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汽车安全带织带防火等级测试中的燃烧性能标准

三方检测单位 2021-09-23

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汽车安全带作为车辆被动安全系统的核心部件,其性能直接关系到碰撞事故中乘员的生命安全。而在碰撞后的二次危险(如车辆起火)中,安全带织带的防火性能成为关键——若织带易燃烧、产生熔滴或快速蔓延火焰,可能导致乘员无法及时逃生,甚至加剧烧伤风险。因此,燃烧性能标准是评估安全带织带防火等级的核心依据,它通过明确的测试方法与指标,确保织带在火灾环境下保持基本性能。本文将围绕汽车安全带织带防火测试中的燃烧性能标准,解析国际国内体系、关键参数及测试要点。

汽车安全带织带防火测试的核心意义

车辆碰撞事故中,约10%的伤亡与碰撞后的火灾有关。此时,安全带织带需要同时满足两个要求:一是保持结构完整性,避免因燃烧断裂导致乘员抛出;二是不产生危险的燃烧产物(如有毒气体、高温熔滴)。例如,聚酯纤维织带若未做防火处理,遇火后会快速熔化并滴落,高温熔滴会直接烫伤乘员皮肤;而尼龙织带燃烧时会释放有毒的氰化氢气体,加剧乘员窒息风险。

此外,安全带织带的燃烧性能还影响救援效率。若织带在火灾中快速燃烧,救援人员无法安全地切割织带解救乘员;若织带燃烧后黏连在乘员身上,会增加救援难度。因此,防火测试并非“额外要求”,而是安全带安全性能的重要组成部分。

需要强调的是,安全带织带的防火性能并非“越高越好”,而是要平衡防火性与其他性能(如强度、耐磨性)。例如,添加过多防火剂可能降低织带的断裂强度,影响碰撞时的约束效果,因此标准会通过指标设定,确保两者达到平衡。

国际主流燃烧性能标准体系

目前,国际上针对汽车内饰材料(包括安全带织带)的燃烧性能标准主要有两个体系:ISO 3795与FMVSS 302。ISO 3795全称为《道路车辆 内饰材料的燃烧性能》,是欧洲及大部分地区的通用标准,适用于所有道路车辆的内饰材料,包括座椅、地毯、安全带织带等。

ISO 3795的测试方法较为严格:将样品水平固定在燃烧箱内,燃烧箱内的空气流速控制在0.3m/s±0.05m/s,用丙烷火焰(高度30mm±2mm)点燃样品的自由端,点燃时间为15s±1s。测试过程中,需记录样品的燃烧距离(从点燃端到熄灭点的距离)与燃烧时间,计算燃烧速率(mm/min)。若燃烧速率超过100mm/min,或样品燃烧到距离点燃端150mm的标记线后仍未熄灭,则判定为不合格。

FMVSS 302是美国联邦机动车安全标准中的“汽车内饰材料的燃烧性能”条款,是美国市场的强制要求。与ISO 3795不同,FMVSS 302采用45度倾斜测试法:将样品固定在45度倾斜的支架上,用规定的火焰点燃样品的下端,点燃时间为15s。测试时需测量火焰从样品下端传播到102mm标记线的时间,若时间小于10s(即燃烧速率超过612mm/min),则判定为不合格;若火焰传播到152mm标记线前熄灭,则合格。

两者的核心差异在于测试角度与燃烧速率计算方式:ISO 3795更关注水平燃烧的蔓延速度,模拟内饰材料在水平表面(如座椅)的燃烧情况;FMVSS 302则模拟材料在倾斜表面(如车门内饰)的燃烧情况,对火焰传播速度的要求更严格。

国内燃烧性能标准的具体要求

我国针对汽车内饰材料的燃烧性能标准为GB 8410-2006《汽车内饰材料的燃烧特性》,该标准等效采用ISO 3795:2000,是国内汽车企业的强制执行标准,适用于所有在国内销售的乘用车、商用车及挂车的内饰材料,包括安全带织带。

GB 8410-2006的测试方法与ISO 3795基本一致:样品尺寸为100mm(宽度)×356mm(长度)×厚度(不超过13mm),预处理条件为23℃±2℃、相对湿度50%±5%下放置24h。测试时,将样品水平置于燃烧箱内,用丙烷火焰点燃样品的一端,点燃时间15s,记录燃烧距离与时间。

该标准的判定准则分为两类:对于“燃烧的材料”(即样品被点燃后持续燃烧),要求燃烧速率不超过100mm/min;对于“自熄的材料”(即移除火源后样品自行熄灭),要求燃烧距离不超过150mm。若样品燃烧时产生熔滴,且熔滴引燃了下方的脱脂棉,则判定为不合格——这一点针对聚酯纤维织带的熔滴问题,提出了明确限制。

