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ऑटोमोटिव सामग्रियों की ज्वाला मंदक क्षमता पर अनुसंधान और वाहनों में ज्वाला मंदक फाइबर के अनुप्रयोग रुझान

ऑटोमोटिव उद्योग के तेज़ी से विकास के साथ, आवागमन या सामान ढोने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली कारें लोगों के जीवन का एक अनिवार्य साधन बन गई हैं। गाड़ियाँ जहाँ सुविधा प्रदान करती हैं, वहीं यातायात दुर्घटनाओं और स्वतःस्फूर्त दहन जैसे सुरक्षा जोखिम भी पैदा करती हैं। सीमित स्थान और ज्वलनशील आंतरिक सामग्रियों के कारण, एक बार वाहन में आग लग जाने पर, उसे नियंत्रित करना अक्सर मुश्किल होता है, जिससे यात्रियों की जान और संपत्ति को खतरा होता है। इसलिए, वाहनों में अग्नि सुरक्षा उपयोगकर्ताओं के लिए एक प्रमुख चिंता का विषय होनी चाहिए।

वाहन में आग लगने के कारणों को सामान्यतः निम्नलिखित श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
(1) वाहन से संबंधित कारक, जिनमें विद्युत दोष, ईंधन रिसाव और अनुचित संशोधन, स्थापना या रखरखाव के कारण होने वाला यांत्रिक घर्षण शामिल है।
(2) बाहरी कारक, जैसे टकराव, पलटना, आगजनी, या अनदेखे प्रज्वलन स्रोत।

उच्च ऊर्जा घनत्व वाली बैटरियों से सुसज्जित नवीन ऊर्जा वाहन, विशेष रूप से टकराव, पंक्चर, उच्च तापमान से थर्मल रनवे, या तीव्र चार्जिंग के दौरान अत्यधिक करंट के कारण होने वाले शॉर्ट सर्किट के कारण आग लगने के प्रति संवेदनशील होते हैं।

01 ऑटोमोटिव सामग्रियों की ज्वाला मंदता पर अनुसंधान

ज्वाला रोधी पदार्थों का अध्ययन संयुक्त राज्य अमेरिका में 19वीं शताब्दी के अंत में शुरू हुआ। हाल के वर्षों में तकनीकी प्रगति के साथ, ऑटोमोटिव इंटीरियर सामग्रियों की ज्वाला रोधी क्षमता पर शोध की नई माँगें बढ़ी हैं, मुख्यतः निम्नलिखित क्षेत्रों में:

सबसे पहले, ज्वाला मंदक पर सैद्धांतिक शोध। हाल के वर्षों में, चीन के शोधकर्ताओं ने विभिन्न रेशों और प्लास्टिक के दहन तंत्रों के अध्ययन के साथ-साथ ज्वाला मंदक के अनुप्रयोग पर भी बहुत ज़ोर दिया है।

दूसरा, अग्निरोधी पदार्थों का विकास। वर्तमान में, कई प्रकार के अग्निरोधी पदार्थ विकास के चरण में हैं। अंतरराष्ट्रीय स्तर पर, पीपीएस, कार्बन फाइबर और ग्लास फाइबर जैसी सामग्रियों का विभिन्न उद्योगों में सफलतापूर्वक उपयोग किया जा रहा है।

तीसरा, अग्निरोधी कपड़ों पर शोध। अग्निरोधी कपड़े बनाना आसान है और अत्यधिक कुशल भी। हालाँकि अग्निरोधी सूती कपड़े पहले से ही अच्छी तरह विकसित हैं, चीन में अन्य अग्निरोधी वस्त्रों पर शोध अभी भी सीमित है।

चौथा, ज्वाला रोधी सामग्रियों के लिए विनियमन और परीक्षण विधियां।

ऑटोमोटिव इंटीरियर सामग्री को मोटे तौर पर तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

फाइबर आधारित सामग्री (जैसे, सीटें, कालीन, सीट बेल्ट) - सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली और यात्रियों के सीधे संपर्क में आने वाली।
प्लास्टिक आधारित सामग्री.
रबर आधारित सामग्री.

