Berita

Penelitian tentang Ketahanan Api Material Otomotif dan Tren Aplikasi Serat Penghambat Api pada Kendaraan

Dengan pesatnya perkembangan industri otomotif, mobil—yang digunakan untuk bepergian atau mengangkut barang—telah menjadi alat yang tak terpisahkan dalam kehidupan masyarakat. Meskipun mobil memberikan kenyamanan, mobil juga menimbulkan risiko keselamatan, seperti kecelakaan lalu lintas dan pembakaran spontan. Karena ruang yang terbatas dan material interior yang mudah terbakar, kebakaran yang terjadi di dalam kendaraan seringkali sulit dikendalikan, membahayakan jiwa dan harta benda penumpang. Oleh karena itu, keselamatan kebakaran di dalam kendaraan harus menjadi perhatian utama bagi pengguna.

Penyebab kebakaran kendaraan secara umum dapat dikategorikan menjadi:
(1) Faktor terkait kendaraan, termasuk kerusakan kelistrikan, kebocoran bahan bakar, dan gesekan mekanis yang disebabkan oleh modifikasi, pemasangan, atau perawatan yang tidak tepat.
(2) Faktor eksternal, seperti tabrakan, terguling, pembakaran, atau sumber penyulutan yang tidak dijaga.

Kendaraan berenergi baru, yang dilengkapi dengan baterai berdaya kepadatan energi tinggi, sangat rentan terhadap kebakaran akibat korsleting yang disebabkan oleh tabrakan, tusukan, pelarian termal akibat suhu tinggi, atau arus berlebih selama pengisian cepat.

01 Penelitian tentang Ketahanan Api pada Material Otomotif

Studi tentang material tahan api dimulai pada akhir abad ke-19 di Amerika Serikat. Dengan kemajuan teknologi dalam beberapa tahun terakhir, muncul permintaan baru untuk penelitian tentang ketahanan api pada material interior otomotif, terutama di bidang-bidang berikut:

Pertama, penelitian teoretis tentang penghambat api. Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti di Tiongkok telah memberikan perhatian besar pada studi mekanisme pembakaran berbagai serat dan plastik, serta penerapan penghambat api.

Kedua, pengembangan material tahan api. Saat ini, terdapat banyak jenis material tahan api yang sedang dikembangkan. Di dunia internasional, material seperti PPS, serat karbon, dan serat kaca telah berhasil diaplikasikan di berbagai industri.

Ketiga, penelitian tentang kain tahan api. Kain tahan api mudah diproduksi dan sangat efisien. Meskipun kain katun tahan api sudah berkembang dengan baik, penelitian tentang tekstil tahan api lainnya masih terbatas di Tiongkok.

Keempat, regulasi dan metode pengujian untuk bahan tahan api.

Material interior otomotif secara umum dapat diklasifikasikan menjadi tiga kategori:

Bahan berbasis serat (misalnya, kursi, karpet, sabuk pengaman)—yang paling banyak digunakan dan bersentuhan langsung dengan penumpang.
Bahan berbahan dasar plastik.
Bahan berbahan dasar karet.

Material berbahan dasar serat, yang sangat mudah terbakar dan berada di dekat penumpang, menimbulkan risiko signifikan jika terjadi kebakaran. Selain itu, beberapa komponen kendaraan, seperti baterai dan mesin, terletak di dekat material tekstil, sehingga meningkatkan kemungkinan penyebaran api. Oleh karena itu, mempelajari ketahanan api pada material interior otomotif sangat penting untuk menunda pembakaran dan memberikan lebih banyak waktu bagi penumpang untuk menyelamatkan diri.

02 Klasifikasi Serat Tahan Api

Dalam aplikasi tekstil industri, tekstil otomotif menempati porsi yang signifikan. Rata-rata, sebuah mobil penumpang memuat sekitar 20–40 kg material interior, yang sebagian besar berupa tekstil, termasuk sarung jok, bantal, sabuk pengaman, dan sandaran kepala. Material-material ini berkaitan erat dengan keselamatan pengemudi dan penumpang, sehingga membutuhkan sifat tahan api untuk memperlambat penyebaran api dan meningkatkan waktu pemadaman.

Serat tahan apididefinisikan sebagai serat yang tidak terbakar atau terbakar tidak sempurna saat bersentuhan dengan sumber api, menghasilkan api minimal dan cepat padam sendiri setelah sumber api disingkirkan. Indeks Oksigen Pembatas (LOI) umumnya digunakan untuk mengukur tingkat mudah terbakar, dengan LOI di atas 21% menunjukkan tingkat mudah terbakar yang rendah.

Serat tahan api dibagi menjadi dua kategori:

Serat Tahan Api Inheren
Serat-serat ini memiliki gugus penghambat api bawaan dalam rantai polimernya, yang meningkatkan stabilitas termal, meningkatkan suhu dekomposisi, menekan pembentukan gas yang mudah terbakar, dan mendorong pembentukan arang. Contohnya meliputi:

Serat aramid (misalnya, para-aramid, meta-aramid)
Serat polimida (misalnya, Kermel, P84)
Serat polifenilena sulfida (PPS)
Serat polibenzimidazol (PBI)
Serat melamin (misalnya, Basofil)

Serat meta-aramid, polisulfonamida, polimida, dan PPS telah diproduksi massal di Cina.

Serat Penghambat Api yang Dimodifikasi
Serat-serat ini memperoleh ketahanan terhadap api melalui aditif atau perawatan permukaan, termasuk:

Poliester tahan api
Nilon tahan api
Viscose tahan api
Polipropilena tahan api

Metode modifikasi meliputi kopolimerisasi, pencampuran, pemintalan komposit, pencangkokan, dan pasca-penyelesaian.

03 Aplikasi Serat Tahan Api Berkinerja Tinggi dalam Perlindungan Otomotif

Material tahan api otomotif harus memenuhi persyaratan khusus karena keterbatasan ruang. Tidak seperti aplikasi lain, material ini harus tahan terhadap penyalaan atau menunjukkan laju pembakaran yang terkendali (misalnya, ≤70 mm/menit untuk kendaraan penumpang).

Selain itu, pertimbangannya meliputi:

Kepadatan asap rendah dan emisi gas beracun minimaluntuk memastikan keselamatan penumpang.
Sifat anti-statisuntuk mencegah kebakaran yang disebabkan oleh uap bahan bakar atau penumpukan debu.

Statistik menunjukkan bahwa setiap mobil menggunakan 20–42 m² bahan tekstil, menunjukkan potensi pertumbuhan yang sangat besar dalam tekstil otomotif. Tekstil ini dikategorikan menjadi dua jenis, yaitu fungsional dan dekoratif, dengan penekanan yang semakin besar pada fungsionalitas—terutama ketahanan api—karena alasan keamanan.

Tekstil tahan api berkinerja tinggi digunakan dalam: