|
|
汽车内饰面料的原材料以化学纤维为主，其中聚酯长丝占比超过95%，短纤纱应用较少；部分内饰面料中会少量使用羊毛等天然纤维以及锦纶、丙纶等化纤材料[1]。目前，内饰纤维材料的先进制造技术主要集中在原液着色纤维、高性能纤维、循环利用纤维、差异化纤维以及生物基材料等领域。
原液着色纤维
汽车内饰面料的上色方式一般有3种，即纱线染色、面料染色和原液着色。前2种上色工艺比较常用，但不管是纱线染色还是面料染色都会消耗大量的水、电、汽等能源，且有大量污染物的排放，在节能降耗、环保形势严峻的当下，原液着色纤维的开发应用将成为汽车内饰面料未来的发展趋势。根据需求制备色母粒，将色母粒按照一定比例的添加量与聚酯切片混合熔融，通过螺杆挤压进行纺丝，制备出有色聚酯长丝，再根据设计需要进行空气变形或者假捻变形，可以制备出原液着色的空变丝（Air Textured Yarn，ATY）或者低弹丝（Drawn Textured Yarn，DTY）。原色着色技术制备的有色纤维，其颜色批次一致性、稳定性好，适合大批量的生产制造，摩擦、耐光色牢度性能优异，同时无需染色加工工序，整个制造过程绿色环保、降耗节能。原液着色纤维适合大批量化的生产，对于多品种小批量的转换灵活度受限，开发周期相对较长，成本偏高。目前，原液着色纤维已经在大众、通用、长城、吉利等主机厂内饰座椅、门板面料中应用，顶棚面料中的应用较少。
高性能纤维
汽车内饰面料的应用环境具有特殊性，对内饰面料的性能要求也有很大差异，例如高耐磨涤纶纤维用于座椅面料以满足其耐磨性能需要；高耐光色牢度抗紫外纤维用于遮阳帘或者仪表板包覆用面料，高弹性、高延伸性纤维用于弧度较大的商用车车顶以及凹凸曲度较大的门板。营运客车、校车等专用车对内饰面料燃烧性能有着严苛的要求，主要的考量指标有燃烧速率、烟密度和极限氧指数；采用高阻燃性能涤纶纤维制备面料可以满足标准和法规要求。另外，将通过纳米杂化技术制备的功能母粒与聚酯切片熔融纺丝可以开发出具有不同附加功能的高性能聚酯纤维，如抗菌功能纤维、负离子功能纤维、拨水纤维等。
高性能的智能纤维也逐渐在汽车内饰面料中得到应用。例如，采用夜光功能聚酯纤维可以开发出不同视觉效果的夜光面料用于概念车内饰中；为了满足汽车内饰环境氛围的需要开发具有光传导功能的纤维，如聚甲基丙烯酸甲酯PMMA塑料光纤，将其应用在机织提花面料的开发中可以制备出具有发光功能的内饰面料；也可以采用柔韧性更好的高透型热塑性聚氨酯纤维制备发光织物。此外，光致变色、热变色及遇水变色等智能纤维也越来越多地被汽车内饰面料设计师所关注，并进行相关的前瞻设计与开发。高性能智能纤维在汽车内饰中的应用还处在探索阶段，这些纤维自身性能特点与车用内饰材料的技术要求、加工条件的匹配性问题还需要做更深入的研究。
回收再利用环保纤维
对于汽车材料的回收再利用，各个国家都有着明确的法规要求，随着社会责任意识的增强和越来越严的法规监管，回收再利用纤维材料备受汽车主机厂的青睐，在汽车内饰面料及零部件骨架复合材料中得到开发应用。极星Polestar Precept 概念车中，座椅织物使用100%回收利用塑料瓶制备的再生聚酯为原料制成，其地毯面料则是以废弃的渔网回收制成的尼龙纤维编织而成。全新奥迪A3座椅面料中89%的纤维材料为再生聚酯纤维，地毯、隔热材料、吸音材料等也都有使用此材料。
除了再生聚酯纤维外，意大利Aquafil 公司通过回收利用废弃渔网、织物废料、地毯和工业废料、海洋垃圾和垃圾填埋场的废旧塑料等，开发出了1种环保再生尼龙纤维Econyl，领克汽车在其最新发布的ZERO车型中使用了Econyl材料，如图1所示。再生尼龙材质本身的耐老化性能与涤纶相比要差，在主机厂现有的内饰材料耐久性技术标准下，量产车中应用再生尼龙材料的可行性还值得进一步思考。
图1 领克ZERO 概念车ECONYL 环保赛车座椅
差别化纤维
随着消费者对内饰产品视觉、触觉等感知质量体验需求的提升,不同触感、不同光泽和具有丰富视觉效果的汽车内饰面料产品成为开发趋势。三角、扁平、十字等异形截面纤维、全消光高质感纤维、超亮光纤维等越来越多地被应用到汽车内饰面料中。为了赋予内饰面料柔软细腻的亲肤感，以83dtex/144f、167dtex/144f等细旦高孔聚酯纤维为原料，通过机织提花或者经编针织工艺制备出细旦高密的亲肤丝绒面料，雷克萨斯品牌汽车内饰座椅、顶棚中即应用了此类面料；或者以海岛纤维为原料，通过织造或者非织造铺网针刺工艺，同时进行聚氨酯树脂含浸和碱减量开纤，制备具有高级柔软触感的仿麂皮面料应用在中高端汽车内饰座椅、门饰板、仪表板和车顶等区域，目前合资品牌和自主品牌车型中多有应用。除此之外，通过接枝共聚等方式制备出具有良好吸湿性能和光泽感的超仿棉聚酯纤维，用于仿棉型手感内饰面料的开发；亦有采用具有高亮光的FDY 长丝为原料，开发出具有丝绸般光泽和细腻顺滑触感的仿丝绸内饰面料；还可以通过纱线颜色与组织结构的巧妙设计，实现面料随角异色的丰富视觉效果。在汽车设计追求高感知品质的大趋势下，柔软亲肤、细腻顺滑的丝绒类面料、丝绸面料以及仿麂皮面料，在未来的汽车内饰设计中将会成为趋势。
生物基纤维
生物基纤维是重要的绿色、环境友好和原料可再生型纤维，它也是未来汽车内饰面料纤维原料开发的重要方向。东丽公司与美国Vrient公司联合研发出了首款百分百植物涤纶纤维。丰田汽车公司采用聚乳酸纤维为原料制备出了汽车内饰材料。由于生物基材料自身耐热性等理化特性以及汽车内饰面料较高的技术标准要求，使得生物基纤维在汽车内饰面料开发中的应用还存在一定的局限性，随着技术的发展，不久的将来生物基纤维材料用于汽车内饰面料的开发将成为可能。
|
|
发表于 2023-2-24 13:43:15