Apa standar utama tahan api otomotif yang harus dipenuhi oleh kulit sintetis otomotif

Sebagai material utama untuk interior kompartemen penumpang, kinerja keselamatan kulit sintetis otomotif adalah yang terpenting. Di antara banyak indikator kinerjanya, penghambatan api (flame retardancy) merupakan fokus utama bagi produsen mobil (OEM) dan regulator global. Bahan interior otomotif harus memenuhi serangkaian standar ketahanan api otomotif yang ketat untuk memastikan bahan tersebut memperlambat pembakaran jika terjadi kebakaran, sehingga melindungi penumpang agar tidak melarikan diri.

Peraturan Inti Global: FMVSS 302 dan EAC/ECE

Landasan standar ketahanan api otomotif adalah uji pembakaran horizontal, yang merupakan persyaratan peraturan yang paling banyak digunakan dan mengikat di seluruh dunia.

1. Amerika Serikat: FMVSS 302

FMVSS 302 (Standar Keamanan Kendaraan Bermotor Federal 302) adalah bagian dari Standar Keamanan Kendaraan Bermotor Federal AS dan diakui sebagai persyaratan ketahanan api yang paling mendasar oleh industri otomotif global. Hampir semua material otomotif yang memasuki pasar Amerika Utara atau bekerja sama dengan OEM AS harus lulus pengujian ini.

Prinsip Pengujian: Sampel material (biasanya berukuran 100 mm x 356 mm) ditempatkan secara horizontal pada dudukan berbentuk U. Sebuah penyala menyalakan api pada ujung material yang terbuka selama 15 detik.

Spesifikasi Utama: FMVSS 302 berfokus terutama pada laju pembakaran material.

Persyaratan Kualifikasi:

Laju pembakaran maksimum tidak boleh melebihi 102 mm/menit (4,0 in/menit).

Bahan tersebut harus padam sendiri (yaitu, tidak menunjukkan laju pembakaran (NB)) sebelum mencapai tanda waktu pertama, atau padam sebelum mencapai tanda waktu kedua dan memenuhi persyaratan laju pembakaran.

Penerapan Material: FMVSS 302 berlaku untuk semua material interior kompartemen penumpang, termasuk jok, panel pintu, headliner, karpet, dan kulit sintetis. Untuk kulit sintetis otomotif, mencapai peringkat "self-damping" (NB) umumnya merupakan praktik standar di antara produsen terkemuka.

2. Eropa dan Internasional: ECE R118 / ECE R107

Peraturan Komisi Ekonomi untuk Eropa (ECE) juga mempunyai dampak yang signifikan di UE, Asia, dan kawasan lainnya.

ECE R118: Terutama memenuhi persyaratan mudah terbakar untuk bahan interior yang digunakan pada kendaraan layanan umum (seperti bus dan gerbong), dan umumnya lebih ketat daripada standar mobil penumpang.

ECE R107: Struktur kendaraan khusus dan persyaratan keselamatan umum telah dipenuhi, dan lampirannya juga mencakup persyaratan ketahanan api untuk material interior.

Peraturan Eropa ini juga didasarkan pada prinsip pembakaran horizontal, namun mungkin memiliki rincian spesifik mengenai waktu penerapan api, lingkungan pengujian, dan klasifikasi material.

Standar Khusus OEM dan Ketat: Meningkatkan Batasan Keamanan

Banyak pembuat mobil besar, selain memenuhi peraturan nasional (seperti FMVSS 302), juga mengembangkan Standar Khusus OEM mereka sendiri. Standar-standar ini seringkali lebih ketat untuk memenuhi kebutuhan penjualan global di berbagai pasar dan meningkatkan citra keamanan merek mereka.

1. Pembakaran Vertikal

Meskipun FMVSS 302 adalah pengujian horizontal, beberapa OEM atau aplikasi tertentu (seperti headliner dan karpet) mungkin memerlukan pengujian pembakaran vertikal, misalnya, menurut UL 94 atau standar internal lainnya.

Prinsip Pengujian: Sampel material dipasang secara vertikal, dan nyala api diterapkan dari bawah.

Metrik Utama: Uji pembakaran vertikal berfokus pada apakah bahan terus terbakar setelah api dihilangkan (waktu sisa nyala), apakah bahan tersebut menetes (menetes), dan waktu pijar. Tes vertikal umumnya dianggap lebih menantang daripada tes horizontal.

2. Laju Pelepasan Panas (HRR)

Dalam penilaian keselamatan tingkat yang lebih tinggi, seperti untuk mobil sport performa tinggi atau kendaraan bernilai tinggi, produsen dapat merujuk standar seperti ISO 5660 dan menggunakan kalorimeter kerucut untuk mengukur laju pelepasan panas (HRR) material.

Pentingnya: HRR adalah metrik utama yang mengukur laju pelepasan energi selama pembakaran suatu material. Semakin cepat pembakaran dan semakin banyak panas yang dilepaskan, semakin cepat dan intens penyebaran api. Kulit sintetis HRR rendah membantu memperlambat kenaikan suhu di kompartemen penumpang, sehingga memberikan waktu berharga bagi penumpang untuk melarikan diri.

3. Kepadatan & Toksisitas Asap

Ancaman utama kebakaran bukanlah nyala api itu sendiri, melainkan asap dan gas beracun. Oleh karena itu, evaluasi ketahanan api untuk kulit sintetis semakin mendapat perhatian:

Kepadatan asap: Biasanya diukur menggunakan standar seperti ISO 5659-2 atau ASTM E662. Bahan dengan kepadatan asap yang rendah memastikan penglihatan yang jelas bagi penghuni di dalam api, sehingga memudahkan untuk melarikan diri.

Toksisitas asap: Ini mengukur komposisi gas yang dihasilkan oleh pembakaran, seperti karbon monoksida, hidrogen sianida, dan nitrogen oksida. Hal ini memastikan bahwa perawatan tahan api mencegah pelepasan lebih banyak gas beracun. Pemilihan bahan tahan api untuk kulit sintetis berdampak langsung terhadap kinerja asap dan toksisitasnya.

Teknologi Tahan Api: Tantangan Ilmu Material

Untuk memenuhi standar ketat ini, produsen kulit otomotif sintetis harus memasukkan bahan penghambat api (FR) tertentu ke dalam substrat polimer dan lapisan permukaan.

Flame Retardant (FR) Non-Halogenasi: Karena masalah lingkungan dan toksisitas asap yang rendah, industri telah beralih menggunakan FR bebas halogen, seperti FR berbahan dasar fosfor, nitrogen, silikon, atau aluminium/magnesium hidroksida, untuk menggantikan FR berhalogen tradisional.

Penyeimbangan Kinerja: Tantangan profesional utama adalah memastikan bahwa penambahan bahan penghambat api tidak secara signifikan mengurangi sifat fisik inti kulit sintetis, seperti haptik, ketahanan terhadap abrasi, tahan luntur cahaya, dan ketahanan hidrolisis.