1 引言

隨著經(jīng)濟的迅速騰飛，我國已成為世界上的汽車生產(chǎn)與消費大國。伴隨著汽車帶來的各種便利，頻發(fā)的交通事故如火災等對車內(nèi)乘員的生命、財產(chǎn)安全威脅同樣不容忽視[1]。汽車內(nèi)飾用紡織材料是一類包含有汽車內(nèi)飾零件所用的單一材料或?qū)臃e復合材料，包括坐墊、座椅套、安全帶、頭枕、窗簾等，與乘員關系最為密切。因而為了避免或延緩燃燒的擴展，使乘員能夠有一定時間安全地離開發(fā)生火災的車輛，對車用內(nèi)飾紡織材料阻燃性能的檢測評價變得十分重要，這也使得越來越多的國家及地區(qū)重視和關注內(nèi)飾材料的阻燃檢測。

因此，本文嘗試對我國目前存在的汽車內(nèi)飾阻燃檢測標準進行歸納總結，以期提供一個車用內(nèi)飾紡織材料阻燃檢測標準的綜述。首先介紹了我國現(xiàn)存的相關阻燃檢測標準，接著對車用內(nèi)飾材料的燃燒特性檢測進行了分析與比較，具體討論了氧指數(shù)、水平/垂直燃燒、熔融性能等七大阻燃常用指標。

2 汽車內(nèi)飾材料的阻燃特性測試標準

汽車內(nèi)飾材料應具有良好的阻燃性能，以保證一旦汽車著火后乘客有足夠時間離開。本節(jié)將先對我國目前的汽車內(nèi)飾阻燃檢測標準進行總結。

（1）強制國家標準。2019年10月，強制性國家標準GB 38262—2019《客車內(nèi)飾材料的燃燒特性》發(fā)布，并于2020年7月1日正式實施。該標準適用于M2、M3類客車內(nèi)飾材料燃燒特性的評定，同時規(guī)定了對客車內(nèi)飾材料的取樣要求、燃燒特性、氧指數(shù)、煙密度、煙毒性等試驗。比如，水平燃燒應按GB 8410規(guī)定進行試驗，而垂直燃燒按GB/T 32086規(guī)定試驗。氧指數(shù)則按材料種類不同分為3種：紡織、橡膠和塑料應分別按GB/T 5454、GB/T 10707與GB/T 2406.2—2009進行試驗；煙密度按GB/T 8627試驗；燃燒性能等級按GB 8624—2012評定等。除了對紡織材料進行細致規(guī)定外，還規(guī)定了不同種類內(nèi)飾材料的燃燒特性，比如對紡織材料和座椅用皮革材料，要求水平燃燒等級不低于B級，垂直燃速≤100mm/min，煙密度等級≤75%；對彈性軟墊材料，則要求水平燃燒等級為A-0mm/min等。

（2）非強制標準。除了新實施的GB 38262—2019，2016年發(fā)布的JT/T 1095—2016《營運客車內(nèi)飾材料阻燃特性》已在客車內(nèi)飾評價領域廣泛應用。營運客車是指用于經(jīng)營性旅客運輸?shù)目蛙嚕瑥倪@一點看，JT/T 1095—2016的適用范圍要小于GB 38262—2019。在檢測標準上，GB 38262—2019在紡織材料方面的部分指標低于JT/T 1095—2016。比如，GB 38262—2019規(guī)定紡織材料煙密度等級≤75%，而JT/T 1095—2016則規(guī)定相關指標應≤50%；氧指數(shù)上，GB 38262—2019要求除窗簾和遮陽簾外的其他紡織材料的氧指數(shù)應≥27%，而JT/T 1095—2016要求該值應≥28%；此外，對窗簾、遮陽簾等懸掛材料的燃燒特性，新國標要求其水平燃燒速度不低于B級，垂直燃燒速度≤100mm/min，而JT/T 1095—2016規(guī)定水平燃速必須達到A-0mm/min標準，垂直燃速為0。對于座椅用塑料材料，GB 38262—2019的部分技術要求高于舊有的JT/T 1095—2016：水平燃速要求為不低于B級，氧指數(shù)≥26%。此外，GB 24407—2012《專用校車安全技術條件》也規(guī)定了一些阻燃防火要求。

