汽车内饰用经编仿苕皮绒面料的开发

汽车内饰用经编仿苕皮绒面料的开发

近年来，随着汽车工业的蓬勃发展，汽车零部件的产量也迅速增加。汽车内饰所用材料中,纺织品所占比例近一半。汽车用纺织品主要有梭织物、针织物、非织造布和纤维复合材料等,梭织物和针织物是主要的两大类。汽车用纤维以合成纤维为主,使用最多的是涤纶纤维。涤纶纤维耐磨性好,抗撕裂强度高,耐霉变,防紫外线,回弹性和抗皱性好,容易清洗,价格也相对比较便宜。据统计,涤纶纤维用量占车用装饰织物市场的90%以上一直以来,人们认为手感柔软的面料具有高档质感,属于高档产品,因此手感柔软、外观华丽、舒适高雅的仿麂皮绒面料被应用于汽车内饰面料。为了实现仿麂皮绒风格的柔软滑糯感,必须使用涤纶长丝,一般使用超细海岛纤维。涤纶长丝线密度一般选择56~220dtex,当线密度小于56dtex时,起毛密度小,达不到仿麂皮绒面料较好的外观效果;当线密度大于220dtex时,起毛时针布阻碍变大,导致外观表面粗糙1面料准备经编仿麂皮绒面料生产工艺流程:织造→前处理→预定形→拉毛→减碱量(开纤)→染色→定形→磨毛→定形→成品。1.1编织1.1.1仿古绒织物基布的设计因汽车经常暴露在阳光下,并且经常与人体衣物接触摩擦,因此汽车内饰面料对日晒牢度和耐摩擦牢度要求较高,而涤纶耐日晒牢度和耐摩擦牢度都较好,因此汽车内饰面料一般选择涤纶纤维做原料。本文开发的汽车内饰用仿麂皮绒面料选择涤纶海岛丝为原料,单丝线密度0.05~0.08dtex,由于单丝较细,会使织物产生麂皮效应。仿麂皮绒织物的基布要求:地组织结构紧密,单丝较粗,地组织采用高收缩纤维效果更佳;绒面组织要求选用单丝较细的海岛纤维。仿麂皮绒织物表面的绒毛根数越多、越细,织物外观的仿麂皮绒感越强。本文绒组织选择75dtex/37f(每根单纤维孔数为36)海岛丝纤维,地组织选择83dtex/48f半消光高收缩FDY。1.1.2设备参数1.1.3起毛密度影响面料的起毛性经编仿麂皮绒面料的绒面主要由前梳延展线构成,其延展线通过起毛、染色、磨毛等工艺形成短、密、匀、齐的绒毛经编仿麂皮绒织物的起毛用面纱一般采用有2~3个针距的垫纱组织,因为当小于2个针距时,起毛密度会变大,导致外观变差;当大于3个针距时,生产困难,且成本上升。仿麂皮绒面料的密度一般为纵密32~40根/25.4mm。当纵密小于32根/25.4mm时,起毛密度低,纹路感强烈,外观看起来不理想;当纵密大于40根/25.4mm时,前排纱起毛部分的长度会变短,起毛效果差汽车内饰仿麂皮绒面料要求面料手感柔软、绒感细密,因此我们选择的地组织是:1-0/1-2,绒组织是:1-0/3-4。经编仿麂皮绒织物的原料规格、穿纱方式和送经量等参数如表1所示。1.2坯布前处理和高温高压溢流染色机刚下机的毛坯布幅宽达到230cm,不利于后道工序的预定形,因此需要对坯布进行前处理以缩小幅宽。前处理还可以去除坯布上的油污等。前处理设备选用高温高压溢流染色机。前处理工艺处方及条件如下:PN-G去油纱剂2%温度80℃时间20min织物幅宽180cm1.3起毛剂用量的影响由于毛坯布布面不平整、幅宽不一致,因此在起毛之前,必须先对坯布进行预定形处理,否则超细纤维因为受高温影响,结构发生变化而难以起绒。预定形的目的是消除布面皱痕和内应力,调整涤纶纤维内部的晶形结构,便于开纤均匀,幅宽收缩稳定。预定形温度不宜太高,否则不利于磨毛,且后道工序产生的折皱不易去除,其温度只需将布面折皱去除,使布面平整、幅宽一致即可预定形过程中要浸轧起毛剂,以便于后道拉毛工序的顺利进行。起毛剂用量为30g/L,用量太多,织物纤维之间摩擦力减小,相互间容易产生滑动,而且由于涤纶织物的强力相对较大,很容易造成起毛时产生拉伸现象,致使绒面不平整,绒毛长短不齐,尺寸不稳定,收缩率变大;用量过少,会导致织物手感偏硬、没有弹性、毛感差。预定形设备选用德国门富士MONTEX-6000型拉幅定形机,预定形的工艺参数如下:温度170℃布速35m/min超喂2%下机幅宽(160±2)cm1.4绒面起毛加工起毛加工使用的起毛机有针布起毛机、砂纸起毛机等,为了达到仿麂皮绒面料风格,一般采用针布起毛机进行起毛加工。由于仿麂毛绒面料使用的是超细纤维,为了减少对纤维强力的损伤,一般在低起毛条件下多次反复起毛加工。织物绒面起毛的完全割断率范围在25%~45%,一般控制在28%~38%,织物的耐磨性及防止灰尘附着性较好,且能做出手感柔软的仿麂皮绒面料。当完全割断率小于25%时,起毛密度大,仿麂皮绒风格的表面外观感差,且起毛加工后未完全被切断的面纱上粘附的灰尘难以去除。当完全割断率大于45%时,不能满足汽车用面料要求的耐磨性拉毛机选择的是海宁纺织机械厂生产的MA473D型钢丝起毛机,单面拉6~8次,起毛后幅宽为157cm。1.5碱减量法pet法开纤工艺对仿麂皮绒织物的外观、性能等的影响较大。经开纤工艺处理后的涤纶面料手感柔软、光泽柔和。开纤工艺在碱液中进行,这对海组分的完全溶解有利,但对常规聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维也产生了水解作用,所以海岛纤维要达到海组分的完全溶解,其失重率比海组分比例要稍大一些开纤工艺中碱的用量不能太高,否则减量率太大,对面料损伤大,影响织物强力和耐磨性等指标。用量也不能太少,太少会导致减量率不足,海岛纤维的海组分不能充分溶解,达不到仿麂皮绒效果。开纤过程在高温高压溢流染色机中进行,经本公司工程技术人员多次试验后确定开纤工艺参数如下:开纤促进剂0.5g/L浴比1∶30减量率25%±1%开纤工艺曲线如图1所示。1.6染料的筛选和用量由于海岛超细纤维比表面积较大,染色织物表观深度浅,因此一般要选择超细纤维专用的染料,以保证织物的染色深度和染色牢度。汽车内饰用织物的一个重要指标是耐光色牢度。为了保证织物的耐光色牢度满足标准要求,染色过程要注意以下几点a.染料的筛选分散染料需具备优良的染色牢度、配伍性、相容性和匀染性,通常选用汽巴、德斯达、科莱恩等国际知名品牌的汽车内饰面料专用高日晒分散染料,我们选择的是德斯达超细纤维专用分散染料。b.助剂的使用合理筛选与分散染料配合使用的高效日晒牢度增进剂是非常重要的,日晒牢度增进剂的用量一般控制在1%~3%。c.染色工艺控制上染过程的升温速度,适当提高保温温度,延长保温时间。染色工艺参数如下:分散染料x%(o.w.f)匀染剂2~3g/LpH值HAc调至5左右浴比1∶20染色工艺曲线如图2所示。d.后处理工艺选择合适的后处理保温温度和保温时间;同时采用烧碱、保险粉进行清水洗和溢流洗两次清洗,保证彻底去除织物表面浮色。1.7适当的超喂染色出缸后的布面潮湿,必须定形烘干。定形后的布面不必完全烘干,九成干即可,给织物适当的超喂,使织物处在松式状态,以便于后道工序的磨毛。定形工艺如下:定形温度170℃车速20~30m/min超喂2%定形幅宽(155±2)cm1.8磨毛机的选择磨毛整理是将织物以一定的张力和压力以及进布速度喂入磨毛机的磨毛区域,在高速运转的砂磨辊或碳素辊与织物接触摩擦下,织物表面产生一层短而密的绒毛。磨毛整理是仿麂皮绒织物的一个关键环节,磨毛效果的好坏直接影响仿麂皮绒的绒面效果、布面风格和手感等。织物表面的平整程度直接影响磨毛起绒效果和均匀性。因此,面料在磨毛机前先通过一个轧水装置,然后进入热滚筒式预烘装置,织物中60%~70%的水分在预烘过程中烘干,通过滚筒烘轧后可以消除布面折皱,使布面平整滑爽,减小线圈与磨毛辊的摩擦系数,有利于磨毛绒面的丰满均匀,同时可以降低对织物强力的损伤磨毛机选择的是带有4根砂皮辊和4根碳素辊的连云港鹰游公司生产的混合立式磨毛机。磨毛工艺如下:砂纸目数300~600目车速12~18m/min织物幅宽130cm1.9染色牢度不能太高,也尽量磨毛后布边卷曲、布面不平整,需要定形来稳定其结构。定形温度不能太高,否则影响染色牢度和仿麂皮风格,只要幅宽达到要求,尽量降低定形温度。定形工艺为:定形温度170℃速度20~30m/min超喂2%织物幅宽155cm1.10成品面料的参数克质量210g/m幅宽(155±2)cm纵密(24.0±0.5)个线圈/cm2织物拉伸性能面料性能测试要求及结果如表2所示,其中,除日晒牢度参照PV1303标准外,其他均参照NESM0154—2005标准(NESM0154—2005是日产汽车公司对汽车内饰用织物性能要求的标准,PV1303是大众汽车内饰日晒标准)。由表2可以看出,开发的经编仿麂皮绒织物的主要性能基本能达到日产汽车内饰面料标准的要求,但是横向接缝疲劳度略大于标准的要求,拉伸强力是345.77N,略小于标准的要求,耐磨性在摩擦3000次时面料有破洞,还不能完全达到日产汽车内饰面料标准的要求。这是因为一方面由于海岛纤维的单纤维较细,单纤维强力相对常规涤纶纤维的强力小;另一方面,在碱液开纤过程中,不仅使海岛纤维的海组分溶解,碱液对岛组分也有一定的溶解作用,从而对织物产生一定的损伤,影响了织物的强力和耐磨性。针对目前的问题,我们