技术探讨　Technical lnvestigations
针刺起绒复合非织造布汽车内饰材料的
生产工艺技术研究
冷纯廷
(吉林纺织技术开发中心，吉林长春130012)
摘要：介绍了针刺起绒复合汽车内饰材料的结构性能及特点，结合几年来的生产工艺技术研究和产品应用开发，展示了未来的发展前景。关键词：非织造布；汽车；内饰材料；研究；应用
中图分类号:TS176.5　文献标识码:A  文章编号:100522054(2007)022*******
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吉利领克收稿日期:2007201215
1　引言
自改革开放以来，中国的汽车工业发生了翻天覆地的变化，发展速度异常迅猛，平均年递增指数在33%～50%，这在美国、日本以及欧洲的汽车发展历
史上也是罕见的。2006年，美国的汽车年产量达到了1500万辆，日本的汽车产量去年实现了1000万辆，中国的汽车产量也突破了650万辆，整个欧洲的汽车年产量还不足1000万辆。据有关专家预测，到2010年中国的汽车产量将超过日本，有望实现1200万辆。从目前的发展趋势看，中国的汽车工业
今后还将具有着良好的发展势头，其中一个非常重要的原因就是中国是未来世界上最大的汽车消费市场。我国汽车工业的快速发展，拉动了整个汽车产业链的高速发展，从而导致汽车内饰材料不断向舒适型、经济型、环保型方向发展。针刺起绒汽车地毯、高档针刺汽车顶棚呢、簇绒汽车地毯复合用针刺非织造布、热熔法非织造布汽车内饰材料，无论从产品的技术应用性能，还是产品的外观风格和产品的质量档次，都远远好于传统的低档次针刺非织造布汽车内饰材料，而产品的成本并不比前者高。针刺起绒非织造布复合汽车内饰材料的技术应用性能和产品风格可与高档的簇绒产品相比美，然而成本只是簇绒产品的1/3～1/5；高档次针刺汽车顶棚呢的
成本只是经编和纬编针织面料的1/3，非常适用于中低档次的轿车内饰材料；热熔法汽车内饰材料不仅可以加工汽车顶棚，还可以加工汽车门板，也可以加工汽车坐椅内衬材料等，是热熔再生纤维衬垫材料的理想替代产品。从目前的发展趋势看，无论是国际市场，还是国内汽车内饰材料市场，针刺起绒汽车地毯、针刺汽车顶棚呢、汽车地毯复合用针刺非织造布、热熔法汽车内饰材料在汽车工业中的应用量越来越大。其原因一方面是这些新型汽车内饰材料具有良好的技术应用性能和表观效应，另一方面其产品成本决定了市场份额的逐步扩大。所以说，这些新型汽车内饰材料的应用市场潜力很大，今
后将具有良好的发展前景。
2　产品的结构性能及特点
现如今汽车工业已经发展到高速成熟期，全世界的汽车工业市场竞争如此激烈，传统的低档次针刺非织造布汽车内饰材料已不能够满足现代化汽车工业发展的需要，其生产工艺技术、产品的表观风格和质量档次都要进行改进和提高，这样才能与汽车工业快速同步发展。为此，从二十世纪末，在传统针刺非织造布汽车内饰材料生产工艺技术的基础上，开始研究新型的针刺起绒非织造布复合汽车内饰材料。这种新型汽车内饰材料产品的质地紧密柔软不脱绒，表面丰满，立体表观效应好，机械强度大，模压成型延伸性好，吸音减震、隔音降噪效果理想，防寒
第15卷第2期2007年4月              非织造布Nonwovens                  Vol 115,No 12
Apr 1,2007
保暖透气性好，所以在汽车工业的应用中很受欢迎，应用量越来越大。
针刺起绒非织造布的生产工艺技术可以说是一种高新技术，无论国外还是国内还都处于发展研究阶段，有些方面还有待于不断改进和提高。针刺起绒是一种新型的针刺非织造布加工方法，这种新技术是以传统的针刺方法为基础，采用一种弹性尼龙毛刷作为托网板的替代物，使针刺技术更加科学化，
