WC/12%Co溶射材 SURPREX WC12WC一次粒子径による硬度と耐摩耗性の変化 WC12のアプリケーション例 WC12と耐摩耗材の硬度・乾式耐摩耗性 H27.05 ver1.1
車輛內裝材料耐燃特性介紹 -...
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26 車輛研測資訊 089期 2012-08
http://www.artc.org.tw
車輛在使用中發生火災的情況,於現實生活中時
有所聞,可能是因為意外事故、電路系統走火、燃料
系統破裂或是煞車系統過熱等不同因素所造成。近期
案例也有:今年5月8日雪隧自開通以來首宗因追撞而
發生的火燒車事故,並因此造成兩死、三十一人輕重
傷慘劇;過去亦有如2003年尊龍客運國道事故後火燒
車、2009年彭山隧道遊覽車起火等案例。
正因為車輛內部各系統充斥著熱、油與電的
存在,且常處於高溫、砂塵等惡劣工作環境中,無
可避免潛藏著一定的危險性,更遑論若發生碰撞事
故,導致燃油外洩,就有可能起火燃燒。因此,世
界各國早已將車輛的火災防止、內裝耐燃及逃生設
施等要求列為強制性法規。國內交通部同樣也相當
重視這個問題,在乘用車安全相關法規中對內裝材
料耐燃性亦有明確的規範要求。
一、「耐燃」很重要
既然無法完全杜絕起火源的可能性,那麼如
何阻斷或延緩火勢的蔓延,為車上乘客爭取充裕的
逃生時間,便顯得格外重要;若內裝為不易燃之材
料,接觸火星後即便燃燒也極緩慢,且駕駛與乘客
也可有足夠的時間發現燃燒異味,進而即時撲滅或
立即逃生;簡單來說,耐燃材料的特性就是必需具
備於火災初期時,材料受高溫但不易著火,即便著
火也會延緩燃燒的速率,且減少發熱、發煙及有毒
氣體產生等特性。反之,若內裝材料可燃,甚至是
為易燃之化學材料披覆,則就容易造成火勢一發不
可收拾的後果。看到這裡,相信讀者們一定也會開
始關心及思考自己日常所開的車子或搭乘的巴士
等,其內裝是否耐燃?是否也通過耐燃檢測呢?
在國內法令強制要求下,市售車輛產品都必需經
由內裝耐燃性檢驗合格。一般來說,在車輛上之內裝
部品其種類大致可分為五大部分 (如圖1所示)。
(一) 椅墊、椅背:乘室內座椅之坐墊部品及椅背部
品。(如:座椅、頭枕、椅套、座椅扶手、附
屬配件等)
(二) 地毯:裝置於車室內地板上之部品。(如:地
板、階梯、腳墊、防水墊等)
(三) 頂蓬:裝置於車室內車頂之製品。(如:遮陽
板、天窗、頂蓬燈罩、置物架之裝飾等)
防火,從「裡子」開始
車輛內裝材料耐燃特性介紹車輛研究測試中心 林永明
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車輛研測資訊 089期 2012-08 27
(四) 飾版:裝置於車室內之飾板。(如:車門前、
後及側邊飾板、駕駛室儀表板、護膝板、後隔
板、喇叭蓋、冷氣出風口、門飾條等)
(五) 窗簾:裝置於車窗之製品。
其所常使用的材質種類,則可分為皮革類、塑
料類、泡棉類、織布類及木質類等5大類別,其中
木製品及真皮製品這兩種天然材質,本身燃燒速率
不會太快,算是較佳之緩燃材料;而塑料、泡棉、
織布這類材料,主要多為石油基製成之聚合物材
質,或是由易燃之棉麻布料製成,這些都是易燃材
料,若無添加適當之阻燃劑,則不易達到減緩燃燒
速率之目的。
二、如何減緩材質燃燒
燃燒是一種劇烈的氧化還原反應,火焰的形
成與繼續維持,在溫度(熱)與氧氣條件固定之條件
下,與燃燒的物質特性有很大的關係。因此,上述
依材質分類的內裝材料,材質特性本身就決定了燃
燒速率,通常除非改變材質原料或組成,例如使用
