論高速列車鋪椅的不同材料應用與設計

劉阿威

（唐山華達總公司，河北 唐山 063035）

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論高速列車鋪椅的不同材料應用與設計

劉阿威

（唐山華達總公司，河北 唐山 063035）

隨著高速列車的不斷發展，其產品也在不斷地開發，在高速列車的鋪椅產品應用過程中，人們關注的是座椅的舒適度，同樣也關注高速列車鋪椅的材料應用與安全性能。要考慮高速列車實際運行的狀況，對鋪椅的不同部位選用不同的材料，要注重采用先進的座椅材料，使其具備安全、經濟、實用、環保的要求，并給人以良好的心理效應，使其成為高速列車先進技術應用的名片，引領高速列車交通事業不斷向前發展。

高速列車；鋪椅；材料；應用

我國的交通運輸事業發展迅速，以高速列車為代表的交通運輸方式成為了人們重要的交通工具，在高速列車不斷延伸的態勢下，我們可以從高速列車的座椅，領略到高速列車先進、安全、實用材料的高效運用和設計，并充分地感受到它在經濟性、環保性和輕量性方面的應用優勢和效應，并體會到未來高速列車座椅材料應用的發展趨勢和方向。

1 超纖皮在高速列車座椅中的應用與設計

在我國的高速列車座椅領域，研發出了一種先進仿生科技應用之下的環保新型材料，它與天然皮革材料相比，具有更為優越的經濟性、安全性和環保性特征，它是在高性能聚氨酯材料技術和現代紡織技術的支持之下，研發出的具有高真皮感的新型環保座椅材料。超纖皮又稱聚氨脂超細纖維合成革，它的內部組成物質有聚氨酯彈性體、超細纖維等組分，這些組分之中，聚氨酯與天然皮革的膠原蛋白相類似，超細纖維與天然皮革的膠原彈性纖維相類似，其結構如圖1所示。

通過比較發現，超纖皮的組織結構與天然皮革相類似，然而，超纖皮纖維是以尼龍6為原料，其中含有大量的酰胺鍵，這就使超纖皮含有優良的吸濕性能，而且在超纖皮之中，它的聚氨酯彈性體也有極強的回彈性能，我們可以通過對聚氨酯的軟硬度調節，觀察它在超纖皮中的微觀結構，可以發現有一種類似于真皮的真實觸感。在聚氨酯涂層的特殊設計之下，超纖皮材料加工而成的座椅可以如真皮般美觀。

超纖皮的生產流程包括紡絲、無紡布制備、聚氨酯含浸、減量開纖、涂層制備、染色整理等加工過程，一些頗具實力的超纖皮廠商還可以實現對聚氨酯彈性體的合成生產與制備。在這些生產流程的合成之下，可以生成具有上述結構的貼面超纖皮，在這個合成工藝之下可以使其具備仿頭層牛皮的風格，適宜于應用于車輛的內飾之中。并且在染色處理之下，可以形成絨面超纖革，它的風格呈現出仿麂皮的特色，可以應用于座椅之上。

圖1 天然皮革的顯微結構超纖皮的顯微結構

超纖皮的生產流程包括紡絲、無紡布制備、聚氨酯含浸、減量開纖、涂層制備、染色整理等加工過程，一些頗具實力的超纖皮廠商還可以實現對聚氨酯彈性體的合成生產與制備。在這些生產流程的合成之下，可以生成具有上述結構的貼面超纖皮，在這個合成工藝之下可以使其具備仿頭層牛皮的風格，適宜于應用于車輛的內飾之中。并且在染色處理之下，可以形成絨面超纖革，它的風格呈現出仿麂皮的特色，可以應用于座椅之上。

高速列車座椅選用的超纖皮具有超強的性能優勢，它與天然頭層牛皮相比，從常規的力學性能來看，其抗張強力、撕裂強力和針眼撕裂強力都有不可替代的優勢，并且還重點體現出以下幾個方面的優勢性能：

一是優越的阻燃性能。在高速列車上的座椅材料選用這種超纖皮，具有優越的阻燃性能。按照我國軌道交通內飾各部件的驗收標準來看：高速列車座椅用的材料氧指數要≥32，可燃性等級要達到S4，煙霧生產等級要達到SR2，熔滴性等級要達到ST2。通過測試表明，這種應用于高速列車座椅上的超纖皮的燃燒安全性能完全符合上述要求，可以作為高速列車座椅的面料。

二是具有成本低廉的經濟性能。超纖皮相較于真皮而言，明顯降低了生產成本，它的材料利用率高達85%，而天然皮革的材料利用率卻低許多，極大地降低了生產耗費成本。同時，超纖皮的材料質地均勻，這對于生產過程中的剪裁工序而言，具有較高的生產效能，在厚薄穩定、均勻的前提下，超纖皮的剪裁穩定、效率較高，而真皮存在較大的質地、厚薄變化，需要根據真皮的不同特征進行剪裁，很顯然，其生產效率遠不如超纖皮。

三是具有輕量化的優越性能。在高速列車座椅中的超纖皮應用，也有其卓越的輕量化特性，并且這也是未來高速軌道交通發展的趨勢和方向。在相同的厚度下，超纖皮表現出比真皮更為良好的物理力學特征，而其單位面積的質量卻比真皮要小很多，經過測試表明，高速列車中的超纖皮座椅要比真皮座椅輕622g/個。

四是具有良好的環保性能。高速列車座椅中應用超纖皮，可以在環保安全性能方面，表現出不可替代的優勢，它具有不含可溶性鉛、可溶性鉻、可溶性鎘、可溶性汞的特性，揮發物也小于35g/m2,完全符合《機車車輛內裝材料及室內空氣有害物質限量》的標準，在揮發物、氣味性、游離甲醛等方面，也具有安全環保的性能。

五是實現高速列車內飾的協調性能。由于超纖皮可以在顏色和皮紋上，進行多樣化的加工選擇，并通過不同涂層的特殊化設計和應用，可以使乘客感受到舒適的顏色、皮紋、光霧度等，并在超纖皮座椅與墻部、地板等內飾的協調統一之下，可以使乘客享受到豐富化色澤和舒適愉悅的氛圍。同時，超纖皮還可以實現對涂層和基布的異色處理，呈現出不同的色澤，并在打孔處理的方式之下，對乘客的視覺產生沖擊，增強列車座椅的舒適、協調性。

高速列車座椅的超纖皮設計與應用必將沿著更為環保和高性能的方向發展，在水性聚氨酯技術和無溶劑聚氨酯技術不斷升級和進步的條件下，超纖皮的制造過程必將更加優化，例如可以運用碳纖維替代尼龍纖維和滌綸纖維，減少或消除座椅的金屬材料，從而使高速列車座椅的剛度和強度達到規定的要求，同時也可以極大地降低金屬材料的重量，從而提升安全性能。

2 高速列車鋪椅紡織品的設計與應用

在高速列車座椅的紡織品面料的性能設計方面，主要考慮以下幾個因素：

一是列車座椅蒙面材料的堅韌性。在高速列車座椅的蒙面材料中，紡織品面料的纖維類別、紗線形式、紗線捻度、織物密度、織物重量等因素。對于面料的強度和性能有直接的影響，面料的紗線強度要大，能夠承受拉伸以及由此帶來的摩擦損耗，要具有良好的回彈性能，紡織品織物的密度組織也要結實，對于高速列車的座椅而言，其蒙面材料的織物要能夠有五年左右的使用壽命。

二是列車座椅蒙面材料的摩擦系數。在高速列車座椅上的蒙面材料要有一定的表面摩擦系數，能夠增加坐姿的穩定性和舒適度。

三是列車座椅蒙面材料的穩定性。對于高速列車座椅的蒙面織物的織造工藝方法也有一定的要求，要使這種織物材料抗起球、抗鉤絲、抗脫滑、撕裂等。同時，織物的色牢度方面，也要達到較高的要求，防止座椅蒙面在使用過程中發生脫色、褪色現象。

四是列車座椅蒙面材料的透氣性能。織物材料要具有吸濕性，可以快速地傳遞濕氣，從而使其具有良好的透氣性能，同時，還可以對織物材料進行軋光處理，增強透氣性能。

五是抗污性能。高速列車座椅上的織物材料要具有抗污性能，要在設計時考慮織物材料的拒水、拒油等問題，可以采用碳氟化合物實現座椅織物材料的拒污處理。

3 結束語

高速列車的座椅面料可以選用超纖皮和紡織物材料，可以從物理力學和環保的角度，對高速列車座椅進行設計和改造，使高速列車的座椅具有輕量化和經濟化的特征。并且可以獲得極為先進的性能，諸如回彈性能、環保性能、阻燃性能、抗撕裂性能等，從而使高速列車的座椅經濟實用、環保而先進，可以替代天然皮革材料，成為未來調整列車座椅材料的發展趨勢和應用方向，更好地提升乘客的舒適度和安全性。

[1]高紅.城際列車座椅紡織品紋樣設計及應用研究[D].西南交通大學 2012 .

[2]李齡.超纖皮替代真皮在汽車座椅上的應用研究[J].汽車工藝與材料. 2014(07).

TS943.4

A

1671-0711（2016）11（上）-0160-02