汽车针织内饰顶篷面料的开发

总碳排放特 PV 3341
性
气味
PV 3900
甲醛排放特 PV 3925
性
（称量法） 的测定 内部装备非金属
材 料 冷 凝 组 分 碳含量≤50 μg/g
（称量法） 的测定
汽车车厢内零部 气味分数≤3
件气味
聚合材料甲醛散 甲醛含量≤10 mg/
发特性
kg
面料达到汽车内饰面料高品质的要求。 生产过程中，由于涤纶织物的前处理是在碱性
3 结语
（1） 由于我国没有汽车内饰面料性能和测试的 行业标准，所以对产品的测试标准主要根据各车厂 提供的企业标准，实际测试项目基本一致，无非耐 光性、拉伸力、尺寸稳定性等，但由于测试方法不 同，对测试器材各有要求，增加了生产面料企业的 测试成本。作为产品开发人员，需熟悉各车厂针对 内饰面料提出的测试标准与测试方法。随着我国汽 车生产领域的扩大，需制定统一的行业标准，为走 出国门进入国际市场做好准备。
程中要求有延伸性能，所以一般采用针织工艺。对
面料要求达到的试验指标如表 1 所示。
表 1 大众标准 TL52254 对单面料要求
试验项目
测试方法
技术指标
断裂强力 静态延伸率
纵向/N
横向/N 纵向/% 横向/%
DIN EN 53、857 TL 52254 5.3
PV 390 9 TL 52254 5.5
色工艺的设计非常重要。
以宝来轿车顶篷面料为例，它对染料和工艺的
指标要求如表 2 所示。
2.4 染色工艺的选择
涤纶织物通常选用分散染料在弱酸性条件下用
溢流染色机在高温高压的湿热状态下进行染色。由
于高温型染料上染速率很慢，即使在沸腾的染浴中
染色，上染速率和上染百分率也不高，所以必须加
压，使染浴温度提高到 130 ℃。由于温度提高，纤维
在碱性条件下染色，低聚物随着温度升高，部 分被水解，溶解度增加，同时随染浴不断循环流动， 难以吸附到面料表面，从而使面料染色疵点减少； 但是在实际生产中，如果色光不对需要回修则非常
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困难。常规染色当色光不对需加料回修时，原上染 的颜色不会掉色，但碱性染色后的颜色在回修碱浴 中会有掉色现象，回修颜色准确率不高。这个问题 需与染料厂携手解决，从而达到推广碱性染色、节 约能耗、提高产能、降低成本的目的。 2.5 复合工艺的探究 2.5.1 火焰复合
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汽车针织内饰顶篷面料的开发
何铮 （上海新纺联汽车内饰有限公司，上海 201805）
摘 要：综述了汽车内饰织物对面料的性能要求，详细介绍了汽车针织内饰顶篷面料的生产工艺流程、
原料的选择、染料的选择、染色工艺和复合工艺等生产关键技术。
关键词：汽车内饰材料；针织；生产工艺
1 汽车内饰面料的性能要求和生产 工艺流程
1.1 性能要求 经过几年来的摸索，我们认为汽车内饰面料
的性能要求是： （1） 舒适性—— —手感好，柔软有 弹性； （2） 耐用性———耐压耐磨，不起毛起球， 色牢度稳定，尺寸稳定性好； （3） 工艺性— ——延
收稿日期：2009-05-12 修回日期：2009-06-15 作者简介：何铮 （1968~），女， 技术开发经理，长期负责汽车内饰面 料新产品的开发试制。
≥100
≥450 ≥45 ≥80
如表 1 所要求的，面料静态延伸率是重要指标，
而对强力要求不大，因此我们可以选择涤纶，采用
针织工艺，保证生产出的面料克重在 100~170 g/m2
之间，可以满足成本及物理指标要求。
2.3 染料的选择
常规涤纶吸湿染色性差 （W=0.4 %），不能采用
常温染色，通常选用分散染料高温高压染色。一般
民用产品对耐光牢度没有特殊要求，采用普通国产
分散染料 3B 红、GRL 黄、2BLN 蓝染色，即可以达
到顾客对颜色及外观的要求。但由于汽车内饰顶篷
面料有其行业的特殊标准，因此对染料的筛选非常
重要。德国科莱蒽公司、德国 DyStar 公司专门为汽
车顶篷面料染色开发了相关染料。这类染料属于高
温型染料，耐升华牢度较高，但匀染性差，因此染
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考虑到成本因素，目前国内汽车内饰顶篷面料生产
选用的仍然是普通涤纶，通过染色后整理的方法添
加抗紫外吸收剂，可满足汽车厂耐光牢度标准要求。
2.2 织造工艺的选择
织造主要分针织与机织，由于顶篷面料成型过
冷胶复合就是将整理后合格的面料与非织造 布通过胶水冷轧的方法进行复合。这是目前新应用 的一项汽车内饰顶篷面料的复合工艺。汽车顶篷制作 时，有些生产工艺模具温度需调节到 140~150 ℃， 而热熔复合选择的热熔粉，熔融温度在 120 ℃左 右，因此选择热熔复合的面料一旦在此类模具上压 顶，会造成二次融化现象，压顶效果不理想，报废 率极大，因此可选用冷胶复合工艺。 2.5.4 三种复合工艺对汽车内饰顶篷面料成本的影 响
热熔复合就是将整理后合格的面料与非织造 布通过热熔粉热轧的方法进行复合。洒粉的均匀性 以及洒粉量是复合的关键指标。粉量过多，剥离牢 度好，但成本高，而且粉量过多部分不宜拉伸，不 能满足面料有弧度部分的工装要求，影响面料的延 伸性，为工装带来不利影响；粉量过少，剥离牢度 差，达不到汽车内饰面料标准 （大于 10 N/5 cm）， 工装时粉量过少部分面料会脱落，车厂拒收，面料 报废，造成损失。 2.5.3 冷胶复合
分子的链段剧烈运动，产生的瞬时孔隙也越多和越
大，此时染料分子的扩散也加快，增加了染料向纤
维内部的扩散速率，使染色速加快。这时需控制
升温速率，使染料缓慢上染纤维，如果升温速率过
快，会导致染色不匀，产生色花。在汽车内饰顶篷
面料染色过程中，通过增加匀染剂，添加抗紫外吸
收剂，控制升温速率，延长保温时间的方法，可使
汽车内饰面料作为纺织行业内的一大新兴产 业，它的技术含量、生产难度都比一般纺织品要 高，近 10 年来汽车内饰面料经历了从进口面料供 货到逐步国产化供货的历程。本世纪初上海大众汽 车有限公司开发了 PASSAT B5 车型，当时上海针 织厂进口了一种锦涤复合丝，摸索出一套织造染色 及后整理加工工艺，使我国汽车内饰面料走上了一 条国产化的道路。
条件下进行的，前处理如果不充分，或者前处理后 水洗不充分，那么染色时染浴的 pH 值会波动，导致 染色不匀，产生色光变化等质量问题。另外涤纶织 物在染色过程中会析出低聚物，这些低聚物难以在 酸性浴中溶解，需经常洗缸，通过溢流冲洗，把这 些低聚物清洗掉，否则织物染色时会出现色渍，严 重影响织物的外观。但经常洗缸会提高成本，对环 境保护、能源节约不利，因此碱性染色被许多工厂 采用。因为分散染料的染色通常在弱酸性条件下进 行，如果选择碱性染色工艺，为了防止分散染料在 高温及碱性条件下产生水解，需寻找恰当的分散染 料，及在碱性条件下保持染料性能稳定的工艺参数。
我们在汽车内饰顶篷面料的生产中采用了德国 DyStar 公司的碱性染色分散染料。首先前处理时间 缩短，前处理后在染浴中加入碱剂、染料以及相关 助剂就可以染色了，水洗不必很充分，碱剂可以使 染浴偏碱性，同时又能稳定 pH 值在 9.5 左右，起到 缓冲作用，防止染浴 pH 值过高而造成对涤纶的损 伤。这样通过碱性染色工艺的设计，可以缩短染色 时间 20 %左右。
表 2 宝来顶篷面料对染料和工艺的指标要求
试验项目
测试方法
耐光色牢度 PV 1303
内容简述
技术标准
平幅织物氙弧灯 ≥4 级
（2 周期） DIN EN 20105-A02 连续照射
不允许色调变化
滤纸试验 TL 52254
评价渗色用灰色 5 级
耐水色牢度 4.6
样卡
不允许色调变化
DIN EN 20105-A03
原料的选择对汽车内饰顶篷面料的性能及产 品成本的影响很明显。涤纶具有断裂强度高、耐磨 性好、尺寸稳定性高、耐酸不耐强碱、不霉不蛀等 优点，被广泛应用于汽车内饰面料的生产中。汽车 内饰顶篷面料生产选用的涤纶，其束丝粗细一般在 22~165 dtex 之间。由于汽车内饰面料有耐光牢度 的要求，因此如果要求纺丝厂在成纤高聚物中添加 少量防紫外线添加剂，然后纺制成防紫外线纤维， 将大大提高面料的耐光性能。防紫外线纤维有以下 优点：良好的紫外线屏蔽功能，良好的持久性，耐 洗、耐高温、安全并加工方便。用防紫外线纤维制 作的汽车内装饰面料可减轻褪色，延长因紫外线照 射而引起老化的时间。此种防紫外线纤维，国内已 有厂家开发，其对紫外线的阻挡率可达到 97 %，接 近日本公司制造的防紫外线纤维水平，但价格较贵。
伸性、热收缩性、弹性量稳定，满足工装成型要 求； （4） 适用性— ——抗紫外线辐射，防水性好。 1.2 生产工艺流程
起绒产品：整经→织造→初定→染色-轧起毛 油→拉毛→定形→检验→轧树脂打卷→复合→终检
非起绒产品：整经→织造→水洗→染色→定 形→检验→轧树脂打卷→复合→终检
2 关键生产技术
在国产化汽车内饰顶篷面料生产中，经实践 我们认为应掌握的主要关键技术有以下几点。 2.1 原料的选择
刷磨损
PV 3907 TL 52254 4.7
纺织品电刷磨损 稍微有点起绒是允
试验
许的
色牢度 DIN EN 20105-A03 评价渗色用灰色 5 级 ， 中 间 等 级
（圆磨试验） 和 TL52254 4.8 节 样卡
4.5 是允许的
内部装备非金属
冷凝组分 PV 3015
材 料 冷 凝 组 分 G≤2 mg
中图分类号：TQ342
文献标识码：B
文章编号：1001-7054 （2009） 08-0043-03
近年来，在汽车内饰所用材料中纺织品占到 50 %以上比例。车用纺织品主要有机织物、针织 物、非织造布以及纤维复合材料，其中针织物与机 织物是主要的两大类。针织物具有良好的延伸性和 弹性，手感柔软舒适，结构稳定脱散性小，通过特 殊染整加工，能赋予面料耐磨、阻燃、抗紫外线等 各种满足汽车内饰标准的功能，已逐步成为汽车内 饰顶篷面料的首选，具有广阔的发展前景。
火焰复合就是将整理后合格的面料与阻燃海 绵通过火焰燃烧的方法进行复合。此工艺中，设备 参数的调节非常关键，复合车速过快会导致海绵燃 烧不充分，面料与海绵之间的剥离牢度差 （一般车 厂要求剥离牢度大于 10 N/5 cm）；但如果一味追求 剥离牢度，复合车速过慢，则会造成海绵燃烧后厚 度不达标，并且面料会露底，海绵燃烧后的小黑点 会渗到织物表面，影响外观，因而两者应作恰当的 考虑。 2.5.2 热熔复合
一个产品的好坏，是否有生命力，质量、成本 是关键，因而对比三种复合办法，从而取得较好的 工艺十分重要。
火焰复合工艺中所采用的海绵分国产海绵与
进口海绵，进口海绵的价格是国产海绵的 2 倍多， 但由于产品能满足汽车内饰面料标准，如气味、甲 醛含量、有机物散发等，所以该工艺被广泛应用。 考虑到成本因素，热熔复合工艺中所采用的非织造 布以其价格低廉、无气味等特点，逐渐被车厂接 受，非织造布的价格等同或略低于国产海绵，价格 优势明显，但顶篷面料选择的针刺非织造布均匀性 较差，因此，对非织造布的进货检验控制很关键， 只有找到合格的供应商才能保证产品质量。由于热 熔粉的高温二次融化问题，使热熔复合面料在工装 时有局限性，从而有冷胶复合的应用。冷胶复合的 成本与热熔复合的成本基本一致，通过冷胶复合的 面料也能通过汽车内饰标准。但实际生产过程中， 该工艺操作性差，生产控制困难，且胶水为挥发性 材料，因此冷胶复合目前还未广泛应用。
（2） 汽车内饰面料作为产业用纺织品，近 10 年 来发展迅速。我们在发展的同时，应逐步引进新材 料、新技术、新工艺，通过对加工对象、加工技术 的创新，努力减少对环境的破坏，提高对资源的使 用效率，降低消耗，保证生产出的产品是绿色的、 健康的。
（3） 随着我国经济的发展和人们生活水平的提 高，我国将成为汽车生产和汽车消费的大国，因此 作为汽车内饰的针织面料将有较大的市场潜力和发 展空间。汽车内饰面料生产企业，必须具备技术优 势、设备优势以及一定的生产规模，必须与汽车生 产厂密切合作，参与到设计、开发中，才能生产出 满足市场需求的产品，才能在激烈的竞争中占有一 定的市场份额。