汽车顶棚面料的种类及应用

张卫红 赵建勇

（烟台正海合泰科技股份有限公司）

目前汽车内饰顶棚面料主要有针织面料、无纺布及PVC（聚氯乙烯）面料三大类。面料的性能及工艺适应性在内饰顶棚开发过程中，是汽车厂和项目开发人员较为关心的问题。经过十几年的经验积累及现场跟踪研究，文章将目前汽车行业用到的各种面料的自身优缺点及工艺适应性进行了阐述。

1 针织面料

针织布分为经编和纬编针织布。由于经编布不易脱散、耐清洗及纹理花样多，虽然在各种汽车面料中价格居首位，但还是应用最广的一种面料，目前中高端车顶棚内饰材料主要采用经编布。

1.1 定义及机械特性

经编布系采用1组或几组平行排列的纱线，于经向喂入针织机的所有工作针上，同时成圈而形成针织物。由于针织线圈的特殊结构，单项拉伸时，试样的拉伸方向尺寸伸长，而在垂直于拉伸方向的尺寸缩短。拉伸开始阶段内，试样的伸长主要是线圈外形变化造成的，纱线的伸长影响因素极小[1]。这样的机械特性有利于顶棚成型的稳定性，也是目前被汽车行业广泛应用的主要原因。

纬编布是将纱线由纬向喂入针织机的工作针上，使纱线按顺序弯曲成圈并相互串套而形成针织物的一种方法。

1.2 针织面料的复合状态

1.2.1 3层结构针织面料

单层针织布+海绵软泡+水刺无纺布。主要通过火焰复合的方式将3种单体材料粘结在一起，形成一个整体面料。此结构面料主要用于干法顶棚，能有效改善顶棚表面平整度，且因为背层加了无纺布，使面料与基材间的粘结力大大增加。如果用在湿法顶棚上，由于面料延伸率较低和随形性差，前大灯及扶手窝等变形大的地方易产生褶皱。

1.2.2 2层结构针织面料

1）单层针织布+软泡。该结构的面料静态延伸率大，随形性好，主要用于湿法顶棚，如果用在干法顶棚上，由于PU海绵与PU基材之间剥离力差，不易达到汽车厂要求。

2）单层针织布+针刺无纺布或水刺无纺布。该结构的面料复合方式是通过热熔胶或胶粉复合，如果胶或胶粉的选择不当，熔点过低，虽然面料本身的剥离力很好，但在顶棚热成型时，由于胶受热熔化，导致顶棚变形大的地方因应力作用，面料的针织布和无纺布之间会出现脱层现象。另外这种复合工艺的面料本身表面易有麻点等缺陷，掩盖性也稍差，顶棚压制过程中，一些缺陷往往暴露明显。因有价格优势，所以也偶尔被采用，主要用在干法顶棚。

针织面料具有纹理花样多、美观及相对易清洗的优点，特别是带软泡的针织面料，不仅可以掩盖基材的一些小缺陷，还可以使顶棚看起来更饱满。由于海绵有很好的压缩性和回弹性，使顶棚在装车匹配过程中较为容易，即使顶棚与护板和遮阳板间有小缝隙，海绵的回弹也会弥补顶棚与各种配件间的缝隙。该面料唯一的缺陷是由于海绵软泡含有较多的有机挥发物，新制作的面料气味较大，不容易达到汽车厂的VOC（挥发性有机化合物）要求。目前也有一种低气味海绵，能满足VOC要求，但成本较高。

2 无纺布面料

无纺布可以深度模压成型，符合汽车内饰构件复杂表面形状的要求，材料以天然纤维为主，具有绿色环保的特性[2]，所以近些年来，无纺布在汽车行业中的使用发展迅速。顶棚无纺布面料又可分为：普通针刺无纺布、固化无纺布、印花无纺布及缝编无纺布。

2.1 普通针刺无纺布

针刺无纺布是利用刺针的上下反复穿刺作用，将蓬松的纤网加固成布。其优点是生产速度快，价格便宜；缺点是易起毛，不耐磨，仅用在一些低端车型上。

2.2 固化无纺布

固化无纺布的前期工艺同普通针刺布相同，定型后增加一道表面喷胶工序，对面料表面进行固化处理。这样处理后增加了面料表面的耐磨性能，且价格便宜，很容易满足工艺需求，因此是目前无纺布顶棚中应用最广的一种面料。

2.3 印花无纺布

印花无纺布是在普通无纺布的基础上，利用模板对无纺布进行1～2次印花。印花无纺布相对普通无纺布来说，增加了汽车内饰的美观性。由于印花无纺布的生产流程长，出现疵点的机会也多，所以印花面料的合格率比普通无纺布要低很多。

随着使用的增多，印花无纺布在顶棚生产中暴露出的问题越来越多。最大的缺陷是不耐清洗，由于顶棚要经过模压、水切割及后整理等多道工序，易出现脏污，其他种类的面料可以用酒精和洗洁精等清洗干净，但印花面料的花点在清洗过程中极易被擦拭掉，造成整个顶棚报废。另一种较严重的缺陷是在A柱及后尾等变形大的地方，无纺布表面组织易被破坏，非印花无纺布不明显，但印花无纺布会出现花点变形及花点间距被拉大的现象。但因其具有一定的美观性，价位又比针织面料低，也经常被汽车厂采用。

2.4 缝编无纺布

缝编无纺布是利用经编线圈结构对纤维网进行加固，以制成无纺布。该面料有针织面料的纹理，耐刮擦性比普通无纺布要好，价格又比针织面料低很多，所以近几年来也逐渐被许多汽车厂认可。

缝编无纺布在实际应用中也暴露出不少缺点，一方面由于线圈结构的特殊性，水切割后顶棚边缘易脱散，对于这种情况，可以在无纺布生产时加入一定量的低熔点PP纤维，经过烘箱加热使低熔点纤维熔化，从而起到对线圈结构加固的作用；另一方面由于面料本身工艺的局限性，面料会出现厚薄不均匀的现象，严重时顶棚成型后变形大的地方会出现露基材等缺陷。近几年随着缝编工艺技术水平的提高，这些缺陷也在逐渐消失。

3 PVC面料

PVC人造革是以纺织或针织材料为底基，聚氯乙烯树脂为涂层的仿革制品，也有不用基布的纯PVC膜，外观类似于天然皮革。压制顶棚时，可以用单层革，也可以在单层革或膜背面复合海绵软泡，但使用单层革和海绵层较薄的面料时，对顶棚的生产工艺及基材要求较高，稍有不慎，顶棚表面会出现玻纤勒痕或橘皮等缺陷。从环保角度看，PVC生产过程中产生和释放的剧毒的二恶英及PVC中有毒的添加剂等都会污染环境，进入人体会有一定的致癌作用[3]，这种面料很难达到VOC的要求，所以应用较少，一般不会被家庭乘用车所采用，但由于其具有极易清洗的特点，会经常使用于出租车顶棚。

4 结论

目前开发的汽车内饰面料，除无纺布面料基本能满足VOC要求外，针织面料和PVC面料都不易满足要求。随着大家对车内环境要求的提高，今后的研发重点是尽快开发出美观耐用和低VOC的汽车内饰面料。