汽車頂棚面料的種類及應(yīng)用

張衛(wèi)紅 趙建勇

（煙臺正海合泰科技股份有限公司）

目前汽車內(nèi)飾頂棚面料主要有針織面料、無紡布及PVC（聚氯乙烯）面料三大類。面料的性能及工藝適應(yīng)性在內(nèi)飾頂棚開發(fā)過程中，是汽車廠和項(xiàng)目開發(fā)人員較為關(guān)心的問題。經(jīng)過十幾年的經(jīng)驗(yàn)積累及現(xiàn)場跟蹤研究，文章將目前汽車行業(yè)用到的各種面料的自身優(yōu)缺點(diǎn)及工藝適應(yīng)性進(jìn)行了闡述。

1 針織面料

針織布分為經(jīng)編和緯編針織布。由于經(jīng)編布不易脫散、耐清洗及紋理花樣多，雖然在各種汽車面料中價(jià)格居首位，但還是應(yīng)用最廣的一種面料，目前中高端車頂棚內(nèi)飾材料主要采用經(jīng)編布。

1.1 定義及機(jī)械特性

經(jīng)編布系采用1組或幾組平行排列的紗線，于經(jīng)向喂入針織機(jī)的所有工作針上，同時(shí)成圈而形成針織物。由于針織線圈的特殊結(jié)構(gòu)，單項(xiàng)拉伸時(shí)，試樣的拉伸方向尺寸伸長，而在垂直于拉伸方向的尺寸縮短。拉伸開始階段內(nèi)，試樣的伸長主要是線圈外形變化造成的，紗線的伸長影響因素極小[1]。這樣的機(jī)械特性有利于頂棚成型的穩(wěn)定性，也是目前被汽車行業(yè)廣泛應(yīng)用的主要原因。

緯編布是將紗線由緯向喂入針織機(jī)的工作針上，使紗線按順序彎曲成圈并相互串套而形成針織物的一種方法。

1.2 針織面料的復(fù)合狀態(tài)

1.2.1 3層結(jié)構(gòu)針織面料

單層針織布+海綿軟泡+水刺無紡布。主要通過火焰復(fù)合的方式將3種單體材料粘結(jié)在一起，形成一個(gè)整體面料。此結(jié)構(gòu)面料主要用于干法頂棚，能有效改善頂棚表面平整度，且因?yàn)楸硨蛹恿藷o紡布，使面料與基材間的粘結(jié)力大大增加。如果用在濕法頂棚上，由于面料延伸率較低和隨形性差，前大燈及扶手窩等變形大的地方易產(chǎn)生褶皺。

1.2.2 2層結(jié)構(gòu)針織面料

1）單層針織布+軟泡。該結(jié)構(gòu)的面料靜態(tài)延伸率大，隨形性好，主要用于濕法頂棚，如果用在干法頂棚上，由于PU海綿與PU基材之間剝離力差，不易達(dá)到汽車廠要求。

2）單層針織布+針刺無紡布或水刺無紡布。該結(jié)構(gòu)的面料復(fù)合方式是通過熱熔膠或膠粉復(fù)合，如果膠或膠粉的選擇不當(dāng)，熔點(diǎn)過低，雖然面料本身的剝離力很好，但在頂棚熱成型時(shí)，由于膠受熱熔化，導(dǎo)致頂棚變形大的地方因應(yīng)力作用，面料的針織布和無紡布之間會(huì)出現(xiàn)脫層現(xiàn)象。另外這種復(fù)合工藝的面料本身表面易有麻點(diǎn)等缺陷，掩蓋性也稍差，頂棚壓制過程中，一些缺陷往往暴露明顯。因有價(jià)格優(yōu)勢，所以也偶爾被采用，主要用在干法頂棚。

針織面料具有紋理花樣多、美觀及相對易清洗的優(yōu)點(diǎn)，特別是帶軟泡的針織面料，不僅可以掩蓋基材的一些小缺陷，還可以使頂棚看起來更飽滿。由于海綿有很好的壓縮性和回彈性，使頂棚在裝車匹配過程中較為容易，即使頂棚與護(hù)板和遮陽板間有小縫隙，海綿的回彈也會(huì)彌補(bǔ)頂棚與各種配件間的縫隙。該面料唯一的缺陷是由于海綿軟泡含有較多的有機(jī)揮發(fā)物，新制作的面料氣味較大，不容易達(dá)到汽車廠的VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）要求。目前也有一種低氣味海綿，能滿足VOC要求，但成本較高。

