汽车用纺织材料的选择及其依据.doc

浅谈汽车用纺织材料的选择及其依据

    摘要：本文从纺织品在汽车上的应用领域和各领域对纺织品的性能要求两方面出发，简要探讨汽 车用纺织材料选择的依据和品种。
    关键词：汽车；纺织品；材料选择
    中图分类号：U465.9文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1673-0968.2009.04.045
    汽车在我国发展很快，现已成为支柱产业。随 着国外汽车制造商纷纷入驻中国，国家信息中心报 告显示，中国汽车产能已经接近550万辆，由此，汽 车用纺织材料的选择和使用对汽车的美观有着十 分重要的影响。倘若按每辆汽车平均耗用15kg到 20kg纺织品计算，那么仅中国每年的汽车用纺织品 消费量将达到8.3~11万吨。随着经济的快速发展， 汽车已成为身份、展示个性的载体，人们对汽车的 舒适性、豪华性、安全性及环保性提出了新的要求， 因此，汽车工业的高速发展也给纺织材料的应用带 来了新的机遇。
    汽车用纺织品可分为两大类：装饰性纺织品和功能性纺织品。汽车用纺织品在增强汽车的外观和提高汽车的性能上扮演着重要的角色。纺织品做汽车内装饰材料可改善汽车的美观性和舒适性；纺织品优良的理化性能和易于加工的特点，使其具有特殊的功能，从而在提高汽车的性能上也发挥着重要的作用。
    1 装饰性纺织品的材料选择及其依据
    汽车用装饰性纺织品主要起装饰作用，增加汽 车的豪华感，给人以舒适的乘车环境。它主要包括 座椅面料、地毯、车顶和车门、内饰件等。因此，汽车 用装饰织物在外观上要求手感柔软、触感舒适；在 色泽上要求织物色泽与汽车内外总体色调相协调； 在图案设计上要求织物图案多样化，具有一定的艺 术风格；在性能上，织物要坚固耐用，重量要轻，并要求具备阻燃、抗静电、抗老化、不起毛起球等多种 功能。
    1.1座椅面料
    座椅面料已成为中高档轿车及豪华型客车上重要的装饰品。它除了要求颜色和花纹的多样性外，还要求在苛刻的使用条件下耐久性好。绝大多数轿车、客车都采用手感柔软、透气性良好、能使整 车色彩协调、耐磨、防污、不起球、阻燃、抗静电的纺织品做座椅面料。据统计，95％以上的汽车座椅采用纺织面料，而很少用真皮做座椅面料。
    座椅面料大多以涤纶长丝为原料，涤纶长丝通 过加弹或空气变形加工增加了蓬松性、回弹性、耐 磨牢度和保暖绝热性，通过机织或针织制成车用装 饰面料，用涤纶细旦多孔长丝经过磨绒处理，可制成具有良好手感和舒适性的仿“麂皮”面料。由于短纤维织物的毛绒感好，手感柔软，涤/毛混纺织物在 汽车座椅面料中也占有相当的比重。
    座椅面料一般采用起绒织物，主要有机织提花装饰绒，经编起绒织物和静电植绒织物等。其中机织提花装饰绒具有尺寸稳定性好、伸长小、质地厚实、立绒性强、坚固耐磨性好等优点。而拉舍尔经编织物和纬编织物质地厚实，组织松软，绒面具有仿真皮风格，易于包固在座垫上，价格也相对便宜。
    1.2 地毯
    汽车用地毯的要求比较高，不仅能增加汽车的 豪华感和舒适感，还要具有优良的阻燃、抗污等性 能，同时还要求色牢度高，绒毛不易脱落。汽车用地 毯的质量指标（如拉伸强力、撕破强力、摩擦损耗以 及厚度）和质量均匀性都要大大高于民用地毯。 汽车地毯主要有针刺地毯和簇绒地毯两大类。
