第三节　非织造布内装饰材料的生产工艺

一、汽车顶棚用非织造布内装饰材料

各种汽车内装饰材料用非织造布的生产工艺方法、产品平方米质量范围、应用重量及所占比例见表3-4。

表3-4　各种汽车零部件内装饰材料用非织造布

1.针刺法非织造布汽车顶棚　以前最常用的汽车顶棚内装饰材料是机织绒类和针织绒类产品，这两种传统的纺织品，在汽车工业的发展中，一直是汽车顶棚内装饰材料的主角，但其共同缺点是，为了满足触摸手感的柔软性、隔音、隔热、减震、吸音、防寒的功能性要求，必须与多孔聚氨酯泡沫复合使用，聚氨酯泡沫还要有一定的厚度和相应的密度，这就相应地增加了顶棚组件的厚度。另外，一直存在着一个难以解决而又经常出现的质量问题，就是绒类织物基底与泡沫层的分层打裥现象，严重地影响了汽车顶棚组件的批量生产，制成率受到很大制约。

然而，针刺法非织造布汽车顶棚呢，不需要与泡沫复合，自身既能实现多功能性，又具有绒类产品的外观美学性。因为针刺法非织造布汽车顶棚呢，纤维原料适应性强，产品的加工工艺简单、生产效率高、成本低、产品强度大、手感柔软、外观丰满、质地紧密、透气性良好。根据不同的车型，顶棚呢可以加工成各种各样的形式，如无花纹、仿天鹅绒、仿真丝绒或其他花纹图案；也可以加工成单层结构或双层结构，纤维网可以用单向针刺，也可以采用双向针刺。由于非织造布产品中纤维的随机排列，产品的外观纹理清晰，有交错起浮感，风格独特，另外，通过针刺工艺调整，可以在不增加生产成本的前提下，提高顶棚呢的顶破强力、耐磨性和阻燃性。

特别被汽车设计师和汽车制造商看好的是，针刺法非织造布汽车顶棚呢，在顶棚模压组件的生产过程中，具有良好的模塑性、表观绒毛的不倒伏性。模压过程中弹性和延伸性好，棱角处模压贴合性好，一体性强，模压后无回缩。

（1）纤维原料的选择。针刺法非织造布汽车顶棚呢，一般常用涤纶，其具体技术指标统计结果见表3-5。要满足汽车生产加工针刺法非织造布顶棚呢的需要，化纤厂家必须积极配合，从源头做起，把好质量关，生产专用纤维，确保纤维各项技术指标稳定，是非常关键的。

表3-5　针刺法非织造布汽车顶棚呢专用涤纶技术指标

涤纶是商品名称，其学名称作聚酯纤维，聚合单体选用聚对苯二甲酸乙二酯的涤纶，其纤维代号为PET；聚合单体选用聚对苯二甲酸丁二酯的涤纶，其纤维代号为PBT；聚合单体选用聚对苯二甲酸丙二酯的涤纶，其纤维代号为PTT。无论采用哪一种聚合单体，其熔融纺丝工艺流程都是一致的。

（2）生产工艺流程。图3-6和图3-7分别给出了针刺法非织造布汽车顶棚呢的工艺流程和工艺原理。

针刺法非织造布汽车顶棚呢的生产工艺与普通针刺法非织造布产品（如土工布、合成革基布、鞋材、过滤布、油毡基布、地毯）相比较，控制难度相对较大。针刺法非织造布汽车顶棚呢的平方米质量范围为220～260g/m2；质量不匀率为±3%，技术要求比较严格。特别是表现质量，要求无针痕、纹路要清晰均匀，不能分清纵横向，纵横向强度、伸长率要趋于一致。纵横向强力比范围1:1.2；伸长比为：1:1.5；顶破强力要大于600N；耐磨损失率不能大于5%，所以，在工艺参数制订和生产过程管理中，都必须进行长期摸索。

【五级】图3-7　针刺法非织造布汽车顶棚呢工艺原理

【五级】1—钢针　2—剥网板

【五级】3—纤维网　4—托网板

到目前为止，并非所有的针刺法非织造布生产线，都能加工汽车顶棚呢产品，除生产设备的配置、针板的设计要专用外，更重要的是工艺控制。首先纤维的开松混合要充分，纤维的梳理损伤要小，定量喂入的均匀度要绝对准确控制，纤网的杂乱比、纤网的牵伸比，是确保表观纹路清晰、纵横均匀，顶棚呢面平整无针痕的关键。要加工高档的针刺法非织造布汽车顶棚呢，不仅生产线要专用，专门设计制造，而且要有一套完整科学的生产工艺，生产原料也必须专用化，因为纤维质量的稳定性，工艺的合理可靠性，直接影响汽车顶棚呢质量的波动性。

（3）影响产品质量的因素及工艺控制。在针刺法非织造布汽车顶棚呢的生产过程中，影响产品质量的因素很多，如纤维的品种和规格，纤维状态及均匀性，刺针的类型及规格、布针方式、针刺方法、针刺频率、植针密度、针刺深度与针刺密度等。针刺法非织造布汽车顶棚呢产品质量控制的关键点：一是针板的布针方式；二是蒸汽预定形，以确保顶棚呢布面平整、纹路清晰、质地紧密、无刺针痕迹；三是汽蒸温度、汽蒸时间，这要靠实践来摸索，模压成型要求延伸性大时，汽蒸温度要低，汽蒸时间要短，后面的干热定形也要保持一致性；四是刺针的质量，这对汽车顶棚呢的质量影响也很大。

①针刺深度。针刺深度一般是指针刺机上的刺针穿透整个纤网后，超过纤网外表面的刺针长度，单位以毫米表示，其适用范围为3～30mm不等，要视加工产品、纤网厚度、纤维品种和规格、刺针的类型及规格来进行确定。通常针刺法非织造布的针刺深度越大，有利于纤网的压缩致密和纤网强度的提高，但并非越大越好，要控制好临界值，对于针刺法非织造布汽车顶棚呢的生产加工而言，一般来说，针刺深度在保证产品强度的情况下偏小掌握，以减少针孔痕迹，一般为4～9mm。

②针刺密度。针刺密度是指纤网在单位面积内所受到的针刺总数量，单位以刺/cm2表示。一般针刺法非织造布汽车顶棚呢针刺密度掌握在400～650刺/cm2为宜。

③针刺密度与植针密度、针刺频率等的关系。由针刺机的结构所决定，产品的针刺密度与针板的植针密度、针刺频率和纤网的喂入速度有关。一般来说，针刺频率越高，植针密度越大，纤网喂入速度越低，产品的针刺密度就越高；针刺密度大，纤网受到刺针穿刺的次数增加，所以纤网受到压缩力增大，纤维间摩擦力和抱合力增大，纤网中“钉销”数量相对增加，使产品强度增大，延伸性减小，若超出临界值，结果会相反。

针刺法非织造布汽车顶棚呢，要求针刺密度偏小掌握，所以植针密度10000～12000枚/m即可，针刺频率国内已达到1200～1600次/min，基本上能够满足汽车顶棚呢生产加工的需要，一条2.5m幅宽的生产线年产量可达到200万～300万m2。表3-6给出了针刺法非织造布顶棚呢的技术指标要求及实测结果。

（4）针刺法非织造布汽车顶棚呢的生产厂家。国际上供应汽车顶棚呢的著名厂家有美国的里尔公司、IAC公司，奥地利的爱卜公司，川岛住江株式会社、帝人公司，德国的林硕发盼公司、依蒂尔公司、科德宝公司，法国的泰佛公司，还有意大利的阿嘉菲公司等。国内能生产高档汽车顶棚呢的厂家有苏州台新公司、苏州科德宝公司、常熟伟成公司、常熟金顶公司、山东文登装饰织物公司、长春旭阳集团等。

表3-6　针刺法非织造布汽车顶棚呢技术指标要求及实测结果

2.缝编法非织造布汽车顶棚呢　表3-7给出了缝编法非织造布的基布类型和典型机型、制造国家及工艺特点等。

表3-7　常用缝编法非织造布

世界上使用最多、型号最全的缝编机，是德国生产的马里莫系列缝编机，马里莫缝编机既可加工汽车顶棚呢，又可加工汽车地毯。

（1）纤网—缝编纱型缝编法非织造布汽车顶棚呢。此种工艺方法的非织造布，其工艺原理是用缝编纱形成的线圈结构对纤网进行固结，形成缝编法非织造布。其特点是缝编纱用量少，纤网是此种非织造布的主体，因此产品的成本低，而且适用于各种原材料的纤网加工。尤其是玻璃纤维和石棉纤维纤网的加工，纤网—缝编纱固结法，更显示出其优越性，所以说，纤网—缝编纱型缝编法非织造布，是一种最主要的缝编工艺方法。

纤网—缝编纱型缝编法非织造布汽车顶棚呢专用涤纶的技术指标详见表3-8。

表3-8　缝编法非织造布汽车顶棚呢专用涤纶的技术要求

汽车顶棚呢所用缝编纱多为涤纶长丝纱和锦纶长丝纱，缝编纱的线密度范围为10～30tex，一般选用双梳栉、高机号F18型或F22型的缝编机，产品的针迹长度为0.6～2.0mm，产品平方米质量为180～240g/m2。

（2）纤网—底布型缝编法非织造布汽车顶棚呢。纤网—底布型缝编法非织造布，其工艺原理如图3-8所示，它不用毛圈纱在底布上形成毛圈，而是用纤维网代替毛圈，由槽针从纤网中钩取纤维束在底布上形成毛圈，这种毛圈由于是由散纤维构成，因此产品整体外观绒毛感强，类似于经过轻度拉绒的毛圈织物，与机织和针织绒类产品比较接近，非常适合于汽车顶棚呢。

【五级】1—缝编针针身　2—针芯　3—缝编纱导纱针　4—脱圈沉降片　5—退圈针（也称作挡板针）

马里莫（Malimo）缝编机系列中的伏尔特克斯（Voltex）缝编机是专门用于加工纤网—底布型缝编法非织造布的。

纤网—底布型缝编法非织造布汽车顶棚呢产品，其毛圈是直接由纤维束形成，底布又是纤网型缝编织物，因此，纤维原料的选择比较严格，技术指标要求详见表3-9。

表3-9　纤网—底布型缝编法汽车顶棚呢专用纤维技术要求

生产实践表明，在纤网—底布型缝编法非织造布的生产过程中，经过槽针反复穿刺后的无纱线纤网缝编织物底布，其纵向强力一般损失10%左右，而横向强力损失很大，一般在25%～30%之间，所以，纤网—底布型缝编法非织造布，不能采用气流成网法和机械交叉铺网法成网，必须采用一套或两套双联、双道夫梳理机，梳理机由道夫剥取下来的纤网，经过由两顶斜帘组成的输网装置，直接喂入缝编机，这样才能保证纤网中的纤维呈纵向排列状态，从而确保了纤网—底布型缝编法非织造布，纵横向机械强度满足汽车顶棚模压组件的生产工艺技术要求。

纤网—底布型缝编法非织造布汽车顶棚呢，一般采用伏尔特克斯单梳节F10或F14机号进行缝编，针迹长度为0.7～5.0mm；单层纤网喂入定量为25g/m2；毛圈高度为2～3mm；产品平方米质量范围为260～280g/m2。此种缝编法非织造布汽车顶棚呢，其后整理工艺与机织、针织起绒产品相同，为了确保绒面不倒伏，使毛圈与底布之间结合得更加牢固，在汽车顶棚呢进行后整理之前，要在其背面喷洒一定量的黏合剂，以满足后整理工艺的加工要求。纤网—底布型缝编法非织造布汽车顶棚呢，产品外观绒毛细密、质地紧密、触摸手感柔软舒适、吸音降噪效果好、成本低、档次高、成型性好、模压成型后不回缩。

纤网—底布型缝编法非织造布汽车顶棚呢，是一种高新技术产品，与针刺法非织造布汽车顶棚呢相比较，应用性能又提高了一个档次，但价格要高于针刺法非织造布汽车顶棚呢，所以，目前只应用于高档次车型的顶棚模压组件生产中，应用量受到一定的限制。

（3）两种缝编法非织造布汽车顶棚呢产品的技术质量要求，见表3-10和表3-11。

3.汽车顶棚呢用非织造布内装饰材料展望　随着世界汽车工业的快速发展，汽车用纺织品的数量也在快速增长，据有关资料报道，全球汽车内装饰用纺织品消耗量平均每年以4%～5%的速度增长，而亚洲的汽车用纺织品需求量更大，尤其是中国，2016中国汽车的产销量已超过2800万辆，实现消耗纺织品内装饰材料71.2万t，各种纺织品的汽车顶棚呢实际消耗量达到8.14亿m2，折合重量为7.91万t。

表3-10　纤网—缝编纱型汽车顶棚呢技术质量要求

表3-11　纤网—底布型汽车顶棚呢技术质量要求

从国际市场上看，西欧汽车用纺织品产量已达到产业用纺织品的35%。2014年，北美和欧洲每年用于汽车内装饰材料的非织造布达到5亿～10亿m2。日本平均每年消耗针刺汽车顶棚呢2000万～3000万m2，汽车用非织造布总的消耗量平均每年1亿～2亿m2。日本汽车用顶棚呢种类很多，有针刺法非织造布、缝编法非织造布、经编针织面料、纬编针织面料、起绒机织面料、聚氯乙烯人造革、聚氨酯合成革等，而针刺法非织造布汽车顶棚呢的用量一直在增加，所占比重由20世纪末的 30%～45%，到2014年已上升到60%～65%。在欧洲和亚太地区，针刺法非织造布汽车顶棚呢的应用，远超过针织和机织产品。一条针刺法非织造布生产线的产量相当于7～8条针织生产线的产量，接近10～15条机织起绒生产线的产量，因此，生产成本大幅度降低。

从国内现状看，非织造布汽车顶棚呢的发展势头也非常强劲，如果，未来汽车顶棚呢80%～90%采用针刺法、缝编法非织造布，2016年中国汽车的产销量已超过2800万辆，非织造布汽车顶棚呢实际消耗量为5.59亿m2，折合重量为5.43万t。由此可见，非织造布汽车顶棚呢，随着我国汽车工业的快速发展，将大有发展前途，且占有量还将会持续上升。

二、汽车地毯用非织造布内装饰材料

汽车地毯是汽车内装饰材料中一种非常重要的材料，它不仅具有美学性，而且具有多功能性，还具有舒适性和环保性。它不仅能体现一款车的设计风格，还能体现一款车的档次，能提高整车的性价比。

汽车发展的初级阶段，汽车地毯曾使用过毛毡、机织地毯、经编地毯、手工编织地毯等，随着纺织加工技术和化学纤维工业的发展，后来又有了簇绒（也称作植绒）地毯、缝编地毯和针刺地毯。

相比较而言，簇绒地毯显得档次较高，吸音、降噪、隔音、隔热、减震、防寒、保暖效果好，压缩回弹性大、耐磨性强、抗撕裂性好，然而造价也比较高，模塑成型难度大，成本高。针刺法非织造布汽车地毯，生产流程短、产量高，模塑成型性远远好于簇绒地毯。非织造布汽车地毯成本低，只是簇绒地毯的61%～75%，尤其是新型针刺起绒非织造布汽车地毯，应用性能更加优越，表观丰满、绒毛致密，如同天鹅绒一般，完全能够与簇绒汽车地毯的外观相媲美，可造价却很低，而且能适应汽车底盘复杂形状模塑成型的工艺技术要求，减少了汽车地毯总成模塑成型的难度。特别是在局部地方，由于电路线束管进出口需要凹凸时，簇绒地毯模塑成型难度相当大，而针刺法非织造布汽车地毯不存在问题。

进入21世纪之后，随着汽车工业的高速发展，汽车向大众化、普及化方向发展，汽车地毯的发展趋势向轻定量、薄型化方向发展，要求化纤细密，绒毛覆盖率高，制造成本低、品种多、变化快、经济适用、模塑延伸性好，品质、功能、美学性兼顾，因此，新型针刺起绒非织造布汽车地毯突显其强大的竞争优势，很快在国际汽车市场上扩大了市场份额。

1.汽车地毯的基本性能要求　总体来说，汽车设计师和汽车制造商，对汽车地毯基本性能有以下几方面要求：耐磨性、压缩回弹性、抗撕裂性、抗击穿性、良好的模塑性、良好的黏附性（或贴合性）、良好的耐久性、尺寸稳定性、吸音降噪性、隔音隔热性、防寒保暖减震性、防霉防蛀性、阻燃性、防紫外线降解性、颜色一致性、柔软性、挺括性、防滑性、无毒性、无气味、可清洁性、可回收性、可切割性、美学性、手感柔软、触摸舒适性、经济适用性等。曾经有大量的试验证明，同一种材质的汽车地毯，因结构不同，配置衬垫层的汽车地毯与无衬垫层的汽车地毯相比较，车内噪声相差3～10dB；衬垫层厚度在一定范围内，每增加1mm厚度，可降低车内噪声3～5dB；全覆盖衬垫层与局部覆盖衬垫层汽车地毯相比较，可降低车内噪声5～7dB。

2.汽车地毯的结构设计及功能作用　一般来说，为了满足基本性能要求，汽车地毯大体上由表面装饰层、热压模塑层和衬垫材料层三部分构成（表3-12）。为了使表面装饰层地毯尺寸稳定、不脱绒、不倒伏、耐磨性增强，常常还要在表面装饰层的背面进行涂层处理，常用涂层的原料有丁苯胶乳SBR（聚苯乙烯丁二烯）改性橡胶或丙烯酸乳胶。