2 無紡布面料

無紡布可以深度模壓成型，符合汽車內(nèi)飾構(gòu)件復(fù)雜表面形狀的要求，材料以天然纖維為主，具有綠色環(huán)保的特性[2]，所以近些年來，無紡布在汽車行業(yè)中的使用發(fā)展迅速。頂棚無紡布面料又可分為：普通針刺無紡布、固化無紡布、印花無紡布及縫編無紡布。

2.1 普通針刺無紡布

針刺無紡布是利用刺針的上下反復(fù)穿刺作用，將蓬松的纖網(wǎng)加固成布。其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)速度快，價(jià)格便宜；缺點(diǎn)是易起毛，不耐磨，僅用在一些低端車型上。

2.2 固化無紡布

固化無紡布的前期工藝同普通針刺布相同，定型后增加一道表面噴膠工序，對面料表面進(jìn)行固化處理。這樣處理后增加了面料表面的耐磨性能，且價(jià)格便宜，很容易滿足工藝需求，因此是目前無紡布頂棚中應(yīng)用最廣的一種面料。

2.3 印花無紡布

印花無紡布是在普通無紡布的基礎(chǔ)上，利用模板對無紡布進(jìn)行1～2次印花。印花無紡布相對普通無紡布來說，增加了汽車內(nèi)飾的美觀性。由于印花無紡布的生產(chǎn)流程長，出現(xiàn)疵點(diǎn)的機(jī)會(huì)也多，所以印花面料的合格率比普通無紡布要低很多。

隨著使用的增多，印花無紡布在頂棚生產(chǎn)中暴露出的問題越來越多。最大的缺陷是不耐清洗，由于頂棚要經(jīng)過模壓、水切割及后整理等多道工序，易出現(xiàn)臟污，其他種類的面料可以用酒精和洗潔精等清洗干凈，但印花面料的花點(diǎn)在清洗過程中極易被擦拭掉，造成整個(gè)頂棚報(bào)廢。另一種較嚴(yán)重的缺陷是在A柱及后尾等變形大的地方，無紡布表面組織易被破壞，非印花無紡布不明顯，但印花無紡布會(huì)出現(xiàn)花點(diǎn)變形及花點(diǎn)間距被拉大的現(xiàn)象。但因其具有一定的美觀性，價(jià)位又比針織面料低，也經(jīng)常被汽車廠采用。

2.4 縫編無紡布

縫編無紡布是利用經(jīng)編線圈結(jié)構(gòu)對纖維網(wǎng)進(jìn)行加固，以制成無紡布。該面料有針織面料的紋理，耐刮擦性比普通無紡布要好，價(jià)格又比針織面料低很多，所以近幾年來也逐漸被許多汽車廠認(rèn)可。

縫編無紡布在實(shí)際應(yīng)用中也暴露出不少缺點(diǎn)，一方面由于線圈結(jié)構(gòu)的特殊性，水切割后頂棚邊緣易脫散，對于這種情況，可以在無紡布生產(chǎn)時(shí)加入一定量的低熔點(diǎn)PP纖維，經(jīng)過烘箱加熱使低熔點(diǎn)纖維熔化，從而起到對線圈結(jié)構(gòu)加固的作用；另一方面由于面料本身工藝的局限性，面料會(huì)出現(xiàn)厚薄不均勻的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)頂棚成型后變形大的地方會(huì)出現(xiàn)露基材等缺陷。近幾年隨著縫編工藝技術(shù)水平的提高，這些缺陷也在逐漸消失。

3 PVC面料

PVC人造革是以紡織或針織材料為底基，聚氯乙烯樹脂為涂層的仿革制品，也有不用基布的純PVC膜，外觀類似于天然皮革。壓制頂棚時(shí)，可以用單層革，也可以在單層革或膜背面復(fù)合海綿軟泡，但使用單層革和海綿層較薄的面料時(shí)，對頂棚的生產(chǎn)工藝及基材要求較高，稍有不慎，頂棚表面會(huì)出現(xiàn)玻纖勒痕或橘皮等缺陷。從環(huán)保角度看，PVC生產(chǎn)過程中產(chǎn)生和釋放的劇毒的二惡英及PVC中有毒的添加劑等都會(huì)污染環(huán)境，進(jìn)入人體會(huì)有一定的致癌作用[3]，這種面料很難達(dá)到VOC的要求，所以應(yīng)用較少，一般不會(huì)被家庭乘用車所采用，但由于其具有極易清洗的特點(diǎn)，會(huì)經(jīng)常使用于出租車頂棚。

4 結(jié)論

目前開發(fā)的汽車內(nèi)飾面料，除無紡布面料基本能滿足VOC要求外，針織面料和PVC面料都不易滿足要求。隨著大家對車內(nèi)環(huán)境要求的提高，今后的研發(fā)重點(diǎn)是盡快開發(fā)出美觀耐用和低VOC的汽車內(nèi)飾面料。