Jolanta Maria Radziszewska-Woli!ska,
Danuta Milczarek
Instytut Kolejnictwa
KOLEJMAT - PODSTAWY TECHNOLOGII
WYTWARZANIA ELEMENTÓW FOTELA
KOLEJOWEGO Z ZASTOSOWANIEM
ZAAWANSOWANYCH MATERIA#ÓW -
CEL PROJEKTU I WYNIKI BADA$ WST%PNYCH
R!kopis dostarczono, lipiec 2013
Streszczenie: W artykule przedstawiono kierunki rozwoju konstrukcji siedze" pasa#erskich oraz
stosowanych materia$ów sk$adowych w kraju i na &wiecie. Nast!pnie scharakteryzowano krajowe i europejskie metody bada" ogniowych i systemy klasyfikacji foteli i ich materia$ów sk$adowych maj'ce wp$yw na bezpiecze"stwo po#arowe pojazdów szynowych. W dalszej kolejno&ci przestawiono cel, zakres i Partnerów Konsorcjum projektowego projektu KOLEJMAT, w tym bardziej szczegó$owo zakres Instytutu Kolejnictwa. Omówiono dotychczasowe wyniki bada" projektowych w zakresie w$a&ciwo&ci palno-dymowych dla wst!pnie wytypowanych materia$ów, które b!d' w ramach projektu podlega$y modyfikacji. W podsumowaniu podano kierunki uniepalniania materia$ów.
S&owa kluczowe: bezpiecze"stwo po#arowe pojazdów szynowych, kalorymetr sto#kowy,
uniepalnianie
1. KIERUNKI ROZWOJU KONSTRUKCJI SIEDZE$
WAGONOWYCH ORAZ STOSOWANYCH MATERIA#ÓW
SK#ADOWYCH W KRAJU I NA 'WIECIE
Rozwój konstrukcji pojazdów szynowych obj'$ równie# przeobra#enia siedze" pasa#erskich, które od pocz'tków ery kolejnictwa, przesz$y ogromn' metamorfoz!. W pocz'tkowym okresie stosowano drewniane $awy, które by$y jeszcze popularne w po$owie XX wieku (rys. 1a). Natomiast pierwsze siedzenia tapicerowane wytwarzano z zastosowaniem dost!pnych surowców naturalnych, czyli we$ny, lnu lub konopi, a wype$nienie stanowi$o ko"skie w$osie lub trawa morska (rys. 1b).
114 Jolanta Maria Radziszewska-Woli"ska, Danuta Milczarek
Rys. 1. a) Wagonik lokomotywy górskiej z 1830 r.- drewniane $awy, b) wagonik lokomotywy „Jedynki” Stirlinga z 1870 r. – $awy tapicerowane (wg [1])
Nowoczesne $awy mi!kkie by$y wyprodukowane na bazie $atwopalnej pianki lateksowej pokrytej bardzo podatnymi na zapalenie obiciami na bazie polichlorku winylu („sztuczna skóra”), a ich szkielet konstrukcyjny stanowi$a zwyk$a sklejka drewniana. Siedzenia te bardzo cz!sto zapala$y si! od niedopa$ka papierosa lub poprzez wstrzykiwanie kwasu azotowego reaguj'cego egzotermicznie z piank' lateksow'.
Kolejnym krokiem w rozwoju budowy siedze" wagonowych by$o zastosowanie elastycznej pianki poliuretanowej. Przy czym, z uwagi fakt, #e posiadaj'ca bardzo dobre parametry mechaniczne pianka poliuretanowa jest wyrobem bardzo trudnym do skutecznego uniepalnienia (sedymentacja antypirenów w wytwarzanym wyrobie, zmniejszenie elastyczno&ci), w nast!pnych latach wprowadzono ogniochronn' warstw! przek$adkow' (tkanin! lub w$óknin!) montowan' pomi!dzy piank' a tkanin' obiciow'. Powy#sze pozwoli$o na ograniczenie rozwoju ewentualnego po#aru. Jako zewn!trzna warstw! tapicerki wprowadzano tkaniny poliakrylowe i poliestrowe oraz z coraz wi!kszym dodatkiem w$ókien naturalnych. Popularne w latach 80-tych ubieg$ego wieku tkaniny #akardowe zosta$y wyparte przez tkaniny pluszowe z runem z przewa#aj'cym udzia$em we$ny.
Wa#nym etapem w ewolucji siedze" by$o uruchomienie produkcji siedze" wagonowych z „wandaloodporn'” tapicerk', które s' montowane w taborze przeznaczonym do ruchu regionalnego i metrze. W fotelach tych zastosowano specjalne wzmocnienie uniemo#liwiaj'ce przeci!cie warstw nad wy&ció$k', zabezpieczaj'ce w ten sposób piank! przed prób' bezpo&redniego podpalenia. Natomiast zaprojektowanie foteli wolnostoj'cych wymaga$o wprowadzenia maskownicy os$aniaj'cej ty$ oparcia, a w dalszej kolejno&ci rozwoju formy - równie# uchylnego stolika wzorem foteli lotniczych. Do produkcji omawianych elementów stosuje si! laminaty poliestrowo-szklane lub tworzywa termo-formowalne.
Jednocze&nie wraz z d'#eniem do ograniczenia podatno&ci na zapalenie, istotnym sta$a si! ergonomia foteli oraz zapewnienie komfortu cieplnego dla pasa#era.
2. KRAJOWE I EUROPEJSKIE METODY BADA$
OGNIOWYCH I SYSTEMY KLASYFIKACJI FOTELI
I ICH MATERIA#ÓW SK#ADOWYCH!
Fotele wagonowe stanowi' istotn' mas! materia$ów niemetalowych zainstalowanych w wagonie i w przypadku ewentualnego po#aru - to one decyduj' o intensywno&ci i szybko&ci jego rozprzestrzeniania si!. Stanowi' wi!c bezpo&rednie zagro#enie dla pasa#erów [4, 6]. Dlatego od wielu ju# lat fotele wagonowe oraz ich materia$y sk$adowe podlegaj' badaniom klasyfikacyjnym. Poni#ej omówiono kilka systemów bada" i klasyfikacji jakie zosta$y na przestrzeni ostatnich 30-stu lat opracowane i wdro#one w poszczególnych krajach.
2.1. PODATNO'( NA ZAPALENIE SIEDZE$ WAGONOWYCH
WG PN-K-02502 [17] ZGODNEJ Z KART) UIC 564-2 [22]
Badanie polega na oznaczeniu czasu palenia si! uk$adu tapicerskiego umieszczonego w zamkni!tej komorze o wymiarach (3 x 3 x 30) m. ;ród$o zap$onu stanowi poduszka gazetowa o wymiarach (270 x 390) mm wykonana ze 100+5g papieru wysuszonego przez 3 h w temperaturze 70C umieszczona:
a) na siedzisku – test podstawowy,
b) na naci!tym siedzisku – test uzupe$niaj'cy dla taboru podmiejskiego i sypialnego, c) pod siedziskiem – test dodatkowy dla siedze" pozbawionych od spodu os$ony
termicznej.
Kryteria: &redni czas palenia si!: ? 10 min, brak opadania pal'cych si! cz'stek lub kropli. Ponadto PN-K-02502 [17] w p. 2.1 materia$y sk$adowe fotela powinny spe$nia@ wymagania normy PN-K-02511 [20] tzn.:
wskaGnik tlenowy wg normy PN-EN ISO 4589-2 [14] (wymagana klasa P2), w$a&ciwo&ci dymowe wg normy PN-K-02501 [16] (wymagana klasa D2), w$a&ciwo&ci palne wg PN-K-02508 [19] (wymagana klasa B),
wskaGnik rozprzestrzeniania si! p$omienia po powierzchni wg PN-K-02512 [21] (wymagana klasa R2),
st!#enie tlenku i dwutlenku w!gla wg PN-K-02505 [18] (wymagana klasa T2).