結合上述討論，GB 38262—2019的應用領域更廣，阻燃指標的針對性更強，強制執(zhí)行力度更大。但從具體實踐上來講，大型客車、校車應該具有更高的阻燃要求。

（3）行標或企標。除了上述標準外，不少汽車公司也單獨規(guī)定了自己的檢測標準。比如日產(chǎn)汽車NES M0094—2008《汽車內(nèi)飾件燃燒性能試驗》、本田汽車HES D6003—99《汽車內(nèi)飾燃燒性能測試》、BMW汽車GS 97038《汽車內(nèi)飾材料燃燒性能的測定》、大眾汽車TL 1010—2008《內(nèi)部裝飾材料燃燒性狀，材料技術要求》。需要注意的是在實行上述公司自定標準前，必須也滿足國家強制安全標準。上述標準在測試原理與方法上均與國標相同或類似，不同之處在于預處理條件、測試條件以及結果評定與表示上。

3 汽車內(nèi)飾材料的阻燃性能測試

本節(jié)將對汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性測試進行概述，具體分為氧指數(shù)、水平燃燒、垂直燃燒等七類并分別進行討論。

（1）氧指數(shù)。氧指數(shù)是指在規(guī)定的條件下，材料在氧氮混合氣流中進行有焰燃燒所需的最低氧濃度，以氧所占的體積百分數(shù)來表示，是評定內(nèi)飾材料阻燃性能重要指標之一。汽車內(nèi)飾材料氧指數(shù)試驗方法按材質(zhì)不同須選用不同的測試標準。對于紡織材料，一般使用GB/T 5454—1997《紡織品燃燒性能試驗氧指數(shù)法》。測試原理為：將試樣夾于試樣夾上垂直于燃燒筒內(nèi)，在向上流動的氧氮氣流中，點燃試樣上端，觀察其燃燒特性、續(xù)燃時間與損毀長度。通過在不同氧濃度中一系列試樣的試驗，可以測得維持燃燒時氧百分含量表示的最低氧濃度值。測試要求受試試樣中要有40%～60%超過規(guī)定的續(xù)燃和陰燃時間或損毀長度。此外，GB/T 2406.2—2009《塑料燃燒性能試驗方法氧指數(shù)法》和GB/T 10707—2008《橡膠燃燒性能的測定》可用來分別檢測塑料和橡膠的氧指數(shù)。根據(jù)GB 24407—2012《專用校車安全技術條件》，各類車用內(nèi)飾材料的氧指數(shù)至少應≥22%。而在GB 38262—2019中則根據(jù)材料種類的不同，規(guī)定最低氧指數(shù)范圍為≥24%～30%。除了上述標準外，ISO 4589—2:2017《塑料燃燒測定氧指數(shù)的行為 第2部分：室溫測試》[2]也可推薦為塑料的氧指數(shù)測試標準，其測試原理與上述基本相同。

近期有研究表明，測試中諸多因素均會對汽車內(nèi)飾材料氧指數(shù)的準確度與穩(wěn)定性產(chǎn)生影響[3]，不同濕度時測試結果略有不同，特別是我國幅員遼闊，冬季、夏季溫濕度差距較大，因此測試時要精準控制實驗室環(huán)境溫濕度。此外，應注意GB/T 5454—1997中規(guī)定紡織材料氧指數(shù)試驗時經(jīng)向、緯向應分別進行，且應以低者為最終判定依據(jù)。

（2）水平燃燒試驗。GB 8410—2006《汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性》作為我國強制性國家標準，規(guī)定了汽車內(nèi)飾材料的水平燃燒特性。GB 8410—2006的發(fā)布與實施是由于國內(nèi)汽車消費者安全需求的變化，我國于2006年對GB 8410—1994修訂的。GB 8410—2006的測試原理是：將試樣水平地夾持在U形架上，在燃燒箱中點燃試樣的自由端，15s后確定試樣上火焰是否熄滅，試樣燃燒的距離以及燃燒該距離所用時間。內(nèi)飾材料的燃燒特性必須滿足以下技術要求：燃燒速率≤100mm/min。最終應以所測5塊樣品或更多樣品燃燒速度的最大值為試驗結果，并結合燃燒特性值來進行表述，根據(jù)試樣的燃燒長度、燃燒現(xiàn)象等，一共規(guī)定了A、B、C、D、E五種燃燒特性描述。其中，樣品符合本標準要求的結果是：A-0mm/min或B或C-燃燒速度實測值mm/min；不符合本標準要求的結果是：D-大于100mm/min或E。

近年相關研究表明，車用內(nèi)飾材料的燃燒安全性能仍存在著較高的風險，因此需要進一步提升材料的阻燃性能[4]。此外，GB 8410—2006的一個主要問題在于此標準中缺少對內(nèi)飾材料沿垂直方向的燃燒特性評價，因為垂直方向的火焰?zhèn)鞑ピu價實際意義要高于水平燃燒。針對這一點，我國發(fā)展了相關垂直燃燒測試標準。同時，我國針對不同車種與材料發(fā)布了更為細致的規(guī)定，比如GB 24407—2012《專用校車安全技術條件》對校車內(nèi)飾材料提出了額外的技術要求：內(nèi)飾材料按GB 8410—2006規(guī)定的方法進行試驗時，材料的最大水平燃燒速度應不超70mm/min，氧指數(shù)OI≥22%。

（3）垂直燃燒試驗。我國于2015年發(fā)布了GB 32086—2015《特定種類汽車內(nèi)飾材料垂直燃燒特性技術要求和試驗方法》，規(guī)定了運載超過22名乘客的特定M3類汽車內(nèi)飾材料垂直燃燒的檢測方法。GB 32086—2015的基本原理為：將試樣垂直固定到矩形框架上，在燃燒箱中引燃試樣，測定試樣燃燒距離和所用時間；技術要求為燃燒速度≤100mm/min。燃燒速度的計算方法與GB 8410—2006相同。

除了GB 32086—2015，ANSI/UL 94—2013《設備和器械零件用塑料材料的易燃性安全性試驗標準》[5]作為高分子塑料相關行業(yè)的一個世界性標準，也被廣泛應用于車載電子電器相關的阻燃檢測。

（4）汽車鋪地織物燃燒性能。依據(jù)國標GB/T 14644—2014《紡織品 燃燒性能 45°方向燃燒速率的測定》和GB/T 14645—2014《紡織品 燃燒性能 45°方向損毀面積和接焰次數(shù)的測定》，通過燃燒試驗儀來測量地毯等鋪地織物的燃燒性能。在規(guī)定的試驗條件下，對45°傾斜放置的試樣表面點火一定的時間，測量試樣的損毀長度、續(xù)燃時間和陰燃時間，根據(jù)火焰蔓延時間計算燃燒速率。檢測合格的標準為試樣的損毀長度應不大于100mm，續(xù)燃時間和陰燃時間均應小于或等于20s；如果任一樣品未能達到此要求，則可判為不合格。該測定方法主要適用于各種纖維組分和組織結構的汽車鋪地類內(nèi)飾。

（5）熔融性能[1]。內(nèi)飾材料主要是由化纖紡織品、人造革等材料組成，其燃燒或受熱時極易形成熔融滴落。熔滴的溫度極高，滴落后極易引起二次引燃，不僅增加了撲滅火災的難度，也增加了撲滅火災的成本。根據(jù)ECE R118《機動車輛特定類型內(nèi)部結構采用的材料的燃燒特性》可以檢測材料的熔融性能。檢測一般選取4個試樣，水平放置在輻射熱源下，通過上置輻射熱源對試樣進行30kW/m2的熱輻射作用，維持5min持續(xù)測試。記錄試樣是否有熔滴，熔滴是否將下方的脫脂棉點燃等現(xiàn)象。

