Notícies

Recerca sobre la ignifugació dels materials d'automoció i les tendències d'aplicació de les fibres ignífugues en vehicles

Amb el ràpid desenvolupament de la indústria de l'automòbil, els cotxes —utilitzats per desplaçar-se o transportar mercaderies— s'han convertit en eines indispensables en la vida de les persones. Si bé els automòbils ofereixen comoditat, també presenten riscos per a la seguretat, com ara accidents de trànsit i combustions espontànies. A causa de l'espai reduït i els materials interiors inflamables, un cop esclata un incendi en un vehicle, sovint és difícil de controlar, posant en perill la vida i els béns dels passatgers. Per tant, la seguretat contra incendis en els vehicles hauria de ser una preocupació important per als usuaris.

Les causes dels incendis de vehicles es poden classificar generalment en:
(1) Factors relacionats amb el vehicle, com ara avaries elèctriques, fuites de combustible i fricció mecànica causada per modificacions, instal·lacions o manteniment inadequats.
(2) Factors externs, com ara col·lisions, bolcades, incendis provocats o fonts d'ignició desatendides.

Els vehicles de nova energia, equipats amb bateries d'alta densitat d'energia, són particularment propensos a incendis a causa de curtcircuits causats per col·lisions, punxades, fuga tèrmica per altes temperatures o corrent excessiu durant la càrrega ràpida.

01 Recerca sobre la ignifugació dels materials d'automoció

L'estudi dels materials ignífugs va començar a finals del segle XIX als Estats Units. Amb els avenços tecnològics dels darrers anys, hi ha hagut noves demandes de recerca sobre la ignifugació dels materials per a interiors d'automòbils, principalment en les àrees següents:

Primer, la recerca teòrica sobre la ignifugació. En els darrers anys, els investigadors a la Xina han posat molt d'èmfasi en l'estudi dels mecanismes de combustió de diverses fibres i plàstics, així com en l'aplicació dels ignifugs.

En segon lloc, el desenvolupament de materials ignífugs. Actualment, hi ha molts tipus de materials ignífugs en desenvolupament. A nivell internacional, materials com el PPS, la fibra de carboni i la fibra de vidre s'han aplicat amb èxit en diverses indústries.

En tercer lloc, la recerca sobre teixits ignífugs. Els teixits ignífugs són fàcils de produir i molt eficients. Tot i que els teixits de cotó ignífugs ja estan ben desenvolupats, la recerca sobre altres tèxtils ignífugs continua sent limitada a la Xina.

En quart lloc, regulacions i mètodes d'assaig per a materials ignífugs.

Els materials per a interiors d'automòbils es poden classificar en tres categories:

Materials a base de fibres (per exemple, seients, catifes, cinturons de seguretat): els més utilitzats i els que estan en contacte directe amb els passatgers.
Materials a base de plàstic.
Materials a base de cautxú.

Els materials basats en fibres, en ser altament inflamables i estar molt a prop dels passatgers, presenten riscos significatius en cas d'incendi. A més, alguns components del vehicle, com ara bateries i motors, es troben a prop de materials tèxtils, cosa que augmenta la probabilitat de propagació del foc. Per tant, estudiar la ignifugació dels materials de l'interior dels automòbils és crucial per retardar la combustió i proporcionar més temps d'escapament als passatgers.

02 Classificació de les fibres ignífugues

En les aplicacions tèxtils industrials, els tèxtils per a automòbils ocupen una part important. Un cotxe de passatgers mitjà conté aproximadament entre 20 i 40 kg de materials interiors, la majoria dels quals són tèxtils, com ara fundes de seient, coixins, cinturons de seguretat i reposacaps. Aquests materials estan estretament relacionats amb la seguretat dels conductors i passatgers, i necessiten propietats ignífugues per frenar la propagació de les flames i augmentar el temps d'escapament.

Fibres ignífugueses defineixen com a fibres que no s'encenen o es cremen incompletament en contacte amb una font d'incendi, produint flames mínimes i autoextingint-se ràpidament un cop s'elimina la font d'incendi. L'índex límit d'oxigen (LOI) s'utilitza habitualment per mesurar la inflamabilitat, amb un LOI superior al 21% que indica una baixa inflamabilitat.

Les fibres ignífugues es divideixen en dues categories:

Fibres inherentment ignífugues
Aquestes fibres posseeixen grups ignífugs incorporats a les seves cadenes de polímer, cosa que millora l'estabilitat tèrmica, augmenta les temperatures de descomposició, suprimeix la generació de gas inflamable i promou la formació de carbonització. Alguns exemples són:

Fibres d'aramida (per exemple, para-aramida, meta-aramida)
Fibres de poliimida (per exemple, Kermel, P84)
Fibres de sulfur de polifenilè (PPS)
Fibres de polibenzimidazol (PBI)
Fibres de melamina (per exemple, Basofil)

Les fibres de meta-aramida, polisulfonamida, poliimida i PPS ja s'han produït en massa a la Xina.

Fibres ignífugues modificades
Aquestes fibres adquireixen propietats ignífugues mitjançant additius o tractaments superficials, com ara:

Polièster ignífug
niló ignífug
Viscosa ignífuga
Polipropilè ignífug

Els mètodes de modificació inclouen la copolimerització, la barreja, la filatura de compostos, l'empelt i el postacabat.

03 Aplicacions de fibres ignífugues d'alt rendiment en la protecció de l'automòbil

Els materials ignífugs per a automòbils han de complir uns requisits específics a causa de les restriccions d'espai. A diferència d'altres aplicacions, aquests materials han de resistir la ignició o presentar taxes de combustió controlades (per exemple, ≤70 mm/min per a vehicles de passatgers).

A més, les consideracions inclouen:

Baixa densitat de fum i mínimes emissions de gasos tòxicsper garantir la seguretat dels passatgers.
Propietats antiestàtiquesper evitar incendis causats per l'acumulació de vapor o pols de combustible.

Les estadístiques mostren que cada cotxe utilitza entre 20 i 42 m² de materials tèxtils, cosa que indica un gran potencial de creixement en els tèxtils per a automòbils. Aquests tèxtils es classifiquen en tipus funcionals i decoratius, amb un èmfasi creixent en la funcionalitat, en particular la resistència a la flama, a causa de preocupacions de seguretat.

Els tèxtils ignífugs d'alt rendiment s'utilitzen en: