车用纺织品的应用现状及发展趋势

车用纺织品的应用现状及发展趋势

根据财政部的报告，中国汽车产量接近550万辆。选择和使用汽车零部件材料对汽车的外观和性能有着非常重要的影响。若按每辆汽车平均耗用15kg~20kg纺织品计算,那么仅我国每年的车用纺织品消费量将达到8.3×101车内车内纺织物的应用根据加工方法的不同,车用纺织品可分为机织物、针织物、非织造布和复合材料。其中,针织物以其良好的柔软手感、延伸性、弹性和结构稳定性以及较小的脱散性,已在车用纺织品中得到广泛应用。而非织造材料以其相对简易的工艺、良好的成形性、均匀的外观、更轻的质量和更理想的性价比,开始大量应用于汽车领域,用作内饰材料、过滤材料、密封材料、隔热材料等。随着新纤维开发和新工艺研究的不断深化,复合材料在车身、车体零部件、内饰件等方面的应用受到极大关注,并取得了一定的成果。根据在车内主要作用的不同,车用纺织品可分为装饰性纺织品和功能性纺织品。装饰性车用纺织品主要用于座椅、地毯、背衬、车顶、门饰、护壁、窗帘、篷盖布等,起着提高乘车环境和舒适度的作用。功能性纺织品主要包括安全带、安全气囊、过滤材料、门窗封条以及软管、轮胎、车辆外壳、行李仓、发动机壳等构件中的增强骨架材料,对提高整车安全性及环保性等有着重要意义。随着生活水平的提高,车用装饰性纺织品趋向于具有更多功能性,而功能性车用纺织品在追求更卓越性能的同时也可以兼具装饰性。22.1汽车内饰材料汽车内饰织物在舒适性和装饰性方面要求较高,而且随着时代的进步,在功能性方面的要求也越来越高,各种物理或化学改性纤维得到了广泛应用。如异形截面纤维的应用可改善内饰材料的防污性;假捻丝、空气变形丝、异收缩丝、超细纤维和中空纤维的应用可极大提高内饰材料的舒适性;通过在纺丝过程中加入适当添加剂纺出纤维的应用可赋予内饰材料防紫外线、负离子释放、除臭、抗菌、防静电、阻燃等性能。此外,新型纤维也逐渐应用于该领域。具有良好耐化学性、回弹性、染色性、色牢度、抗污性和防静电性的PTT纤维可用于座椅面料;具有良好吸湿性和环保性的Tencel纤维可用于座椅面料和地毯。随着对环保的日益关注,天然纤维在汽车内饰材料中也有一定应用。羊毛涤纶混纺面料可用于座椅面料;麻非织造布可用于车顶棚面料、地毯和门饰面料等。车内饰在制作过程中多采用模压成形工艺,因而要求汽车内饰织物具有良好的延伸性和弹性。除应用变形丝、加弹丝和弹性纤维等原料外,针织物和非织造布的应用备受关注。根据汽车内装饰部位的不同,汽车内饰织物的性能和使用功能亦有差异,在原料和结构选择上也有所不同。2.1.1针织面料的应用汽车座椅是车辆内装饰的主体,其面料用量极大。由于与人体直接接触,汽车座椅面料除具有柔软的手感、赏心悦目的外观外,还应具有良好的透气性、色牢度、防污、阻燃、防静电等性能。目前,汽车座椅面料多为涤纶长丝织物,短纤维织物因其具有良好的毛绒感,在汽车座椅面料中也有一定应用。为增加乘坐中的舒适感,座椅面料在织物组织上多为起绒织物和多层织物。近年来,针织物以其良好的延伸性、弹性、装饰性和性价比在座椅面料中得到了大量使用,针织绒类织物和三维针织间隔织物的应用尤其受到关注。针织绒类织物分为纬编绒织物和经编绒织物,采用线密度较细、模量较高的原料生产,毛高2mm~3mm。由于毛绒纱与地组织是以线圈的方式穿套在一起,因而毛绒固着牢度较机织绒织物高。近年开发出的高密度提花绒类织物以其花形丰富、立体感强、风格奢华已成为高档汽车内饰的理想选择。为了提高针织绒类织物的外观风格和舒适性,除组织设计外,毛绒纱的结构设计也受到关注,花式纱、短纤合股纱、水溶性维纶纤维与天然纤维伴纺纱亦有应用。三维针织间隔织物由上下两个表面层和中间连接层组成,两个表面层通过中间层的间隔纱线连接。该织物可代替聚氨酯泡沫片层压物用于汽车座椅,不仅机械性能、抗压弹性、透气性及隔声性均优于聚氨酯泡沫,且易于回收,有助于环保2.1.2非织造材料的应用地毯也是车内饰的重要组成部分,在能增加车内豪华感和舒适感的同时应具有抗污、阻燃、隔声、防潮、减振、抗霉等功能性。车用地毯主要有针刺地毯和簇绒地毯两大类,针刺地毯以其成本优势占据较大市场份额。簇绒地毯以锦纶纤维为主;针剌地毯以涤纶纤维和丙纶纤维为主。随着再生涤纶纤维的应用,涤纶纤维用量较大,而丙纶纤维以其价格上的优势用量也较大,且研究较多。异形截面丙纶、中空丙纶、超细丙纶以及添加有其他组分的防静电、阻燃、抗菌、远红外、可染丙纶已被开发出来,并用于汽车地毯的生产。PTT纤维具有理想的柔软性和弹性回复性,较好的抗皱性、尺寸稳定性、防污性、防静电性、耐气候性、易染色性以及屏障性能,也非常适用于地毯。此外,麻类纤维在车用地毯中亦有一定应用,如以红麻纤维为原料,经针刺工艺加工而成的非织造车用地毯具有较强的抗菌抑菌性、吸湿散湿性、导热性和消声功能,且成本低、可生物降解。随着人们对汽车噪声危害认识的加深,车内地毯的隔声吸声效果受到关注。通常隔声地毯采用增加厚度和增加填充物的方法来达到隔声的目的,但基于车辆轻量化的要求,目前地毯更注重材料结构上的研究,多采用层叠复合加工技术,将具有不同功能的材料层通过热熔、胶黏等方法复合在一起,以提高地毯的功能性。如采用薄型针刺或热轧的非织造布与聚氨酯泡沫塑料复合成三明治结构,经模压成型的汽车隔声毯。德国某公司已开发出的高性能汽车隔声地毯,其表面为起绒织物,并有一层聚氨酯泡沫塑料隔声衬垫层和一层不漏水的膜,在隔声的同时具有防水功效。2.1.3非织造布的压模技术汽车顶棚除要求具有良好的装饰性外,还应具有较好的防静电性、阻燃性、防污性、隔声隔热性以及一定延伸性,并可模塑成型。传统汽车内饰中的顶棚材料多为层叠复合材料,表层为装饰面料,中层为聚氨酯或聚苯乙烯发泡材料,里层为内衬材料或增强材料。汽车顶棚及内饰件表层装饰面料多为经编织物或非织造布,多采用涤纶纤维,线密度一般在22dtex~165dtex之间。与其他纺织材料相比,非织造布具有优良的延伸性,更易进行工程化设计,可深度压模,且压模成型后外观更均匀、成本更低,故而得到较大发展。德国Freudenberg公司推出了可用作车内顶棚的Evolon超细纤维非织造布,该非织造布以裂片型超细纤维(16瓣)为原料,将成网、开纤、固结在一道工序中完成,单位面积质量在40g/m汽车顶棚层叠复合材料的其他层应根据车型和标准要求的不同而选用不同材料。据介绍,汽车顶棚复合材料可用一层起增强定型作用的涤纶非织造布、一层起热黏合作用的丙纶非织造布及一层纤维或废纺材料经复合压模成型,其制成品吸声、抗振及隔热性好,且手感较好。麻类纤维不仅具有高强、低伸性的性能特点,而且具有合成纤维难以企及的环保、隔热、舒适和可再生性等,在汽车顶棚及饰件中亦有应用。采用针刺工艺将丙纶纤维、涤纶纤维和天然黄麻纤维以一定配比制成的非织造布可用于车内饰件,其产品弯曲性能和尺寸稳定性较好、成本较低,并具有一定环保性。以双层麻纤维非织造布作为主体材料的车顶棚吸声、隔热效果都较理想。2.2锦纶墙体非织造布帘子布作为轮胎的骨架材料,对轮胎性能和寿命有着重要影响,要满足必要的使用需求,其应具有良好的强伸性、耐热性、与橡胶的黏合性、尺寸稳定性、耐疲劳性、高弹性模量及一定的耐冲击性。帘子布以强力股线为经、以中细号单纱为纬,经密通常在47根/10cm~98根/10cm,纬密通常在8根/10cm~16根/10cm,组织一般为平纹。关于帘子布的研究多集中于原材料领域。目前,锦纶帘子线用量最大,技术较为成熟锦纶纤维最大的缺点就是尺寸稳定性差,导致锦纶帘子布轮胎在使用过程中会变形产生“平点”。为此低捻度锦纶66帘子线被开发出来,其制成的轮胎综合性能与涤纶帘子线制成轮胎相当。杜邦公司也推出了一种基于锦纶66的名为Hyten的新型纤维。该纤维横断面呈圆角矩形,高宽比约为3,较普通加捻帘子线细得多,其强度比普通涤纶帘子线高38%,具有高模量、低收缩、尺寸稳定性好、耐疲劳性能和黏合性能好等优点芳纶帘子布与传统帘子布相