無紡布在汽車上的應(yīng)用

本文主要介紹了車輛常用的汽車內(nèi)飾無紡布汽車內(nèi)飾無紡布,PVC 革、PVC 耐磨革、超纖革及真皮等幾類包覆材料，并從生產(chǎn)工藝、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵性能及價格等方面對幾種材料進行了詳細對比分析。分析結(jié)果表明，超纖革作為一種新型材料在汽車座椅上應(yīng)用綜合性能有明顯優(yōu)勢，具有廣闊的應(yīng)用前景。
內(nèi)飾作為汽車內(nèi)部的重要零部件，在整車開發(fā)初期常被當作核心件開發(fā)。面套皮革包覆材料的選擇不僅影響內(nèi)飾的美觀，很大程度上也決定了整車的內(nèi)飾外觀水平，因此無紡布材料選擇對整車設(shè)計至關(guān)重要。人造革伴隨科技水平的發(fā)展經(jīng)歷了PVC 人造革、聚氨酯人造革、聚氨酯合成革及聚氨酯超纖纖維合成革等階段。目前，隨著環(huán)保要求、客戶要求和成本經(jīng)濟性的提高，如何開發(fā)出質(zhì)優(yōu)價廉、綠色環(huán)保的產(chǎn)品成為各大主機廠競相研究的重點。本文針對座椅常用的幾類包覆材料，對其生產(chǎn)工藝、物性指標、材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)及價格等進行了詳細對比分析。
常用車輛內(nèi)飾包覆材料
1.PVC 
PVC 是Z早被發(fā)明應(yīng)用的座椅包覆材料。PVC 人造革也叫PVC 涂覆織物，是將PVC 粉體、增塑劑及添加劑混合并涂覆在基布上后形成的一種材料。PVC 革與PVC 耐磨革生產(chǎn)工藝類似，因為兩種材料性能定位不一樣，因此在PVC 密實層、表處層配方略有差異。目前PVC 人造革常用的生產(chǎn)工藝有壓延法和涂覆法
2. 無紡布
無紡布是伴隨紡織技術(shù)發(fā)展而興起的一種新材料，細纖維無紡布的基材。無紡布不僅擁有與天然皮革相似的結(jié)構(gòu)，其外觀感知、觸感均與正常布料較為接近，外觀上很難分辨二者的差異。因此，無紡布目前常用來使用在汽車內(nèi)飾上。
3. 真皮
真皮是指動物皮經(jīng)過一系列化學(xué)工藝處理后形成的具備使用價值的天然材料。在汽車上使用的真皮尤其是小牛皮，在全球被公認是奢華高貴的標志。真皮加工工藝流程如圖4 所示。
不過目前，由于車輛消費品的增加及天然資源的相對匱乏，經(jīng)濟型車使用真皮的數(shù)量越來越少。這也給了與真皮具有類似結(jié)構(gòu)的超纖革這種新材料廣泛的發(fā)展機會。
各種材料對比分析
1. 生產(chǎn)工藝對比
原料本身特性決定了材料的生產(chǎn)工藝，PVC 革、超纖革及真皮的生產(chǎn)工藝完全不同。PVC 革的生產(chǎn)工藝較超纖革、真皮材料簡單，這是導(dǎo)致其價格相對便宜的一個因素。
2. 材料結(jié)構(gòu)對比
微觀上，PVC 革主要由PVC 密實層、PVC 發(fā)泡層和基布層構(gòu)成。PVC 革為密實結(jié)構(gòu)，外觀上可以盡量做到“仿真皮”效果，但透氣性較差，乘坐舒適性較超纖革、真皮差。
超纖革主要由超細纖維無紡布含浸聚氨酯樹脂制備的基底層、干法涂刮的聚氨酯面層構(gòu)成。由于超細纖維無紡布本身存在較大空隙率，含浸聚氨酯后仍然保留著一定空隙率，不僅外觀上可以達到真皮效果，結(jié)構(gòu)上也接近真皮，乘坐舒適性較PVC 革好，與真皮相當。真皮由動物原皮制備而成，內(nèi)部也存在多孔結(jié)構(gòu)，真皮材料透氣性好。
3. 主要性能對比
座椅包覆皮革常用到PVC革、PVC 耐磨革、打孔PVC 革、超纖革、打孔超纖及真皮等包覆材料，本文分別從力學(xué)性能、 耐磨性能、顏色牢度、環(huán)保及法規(guī)性能等方面進行對比驗證。
力學(xué)性能對比
對幾種材料的拉伸強度、斷裂伸長率和撕裂強度等性能進行測試分析，
數(shù)據(jù)可以得出：PVC革與PVC 耐磨革力學(xué)性能差異較小，這是由于兩種材料配方大致相似，僅PVC 革面層配方與表處層略有不同，力學(xué)性能主要取決于織物背襯的性能；PVC 耐磨革打孔后拉伸強度、撕裂強度下降嚴重，原因可能是打孔破壞了織物背襯二維編織結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致強度值發(fā)生突變；超纖革各方面力學(xué)性能優(yōu)于真皮，打孔后強度有所衰減，但仍然保持了較高值，這是由于超纖革與真皮結(jié)構(gòu)均為超細纖維構(gòu)成的3D 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且纖維間相互“膠接”，打孔并不會破壞微觀組織結(jié)構(gòu)，因此強度、打孔后強度值均較高。
耐磨性能對比
對幾種材料進行磨損
測試數(shù)據(jù)可以得出：真皮、超纖革和PVC耐磨革耐磨性能基本相同，明顯優(yōu)于PVC 革。真皮、超纖革材料表面油漆層均附著在具有網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)的基材上，有利于提升涂層的耐磨性；PVC 耐磨革相較PVC 革表面油漆層配方中含有耐磨硅助劑，PVC 密實層配方中含有聚合度更高的PVC 粉體樹脂，因此耐磨性能明顯優(yōu)于PVC 革。三種材料均可應(yīng)用于座椅易磨損區(qū)域的面料，PVC 革耐磨性能較差，只用于座椅輔面料。
顏色牢度對比
對幾種材料進行常用外觀項試驗考察，比較耐光色牢度、摩擦色牢度及耐磨性的差異，測試結(jié)果見表。
數(shù)據(jù)可以得出，幾種材料均有較好的抗光老化、摩擦色牢度和抗污染能力。
環(huán)保法規(guī)性對比
對幾種材料的氣味性、材料VOC、霧化指數(shù)（反射系數(shù)法）及阻燃性能進行測試分析，
數(shù)據(jù)可以看出：幾種材料的霧化指數(shù)、阻燃性差異較小；氣味等級上除真皮外其他均較低，真皮的皮質(zhì)味較大主要是由天然原皮本身氣味決定；真皮、超纖革的醛酮釋放量略微比PVC革材料高，可能是由于生產(chǎn)工藝相對復(fù)雜所致。
使用經(jīng)濟性對比
材料的使用經(jīng)濟性是產(chǎn)品設(shè)計前期必須考慮的重要因素，皮革材料價格與原料、工藝復(fù)雜程度、運輸及利用率直接相關(guān)，根據(jù)實際情況，幾種材料的價格、利用率。
數(shù)據(jù)可以看出：真皮由于單價高且利用率低導(dǎo)致綜合使用成本高；超纖革、耐磨PVC 革通常用于座椅主面料，價格適中，兩者利用率相當，但超纖革由于原材料本身及工藝復(fù)雜程度更高，因此較耐磨PVC 革綜合使用成本更高；PVC 革常用于座椅輔助面料，綜合成本低。