汽车内饰产品的开发与应用

汽车内饰产品的开发与应用
随着经济的快速发展，有车已成为现代人追求的目标。

人们像选择时装一样地选择着汽车的外观和内饰，对汽车内饰的舒适性、豪华性、安全性及环保性提出了新的要求。

于是，汽车的个性化设计成为当前设计的主题。

另一方面，随着中国公路事业的飞速发展，对客运豪华客车和卡车的需求也出现快速增长，汽车内饰面料开发的多样化、个性化，已经成为不可逆转的趋势。

国家信息中心报告显示，中国汽车产能已经接近550万辆，轿车产能已经接近250万辆，由此，车内装饰材料的选择和使用对汽车的销售和使用也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。

因此，汽车工业的高速发展也给化纤新材料的应用带来了新的机遇，目前已经开发出的有汽车座椅面料、衬料、车门内衬材料、车用非织造布、隔热绝缘材料、顶蓬材料、轮胎帘子线、安全带、安全气囊、刹车片、高阻尼点火线等车用化纤材料。

全球车用纺织品需求 根据英国DRA公司发表的论文，车用纺织品在全球的消耗量正在逐年增长。

国内资料预测，中国车用纺织品需求将以每年15-20%的幅度增长。

车用纤维及纺织材料数量、用途及品种、车用纤维及纺织品按照不同用途可分为三大类。

◆ 车用纤维及纺织品用量 在国际化纤会议，德国一家公司提供的资料显示，一般车用纤维及纺织品中地毯占3 9%，车门占23%、座椅占18%、顶棚占14%，仪表板及其他占6%。

以一般轿车为例，汽车表面纤维及纺织品大致为23~27.5m2，质量为14-15kg。

按质量计其中地毯占40%，车门占22％，坐椅占19％，顶棚占13％，其他占6％。

有机构评估上海大众桑塔纳轿车对纤维及纺织品（包括帘子布）的用量约为15kg。

鉴于车辆各部位的要求不尽相同，所用纤维及纺织品结构也差异较大。

由于综合性能优良，最近几年聚酯纤维仍然是首选原料，主要用于座椅、顶棚、车门、安全带等等，约占60%左右。

其他如锦纶、聚丙烯、聚丙烯腈纤维也都有使用。

同时，因优良的吸湿性、丰满的毛感，羊毛与聚酯纤维混纺后被用作高级轿车的座椅面料等。

图1：2000年-2010年间全球对汽车用纺织品 的消耗情况 ◆ 车内饰用纺织品及纤维原料 汽车内饰用纺织品要求外观优美，手感柔软、温暖，具有舒适性、装饰性和功能性。

所用原料主要以合成纤维为主，使用最多的是涤纶纤维，约占车用纺织装饰织物的90%以上。

涤纶纤维耐磨性好，抗撕裂强度高，耐霉变，易清洁，回弹性和抗折皱性好，价格便宜。

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。

一般来说，车用纺织装饰织物多采用不同规格、不同特性的纤维复合使用。

车内装饰织物曾以机织物为主，近年来，车用针织装饰产品已经成为针织产品的一个重要应用领域。

从统计资料看（见图3），在美国、欧洲和日本这三大汽车生产区域中，经编织物占所用装饰材料的36％左右，机织物占46%左右，纬编织物占18％左右。

◆ 车用纺织品所需原料的开发与应用 仪征化纤股份有限公司涤纶五厂是涤纶长丝专业生产厂，根据国内汽车行业发展的需要及国内外汽车面料用纱的需求，自2000年以来，该厂和上海针织厂、日本川岛织物株式会社合作开发汽车面料的专用原料共14个规格，包括有光、半消光、全半消光、异形、有色等FDY、低弹和高弹DTY产品。

其中YG有色系列四个品种和D240dtex/72f特殊卷装丝，在上海大众Passat B5轿车座椅面料中成功应用，另9个规格产品已用于生产出口汽车面料。

汽车用原料生产特点 由于汽车内装
饰面料用丝的开发周期长、批量小、难度大、成本高。

一个面料的开发往往需要几种原料复合搭配，每种规格原料的特性和所起作用不同，若其中一种规格原料不能满足要求，整个面料的开发就将搁浅，这就要求从原料生产到织造染整进行紧密配合，合作开发。

个性化也是汽车内装饰面料的特点之一。

每种规格原料的需求量较小，一般来说每批几十吨则属于大批量，往往一批仅有几吨，对保证批与批之间质量一致提出更高要求。

再者，各汽车制造商所要求的试验标准和试验方法不同。

通常以国家标准、国际标准或公共机构的标准为基础，如英国标准（BS）、德国工业标准（DIN）、美国材料试验标准（ASTM）或美国汽车工程协会标准（SAE）。

因在中国进行汽车制造和生产的大多为合资企业，被一家厂商所接受的东西可能不被另一家所接受，使得标准执行起来更加复杂，造成一种性能的试验可能有两种、三种或更多种的试验设备、方法和标准，增加开发周期和生产成本。

图2：为2005-2010年中国汽车业对纺织化纤 产品的需求量 汽车用原料技术特点 汽车内饰面料用丝要保证纱线的色泽与形态均匀一致，达到用户对布面绒感和丝条的饱满程度的要求，织造的织物要求立体感好、布面的饱和度高。

下面主要介绍有色丝生产的一些特点。

◆ 严格进行色母粒的筛选和配比，确保产品颜色的均匀性和准确性，色牢度达到汽车专用色丝标准。

◆ 母粒的添加方式及共混纺丝工艺优化改进，确保汽车专用色丝的颜色均匀性。

色母粒添加量相同，纤维总纤度也相同，由于孔数不同，造成单丝纤度不同，其着色也不同。

色母粒着色纤维色牢度除与色母粒种类有关外，还与色料浓度有关。

色浓度越低，耐光色牢度越差；色浓度越高，耐磨性越差；色浓度越低，耐热性越差。

色牢度除与色母粒的种类及色浓度有关外，还与纺丝工艺有关，包括纺丝温度，熔体停留时间等。

由于某些颜料在温度过高或停留时间较长时会被破坏，虽然颜色不变，但色牢度明显下降。

◆ 纺丝工艺的要求 对于生产有色丝，干切片与色母粒混合后的总的含水率也要尽量控制在30ppm以内。

采用色母粒添加法生产有色POY丝，由于母粒的塑化作用，使纺丝熔体粘度相应降低，熔体粘度降低将导致纺丝困难，飘丝、断头增多，相对常规切片纺丝的温度范围窄，较常规切片纺丝温度低4～7℃。

随着色母粒添加量的增多，由于色母粒的耐热性较常规PET差，降解相对大些，造成无油丝降解增大，断裂伸长率降低，断头情况有所增多。

纺丝速度较常规偏低，侧吹风速度较常规低0.1～0.15m/s，侧吹风温度偏高2～3℃。

表1：汽车用纤维及纺织品分类及其用量 有色纺丝过程中静电现象增强，应提高POY色丝的含油率，一般控制含油率较常规POY丝高10～2 0%。

加弹工艺的优化改进，使汽车专用色丝（DTY）具有稳定的结构形态。

由于汽车装饰面料对于布面的颜色要求均一性极高，卷曲收缩率不匀将导致织物后整理过程中丝条的收缩不一致，在布面的立绒的形态有差异，造成视觉上的条纹。

汽车装饰面料对于沸水收缩率差异、网络度及均匀性、退绕性能的要求高于常规产品，需加强工艺和过程控制，以保证织物染色均一性。

对面料用底纱、面纱进行不同结构形态设计，通过织物后整理使底纱、面纱产生不同收缩，从而得到要求的面料风格。

对于布面的特殊风格，可以从面料的组成上着手，利用底纱和面纱在织物中的作用对所用纤维的结构形态进行设计，从而形成明显凹凸的立体感、表面绒感好的风格。

此外，仪化涤纶五厂开发了特殊工艺方式生产DTY加弹丝，该产品的内外硬度一致，可直接用于高温高压筒子染色，能保证染液均匀浸透丝饼，丝条纵向染色均匀。

并减少常规方式后道两次倒筒造成的质量和产量的损失，提高原料的利用率，在国内DTY生产领域率先取得突破。

汽车用纺织品的范 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。

前者所用纤维原料95％以上是聚酰氨纤维，其优点在于优异的回弹和耐磨性。

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，而国内目前以生产针刺汽车地毯为主。