ما هي المعايير الرئيسية لمثبطات اللهب في السيارات التي يجب أن تستوفيها الجلود الاصطناعية في السيارات؟

باعتبارها مادة أساسية للديكورات الداخلية لمقصورة الركاب، فإن أداء السلامة الجلود الاصطناعية للسيارات أمر بالغ الأهمية. من بين مؤشرات الأداء العديدة، يعد تثبيط اللهب محورًا رئيسيًا لشركات صناعة السيارات العالمية (OEMs) والجهات التنظيمية. يجب أن تستوفي المواد الداخلية للسيارات سلسلة من معايير تثبيط اللهب الصارمة في السيارات لضمان إبطاء الاحتراق في حالة نشوب حريق، وحماية الركاب من الهروب.

اللوائح الأساسية العالمية: FMVSS 302 وEAC/ECE

حجر الزاوية في معايير تثبيط اللهب في السيارات هو اختبار الاحتراق الأفقي، وهو المتطلب التنظيمي الأكثر استخدامًا والأكثر إلزامًا في جميع أنحاء العالم.

1. الولايات المتحدة: FMVSS 302

يعد FMVSS 302 (المعيار الفيدرالي لسلامة المركبات الآلية 302) جزءًا من المعيار الفيدرالي الأمريكي لسلامة المركبات الآلية ويُعترف به باعتباره المتطلبات الأساسية لمثبطات اللهب في صناعة السيارات العالمية. يجب على جميع مواد السيارات التي تدخل سوق أمريكا الشمالية تقريبًا أو تتعامل مع مصنعي المعدات الأصلية في الولايات المتحدة اجتياز هذا الاختبار.

مبدأ الاختبار: يتم وضع عينة المادة (عادةً 100 مم × 356 مم) أفقيًا على حامل على شكل حرف U. يطبق جهاز الإشعال لهبًا على الطرف المكشوف من المادة لمدة 15 ثانية.

المواصفات الرئيسية: يركز FMVSS 302 بشكل أساسي على معدل حرق المادة.

متطلبات التأهيل:

يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى لمعدل الحرق 102 مم/دقيقة (4.0 بوصة/دقيقة).

يجب أن تنطفئ المادة ذاتيًا (أي لا تظهر أي معدل حرق (NB)) قبل الوصول إلى علامة الوقت الأولى، أو تنطفئ قبل الوصول إلى علامة الوقت الثانية وتلبية متطلبات معدل الحرق.

قابلية تطبيق المواد: ينطبق معيار FMVSS 302 على جميع المواد الداخلية لمقصورة الركاب، بما في ذلك المقاعد وألواح الأبواب وبطانات السقف والسجاد والجلود الاصطناعية. بالنسبة للجلود الاصطناعية للسيارات، يعد تحقيق تصنيف "الإطفاء الذاتي" (NB) ممارسة قياسية بشكل عام بين الشركات المصنعة الرائدة.

2. أوروبا والدولية: اللجنة الاقتصادية لأوروبا R118 / اللجنة الاقتصادية لأوروبا R107

تتمتع لوائح اللجنة الاقتصادية لأوروبا (ECE) أيضًا بتأثير كبير في الاتحاد الأوروبي وآسيا ومناطق أخرى.

ECE R118: يتناول في المقام الأول متطلبات القابلية للاشتعال للمواد الداخلية المستخدمة في مركبات الخدمة العامة (مثل الحافلات والحافلات)، وهو بشكل عام أكثر صرامة من معايير سيارات الركاب.

ECE R107: تمت معالجة هياكل المركبات المحددة ومتطلبات السلامة العامة، كما تتضمن ملحقاتها أيضًا متطلبات مثبطات اللهب للمواد الداخلية.

وتستند هذه اللوائح الأوروبية أيضًا إلى مبدأ الاحتراق الأفقي، ولكن قد تحتوي على تفاصيل محددة فيما يتعلق بوقت تطبيق اللهب، وبيئة الاختبار، وتصنيف المواد.

المعايير الصارمة والخاصة بمصنعي المعدات الأصلية: رفع حواجز السلامة

العديد من شركات صناعة السيارات الكبيرة، بالإضافة إلى تلبية اللوائح الوطنية (مثل FMVSS 302)، تقوم أيضًا بتطوير معاييرها الخاصة بتصنيع المعدات الأصلية. غالبًا ما تكون هذه المعايير أكثر صرامة لتلبية احتياجات المبيعات العالمية في أسواق متعددة وتعزيز صورة سلامة علامتها التجارية.

1. الحرق العمودي

على الرغم من أن FMVSS 302 هو اختبار أفقي، إلا أن بعض مصنعي المعدات الأصلية أو تطبيقات محددة (مثل العناوين الرئيسية والسجاد) قد تتطلب اختبارات حرق رأسية، على سبيل المثال، وفقًا لمعيار UL 94 أو معايير داخلية أخرى.

مبدأ الاختبار: يتم تثبيت عينة المادة عموديًا، ويتم تطبيق اللهب من الأسفل.

المقاييس الرئيسية: تركز اختبارات الاحتراق العمودي على ما إذا كانت المادة تستمر في الاحتراق بعد إزالة اللهب (وقت اللهب اللاحق)، وما إذا كانت تتقطر (تقطرات)، ووقت التوهج. تعتبر الاختبارات العمودية بشكل عام أكثر صعوبة من الاختبارات الأفقية.

2. معدل إطلاق الحرارة (HRR)

في تقييمات السلامة عالية المستوى، مثل السيارات الرياضية عالية الأداء أو المركبات ذات القيمة العالية، قد يشير المصنعون إلى معايير مثل ISO 5660 ويستخدمون مقياس السعرات الحرارية المخروطي لقياس معدل إطلاق الحرارة للمادة (HRR).

الأهمية: يعد معدل معدل ضربات القلب مقياسًا رئيسيًا يقيس معدل إطلاق الطاقة أثناء احتراق المادة. كلما كان الاحتراق أسرع وكلما زادت الحرارة المنبعثة، كلما انتشرت النار بشكل أسرع وأكثر كثافة. يساعد الجلد الاصطناعي ذو معدل رد الفعل المنخفض (HRR) على إبطاء ارتفاع درجة الحرارة في مقصورة الركاب، مما يوفر للركاب وقتًا ثمينًا للهروب.

3. كثافة الدخان والسمية

التهديد الرئيسي في الحريق ليس اللهب نفسه، بل الدخان والغازات السامة. ولذلك، تحظى تقييمات مقاومة اللهب للجلود الاصطناعية باهتمام متزايد:

كثافة الدخان: يتم قياسها عادةً باستخدام معايير مثل ISO 5659-2 أو ASTM E662. تضمن المواد ذات كثافة الدخان المنخفضة رؤية واضحة للركاب في حالة الحريق، مما يسهل الهروب.

سمية الدخان: يقيس هذا الأمر تركيبة الغازات الناتجة عن الاحتراق، مثل أول أكسيد الكربون، وسيانيد الهيدروجين، وأكاسيد النيتروجين. وهذا يضمن أن العلاج بمثبطات اللهب يمنع إطلاق المزيد من الغازات السامة. يؤثر اختيار مثبطات اللهب للجلود الاصطناعية بشكل مباشر على أداء الدخان والسمية.

تكنولوجيا مثبطات اللهب: تحدي علوم المواد

لتلبية هذه المعايير الصارمة، يجب على الشركات المصنعة للجلود الاصطناعية للسيارات دمج مثبطات اللهب المحددة (FRs) في الركيزة البوليمرية وطلاء السطح.

مثبطات اللهب غير المهلجنة (FRs): بسبب المخاوف البيئية وانخفاض سمية الدخان، تحولت الصناعة إلى استخدام مثبطات اللهب الخالية من الهالوجين، مثل مثبطات اللهب غير المهلجنة مثل الفوسفور، أو النيتروجين، أو السيليكون، أو الألومنيوم/هيدروكسيد المغنيسيوم، لتحل محل مثبطات اللهب غير المهلجنة التقليدية.

موازنة الأداء: التحدي المهني الرئيسي هو ضمان أن إضافة مثبطات اللهب لا تؤثر بشكل كبير على الخصائص الفيزيائية الأساسية للجلد الاصطناعي، مثل اللمس، ومقاومة التآكل، وثبات الضوء، ومقاومة التحلل المائي.