美国几乎是簇绒地毯一统天下，西欧和日本则是簇 绒地毯和针刺地毯各分半壁江山，而国内目前以生 产针刺汽车地毯为主。簇绒地毯所用纤维原料95％ 以上是聚酰氨纤维，其优点在于优异的回弹性、耐 磨性和坚牢性，可使绒面挺立坚牢。针刺地毯所用 纤维主要是聚酯和聚丙烯，由于聚丙烯价格上的优 势，各国都投入了较大的人力和物力对其进行研究 和开发。
    汽车用地毯一般由3～4层不同材料组成，最外 表面是采用通过阻燃、抗静电处理的针刺坯毯或簇 绒坯毯；中层为2mm左右的柔软层，一般为发泡塑 料或橡胶；下层为12～15mm厚的多孔层，一般以再 生纤维为主；最外层为不漏水的保护层。
    1.3车顶及车门部位的内饰件
    汽车车顶及车门部位的内饰件一般采用复合材料，底层通常为无纺布或玻璃纤维布，中层为聚氨酯或聚苯乙烯发泡材料，表面层以经编织物或非织造布为主。织物须具有一定的延伸性以满足模压 成形的工艺要求，而且还要求具有阻燃、吸音和耐污等性能。从使用安全方面来考虑，车顶及车门部位的内饰件还要能够抵抗一定程度的冲击力，因此玻璃纤维增强材料使用较多。
    近年来，国外汽车内饰材料开发研究方面一个 值得注意的趋势是，重视采用麻类天然纤维。亚麻 纤维是质轻、低成本、生态性佳、安全性高的优秀增 强纤维，而且在发生碰撞事故中，与玻纤增强材料相比其模压件不会产生锐利碎片，同时也不象玻纤会引起皮肤及呼吸道过敏反应。
    2 功能性纺织品的材料选择及其依据 汽车功能性纺织品主要起某种功能作用，使汽 车更加结实耐用，提高安全性、环保性和舒适性，改 善汽车的行驶环境。因此，汽车用功能性纺织品要求结实耐用，具有抗老化性、阻燃性、耐磨损性、隔音性等。
    2.1 轮胎帘子布
    轮胎帘子布是汽车轮胎骨架增强材料，分有纬 帘布和无纬帘布两种。前者通常是由粗而强力高的 帘线作经线，细而强力低的作纬线经机织而成，经 线承担胎体几乎全部负荷，纬线仅用来连接经线使 之排列均匀。后者是一种没有纬线的帘子布。对帘 子布的主要要求是强力高、耐疲劳、低延伸、耐热稳 定性好，与橡胶黏合性能好。做轮胎帘子布的纤维 材料主要有锦纶丝、高强涤纶丝和高强人造丝等。 一般载重车、大型客车多为锦纶帘子布的轮胎，小 轿车则多用涤纶或人造丝帘子布做轮胎增强材料。
    2.2 安全带和安全气囊
    汽车的安全性现在已经成了人们谈论所购买 汽车的一项非常重要的指标，各国针对汽车安全的 法律法规也是越来越多，而且，现在新车上的安全 配置也是越来越多。因此我们有必要了解安全带和 安全气囊这两种现在汽车常用的基本安全配置。安全带由带扣、长度调节器、织带等组成，安全性是首要的技术关键。为了在汽车发生冲撞和突然 制动时减小驾驶员的移动量，要求汽车安全带具有高强度、良好的延伸性、一定的耐磨损性、耐气候性以及阻燃性等。安全带一般为斜纹或缎纹组织结 构，选用抗拉强度高、伸长率适中和塑性变形小的纤维作材料，以高强涤纶或高强锦纶居多。
