(接一)
我國汽車用非織造材料開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀及趨勢
應(yīng)用現(xiàn)狀
我國汽車內(nèi)飾件的發(fā)展是在改革開放后、國外汽車制造廠在國內(nèi)設(shè)立合資企業(yè)并隨著零件國產(chǎn)化和中國汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展而發(fā)展起來的。
上世紀(jì)八十年代中期,上海紡織科學(xué)研究院在“七五”和“八五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目中,先后研究開發(fā)了汽車內(nèi)飾用非織造材料,如低密度吸音、隔熱、隔振襯墊材料,中、高密度非織造結(jié)構(gòu)內(nèi)飾件(如車頂內(nèi)飾門內(nèi)飾、后艙蓋板等),上述研究項(xiàng)目已應(yīng)用于生產(chǎn)(如溫州環(huán)球汽車襯墊有限公司、常熟汽車飾件有限公司),產(chǎn)品達(dá)到德國大眾汽車公司標(biāo)準(zhǔn)。此外,國內(nèi)的一些汽車內(nèi)飾件廠也通過引進(jìn)技術(shù)與生產(chǎn)線以及自行開發(fā),生產(chǎn)各類汽車內(nèi)飾件(如針刺模壓地毯、車頂?shù)龋?
目前我國已形成初具規(guī)模的一批重點(diǎn)非織造材料生產(chǎn)企業(yè),可滿足汽車整機(jī)廠配套所需的各類內(nèi)飾用非織造材料。但是與國外的先進(jìn)水平比我國汽車內(nèi)飾材料的研究和開發(fā)工作存在很大差距。汽車內(nèi)飾非織造材料的研究、開發(fā)力度不夠,在環(huán)保型材料、輕量化、高強(qiáng)度復(fù)合材料、高性能汽車過濾材料以及電動(dòng)汽車電池隔膜材料等帶有前瞻性并會(huì)影響汽車用材料工業(yè)未來發(fā)展的重大研究課題方面還是空白,有待研究開發(fā)。
開發(fā)趨勢
采用我國富有的天然纖維開發(fā)汽車內(nèi)飾非織造材料。
由于我國石油資源對外依存度較高,石油價(jià)格飆升、環(huán)保、建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)以及實(shí)施“以人為本、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)以及全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略的要求,在汽車內(nèi)飾用非織造材料開發(fā)方面要更多地關(guān)注國際研發(fā)動(dòng)態(tài)、發(fā)揮我國富有天然纖維的優(yōu)勢。
自上世紀(jì)90年代以來,天然纖維在模壓汽車內(nèi)飾件生產(chǎn)中的應(yīng)用已獲得較大發(fā)展空間,如各種內(nèi)飾件、車門內(nèi)飾板、車頂襯墊、行李艙襯墊以及衣帽架等。
對復(fù)合材料言,需要纖維具有高強(qiáng)、低伸性,多數(shù)韌皮纖維亞麻、洋麻、黃麻和耶殼纖維可滿足要求。
【 亞麻性能與其他增強(qiáng)纖維比較 】
強(qiáng)度 |
生態(tài)性 |
比重 |
工業(yè)安全性 |
成本 | |
玻纖 |
++ |
+ |
+++ |
+ |
++ |
碳纖維 |
+++ |
++ |
++ |
+ |
+++ |
亞麻纖維 |
+ |
+++ |
+ |
++ |
+ |
由此可見對強(qiáng)度要求不太高的增強(qiáng)材料言,亞麻纖維是質(zhì)輕、低成本、生態(tài)性價(jià)、安全性高的優(yōu)秀的增強(qiáng)纖維。
天然纖維廢料在以焚化方式處理過程中,僅發(fā)散出CO 2,而在天然纖維生長過程的光合作用中又要吸收CO 2,因此天然纖維是一種天然的、可每年新生(循環(huán)再生)的一種資源;天然纖維比重輕、可制成輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料;在發(fā)生碰撞事故中,與玻纖增強(qiáng)塑料件比其模壓件會(huì)不產(chǎn)生銳利碎片,因而安全,同時(shí)也不象玻纖會(huì)引起皮膚及呼吸道過敏反應(yīng)。
國外汽車內(nèi)飾材料開發(fā)研究方面一個(gè)值得注意的趨勢是:
在汽車內(nèi)飾結(jié)構(gòu)材料方面(如車頂、車門內(nèi)飾板及后艙蓋板等),重視采用麻類天然纖維。
2001年,歐洲汽車工業(yè)使用的麻類纖維數(shù)量占17%。自1996 年以來,其數(shù)量以很高的增長率增長,1999~2000年就增長了90%。采用天然纖維的熱塑性或熱固性模壓件(如車門板等)已成為歐系轎車的標(biāo)準(zhǔn)配置,每輛轎車所用的天然纖維達(dá)5~10kg,作為一種新的加工技術(shù)——麻天然纖維+聚丙烯注射模壓技術(shù)在未來一些年中將呈繼續(xù)增長的態(tài)勢。麻類天然纖維在汽車模壓內(nèi)飾件中應(yīng)用增長的原因在于它可提供生態(tài)與更佳以及耐沖擊韌性更加的結(jié)構(gòu)件。
以下是采用麻纖維的門內(nèi)飾與塑料門內(nèi)飾生態(tài)與經(jīng)濟(jì)性的對比:
【麻等天然纖維非織材料在汽車用纖維復(fù)合材料中的應(yīng)用】
用途 |
車型 |
行李箱襯墊 |
Audi, Ford, Rover, VW |
門內(nèi)飾 |
Audi, BMW, Daimler, Ford, Opel, Saab, Seat, VW |
A.B.C立柱 |
Daimler, Ford, Opel |
座椅背 |
Audi, BMW, Seat, VW |
車頂襯墊 |
BMW, Opel |
衣帽架 |
Opel |
尾門飾 |
VW, Audi |
由美國Ford公司參加的英國Qinetig-Leg公司的生態(tài)型汽車用非織造材料研究項(xiàng)目的目標(biāo)是開發(fā)用于注塑成型內(nèi)飾件的天然纖維熱塑性非織造復(fù)合材料技術(shù),來減少汽車工業(yè)對不可持續(xù)原材料的依賴。
根據(jù)歐共體的法規(guī),至2015年汽車必須以95%的可循環(huán)使用的材料制造。天然纖維是一種可以新生的原料、其產(chǎn)品更容易循環(huán)使用、且能耗較少、成本較低。Ford公司認(rèn)為天然纖維較合成纖維言,是更好地吸收能量的材料,可以制造更強(qiáng)韌的板材、受撞擊不易碎裂、從而安全性更佳。此外使用天然纖維復(fù)合材料還有利于降低車輛重量、改進(jìn)車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。
更多地關(guān)注未來汽車內(nèi)裝飾材料的發(fā)展方向,開發(fā)更多、更好的汽車用非織造材料是我國非織造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向之一。其方向包括:根據(jù)生活方式的變化,追求便利性、經(jīng)濟(jì)性、明快舒適及多樣化的需求,開發(fā)具有深度模壓成形性、輕量化、薄型化的非織造材料;滿足環(huán)境保護(hù)的需求,開發(fā)以節(jié)省能源、資源及具有循環(huán)再生使用特性的“綠色”的內(nèi)飾材料,開發(fā)單一材質(zhì)的非織造內(nèi)飾材料;開發(fā)輕量化、具有更加吸音、隔音性能,防沾污、抗菌、消臭、芳香、具有負(fù)離子性能的功能性非織造內(nèi)飾材料;開發(fā)環(huán)保型電動(dòng)汽車高性能電池隔膜材料。從未來環(huán)保電動(dòng)汽車的發(fā)展來看,高性能電池隔膜板也是汽車用非織造材料最大的潛在市場之一。
鏈 接
汽車內(nèi)裝飾用非織造布材料
汽車制造業(yè),特別是轎車制造工業(yè),是衡量一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志,它直接反映一個(gè)國家的發(fā)達(dá)程度。根據(jù)我國汽車工業(yè)的發(fā)展規(guī)劃,在跨入新世紀(jì)的第一個(gè)10年里,在不斷提高轎車產(chǎn)量和質(zhì)量的同時(shí),重點(diǎn)開發(fā)生產(chǎn)適合我國特點(diǎn)的家庭實(shí)用節(jié)能型轎車,使轎車逐步走進(jìn)千家萬戶,而作為汽車配套所必需的非織造布產(chǎn)品的開發(fā)必將大有作為。非織造布原料來源廣泛,工藝流程短,成本低,同時(shí)又具有良好的適用性能,在汽車工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用必將有更快速的增長。