（6）煙密度。車用內(nèi)飾材料在燃燒分解時的煙密度一般通過測量材料燃燒產(chǎn)生的煙氣中固體塵埃對光的反射而造成光強度的衰減來確定。衰減越大，說明煙密度越高，安全性越差。根據(jù)GB 38262—2019的要求，客車內(nèi)飾材料的煙密度應采用GB/T 8627—2007《建筑材料燃燒或分解的煙密度試驗方法》標準進行。試驗時，將試樣直接暴露在火焰中，產(chǎn)生的煙氣被完全收集在試驗箱中，測定光吸收率隨時間變化的曲線。曲線的最高點即為最大煙密度，對曲線面積進行積分可得到總的煙產(chǎn)量。GB 38262—2019規(guī)定客車內(nèi)飾材料的煙密度應≤75%。

除了GB/T 8627—2007，對于紡織材料的煙釋放性能，還可通過GB/T 14802—1993《紡織品煙濃度測定減光系數(shù)法》進行檢測。通過測定光束在煙中的透過率，根據(jù)最大發(fā)煙時的最小透過率，計算在規(guī)定光路長度下的最大減光系數(shù)。按照減光系數(shù)大小可以分為1～4個級別。除了煙密度，還可根據(jù)GB/T 33618—2017《紡織品 燃燒煙釋放和熱釋放性能測試》計算煙和熱的釋放量。對于固體材料，可以通過ASTM E662—2017《煙霧比光密度的固體材料產(chǎn)生的標準測試方法》[6]進行試驗。對于塑料，則可根據(jù)GB/T 8323.2—2008《塑料 煙生成 第2部分：單室法測定煙密度試驗方法》或ISO 5659—2:2017《塑料 煙霧產(chǎn)生 第2部分：用獨立燃燒室檢測測定光密度》[7]進行測定。

（7）產(chǎn)煙毒性。根據(jù)GB/T 20285—2006《材料產(chǎn)煙毒性危險分級》可對汽車內(nèi)飾材料燃燒產(chǎn)煙毒性進行檢測。原理為：采用等速載氣流，穩(wěn)定供熱的環(huán)形爐對試樣進行掃描加熱，以獲得煙氣流。同一材料在相同產(chǎn)煙濃度下，以充分產(chǎn)煙和無火焰時毒性最大。按照產(chǎn)煙濃度可分為3級：安全級（AQ級）、準安全級（ZA級）和危險級（WX級）。

值得注意的是GB/T 20285—2006檢測中的試驗對象為小白鼠，涉及活體試驗與生物毒性，有時帶來一定程度的不便。在這種情況下，也建議借鑒EN 2826—2011《航空航天系列 受火焰和輻射熱影響的非金屬材料的燃燒行為煙霧中毒氣含量測定》[8]、EN 3745-602—2008《航空航天系列 航空器用光纖和光纜 試驗方法 毒性》[9]或TB/T 3237—2010《動車組用內(nèi)裝材料阻燃技術條件》等化學毒性試驗標準來進行檢測。

4 總結與展望

本文對我國現(xiàn)有的車用內(nèi)飾紡織材料的阻燃特性檢測標準進行了總結與討論。新實施的GB 38262—2019比舊標準具有更強的應用性和針對性；但對于大型客車與校車，建議設置更高的阻燃要求。此外，相較于水平燃燒試驗，垂直燃燒試驗的適用范圍建議適當擴大，并針對不同材料分別設置不同的標準。另一方面，產(chǎn)煙毒性方面建議可以優(yōu)先使用化學檢測方法對材料的煙毒性進行評價。