中國汽車紡織品的銷售量正在以每年15%~20%的速度遞增,市場走勢呈現(xiàn)銷量逐年上升,市場缺口加大,供需矛盾尖銳,大量依靠進口,每年進口金額約40億美元。據(jù)資料統(tǒng)計,
2010年我國汽車座椅面料約需1.1億平方米,乘用車地毯約需2300萬平方米,乘用車行李箱內(nèi)襯約需1800萬平方米,乘用車行李架用紡織品約需760萬平方米,汽車車門內(nèi)板面料約需810萬平方米,汽車頂蓬面料約需超過2600萬平方米,安全帶約需9100余萬米。這種供不應(yīng)求的狀況給我國紡織業(yè)帶來了廣闊的發(fā)展空間。
技術(shù)開發(fā)注重功能與舒適
當(dāng)今世界發(fā)達國家在汽車面料的開發(fā)上,更加注重紡織品的功能性和舒適性,對于環(huán)保、可循環(huán)使用的面料和具有更高安全性的面料受到越來越多的關(guān)注。面料開發(fā)朝著整體化、藝術(shù)化、個性化、舒適化方向發(fā)展。壓花技術(shù)、高頻焊接技術(shù)、納米技術(shù)等先進的加工手段和后整理技術(shù)都應(yīng)用在汽車面料當(dāng)中。
在目前,盡管汽車內(nèi)飾用纖維的種類很多,但若從汽車內(nèi)飾的性能要求及成本價格因素考慮,我們?nèi)阅艿贸鲆恍┶厔。首先,合成纖維的用量還將繼續(xù)增加。合成纖維和天然纖維相比,具有明顯的價格優(yōu)勢,纖維的紡速為羊毛生長速度的百萬倍。隨著紡速的進一步提高,纖維內(nèi)部高次結(jié)構(gòu)的變化變得更為容易,現(xiàn)在已有研究者進行使合成纖維接近天然纖維高次結(jié)構(gòu)的嘗試。其次,改性纖維的用量明顯增多。為了適應(yīng)汽車制造商對內(nèi)飾紡織品要求日益提高的趨勢,對纖維的改性勢在必行,而合成纖維改性后,不僅能保持原來的優(yōu)良性能,還具有其他獨特的性能。再次,變形加工纖維具有更好的物理機械性能,能增加織物的耐磨性、手感及吸濕性。其用量仍將保持在一個較高的比例。此外,由于環(huán)保意識的加強,人們開始注意廢舊汽車的回收問題。從更長遠的角度出發(fā),為了實現(xiàn)對車內(nèi)飾織物完全有效的回收利用,采用單一纖維制作車內(nèi)飾紡織品己成為新的趨勢。綜合各種合成纖維的性能及回用狀況,聚酯纖維有望成為汽車用的單一纖維。
在后整理技術(shù)方面,逐步消除霧化效應(yīng)、提高日曬牢度及耐光牢度和阻燃性能向永久型發(fā)展是今后汽車用紡織品的趨勢。目前,一些汽車制造商可以采用措施降低車內(nèi)飾織物的揮發(fā)度,比如降低織物的含量、選用潛在發(fā)散性能最低的纖維原料或輔料、指定嚴格的工藝標準、降低汽車排氣管廢氣排放量。隨著對霧化性能的深入研究,在將來的汽車內(nèi)飾中,消除霧化是完全可能的。隨著車身玻璃面積的增大,大氣環(huán)境的惡化,使得紡織品內(nèi)飾更易受到外界環(huán)境的損害。為了提高紡織品內(nèi)飾的使用壽命,長期保持美觀性,因此有關(guān)日曬牢度及耐光牢度方面的要求必將隨之提高。紡織品是易燃物品,在燃燒過程中,不僅會放出大量的熱量,而且還會產(chǎn)生一系列有害的氣體,危害人體生命安全和健康。安全性能將日益成為汽車的首要性能指標,汽車內(nèi)飾紡織品最好具有永久阻燃性能。
內(nèi)飾織物趨向針織品
從目前的國際趨勢看,車用紡織品中針織物的市場份額會越來越大。隨著模壓工藝在汽車內(nèi)飾加工中的廣泛應(yīng)用,勢必要求織物具有良好的延伸性和彈性。通過組織結(jié)構(gòu)的選擇,針織物可獲得所需的延伸性和彈性。而機織物由于組織結(jié)構(gòu)的特點,難以滿足這一要求。同時,粗細均勻而堅牢的合成纖維的廣泛采用,也為針織物的發(fā)展提供了良好的契機。另外,從織物的花型變換能力及轉(zhuǎn)換速度來看,針織工藝也明顯優(yōu)于機織工藝。
一般來說,由于汽車內(nèi)飾在整個汽車售價中僅占4%左右,汽車制造商日趨采用高質(zhì)量的內(nèi)飾來達到提高汽車檔次的目的。成本低、回報高,而單層機織物表面缺乏豪華感和舒適性,不適應(yīng)汽車內(nèi)飾的發(fā)展趨勢。機織提花絨中的毛絨紗是以襯入的方式交織在地組織中的,毛絨固著牢度差,毛絨在使用過程中易于脫落。而對于針織絨類織物,由于毛絨紗與地組織是以線圈的方式穿套在一起,因而毛絨固著牢度大大提高。同時,從織造成本來看,機織提花絨要高于針織絨類織物。在針織絨類織物中,經(jīng)編絨類織物還將繼續(xù)占優(yōu)勢。
非織造布材料,由于具有良好的成型性、透氣性、耐熱性、阻燃性、拒水性、絕熱性、隔音性及輕量化等特性,使得它在汽車內(nèi)飾件中得到了越來越廣泛應(yīng)用。但是高新技術(shù)的新型纖維材料、非織造復(fù)合加工技術(shù)以及非織造與涂層、層壓復(fù)合技術(shù)的組合應(yīng)用才是推動汽車用非織造布越來越廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。
增強纖維及其復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用也將增加。自上世紀起,西方一些工業(yè)發(fā)達國就開始用復(fù)合材料來代替金屬材料,并制造了各種汽車零部件。隨著高強玻璃纖維、碳纖維和芳綸纖維等高性能增強材料和一些耐高溫樹酯基體的陸續(xù)出現(xiàn),構(gòu)成了性能更佳的復(fù)合材料。它雖然技術(shù)難度大,價格高,產(chǎn)量低,但能滿足技術(shù)發(fā)展的需要,因此迅速成長起來。加之一些世界著名的汽車制造商也投入大量人力物力開展了復(fù)合材料技術(shù)和先進復(fù)合材料在汽車工業(yè)上的應(yīng)用研究,并使生產(chǎn)成本進一步降低。復(fù)合材料從制造簡單的汽車非承力零件,進入制造受力構(gòu)件。汽車用復(fù)合材料中的增強纖維用的最多的是玻璃纖維和碳纖維,基質(zhì)材料有熱塑性和熱固性兩類,熱塑性復(fù)合材料生產(chǎn)成本較低,加工工藝簡便,在歐洲有廣泛的市場,如發(fā)動機罩、座椅骨架、電池托架等,也可用作保險桿、儀表板甚至車身殼體。
新型車用品迎合汽車流行
由于目前汽車整車的價格已經(jīng)降得非常低,因此對汽車用紡織品的價格要求極高。但產(chǎn)品的質(zhì)量不能降低。因此開發(fā)國產(chǎn)的汽車用紡織品專用原料、開發(fā)各種國產(chǎn)染料和助劑是今后汽車用紡織品發(fā)展的出路。以聚酯纖維非織造布制造的襯墊塊就是一項不錯的嘗試,而且與車用聚酯單一纖維一體化相一致,有利于循環(huán)使用。聚酯纖維非織造布襯墊塊是皮芯復(fù)合纖維疊層結(jié)構(gòu),皮層是低熔點聚酯,芯層是聚酯。皮層熔點較低,芯層熔點較高,經(jīng)熱熔后使纖維粘結(jié)在一起,制成非織造布疊層結(jié)構(gòu),這樣不影響芯層纖維的力學(xué)性質(zhì),省去粘合劑,織物手感柔軟。這種材料制成的汽車座墊耐壓、透氣性好、透濕性好,具有舒適的接觸感。
今后全成型座椅面料也會有進一步的發(fā)展。傳統(tǒng)的座椅面料加工過程中需要經(jīng)過裁剪、縫紉工序,因此,原料浪費很大,同時縫紉時自動化操作又很困難。通用汽車公司最早于上世紀80年代開始研制一項可直接生產(chǎn)座椅套的工藝。經(jīng)過多年來對立體結(jié)構(gòu)的研究,在電子單針“V”型橫機上開發(fā)了著名的壓腳技術(shù),結(jié)合花型和成型工藝,成功生產(chǎn)出三維成形座椅織物。該座椅織物的生產(chǎn)直接由CAD系統(tǒng)控制,設(shè)計靈活,可變換織物花型及色澤,并可在屏幕上顯示;研制時間減少到原來的40%,成本降低,節(jié)約原料
15%~20%,節(jié)約工時60%,同時還減少倉儲。現(xiàn)在,許多汽車公司都己開始使用這種全成型織物。
經(jīng)編間隔織物作為一種新的產(chǎn)品在汽車內(nèi)飾件中的應(yīng)用前景非常光明。間隔織物最主要的用途是代替聚氨酯泡沫片層壓物而用于汽車座椅。對機械性能、抗壓彈性、透氣性能及隔音性能等進行對比,間隔織物在這些性能上都大大優(yōu)于聚氨酯泡沫。在間隔織物編織過程中,可以在間隔中直接襯入電阻絲,需要時可以對座椅進行加熱。由于采用的是單一聚酯纖維,因此可以純凈回用。此外,間隔織物還被用于儀表盤包覆、遮陽板、座位袋等。
汽車是由非常多的零部件組成的,紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是替代眾多傳統(tǒng)零部件的有效途徑。纖維增強復(fù)合材料具有剛度大、強度高、質(zhì)量輕等特點,可根據(jù)使用條件進行設(shè)計與制造,以滿足各種特殊用途,從而極大地提高了工程結(jié)構(gòu)的性能。復(fù)合材料正朝著延長使用期以及可再生的方向發(fā)展,順應(yīng)了汽車輕量化、節(jié)能和減排的發(fā)展趨勢。