Wat zijn de belangrijkste vlamvertragende normen voor auto's waaraan synthetisch leer voor auto's moet voldoen?

Als belangrijk materiaal voor het interieur van het passagierscompartiment zijn de veiligheidsprestaties van synthetisch leer voor auto's staat voorop. Van de vele prestatie-indicatoren is vlamvertraging een belangrijk aandachtspunt voor mondiale autofabrikanten (OEM's) en toezichthouders. Materialen voor auto-interieurs moeten voldoen aan een reeks strenge normen voor vlamvertraging in auto's om ervoor te zorgen dat ze de verbranding vertragen in geval van brand, zodat de inzittenden niet kunnen ontsnappen.

Global Core Regulations: FMVSS 302 en EAC/ECE

De hoeksteen van de vlamvertragingsnormen voor auto's is de horizontale verbrandingstest, de meest gebruikte en bindende wettelijke vereiste wereldwijd.

1. Verenigde Staten: FMVSS 302

FMVSS 302 (Federal Motor Vehicle Safety Standard 302) maakt deel uit van de Amerikaanse Federal Motor Vehicle Safety Standard en wordt door de wereldwijde auto-industrie erkend als de meest fundamentele vlamvertragingsvereiste. Bijna alle automaterialen die de Noord-Amerikaanse markt betreden of samenwerken met Amerikaanse OEM's moeten deze test doorstaan.

Testprincipe: Een materiaalmonster (doorgaans 100 mm x 356 mm) wordt horizontaal op een U-vormige standaard geplaatst. Een ontsteker brengt gedurende 15 seconden een vlam aan op het blootliggende uiteinde van het materiaal.

Belangrijkste specificaties: FMVSS 302 richt zich primair op de brandsnelheid van het materiaal.

Kwalificatievereisten:

De maximale brandsnelheid mag niet hoger zijn dan 102 mm/min (4,0 in/min).

Het materiaal moet ofwel zelfdovend zijn (d.w.z. geen brandsnelheid vertonen (NB)) voordat het de eerste tijdmarkering bereikt, of doven voordat het de tweede tijdmarkering bereikt en aan de vereiste brandsnelheid voldoet.

Toepasbaarheid van het materiaal: FMVSS 302 is van toepassing op alle interieurmaterialen van het passagierscompartiment, inclusief stoelen, deurpanelen, hemelbekleding, tapijten en synthetisch leer. Voor synthetisch leer voor auto's is het behalen van de beoordeling "zelfdovend" (NB) over het algemeen de standaardpraktijk bij toonaangevende fabrikanten.

2. Europa en internationaal: ECE R118 / ECE R107

De regelgeving van de Economische Commissie voor Europa (ECE) heeft ook een aanzienlijke impact in de EU, Azië en andere regio's.

ECE R118: heeft voornamelijk betrekking op de ontvlambaarheidseisen voor interieurmaterialen die worden gebruikt in openbare dienstvoertuigen (zoals bussen en touringcars), en is over het algemeen strenger dan de normen voor personenauto's.

ECE R107: Specifieke voertuigconstructies en algemene veiligheidseisen komen aan bod, en de bijlagen ervan bevatten ook vlamvertragingseisen voor interieurmaterialen.

Deze Europese regelgeving is ook gebaseerd op het horizontale verbrandingsprincipe, maar kan specifieke details bevatten met betrekking tot de vlamtoepassingstijd, de testomgeving en de materiaalclassificatie.

OEM-specifieke en strenge normen: veiligheidsbarrières verhogen

Veel grote autofabrikanten ontwikkelen, naast het voldoen aan de nationale regelgeving (zoals FMVSS 302), ook hun eigen OEM-specifieke normen. Deze normen zijn vaak strenger om tegemoet te komen aan de behoeften van de wereldwijde verkoop in meerdere markten en om het imago van hun merkveiligheid te verbeteren.

1. Verticaal branden

Hoewel FMVSS 302 een horizontale test is, kunnen sommige OEM's of specifieke toepassingen (zoals hemelbekleding en tapijten) verticale brandtests vereisen, bijvoorbeeld volgens UL 94 of andere interne normen.

Testprincipe: Het materiaalmonster wordt verticaal gefixeerd en er wordt vanaf de onderkant een vlam aangebracht.

Belangrijkste statistieken: Verticale brandtests zijn gericht op de vraag of het materiaal blijft branden nadat de vlam is verwijderd (navlamtijd), of het druipt (druppelt) en de nagloeitijd. Verticale tests worden over het algemeen als uitdagender beschouwd dan horizontale tests.

2. Warmteafgiftesnelheid (HRR)

Bij veiligheidsbeoordelingen op een hoger niveau, zoals voor hoogwaardige sportwagens of hoogwaardige voertuigen, kunnen fabrikanten verwijzen naar normen zoals ISO 5660 en een kegelcalorimeter gebruiken om de warmteafgiftesnelheid (HRR) van het materiaal te meten.

Belang: HRR is een belangrijke maatstaf die de snelheid meet waarmee energie vrijkomt tijdens de verbranding van een materiaal. Hoe sneller de verbranding en hoe meer warmte er vrijkomt, hoe sneller en intenser het vuur zich verspreidt. Synthetisch leer met lage HRR helpt de temperatuurstijging in het passagierscompartiment te vertragen, waardoor de inzittenden kostbare tijd krijgen om te ontsnappen.

3. Rookdichtheid en toxiciteit

De voornaamste bedreiging bij brand is niet de vlam zelf, maar eerder rook en giftige gassen. Daarom krijgen vlamvertragende evaluaties voor synthetisch leer steeds meer aandacht:

Rookdichtheid: Dit wordt doorgaans gemeten met behulp van normen zoals ISO 5659-2 of ASTM E662. Materialen met een lage rookdichtheid zorgen voor een duidelijk zicht voor de inzittenden bij brand, waardoor ontsnapping wordt vergemakkelijkt.

Rooktoxiciteit: Dit meet de samenstelling van gassen die worden geproduceerd door verbranding, zoals koolmonoxide, waterstofcyanide en stikstofoxiden. Dit zorgt ervoor dat een vlamvertragende behandeling het vrijkomen van meer giftige gassen voorkomt. De keuze van de vlamvertrager voor synthetisch leer heeft een directe invloed op de rook- en toxiciteitsprestaties.

Vlamvertragende technologie: een uitdaging op het gebied van de materiaalkunde

Om aan deze strenge normen te voldoen, moeten fabrikanten van synthetisch autoleer specifieke vlamvertragers (FR's) in het polymeersubstraat en de oppervlaktecoating verwerken.

Niet-gehalogeneerde vlamvertragers (FR's): vanwege milieuoverwegingen en lage rooktoxiciteit is de industrie overgestapt op het gebruik van halogeenvrije FR's, zoals op fosfor, stikstof, silicium of aluminium/magnesiumhydroxide gebaseerde FR's, ter vervanging van traditionele gehalogeneerde FR's.

Prestatieevenwicht: De belangrijkste professionele uitdaging is ervoor te zorgen dat de toevoeging van vlamvertragers de fysieke kerneigenschappen van synthetisch leer, zoals haptiek, slijtvastheid, lichtechtheid en hydrolysebestendigheid, niet significant aantast.