Berita

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

Dengan perkembangan pesat industri otomotif, mobil—yang digunakan untuk bepergian atau mengangkut barang—telah menjadi alat yang sangat diperlukan dalam kehidupan manusia. Meskipun mobil memberikan kenyamanan, mobil juga menimbulkan risiko keselamatan, seperti kecelakaan lalu lintas dan kebakaran spontan. Karena ruang yang terbatas dan material interior yang mudah terbakar, begitu api berkobar di dalam kendaraan, seringkali sulit untuk dikendalikan, sehingga membahayakan nyawa 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-faktor yang berkaitan dengan kendaraan, termasuk kerusakan listrik, 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 penyalaan yang tidak diawasi.

Kendaraan energi baru, yang dilengkapi dengan baterai daya berdensitas energi tinggi, sangat rentan terhadap kebakaran akibat korsleting yang disebabkan oleh benturan, kebocoran, pelepasan panas berlebih dari suhu tinggi, atau arus berlebih selama pengisian daya 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 tuntutan baru untuk penelitian tentang ketahanan api material interior otomotif, terutama di bidang-bidang berikut:

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

Kedua, pengembangan material tahan api. Saat ini, terdapat banyak jenis material tahan api yang sedang dikembangkan. Secara internasional, material seperti PPS, serat karbon, dan serat kaca telah berhasil diterapkan 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, peraturan dan metode pengujian untuk bahan tahan api.

Material interior otomotif secara umum dapat diklasifikasikan menjadi tiga kategori:

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

Material berbahan dasar serat, yang sangat mudah terbakar dan berada dekat dengan 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 material interior otomotif sangat penting untuk menunda pembakaran dan memberikan lebih banyak waktu evakuasi bagi penumpang.

02 Klasifikasi Serat Tahan Api

Dalam aplikasi tekstil industri, tekstil otomotif menempati pangsa yang signifikan. Sebuah mobil penumpang rata-rata berisi sekitar 20–40 kg material interior, yang sebagian besar berupa tekstil, termasuk sarung jok, bantalan, sabuk pengaman, dan sandaran kepala. Material-material ini sangat berkaitan dengan keselamatan pengemudi dan penumpang, sehingga memerlukan sifat tahan api untuk memperlambat penyebaran api dan meningkatkan waktu evakuasi.

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

Serat tahan api terbagi menjadi dua kategori:

Serat yang Secara Alami Tahan Api
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 polifenilen sulfida (PPS)
Serat polibenzimidazol (PBI)
Serat melamin (misalnya, Basofil)

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

Serat Tahan Api yang Dimodifikasi
Serat-serat ini memperoleh ketahanan terhadap api melalui penambahan zat aditif atau perlakuan permukaan, termasuk:

poliester tahan api
nilon tahan api
viskosa tahan api
Polipropilena tahan api

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

03 Aplikasi Serat Tahan Api Berkinerja Tinggi dalam Perlindungan Otomotif

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

Selain itu, pertimbangan lainnya meliputi:

Kepadatan asap rendah dan emisi gas beracun minimal.untuk menjamin 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 material tekstil, yang mengindikasikan potensi pertumbuhan yang sangat besar dalam tekstil otomotif. Tekstil ini dikategorikan menjadi jenis fungsional dan dekoratif, dengan penekanan yang semakin besar pada fungsionalitas—khususnya ketahanan terhadap api—karena pertimbangan keselamatan.

Tekstil tahan api berkinerja tinggi digunakan dalam: