劉娟
(煙臺正海汽車內飾件有限公司)
隨著我國汽車工業發展及其市場需求不斷提高,汽車地毯作為汽車內飾的關鍵零部件[1],其發展也愈加快速,汽車地毯、頂棚及汽車門板是汽車三大主要內飾部件,其主要作用是使汽車內部裝飾豪華漂亮,不僅遮蓋不應外露的零件(如線束、插接件等),還使車內顯得更加寬敞、整潔。加之地毯配有圖案和色澤,給人以美觀、華貴、柔軟舒適的感覺,提高了駕乘人員的舒適性。同時,地毯還能將發動機、傳動系統、車輪與地面摩擦產生的噪聲隔絕或減弱,起到隔音降噪的作用,使車內駕乘人員免受噪聲的傷害。另外,也遮蓋了車箱內的螺釘、空穴和零部件的尖角部位,使駕乘人員更加安全。
PVC主要成份為聚氯乙烯,通過加入增塑劑、穩定劑等成分來增強其耐熱性、耐寒性、韌性、延展性,其主要優點是易清潔,不易滋生霉菌。
目前國內外部分出租車、面包車、農用車等車型采用厚度在3 mm以內的PVC發泡材料,通過真空吸塑成型?,F在汽車駕駛室地板鈑金形狀越來越復雜,PVC片材表面的花紋在變形大處被拉伸、變形、甚至消失,使整個地毯外觀受到影響,同時也降低了隔音、隔熱及使用耐久性。隨著人們對外觀、車內空氣質量(氣味、VOC)、環保舒適及節能的要求越來越高,2007年國家頒布了HJ/T 400—2007《車內揮發性有機物和醛酮類物質采樣測定方法》;2009年國家環保部國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布《車內空氣中有害物質濃度要求》征求意見稿;2011年發布GB/T 27630—2011《乘用車內空氣質量評價指南》,2012年實施。由于PVC材質的地毯在密閉的駕駛艙內高溫下會釋放出難聞的味道,揮發的增塑劑會凝結在擋風玻璃上形成凝霧,導致整車氣味、VOC、冷凝組分超標,危害人身安全[2]。
PET地毯的主要材料之一為PET纖維,俗稱聚酯纖維或者滌綸纖維。纖維的線密度、斷裂強度、含油率、收縮率、回潮率及色差等性能是影響此地毯的主要技術指標。另外2種材料為PE(聚乙烯樹脂)和成型膠。PE的密度、熔體質量流動速度及拉伸性能是關注的焦點,成型膠的固含量、粘度、酸堿值殘留單體及氣味是控制的重點。
PET材質面飾材料主要經過開松、鋪網、針刺、涂膠及淋膜等工序制成,生產工藝流程圖,如圖1所示。
用PET材質面飾材料生產制造的地毯具有成本低、工藝簡單、性能可靠、氣味低、環保性能高的特點,是目前國內外汽車行業首選的主要材料,用其制造地毯的工藝流程圖,如圖2所示。
圖2中,重要工序是模具成型和沖孔切邊。模具成型:將面飾材料加熱之后經過模具成型后定型,加熱溫度和加熱時間的匹配至關重要,它對成型地毯的質量影響很大,最理想控制狀態是背襯具有最好可塑性而不老化,定型時間也是控制的關鍵因素,會影響到產品的變形及收縮。沖孔切邊:地毯屬于大型裝飾件,由于裝配關系,孔位遍布周邊和中間通道,有圓孔、方孔和異形孔,且孔的大小不同,朝向不同,需要很高的切割精度,根據產量的不同可以選擇一次性切割模具、水切割或人工切割。
EVA是乙烯-乙酸乙烯(醋酸乙烯)酯共聚物,它是由乙烯(E)和乙酸乙烯(VA)共聚而制得,EVA由于在分子鏈中引入了乙酸乙烯單體,從而降低了結晶度,提高了柔韌性、抗沖擊性、填料相溶性和熱密封性。一般來說,EVA性能主要取決于分子鏈上乙酸乙烯的含量。
復合EVA基材型面飾材料是在面毯背層復合上EVA材料,EVA復合過程包括配料、攪拌、粉碎、擠壓成型等步驟,其中配料即配方設計是考驗生產企業技術能力的關鍵指標。目前EVA市場魚龍混雜,若要滿足汽車行業對氣味、產品禁用/限用物質、有機物揮發量、霧化限值等日益嚴格的要求,各生產企業必須加大研發力度,才能在地毯基材行業占有一席之地。
復合EVA基材型面飾材料的結構示意圖,如圖3所示,用其制作汽車地毯的制作示意圖,如圖4所示。
復合EVA基材型地毯的顯著特點是尺寸穩定性好、隔音性能優。圖5示出3種面飾材料隔音曲線對比,可以看出復合EVA基材型的地毯優勢明顯。
汽車行業用簇絨材質地毯使用的纖維為PA尼龍纖維,依據設計的克重、紋理、顏色等相關要求通過機織、上膠、割絨等工序,完成簇絨地毯毯胚的制作,之后進行EVA骨架的復合,基本結構示意圖,如圖6所示。
簇絨地毯面料的價格是所有地毯面料里價格最昂貴的,一般高檔車使用。相比較而言,尼龍地毯保溫、降噪效果更好,而且表面不起靜電、容易清洗。
目前市場上使用的地毯面飾材料分為PVC地毯、PET針刺地毯、復合EVA基材地毯、PA簇絨地毯等,不同材質和結構的地毯性能對比,如表1所示。

表1 不同材質和結構地毯的性能對比
因車用地毯面飾材料種類很多,每種材料都有其各自的優缺點及工藝適應性,產品開發時需根據車型的市場定位、價格區間、性能要求等因素綜合平衡考慮,才能提高競爭優勢,滿足消費者日益增高的對轎車內飾美觀性、舒適性及環保性的要求。