产品更加高档化，从而提高了产品的自身技术应用性能、科技含量和附加价值，扩大了产品的应用领域，使其成为一种更为理想的新型汽车内饰材料。在普通针刺非织造布的生产过程中，针刺机的刺针在金属托网板Φ315～615mm的孔眼中作上下运动，刺针的钩刺钩住部分纤维，并带动其周围的纤维上下一起运动。纤维在通过拖网板孔眼时，受到孔眼周围板面的摩擦阻力，从而使部分纤维穿过整体纤维网，形成无数根纤维簇“销钉”。这些纤维簇“销钉”钉在整个纤维网中，使纤维网实现了自身缠结的目的。金属托网板的较大孔眼使针刺非织造布产品表面形成明显的针迹针痕，牵伸率较大，生产过程中断针现象严重，产品柔软度较差。然而，新型的针刺起绒生产工艺技术，在传统的针刺机上取消了金属托网板，采用了无数根Φ0120～0130mm尼龙丝毛刷取代金属托网板，从而克服了金属托网板孔眼过大带来的不足。在无数根尼龙丝之间只存在Φ0110～0115mm的空隙，当刺针的钩刺带着部分纤维穿入毛刷层时，在惯性力的作用下，刺针的针尖将毛刷尼龙丝挤开，刺针的钩刺带着部分纤维进入到毛刷尼龙丝中，而刺针周围的大部分纤维则被毛刷拖住，当刺针从尼龙毛刷中抽出时，被带进毛刷尼龙丝中的部分纤维经过剥离之后就形成了一层天鹅状的外观。绒毛的长短取决于针刺深度和纤维自身性能。由于尼龙毛刷的拖持摩擦作用，使毛刷上面的纤维在刺针上下运动过程中形成自身缠结，而夹在毛刷中的纤维部分则形成了细密的天鹅绒表面。这种产品的表面质地紧密丰满、无针迹针痕、手感柔软而富有弹性、立体感强、不脱绒、机械强度大，表观效应非常理想，可与簇绒产品相比美，同时有利于模压成型。且生产过程中不存在更大的牵伸，不容易断针。
针刺起绒是针刺非织造布生产工艺技术的一种大胆创新，它不仅改变了纤维网的托持方式，而且极大地增加了刺针运动的阻力，对刺针的材质提出了更高的耐磨损性、刚韧性等要求。采用尼龙毛刷作为纤维的托网板，选择特种尼龙是非常关键的，弹性要好，刚性要强，还要具有良好的耐磨性，这不仅直接影响针刺起绒产品的质量，同时决定毛刷的使用寿命。毛刷的制作精度也十分重要，如毛刷尼龙高度的一致性、植绒密度的均匀性、毛刷底托的材质、毛刷的托持设计方式、毛刷整体表面的平整一致性、毛刷运行的平稳性等等，都影响到针刺起绒非织造布产品的表观质量。所以说，针刺起绒不是一种针刺技术的简单改进，而是一种针刺技术的巨大革新和创意。针刺起绒非织造布作为一种新型的汽车内饰材料，使传统的针刺非织造布汽车内饰材料的产品档次又上了一个新的台阶，从而提高了汽车的性价比，增强了汽车的市场竞争力和生命力。针刺起绒非织造布复合汽车内饰材料由于自身的结构性能及特点，不仅提高了产品档次，而且有利于降低产品成本，所以在汽车工业中得到广泛的应用。随着汽车工业的快速发展，今后的应用量将会越来越大，展现出了非常广阔的发展前景，从而引起了非织造布行业和汽车内饰材料厂家的普遍关注。
3　生产工艺流程
(1)针刺坯布生产工艺流程
纤维计量→混配→粗开松→多仓混棉→精开松→定量给棉→梳理→铺网→预针刺→主针刺→切边卷绕→坯布半成品
(2)针刺起绒生产工艺流程
退卷→叉型或齿型针刺起绒(烫光)→卷绕→针刺起绒半成品
(3)背涂后整理生产工艺流程
退卷→发泡背涂(喷胶)→远红外预烘干→拉幅定型烘干→冷却处理→卷绕→半成品或成品
(4)复合后整理生产工艺流程
退卷→淋膜→复合→冷却处理→表面处理→切边→裁断→成品
4　影响产品质量的因素
411　生产工艺流程对产品质量的影响
针刺起绒非织造布的生产工艺流程，各非织造布企业并不完全相同。例如有的企业计量后直接喂入开包机，如果是由3种以上不同颜纤维组成的产品，最终成品差会很大，因此计量后一般要进行
21      非织造布第15卷第2期
混配，在进入开包机前使各种颜纤维得到粗略混合，以确保混合均匀性。如果原料中加入双组分纤维，就更应该进行混配，以保证产品的内部结构性能和后加工性能。后整理过程中，是选择背涂还是选择喷胶，对产品使用性能有很大的影响。起绒后产品是否采用烫光处理，一方面要根据产品用途，同时还要考虑产品风格。产品在淋膜复合时，复合后产品是否进行表面处理，也影响产品的表观效果。在坯布生产过程中选择1道针刺工艺，还是选择2～3道针刺工艺，使产品内在质量有着明显的差别。412　生产工艺参数对产品质量的影响