2.2. PODATNO'( NA ZAPALENIE SIEDZE$ WAGONOWYCH
WG DIN 5510-2 [8]
Badanie polega na oznaczeniu czasu palenia si! oryginalnego siedzenia lub jego oryginalnych cz!&ci wraz z oparciem w przestrzeni otwartej bez przeci'gów z w$'czonym okapem nad umieszczonym nad naro#nikiem wybudowany z p$yt mineralnych o
116 Jolanta Maria Radziszewska-Woli"ska, Danuta Milczarek
wymiarach (2000 x 1200) mm. Odleg$o&@ siedziska od &ciany bocznej, w najw!#szym miejscu powinna wynosi@ (15 ±5) mm, natomiast od tylnej &cianki (30 ±10) mm. ;ród$o zap$onu stanowi równie# poduszka gazetowa (wykonana ze 100 ±1g papieru gazetowego) kondycjonowana przez 24 h w warunkach: temperatura 23C, wilgotno&@ (50-2) % umieszczona:
a) na siedzisku – test podstawowy, b) na naci!tym siedzisku,
c) pod siedziskiem – test dodatkowy dla siedze" pozbawionych od spodu os$ony termicznej.
Wymagania dla a)i b): Maksymalna wysoko&@ p$omienia nad najwy#szym miejscem powierzchni siedzenia: ? 100 cm, &redni czas palenia si!: ? 15 min, brak zniszczonych brzegów siedzenia; dla c) &redni czas palenia si!: ? 10 min, zniszczony obszar nie mo#e przekracza@ 50 mm od kraw!dzi (brzegu, obrze#a) powierzchni siedziska i oparcia.
Dodatkowo dla siedze" w zamkni!tym pomieszczeniu pasa#erskim wykonuje si! badania wg DIN EN 1021-1 [8] i DIN EN 1021-2 [9] (Gród$o zap$onu: tl'cy si! papieros lub równowa#nik p$omienia zapa$ki). Testy wykonuje si! na oryginalnym siedzeniu lub na modelu.
2.3. PODATNO'( NA ZAPALENIE SIEDZE$ WAGONOWYCH
WG BS 5852 [7]
Badanie jest wykorzystywane do oceny zapalno&ci oryginalnego siedzenia lub jego
oryginalnych cz!&ci. Testy przeprowadzane s' w pomieszczeniu badawczym w skalibrowanym przep$ywie powietrza. ;ród$o zap$onu umieszczane jest na styku siedziska i oparcia lub pod siedziskiem (rys 7). Metoda dopuszcza sze&@ ró#nych Gróde$ zap$onu od 1 do 7. Ka#de kolejne Gród$o ma dwukrotnie wi!ksz' moc ciepln' od poprzedniego i tak:
- 1 i 3 s' p$omieniami butanu,
- 4 do 7 s' drewnianymi stosami (wykonanymi z odpowiedniej ilo&ci patyczków z sosny zwyczajnej), których masa wynosi od 8,5±1 g (stos nr 4) do 126±1 g (stos nr 7).
Wymagania wg BS 5852 dotycz' nast!puj'cych parametrów i s' ró#ne w zale#no&ci od zastosowanego Gród$a zap$onu:
- rozprzestrzeniania si! p$omienia powierzchni,
- wydzielania ciep$a, - intensywno&ci dymienia - toksyczno&ci dymu.
2.4. PODATNO'( NA ZAPALENIE SIEDZE$ WAGONOWYCH
WG EN 45545-2 [12]
Norma europejska EN 45545 Railway applications - Fire protection on railway vehicles zosta$a ustanowiona w marcu 2013 r. po 22 latach pracy Grupy Roboczej CEN/CENELEC i sk$ada si! z 7 cz!&ci. Cz!&@ 2 Requirements for fire behaviour of materials and
components [12] okre&la wymagania jakim w z zakresie bezpiecze"stwa po#arowego
podlegaj' materia$y i elementy przeznaczone do zabudowy w pojazdach szynowych. Norma jest bardzo rozbudowana i w celu przejrzystego omówienia wymaga", które po zako"czeniu okresu przej&ciowego b!d' ju# obowi'zywa$y we wszystkich krajach cz$onkowskich CEN/CENELEC, przedstawiono je na schemacie (rys. 2) oraz w tablicach.
Rys. 2. Wymagania dla fotela pasa#erskiego wg EN 45545 – 2 : 2013 (rysunek fotela: TAPS)
Przy czym, w tablicy 1 i 2 podano, jakiej grupie wymaga" (R) podlegaj' poszczególne elementy fotela a w tablicy 3 zamieszczono opis poziomów zagro#enia po#arowego.
Tablica 1 Wymagania palno-dymowe dla fotela pasa*erskiego wg EN 45545 – 2 : 2013
Lp. R Element Metoda badawcza EN 4554-2:2013 Annex A ISO 9705-2 ISO 5660-1 EN ISO 5659-2
1. R 6 obudowa oparcia i siedziska - - " "
2. R 18 kompletny fotel pasa#erski " " - -
3. R 21 pod$okietniki, zdejmowany tapicerka i zag$ówek,
118 Jolanta Maria Radziszewska-Woli!ska, Danuta Milczarek
Tablica 2 Wymagania palno-dymowe dla pozosta!ych elementów fotela
Lp. R Element Metoda badawcza
ISO 5658-2 ISO 5660-1 EN ISO 5659-2 1 R 2 Stoliki, sk"adane blaty, .... (powierzchnie górne) " " "
Tablica 3 Poziomy zagro#enia po#arowego pojazdu
Kategoria operacyjna pojazdu
Kategoria projektowa pojazdu
N A D S Pojazdy standardowe Poci$gi automatyczne bez przeszkolonej ratowniczo dru%yny Pojazdy pi&trowe Wagony sypialne i kuszetki pi&trowe lub
jednopoziomowe 1/ otwarta przestrze! HL1 HL1 HL1 HL2 2/ tunele z ewakuacj$ HL2 HL2 HL2 HL2 3/ tunele z d"ugim czasem ewakuacji HL2 HL2 HL2 HL3 4/ tunele bez ewakuacji HL3 HL3 HL3 HL3
Natomiast poni%ej dla porównania z dotychczasowymi krajowymi metodami opisano test podatno'ci na zapalenie. Badanie wykonuje si& z wykorzystaniem kalorymetru meblowego wg normy PN-ISO 9705 [15] przy zastosowaniu palnika i metodyki wg EN 45545-2 Annex B [11]. W te'cie tym nacisk jest po"o%ony na pomiarze uwalnianego ciep"a w trakcie spalania. Przy czym najpierw nale%y wykona* test na sprawdzenie wandaloodporno'ci uk"adu tapicerskiego wg EN 45545-2 Annex A [12] od wyniku którego zale%y sposób przygotowania fotela do dalszych bada!. Nast&pnie siedzenie umieszczane jest w skalibrowanym przep"ywie powietrza. +ród"o zap"onu stanowi specjalistyczny palnik gazowy zasilany jest propanem o czysto'ci 99 %. Czas bezpo'redniego oddzia"ywania palnika na siedzisko wynosi 180 s. Natomiast ca"kowity czas pomiaru wynosi 1500 s.
3. CEL, ZAKRES I PARTNERZY KONSORCJUM
PROJEKTOWEGO PROJEKTU KOLEJMAT,
W TYM ZAKRES IK
Projekt pt.: „Podstawy technologii wytwarzania elementów fotela kolejowego z
zastosowaniem zaawansowanych materia"ów” (akronim: KOLEJMAT) jest finansowany
w ramach Programu Bada! Stosowanych NCBiR. Jest on realizowany w ramach konsorcjum, którego liderem jest Wydzia" In%ynierii Materia"owej Politechniki Warszawskiej, a partnerami: Specjalistyczny Zak"ad Tapicerstwa Komunikacyjnego –
TAPS - Maciej Kowalski w >odzi oraz Instytut Kolejnictwa w Warszawie. Celem pracy jest rozwój zaawansowanych i przyjaznych dla 'rodowiska materia"ów oraz procesów ich produkcji, które b&d$ wykorzystane do wytworzenia elementów konstrukcji fotela kolejowego w tym:
nowoczesnych konstrukcji formatek, stanowi$cych podstaw& no'n$ elementów siedziska, oparcia, zag"ówka (uk"adu tapicerskiego) i pod"okietników,
ergonomicznego i ognioodpornego uk"adu tapicerskiego, mocowa! fotela do stela%a,
stela%a mocuj$cego fotel do pud"a wagonu.
Praca badawcza jest realizowana od listopada 2012 r. do pa?dziernika 2015 r. Do zada! Laboratorium Bada! Materia"ów i Elementów Konstrukcji Instytutu Kolejnictwa nale%$: badania w zakresie opracowania za"o%e! technicznych i analiza w"a'ciwo'ci
palno-dymowych materia"ów w celu ich doboru na wybrane elementy fotela kolejowego w kontek'cie spe"nienia standardów UIC
badania odporno'ci ogniowej wytypowanych materia"ów
badania i weryfikacja w"a'ciwo'ci palno-dymowych oraz badania starzeniowe materia"ów po procesach modyfikacji struktury i w"a'ciwo'ci.
W ramach Konsorcjum Projektowego uzgodniono, %e bazowy fotel podlegaj$cy modyfikacji i przeobra%eniom stanowi fotel przeznaczony do ruchu podmiejskiego produkcji firmy TAPS oznaczony symbolem J2M. Fotel ten zosta" wyprodukowany (z wymienionych w tablicy 4) materia"ów sk"adowych spe"niaj$cych wymagania dotychczas obowi$zuj$cych Polskich Norm z serii PN-K w zakresie bezpiecze!stwa po%arowego i jego masa wynosi 22,3 kg/miejsce.
Tablica 4 Materia!y sk!adowe fotela typu J2M
Lp. Element sk"adowy Materia" sk"adowy
1.
uk"ad tapicerski
tkanina obiciowa we"niana
2. tkanina przekladkowa
3. pianka PUR FRM
4. kszta"tka szkieletu fotela sklejka li'ciasta z wzmocnieniami stalowymi 5. stela% mocuj$cy kszta"tk& z uk"adem tapicerskim kantila stalowa
6.
pod"okietniki aluminium
7. nak"adka z tworzywa poliamidowego
8. maskownica oparcia tworzywo termo formowalne
Natomiast za"o%ono, %e konstrukcja projektowanego nowego fotela opracowana w dwóch wariantach tzn. w wersji do klasy 1 oraz do klasy 2 b&dzie bardziej ergonomiczna, l%ejsza i b&dzie spe"nia"a wymagania europejskie w zakresie w"a'ciwo'ci mechanicznych oraz palno-dymowych.
Wed"ug przyj&tych za"o%e!, nowy fotel b&dzie posiada" samono'n$ konstrukcj& szkieletow$ i zawiera" nast&puj$ce elementy sk"adowe:
- jednocz&'ciowy szkielet siedziska i oparcia wraz z zag"ówkiem, - pod"okietniki,
- stolik uchylny, - ram& no'n$.
120 Jolanta Maria Radziszewska-Woli"ska, Danuta Milczarek
Wst!pnie za$o#ono, #e pocz'tkowy dobór materia$ów zostanie dokonany na podstawie zestawienia i analizy danych dotycz'cych materia$ów sk$adowych fotela bazowego (typu J2M) oraz danych (wyników bada" ogniowych wg ró#nych norm, sk$adu chemicznego itp.) b!d'cych w posiadaniu partnerów lub pozyskanych w ramach realizacji projektu
Natomiast z uwagi na du#' wielokierunkowo&@ poszukiwa" i prowadzonych rozwa#a" przyj!to poni#sze ograniczenia (ustalenia):
a) modyfikacji podlega@ b!d' materia$y przeznaczone na nast!puj'ce elementy sk$adowe fotela:
- konstrukcja siedziska i oparcia, (dla której prowadzone b!d' modyfikacje sklejki li&ciastej, kompozytu celulozowo-szklanego, kompozytu aluminiowo-celulozowo-szklanego, kompozytu aluminiowo-celulozowo-w!glowego oraz kompozytu aluminiowo-celulozowo-bazaltowego),
- w!ze$ pod$okietnika (dla którego za$o#ono dobór modyfikowanego wybranego kompozytu z grupy: PC/ABS oraz PC/ABS z w$óknem),
- w!ze$ stolika (dla którego za$o#ono dobór modyfikowanego wybranego kompozytu z grupy jw.),
- pianka PUR stanowi'ca element elastyczny uk$adu tapicerskiego.
b) pozosta$e elementy (warstwa ogniochronna, materia$ obiciowy oraz uchwyt dla stoj'cego pasa#era) zostan' dobrane z dost!pnych na rynku.
4. DOTYCHCZASOWE WYNIKI BADA$
PROJEKTOWYCH W ZAKRESIE W#A'CIWO'CI
PALNO-DYMOWYCH
W celu &wiadomego wyboru materia$ów do modyfikacji pod k'tem spe$nienia przez nie wymaga" w zakresie odporno&ci ogniowej, uznano za w$a&ciwe wykonanie ju# na tym etapie dla wszystkich wytypowanych materia$ów bada" wg ISO 5660-1 [13] w celu okre&lenia parametru MARHE.
Kalorymetr sto#kowy zosta$ opracowany w 1982 roku przez dr Vytenisa Babrauskasa, który jest uznanym mi!dzynarodowym autorytetem w dziedzinie pomiaru wydzielania ciep$a w trakcie spalania materia$ów. Urz'dzenie to jest dzi& uwa#ane za najwa#niejsze wzorcowe narz!dzie do okre&lenia "szybko&ci wydzielania ciep$a” i u#ywane w ponad dwustu laboratoriów, w ponad 30 krajach. Nazwa kalorymetr sto#kowy pochodzi od sto#kowo ukszta$towanego elementu grzejnego o nominalnej mocy 5000 W, przeznaczonego do jednorodnego nagrzewania próbki zadan' warto&ci strumienia cieplnego w zakresie od 1 do 100 kW/m2, w po$o#eniu poziomym lub pionowym, bez lub w obecno&ci zap$onu iskrowego.
Zasada dzia$ania kalorymetru sto#kowego oparta jest na kalorymetrii zu#ytego tlenu
(oxygen consumption kalorymetry): Dla wi!kszo&ci materia$ów na ka#dy kilogram
zu#ytego przez pal'cy si! materia$ tlenu wydziela si! 13,1 MJ ciep$a (energii) z dok$adno&ci' ±5 %. [2, 3]. Jest to zwi'zane z procesem spalania materia$ów
organicznych w trakcie, którego nast!puje rozerwanie wi'za" chemicznych C-C i C-H i w reakcji z tlenem powstania CO, CO2 oraz H2O i wytworzenia jednakowej energii cieplnej.
Przy zastosowaniu do pomiaru st!#enia tlenu w wydzielanych gazach i pomiaru i pomiaru przep$ywu tych gazów w wyci'gu zastosuje si! bardzo precyzyjn' aparatur!, mo#na bardzo dok$adnie okre&li@ zu#ycie tlenu. Warto&@ ta w po$'czeniu ze sta$' 13,1 MJ pozwala na dok$adne wyliczenie warto&ci uwolnionego ciep$a i szybko&ci jego wydzielania [5]. Wyniki otrzymywane z kalorymetru sto#kowego mog' zosta@ wykorzystane do udoskonalania receptur materia$ów w celu ich skuteczniejszego zabezpieczenia ogniochronnego oraz do oszacowywania rozwoju rzeczywistych po#arów [2].
Na potrzeby klasyfikacji wg EN 45545-2 [11] okre&lany jest parametr MARHE stanowi'cy maksymaln' &redni' szybko&@ wydzielania ciep$a (ARHE) w czasie 20 minut testu.
Warto&@ ARHE wyliczana jest wg poni#szego wzoru:
!"#$%&' ( ) $%&**+*%&,-' . /&0*/ &,-1 & 2 %&**+*% &,-gdzie: t – czas, przewa#nie t1 = 0
q – szybko&@ wydzielania ciep$a, przewa#nie q1 = 0
W tablicy 5 przedstawiono dotychczasowe wyniki przeprowadzonych bada". Wst!pne rezultaty pozwalaj' na stwierdzenie, #e rodzaj zastosowanej #ywicy $'cz'cej ob$ogi sklejki oraz siatki szklane ma du#y wp$yw na w$a&ciwo&ci palne uk$adów, dlatego nale#y kontynuowa@ prace nad doborem #ywicy, która obni#y w$a&ciwo&ci palne kompozytu.
Tablica 5 Wst/pne wyniki bada! wg ISO 5660-1 dla materia&ów przeznaczonych na formatk/
samono;n< fotela pasa*erskiego
Lp. materia$u Kod Nazwa Próbki Sk$ad/Typ Wyniki bada", MARHE
1 1 KROV 1 sklejka laminowana obustronnie 24,99
2 1-1 KROV 2 sklejka laminowana jednostronnie 3,47
3 2 LERG-1 sklejka 38,67
4 3 Al-2/1 kompozyt aluminiowo-celulozowo-szklany 98,15
5 3-1 Al-2/0,2 kompozyt aluminiowo-celulozowo-szklany 91,63
7 3-1-2 AL-2/0,2/VH kompozyt aluminiowo-celulozowo-szklany 115,45
8 3-1-3 AL-2/0,2/HPL kompozyt aluminiowo-celulozowo-szklany wyko"czony HPL 109,02
9 4-1 1-2HPL kompozyt celulozowo-szklany wyko"czony HPL 110,85
10 4-2 1-2Sika kompozyt celulozowo-szklany; pomalowany 2x Sika Unitherm madera 101,99
11 5 PC/ABS1 blenda ABS FR+PC 271,73
122 Jolanta Maria Radziszewska-Woli"ska, Danuta Milczarek
5. PODSUMOWANIE I WNIOSKI
Zaprojektowanie fotela kolejowego (bezpiecznego, ergonomicznego i o zmniejszonej masie) z wykorzystaniem nowych zaawansowanych i przyjaznych dla &rodowiska materia$ów oraz procesów ich produkcji stanowi du#e wyzwanie innowacyjne. Pierwsze wyniki bada" ogniowych (oraz bada" mechanicznych przeprowadzonych na Wydziale In#ynierii Materia$owej Politechniki Warszawskiej) s' podstaw' do nast!puj'cych kierunków dalszych prac pozwalaj'cych na dobranie w$a&ciwego kompozytu przeznaczonego na formatk! samono&n' fotela:
Kontynuacja prace nad doborem #ywicy, która obni#y w$a&ciwo&ci palne kompozytu.
Sprawdzenie mo#liwo&ci zastosowania w kompozycie insertów, (które poza funkcj' jego wzmocnienia maj' te# na celu obni#enie w$a&ciwo&ci palnych uk$adu) w postaci siatek w!glowych, w!glowo-szklanych lub bazaltowych, a tak#e
odpowiednio spreparowanych prepregów i opartych o wytypowane rodzaje tkanin i #ywic.
Dobranie systemu/przyj!cie technologii wyko"czenia dekoracyjnego ods$oni!tych powierzchni kompozytu i jego brzegów celu uzyskania uniepalnienia
„przestrzennego” kompozytu na formatk! samono&n'.
Bibliografia
1. Johnstone M. (przek$ad I adaptacja Makowski. T.) Niesamowite przekroje. Lokomotywy, Wydawnictwo Wiedza i vycie, S. A. , Warszwa, 1996.
2. Peacock R.D., Bukowski R.W., Markos S.H.: Evaluation of Passenger Train Car Materials in the Cone Calorimeter, Fire and Materials vol.23, 53-62,1999.
3. Radziszewska-Woli"ska, Wdro#enie nowoczesnej metody kompleksowej oceny w$a&ciwo&ci cieplnych i palno&ciowych badanych materia$ów niemetalowych stosowanych do budowy taboru kolejowego, Raport o dzia$alno&ci naukowo-badawczej i technicznej w 1998 roku, PKP Centrum Naukowo-Techniczne Kolejnictwa.
4. Story Background http://www.ispub.com/journals/IJDM/Vol1N1/fire.htm 00-09-13
5. Weso$ek D., Rojewski Sz., Kalorymetr sto#kowy i mikrokalorymetr do badania palno&ci materia$ów polimerowych www.composites.polsl.pl/articel/11/62.
6. Wilhelm F., Branddwind, BRAND AUS No 4,1996.
7. BS 5852 Methods of test for assessment of the ignitability of upholstered seating by smouldering and flaming ignition sources.
8. DIN 5510-2 Vorbeugender Brandschutz in Schienenfahrzeugen. Teil 2: Brennverhalten und Brandnebenerscheinungen von Werkstoffen und Bauteilen — Klassifizierung, Anforderungen und Prüfverfahren.
9. DIN EN 1021-1:1993 Möbel; Bewertung der Entzündbarkeit von Polstermöbel. Teil 1: Zündquelle: Glimmende Zigarette.
10. DIN EN 1021-2:1993 Möbel; Bewertung der Entzündbarkeit von Polstermöbel. Teil 2: Zündquelle: Eine einem Streichholz vergleichbare Gasflamme.
11. EN 45545:2013 Railway applications - Fire protection on railway vehicles.
12. EN 45545-2:2013 Railway applications - Fire protection on railway vehicles - Part 2: Requirements for fire behaviour of materials and components.
13. ISO 5660-1:2002 Reaction-to-fire tests -- Heat release, smoke production and mass loss rate - Part 1: Heat release rate (cone calorimeter method).
14. PN-EN ISO 4589-2:2006 Tworzywa sztuczne. Oznaczanie zapalno&ci metod' wskaGnika tlenowego. Badanie w temperaturze pokojowej.
15. PN-ISO 9705 Ochrona przeciwpo#arowa -- Badania ogniowe -- Badanie wyrobów powierzchniowych w pomieszczeniu pe$nej skali.
16. PN-K-02501:2000 Tabor kolejowy. W$a&ciwo&ci dymowe materia$ów. Wymagania i metody bada". 17. PN-K-02502:1992 Tabor kolejowy. Podatno&@ na zapalenie siedze" wagonowych. Wymagania i
badania.
18. PN-K-02505:1993 Tabor kolejowy. St!#enie tlenku i dwutlenku w!gla wydzielanych podczas rozk$adu termicznego lub spalania materia$ów.
19. PN-K-02508:1999 Tabor kolejowy. W$a&ciwo&ci palne materia$ów. Wymagania i metody bada". 20. PN-K-02511:2000 Tabor kolejowy. Bezpiecze"stwo przeciwpo#arowe materia$ów. Wymagania.
21. PN-K-02512:2000 Tabor kolejowy – Bezpiecze"stwo przeciwpo#arowe materia$ów – Metoda badania wskaGnika rozprzestrzeniania si! p$omienia.
22. UIC C o d e 5 6 4 - 2 , Regles relatives a la protection et a la lutte contre l’incendie dans les vehicules ferroviaires du service international, transportant des voyageurs, ou vehicules assimiles, 3 edition of 1.1.1991 and 2 Amendments.
KOLEJMAT – MANUFACTURING TECHNOLOGY BASICS OF RAIL SEAT WITH THE USE OF ADVANCED MATERIALS – GOAL OF PROJECT
AND PRELIMINARY TEST RESULTS
Summary: The paper presents the design trends of passenger seats and applied materials used in Poland and
the word. Also it describes the national and European fire test methods and classification systems of seats and component materials that have influence on the fire safety of rail vehicles. Next, the paper presents goal, scope and partners of project KOLEJMAT. Scope of Instytut Kolejnictwa is described more detailed. It discussed the preliminary results of combustion properties obtained for materials pre-selected to modification. In conclusion, given the directions of materials flame retardation.