表3-12　汽车地毯结构及常用功能材料

3.汽车地毯的分类　见表3-13。

4.汽车地毯的生产工艺方法

（1）簇绒汽车地毯。簇绒生产工艺，是将锦纶或丙纶膨体变形长丝纱，通过织针植入底布中，形成矗立的毛圈在底布表面，然后经割绒，形成表面绒毛丰满、文雅舒适的割绒汽车地毯。不采用割绒后处理的簇绒地毯称作圈绒地毯，毛圈中的纤维含量可以达到89%～92%，绒毛或圈绒的高度一般为2～3mm，特殊的有 3～5mm。根据汽车设计师的要求，有时簇绒汽车地毯，需要进行剪毛处理，经过剪毛，可以形成特殊的图案，从而赋予汽车地毯良好的耐磨性能和美丽的外观。簇绒汽车地毯采用的原料是锦纶或丙纶长丝膨体变形纱，由于纤维解捻的作用，使底布表面毛圈特别蓬松，毛圈对底布的覆盖率很高，致密不露底，手感柔软舒适，毛圈不倒伏，给人一种特别厚重高档的感觉，因此，在汽车工业中一直深受高档车型的青睐，并成为高档轿车地毯的标准配置，如奔驰、宝马、奥迪和沃尔沃轿车地毯，基本上都是配置簇绒地毯，尤其是在美国制造的汽车上，更多的采用簇绒地毯，所以说，簇绒地毯属于一种高端市场的汽车地毯。

表3-13　汽车地毯详细分类表

①簇绒汽车地毯的底布的生产工艺方法。簇绒地毯是将纤维植入底布中，在底布表面形成毛圈绒头，除纤维自身的蓬松度和解捻作用，影响绒圈密度外，织机的型号也是决定因素，然而，簇绒地毯品质好坏，很大程度上取决于底布质量，尤其是底布的良好尺寸稳定性和柔韧性。传统的簇绒地毯底布（基布），大多数采用丙纶长丝编织布和黄麻机织布，这种传统簇绒地毯基布，厚重且粗硬，只能生产一些中低档次的民用地毯，不能满足汽车地毯总成生产工艺技术的要求，也不符合汽车地毯轻量化的需要。汽车地毯底布的技术质量要求，是重量轻、质地紧密、尺寸稳定性好、柔软而富有弹性，还需要具有良好的机械强度和阻燃性，表面均匀，强度和伸长一致性要好。经过多年的生产实践，普遍认为涤纶纺粘法非织造布，是最理想的簇绒汽车地毯底布。世界上做汽车地毯底布比较好的厂商，有日本旭化成公司和德国的科德宝公司。

涤纶纺粘法非织造布生产工艺方法，虽然是一种新技术，但已经比较成熟，可是对于用普通的纺粘法生产线加工涤纶纺粘法非织造布汽车地毯底布，多数厂家还是望而却步，因为技术难度很大，近几年来，国内也只有少数厂家可以加工涤纶纺粘法非织造布汽车地毯底布，但是，其产品质量也与国外还存在很大差距。近几年来，国内也只有少数厂家可以加工涤纶纺粘法非织造布汽车地毯底布，但是，其产品质量也与国外还存在很大差距。涤纶纺粘法非织造布汽车地毯底布，一般多用双组分涤纶，纤维的线密度为1.13～1.67dtex，单纤维强力要求高、布面均匀、质地紧密、柔软而富有弹性，经热定型后要具有良好的尺寸稳定性和抗撕裂性。如图3-9所示为涤纶纺粘法非织造布汽车地毯底布生产工艺流程。

汽车地毯底布加工所用原料，一种是常规的PET（涤纶）切片，其特性黏度为0.65g/dL、熔点260℃、常用比例为20%～75%，有时也可使用PA6（锦纶6）切片为原料；另一种原料是COPET（低熔点涤纶）切片，其特性黏度为0.48g/dL、熔点110℃、常用比例为28%～30%。

生产加工时，一般先将两种切片分别进行干燥处理，除去水分，然后分别喂入螺杆挤出机，进行熔融过滤和计量，之后进入纺丝箱体中。汽车地毯底布生产的关键取决于纺丝，特别是纺丝分配板和纺丝板的设计至关重要，一般纺丝板采用28%为中空型，双组分纤维为皮芯型结构如图3-10所示。

从图3-10可知，其外皮层为COPET，内芯为普通的PET，这种纺丝方法将双组分纤维均匀地分布在大量单组分纤维中间，所以称其为混纤型纺丝法。其纺丝喷丝板形式设计独特，如图3-11所示。

在混纤型纺丝方法中，既有皮芯型双组分，又有单组分的PET，由于采用了一定比例的COPET低熔点切片，所加工的汽车地毯底布手感比较柔软，韧性较好、不脆硬、抗撕裂、强力大、易黏合；可以采用低温热轧工艺，效率高、能耗低，这是汽车地毯底布的生产工艺技术关键所在。

汽车地毯底布加工用喷丝板的孔眼数常用500～1000孔/m。喷丝板孔眼数与喷丝板的宽度有关，一般喷丝板宽度为0.4m。在纺丝的过程中，当纤维丝束离开喷丝板后，为了使纤维具有较高的聚合度和取向度，一般采用高速气流（6000m/min）牵伸方式，使成丝后的纤维没有剩余拉伸，纤维经气流牵伸后，均匀地铺在成网机上，由输送辊喂入热轧机。由于混纤皮芯型纤维表层的COPET熔点较低，常采用低温热轧机，工艺温度也不宜太高，便可固结成纺粘布。产品平方米质量范围为110～120g/m2，纵横向强力比一般控制在1:1.2。具体技术指标见表3-14。

表3-14　纺粘法非织造布汽车地毯底布与同类产品对比结果

为了使汽车地毯具有良好的尺寸稳定性，切边后的整齐性，一般汽车地毯背涂沥青、PVC或橡胶，增强耐磨性和尺寸稳定性。

②簇绒汽车地毯总成的生产工艺方法。簇绒汽车地毯织造完毕后，还需要进行必要的后整理，以满足汽车地毯总成加工的需要，从而确保汽车地毯总成的美学性、功能性和舒适性。纺粘法双组分涤纶非织造布汽车地毯底布，不仅决定了簇绒汽车地毯的品质，也影响汽车地毯总成加工的难易程度，如果汽车底盘形状复杂或导管电缆所需孔槽较多，就需要加大簇绒毯坯的延伸性。为了确保400～450g/m2簇绒地毯的表面绒毛或圈绒覆盖率及不露底，一种办法是降低锦纶长丝膨体变形纱的线密度，减轻重量；另一种办法就是增大纺粘底布的延伸率。

（2）针刺法非织造布汽车地毯。针刺法非织造布汽车地毯可分为针刺平绒非织造布汽车地毯、针刺提花非织造布汽车地毯和针刺起绒非织造布汽车地毯。三种汽车地毯都属于针刺法非织造布，虽然生产工艺方法相同，但是生产工艺技术水平逐步提高，产品的内外在质量存在着相当大的差异，产品外观风格截然不同。针刺平绒非织造布和针刺提花非织造布的生产工艺原理基本相同，只是后者在最后一道针刺工序时将钢针换成了叉型针或齿型针，加工出来的地毯表面，按设计要求给地毯表面赋予不同的花纹图案，不再是绒毛圈高度一致的针刺平毯效果。

①针刺平绒非织造布汽车地毯。20世纪80年代初期，针刺法平绒非织造布汽车地毯用量，呈现强劲的上升趋势，所以国内外许多大型非织造布生产厂商，纷纷研制针刺法非织造布汽车地毯。针刺法非织造布毯坯只是汽车地毯的一种基材，毯坯需要经过模压成型和冷却气压定型、切割冲孔等一系列深加工，才能制成汽车地毯总成，应用于汽车装配。由于汽车地毯总成要进行模压成型，一般总成形状又都比较复杂，所以对针刺法非织造布毯坯提出较高的技术质量要求，如5204A捷达轿车地毯坯毯的技术标准要求见表3-15。

表3-15　5204A捷达轿车地毯坯毯技术要求

为了使针刺法非织造布地毯毯坯达到表3-15中的技术标准要求，并非能简单实现，首先必须在纤维原料上，把好第一质量关，要由技术管理水平都比较先进的化纤厂，提供汽车地毯专用纤维。汽车地毯生产所用纤维的技术指标远高于普通非织造布和纺纱用纤维，尤其单纤强度必须大于5cN/dtex，伸长率大于35%，具体技术指标要求详见表3-16。有了汽车地毯加工专用纤维，在地毯生产过程中，还要合理混配不同细度、不同长度的纤维，如果只采用单一规格的纤维，生产实践证明，汽车地毯的表面纤维绒毛覆盖率最多只能达到57%，表面纤维绒毛不致密、不丰满，就会出现地毯露底现象，严重影响模压成型的应用效果。通常的做法是以为线密度17～20dtex的涤纶为主体，长度选择85～90mm，混合比例控制在45%～55%之间；同时混入25%～35%的丙纶短纤维，线密度和长度与涤纶短纤维相同；另外，混入25%～35%细旦涤纶短纤维，线密度为6～8dtex，长度与其他纤维一致，具体技术指标要求详见表3-16。根据纤维梳理成网的规律，当纤维长度一致时，纤维越细，在成网过程中，浮于表面的机会越大；纤维越细，单位面积的纤维根数越多，由此，可以增加纤维的覆盖率，又不损失整体纤网强度，同时，还可以提高成网的均匀性。