襯墊材料
襯墊材料是具有減振、隔音、隔熱、密封、填隙等作用的一類材料,它對轎車的乘坐舒適性影響很大。前擋板、操縱板、儀表板是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)、噪聲、熱量傳入駕駛室的部位,底板是轎車行駛時(shí)由道路狀況引起的振動(dòng)、噪聲傳入的部位,在這些部位加入襯墊材料,可以有效收到減振、降噪、隔熱的效果。汽車上使用的密封材料幾乎都是非織造布產(chǎn)品,包括針刺非織造布、浸軋非織造布和復(fù)合非織造布等。還有填隙材料,最典型的就是汽車坐墊,以針刺或熱粘非織造布疊層結(jié)構(gòu)代替聚氨酯泡沫,可大大改善座椅的微氣候,提高乘坐舒適性。
覆蓋材料
非織造布覆蓋材料作背面覆蓋時(shí),可以發(fā)揮其重量輕、價(jià)格低的優(yōu)勢,如桑塔納轎車頂棚、座椅套背面都覆蓋了一層薄非織造布。作正面覆蓋即為內(nèi)裝飾紡織品,由于非織造布有其優(yōu)良的延伸性,適合車頂?shù)哪撼尚,且外觀頗佳,成本大大降低,很有競爭力。汽車頂棚材料是汽車行業(yè)中紡織品用量最大的一種,過去主要以錦綸針織起絨織物為主,現(xiàn)在已部分被針刺非織造布所取代。具體應(yīng)根據(jù)車型和標(biāo)準(zhǔn)要求的不同而選用不同非織造布生產(chǎn)工藝生產(chǎn)非織造布產(chǎn)品。一般來說,汽車頂棚非織造布主要有三種,一種是經(jīng)過針刺工藝定型處理的針刺非織造布,另外兩種非織造布分別是65克/平方米滌綸熱軋非織造布和規(guī)格為25 克/平方米長絲丙綸非織造布。其加工過程是將上述三種非織造布同頂棚主體材料復(fù)合在一起,再模壓成型,直接為主機(jī)廠配套。據(jù)調(diào)查,一般轎車每個(gè)頂棚大約需要4.3平方米,旅行車為7.28 平方米左右。按目前全國生產(chǎn)的轎車和旅行車數(shù)量算,使用針刺工藝定型后的非織造布年需求量達(dá)210萬平方米。目前,歐洲汽車50%都采用非織造布作車頂內(nèi)飾面料;日本使用非織造布作車頂裝飾的比例也接近50%;北美的車頂裝飾自20世紀(jì)90年代以來也已漸漸接受非織造布。
過濾材料
非織造布過濾材料是非織造布產(chǎn)業(yè)應(yīng)用增長最快的領(lǐng)域,汽車工業(yè)應(yīng)用非織造布過濾材料的發(fā)展也相當(dāng)迅速。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),汽車工業(yè)用非織造布過濾材料占市場非織造布總產(chǎn)量的3.8%。汽車車箱內(nèi)部存在著種種對人體有害的超細(xì)粒子,使用非織造布過濾器可有效地排除這些有害粒子,F(xiàn)在,歐洲汽車車箱內(nèi)已普遍使用非織造布空氣過濾器,日本也把非織造布過濾器作為汽車的一種必備裝置。美國的3M公司、日本的尼坡迪索公司和韋可公司專門為通用汽車公司、豐田汽車公司以及馬茨達(dá)、貝爾和菲亞特汽車配套生產(chǎn)非織造布過濾材料,而且不斷開發(fā)研究,推出新產(chǎn)品。3M公司最近與日本可樂麗化學(xué)公司聯(lián)合開發(fā)出新型汽車用空氣過濾器,它是采用兩層聚丙烯非織造布中間夾一層活性碳薄片結(jié)構(gòu),并用多種重金屬催化劑固著在活性碳內(nèi)許多不同直徑的微孔表面,能吸收各種有害化學(xué)物質(zhì)。這種新型過濾器與價(jià)格相當(dāng)?shù)钠渌麅艋牧舷啾扔行勖鲆荒辍3齼艋噧?nèi)空氣外,非織造布過濾器還應(yīng)用于汽車的其他部件和汽車生產(chǎn)過程中,例如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)過濾器、空調(diào)熱溶非織造布過濾網(wǎng)、汽車尾氣排放針刺氈或熔噴非織造布濾材、電泳漆生產(chǎn)線用復(fù)合非織造布過濾袋等。
(全文完)