耐火性合成纖維組成的織布,否則很難減緩材料原
本的燃燒速率。再者,大部份的材料只能用外來加
工的方式來達到阻燃的目的,如添加阻燃劑是目前
業界普遍採用的一種方式。
眾所周知,燃燒的三大要件包括:可燃物、氧
氣(助燃物)及熱(溫度),而材質中添/附加阻燃劑,
其阻止/延緩燃燒之作用,亦是分別針對此三要件
進行阻絕。例如:(1)吸熱作用,部分阻燃劑在高溫
下會產生吸熱反應,降低幅射到燃燒表面與已氣化
分子的熱量,抑制可燃氣體生成;(2)覆蓋作用,部
分阻燃劑在高溫下會形成半固狀、泡沫狀覆蓋層,
或分解出不可燃氣體,隔絕或稀釋氧氣而達阻燃之
目的;(3)抑制自由基反應,如鹵素阻燃劑在高溫分
解,產生鹵素與燃燒反應中之自由基作用,阻斷燃
燒反應。
三、車輛內裝材料耐燃試驗法規
目前有關耐燃性試驗有很多方法,就車輛內裝
而言,以水平燃燒試驗最為常見,如國內交通部車
輛安全檢測基準、CNS 13387、美國FMVSS 302、
中國大陸GB 8410及歐洲95/28 EEC等(如表1)。
事實上,各國法規標準眾多,但所使用之設備、燃
料、規格則大同小異,僅於試驗前的溫/濕度靜置環
境、測試時之燃燒環境、空間有所差異,顯示目前
世界各國對於車輛內裝耐燃之要求,已有一致的看
法。
▲ 圖1、內裝材料依部品分類 (圖片來源:http://tw.autos.yahoo.com)
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四、結 論
車輛內裝材料耐燃試驗並不複雜,只是將材
料在標準化的環境下,以相同方式實際燃燒,用客
觀的量測計算出燃燒速率。此法雖然簡單但卻很實
用,對車輛內乘員的安全保障顯而易見,堪稱是安
全效益最高的測試之一。
車輛中心『零組件檢測實驗室』迄今已累積
2,300餘案相關耐燃的檢測經驗,就歷年測試結果分
析,不合格件數最多的是塑膠類材料,尤其是厚度
較薄的塑膠,其次是泡棉及織布。其實以目前國內
零組件廠商的製程技術來看,原材料添加耐燃處理
技術難度並不高,但這些阻燃添加物難免會反應在
製造成本上;再者,阻燃添加物產生之化學成份,
通常也會對人體及環境造成不良影響,因此如何在
阻燃效果與成本、環境危害間取得平衡,還是業者
與政府必須持續努力的方向。而最後也要提醒消費
者,由於市售車輛產品依規定必需通過內裝耐燃性
檢驗合格,所以只要車主不任意改裝,自然就能發
揮爭取救命關鍵時間的效果;同樣的道理,若一定
要進行車輛改裝或更換車內部品時,則千萬別忘
國家 歐洲 美國 日本 台灣 中國大陸
法規名稱 95/28 EEC FMVSS 302保安基準第 20 條
TRIAS 48車輛安全檢測基準 GB 8410
實施日期 1995 1971 1994 2002 1995
執行方式 歐盟認證(指定機構) 自我認證(認可單位) 政府認證(未指定) 政府認證(指定機構) 政府認證(指定機構)
對象車型 乘座 22 人以上之巴士乘用車、多功能乘用車、
貨車及巴士
自動車內裝 ( 二輪、大型
特殊及小型特殊車除外 )
幼童專用車、校車大客
車、小客車及小客貨兩
用車
轎車、多用途客車、載
貨汽車及客車
試片規格
寬 100 mm 長 356 mm 厚
度為實際使用厚度(不超
過 13 mm)
寬 102 mm 長 356 mm厚度為實際使用厚度(不
超過 13 mm)
寬 100 mm 長 350 mm厚度為實際使用厚度(不
超過 12 mm)
寬 100 mm 長 355 mm厚度為實際使用厚度(不
超過 13 mm),或以可
以獲得之最大尺寸
寬 100 mm 長 356 mm厚度為實際使用厚度(不
超過 13 mm)