    安全气囊是一种能够有效地保护司乘人员安 全的被动防护装置，它是一个与驾驶盘连接在一起 的空气袋。安全气囊装置大致由三部分组成：启动 装置（传感器），空气袋系统（气囊）和供电系统（气 体发生器）。在正常情况下，空气袋被折叠压缩藏在 方向盘或仪表板附近的装饰盖内，当轿车正面碰撞 严重程度超过预定值时，启动装置启动，触发充气 装置放出热氮气，在几秒钟内，空气袋被展开并吹 胀，填充方向盘和司机或前排乘客之间的空间，顶 住人体的胸部和头部，缓冲撞车时人体所受到的冲 击力，从而保证车祸时司乘人员的安全。锦纶66是 安全气囊最主要的纤维原料，因为它具有很高的能 量吸收性能及热量吸收能力。
    2.3 各种过滤材料
    过滤材料对汽车车箱内的有味和有毒气体控 制是非常有效的。汽车上所用的过滤材料大多是非 织造布过滤材料，不仅应用于汽车的内部，而且还 应用于汽车的加工生产过程中。根据车型的不同， 过滤材料达10～15种，包括车箱空气过滤器、发动 机过滤器介质、滤清器用针刺过滤毡、熔喷非织造 布滤芯等。
非织造布过滤材料具有良好的过滤效能，且有 产量高、成本低、品种多等优点，从而逐步取代了传 统的机织和针织过滤材料。而且非织造布具有独特 的三维立体网状结构，滤料内部孔隙分布均匀，所 以在同一滤材上可完成多级过滤，且其品种很多， 因而被广泛应用于汽车上的各种过滤。
    美国3M公司最近与日本可乐丽化学公司联合开发出新型汽车用空气过滤器，它是采用两层聚丙烯非织造布中间夹一层活性碳薄片结构，并用多种重金属催化剂固着在活性碳内许多不同直径的微孔表面，能吸收各种有害化学物质。
    2.4隔音衬垫
    汽车隔音衬垫一般是由废纺纤维加工成的非 织造布构成。废纺隔音材料不仅具有良好的吸音 效果，还有隔热、减震、阻燃等效果。主要产品 有空调隔音垫、仪表板隔音垫、车顶隔音垫、地 板隔音垫、后行李箱隔音垫等。另外还有废纺隔 音垫模压成形件，如汽车引擎盖、衣帽架成形件、 门内板成形件等。
    2.5 门帘密封条
    汽车用门帘密封条主要起密封、减震和装饰作用。具体而言，汽车密封件可以有效防止外部风雨、 尘土等有害物质侵入车内，减小汽车在行驶中门、窗等部位产生的震动以保持车内的乘坐舒适性和 清洁性，并使被密封部位或装置的工作环境得到改善，工作寿命得以延长。根据目前中国汽车年产量 估计，2010年中国汽车密封条的需求量将超过2.5亿米。门帘密封条一般是以塑料等为基材，或以干法成网和纺粘法成网的聚酯非织造布为衬垫，与锦纶纤维静电植绒复合而成。
    3 结论
    由于车辆各部位的要求不尽相同，所用纺织纤 维及纺织品结构也差异较大。
    （1）汽车用纺织品主要有机织物、针织物、非织 造布与纤维复合材料。机织物虽然占据很大的比 重，但近年来针织物与非织造布的用量越来越大。 非织造布原料来源广泛，工艺流程短，成本低，同时 又具有良好的适用性能，在汽车工业领域的应用必 将有更快速的增长。
    （2）聚酯纤维由于综合性能优良，最近几年仍 然是汽车用纺织品的常用原料，主要用于座椅、顶 棚、车门、安全带等等，约占60%左右。其它如锦纶、 聚丙烯、聚丙烯腈纤维也都有使用。羊毛与聚酯纤 维混纺后的面料，因其优良的吸湿性、丰满的毛感， 被用作高级轿车的座椅面料。另外，麻纤维也作为 增强材料逐步应用于汽车内饰件。
    （3）汽车用纺织品市场前景是广阔的，具有较大的发展潜力。纺织厂有必要与汽车制造厂加强联系、合作开发，使织物的组织结构和外观效果能体现汽车设计师的设计意图和风格，形成汽车用纺织 品专用料，做到品种多样化、专业化、功能化和系列化，以满足汽车工业发展的需要。◆