随着人们消费水平的提高,汽车的人均拥有量也迅速增大,中国的汽车产量将以年均30%~55%的速度递增.汽车工业的高速发展带动了一大批相关工业的快速发展.近年来汽车内饰面料在汽车中的应用越来越广泛,主要用于汽车顶篷,地板,行李箱等部位的装饰以及过滤材料等.
汽车制造业在朝着经济型,舒适型发展的同时,也在朝着安全性的方向发展,即除了要求汽车本身具有很高的安全性能外,还要求汽车用非织造布材料具有很好的安全性,而这些材料的阻燃性是安全性能指标中的重要指标之一.目前,国内针对汽车内饰无纺布中非织造布材料的阻燃研究相对较多,而有关汽车用阻燃针刺非织造布的研究很少.
本研究以阻燃聚酯纤维与ES纤维为原料,开发出了一种阻燃性针刺非织造布产品,进行了硬挺度,透气性,断裂强力,撕裂强力,燃烧性能和极限指数的测试,并分析了影响这些性能的原因.研究的针刺非织造布的生产工艺流程为:定量称取阻燃涤纶与ES纤维→开松→混棉→定量给棉→梳理→成网→预针刺→倒刺1→正刺1→倒刺2→正刺2→热轧光→半成品→退卷→成品.轧光温度为220℃,轧辊转速为440r/min.
针刺非织造布硬挺度的影响因素主要来自定量和针刺工艺,样品面密度和针刺密度越大,纤维间相互作用力和相互缠结越强,越不易弯曲,摩擦抱合力增大,硬挺度就越高;在透气性能方面,定量小的布厚度薄,对空气的阻挡作用相对较弱,透气量大.在一定范围内针刺深度和密度的加大使非织造布的透气量减小,这是因为在这个范围内,主要是将蓬松的纤网通过针刺作用变得紧凑密实,减小布中的孔隙和空气通道;从样品的纵横向强力可以看出,针刺布的纵向强力小于横向强力,这种现象源于纤维纵横向排列取向差异,由成网和交叉铺网工艺使纤维更多沿针刺布横向取向.
对于断裂伸长,通过实验显示,针刺布的横向伸长小于纵向,这是由于纤维更多沿布的横向取向,在受纵向拉伸力时,横向排列的纤维先在外力的作用下开始沿纵向取向,而后才是纤维受力拉伸断裂;阻燃性能受到定量,铺网工艺和轧光工艺的影响.面密度高的样品相对厚实,热传导慢,点燃需要热量大,另外有效孔径小,总的空隙体积小,不容易获得充足的氧气,燃烧所需氧气浓度高,阻燃效果好.测试中样品的横向损毁长度大于纵向损毁长度,这表明阻燃针刺布的横向阻燃性能比纵向要弱.产生这种现象的原因与布的生产工艺有关.而经轧光工艺处理后的布变得更加紧凑密实,纤维间空隙减小了,阻燃效果更好.
综上所述,增大针刺非织造布的面密度,可使其硬挺度增大,力学性能提高,阻燃性能提高,而透气性下降;轧光处理使针刺非织造布的硬挺度增大,透气性下降,力学性能提高,阻燃性有所提高.并且,针刺非织造布得横向阻燃性能优于纵向阻燃性能,且阻燃性能都达到了相应阻燃要求.
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