我國(guó)汽車用非織造布發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析
2012-6-28 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞:非織造布 汽車用 發(fā)展現(xiàn)狀
汽車用隔音降噪材料應(yīng)該盡可能滿足以下指標(biāo):一是輕量化是整個(gè)汽車制造領(lǐng)域發(fā)展的大趨勢(shì),輕量化材料施工后不會(huì)使車身自重增加太多,增加油耗;二是在寬頻帶范圍內(nèi)隔音性能和吸音性能好,隔音性能和吸音性能長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠;三是具有一定的強(qiáng)度,安裝和使用過(guò)程中不易破損,耐老化,耐候性好,使用壽命長(zhǎng);四是外觀整潔,無(wú)污染;防潮防水,耐腐防蛀,不易發(fā)霉;五是不易燃燒,具有一定的防火助燃性能;六是環(huán)保,不含石棉、玻璃纖維、鉛等重金屬有害物質(zhì)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(fā)動(dòng)機(jī)罩和空調(diào)風(fēng)道等。另外,高級(jí)車在門柱內(nèi)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(guī)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(jù)統(tǒng)計(jì),2010年中國(guó)轎車產(chǎn)量為983.84萬(wàn)輛,據(jù)此保守估計(jì),目前我國(guó)每年所需的非織造隔音材料將達(dá)3400萬(wàn)平方米。該產(chǎn)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(chǎn)品加以改進(jìn),可提高吸音隔音性能,可擴(kuò)大產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。
綠色可再生材料主導(dǎo)趨勢(shì)
目前流行的研發(fā)趨勢(shì)是:根據(jù)生活方式的變化,追求便利性、經(jīng)濟(jì)性、明快舒適及多樣化的需求,開發(fā)具有深度模壓成形性、輕量化、薄型化的非織造材料;滿足環(huán)境保護(hù)的需求,開發(fā)以節(jié)省能源、資源及具有循環(huán)再生使用特性的“綠色”的內(nèi)飾材料,開發(fā)單一材質(zhì)的非織造內(nèi)飾材料;開發(fā)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(fù)離子性能的功能性非織造內(nèi)飾材料。
國(guó)外汽車內(nèi)飾件開發(fā)研究方面一個(gè)值得注意的趨勢(shì)是:在汽車內(nèi)飾結(jié)構(gòu)材料(如車頂、車門內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)配置,每輛轎車所用的天然纖維達(dá)5~10千克,作為一種新的加工技術(shù),“麻天然纖維+聚丙烯注射模壓技術(shù)”在未來(lái)將呈繼續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。麻類天然纖維在汽車模壓內(nèi)飾件中應(yīng)用增長(zhǎng)的原因在于它可提供生態(tài)與耐沖擊更佳、韌性更佳的結(jié)構(gòu)件,同時(shí)有助于降低車重,改進(jìn)車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。
超細(xì)纖維結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)效果
汽車內(nèi)飾用非織造布以長(zhǎng)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(xué)粘合、熱粘合、熔噴、縫編等非織造布也都有應(yīng)用,采用何種方法主要取決于產(chǎn)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(guò)超細(xì)纖維結(jié)構(gòu)得到增強(qiáng),如超細(xì)合成纖維或天然纖維(如棉)等。從2000年前后開始,超細(xì)纖維開始用于生產(chǎn)輕量化的高性能吸音材料。
超細(xì)纖維可以增大纖維的比表面積,同時(shí)縮小纖維間的距離,并能提高聲波透過(guò)吸音材料時(shí)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(guò)減少材料內(nèi)部空氣的對(duì)流擴(kuò)散進(jìn)行改善。吸音材料和絕熱材料多采用相似結(jié)構(gòu),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(wǎng)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(jìn)行模塑。它是一種多孔吸聲材料,隨機(jī)分布的纖維間形成了無(wú)數(shù)曲折連通的微孔并通至表面,當(dāng)聲波射到非織造布上時(shí),一部分能量被反射,一部分能量進(jìn)入空隙,引起空隙中的空氣和廢紡纖維的細(xì)小纖維的振動(dòng),由于摩擦和粘滯阻力,使相當(dāng)一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能被吸收掉。
廢紡纖維一般加工成與酚醛樹脂結(jié)合網(wǎng),密度為50~100Kg/m3,這些采用表面自粘性的片狀或經(jīng)過(guò)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(shí),克重一般為100~250Kg/m3。手感柔軟有彈性或密實(shí),這樣的非織造布/網(wǎng)氈經(jīng)模壓可作為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)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?shù)囊r里。
在高端汽車中還使用到諸如縫編和垂直成網(wǎng)(VLAP)制造技術(shù)?p編非織造布非常適合于做汽車裝飾材料,而垂直成網(wǎng)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(guó)汽車應(yīng)用中幾乎為空白。
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