我國汽車用非織造布發展現狀及趨勢分析
2012-6-28 來源:中國聚合物網
關鍵詞:非織造布 汽車用 發展現狀
汽車用隔音降噪材料應該盡可能滿足以下指標:一是輕量化是整個汽車制造領域發展的大趨勢,輕量化材料施工后不會使車身自重增加太多,增加油耗;二是在寬頻帶范圍內隔音性能和吸音性能好,隔音性能和吸音性能長期穩定、可靠;三是具有一定的強度,安裝和使用過程中不易破損,耐老化,耐候性好,使用壽命長;四是外觀整潔,無污染;防潮防水,耐腐防蛀,不易發霉;五是不易燃燒,具有一定的防火助燃性能;六是環保,不含石棉、玻璃纖維、鉛等重金屬有害物質等;七是便于施工,如裁剪、粘貼牢固等。
吸音是汽車用非織造布材料的最主要用途之一,用量很大,主要用于頂棚、地板、車蓋、擋泥板、儀表盤周圍,以及發動機罩和空調風道等。另外,高級車在門柱內部等空間中都盡可能填入較多的吸音材料,以提高汽車整體的靜音效果。在汽車各部位中,吸音材料用量最多的是儀表盤周邊(吸音要求較高)。
目前,汽車用隔音非織造布的規格較多,克重一般在500~2200g/m2,其中500~800g/m2的用量居多,一般每輛轎車的使用量在3.5m2左右。
據統計,2010年中國轎車產量為983.84萬輛,據此保守估計,目前我國每年所需的非織造隔音材料將達3400萬平方米。該產品所用的主要原料為各種廢纖維,再加入部分熱熔粉或熱融纖維加工而成,但吸音、隔音效果一般。目前較多用于中低檔轎車。將該類產品加以改進,可提高吸音隔音性能,可擴大產品的應用領域。
綠色可再生材料主導趨勢
目前流行的研發趨勢是:根據生活方式的變化,追求便利性、經濟性、明快舒適及多樣化的需求,開發具有深度模壓成形性、輕量化、薄型化的非織造材料;滿足環境保護的需求,開發以節省能源、資源及具有循環再生使用特性的“綠色”的內飾材料,開發單一材質的非織造內飾材料;開發輕量化、具有更好吸音、隔音性能,防沾污、抗菌、消臭、芳香、具有負離子性能的功能性非織造內飾材料。
國外汽車內飾件開發研究方面一個值得注意的趨勢是:在汽車內飾結構材料(如車頂、車門內飾板以及后艙蓋板等)方面,重視采用麻類天然纖維。采用天然纖維的熱塑性或熱固性模壓性(如車門板等)已成為歐系轎車的標準配置,每輛轎車所用的天然纖維達5~10千克,作為一種新的加工技術,“麻天然纖維+聚丙烯注射模壓技術”在未來將呈繼續增長的態勢。麻類天然纖維在汽車模壓內飾件中應用增長的原因在于它可提供生態與耐沖擊更佳、韌性更佳的結構件,同時有助于降低車重,改進車輛的燃油經濟性。
超細纖維結構的增強效果
汽車內飾用非織造布以長絲熱軋布、針刺基材為主。目前用量較多的是紡粘和針刺非織造布,其他諸如化學粘合、熱粘合、熔噴、縫編等非織造布也都有應用,采用何種方法主要取決于產品功用和成本等因素,其中紡粘法占66%,針刺占27%,水刺/樹脂粘合占6%,其他占1%。
非織造布的吸音性可以通過超細纖維結構得到增強,如超細合成纖維或天然纖維(如棉)等。從2000年前后開始,超細纖維開始用于生產輕量化的高性能吸音材料。
超細纖維可以增大纖維的比表面積,同時縮小纖維間的距離,并能提高聲波透過吸音材料時空氣和纖維表面的粘性空氣摩擦阻力。另外,材料的隔熱性能也可通過減少材料內部空氣的對流擴散進行改善。吸音材料和絕熱材料多采用相似結構,高性能吸音材料一般也能成為高性能隔熱材料。
縫編和垂直成網仍是空白
廢紡纖維加工制備的非織造布還用于汽車地板隔音、減震材料,以及與其他材料進行模塑。它是一種多孔吸聲材料,隨機分布的纖維間形成了無數曲折連通的微孔并通至表面,當聲波射到非織造布上時,一部分能量被反射,一部分能量進入空隙,引起空隙中的空氣和廢紡纖維的細小纖維的振動,由于摩擦和粘滯阻力,使相當一部分聲能轉化為熱能被吸收掉。
廢紡纖維一般加工成與酚醛樹脂結合網,密度為50~100Kg/m3,這些采用表面自粘性的片狀或經過涂層用作車頂、地板隔音、減震。
用廢紡纖維非織造布制備吸音材料和能承受自重部件時,克重一般為100~250Kg/m3。手感柔軟有彈性或密實,這樣的非織造布/網氈經模壓可作為發動機機罩、汽車前身和儀表盤上的絕緣材料,也可作為汽車地板坑道、行李箱和車頂的襯里。
在高端汽車中還使用到諸如縫編和垂直成網(VLAP)制造技術。縫編非織造布非常適合于做汽車裝飾材料,而垂直成網非織造布主要用于汽車隔音隔熱件,這兩種非織造布在我國汽車應用中幾乎為空白。
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