吳雙全

（曠達(dá)科技集團(tuán)股份有限公司，江蘇常州 213179）

汽車(chē)內(nèi)飾空間作為封閉的座艙環(huán)境，其內(nèi)部的濕熱條件為細(xì)菌的滋生提供了有利條件，嚴(yán)重影響駕乘者的身心健康和安全。隨著消費(fèi)者對(duì)車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量和環(huán)境的安全需求和關(guān)注度越來(lái)越高，尤其在當(dāng)下新冠肺炎疫情肆虐全球的形勢(shì)下，人們對(duì)汽車(chē)內(nèi)飾空間的抗菌抗病毒功能越發(fā)重視，因此，打造全方位多維度的健康內(nèi)飾座艙空間，為消費(fèi)者提供健康安全、綠色環(huán)保的高品質(zhì)產(chǎn)品，成為當(dāng)下各大汽車(chē)主機(jī)廠(chǎng)進(jìn)行內(nèi)飾產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的重要方向。

在汽車(chē)內(nèi)飾表皮材料中，頂棚面料應(yīng)用面積較大。頂棚面料以經(jīng)編針織面料為主，具有穩(wěn)定性高、柔軟不易脫散、緯向延伸較大等特點(diǎn)，在中高端汽車(chē)頂飾中應(yīng)用較多［1-4］。本研究通過(guò)工藝和材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)出了滿(mǎn)足汽車(chē)內(nèi)飾標(biāo)準(zhǔn)要求的抗菌、防水、阻燃復(fù)合功能的汽車(chē)頂棚經(jīng)編針織面料。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與儀器

材料：汽車(chē)內(nèi)飾用滌綸經(jīng)編針織面料（自制），抗菌劑KD-2015、抗菌劑KD-9400、防水劑SFA（德國(guó)魯?shù)婪蚧ぃ?，阻燃劑HHS。

儀器：門(mén)富士定形機(jī)，水平阻燃儀，靜態(tài)延伸架和防水測(cè)試儀。

1.2 工藝流程

出于造型設(shè)計(jì)的需要，汽車(chē)內(nèi)飾頂棚面料多存在弧度較大或拉伸彎曲較大的區(qū)域，這些區(qū)域?qū)椢锩媪系难由煨砸蠛芨?。為了減少定形次數(shù)對(duì)面料延伸性能的影響，保證成品面料的延伸率滿(mǎn)足后道頂棚總成壓制的工藝要求，選擇阻燃、抗菌、防水一步法工藝進(jìn)行復(fù)合功能整理。整理工藝流程：坯布預(yù)定形染色浸軋阻燃、抗菌、防水復(fù)合功能整理液定形。

1.3 測(cè)試

1.3.1 抗菌性能

用定量測(cè)試法衡量面料的抗菌性能，參照GB/T 20944.2—2007《紡織品 抗菌性能的評(píng)價(jià) 第2部分：吸收法》進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試菌種分別為大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌。當(dāng)抑菌值大于等于1或抑菌率大于等于90%時(shí)，樣品具有抗菌效果；當(dāng)抑菌值大于等于2或抑菌率大于等于99%時(shí)，樣品具有良好的抗菌效果。

1.3.2 防水性能

采用GB/T 4745—2012《紡織品防水性能的檢測(cè)和評(píng)價(jià)沾水法》進(jìn)行測(cè)試。頂棚面料一般要求其沾水等級(jí)大于等于4級(jí)，此時(shí)具有很好的抗沾濕性能。

1.3.3 阻燃性能

將頂棚面料在（23±2）℃和相對(duì)濕度45%～55%的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下調(diào)節(jié)至少24 h，參照GB/T 8410—2006《汽車(chē)內(nèi)飾材料的燃燒特性》進(jìn)行測(cè)試。燃燒速度取5塊樣品燃燒速度的最大值，燃燒速度小于等于100 mm/min，表明樣品滿(mǎn)足燃燒速度要求。

1.3.4 延伸性能

采用大眾汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)PV3903進(jìn)行靜態(tài)延伸率測(cè)試：試樣大小為5 cm×16 cm，在拉伸方向上做兩條平行線(xiàn)標(biāo)記，間距L1為10 cm，懸掛負(fù)荷50 N，靜置30 min后測(cè)量?jī)蓸?biāo)記線(xiàn)的間距L2。靜態(tài)延伸率=（L2/L1-1）×100%。

1.3.5 手感

采用主觀(guān)評(píng)價(jià)法對(duì)面料的軟硬度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與討論

2.1 影響復(fù)合功能整理效果的因素

2.1.1 抗菌劑

將織物分別浸軋3%的KD-2015抗菌整理液和3%的KD-9400抗菌整理液，帶液率為70%，定形溫度為170 ℃，測(cè)試抗菌整理后面料的抗菌性能、靜態(tài)延伸率、水平燃燒速度和手感，結(jié)果如表1所示。

由表1可以看出，未整理面料的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌抑菌率分別是5.50%、12.60%、10.40%，基本沒(méi)有抑菌效果；經(jīng)過(guò)KD-2015和KD-9400整理后的面料，對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌的抑菌率均達(dá)到99%，具有良好的抑菌效果。用兩種不同的抗菌劑整理后，面料的靜態(tài)延伸率、水平燃燒速度和手感都發(fā)生了不同程度的下降。KD-9400整理面料的經(jīng)向延伸率由32%下降至24%，緯向由65%下降至56%，下降幅度較大；同時(shí)面料手感也較硬?？咕砗螅媪系淖枞夹阅馨l(fā)生了不同程度的降低，KD-9400整理面料的緯向水平燃燒速度達(dá)到75.68 mm/min（C級(jí)）。綜合比較，選擇KD-2015抗菌劑進(jìn)行抗菌功能整理。

