摘要：介紹了層壓紡織品在汽車工業中的應用，論述了汽車用層壓紡織品的三種層壓工藝——焰熔層壓工藝、熱熔層壓工藝、水基黏合劑工藝的加工方法及其影響因素。為了提高汽車用層壓紡織品的產品質量，汽車用面料生產廠家需要選擇合適的生產工藝。
關鍵詞：紡織品論文
汽車工業的高速發展使得汽車用紡織品發展迅猛。調查顯示，每輛汽車平均耗用15~20kg的紡織品，我國每年的車用紡織品消費量在30萬~40萬t[1]。隨着汽車產量的不斷提高和紡織品在汽車應用範圍的不斷擴大，汽車工業已經成為產業用紡織品的一大消費對象。近年來，國外車用紡織品在產業用紡織品領域所佔的比重越來越大，西歐汽車用紡織材料在產業用紡織材料中更是達到了35%的比例，而中國汽車用紡織品的生產也正以每年15%~20%的速度遞增，但是仍不能滿足汽車工業日益增長的需求。目前，大部分汽車用紡織品是塗層織物、層壓織物和複合材料[2]。我國汽車用層壓紡織材料領域仍有巨大的發展空間。
1汽車用層壓紡織品介紹
1.1座椅面料
層壓技術生產的複合產品，廣泛用於服用、裝飾用、產業用領域[3]。汽車座椅織物幾乎都是由表層織物、聚氨酯泡沫層和疏鬆背襯三層材料組成的。層壓賦予織物柔軟的手感，有較深的縫合線外觀。疏鬆背襯有助於控制層壓織物的拉伸性能，也有利於提高縫接強度，同時還可以防止聚氨酯泡沫“扒”在其他物體表面幫助織物“移動”。汽車座椅面料需要具有良好的耐磨性、耐光性和抗紫外線。面料必須在使用幾年後仍具有較新的外觀和較好的性能，這樣才能使汽車具有較好的二手價[4]。此外，這些面料的使用壽命必須大於汽車使用壽命，一般要超過二十年或更長時間。汽車內部環境變化很大，夏天太陽照射下温度可高達100℃。同時，汽車內部封閉空間的相對濕度變化也很大，變化範圍在0~100%。目前，全球大約70%以上的座椅織物使用的是聚酯纖維[5]，因為聚酯具有很好的抗紫外線性能和優良的耐磨性，並且成本也很低。
1.2車頂內襯
汽車車頂內襯是由多組分相互層壓而成的，每層都具有其特殊的作用，有的是為了外表美觀，有的是為了隔音降噪，有的是為了提高車頂整體結構的剛性。特別在隔音、減震方面，研究人員做了大量的研究。粉末黏合劑或膠膜起着將各層材料黏合在一起的作用，但對於連續膠膜和切割膠膜哪個對隔音減噪更有幫助尚未得到統一結論。近年來非織造材料被廣泛用於車頂內襯的生產，逐漸代替了針織車頂內襯材料。與針織物相比，非織造材料具有價格低廉，較大變形後不產生收縮等特點。
1.3可摺疊式車篷
高檔汽車摺疊式車篷多采用三層層壓織物，外層材料需具備優良的防紫外線和其他光線輻射的功能，優良的耐水、耐霜凍、耐微生物、耐交通煙塵及耐汽車清洗劑的功能，還應具有在各種天氣中的尺寸穩定性和耐磨性。此外，對外層材料進行含氟化合物整理可以提高防污性能。目前，三層層壓車篷材料的內層多用聚酯斜紋織物，中間層多用橡膠，外層目前只有聚丙烯腈織物符合各項性能要求。
1.4汽車引擎罩內襯
汽車引擎罩內襯通常也是由層壓材料製得，主要目的是為了吸收和降低發動機噪音。引擎罩內襯主要由經酚醛樹脂處理的廢舊再生紡織品與非織造布兩面層壓而成。貼近發動機的一面需要具有防油、防洗滌劑、防水等性能，可以利用有機碳氟化物整理來提高這些能力。內襯越厚，隔音效果越好，但重量會加大，所以需要平衡內襯重量與吸音率。黏合劑也必須具有優良的耐熱及防水性，並且在汽車使用壽命內不會損壞。
1.5其他內部覆蓋材料