表3-16　针刺法非织造布汽车地毯专用纤维技术指标要求

在针刺汽车地毯生产加工过程中，除了纤维原料性能及配比外，还要严格控制生产工艺，其生产工艺流程如图3-12所示。为了降低纤维配比的差异率，必须对三种不同规格的纤维进行充分的混合均匀，以确保成网质量的均匀性。有的厂家采用多仓混棉，改善纤维混合的均匀性；也可以采用大仓混棉的办法，利用“S”头将纤维在气流输送过程中，在大仓混棉箱中进行纤维横铺，然后由储毛仓侧壁的升降帘和储毛仓底部输送帘对横铺纤维进行直取，经过横铺直取的纤维由风机气流输送到定量喂入棉箱。在开混过程中，为了减少静电，减少纤维在混梳过程中的强力损伤，可加入一定量的和毛油和抗静电剂，车间的生产工艺相对湿度控制在65%～70%为宜。对于针刺汽车地毯加工，梳理成网具有一定的技术难度，为了使毯面绒毛覆盖效果理想，增强耐磨性，纤维的卷曲数多，卷曲度高，所以在混梳过程中，纤维不易呈平行顺直状态，纤网的均匀度比较难以控制，然而纤网均匀度是影响针刺地毯成品质量的关键，因此，要求定期维修保养设备，正确选择和执行工艺参数，各处隔距必须准确，保证梳理分梳度，减少纤网中的云斑现象。

梳理成网是针刺地毯的基础，有了高质量的单纤网，在工艺合理的条件下，才会最终保证纤网的质量，为了降低纤网的纵横向强力差异，除采用杂乱装置外，也可以适当调整输出帘和铺网帘之间的相对速比，适当加大相对速比，从而加大了铺网角也可以缩小纤网的纵横向强力差异。纤网的搭接长度一定要控制在30～35mm之间，从而能确保纤网的强度，同时在预针刺前采用0.50～0.65倍的预牵伸，主针刺修面完成后要进行热定型，以提高针刺毯坯的强力。定型工艺条件要根据汽车地毯总成模压成型工艺要求而定，地毯总成形状复杂，延伸性要求大，毯坯热定型时间和压力偏小掌握；反之，偏大控制，这样，既能缩小纵横向强力差异，又能确保产品的尺寸稳定性。

针刺密度、针刺深度和针刺频率是影响针刺汽车地毯的重要工艺参数。在综合考虑纤维强力、细度、长度和原材料混合配比的基础上，要根据汽车地毯总成生产工艺技术质量要求，适当调整针刺汽车地毯的针刺密度和针刺深度。预针刺的针刺密度控制范围为60～65刺/cm2，主针刺要根据毯坯重量而定，平方米质量大则针刺密度偏大掌握，一般为120～140刺/cm2，平方米质量小于400g/m2，针刺密度偏小控制，一般为45～55刺/cm2。针刺深度同样在大定量时偏深掌握；小定量时偏小控制，一般预针刺为10～14mm；主针刺为6～9mm，通常针型选用15×18×32×3BL为佳。

针刺法非织造布汽车地毯毯坯加工过程中，纤维原料是关键，混合充分是基础，纤网均匀是前提，纵横向强力差异直接影响汽车地毯总成加工，因此，在针刺地毯生产过程中，必须要采取增大纤网交叉角，控制首尾层纤维的搭接长度，采用多区微牵伸，增强黏合剂的渗透能力，保证浸胶层厚度，提高针刺地毯的抗拉强度和撕裂强度，保证延伸性和尺寸稳定性，以满足汽车地毯总成生产工艺技术要求。针刺法非织造布汽车地毯总成的生产工艺流程如图3-13所示。

纤维卷曲热定型温度的确定，一般纤维厂选择180℃；如果针刺地毯厂浸胶烘干定型温度超过190℃，纤维的卷曲度下降，热定型的卷曲数减少，在汽车地毯总成加工后，毯面绒毛感差，覆盖率低，质地不致密，毯面中的纤维大部分被拉直，光泽发亮。一般汽车零部件厂，针刺汽车地毯总成生产工艺参数为预热软化温度为70～85℃，时间为1.0～1.5min；模压热成型温度为110～115℃，时间为1.0～1.5min，模压冷成型温度为-5～0℃，时间为1.0～1.5min，模压成型压力为200～250t/m2。

②针刺提花非织造布汽车地毯。针刺汽车地毯除普通平毯外，还有与其工艺原理相同的针刺提花汽车地毯。针刺提花地毯是在平毯的基础上，最后一道主针刺采用提花针刺机，通过针板的特殊设计，钢针针型的变化，可使针刺法非织造布汽车地毯的毯面形成各种不同条纹和图案，提高了汽车地毯的表面美学效果，但是毯面纤维圈绒的覆盖率并没有增加，仍然只有60%～65%，也就是说，该种汽车地毯的表观风格，还不是很理想，绒毛丰满度不够，质地不致密，手感触摸不是特别柔软舒适，与传统簇绒地毯相比，还有一定的差异，档次上不去，所以，在汽车市场上，针刺平绒非织造布汽车地毯和针刺提花非织造布汽车地毯，其市场份额一直受到一定的限制，应用量上升得比较慢，虽然工艺简单、流程短、产量高、能耗少、成本低、模压成型性好，但与传统的簇绒汽车地毯相比，还是缺乏竞争力。

③针刺起绒非织造布汽车地毯。现如今汽车工业已到了高速发展期，全球的汽车市场竞争激烈，传统的、低档次的针刺法非织造布汽车地毯，已不能满足现代化汽车工业发展的需求，其生产工艺技术、产品的表观风格和质量档次都需要不断的改进和提高，这样，才能与汽车工业快速而同步发展，为此，从20世纪末，在传统针刺法非织造布汽车地毯生产工艺技术的基础上，德国的迪罗公司（Dilo）和奥地利的菲勒公司（Fehrer），首先研制成功了针刺起绒新型非织造布复合汽车地毯及汽车内装饰材料。这种新型汽车内装饰材料产品，质地紧密柔软不脱绒，表面丰满，绒毛覆盖率高达90%～95%，立体表观效果好，表面类似天鹅绒，能与簇绒地毯相媲美。针刺起绒新型非织造布汽车地毯，可以深度模压成型，能够适合任何汽车内饰构件的复杂表面形状的要求，可以按不同的使用要求，对非织造布的密度、厚度、硬挺度、柔软度、特性和功能等进行个性化设计加工。在相同平方米质量条件下，针刺起绒新型非织造布汽车地毯，可以获得更高的强度，更大的延伸性，更高的韧性，更大的耐磨性，更良好的耐热性和极佳的吸音、隔音、减震性。由于新型针刺起绒非织造布复合汽车地毯，质量轻、强度大，有利于降低汽车的总重量，减少能量消耗，从而更经济，所以新型非织造布汽车地毯具有更高的性价比，人们普遍认为它比传统簇绒汽车地毯，更具有吸引力。因此投放汽车市场后，很快就占领了内装饰材料市场，受到全球汽车工业的青睐，市场占有率平均年递增10%～15%，尤其是日本、欧洲汽车市场，市场占有率超过70%～80%，中国汽车市场对新型非织造布汽车地毯的欢迎程度更高，所以，在汽车工业内装饰材料市场上，具有极强的竞争力和生命力，发展后劲十足。

在普通针刺法非织造布的生产过程中，针刺机的刺针在金属托网板直径为3.5～6.5mm的孔眼中做上下运动，刺针的钩刺带着纤网中的部分纤维，并带动其周围的纤维上下一起运动，纤维在通过拖网板孔眼时，受到孔眼周围板面的摩擦阻力，从而使部分纤维穿过整体纤网，形成无数根垂直纤网的纤维簇“销钉”如图3-14所示。这些纤维簇“销钉”钉在整个纤网中，在挤压力的作用下，使纤网紧密度增加，纤网中纤维之间的抱合力增大，赋予纤网一定的力学强力，使纤网实现了自身缠绕固网的目的。金属托网板的较大孔眼，使普通针刺法非织造布产品表面，形成明显的针刺痕迹，同时产生很大的牵伸，生产过程中断针现象严重，产品的柔软度和弹性较差。

针刺起绒非织造布生产工艺技术以传统针刺方法为基础，采用了无数根直径为0.20～0.30mm的高弹锦纶丝毛刷（图3-15），取代了针刺机上的金属托网板，进而克服了金属托网板孔眼过大带来的一系列问题。无数根高弹锦纶丝之间，只存在直径为0.10～0.15mm的空隙，也就是说，相当于把金属托网板原来直径为3.5～6.5mm的孔眼变小了，缩小了30～50倍。在针刺起绒非织造布生产过程中，当针刺机的刺针钩刺带着部分纤维穿过纤网进入毛刷层时，在惯性力的作用下，刺针的针尖将毛刷高弹锦纶丝挤开，刺针的钩刺带着纤网中的部分纤维，进入毛刷高弹锦纶丝中，而刺针周围的大部分纤维则被毛刷表层挡住，当刺针从毛刷的高弹锦纶丝中抽出时，由于高弹锦纶丝的弹力和摩擦作用，被带入毛刷高弹锦纶丝中的部分纤维，经过剥离之后就形成了一层类似天鹅绒状的外观，绒毛的长短取决于针刺深度和纤维自身特性及缠绕效果。由于毛刷高弹锦纶丝的弹力夹持和摩擦抱合力的作用，使毛刷上面的纤维在刺针做上下运动的过程中，形成自身缠绕，而夹持在毛刷高弹锦纶丝中的纤维部分，形成了细密丰满柔软的天鹅绒表面。新型针刺起绒非织造布产品的表面绒毛覆盖率超过了90%，质地紧密丰满，无针刺痕迹，手感柔软而富有弹性、不露底、无脱绒、力学强度大、表观效应非常理想，完全可与簇绒产品相媲美，同时有利于模压成复杂形状，且生产中不存在过大牵伸，不容易断针。

采用锦纶毛刷作为纤网的托网板，选择特种高弹锦纶是非常关键的，弹性要好、刚性要强，还要具有良好的耐磨性，这不仅直接影响针刺起绒非织造布产品的质量，同时决定毛刷的使用寿命。毛刷的加工精度也十分重要，如毛刷锦纶高度的一致性、植绒密度的均匀性、毛刷整体表面的平整性、毛刷中锦纶丝植绒的牢固性、毛刷底托的材质性能、毛刷的托持传动方式设计、毛刷的运行平稳性等，都影响新型针刺起绒非织造布产品的表观质量，针刺起绒非织造布复合汽车内装饰材料生产工艺流程如下：

a.针刺起绒地毯坯布生产工艺流程：纤维计量→混配→粗开松→多仓（大仓）混棉→精开梳→定量给棉→梳理→铺网→预针刺→主针刺→切边卷绕→坯布检验→半成品。

b.针刺起绒内饰材料生产工艺流程：半成品退卷→叉型或齿型针刺起绒（烫光）→卷绕→半成品检验→针刺起绒半成品。

c.背涂后整理生产工艺流程：针刺起绒半成品退卷→发泡背涂（喷胶）→运红外预烘干→拉幅定型烘干→冷却处理→切边卷绕→检验→半成品或成品。

d.复合后整理生产工艺流程：半成品退卷→淋膜复合→冷却处理→表面处理→切边→裁断→检验→成品→包装入库。

针刺起绒非织造布的生产工艺流程，各非织造布生产企业也不是完全相同，例如，有的企业计量后直接喂入开包机，如果是由三种以上不同颜色纤维组成的产品，最终成品色差会很大，因此，计量后纤维一般要进行充分混合，在进入开包机之前使各种颜色纤维得到粗略混合，以确保混合均匀性。如果原料中混有低熔点纤维，就更应该加强混合，以保证产品的内部结构性能和后加工性能。在后整理加工过程中，是选择背涂还是采用喷胶，对产品应用性能有很大的影响。起绒后产品是否采用烫光处理，一方面要根据产品的具体用途，同时还要考虑产品的风格要求。产品在淋膜复合时，复合后产品是否进行表面处理，也影响产品的表观效果。在针刺坯布生产过程中，针刺道数要依据产品用途而定，不同针刺道数，针刺密度大小有差异，最终产品的内在质量就会完全不同。

生产工艺流程相同，工艺参数选择不同，其产品质量也会有很大差异。梳理机单层纤网重量、杂乱比的大小、梳理与铺网之间的牵伸比都会影响最终产品质量。针刺深度和针刺密度不仅影响起绒效果，还影响产品的后加工性能。针刺起绒选用叉型针刺，还是采用齿型针刺，其产品的表观效应相差很大。坯布的针刺深度过大，针刺密度过大，针刺起绒后绒毛较短，丰满度不够；坯布针刺深度过小，针刺密度小，针刺起绒最终产品的机械强度低、易脱绒、耐磨性差。背涂或喷胶的多少决定产品的硬度和后加工强度。烘干时间的长短、烘干温度高低不仅影响黏合剂的交联，同时影响产品的应用性能和表观效果。复合淋膜的厚度和所选用的原料比例，对产品的加工性能影响更大。表3-17给出了针刺起绒复合非织造布新型汽车内装饰材料生产工艺参数。

表3-17　针刺起绒复合非织造布汽车地毯（中华轿车）生产工艺参数

针刺起绒非织造布复合汽车地毯，所用原料有涤纶短纤维、丙纶短纤维和低熔点纤维；丁苯乳胶、丙烯酸乳胶；聚乙烯PE和EVA，还有少量的碳酸钙。原料的性能对针刺起绒非织造布复合汽车地毯的应用性能非常重要，纤维的种类、截面形状、长细度、强伸度、卷曲度、含油率、吸湿性、密度、电学性能、光学性能等，都直接影响着最终产品质量。针刺起绒非织造布复合汽车地毯专用纤维技术要求详见表3-18。

表3-18　针刺起绒非织造布复合汽车地毯专用纤维技术要求

各种纤维在纺丝过程中，都使用不同的纺丝油剂，因此，必须对纤维厂家提出技术要求，油剂在对纤维起保护作用，减少梳理损伤的同时，不能存在挥发异味，作为汽车内装饰材料是不允许的。在针刺起绒非织造布汽车地毯后处理过程中，是选用丁苯乳胶黏合剂，还是使用丙烯酸乳胶黏合剂，要根据零部件厂家的具体技术要求和成本两个方面综合考虑。即便是使用同一种黏合剂，是采用软胶、硬胶，还是使用中性胶，产品的质量将完全不同。在淋膜复合过程中，是采用高压聚乙烯，还是采用低压聚乙烯，有时需要混合EVA使用，混入比例的不同，淋膜复合后产品的质量差异很大。如果地毯总成形状变化不大，淋膜混料可混入3%～5%再生聚乙烯（淋膜下脚料）；也可以混入改性EVA，都可以适当降低复合汽车地毯的制造成本。混料种类不同、混合比例不同、产品的硬挺度、尺寸稳定性和可模压成型性变化很大。汽车地毯总成用纤维，一般多采用半有光或消光纤维，尤其是浅色地毯，如浅米色、浅驼色、浅灰色等。

表3-19给出了针刺起绒非织造布复合汽车地毯（速腾轿车）技术质量要求和实测结果。

表3-19　速腾轿车针刺起绒非织造布复合汽车地毯技术质量要求和实测结果

④针刺起绒非织造布复合汽车地毯总成生产工艺方法。针刺起绒非织造布汽车地毯，根据车型档次不同，地毯的设计要求也不同，如威志轿车设计，针刺起绒厚地毯毯坯，只需淋膜处理即可使用；而中华系列轿车地毯，设计上要求增加一层增强防护层，即用淋膜方法，将毯面装饰层与增强防护层复合，然后再供给汽车零部件厂商进行模压成型，制成汽车地毯总成。有防护增强层的汽车毯坯，在总成加工过程中，预热温度和时间与仅淋膜的毯坯是不相同的。阻尼板和衬垫材料，有全覆盖型和局部覆盖型，一般全覆盖型阻尼板或衬垫材料，要与毯坯同时预热软化；而局部覆盖型，一般阻尼板与毯坯同时预热，而衬垫材料是在进入模具前放到预热后毯坯的背面，与毯坯一起进入带有模具的液压机中，模压成汽车地毯总成。

进口全自动汽车地毯模压成型生产线，如德国R+S公司、Schaeffler公司、Cotex公司等，喂料台、上料定位、张力控制、预热软化、模压成型、脱模、半成品地毯总成输送都是连续的，而且是全自动的。国产设备大部分是间歇式的汽车地毯总成生产线，预热烘箱将毯坯加热软化后，必须人工将预热毯坯放到模具上，危险性大，工人的劳动强度大，生产效率低。国产生产线的产能为300～350台·份/天，而全自动进口生产线的产能，可以达到800～1000台·份/天。如图3-16所示为针刺起绒非织造布汽车地毯总成生产工艺流程图。

在汽车地毯总成的生产过程中，半自动间歇式模压生产线，毯坯是在松弛状态下预热，而全自动模压生产线是使毯坯在张力状态下预热软化，所以，非织造布加工企业的工程技术人员，必须清楚配套的生产线类型，如果是半自动模压生产线，毯坯的延伸性可偏小掌握；若是给全自动模压生产线，提供针刺起绒毯坯，则必须设计合理的延伸性，否则无法满足汽车总成生产加工的技术要求。如果汽车底盘形状复杂，尤其是小的局部凸起变形较多，在毯坯生产过程中，必须考虑毯坯的柔软度和韧性，以确保局部变形部位的良好成型。若汽车底盘深度较大，车轮罩上部坡度较大，为确保地毯总成成型后，背面淋膜的完好性，必须正确选择聚乙烯PE及添加剂的混合比例，一定不能混合再生聚乙烯，同时，要选用流动性较大的即熔融指数较低的聚乙烯原料，这样，才能保证毯坯柔软，延伸性大，模塑不出现裂膜现象。此种情况下，一般在毯坯后处理过程中，绝不能使用硬性乳胶，而必须选用软胶或中性胶。毯坯的绒毛高度要偏大控制，针刺密度一般偏小掌握。因此说，针刺起绒非织造布汽车地毯的生产工艺，要根据汽车地毯总成的生产工艺技术要求来确定，否则，盲目生产会给后续加工带来大量废品，表3-20给出了长春一汽轿车股份有限公司马自达6汽车地毯的技术质量标准要求。

表3-20　马自达6地毯技术质量标准要求

在汽车地毯总成的生产过程中，经常出现的质量问题有：毯面绒毛在复杂模压成型部件有倒伏现象、露底现象、褶皱现象、击穿现象、背膜破裂现象、衬垫材料与地毯分层现象、局部凸凹成型不良现象、总成边缘撕裂、模压成型不完整现象等。产生这些质量问题的原因是比较复杂的。

在针刺起绒非织造布后整理过程中，浸胶量的多少，浸胶深度的大小，烘干温度的高低以及烘干时间的长短，在乳胶相同的条件下，毯坯的硬度差异很大，这一点对汽车地毯总成的生产工艺，也将产生一定的影响，尤其是对地毯总成的装配效率影响极大。毯坯过硬，总成装配困难，整体贴合性不好，影响隔音、隔热、吸音和减震效果。若毯坯过软，硬挺度不够，装配时会出现褶皱，卡筘卡压牢度不好，总成装配后易出现局部串动。因此，正确选择生产工艺参数，稳定针刺起绒非织造布毯坯质量，对汽车地毯总成的产品质量至关重要。

三、汽车座椅用非织造布内装饰材料

在汽车内装饰材料中，汽车座椅扮演着重要的角色，座椅的美学性、功能性和舒适性，越来越引起汽车设计师、汽车制造商和汽车消费者的高度重视，它不仅决定着汽车的性价比的提升，而且直接影响着汽车的市场销售竞争力和生命力。从汽车工业的发展初期到现在，汽车座椅外套的内装饰材料随着座椅结构和制作方法的变化而不断在变化。

1.汽车座椅用材料　最早期的汽车座椅外套都是真皮和棉毛混纺织物，后来，随着化学工业的不断发展，品种逐渐增多。20世纪中叶，大部分汽车座椅外套使用聚乙烯和聚偏氯乙烯短纤维织物，这种外套耐磨性强、力学强度大、易染色、耐光色牢度好、容易清洗，因此，被大量地应用于汽车工业中。后来，出现了锦纶和棉毛混纺织物的汽车座椅外套，棉锦或毛锦混纺织物汽车座椅外套的优点是易清洗、耐光色牢度好、耐磨性强、结实耐用、抗褶皱性好，一时成为主流产品。到了20世纪60～70年代，聚氯乙烯（PVC）、乙烯基和发泡乙烯基仿真皮轧花汽车座椅外套，成为时髦产品。其特点是手感柔软、耐磨耐用、耐光色牢度好，有真皮产品的高档奢侈感，美学效应好。随着汽车工业的不断发展，人们对汽车的需求不断增长，不仅对汽车的美学性要求提高了，而且对舒适性也提出了更高的要求，人们发现从前的仿真皮产品，会使汽车座椅外套有闷热发黏的弊病，司乘人员夏天乘坐舒适性差，不透气、不凉爽，所以，使锦纶基布合成革产品的汽车座椅外套又有所回升。应该说，当时的汽车座椅外套内装饰材料市场比较混乱，高、中、低档次的座椅外套内装饰材料参差不齐。

随着汽车工业的快速发展，汽车外型设计不断在向降低空气阻尼系数，符合空气动力学方向发展，由此使汽车的内外部结构发生了很大变化，汽车的车窗玻璃变大了，玻璃的倾斜角度也随着增大了，从而导致进入汽车客舱内的直射阳光增多了，玻璃透过可见光，使汽车内部的温度提高了，这就给汽车座椅外套提出了更高的技术要求，仅具有耐磨性、耐光色牢度还远远不够，必须在高温高湿条件变化的情况下，抗老化、不退色、耐磨、耐用才行。因为，锦纶产品在高温高湿条件下，抗张强力和耐磨性降低，产生老化和褪色现象，同时，又对汽车座椅外套内装饰材料提出了抗紫外线降解性的技术要求。

到20世纪70～80年代，从耐磨性强、耐光色牢度好、抗紫外线降解性好、力学强度大、不霉不蛀、易清洗性、回弹性和抗褶皱性强及产品成本低的角度综合考虑，涤纶基布合成革成了汽车座椅外套内装饰材料的主导产品。涤纶汽车座椅外套内装饰材料，以其优良的性能和强大的竞争优势，占领了汽车座椅外套内装饰材料市场的统治地位，现在90%以上的汽车座椅外套产品为涤纶。

当然，仅从耐磨性角度考虑，锦纶基布合成革是汽车座椅外套内装饰材料首选产品；仅从抗紫外线降解性方面考虑，腈纶基布合成革应该是最好的汽车座椅外套内装饰材料；若从轻定量和产品成本角度看，丙纶基布合成革是汽车座椅外套内装饰材料理想产品。可从综合因素分析，锦纶、腈纶和丙纶基布合成革，都存在着致命的缺陷，都无法与涤纶基布合成革相比拟。涤纶的低吸湿性，对汽车座椅的热舒适性也存在着一定的影响，但是通过纤维改性处理和织物后整理，尤其是采用的非织造布生产工艺变化，可以大大改善涤纶汽车座椅外套内装饰材料的热舒适性能，使其成为一种最为理想的汽车座椅外套内装饰材料。

2.各种座椅外套内装饰材料性能简介

所谓合成革是比人造革更高档的塑料革制品，是模拟天然皮革的组成和结构，以三维立体网状结构的新型非织造布材料或织物为基布，采用浸涂方法制成的可替代真皮的塑料革制品。混有各种塑料添加剂的合成树脂，不再是聚氯乙烯（PVC），而是改性的微孔聚氨酯。浸有聚氨酯树脂的非织造布，正反面都非常酷似真皮，手感柔软、韧性好、透气性强，比普通的PVC人造革更接近真皮，因此，被大量应用于汽车座椅外套内装饰材料，因其成本比人造革略高，比真皮便宜，所以，在汽车内装饰材料市场上，具有很强的竞争力和生命力。

总体来说，汽车座椅外套用人造合成皮革经历了如表3-21所示的五个发展阶段。

表3-21　汽车座椅外套用人造合成皮革的发展过程

超纤皮革，是超细纤维非织造布基布人造合成皮革的简称。由于工艺加工方法的不同，又分为海岛纤维超纤皮革（包括定岛超纤皮革和不定岛超纤皮革）、复合工艺超纤皮革（即造纸法复合水刺超纤麂皮）、海岛复合针刺法超纤麂皮、海岛复合粘合法超纤麂皮、麂皮绒复合聚氨酯（PU）面料以及分裂纤维水刺法超纤皮革等。

超纤皮革仿真皮的技术关键是海岛纤维的生产。因为超细（0.010～0.001dtex）海岛纤维是超纤皮革的骨架材料，正是这种骨架材料的结构和性能与真皮内部结构中的束状胶原纤维基本相近，才达到了仿真的效果；以超细海岛纤维为原料，采用针刺法或水刺法生产工艺，加工成三维立体网状结构的超纤皮革基布，其结构和性能又与真皮的内部结构网状层极其相似，这又进一步实现了仿真效果；最后以特殊结构的韧性多孔聚氨酯树脂，作为三维立体网状非织造布的填充材料，正是这种高韧性、多微孔填充材料，其结构和性能又与真皮内部结构的粒面层极为相似，从而，真正实现了仿真逼真的最佳效果，出现了“超真皮”的说法。

第五代人造合成皮革，由于纤维的超细化，使非织造布基布结构密度大幅度提高，其人造合成皮革产品的内部结构与真皮所具有的超细胶原纤维极其相似，使第五代人造合成皮革的强度、舒适性、透气性、透湿性、手感、耐化学稳定性、耐磨性、抗皱性、质量均一性及可加工适应性等方面都好于真皮。

定岛纤维和不定岛纤维截面分别如图3-17和图3-18所示，纤维性能比较见表3-22。

由于不定岛海岛纤维减量抽出，采用的是甲苯，所以不定岛超纤皮革内部必然残留甲苯，不符合汽车座椅外套内装饰材料的技术标准要求，其纤维生产工艺本书不做详细介绍。而采用定岛海岛短纤维所加工的超纤皮革中，不含有残留甲苯，所以完全符合汽车座椅内装饰材料的技术性能要求，所以本书将重点介绍定岛海岛纤维的生产工艺方法和产品质量要求。

表3-22　海岛短纤维类型比较

定岛海岛纤维超纤皮革生产工艺。

（1）定岛型海岛超细纤维生产工艺流程。

①前纺工艺：聚酰胺PA（或聚酯PET）切片和水溶性聚酯PET切片→切片分别输送→结晶干燥→螺杆挤出机→过滤器→计量泵→复合纺丝→冷却→上油→卷绕→条筒。

②后纺工艺：集束架→导丝架→浸渍机→七辊牵伸机→水浴牵伸槽→七辊牵伸机→蒸汽加热器→七辊牵伸机→上油机→收束机→张力机→卷曲机→松弛热定型机→丝束张力架→切断机→打包机。

定岛型海岛纤维的种类及力学性能见表3-23。

表3-23　定岛型海岛纤维的种类及力学性能

（2）生产技术关键。超纤皮革是属于一种高科技非织造布深加工产品，从超纤皮革的生产工艺流程可以看出，要想加工出高品质的超纤皮革，必须掌握表3-24中各工序技术控制要点。

表3-24　各工序技术控制要点

3.超纤皮革的性能　表3-25给出了汽车座椅外套（Ford女士坤车）用超纤皮革与天然麂皮（羊皮）的性能对比结果，表3-26是奥迪轿车用超纤皮革与真皮及真皮绒的性能对比结果。

综上所述，可以看出，超细纤维仿真皮革在汽车座椅外套内装饰材料中有着巨大的应用潜力。随着超纤皮革加工技术的不断成熟，生产成本会逐渐降低，其市场竞争力和生命力会更强，不仅占领高端汽车内装饰材料市场，在中低档轿车的座椅外套内装饰材料市场中，也将占领一席之地。

表3-25　汽车座椅外套用超纤人造麂皮绒与天然麂皮绒（羊皮）性能对比

表3-26　超纤皮革与真皮及牛皮绒的对比结果

4.双组分纺粘水刺非织造合成革　国内最新研制成功的双组分纺粘水刺生产线，已投入使用，纤维细度可以达到0.056～0.089dtex，比普通短纤维同平方米质量非织造布强度提高50%。纺粘水刺法非织造布，海岛纤维开纤和纤网固结水刺工艺一次性完成，既不用甲苯开纤，也不用强碱开纤，生产的超纤皮革基布属于绿色环保高新技术产品。经过PU浸渍整理后，产品外观和内在质量都非常酷似真皮，有超真皮的理想效果，其售价远远超过真皮。由纺粘水刺超细纤维非织造布制成的合成革，弹性好、手感柔软、易染色、耐磨、耐折、耐酸碱、不变色、防水透气，是汽车座椅面料的最理想原材料。

四、汽车门面板和门立柱用非织造布内装饰材料

通常情况下，为了考虑汽车内部色彩搭配的协调性，车门面板和门立柱内装饰材料，都与汽车座椅面料选用同一种材料。常用于汽车门面板和门立柱内装饰材料的有涤纶机织物、涤纶针织物（含起绒织物）、聚氯乙烯（PVC）、PVC/ABS膜、聚氨酯、热塑性聚烯烃膜TPO、针刺法或水刺法涤纶短纤维非织造布和丙纶短纤维非织造布等。

随着汽车工业生产技术的进步，木板、胶合板的门内衬板逐渐退出了历史舞台，门面板内装饰材料与化学纤维增强内衬板一次模塑成型技术逐渐普及，要求内装饰材料必须具有良好的延伸性能，一般要求模塑伸长率要大于30%，另外，在一定温度、压力、时间的模塑成型过程中，内装饰面料的表观风格不能发生变化，尤其是表面绒毛不能倒伏，发生扭曲变形影响手感和高雅感，同时，还要求内装饰材料与内衬材料具有良好的黏结牢度，变形较大的凸凹部位，不能出现分层离骨。

然而，传统的机织物和针织物（含起绒产品），其织物紧密度都很低，机织物的组织结构特点，决定了经纬向的尺寸稳定性，不能符合30%模塑延伸性要求；针织物延伸性很好，但存在一个致命的缺点，模塑后回缩太大，容易出现褶皱，产生分层离骨。聚氨酯、PVC、PVC/ABS 和TPO材料，装饰效果不理想，档次低下，吸音、隔热、隔音、减震功能不强。新型非织造布汽车内装饰材料集美学性、功能性、舒适性、安全性和可回收性于一体，与门内衬板同为非织造布材料，黏结牢度大，延伸性一致，模塑后不回缩，凸凹部位不出现分层离骨，是一种非常理想的汽车内装饰材料。

汽车门面板内装饰材料的生产方法与座椅面料完全相同，有时，也选用与汽车地毯相同的内装饰材料，如采用涤纶短纤维针刺起绒非织造布和超纤皮革或超纤皮革绒（仿麂皮或桃皮绒）。大多数情况下，汽车门立柱内装饰材料与门面板内装饰材料的外观风格、内在质量和色彩搭配要求与座椅面料和地毯面料基本相同。

五、汽车衣帽架用非织造布内装饰材料

在轿车里，衣帽架的内装饰面积虽然不大，可它反映出一部轿车后部空间设计特点和风格，体现出汽车的个性化，保持轿车内部装饰材料的整体协调一致性，一般面积在0.5～1.0m2之间。而在客车上，衣帽架也被称作行李架，面积为几平方米不等。

1.对衣帽架表面材料的要求　无论是轿车衣帽架，还是客车衣帽架，其所用的表面内装饰材料，都有着严格的技术质量要求。尤其是轿车的衣帽架内装饰材料，是在宽大倾斜的玻璃窗之下，阳光直射，这就要求衣帽架内装饰材料，必须具有良好的耐光性、抗紫外线降解性、耐老化性和热尺寸稳定性。衣帽架上要经常性地放置衣物，所以内装饰材料还要有耐污性、易清洁性和耐磨性。随着汽车工业的高速发展，所有汽车内装饰材料，都必须集美学性、功能性、舒适性、安全性和环保性于一体，这就要求衣帽架内装饰材料还要具有吸音、降噪、隔音、减震、隔热、防寒作用。汽车工业的发展，逐步地使汽车配套零部件生产工艺集成化、模塑组件化，因此，衣帽架内装饰材料，还要具有可模塑性。衣帽架形状虽不复杂，但也要求内装饰材料要有良好的延伸性，与内衬板的黏结牢度要好，模塑后不能回缩，表面绒毛不能倒伏和扭曲变形，同时，还要具有可回收性。

2.衣帽架常用内装饰材料　早期的衣帽架内装饰材料，并没有引起汽车设计师和汽车制造商的重视，曾采用过木板、胶合板或塑料板上铺覆或粘贴一层机织物、针织物（含起绒）来进行装饰。也有用PVC、PU、PVC/ABS和TPO膜粘在内衬板上，随着汽车工业的发展，这些传统材料逐渐被淘汰，而以新型非织造布汽车内装饰材料所代替。高档次轿车常配置超纤仿真皮、仿麂皮、仿桃皮绒，中低档次轿车，常采用针刺起绒非织造布和普通针刺非织造布，也有的采用针刺提花非织造布做衣帽架内装饰材料。

根据衣帽架内装饰材料的具体技术质量要求，在原材料的选择上，基本上是以涤纶短纤维为主，尤其是在日本的汽车市场上，衣帽架内装饰材料几乎全部是聚酯纤维产品。在欧洲汽车市场上，衣帽架内装饰材料所用原材料60%以上也是涤纶短纤维非织造布产品，其余产品大部分是聚丙烯纤维非织造布汽车内装饰材料。在美国的汽车市场上，则全部采用聚丙烯纤维非织造布作衣帽架内装饰材料，很少用聚酯纤维非织造布。目前，客车的衣帽架基本上都采用模塑成型工艺，表面装饰材料60%～70%采用非织造布与内衬板复合模塑成型，非织造布产品的平方米质量一般为200～260g/m2，生产工艺方法与汽车顶篷呢基本相同。衣帽架外形若变化较大，为了确保内装饰材料表观风格和效果，内装饰材料的平方米质量要偏大选择；如果衣帽架外形变化不大，内装饰材料的平方米质量可以选择低一些。在采用织物嵌衬低压模塑成型衣帽架生产工艺方法时，一般多用聚丙烯针织物和聚丙烯树脂膜低压模塑成型衣帽架，最大平方米质量的聚丙烯针织物平方米质量范围一般为280～300g/m2；最小平方米质量聚丙烯针织物衣帽架内装饰材料平方米质量为200～220g/m2。

聚酯纤维非织造布衣帽架内装饰材料，在模塑成型加工过程中，具有较高的加工温度，可以提高模塑成型加工的生产效率，从而降低生产成本。而聚丙烯非织造布衣帽架内装饰材料，模塑成型加工温度低，生产效率不如聚酯产品，但是，因聚丙烯纤维密度小，只有0.90～0.91g/cm3，所以，符合汽车轻量化的发展要求，另外，聚丙烯纤维制品易于回收、成本较低。选择哪一种材料作衣帽架的内装饰材料，要根据汽车设计师的具体技术要求而定。

六、汽车行李箱用非织造布内装饰材料

行李箱是一部轿车的必备空间，早期的汽车设计，行李箱只作为一种物品的临时存放空间，并不注重其空间内部的装饰，随着舱门式后背和分离式后座的出现，人们发现，行李箱也是一个不可忽视的空间，而且行李箱的内装饰好坏，不仅影响汽车设计风格，和整车性价比的提升，还直接影响汽车的舒适性。行李箱的内装饰材料质量，与驾驶舱的内部舒适性息息相关，从消费者的角度，行李箱的内装饰也成为一款新车档次高低的衡量标准，也对他们的购买欲产生极大的诱惑。

图3-19是汽车行李箱内装饰材料示意图。

行李箱的内装饰材料包括后座椅内衬板表面内装饰材料、后翻板内衬板表面内装饰材料、行李箱左右侧内衬板表面内装饰材料、备胎座内衬板表面内装饰材料、行李箱地面护板表面内装饰材料。

中高档轿车行李箱全部采用针刺起绒涤纶或丙纶非织造布作为表面内装饰材料；备胎底座表面内装饰材料则采用普通针刺法非织造布。即便是低档轿车，其行李箱也采用普通针刺法非织造布作为内装饰材料，因为一部轿车的行李箱只需要3.5～4.0m2内装饰材料，成本不高，可功能性很好，装饰效果理想，可提升整车的性价比，增加汽车市场销售竞争力。中高档轿车一般采用中厚型内衬板复合的内装饰材料，抑制噪声、隔音、隔热、减震效果好。低档轿车一般从成本方面考虑，采用略轻薄的内衬板复合的内装饰材料，全部采用模塑组件，内衬板由再生纤维、天然纤维、玻璃纤维和低熔点纤维组成，有粘合法非织造布，也有针刺法非织造布。针刺起绒非织造布作为行李箱表面内装饰材料的一般平方米质量范围为350～ 450g/m2，其生产工艺与普通针刺法非织造布汽车地毯相同。因为选用汽车地毯相同材料，整车的内部空间协调一致，降低了非织造布的生产成本，对汽车零部件制造商，原材料具有互换通用性，减少了管理成本。备胎底座表面内装饰材料，普通针刺法非织造布平方米质量范围为280～300g/m2，其生产工艺与普通针刺法非织造布汽车地毯相同。

表3-27给出了宝来轿车行李箱左右侧内装饰材料技术标准，表3-28给出了捷达轿车行李箱内装饰材料的技术标准。

表3-27　宝来轿车行李箱左右侧内装饰材料技术标准

表3-28　捷达轿车行李箱内装饰材料的技术标准

（零件号165863 101D，检验依据TL—52094，温度23℃±2℃，相对湿度50%±2%）

行李箱内装饰材料常用纤维原料也是以涤纶短纤维为主，技术指标要求（见表3-27），还有丙纶和低熔点纤维。行李箱内装饰材料，在保证功能性前提下，还要考虑轻量化、低成本，尤其是低档次轿车行李箱配置的内装饰材料，更要注重成本。相比较而言，在汽车内装饰材料模塑成型组件中，除汽车地毯外，行李箱内装饰材料模塑成型组件形变量最大，制成率最低，因此说，行李箱内装饰材料产品质量要求最高，模塑成型最大延伸度为500～600mm，而且形状变化复杂。在模塑成型加工过程中压强较高，一般为250～400MPa，模压时间长，2～3min，形变量大。所以非织造布复合强度、黏结牢度、一体性必须要好，纤维的回弹性，卷曲度的热稳定性，都必须满足模塑组件的生产工艺技术要求，否则，就会出现穿孔、撕裂、成型不良、绒毛倒伏和扭曲变形，影响整个模塑组件的外观风格和内在质量，表3-29给出了阁瑞斯汽车内装饰材料的技术标准。

表3-29　阁瑞斯汽车内装饰材料的技术标准（J02.03.70—2003）

七、汽车其他部位用非织造布内装饰材料

1.遮阳板用非织造内装饰材料　遮阳板虽小，可对司机的安全驾驶所起的作用却是无法估量的，早期的汽车遮阳板是由金属框架与硬泡沫或纸板构成；后期在硬泡沫外面复合一层针织起绒布，既起到内装饰作用，又有吸光遮光作用；聚氯乙烯（PVC）出现后，人们又采用注射模塑法制成PVC遮阳板。

遮阳板紧靠近前挡风玻璃，因此，遮阳板材料必须具有良好的耐光、耐热、抗紫外线降解性和抗老化性。欧洲汽车市场多采用PVC遮阳板，当汽车顶棚内装饰材料对PVC用量越来越少的情况下，PVC遮阳板显然与新型非织造布汽车顶棚呢不相协调，与高档的纬编针织物顶棚呢不是一个档次，所以被逐渐淘汰下来。日本汽车市场上，遮阳板多用硬泡沫和纸板嵌衬在金属框架里，硬泡沫的耐老化性和纸板的遮光效果都不是十分理想。美国汽车市场，多用针织起绒织物复合在硬泡沫的外面，起到装饰作用，既增强了遮光功能，同时，又与针织物汽车顶棚呢保持协调一致性。

当新型非织造布汽车内装饰材料出现后，无论是采用针刺法或水刺法非织造布内装饰材料，还是采用超纤仿真皮桃皮绒、麂皮绒，遮阳板的构成材料不再使用泡沫材料，新型材料兼具了装饰功能和遮光功能的双重优点，因为非织造布与针织起绒布相比，成本低、档次高，与新型非织造布汽车顶棚呢相匹配，协调一致，与泡沫相比更耐老化，非织造布是三维立体网状结构，尤其是超纤仿真皮起绒的内部结构多微孔效果好于硬泡沫，遮光效果更加理想，表面光洁度低，不会在前挡风玻璃上形成反射光线，有利于司机安全驾驶。新型非织造布内装饰材料外观美丽、手感柔软、无异味、耐光、耐热、耐老化、抗紫外线照射、吸音、隔热、隔音、减震，是一种最佳的遮阳板内装饰材料，遮阳板内装饰材料用非织造布平方米质量范围一般为260～280g/m2；厚度为1.2～1.4mm。

2.仪表板用非织造布内装饰材料　仪表板的性能要求，在汽车内饰件中是最苛刻的，因为仪表板形状变化量最大，仪表板为了与仪表和控制部件相配合，不得不设计成复杂的形状。仪表板构成材料，必须具有良好的耐热性、耐低温性、延伸性、可模塑性、耐光性、抗紫外线性、耐老化性和耐磨性。仪表板靠近前风挡玻璃，此处温度一般很高，构成材料的热尺寸稳定性至关重要。随着汽车工业的发展，仪表板一体化模塑成型，这就给新型非织造布汽车内装饰材料，提供了应用空间。非织造布三维立体网状结构，完全能够满足形变量较大的仪表板模塑工艺加工的要求，所以，作为一种基布材料或表面装饰材料大量应用于仪表板加工。

在欧洲汽车市场上，多采用普通塑料薄膜中衬垫针织物或非织造布的方法，制成仪表板，此种仪表板模塑成型效果较好，但是表面光泽不柔和，反光率较高，对司机安全驾驶有一定的影响。超纤仿真皮仪表板是目前最高档，也是最理想的新型材料，但也存在着在前挡风玻璃上形成反射光线的问题，尤其是迎着强烈光线驾驶，这种现象会更显突出，从而降低了司机的驾驶安全性。随着非织造布加工技术水平的不断提高，采用物理和化学的方法，很好地解决了非织造布汽车内装饰材料耐污、易清洁性问题，仪表板直接采用非织造布模塑成型，既可解决复杂变形模塑问题，又解决了在挡风玻璃上形成反射光线的问题，即增强了仪表板的美学性，手感柔软，表面光泽柔和，有一种赏心悦目的美感，从而又增加了视觉和心理上的舒适性。非织造布产品的特殊结构，加之改性聚酯纤维的特殊功能，无疑增强了仪表板的多功能性，因此说，新型非织造布汽车内装饰材料，作为仪表板内装饰主体材料，大有发展空间。

3.杂物斗用非织造布内装饰材料　汽车已不再是单纯的代步工具，人们花费大量的时间，在车内从事商务、家务、社会和休闲活动，所以，前后左右的杂物斗，就显得尤为重要。仪表台下方的杂物斗、车门上的杂物斗、前排扶手箱的杂物斗和后排座椅上的可折叠杂物斗，能供司乘人员临时存放一些急用物品，虽然面积都不是很大，可采用高档的内装饰材料，会使轿车品位增加，个性化增强，特别是采用针刺起绒非织造布内装饰材料，手感柔软，集美学性、功能性和舒适性为一体。汽车设计师的设计理念，在不断更新，各处杂物斗的内装饰材料，也引起人们的普遍重视，它不仅保持了与汽车地毯的同步协调一致性，而且也增加了美感和功能性，增强了汽车消费者的舒适度和享受体验。杂物斗用非织造布内装饰材料的平方米质量一般为200～260g/m2之间。