需要注意的是,GB 8410-2006与ISO 3795的差异主要在于“熔滴引燃”的判定:ISO 3795未明确要求熔滴引燃脱脂棉的情况,但GB 8410-2006将其列为不合格项,这是结合国内汽车火灾事故中的实际情况制定的更严格要求。

燃烧性能测试的关键参数解析

燃烧性能测试的核心参数包括燃烧速率、续燃时间、燃烧距离与熔滴情况,其中燃烧速率是最核心的指标。

燃烧速率:指火焰在样品上传播的速度,单位mm/min,计算方式为“燃烧距离÷燃烧时间”。不同标准对燃烧速率的限制不同,如ISO 3795与GB 8410要求≤100mm/min,FMVSS 302要求≤612mm/min(对应火焰传播102mm的时间≥10s)。燃烧速率越快,说明材料越易燃烧,火灾蔓延风险越高。

续燃时间:指移除火源后,样品继续燃烧的时间,单位s。大部分标准要求续燃时间≤10s,若续燃时间过长,说明材料的“自熄性”差,即使移除火源仍会持续燃烧,增加火灾风险。

燃烧距离:指样品被火焰点燃后,燃烧蔓延的长度,单位mm。例如,GB 8410-2006要求自熄材料的燃烧距离≤150mm,若超过该距离,说明材料的防火性能不足,无法在短时间内自行熄灭。

熔滴情况:指材料燃烧时是否产生熔融滴落物。聚酯、聚丙烯等合成纤维易产生熔滴,高温熔滴会烫伤乘员或引燃其他内饰材料。因此,GB 8410-2006与FMVSS 302均将“熔滴引燃脱脂棉”列为不合格项,而ISO 3795虽未明确,但部分汽车企业会额外要求熔滴不引燃脱脂棉。

测试样品的制备与预处理要求

样品的制备与预处理直接影响测试结果的准确性,因此各标准均提出了严格要求。

样品尺寸:不同标准对样品尺寸的要求不同,如GB 8410-2006要求样品宽度100mm、长度356mm,FMVSS 302要求宽度50mm、长度356mm。若样品宽度不足(如安全带织带的宽度通常为48mm或50mm),需拼接样品至规定宽度,但拼接处需牢固,不得影响燃烧性能。

样品数量:为确保测试的重复性,各标准要求测试至少3个样品,且每个样品的测试结果均需符合要求。对于织带类材料,需分别测试“经向”(织带的长度方向,即受力方向)与“纬向”(织带的宽度方向)的样品,因为织带的编织结构会导致不同方向的燃烧性能差异——经向的纤维密度更高,燃烧速率通常慢于纬向。

预处理:样品在测试前需进行环境预处理,以模拟实际使用中的状态。例如,GB 8410-2006要求样品在23℃±2℃、相对湿度50%±5%的环境中放置24h,若样品含有水分或湿度较高,会影响燃烧速率(湿度高的样品燃烧速率较慢,导致测试结果偏乐观)。若样品经过染色、涂层或其他后处理(如防火涂层),需在预处理前确认处理工艺是否影响防火性能,必要时需重新测试。

常见的测试误区与注意事项

误区一:混淆不同标准的适用范围。例如,某企业将出口到欧洲的车辆安全带织带按FMVSS 302测试,结果合格,但实际欧洲市场要求符合ISO 3795,导致产品无法通关。需明确:出口到欧洲的车辆需符合ISO 3795,出口到美国需符合FMVSS 302,国内销售需符合GB 8410-2006。

误区二:忽略样品的实际使用状态。例如,安全带织带在使用过程中会接触汗液、油脂或清洁剂,这些物质可能降低织带的防火性能——某款聚酯织带未做防油处理,测试时燃烧速率为80mm/min(符合GB 8410),但沾油后燃烧速率升至120mm/min(不合格)。因此,需模拟实际使用中的污染情况,对织带进行预处理后再测试。

误区三:不重视熔滴的测试。部分企业认为“只要燃烧速率合格就行”,但忽略了熔滴引燃的问题——某款聚酯织带燃烧速率为90mm/min(符合GB 8410),但熔滴引燃了下方的脱脂棉,最终被判定为不合格。需注意,熔滴引燃是GB 8410的重要判定项,需严格测试。

注意事项:测试过程中需严格控制燃烧箱内的空气流速——空气流速过快会加速火焰传播,过慢则会导致燃烧不充分,影响结果准确性。例如,ISO 3795要求空气流速为0.3m/s±0.05m/s,若流速变为0.4m/s,燃烧速率可能从90mm/min升至110mm/min,导致合格变不合格。

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