層壓和模壓結合的處理辦法也常用於車門面板、行李架等，這種工藝需要在織物背面複合一層屏蔽材料，用來防止熔融聚合物凝固前發生滲透。屏蔽層可以是非織造布、薄膜或密度更高的聚氨酯泡沫。但大多數的車門面板裝飾織物的生產仍然採用傳統層壓工藝，通常使用織物與聚氨酯泡沫或聚烯烴泡沫進行層壓，可以得到柔軟的手感及良好的隔熱、隔音效果。
2汽車用層壓紡織品生產工藝
2.1焰熔層壓工藝
焰熔層壓工藝在汽車座椅面料的生產中得到廣泛的應用。焰熔層壓工藝是利用聚氨酯泡沫本身作為黏合劑，將其與織物黏合在一起形成層壓制品，是一種經濟、快捷的生產加工工藝。在汽車座椅層壓織物的生產中，將表面織物、聚氨酯泡沫、稀疏織物底襯喂入層壓機，結合速度大約25~40m?min，氣體火焰將移動的聚氨酯泡沫熔化，成為黏合織物的黏合劑。熔融會使聚氨酯泡沫變薄，為補償損失的厚度，通常喂入泡沫的厚度要略高於規定的厚度。車頂和門板表面織物通常也採用此方法進行生產，只是不需要稀疏織物。焰熔層壓工藝的影響因素很多，主要歸結為以下幾個方面。(1)火焰温度及燃燒器與泡沫的距離。為了使層壓加工效果穩定，必須使用相同的設置。火焰温度取決於所用燃氣類型、燃氣與空氣的混合比及火焰噴射到泡沫的位置。為提高層壓速度及減少層壓過程中聚氨酯泡沫厚度損失，一般採用高温氣浪加熱熔融聚氨酯泡沫。這種方式可以在一定程度下提升火焰温度，還可以加強黏結效果並減少有毒氣體的產生。(2)層合速度要合適。速度太快，泡沫迅速通過火焰不能夠充分加熱熔融，導致產生的熔融態聚氨酯不夠，與面料的黏結強度較低；而速度太慢，聚氨酯停留在火焰加熱區域的時間延長，加熱過度產生過多的熔融態聚氨酯，一方面會浪費能量，使泡沫厚度損失較大，另一方面過多的熔融態聚氨酯可能會滲透表面織物影響面料手感。所以選擇合適的層合速度是非常重要的。(3)壓輥之間的距離會影響材料所受的壓力大小。壓力大時可以提高黏結強力但會使層壓過程中泡沫厚度損失加大；壓力小時會使材料複合時與黏合劑結合不充分，產品黏結強力不夠。(4)聚氨酯的阻燃等級升高也會加強層壓的黏合效果，因為阻燃等級高的聚氨酯較等級低的會產生更多的熔融聚氨酯。另外，聚氨酯泡沫的種類、泡沫密度、厚度、孔徑也對層壓產品質量起着重要作用。
2.2熱熔層壓工藝
由於聚氨酯燃燒產生具有潛在毒性的煙霧[6]，焰熔層壓工藝對環境的污染問題受到重視。作為替代方法，熱熔型黏合法逐漸受到人們的關注。熱熔層壓是利用加熱熱熔型黏合劑，當温度超過其熔點時產生的高黏合力將兩層材料黏合在一起，冷卻之後形成永久黏合[7]。熱熔層壓具有加工材料形狀、長度靈活，可加工不連續紡織品或其他柔性材料，黏合劑滲透少，產品透氣性好等特點。但熱熔層壓存在一個缺點，當第二層材料引入之前，暴露在空氣中的熱熔型黏合劑會快速冷卻使黏合性損失。2.2.1熱熔層壓方法根據熱熔層壓過程中施膠方式的不同，可將熱熔層壓歸結為以下幾種方法。(1)平板層壓法平板層壓的加工方法是熱熔型黏合劑、網或粉末在中間，上下兩面是層壓材料，一起喂入平板層壓機，加熱熔化黏合劑並生產出層壓產品。黏合網或黏合膜的寬度是固定的，需求量夠大，生產商可以生產任意尺寸的黏合網或黏合膜，使用粉末黏合劑可以不受加工範圍、織物長短等限制。平板加工前要先蒸發掉織物中的水分，以免其帶走機器產生的温度，影響產品質量。加工過程最重要的温度是“黏合劑温度”，即兩層材料之間黏合劑的實際温度，而非機器設定温度。根據產品厚度及機器運行速度，機器設定温度要比黏合劑温度高一定值，可用熱敏試紙測定黏合劑的實際温度。(2)粉末黏合劑層壓法粉末黏合劑層壓法是熱熔層壓法中最多樣、最經濟的方法，因為粉末黏合劑不受尺寸影響，成本也比膠網或膠膜低。粉末黏合劑適合哪種材料需要仔細考慮並預先做些試驗研究。粉末黏合劑用在汽車用層壓紡織品時，一般將黏合劑灑在織物表面，當層壓織物是稀疏織物時，必須將粉末灑在泡沫材料上，因為稀疏織物一般孔隙較大，黏合劑無法散佈在其表面。當粉末黏合劑需要灑在泡沫上時，要考慮粉末可能會落入泡沫孔隙中的情況，這樣不僅會造成浪費，還會使泡沫失去彈性，手感變硬，孔隙減少，透氣性降低等。因此，要根據泡沫孔隙合理選擇粉末黏合劑的粒徑。粉末黏合劑可以使用平板層壓機加工但不僅僅侷限於平板層壓機。(3)圓網點狀印刷和刮刀塗層法圓網點狀印刷或刮刀塗層層壓方法都是將粉末黏合劑配製成漿料，再使用圓網印刷機點狀印刷或用刮刀進行塗層加工。點狀印刷可以加工精緻的`輕薄材料，在加工過程中基材受熱時間少，降低了材料變硬、變色的風險。配製漿料必須要有適當的黏度、穩定性和流動性，並要根據需要的手感、黏合力設定好網眼尺寸。(4)凹版滾筒熱熔印刷法這種加工方法是將熱熔型黏合劑熔化存在貯料槽中，當滾筒旋轉，滾筒表面凹槽將黏合劑轉移到基材上，然後將其與另外一種材料壓合在一起。這種方法的缺點是每當換黏合劑或滾筒時要花費大量時間清理機器。2.2.2熱熔層壓影響因素熱熔層壓的影響因素和焰熔層壓有些區別，主要有以下幾種。(1)織物結構及規格、織物表面的平整度、紗線之間的孔隙大小及織物厚度等都對黏合工藝有影響。織物的緊度與厚度會直接影響熱熔膠對織物的滲透情況，要合理選擇，否則可能會出現透膠現象或產品手感太硬等情況。平整度則會影響施膠的均勻度，從而影響織物手感及黏結強度。(2)熱熔黏合劑的選擇。不同的黏合劑具有不同的黏合温度、耐熱性、耐水和溶劑性等。另外，不同類型的黏合劑對不同材料的黏合效果不同，生產商要根據產品具體的性能要求及生產工藝來選擇合適的黏合劑。(3)黏結温度、層壓壓力、複合速度等熱熔層壓工藝參數都會對產品質量產生影響。不同的熱熔膠有不同的熔點，應根據其選擇合適的層壓工藝黏結温度。黏結温度過低，熱熔膠未充分熔融，黏結強度不夠；黏結温度過高，容易發生透膠現象。層壓壓力直接影響熱熔膠嵌入材料的程度，合適的壓力可以使熱熔膠與織物充分接觸。複合速度會影響到機器温度向織物的轉移，從而影響黏結温度。複合速度過快，温度轉移效率低，會造成能量浪費；速度過慢會影響生產效率，所以選擇合適的複合速度也是非常的重要。
2.3水基黏合劑法
黏合劑法是利用水基黏合劑通過輥塗、刮塗、噴塗等方法，塗覆在需要黏合的基材上，使用紅外線預烘並迅速與另一層材料層合，然後在烘箱裏將多餘的水分蒸發掉，冷卻固化得到層壓織物的方法。此方法對環境污染小，設備簡單，且層壓產品手感好，不易燃，但其能耗大，黏結力弱。
3結語
目前，由於成本低廉、複合效果好、產品手感好等特點，我國汽車用層壓紡織品基本上採用的都是焰熔層壓法。隨着化工行業的發展及政府對環保的重視，熱熔層壓技術將會得到更廣泛的應用。汽車用紡織品生產廠家應綜合考慮成本、客户要求、自身加工條件及產品性能要求，合理選擇符合工藝及產品的方法，提高產品綜合性能及客户滿意度。
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