汽车用纺织材料的发展现状及趋势

青岛大学纺织服装学院， 山东 青岛 266071

汽车的高速发展为汽车用纺织材料的发展提供了契机[1]。汽车用纺织材料使用比例巨大，涉及车顶、安全带和安全气囊、门板面料、地毯、座椅面料、轮胎帘子线、车厢过滤材料和吸声材料等[2]。汽车用纺织材料除了要满足基本的透气、密度、材质、花型等要求外，还要满足人们新提出的有关舒适性和安全环保性等方面的要求。

1 汽车用纺织材料的发展现状

1.1 汽车产量状况

2014—2017年，中国汽车产量一直呈上升趋势。其中：中国2016年乘用车总销量约占全世界乘用车总销量的30%，是位居第二的美国的乘用车总销售量的1.6倍；2016年中国汽车总产量为2 811万辆，其中乘用车(即轿车、多用途汽车、运动型多用途车等)约占87%，卡车、商务车等约占13%；2017年中国汽车总产、销量分别约为2 902万和2 888万辆，同比增长3.19%和3.04%。图1为2014—2016年中国汽车总产量的变化趋势，图2为2016年全球乘用车销量。

图1 2014—2016年中国汽车总产量的变化趋势

图2 2016年全球乘用车销量

1.2 乘用车中的纺织材料

因乘用车占比较大，故本节以乘用车为例，介绍乘用车中的纺织材料。

乘用车中的纺织材料主要是采用单层或多层复合纺织材料模压制成的半制品，再结合其他橡塑、化工材料等，并采用多样化的制造工艺，制成的总成零部件[3]。其主要包括脚垫、衣帽架、行李箱地板、行李箱盖内饰、行李箱储物盒、挡泥板、车顶内饰、引擎盖内饰、前围隔声垫、乘客舱地毯、车底部隔热件、地板隔声件等[4]。其还可按照安装位置的不同分为内饰和外饰。其中，安装于乘客舱、行李箱舱和发动机舱的称为内饰，安装于车外的称为外饰[5]。

此外，作为局部使用的汽车用纺织材料还包括门板总成中的内嵌板、内层针织面料；座椅套、安全带、A/B/C柱针织面料或仿麂皮面料；安全气囊总成中的气袋；电瓶保护盒、人造革基布、过滤器、网兜、松紧带、隔声毡(贴于车顶、门板、仪表板、行李箱装饰板背面)、线束胶带布等[6]。

1.3 汽车用纺织材料的制备与应用部位

汽车用纺织材料种类繁多。不同的制备工艺可以生产出不同功能的产品，从而应用于不同的部位，达到一定的效果。例如，应用于表层可起到美观、装饰、增强、耐久等作用；应用于黏合层可起到黏结表层和底层织物的作用；应用于中间层可起到加固，或赋予一定的功能性；应用于背层则可具有一定的功能性。表1和表2对有无采用加固工艺的产品进行了分类归纳。

表1 经加固工艺处理的汽车用纺织材料及其应用部位

表1中，经加固工艺处理的汽车用纺织材料(如热塑性毡等)使用的原料主要包括回用棉短纤、短玻纤、麻短纤、PP短纤、有色涤纶短纤、ES双组分短纤、PET双组分短纤、海岛纤维等。生产工艺主要有气流成网、梳理成网、铺洒等；加固方式主要包括水刺、针刺、热风固结、上胶固结、缝边固结、缝线固结、热轧固结等。

表2中，未经加固工艺处理的汽车用纺织材料(如针织布等)使用的原料主要包括有色涤纶、白色涤纶、尼龙、氨纶等。生产工艺主要有机织、针织、编织、簇绒、纺黏、熔喷等。

上述汽车用纺织材料用量因使用部位不同而存在明显的差异。表3根据用量从大到小进行了排列，并列举了它们主要的应用部位。

表3 各种汽车用纺织材料的应用部位

1.4 汽车用纺织材料的基本要求

汽车用纺织材料的基本要求很高，需满足：

(1) 限制挥发性有机化合物(VOC)。各整车厂必须使整车满足车内污染物限值，零部件供应商依整车厂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) 禁止重金属，不得使用铅、汞、镉、六价铬等重金属[8]。

(3) 满足颜色、尺寸、质量、强力、伸长、剥离弹性、声学、耐热、耐寒、耐湿、耐磨、色牢度、气味、雾化、抗霉、抗沾污及阻燃等基本的性能要求[9]。

2 汽车用纺织材料发展趋势及熔喷汽车降噪吸声材料市场发展

2.1 汽车用纺织材料发展趋势

依据目前汽车行业和国家政策的相关要求，汽车用纺织材料的主要发展趋势：

(1) 轻量化。汽车的轻量化是以车辆节油、提高续航里程为目的的，特别是随着电动车的快速发展，汽车轻量化的要求越来越突出[10]。目前，市场上出现了玻纤增强工艺技术、碳纤与玻纤混用技术、回用碳纤技术等发展趋势。

(2) 环保。主要包括原材料环保、生产环保、开发环保这三方面。原材料环保指原材料中不得含有VOC或重金属。目前，由于车辆使用者对健康安全越来越关注，人们对车内气味、有害挥发物含量的要求越来越高[11]。开发环保指尽量少用热固性材料，多选用热塑性材料；尽量选用无废料产生的工艺，如模内注料一体成型工艺；多选用能循环利用的材料，尽量不使用溶剂胶[12]。

(3) 循环利用。目前，生产零部件的原材料成本、垃圾处理成本越来越高，这些均逼迫供应商设法循环利用，减少废料[13]。

(4) 新工艺及新材料。开发新工艺及新材料有利于提高材料性能，降低材料综合成本，改进材料质量[14]。例如，为达到吸声效果好且质轻的目的，目前开发出了熔喷细“新雪丽”(Thinsulate)毡、熔喷三聚氰胺毡等产品。下节将以吸声材料为例，介绍熔喷汽车降噪吸声材料市场的发展。

2.2 熔喷汽车降噪吸声材料市场发展

汽车对降噪吸声材料的要求主要包括：轻量化；宽幅范围内吸声隔声性能好且稳定，材料比表面积大、孔隙小、孔隙率高，使用寿命长；物理、力学性能良好；不易老化、耐气候性好；绿色环保、安全可靠[15]。目前，熔喷降噪吸声材料常采用与PET纤维混纺，产品具有良好的弹性回复性、隔热性，适用性能广，但也存在抗老化性能和耐高温性能差等不足[16]。

美国、欧盟、日本每隔6年都会修订汽车内外噪声控制相关法规和测试标准。目前，汽车内部噪声控制已成为消费者和制造商追求的一项重要指标[17]。

美国明尼苏达矿业及机器制造公司(3M公司)生产的“新雪丽”系列车用降噪材料，具有优良的吸声性、阻燃性及耐高温性[18]。其采用了质量分数分别为65%左右的丙纶(PP)熔喷纤维、35%左右的粗线密度的三维卷曲涤纶(PET)短纤维，而后者可赋予材料抗压、回弹、蓬松及吸声持久等性能。

芜湖金依纶吸音材料有限公司研发了一种新型熔喷超细纤维双组分隔声材料，其采用超细PP纤维及三维卷曲纤维混合，具有轻质、环保、易粘贴、阻燃、吸声效果好等优点。

东华大学设计开发出一款熔喷复合降噪材料，其采用骨架纤维与超细纤维混合，形成了一种三维立体结构，具有良好的阻燃性、压缩回弹性、拒水性、抗菌防霉性等[19]。

上海泰瑞电子科技有限公司发明了一种吸声材料，其黏结层由低线密度PET纤维和低熔点PET纤维热黏合成形，下层为PP熔喷非织造布，且试验已证明其具有良好的吸声效果[20]。

3 结语

我国是汽车超级大国，汽车产业是国民经济的支柱产业。随着汽车产业的蓬勃发展，人们对汽车用纺织材料的需求量必定呈逐渐上升的趋势，且由于汽车用纺织材料性能不同，其在汽车中的使用部位也有较大的差异，汽车用纺织材料必将迎来巨大的发展机遇。

参考文献

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