劉阿威

（唐山華達(dá)總公司，河北 唐山 063035）

Research and Exploration | 研究與探索·探討與創(chuàng)新

論高速列車鋪椅的不同材料應(yīng)用與設(shè)計

劉阿威

（唐山華達(dá)總公司，河北 唐山 063035）

隨著高速列車的不斷發(fā)展，其產(chǎn)品也在不斷地開發(fā)，在高速列車的鋪椅產(chǎn)品應(yīng)用過程中，人們關(guān)注的是座椅的舒適度，同樣也關(guān)注高速列車鋪椅的材料應(yīng)用與安全性能。要考慮高速列車實(shí)際運(yùn)行的狀況，對鋪椅的不同部位選用不同的材料，要注重采用先進(jìn)的座椅材料，使其具備安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、環(huán)保的要求，并給人以良好的心理效應(yīng)，使其成為高速列車先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的名片，引領(lǐng)高速列車交通事業(yè)不斷向前發(fā)展。

高速列車；鋪椅；材料；應(yīng)用

我國的交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展迅速，以高速列車為代表的交通運(yùn)輸方式成為了人們重要的交通工具，在高速列車不斷延伸的態(tài)勢下，我們可以從高速列車的座椅，領(lǐng)略到高速列車先進(jìn)、安全、實(shí)用材料的高效運(yùn)用和設(shè)計，并充分地感受到它在經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和輕量性方面的應(yīng)用優(yōu)勢和效應(yīng)，并體會到未來高速列車座椅材料應(yīng)用的發(fā)展趨勢和方向。

1 超纖皮在高速列車座椅中的應(yīng)用與設(shè)計

在我國的高速列車座椅領(lǐng)域，研發(fā)出了一種先進(jìn)仿生科技應(yīng)用之下的環(huán)保新型材料，它與天然皮革材料相比，具有更為優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性、安全性和環(huán)保性特征，它是在高性能聚氨酯材料技術(shù)和現(xiàn)代紡織技術(shù)的支持之下，研發(fā)出的具有高真皮感的新型環(huán)保座椅材料。超纖皮又稱聚氨脂超細(xì)纖維合成革，它的內(nèi)部組成物質(zhì)有聚氨酯彈性體、超細(xì)纖維等組分，這些組分之中，聚氨酯與天然皮革的膠原蛋白相類似，超細(xì)纖維與天然皮革的膠原彈性纖維相類似，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

通過比較發(fā)現(xiàn)，超纖皮的組織結(jié)構(gòu)與天然皮革相類似，然而，超纖皮纖維是以尼龍6為原料，其中含有大量的酰胺鍵，這就使超纖皮含有優(yōu)良的吸濕性能，而且在超纖皮之中，它的聚氨酯彈性體也有極強(qiáng)的回彈性能，我們可以通過對聚氨酯的軟硬度調(diào)節(jié)，觀察它在超纖皮中的微觀結(jié)構(gòu)，可以發(fā)現(xiàn)有一種類似于真皮的真實(shí)觸感。在聚氨酯涂層的特殊設(shè)計之下，超纖皮材料加工而成的座椅可以如真皮般美觀。

超纖皮的生產(chǎn)流程包括紡絲、無紡布制備、聚氨酯含浸、減量開纖、涂層制備、染色整理等加工過程，一些頗具實(shí)力的超纖皮廠商還可以實(shí)現(xiàn)對聚氨酯彈性體的合成生產(chǎn)與制備。在這些生產(chǎn)流程的合成之下，可以生成具有上述結(jié)構(gòu)的貼面超纖皮，在這個合成工藝之下可以使其具備仿頭層牛皮的風(fēng)格，適宜于應(yīng)用于車輛的內(nèi)飾之中。并且在染色處理之下，可以形成絨面超纖革，它的風(fēng)格呈現(xiàn)出仿麂皮的特色，可以應(yīng)用于座椅之上。

圖1 天然皮革的顯微結(jié)構(gòu)超纖皮的顯微結(jié)構(gòu)

超纖皮的生產(chǎn)流程包括紡絲、無紡布制備、聚氨酯含浸、減量開纖、涂層制備、染色整理等加工過程，一些頗具實(shí)力的超纖皮廠商還可以實(shí)現(xiàn)對聚氨酯彈性體的合成生產(chǎn)與制備。在這些生產(chǎn)流程的合成之下，可以生成具有上述結(jié)構(gòu)的貼面超纖皮，在這個合成工藝之下可以使其具備仿頭層牛皮的風(fēng)格，適宜于應(yīng)用于車輛的內(nèi)飾之中。并且在染色處理之下，可以形成絨面超纖革，它的風(fēng)格呈現(xiàn)出仿麂皮的特色，可以應(yīng)用于座椅之上。

高速列車座椅選用的超纖皮具有超強(qiáng)的性能優(yōu)勢，它與天然頭層牛皮相比，從常規(guī)的力學(xué)性能來看，其抗張強(qiáng)力、撕裂強(qiáng)力和針眼撕裂強(qiáng)力都有不可替代的優(yōu)勢，并且還重點(diǎn)體現(xiàn)出以下幾個方面的優(yōu)勢性能：

一是優(yōu)越的阻燃性能。在高速列車上的座椅材料選用這種超纖皮，具有優(yōu)越的阻燃性能。按照我國軌道交通內(nèi)飾各部件的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)來看：高速列車座椅用的材料氧指數(shù)要≥32，可燃性等級要達(dá)到S4，煙霧生產(chǎn)等級要達(dá)到SR2，熔滴性等級要達(dá)到ST2。通過測試表明，這種應(yīng)用于高速列車座椅上的超纖皮的燃燒安全性能完全符合上述要求，可以作為高速列車座椅的面料。

二是具有成本低廉的經(jīng)濟(jì)性能。超纖皮相較于真皮而言，明顯降低了生產(chǎn)成本，它的材料利用率高達(dá)85%，而天然皮革的材料利用率卻低許多，極大地降低了生產(chǎn)耗費(fèi)成本。同時，超纖皮的材料質(zhì)地均勻，這對于生產(chǎn)過程中的剪裁工序而言，具有較高的生產(chǎn)效能，在厚薄穩(wěn)定、均勻的前提下，超纖皮的剪裁穩(wěn)定、效率較高，而真皮存在較大的質(zhì)地、厚薄變化，需要根據(jù)真皮的不同特征進(jìn)行剪裁，很顯然，其生產(chǎn)效率遠(yuǎn)不如超纖皮。

三是具有輕量化的優(yōu)越性能。在高速列車座椅中的超纖皮應(yīng)用，也有其卓越的輕量化特性，并且這也是未來高速軌道交通發(fā)展的趨勢和方向。在相同的厚度下，超纖皮表現(xiàn)出比真皮更為良好的物理力學(xué)特征，而其單位面積的質(zhì)量卻比真皮要小很多，經(jīng)過測試表明，高速列車中的超纖皮座椅要比真皮座椅輕622g/個。

四是具有良好的環(huán)保性能。高速列車座椅中應(yīng)用超纖皮，可以在環(huán)保安全性能方面，表現(xiàn)出不可替代的優(yōu)勢，它具有不含可溶性鉛、可溶性鉻、可溶性鎘、可溶性汞的特性，揮發(fā)物也小于35g/m2,完全符合《機(jī)車車輛內(nèi)裝材料及室內(nèi)空氣有害物質(zhì)限量》的標(biāo)準(zhǔn)，在揮發(fā)物、氣味性、游離甲醛等方面，也具有安全環(huán)保的性能。

五是實(shí)現(xiàn)高速列車內(nèi)飾的協(xié)調(diào)性能。由于超纖皮可以在顏色和皮紋上，進(jìn)行多樣化的加工選擇，并通過不同涂層的特殊化設(shè)計和應(yīng)用，可以使乘客感受到舒適的顏色、皮紋、光霧度等，并在超纖皮座椅與墻部、地板等內(nèi)飾的協(xié)調(diào)統(tǒng)一之下，可以使乘客享受到豐富化色澤和舒適愉悅的氛圍。同時，超纖皮還可以實(shí)現(xiàn)對涂層和基布的異色處理，呈現(xiàn)出不同的色澤，并在打孔處理的方式之下，對乘客的視覺產(chǎn)生沖擊，增強(qiáng)列車座椅的舒適、協(xié)調(diào)性。

高速列車座椅的超纖皮設(shè)計與應(yīng)用必將沿著更為環(huán)保和高性能的方向發(fā)展，在水性聚氨酯技術(shù)和無溶劑聚氨酯技術(shù)不斷升級和進(jìn)步的條件下，超纖皮的制造過程必將更加優(yōu)化，例如可以運(yùn)用碳纖維替代尼龍纖維和滌綸纖維，減少或消除座椅的金屬材料，從而使高速列車座椅的剛度和強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定的要求，同時也可以極大地降低金屬材料的重量，從而提升安全性能。

2 高速列車鋪椅紡織品的設(shè)計與應(yīng)用

在高速列車座椅的紡織品面料的性能設(shè)計方面，主要考慮以下幾個因素：

一是列車座椅蒙面材料的堅韌性。在高速列車座椅的蒙面材料中，紡織品面料的纖維類別、紗線形式、紗線捻度、織物密度、織物重量等因素。對于面料的強(qiáng)度和性能有直接的影響，面料的紗線強(qiáng)度要大，能夠承受拉伸以及由此帶來的摩擦損耗，要具有良好的回彈性能，紡織品織物的密度組織也要結(jié)實(shí)，對于高速列車的座椅而言，其蒙面材料的織物要能夠有五年左右的使用壽命。

二是列車座椅蒙面材料的摩擦系數(shù)。在高速列車座椅上的蒙面材料要有一定的表面摩擦系數(shù)，能夠增加坐姿的穩(wěn)定性和舒適度。

三是列車座椅蒙面材料的穩(wěn)定性。對于高速列車座椅的蒙面織物的織造工藝方法也有一定的要求，要使這種織物材料抗起球、抗鉤絲、抗脫滑、撕裂等。同時，織物的色牢度方面，也要達(dá)到較高的要求，防止座椅蒙面在使用過程中發(fā)生脫色、褪色現(xiàn)象。

四是列車座椅蒙面材料的透氣性能。織物材料要具有吸濕性，可以快速地傳遞濕氣，從而使其具有良好的透氣性能，同時，還可以對織物材料進(jìn)行軋光處理，增強(qiáng)透氣性能。

五是抗污性能。高速列車座椅上的織物材料要具有抗污性能，要在設(shè)計時考慮織物材料的拒水、拒油等問題，可以采用碳氟化合物實(shí)現(xiàn)座椅織物材料的拒污處理。

3 結(jié)束語

高速列車的座椅面料可以選用超纖皮和紡織物材料，可以從物理力學(xué)和環(huán)保的角度，對高速列車座椅進(jìn)行設(shè)計和改造，使高速列車的座椅具有輕量化和經(jīng)濟(jì)化的特征。并且可以獲得極為先進(jìn)的性能，諸如回彈性能、環(huán)保性能、阻燃性能、抗撕裂性能等，從而使高速列車的座椅經(jīng)濟(jì)實(shí)用、環(huán)保而先進(jìn)，可以替代天然皮革材料，成為未來調(diào)整列車座椅材料的發(fā)展趨勢和應(yīng)用方向，更好地提升乘客的舒適度和安全性。

[1]高紅.城際列車座椅紡織品紋樣設(shè)計及應(yīng)用研究[D].西南交通大學(xué) 2012 .

[2]李齡.超纖皮替代真皮在汽車座椅上的應(yīng)用研究[J].汽車工藝與材料. 2014(07).

TS943.4

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1671-0711（2016）11（上）-0160-02