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汽车内饰材料燃烧特性试验中存在的问题与建议研究

发表时间：2021/9/6 来源：《中国科技信息》2021年9月下作者：余小方

[导读] 中国特色社会主义市场经济的高度发展，从根本上提升了人民群众的生活质量，近十年间我国人均汽车保有量不断提升，这给人们的出行带来了巨大的便利，也让人们的生活质量得到了提升。但是与此同时也必须要看到，大量交通事故造成了严重的人员伤亡，而汽车内饰材料的剧烈燃烧在某种程度上加剧了人身伤害。

随州市产品质量监督检验所余小方 441300

摘要：中国特色社会主义市场经济的高度发展，从根本上提升了人民群众的生活质量，近十年间我国人均汽车保有量不断提升，这给人们的出行带来了巨大的便利，也让人们的生活质量得到了提升。但是与此同时也必须要看到，大量交通事故造成了严重的人员伤亡，而汽车内饰材料的剧烈燃烧在某种程度上加剧了人身伤害。本文就从试验支架、收集盘、通风橱风速测量、取样数量、试验过程等几个方面分别阐述了汽车内饰材料燃烧特性试验中存在的问题与建议。
关键词：汽车；内饰材料；燃烧特性
        引言
        汽车已经是人们出行的主要交通工具，但是在车辆发生交通事故、自燃事故的情况下，原本便利的交通工具就可能成为人身伤害的主要来源，而汽车内饰材料的高速燃烧，会进一步加重事故给驾驶员及乘客带来的人身伤害。目前市面上的汽车内饰材料鱼龙混杂、质量良莠不齐，不符合国家安全标准的汽车内饰材料必然会带来不可估量的严重负面影响。在这种情况下对汽车内饰材料燃烧特性试验进行研究，显然具有不可估量的现实意义。
        1试验支架
        根据汽车内饰材料燃烧特性试验的相关要求，材料样品的支架通常由两块 U 形耐腐蚀金属框架组成，支架下方安装6个固定夹、支架上方有对应的孔洞，这样一来就能够有效地固定汽车内饰材料的样品；另外还有一种试验支架比较特殊，除了常规的金属支撑体系之外，其中还安装了间隔为2.5cm的耐热金属线材，能够在试验过程中保证样品的稳定性[1]。众所周知，汽车内饰件可以分成自撑材料和非自撑材料两种，其中自撑材料指的是在不受力的情况下，本身刚性和硬度足以支撑其形状保持不变的材料，比如说汽车仪表盘等就属于这一类自撑材料，而非自撑材料指的是在不受力的情况下，自身硬度和刚性不足以保证其形状稳定的材料，比如说车内地毯、座椅套等都属于非自撑材料，这些材料的燃烧特性和结构硬度截然不同，进行试验的时候工作人员需要根据材料的性质确定试验支架类型，比如说在样品宽度比较小的情况下，U形支架往往无法夹住试样，就可能会影响到后续试验的进行。目前来看，一般可利用第一种固定夹式燃烧支架固定自撑材料，其固定夹能够让容易变形的材料更加稳定，而用第二种金属线式燃烧支架固定非自撑材料试验，其上遍布的金属线能够让材料顺利完成燃烧过程而不会下垂。
        2收集盘
        汽车内饰材料燃烧特性试验比较复杂，除了要选择合适的试验支架之外，还需要根据实际情况放置收集盘，从而将燃烧过程中滴落下来的燃烧物集中收集，在汽车内饰材料燃烧特性试验中，材料发生燃烧产生滴落物后，仍然需要对其进行观察，但是对于是否需要让滴落物继续燃烧，试验标准当中则没有明确规定，因此一部分试验人员选择向收集盘当中加水使滴落物在低落的瞬间熄灭，但是从实际经验来看，滴落物的熄灭过程会让燃烧设备内部的温度下降，进而影响到汽车内饰材料燃烧情况，对试验结果会有一定的影响，所以一般不应向收集盘中加水，在有必要的情况下可向收集盘当中添加一层细沙，保持滴落物的正常燃烧，避免燃烧试验结果误差[2]。

