淺談汽車內(nèi)飾用纖維紡織材料功能性
- 汽車工業(yè)是產(chǎn)業(yè)用紡織品的最大用戶。與皮革材料相比，紡織材料以其透氣、環(huán)保、成本低等特點受到消費者和生產(chǎn)商的廣泛關注。據(jù)統(tǒng)計，每輛汽車耗用紡織品材料平均為42M2(50平方碼)，用于內(nèi)裝飾(座席、車頂篷、側(cè)面板、地毯、行李廂等)、增強材料、里襯、墊底織物、輪胎、皮帶、氣囊、消聲器和隔熱器材等。
汽車用紡織品主要有機織物、針織物、非織造布和纖維復合材料。因針織物具有柔軟、舒適、彈性好、延伸性大、透氣性好、電腦提花潛力大以及可以進行三維成形編織等特點，近些年來所占的比例逐年上升。
一、汽車內(nèi)飾用紡織材料的選擇
01、纖維原料的選擇
車用纖維主要以合成纖維為主。其中滌綸纖維耐磨性好，抗撕裂強度高，耐霉變，抗紫外線能力較優(yōu)，容易清、冼，回彈性和抗折皺性好，價格也比較便宜，占車用紡織裝飾織物市場的90%以上，但其吸濕性較低，舒適性較差；腈綸纖維具有良好的抗紫外線能力，手感柔軟，但它的耐磨性并不好，適于做汽車的頂棚和有蓬汽車的車蓬；錦綸纖維有較好的彈性和耐磨性，可應用在汽車座椅中；丙綸纖維在強度和密度上優(yōu)于滌綸纖維，價格便宜，容易回用，但其只能使用原液染色或紡前染色紗，耐磨性、吸濕性差。
用于汽車內(nèi)裝飾紡織材料中的天然纖維主要是羊毛及其混紡紗，它可以滿足耐光牢度、耐磨性等性能要求，吸濕性好，具有更好的熱濕舒適性和更好的抗靜電能力，但由于毛織物的價格較高，一般只用于高檔車。
02、汽車內(nèi)飾織物結(jié)構(gòu)設計
普通單層機織物由于缺乏豪華感，不太適應汽車工業(yè)的發(fā)展，其用量逐漸下降。機織提花絨織物尺寸穩(wěn)定性好、質(zhì)地厚實、立絨感強，但價格較貴。
針織物因其具有良好的延伸性和彈性而廣泛應用在汽車坐椅、地毯、車頂內(nèi)飾、門飾、窗簾、安全帶、背襯、篷蓋布、安全氣囊等針織物有緯編、經(jīng)編和襯墊織物等。由于它們的組織結(jié)構(gòu)不同，彈性也不同，可針對各種部件性能的要求來選擇使用。針織絨類織物因其手感柔軟、高雅華貴，并且縱橫向延伸性好，用作坐椅套時不僅美觀，而且具有良好的透氣性，是中高檔汽車內(nèi)飾面料的優(yōu)選材料，具有很廣闊的發(fā)展前景。
二、汽車內(nèi)飾用紡織材料的性能要求
汽車內(nèi)飾用紡織材料除了具備傳統(tǒng)紡織品要求的舒適美觀、經(jīng)濟耐用性能外，還在防污、阻燃、抗靜電、易清潔、耐日曬等安全環(huán)保性方面有更高的要求。主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
01、染色牢度性能
內(nèi)飾面料的色彩(圖案)都是通過染色、印花等工藝完成的。對汽車座椅用織物的染色牢度要求包括耐日曬色牢度、耐水浸色牢度、耐汗?jié)n色牢度和耐摩擦色牢度。由于汽車前擋風玻璃傾斜度很大，使汽車座椅長期暴露在陽光下，座椅用紡織品應具有良好的耐日曬色牢度性能。因駕乘人員長期與座椅相接觸面積大，有可能受到汗?jié)n侵蝕，也有可能被水淋浸的可能。所以，良好的耐摩擦色牢度和耐汗?jié)n色牢度以及耐水浸牢度應成為汽車座椅用織物的基本要求。
02、防污性能
車用裝飾織物固定在車內(nèi)，往往伴隨著整個汽車的壽命。汽車座椅套不像服裝一樣經(jīng)常洗滌，所以車內(nèi)織物的抗污性能倍受到人們的關注。含氟織物整理劑顯示出一般烴類或硅酮類防水劑所不具備的優(yōu)越性，成為當今防水防油劑的主流。并且多功能化已成為該類整理劑發(fā)展的必然趨勢，也就是經(jīng)含氟整理劑處理后的織物不僅有防水防油性，而且具有防污、去污、防靜電、耐干洗、耐水洗等其他多種特性。
由于含氟整理劑價格要比一般的織物整理劑昂貴得多，這在很大程度上影響了它的發(fā)展。將含氟整理劑和其他類型的整理劑混合使用，并產(chǎn)生持久的耐洗性，不僅可提高產(chǎn)品的性能，還可降低生產(chǎn)成本。
