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汽车内饰用纺织品检测技术的标准化

前各大汽车制造商均按自己的标准进行汽车内饰面料的检测和评估。虽然在测试内容上相仿, 但测试设备、条件、方法和参照指标存在一定的差异。本文通过车用内饰纺织品的主要检测项 目和国内外现行的车用内饰纺织材料主要性能试验方法标准的介绍,期待能为整车厂和内饰纺织品生 产商提供一些借鉴和参考,同时也期望我国尽快建立完善的、适应性较强的车用内饰纺织材料及其检 测的标准化体系。


1 引言

相对而言,中国在汽车内饰专用纺织材料的开发和应 用方面起步较晚,相应的检测技术标准化进程也相对滞 后。与此同时,在国际上,汽车作为一种高度技术密集型的 产品,各种车用材料的检测技术标准化也是由一些国际知 名的汽车品牌制造商根据各自的设计理念和技术要求各成 体系、逐渐发展的,虽然在汽车的关键部件和整车的安全 性方面逐渐以法规或强制标准的形式达成了一些一致的要 求,但在车用内饰材料方面则很少有以国际或国家统一的标 准来规范的,虽然在具体的考核内容上大同小异。


目前,全球汽车工业的标准化已经形成了以美国为代 表的北美汽车标准区域、以日本为代表的日本和东南亚汽 车标准区域和以西欧为代表的欧洲标准区域等三大汽车标 准区域,平时所说的美系车、日系车和德系车的概念即与此 相关联,而这些标准化体系则在很大程度上脱胎于一些国 际知名汽车制造商的企业标准,且在实际的采用中,企业标 准和行业标准仍是主要的依据。本文就国内外车用内饰纺 织品的开发应用现状、特点及性能要求、检测项目及标准的 新进展情况进行介绍。


2 对车用内饰用纺织品的性能要求

汽车内饰用纺织品除了应具备传统纺织品的各种性能 要求之外,还应满足一些特殊要求,特别是在耐磨、防污、 阻燃、抗静电、易清洁、耐日晒等方面有较高的要求。


2.1 耐磨性

对车用座椅套重要的性能要求是高耐磨性和抗紫 外降解性。车用座椅套的耐用性必须跨越汽车的整个生命 周期,很可能要超过 10 年。纺织品的耐磨性主要受织物结 构、纱线结构及其材料、后整理方法和涂层的影响。过多的 湿加工、过长的染色工序或过度的还原清洗都可能降低织 物的耐磨性能。一般而言,原液着色的纱线比同色的湿态染 色的色纱耐磨性更好一些。织物结构对织物表面的耐磨性 也有很大的影响,在结构中带有浮线或摩擦应力集中的地 方耐磨性较差。合适的织物后整理可以大大改善织物的耐 磨性,但应注意尽量避免因使用整理剂或助剂不当而引起 雾凇现象。与此同时,在织物后整理过程中使用的整理剂或 助剂也有可能在受热、受潮和光辐射的情况下发生挥发、迁 移、分解、变色等现象,影响织物的外观。


2.2 染色牢度性能

车用内饰面料的色彩(图案)都是通过染色、印花等 工艺完成的。对汽车座椅用织物的染色牢度要求主要包括 耐日晒色牢度、耐水浸色牢度、耐汗渍色牢度和耐摩擦色牢度。由于汽车前挡风玻璃的倾斜度较大,汽车座椅可能长期 暴露在阳光照射下,因此,座椅用纺织品应具有良好的耐日 晒色牢度性能。此外,因驾乘人员长期与座椅大面积接触, 使座椅面料有可能受到汗渍侵蚀以及长时间的摩擦,良好 的耐汗渍色牢度和耐摩擦色牢度也是对车用座椅面料性能 的基本要求。在汽车使用的整个生命周期中,座椅面料被水 淋浸的可能也是存在的,因而,耐水浸色牢度也是车用座椅 用织物重要的性能考核要求。


2.3 防污性能

车用装饰织物固定在车内,在整个汽车的使用生命周期 中,不可能像服装一样可以经常洗涤,所以车用内饰纺织材 料的抗污性能备受关注。含氟织物整理剂显示出一般烃类 或硅酮类防水剂所不具备的优越性,成为当今防水防污整 理剂的主流,并且多功能化已成为该类整理剂发展的追求目 标,即,经含氟整理剂处理后的织物不仅具有防水防污的功 能,而且具有防静电、耐干洗、耐水洗等其他多种特性。 由于含氟整理剂价格要比一般的织物整理剂昂贵得 多,这在很大程度上影响了它的应用。将含氟整理剂和其他 类型的整理剂混合使用,并产生持久的耐洗性,不仅可提高 产品的性能,还可降低生产成本。目前,含氟整理剂遇到的 一个新的挑战是:防水、防污性能优良的含氟辛烷基化合物 (PFOS )因被列为高度持久稳定的环境污染物而被广泛禁 用,而具有相似的防水、防污性能的新型环保型含氟整理 剂的开发和应用却面临诸多的技术难题。


2.4 抗静电性能

车用内饰织物,特别是由化纤材料制成的织物,其静电 现象是一个不容忽视的问题。首先,静电会使乘坐者(特别 是穿着化纤服装时)感到不适,离开座位时会产生摩擦放电 现象,司机静电打手也极易引发意外事故。其次,静电荷在 纤维表面聚集容易吸附灰尘,给车内的清洁和保养造成很 大麻烦。另外,车内可能存在汽油蒸汽或由于吸烟产生的烟 气,在静电作用下容易引发火灾。同时,静电还会降低车内 电子元件的灵敏度。 通常,车用内饰纺织品的抗静电性能可通过两种途径实 现。一是采用纤维结构或共混改性的办法,使织物本身具有 抗静电功能,但其成本相对较高;二是采用对常规车用内饰 合成纤维织物进行抗静电整理,不仅更具机动灵活性,且加 工流程短,投资少,见效快。由于车用内饰织物并不会被经常 洗涤,故其抗静电整理效果的耐久性问题并不突出。


2.5 阻燃性能

汽车内饰材料必须要有很好的阻燃性能或延烧性能, 其阻燃性能一般也是通过后整理的方式获得的。但由于车 用纺织材料中各种合成纤维的组成和化学结构各不相同, 它们的热性能和燃烧性也不一样,因而对由不同纤维材料 制成的车用内饰纺织材料必须使用不同的阻燃剂和阻燃整 理工艺进行处理和加工。

聚酯纤维为熔融热收缩性纤维,接触火焰形成熔滴而 滴落,纤维本身不易燃烧,但聚酯织物因在染整工艺中会使 用各种化学助剂进行处理,妨碍了熔融时的熔滴效应,使其

变得易燃。用于聚酯纤维的阻燃剂主要为磷和溴的化合物。

聚丙烯纤维属于易燃性纤维,燃烧时不易炭化,全部分解成 可燃性气体,气体燃烧放出大量的热,促进燃烧迅速进行。 因此,聚丙烯纤维的阻燃主要应用含卤素的阻燃剂与阻燃 助剂的协同效应抑制气体的燃烧反应。而聚酰胺纤维在受 热分解时,其N —C 和CH 2—CO 键均断裂,添加含氮化合物 作阻燃剂有助于聚酰胺的阻燃。


2.6 耐光和抗紫外线性能

汽车内饰纺织材料因长期阳光中的紫外线辐射,加上 热和湿气的综合作用会引起纤维材料的降解。在车用纺织 品所采用的纤维材料中,腈纶的抗紫外线性能要优于其他 纤维,但其耐磨性不及涤纶和锦纶,实际应用不多。而涤纶 具有很好的耐磨性,抗紫外线性能也不错,所以使用较多。 对内饰织物进行适当的抗紫外线整理,可有效提高其抗紫 外线性能,减缓纤维材料的降解。


2.7 雾淞现象

某些汽车内装饰材料如皮革、塑料、纺织物以及胶粘

剂等,通常都含有一些挥发性物质,当在阳光的照射下和车 内温度升高时,这些挥发性物质的挥发会加剧,它们在挥发 时会形成微小的液滴并在汽车的窗户或挡风玻璃上凝结, 形成一层薄雾,即雾淞现象。雾淞现象很难去除,会造成驾 驶员视线不良,严重影响行车安全。车用内饰织物在纺纱、 织造、染色和整理过程中所用的化学助剂也是雾淞的主要 来源之一,绒类织物正面的纤维表面积大,雾淞现象会更严 重。因此,减少挥发性物质的使用是防止雾淞现象产生的主要措施。


2.8 抗挥发性有机化合物综合指数

汽车内饰部件所含的挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,简称VOC )是影响车内空气质量的主 要因素之一。通常所说的VOC 主要包括烷烃、烯烃、芳烃、 醛类或酮类等物质,具有特殊的气味刺激性,而且部分已被列为致癌物,如氯乙烯、苯、多环芳烃等,部分VOC对臭氧层还有破坏作用,如氯氟烃和氢氯氟烃等。