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        3通风橱风速测量
        在进行汽车内饰材料燃烧特性试验的过程中，为了保证试验安全，需要将燃烧箱放进通风橱，并将通风橱内部的空气垂直流速控制在 0.10～0.30 m/s 之间，目前绝大部分检验检测单位都配备了双套通风系统，其中一套系统能够对试验过程中的空气流速进行控制，但是其不能确定试验过程中风速测量的高度，所以无法保证风速均匀性[3]。而另一套则能够在试验结束后进行排烟，一般利用定频风机即可达到这样的效果。为了进一步提升风速的均匀程度，可要求标定风速时使用两个风速仪进行标定，并使之与试验样品保持在同一高度上，另外还可以选择可变频的风机，从而适当调整通风橱内垂直风速，确保汽车内饰材料燃烧特性试验的顺利进行。
        4取样数量
        在进行汽车内饰材料燃烧特性试验的过程中，试验人员应至少取五块样品以保证试验的参考价值，如果汽车内饰材料在不同方向上的燃烧特性不同，则需要从不同方向进行取样，在有需求的情况下也可以取超过5块以上的样品，并将这些材料样品放置到燃烧箱中进行试验，最后选择燃烧数据当中的最大值作为结果。之所以要求多次取样主要是为了规避试验结果的偶然性，如果仅仅进行一次试验，最终试验结果可能会受到汽车内饰材料经纬编制方式和密度不同的影响，这不符合科学试验的要求和标准[4]。在取样过程中，试验人员需要分析本次检测的汽车内饰材料，并对其不同方向的燃烧情况进行推定，比如说 ABS 塑料类材料每个方向的燃烧情况大致相同，取样时无需特殊改变方向，而一些汽车座套等内饰材料的编制方法比较特殊，经纬方向的燃烧特性不可能相同，取样的时候就需要适当地考虑方向变化。在确定取样方向以后按照标准进行取样进行下一步试验。
        5试验过程
        第一，在进行试验的时候，需要将燃烧箱和环境箱放置在温度湿度可控的空间中，保持空间内部湿度温度和环境试验箱内一致。同时，在汽车内饰材料燃烧以后，试验支架的温度会大幅度上涨，即使停止燃烧也需要很长一段时间才能恢复到30℃以下，这可能会降低汽车内饰材料燃烧特性试验的效率和速度，所以一般可采取多个试验支架轮流使用的方式保证试验速度。另外，在测定试验支架温度的过程中，试验人员应取多个点位、利用非接触式温度计进行测定，并取温度值平均值作为参考标准，确定每个部位的温度都不高于30℃以后进行正式燃烧试验。第二，汽车内饰材料的燃烧试验中，其燃烧通常从材料自由端开始，试验人员需要在火焰根部通过第一标线的瞬间开始计时，并按照燃烧速度比较快的方向进行计时，保证燃烧速度的测定准确度。
        结语
        各种各样的交通事故屡见不鲜、而事故造成的各类人身伤害更是令人咂舌，为了尽可能将交通事故造成的人身财产伤害控制在最低水平，必须要对汽车内饰材料燃烧特性进行试验，明确材料水平燃烧的特性，并在此基础上适当调整汽车内饰材料的成分等，降低其可燃性和燃烧速度。在今后的工作中，试验人员应结合具体工作经验，对现有汽车内饰材料燃烧特性试验中存在的问题进行进一步探究，寻找完善试验过程各个步骤的有效措施。
参考文献
[1]姚树寅,王少慧,耿彦飞,李明,范成恩.汽车内饰材料燃烧标准的对比分析研究[J].重型汽车,2019(01):16-18.
[2]张军明,张兆峰,张媛媛,姚兴圣.汽车内饰材料燃烧试验仪校准方法研究[J].工业计量,2019,29(03):7-10.
[3]肖青青.汽车内饰材料的VOCs测试方法与标准探讨[J].四川化工,2020,23(02):17-19+32.
[4]曲芳,孙玉昭,王志.典型汽车内饰材料的燃烧特性研究[J].消防科学与技术,2020,39(06):753-756.