測試數量等向性 5 片 / 型,非等向
性 10 片 / 型--- 5 片 / 型 5 片 / 型 5 片以上 / 型
靜置條件
溫 度 23±2 ℃, 濕 度
50±5%。至少 24 小時,
不超過 7 天
溫度 21℃,濕度 50%,
24 小時
溫 度 20±5 ℃, 濕 度
50±5% 至少 24 小時
溫 度 23±2 ℃, 濕 度
50±5%,24 小時
溫 度 23±2 ℃, 濕 度
45~55%。至少 24 小時,
不超過 168 小時
測試環境
0.1~0.3 m/s 風速,連續測
試前低於 30℃規定抽風櫃
規格
溫度 21℃,濕度 50%溫 度 20±2 ℃, 濕 度
50±5%無
0.1~0.3 m/s 風速,連續
測試前低於 30℃規定抽
風櫃規格
燃氣 38 MJ/m3(天然氣)
火焰溫度與天然氣相當
35000~38000KJ/m3
(熱值與天然氣相
當可用 LPG)
33.6~41.3 MJ/m3(火焰
溫度與天然氣相當)
35~38 MJ/m3(天然氣、
城市煤氣、液化氣)
判定
燃 燒 速 率 小 於 100 mm/min,到達最後測量點前火
燄熄滅
材料表面不能傳播火燄,
燃燒速率小於 102 mm/min,燃燒 60 秒內停止
燃燒,且燃燒的距離未
超過 51 mm
不燃燒,燃燒速率小於
100 mm/min, 燃 燒 60秒內停止燃燒,且燃燒
的距離未超過 51 mm
燃燒速率小於 102 mm/min,燃燒 60 秒內停止
燃燒,且燃燒的距離未
超過 51 mm
不燃燒,燃燒速率小於
100 mm/min, 燃 燒 60秒內停止燃燒,且燃燒
的距離未超過 50 mm
▼ 表1、各國法規差異比較
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了,除了考量實用性、舒適美觀性以及價格之外,
還要記得把『耐燃性』也一併列入考量喔!
五、參考資料
[1] CNS 13387、95/28 EEC、FMVSS 302、保安
基準第20條TRIAS 48、GB 8410
以下為依車輛安全檢測基準之水平燃燒試驗法為例,其測試步驟重點如下:
1. 試件準備:試片尺寸長355 mm、寬100 mm,厚度則以實際使用之最薄厚度為準,但不得超過13
mm(若超過,裁切至13 mm)。
2. 靜置:裁剪後之試片,應置於23±2℃、相對濕度50±5%之環境下24小時後,立即進行試驗,此要
求是為了確保每一試件不會因溫度與溼度之差異,影響測試結果。
3. 測試進行:將試片水平固定於標準夾具上,一端置於本生燈出口位置上方水平高度19 mm處,調整
本生燈火焰高度至38 mm,將本生燈移至試件一端15秒後火熄滅,待火燄燒至試件距本生燈端38
mm時開始計時,直到燒至距另一端38 mm前結束計時,若火焰未達該位置及熄滅,亦停止計時。
4. 判定:耐燃試驗主要是確認材料之燃燒狀況,其量化的基準便是燃燒速率,其計算方式為:
B = 60 × (D/T)
B:燃燒速率 (mm/min)
D:距離 (mm)
T:時間 (秒)
基本上,燃燒速率不超過102 mm/min為合格,即認定為符合耐燃性
要求之車輛內裝材料;或是可能超過102 mm/min,但若符合下列條件之
一,亦視為合格。
1. 無法燃燒至計時起始線即熄滅。
2. 開始計時後60秒內熄滅,且燃燒的距離未超過51 mm。
車輛內裝耐燃性研究及測試資訊,請洽:
品質性能課/林永明 工程師
電話:04-7811222 分機3335
E-mail:[email protected]
▲ 燃燒擷取距離
▲ 耐燃試驗中
耐燃檢測