फाइबर-आधारित सामग्री अत्यधिक ज्वलनशील होने और यात्रियों के निकट होने के कारण, आग लगने की स्थिति में गंभीर जोखिम पैदा करती है। इसके अतिरिक्त, कुछ वाहन घटक, जैसे बैटरी और इंजन, कपड़ा सामग्री के पास स्थित होते हैं, जिससे आग फैलने की संभावना बढ़ जाती है। इसलिए, दहन को धीमा करने और यात्रियों को अधिक समय तक सुरक्षित रहने के लिए ऑटोमोटिव इंटीरियर सामग्रियों की ज्वाला रोधी क्षमता का अध्ययन करना महत्वपूर्ण है।

02 ज्वाला मंदक रेशों का वर्गीकरण

औद्योगिक वस्त्र अनुप्रयोगों में, ऑटोमोटिव वस्त्रों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। एक औसत यात्री कार में लगभग 20-40 किलोग्राम आंतरिक सामग्री होती है, जिसमें से अधिकांश वस्त्र होते हैं, जिनमें सीट कवर, कुशन, सीट बेल्ट और हेडरेस्ट शामिल हैं। ये सामग्रियाँ चालकों और यात्रियों की सुरक्षा से निकटता से जुड़ी होती हैं, इसलिए इनमें ज्वाला रोधी गुण होते हैं जो ज्वाला के प्रसार को धीमा करते हैं और आग से बचने का समय बढ़ाते हैं।

ज्वाला मंदक फाइबरऐसे रेशों को ऐसे रेशों के रूप में परिभाषित किया जाता है जो आग के स्रोत के संपर्क में आने पर या तो प्रज्वलित नहीं होते या पूरी तरह से नहीं जलते, जिससे न्यूनतम लपटें उत्पन्न होती हैं और आग का स्रोत हटा दिए जाने पर स्वयं शीघ्र बुझ जाते हैं। ज्वलनशीलता मापने के लिए आमतौर पर सीमित ऑक्सीजन सूचकांक (एलओआई) का उपयोग किया जाता है, 21% से ऊपर का एलओआई कम ज्वलनशीलता दर्शाता है।

ज्वाला मंदक फाइबर दो श्रेणियों में विभाजित हैं:

स्वाभाविक रूप से ज्वाला मंदक फाइबर
इन रेशों की बहुलक श्रृंखलाओं में अंतर्निहित ज्वाला मंदक समूह होते हैं, जो तापीय स्थिरता को बढ़ाते हैं, अपघटन तापमान बढ़ाते हैं, ज्वलनशील गैसों के निर्माण को रोकते हैं, और चारकोल निर्माण को बढ़ावा देते हैं। उदाहरणों में शामिल हैं:

अरामिड फाइबर (जैसे, पैरा-अरामिड, मेटा-अरामिड)
पॉलीइमाइड फाइबर (उदाहरण के लिए, केर्मेल, P84)
पॉलीफेनिलीन सल्फाइड (पीपीएस) फाइबर
पॉलीबेन्ज़िमिडाज़ोल (PBI) फाइबर
मेलामाइन फाइबर (जैसे, बेसोफिल)

मेटा-अरामिड, पॉलीसल्फोनामाइड, पॉलीइमाइड और पीपीएस फाइबर का चीन में पहले से ही बड़े पैमाने पर उत्पादन किया जा रहा है।

संशोधित ज्वाला मंदक फाइबर
ये फाइबर योजकों या सतह उपचारों के माध्यम से ज्वाला रोधी क्षमता प्राप्त करते हैं, जिनमें शामिल हैं:

ज्वाला मंदक पॉलिएस्टर
ज्वाला मंदक नायलॉन
ज्वाला मंदक विस्कोस
ज्वाला मंदक पॉलीप्रोपाइलीन

संशोधन विधियों में सहबहुलकीकरण, सम्मिश्रण, मिश्रित कताई, ग्राफ्टिंग और पोस्ट-फिनिशिंग शामिल हैं।

03 ऑटोमोटिव सुरक्षा में उच्च-प्रदर्शन ज्वाला मंदक फाइबर के अनुप्रयोग

जगह की कमी के कारण, ऑटोमोटिव अग्निरोधी सामग्रियों को विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करना होगा। अन्य अनुप्रयोगों के विपरीत, इन सामग्रियों को या तो ज्वलनशील होना चाहिए या नियंत्रित दहन दर प्रदर्शित करनी चाहिए (उदाहरण के लिए, यात्री वाहनों के लिए ≤70 मिमी/मिनट)।

इसके अतिरिक्त, विचारणीय बातें निम्नलिखित हैं:

कम धुआँ घनत्व और न्यूनतम विषाक्त गैस उत्सर्जनयात्रियों की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए।
विरोधी स्थैतिक गुणईंधन वाष्प या धूल के संचय के कारण होने वाली आग को रोकने के लिए।

आँकड़े बताते हैं कि प्रत्येक कार में 20-42 वर्ग मीटर कपड़ा सामग्री का उपयोग होता है, जो ऑटोमोटिव टेक्सटाइल्स में अपार विकास की संभावना को दर्शाता है। इन टेक्सटाइल्स को कार्यात्मक और सजावटी प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है, और सुरक्षा संबंधी चिंताओं के कारण कार्यक्षमता—विशेषकर अग्निरोधी—पर अधिक ज़ोर दिया जा रहा है।

उच्च प्रदर्शन वाले अग्निरोधी वस्त्रों का उपयोग निम्नलिखित में किया जाता है: