汽車頂棚面料的種類及應用

張衛紅 趙建勇

（煙臺正海合泰科技股份有限公司）

目前汽車內飾頂棚面料主要有針織面料、無紡布及PVC（聚氯乙烯）面料三大類。面料的性能及工藝適應性在內飾頂棚開發過程中，是汽車廠和項目開發人員較為關心的問題。經過十幾年的經驗積累及現場跟蹤研究，文章將目前汽車行業用到的各種面料的自身優缺點及工藝適應性進行了闡述。

1 針織面料

針織布分為經編和緯編針織布。由于經編布不易脫散、耐清洗及紋理花樣多，雖然在各種汽車面料中價格居首位，但還是應用最廣的一種面料，目前中高端車頂棚內飾材料主要采用經編布。

1.1 定義及機械特性

經編布系采用1組或幾組平行排列的紗線，于經向喂入針織機的所有工作針上，同時成圈而形成針織物。由于針織線圈的特殊結構，單項拉伸時，試樣的拉伸方向尺寸伸長，而在垂直于拉伸方向的尺寸縮短。拉伸開始階段內，試樣的伸長主要是線圈外形變化造成的，紗線的伸長影響因素極小[1]。這樣的機械特性有利于頂棚成型的穩定性，也是目前被汽車行業廣泛應用的主要原因。

緯編布是將紗線由緯向喂入針織機的工作針上，使紗線按順序彎曲成圈并相互串套而形成針織物的一種方法。

1.2 針織面料的復合狀態

1.2.1 3層結構針織面料

單層針織布+海綿軟泡+水刺無紡布。主要通過火焰復合的方式將3種單體材料粘結在一起，形成一個整體面料。此結構面料主要用于干法頂棚，能有效改善頂棚表面平整度，且因為背層加了無紡布，使面料與基材間的粘結力大大增加。如果用在濕法頂棚上，由于面料延伸率較低和隨形性差，前大燈及扶手窩等變形大的地方易產生褶皺。

1.2.2 2層結構針織面料

1）單層針織布+軟泡。該結構的面料靜態延伸率大，隨形性好，主要用于濕法頂棚，如果用在干法頂棚上，由于PU海綿與PU基材之間剝離力差，不易達到汽車廠要求。

2）單層針織布+針刺無紡布或水刺無紡布。該結構的面料復合方式是通過熱熔膠或膠粉復合，如果膠或膠粉的選擇不當，熔點過低，雖然面料本身的剝離力很好，但在頂棚熱成型時，由于膠受熱熔化，導致頂棚變形大的地方因應力作用，面料的針織布和無紡布之間會出現脫層現象。另外這種復合工藝的面料本身表面易有麻點等缺陷，掩蓋性也稍差，頂棚壓制過程中，一些缺陷往往暴露明顯。因有價格優勢，所以也偶爾被采用，主要用在干法頂棚。

針織面料具有紋理花樣多、美觀及相對易清洗的優點，特別是帶軟泡的針織面料，不僅可以掩蓋基材的一些小缺陷，還可以使頂棚看起來更飽滿。由于海綿有很好的壓縮性和回彈性，使頂棚在裝車匹配過程中較為容易，即使頂棚與護板和遮陽板間有小縫隙，海綿的回彈也會彌補頂棚與各種配件間的縫隙。該面料唯一的缺陷是由于海綿軟泡含有較多的有機揮發物，新制作的面料氣味較大，不容易達到汽車廠的VOC（揮發性有機化合物）要求。目前也有一種低氣味海綿，能滿足VOC要求，但成本較高。

2 無紡布面料

無紡布可以深度模壓成型，符合汽車內飾構件復雜表面形狀的要求，材料以天然纖維為主，具有綠色環保的特性[2]，所以近些年來，無紡布在汽車行業中的使用發展迅速。頂棚無紡布面料又可分為：普通針刺無紡布、固化無紡布、印花無紡布及縫編無紡布。

2.1 普通針刺無紡布

針刺無紡布是利用刺針的上下反復穿刺作用，將蓬松的纖網加固成布。其優點是生產速度快，價格便宜；缺點是易起毛，不耐磨，僅用在一些低端車型上。

2.2 固化無紡布

固化無紡布的前期工藝同普通針刺布相同，定型后增加一道表面噴膠工序，對面料表面進行固化處理。這樣處理后增加了面料表面的耐磨性能，且價格便宜，很容易滿足工藝需求，因此是目前無紡布頂棚中應用最廣的一種面料。

2.3 印花無紡布

印花無紡布是在普通無紡布的基礎上，利用模板對無紡布進行1～2次印花。印花無紡布相對普通無紡布來說，增加了汽車內飾的美觀性。由于印花無紡布的生產流程長，出現疵點的機會也多，所以印花面料的合格率比普通無紡布要低很多。

隨著使用的增多，印花無紡布在頂棚生產中暴露出的問題越來越多。最大的缺陷是不耐清洗，由于頂棚要經過模壓、水切割及后整理等多道工序，易出現臟污，其他種類的面料可以用酒精和洗潔精等清洗干凈，但印花面料的花點在清洗過程中極易被擦拭掉，造成整個頂棚報廢。另一種較嚴重的缺陷是在A柱及后尾等變形大的地方，無紡布表面組織易被破壞，非印花無紡布不明顯，但印花無紡布會出現花點變形及花點間距被拉大的現象。但因其具有一定的美觀性，價位又比針織面料低，也經常被汽車廠采用。

2.4 縫編無紡布

縫編無紡布是利用經編線圈結構對纖維網進行加固，以制成無紡布。該面料有針織面料的紋理，耐刮擦性比普通無紡布要好，價格又比針織面料低很多，所以近幾年來也逐漸被許多汽車廠認可。

縫編無紡布在實際應用中也暴露出不少缺點，一方面由于線圈結構的特殊性，水切割后頂棚邊緣易脫散，對于這種情況，可以在無紡布生產時加入一定量的低熔點PP纖維，經過烘箱加熱使低熔點纖維熔化，從而起到對線圈結構加固的作用；另一方面由于面料本身工藝的局限性，面料會出現厚薄不均勻的現象，嚴重時頂棚成型后變形大的地方會出現露基材等缺陷。近幾年隨著縫編工藝技術水平的提高，這些缺陷也在逐漸消失。

3 PVC面料

PVC人造革是以紡織或針織材料為底基，聚氯乙烯樹脂為涂層的仿革制品，也有不用基布的純PVC膜，外觀類似于天然皮革。壓制頂棚時，可以用單層革，也可以在單層革或膜背面復合海綿軟泡，但使用單層革和海綿層較薄的面料時，對頂棚的生產工藝及基材要求較高，稍有不慎，頂棚表面會出現玻纖勒痕或橘皮等缺陷。從環保角度看，PVC生產過程中產生和釋放的劇毒的二惡英及PVC中有毒的添加劑等都會污染環境，進入人體會有一定的致癌作用[3]，這種面料很難達到VOC的要求，所以應用較少，一般不會被家庭乘用車所采用，但由于其具有極易清洗的特點，會經常使用于出租車頂棚。

4 結論

目前開發的汽車內飾面料，除無紡布面料基本能滿足VOC要求外，針織面料和PVC面料都不易滿足要求。隨著大家對車內環境要求的提高，今后的研發重點是盡快開發出美觀耐用和低VOC的汽車內飾面料。