表1 抗菌整理與未整理面料的性能比較

2.1.2 防水劑用量

內(nèi)飾頂棚面料在壓制成型后需要通過(guò)水切割的方式進(jìn)行切邊處理，處理過(guò)程中會(huì)有水濺出和殘留，因此需要對(duì)面料進(jìn)行防水整理，以確保面料表面不會(huì)出現(xiàn)水漬。為了確定防水劑用量，選擇防水劑SFA（用量分別為1%、2%、3%）和3%的KD-2015抗菌劑對(duì)面料進(jìn)行抗菌、防水整理，整理后面料的性能測(cè)試結(jié)果如表2所示。

表2 防水劑用量對(duì)織物性能的影響

由表2可以看出，隨著防水劑用量的增加，面料的防水性能越來(lái)越好，當(dāng)防水劑用量為2%時(shí)，面料的防水性能為4～5級(jí)，可以滿(mǎn)足使用要求；防水劑用量為3%時(shí)，防水性能達(dá)5級(jí)，但此時(shí)面料的延伸率損失較大，且經(jīng)緯向的水平燃燒性都變差，分別為87.52 mm/min（C級(jí)）和132.28 mm/min（D級(jí)）。防水整理面料的手感相比未處理面料偏硬。綜合考慮防水、阻燃和靜態(tài)延伸性能，選擇2%的防水劑SFA和3%的KD-2015抗菌劑對(duì)面料進(jìn)行抗菌、防水整理。

2.1.3 阻燃劑用量

對(duì)面料進(jìn)行抗菌和防水整理后，面料的阻燃性能都發(fā)生了不同程度的降低。為了滿(mǎn)足汽車(chē)內(nèi)飾紡織面料阻燃性能的強(qiáng)制性要求，需要對(duì)阻燃性能進(jìn)行改進(jìn)和提升。選用阻燃劑HHS，阻燃劑與水按照質(zhì)量比1∶5、1∶6、1∶8配制阻燃整理液，分別與3%的抗菌劑KD-2015、2%的防水劑SFA對(duì)面料進(jìn)行同浴復(fù)合功能整理，測(cè)試整理后面料的靜態(tài)延伸率和水平燃燒速度等，結(jié)果如表3所示。

表3 阻燃劑用量對(duì)織物性能的影響

由表3可以看出，當(dāng)阻燃劑與水質(zhì)量比1∶6時(shí)，面料的經(jīng)緯向都具有非常好的阻燃性能，水平燃燒速度均為0（A級(jí)）。3種不同用量下，面料的靜態(tài)延伸率差異不大。從成本經(jīng)濟(jì)性和性能方面綜合考慮，阻燃劑與水質(zhì)量比選擇1∶6。

2.1.4 定形溫度

定形溫度對(duì)復(fù)合功能整理后面料靜態(tài)延伸率和手感等的影響見(jiàn)表4。

表4 定形溫度對(duì)面料性能的影響

由表4可以看出，當(dāng)定形溫度為170 ℃時(shí)，面料的經(jīng)緯向靜態(tài)延伸率分別為27%和56%，手感偏硬；當(dāng)定形溫度為160 ℃時(shí)，面料的經(jīng)緯向靜態(tài)延伸率分別為30%和60%，手感略硬（比170 ℃定形稍好），基本可以滿(mǎn)足后道頂棚成型加工工藝要求。綜合考慮，面料進(jìn)行抗菌、防水、阻燃復(fù)合功能整理時(shí)的定形溫度宜選擇160 ℃。

2.2 復(fù)合功能整理后面料的性能

選擇3%的抗菌劑KD-2015、2%的防水劑SFA、阻燃劑HHS和水質(zhì)量比1∶6配制復(fù)合功能整理液對(duì)頂棚面料進(jìn)行復(fù)合功能整理，定形溫度為170 ℃，測(cè)試整理后面料的性能，結(jié)果如表5所示。

表5 抗菌、防水、阻燃復(fù)合功能整理后面料的性能

由表5可以看出，對(duì)內(nèi)飾面料進(jìn)行抗菌、防水、阻燃復(fù)合功能整理后，面料具有良好的抑菌效果、防水性能和阻燃性能，但手感略微偏硬。

3 結(jié)論

（1）抗菌整理和防水整理對(duì)頂棚內(nèi)飾用滌綸經(jīng)編針織面料的阻燃性能、手感和靜態(tài)延伸率都會(huì)產(chǎn)生影響，尤其對(duì)阻燃性能影響較大。因此，在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)頂棚內(nèi)飾面料的過(guò)程中需要增加阻燃功能整理，以保證內(nèi)飾面料滿(mǎn)足國(guó)家阻燃強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）抗菌、防水、阻燃同浴一步法整理優(yōu)化工藝為：浸軋復(fù)合功能整理液（抗菌劑3%，防水劑2%，阻燃劑和水質(zhì)量比1∶6）定形（160 ℃，1 min）。