锦州机动车违章查询生产工艺流程确定后，工艺参数的选择也直接影响产品质量。梳理机单层纤维网的重量、杂乱比的大小、梳理与铺网之间的牵伸比都影响最终产品的质量。针刺密度、针刺深度不仅影响起绒效果，还决定产品的后加工性能。针刺起绒选择的针型是叉型还是齿型，其产品的表观效应相差很多。针刺起绒的针刺密度和针刺深度就更为重要，直接决定起绒的长短和绒毛的丰满程度。背涂或喷胶的多少决定产品的硬度和后加工强度。烘干时间的长短、烘干温度高低不仅影响粘合剂的铰链，同时影响产品的应用性能和表面效果。淋膜的厚度和所选用的原料比例对产品的加工性能影响更大。总之，产品工艺参数不同，其产品质量也截然不同，即便是选用进口设备，如果工艺参数不合理，产品质量有时还不如国产设备生产的产品。因此，生产工艺参数的选择对产品质量有重要的影响。
什么是会车413　生产原料对产品质量的影响
针刺起绒非织造布所用原料主要是涤纶短纤维、丙纶短纤维还有双组份纤维，另外还有粘合剂、淋膜用料等。纤维的种类、截面形状、细度、强度、伸长率、卷曲数、卷曲率、含油率、吸湿性、比电阻、比重、软化点、熔点、阻燃性能、耐日晒牢度、耐水洗牢度、尺寸稳定性等都影响产品的质量。一般说来，针刺起绒非织造布选择的纤维细度范围在414～1617d，长度范围为51～76mm，强度>315cN/d，伸长率>30%，卷曲数为10～14个/25mm，卷曲率要比普通针刺非织造布用纤维大10%～20%，含油率为2%～5%左右。作为汽车内饰材料，产品的气味性非常重要，所以，纤维厂家所使用的纺丝油剂对最终产品质量有很大的影响。
不同厂家的纤维原料一定要选择不同的生产工艺参数，使用前必须要进行性能测试，掌握原料的性能后再确定生产工艺。在后处理过程中，采用丁苯胶乳系列粘合剂，还是采用丙烯酸系列粘合剂，是采用软胶、硬胶，还是采用中性胶，产品的质量将完全不同。淋膜复合过程中是采用PE还是选用EVA，或选用两者混配，直接影响产品硬度、尺寸稳定性和可模压成型性。汽车前地毯总成用纤维一般要选择半有光或消光纤维，尤其是浅地毯；行李箱左右侧由于模压成型拉伸度比较大，一般要选择复合针刺起绒非织造布；采用水切割的产品，可以考虑浸胶多些，产品硬度大些；如果有的内饰材料厂采用人工切割，淋膜厚度要小一点，浸胶要少一些，减少产品硬度；对模压成型拉伸度较大的，针刺起绒生产工艺以及后处理加工一定要合理，以适应后加工的需要，满足其生产工艺条件。
另外，对成型厂家的设备工艺参数一定要了解，加工过程不同，对针刺起绒产品的要求也不一样。例
如，有的厂家是连续化预热成型模压，加工工件热损失很小，针刺起绒非织造布工艺比较好控制。如果有的厂家是采用间歇式预热模压成型，我们在生产针刺起绒非织造布过程中就一定要考虑后加工因素。总而言之，生产原料是影响针刺起绒复合非织造布汽车内饰材料的重要因素，我们要在生产过程中，不断研究和摸索，让原料适应生产工艺技术要求，对原料生产厂家能够提出合理的技术参数要求，用国产设备加工出与进口设备同样质量的产品，以最佳的工艺条件生产出高品质的针刺起绒复合汽车内饰材料。动车时速
5　结论与展望
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针刺起绒非织造布生产工艺技术是一种成功的大胆尝试，随着非织造布行业的发展，它将不断地走向成熟。由于针刺起绒复合非织造布新型汽车内饰材料产品质地紧密丰满、柔软而富有弹性、机械强度大、耐磨性能好、天鹅绒表面立体感强、有良好的表观效应、模压成型性理想、质量轻、成本低、吸音减震、隔音降噪、防寒保暖、舒适透气，所以是一种非常理想的新型汽车内饰材料，应用前景方兴未艾。随着我国汽车工业今后的快速发展，针刺起绒复合汽车内饰材料的应用量将会越来越大，具有广阔的发展前景。
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2007年(总第60期)冷纯廷：针刺起绒复合非织造布汽车内饰材料的生产工艺技术研究