03、抗靜電性能
汽車內(nèi)裝飾織物的靜電現(xiàn)象是一個不容忽視的問題。首先，靜電會使乘坐者(特別是穿著化纖服裝時)感到不適，離開座位時產(chǎn)生摩擦放電現(xiàn)象，司機靜電打手易引發(fā)二次事故。其次，靜電荷在纖維表面聚集容易吸附灰塵，給車內(nèi)的清潔和保養(yǎng)造成很大麻煩。另外，車內(nèi)可能存在汽油蒸汽或由于吸煙產(chǎn)生的煙氣，在靜電作用下容易引起火災。同時，靜電還會降低車內(nèi)電子元件的靈敏度。
對汽車內(nèi)飾用合成纖維織物進行抗靜電整理，比起從聚合開始的化學改性和從紡絲開始的共混等抗靜電的方法，更具機動靈活性。且加工流程短。工業(yè)化投資少，見效快。
04、阻燃性能
汽車內(nèi)飾材料必須要有很好的延燒性能和阻燃性能，萬一汽車著火后乘客可以有足夠的時間離開。車用紡織材料中各種合成纖維的組成和化學結(jié)構(gòu)各不相同，它們的熱性能和燃燒性也不一樣，目前還沒有找到一種對各種合成纖維都適用的理想阻燃整理劑。
聚酯纖維為熔融熱收縮性纖維，接觸火焰形成熔滴而滴落，纖維本身不易燃燒，但聚酯織物制品因各種化學試劑的處理，妨礙了熔融時的熔滴效應，使其變得易燃。
用于聚酯纖維的阻燃劑，主要為磷和溴的化合物。聚丙烯纖維屬于易燃性纖維，燃燒時不易炭化，全部分解成可燃性氣體，氣體燃燒放出大量的熱，促進燃燒迅速進行。因此聚丙烯纖維的阻燃主要是應用含鹵素的阻燃劑與阻燃助劑的協(xié)同效應抑制氣體的燃燒反應。
聚酰胺纖維在受熱分解時，其N-C和CH2-C0鍵均斷裂，添加含氮化合物作阻燃劑有助于聚酰胺的阻燃。
05、耐光和抗紫外線性能
汽車內(nèi)飾紡織材料因長期紫外線輻射、熱和濕汽的作用會引起降解。在纖維中，腈綸纖維的抗紫外線性能要優(yōu)于其他纖維，但其耐磨性不及滌綸和錦綸，實際應用不多。而滌綸具有很好的耐磨性，抗紫外線性能也不錯，所以使用較多。對內(nèi)飾織物進行適當?shù)目棺贤饩€整理，可有效地提高其抗紫外線性能，減少纖維材料的降解。
06、霧淞現(xiàn)象
霧淞是由內(nèi)裝飾材料尤其是各種以液態(tài)、膏狀、粉末狀以及固態(tài)為原料的汽車裝飾材料以及安裝這些材料所用的各種粘合劑中的易揮發(fā)成分會蒸發(fā)出來，這些物質(zhì)和汽化出的物質(zhì)在玻璃板上形成冷凝現(xiàn)象，特別是在車窗及擋風玻璃上，影響司機視線，也很難去除，嚴重影響行車安全?？椢镌诩喚€染色、織造和整理過程中所用的化學試劑積累會產(chǎn)生的霧淞現(xiàn)象。絨類織物正面的纖維表面積大，霧淞現(xiàn)象會更嚴重。由揮發(fā)性的物質(zhì)引起的霉淞現(xiàn)象影響到汽車內(nèi)的空氣質(zhì)量，這個問題越來越受到重視。
三、汽車內(nèi)飾材料功能性整理
對染色(或印花后)的織物進行合理的加工整理，可使車用內(nèi)飾材料具有防污、抗靜電、阻燃等性能，符合汽車用紡織品設計性能上的要求。
01、防污整理
滌綸纖維本身是疏水性纖維，表面能較低，通過整理可以賦予針織物優(yōu)良的拒水拒油拒污性能。如用日本大金公司的TG一435、TG一5601有機氟產(chǎn)品，可獲得較好的防污、易去污效果。一般工藝(軋烘焙工藝)：配制工作液(有機氟整理劑20～40G／L)→調(diào)節(jié)PH值→室溫二浸二軋(浸漬1MIN，帶液率70%-80%)→預烘(80～100℃，2～3MIN)→焙烘(150-170℃，1-2MIN)。
為了提高織物的耐水洗性和特殊的功能，在配方中還往往加入聚氨酯交聯(lián)劑、抗紫外線整理劑或抗靜電整理劑等添加劑。
02、阻燃整理
紡織品阻燃整理工藝的實施可采用以下幾種方法：
(1)浸軋焙烘法
該方法是阻燃整理工藝中應用最廣的一種工藝。工藝流程為：浸軋→預烘→焙烘→后處理。浸軋液一般由阻燃劑、催化劑、樹脂、潤濕劑和柔軟劑等組成，配制成水溶液或乳液進行整理。
(2)浸漬-烘燥法
該方法又稱吸盡法。將織物放在阻燃液中浸漬一定時間，再干燥、焙烘，在高溫或膨化劑作用下阻燃劑滲入纖維內(nèi)。整理過程基本上與分散染料上染過程相似。阻燃劑的化學結(jié)構(gòu)、整理時滌綸纖維膨化程度及焙烘固著溫度對阻燃劑的固著率和持久性有明顯的影響。這類阻燃劑通常為鹵代磷酸酯、環(huán)狀磷酸酯等。有時這種阻燃整理法可與染色工序同浴一步進行。
(3)涂布法
涂布法是一種阻燃劑混入樹脂內(nèi)，靠樹脂的粘合作用將阻燃劑固著在織物上的一種整理方法。例如，由三氧化二銻、聚磷酸銨與十溴二苯醚復配組成的非水溶性阻燃劑和聚丙烯酸酯或聚氨酯、聚乙烯基乙醚、丁苯橡膠等類粘合劑一起分散在水中，然后用涂布或浸軋→干燥→熱定形工藝固著。這種方法的缺點是會使染料滲色、摩擦牢度降低、耐光牢度惡化等，通常僅用于汽車內(nèi)部一些滌綸裝飾織物的阻燃整理。
(4)噴霧法
凡是不能用普通設備整理的厚型產(chǎn)品，都是在最后一道工序用手工噴霧法進行阻燃整理。對于表面膨松、有花紋、簇絨或絨頭起毛的織物，即不適于浸軋烘燥的織物，一般可采用連續(xù)噴霧法。
03、防靜電、阻燃、防污復合兼容加工技術
防靜電、阻燃及防污通常情況下是相互矛盾的，因為常用的防污劑、防靜電都是可燃性材料，它們與阻燃劑共用時，不僅相當于織物上阻燃劑用量的減少，而且防靜電劑、防水防油污劑多附著手纖維表面，致使織物的阻燃性下降和織物表面的續(xù)燃性加大。顯然，采用復配或復合兼容加工技術，滿足汽車用紡織品多功能、縮短生產(chǎn)流程、降低生產(chǎn)成本，是較為理想的選擇。將含有金屬氧化物(或金屬細粉)的有機導電纖維作為經(jīng)紗等間距的織入織物而成防靜電坯布，再經(jīng)前處理和染色，最后用阻燃劑和防水防油污劑對織物進行整理，可獲得具有防靜電、阻燃、防水防油污功能的織物。日本東麗公司在“特開平8—260351阻燃聚酯纖維的制法及其安全網(wǎng)”中提出，在聚酯纖維表面同時附著磷系阻燃劑的聚合物、防老化劑、防污劑、抗菌劑、防蟲劑、防靜電劑、拒水劑、柔軟劑、染料和聚胺脂樹脂，以獲得具有優(yōu)良耐久性的阻燃拒水的多功能的纖維。
四、汽車內(nèi)飾紡織材料檢測標準
目前衡量汽車內(nèi)紡織品質(zhì)量標準的協(xié)會有：ASTM(美國材料與實驗協(xié)會)、AATCC(美國染化工作者協(xié)會)和SAE(美國機動車工程師協(xié)會)。ASTM主要提供織物物理性能的測試方法，AATCC主要提供織物化學性能的測試方法，而SAE制定的標準包括汽車各零部件的測試方法。三個組織協(xié)定標準測試的內(nèi)容主要包括：耐磨性、耐用性、可燃性、耐光色牢度、縫紉強度、拉伸強力、收縮率、抗氣味性、抗起毛性、染色穩(wěn)定性、成霧、清洗能力、耐水漬性、表面損傷、摩擦脫色和尺寸穩(wěn)定性等。
目前我國汽車用紡織品的相關標準尚不健全，部分標準內(nèi)容過于陳舊，與當今汽車工業(yè)發(fā)展不相適宜。但國外的相關測試方法在我國都有類似的方法標準與之對應。因此，在全面剖析國外質(zhì)量標準的基礎上，建立相應的內(nèi)控指標和等同等效的測試方法并積極參與國際標準的制定、修訂工作，是我國汽車用紡織品行業(yè)發(fā)展的當務之急。
愿景
我國是一個紡織生產(chǎn)和出口大國，隨著汽車工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)地位的逐步確立，對汽車內(nèi)飾紡織品的需求量必將呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢，這為我國紡織工業(yè)的重新崛起又提供了新的機遇。開發(fā)高技術的汽車內(nèi)飾紡織品。提高國際標準的采標率，加速國家、行業(yè)標準的制定和完善，以標準引導市場的發(fā)展，促使企業(yè)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高新產(chǎn)品開發(fā)能力。最終達到消除國際技術貿(mào)易擘牟。增強產(chǎn)品帝爭力。盡怏占領國際市場。
