青島大學紡織服裝學院， 山東 青島 266071

汽車的高速發(fā)展為汽車用紡織材料的發(fā)展提供了契機[1]。汽車用紡織材料使用比例巨大，涉及車頂、安全帶和安全氣囊、門板面料、地毯、座椅面料、輪胎簾子線、車廂過濾材料和吸聲材料等[2]。汽車用紡織材料除了要滿足基本的透氣、密度、材質、花型等要求外，還要滿足人們新提出的有關舒適性和安全環(huán)保性等方面的要求。

1 汽車用紡織材料的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 汽車產量狀況

2014—2017年，中國汽車產量一直呈上升趨勢。其中：中國2016年乘用車總銷量約占全世界乘用車總銷量的30%，是位居第二的美國的乘用車總銷售量的1.6倍；2016年中國汽車總產量為2 811萬輛，其中乘用車(即轎車、多用途汽車、運動型多用途車等)約占87%，卡車、商務車等約占13%；2017年中國汽車總產、銷量分別約為2 902萬和2 888萬輛，同比增長3.19%和3.04%。圖1為2014—2016年中國汽車總產量的變化趨勢，圖2為2016年全球乘用車銷量。

圖1 2014—2016年中國汽車總產量的變化趨勢

圖2 2016年全球乘用車銷量

1.2 乘用車中的紡織材料

因乘用車占比較大，故本節(jié)以乘用車為例，介紹乘用車中的紡織材料。

乘用車中的紡織材料主要是采用單層或多層復合紡織材料模壓制成的半制品，再結合其他橡塑、化工材料等，并采用多樣化的制造工藝，制成的總成零部件[3]。其主要包括腳墊、衣帽架、行李箱地板、行李箱蓋內飾、行李箱儲物盒、擋泥板、車頂內飾、引擎蓋內飾、前圍隔聲墊、乘客艙地毯、車底部隔熱件、地板隔聲件等[4]。其還可按照安裝位置的不同分為內飾和外飾。其中，安裝于乘客艙、行李箱艙和發(fā)動機艙的稱為內飾，安裝于車外的稱為外飾[5]。

此外，作為局部使用的汽車用紡織材料還包括門板總成中的內嵌板、內層針織面料；座椅套、安全帶、A/B/C柱針織面料或仿麂皮面料；安全氣囊總成中的氣袋；電瓶保護盒、人造革基布、過濾器、網(wǎng)兜、松緊帶、隔聲氈(貼于車頂、門板、儀表板、行李箱裝飾板背面)、線束膠帶布等[6]。

1.3 汽車用紡織材料的制備與應用部位

汽車用紡織材料種類繁多。不同的制備工藝可以生產出不同功能的產品，從而應用于不同的部位，達到一定的效果。例如，應用于表層可起到美觀、裝飾、增強、耐久等作用；應用于黏合層可起到黏結表層和底層織物的作用；應用于中間層可起到加固，或賦予一定的功能性；應用于背層則可具有一定的功能性。表1和表2對有無采用加固工藝的產品進行了分類歸納。

表1 經加固工藝處理的汽車用紡織材料及其應用部位

表1中，經加固工藝處理的汽車用紡織材料(如熱塑性氈等)使用的原料主要包括回用棉短纖、短玻纖、麻短纖、PP短纖、有色滌綸短纖、ES雙組分短纖、PET雙組分短纖、海島纖維等。生產工藝主要有氣流成網(wǎng)、梳理成網(wǎng)、鋪灑等；加固方式主要包括水刺、針刺、熱風固結、上膠固結、縫邊固結、縫線固結、熱軋固結等。

表2中，未經加固工藝處理的汽車用紡織材料(如針織布等)使用的原料主要包括有色滌綸、白色滌綸、尼龍、氨綸等。生產工藝主要有機織、針織、編織、簇絨、紡黏、熔噴等。

上述汽車用紡織材料用量因使用部位不同而存在明顯的差異。表3根據(jù)用量從大到小進行了排列，并列舉了它們主要的應用部位。

表3 各種汽車用紡織材料的應用部位

1.4 汽車用紡織材料的基本要求

汽車用紡織材料的基本要求很高，需滿足：

(1) 限制揮發(fā)性有機化合物(VOC)。各整車廠必須使整車滿足車內污染物限值，零部件供應商依整車廠不同的要求而提供不同的限值材料。主要的限值污染物包括苯、甲醛、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、乙醛、丙烯醛等[7]。

(2) 禁止重金屬，不得使用鉛、汞、鎘、六價鉻等重金屬[8]。

(3) 滿足顏色、尺寸、質量、強力、伸長、剝離彈性、聲學、耐熱、耐寒、耐濕、耐磨、色牢度、氣味、霧化、抗霉、抗沾污及阻燃等基本的性能要求[9]。

2 汽車用紡織材料發(fā)展趨勢及熔噴汽車降噪吸聲材料市場發(fā)展

2.1 汽車用紡織材料發(fā)展趨勢

依據(jù)目前汽車行業(yè)和國家政策的相關要求，汽車用紡織材料的主要發(fā)展趨勢：

(1) 輕量化。汽車的輕量化是以車輛節(jié)油、提高續(xù)航里程為目的的，特別是隨著電動車的快速發(fā)展，汽車輕量化的要求越來越突出[10]。目前，市場上出現(xiàn)了玻纖增強工藝技術、碳纖與玻纖混用技術、回用碳纖技術等發(fā)展趨勢。

(2) 環(huán)保。主要包括原材料環(huán)保、生產環(huán)保、開發(fā)環(huán)保這三方面。原材料環(huán)保指原材料中不得含有VOC或重金屬。目前，由于車輛使用者對健康安全越來越關注，人們對車內氣味、有害揮發(fā)物含量的要求越來越高[11]。開發(fā)環(huán)保指盡量少用熱固性材料，多選用熱塑性材料；盡量選用無廢料產生的工藝，如模內注料一體成型工藝；多選用能循環(huán)利用的材料，盡量不使用溶劑膠[12]。

(3) 循環(huán)利用。目前，生產零部件的原材料成本、垃圾處理成本越來越高，這些均逼迫供應商設法循環(huán)利用，減少廢料[13]。

(4) 新工藝及新材料。開發(fā)新工藝及新材料有利于提高材料性能，降低材料綜合成本，改進材料質量[14]。例如，為達到吸聲效果好且質輕的目的，目前開發(fā)出了熔噴細“新雪麗”(Thinsulate)氈、熔噴三聚氰胺氈等產品。下節(jié)將以吸聲材料為例，介紹熔噴汽車降噪吸聲材料市場的發(fā)展。

2.2 熔噴汽車降噪吸聲材料市場發(fā)展

汽車對降噪吸聲材料的要求主要包括：輕量化；寬幅范圍內吸聲隔聲性能好且穩(wěn)定，材料比表面積大、孔隙小、孔隙率高，使用壽命長；物理、力學性能良好；不易老化、耐氣候性好；綠色環(huán)保、安全可靠[15]。目前，熔噴降噪吸聲材料常采用與PET纖維混紡，產品具有良好的彈性回復性、隔熱性，適用性能廣，但也存在抗老化性能和耐高溫性能差等不足[16]。

美國、歐盟、日本每隔6年都會修訂汽車內外噪聲控制相關法規(guī)和測試標準。目前，汽車內部噪聲控制已成為消費者和制造商追求的一項重要指標[17]。

美國明尼蘇達礦業(yè)及機器制造公司(3M公司)生產的“新雪麗”系列車用降噪材料，具有優(yōu)良的吸聲性、阻燃性及耐高溫性[18]。其采用了質量分數(shù)分別為65%左右的丙綸(PP)熔噴纖維、35%左右的粗線密度的三維卷曲滌綸(PET)短纖維，而后者可賦予材料抗壓、回彈、蓬松及吸聲持久等性能。

蕪湖金依綸吸音材料有限公司研發(fā)了一種新型熔噴超細纖維雙組分隔聲材料，其采用超細PP纖維及三維卷曲纖維混合，具有輕質、環(huán)保、易粘貼、阻燃、吸聲效果好等優(yōu)點。

東華大學設計開發(fā)出一款熔噴復合降噪材料，其采用骨架纖維與超細纖維混合，形成了一種三維立體結構，具有良好的阻燃性、壓縮回彈性、拒水性、抗菌防霉性等[19]。

上海泰瑞電子科技有限公司發(fā)明了一種吸聲材料，其黏結層由低線密度PET纖維和低熔點PET纖維熱黏合成形，下層為PP熔噴非織造布，且試驗已證明其具有良好的吸聲效果[20]。

3 結語

我國是汽車超級大國，汽車產業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)。隨著汽車產業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對汽車用紡織材料的需求量必定呈逐漸上升的趨勢，且由于汽車用紡織材料性能不同，其在汽車中的使用部位也有較大的差異，汽車用紡織材料必將迎來巨大的發(fā)展機遇。

參考文獻

[1] 杜兆芳，程賢生，黃芙蓉，等.汽車內飾材料拒水拒油整理及其性能表征[J].紡織學報，2014，35(11)：118-122.

[2] 高思遠，承永剛，王愛英.汽車內飾織物“顆粒絨”的設計與開發(fā)[J].產業(yè)用紡織品，2013，31(4)：15-19.

[3] 吳嵐.車用內飾面料性能與測試方法[J].產業(yè)用紡織品，2001，19(6)：30-32.

[4] 金梁英，崔運花，都勝.汽車座椅面料的復合工藝及其影響因素[J].紡織學報，2013，34(1)：151-156.

[5] 姜懷，林蘭天.汽車用紡織品的開發(fā)與應用[M].上海：東華大學出版社，2009.

[6] 宋廣禮，李雪梅，梁玉華.車用針織內飾產品設計綜述[J].針織工業(yè)，2004(1)：94-98.

[7] 韓璐.基于層次分析法的汽車內飾材料揮發(fā)性有機物(VOC)的表征與綜合評價[D].上海：東華大學，2015.

[8] 鄧大躍，陳雙基.汽車內空氣污染研究綜述[J].北京聯(lián)合大學學報(自然科學版)，2004，18(2)：52-59.

[9] 萬東，崔永峰.當前我國車內空氣污染現(xiàn)狀、危害及對策探討[J].環(huán)境研究與監(jiān)測，2009(2)：65-68.

[10] 陳娜，孟家光.汽車針織內飾材料的應用[J].針織工業(yè)，2007(5)：59-61.

[11] 聶建斌.汽車內飾面料的市場與開發(fā)[J].毛紡科技，2003(6)：50-54.

[12] 李光，江建明，端小平.汽車用纖維及紡織品的發(fā)展趨勢[J].產業(yè)用紡織品，2001，19(2)：6-10.

[13] 王建剛，嚴濤海，謝金美.滌綸汽車座椅面料拒水拒油整理[J].輕紡工業(yè)與技術，2012，41(3)：24-27.

[14] 郭琪，郁崇文.車用紡織品材料應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢的研究[J].山東紡織經濟，2012(2)：53-55.

[15] 馬磊.中國車用纖維新材料及應用[J].紡織導報，2016(1)：99.

[16] 岳洋，趙福全，金建偉，等.汽車用纖維吸音材料性能研究[J].振動工程學報，2010，23(6)：670-675.

[17] 趙淼淼，杜兆芳.汽車內飾材料吸音隔音性能的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].產業(yè)用紡織品，2009，27(11)：6-8.

[18] 辛長征，邵慶國，黃象安.熔噴/干法纖網(wǎng)在線復合汽車吸音棉的生產工藝[J].合成纖維，2012，41(3)：20-24.

[19] 李昌穩(wěn).汽車用新型多功能降噪材料的研發(fā)[D].上海：東華大學，2011.

[20] 劉昉.試論吸音棉材料性能的提高[J].中小企業(yè)管理與科技，2016(10)：192-193.