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汽车内饰面料阻燃加工

时间:2020年06月05日 所属分类:推荐论文 点击次数:

摘要:汽车所耗费汽车内饰材料大约在30kg左右,这些汽车内部的装饰材料大多是由具有易燃性的纺织品、纤维、塑料、人造革以及合成物等材料組成,并且汽车内饰材料主要分布在汽车内部的顶棚、车门、地毯、座椅、安全带以及后备箱等部位。然而汽车在运行的过程

  摘要:汽车所耗费汽车内饰材料大约在30kg左右,这些汽车内部的装饰材料大多是由具有易燃性的纺织品、纤维、塑料、人造革以及合成物等材料組成,并且汽车内饰材料主要分布在汽车内部的顶棚、车门、地毯、座椅、安全带以及后备箱等部位。然而汽车在运行的过程中,由于电路短路、汽车机械故障或者交通事故等原因都会引起火灾,造成驾乘人员受伤或者财物损失。而汽车内部的装饰材料,由于具有易燃性通常会加重事故的严重程度。本试验主要讨论在涤纶染色中添加阻燃剂的工艺,比较两种不同类型的阻燃剂性能,及其对染色加工工艺的影响。

  关键词:汽车内饰;涤纶;浴中阻燃剂;阻燃测试

针织工业

  前言:由于汽车内饰材料种类较多,但是按照材料的来源大致可以分为三类:第一大类是纤维类,第二类是塑料类,第三类是橡胶类。人造纤维类在汽车里主要用于汽车的坐垫、地毯以及车帘等,目前,我们常见到的纤维有羊毛类、人造纤维类。塑料类在现代的汽车当中,利用阻燃性塑料制成的汽车内部材料可以代替两到三倍的传统材料,因此根据塑料具有容易成形、重量小等特点,主要应用于汽车内部的轻小零件、车门以及车顶,起到一定的支撑作用。而对于橡胶来说,运用最多的是汽车轮胎还有一小部分的其他零部件。

  但是,在汽车内部设计的过程中,有些易燃的物体与人体接触较多,比如汽车座椅、地毯、安全带等,如果发生意外时,当这些易燃材料着火时,由于其直接与人体接触,则会对人体造成严重的伤害;而且汽车中的有些部位,例如汽车电瓶、引擎等由于汽车内部的纺织品与这些部位之间的距离较近,当汽车的这些部位发生故障时,容易引发整个汽车着火,汽车内部装饰材料将成为助燃材料,增加事故的严重程度。因此,研究汽车内部装饰材料的延烧和阻燃性能将成为未来的方向,延长驾乘人员的逃跑和生存的时间。

  1、概述

  目前涤纶面料在汽车座椅和顶棚类的内饰材料中占有很大的比例,主要由于涤纶纤维优良的物理性能决定的,涤纶拥有非常出色的尺寸安定性,较高的强度,耐腐蚀性和耐热性能,涤纶纤维软化点在230-240℃,熔点在257-260℃,相比较其他常用纤维,这是非常好的数据。但涤纶纤维的极限氧指数(LOI)在21左右,而空气中的氧气含量也在21左右,也就是涤纶纤维的本身是没有足够阻燃性能的,而汽车内饰对阻燃的要求是非常高的,所以作为汽车内饰的涤纶面料在加工过程中会添加阻燃剂。

  以提供涤纶面料的阻燃性能,主要通过后续几种工艺进行添加,涤纶在纺丝的前添加阻燃剂,通过混炼进入涤纶粒子,加工成的涤纶面料就有比较好的阻燃效果,而且是耐久型的,可进行多次水洗,仍保持很好的阻燃效果;通过涤纶染色时伴随染料,同时上染到涤纶面料上,加工后会具有较好的阻燃效果,同时也有很好的耐水洗性,但会随着水洗的次数,阻燃效果缓慢下降;在涤纶定型过程中加入,有两大类阻燃剂,一类是盐类的阻燃剂,阻燃效果比较好,但没有耐水洗性,水洗后阻燃效果会消失,另一类是酯类的阻燃剂,也具有较好的阻燃效果,同时具有一定的耐水洗性;通过涂层的方法,使用阻燃剂混合树脂,调配均匀后涂层到涤纶面料的背面,可以达到较好的阻燃效果,同时可以增强面料的强度和耐磨耗性

  2、试验

  2.1试验用材料

  汽车内饰用面料(100%涤纶);分散染料黄/红/蓝UNSE(Ciba染料);分散染料Blue79(浙江闰土);pH稳定剂AD-45(苏州维明化工);分散均染剂(苏州维明化工);浴中阻燃剂T-888(磷系);浴中阻燃剂T-889(卤素系)

  2.2试验用仪器

  高温甘油染色机(厦门瑞比);实验室用定型机(Rapid);电脑测色仪SF600PLUS-CT(Data-color);水平阻燃测试仪(南京江宁仪器)

  2.3试验加工工艺工艺流程:染色--水洗--定型

  2.3.1染色

  (高温甘油染色机);分散黄UNSE0.07%o.w.f;分散红UNSE0.14%o.w.f;分散蓝UNSE0.18%o.w.f;浴中阻燃剂3%6%9%12%o.w.f。

  2.3.2分散均染剂

  1g/L;pH稳定剂AD-452g/L(pH=4.5);浴比1:20130℃x45min。

  2.3.3定型

  (实验室用定型机):165℃x2min

  2.4测试与评级方法

  2.4.1颜色测试:颜色测试使用电脑测色仪进行测试;颜色评级方法为对比无阻燃剂染色面料的颜色,颜色变化较大的较差。

  2.4.2阻燃测试与评价方法:阻燃测试方法为水平阻燃测试法,使用水平燃烧测试仪对面料进行测试,比较其阻燃性能。测试方法按照汽车内饰材料的燃烧特性GB8410-2006进行。阻燃的评价方法同样按GB8410-2006进行。

  3、结果与分析

  3.1颜色测试

  浴中阻燃剂对涤纶浴中染色的影响测色结果,添加浴中阻燃剂的涤纶在同样条件下颜色会变淡,色光会偏黄绿,同时随着浴中阻燃剂添加量的增多,颜色越淡,但颜色黄绿程度并没有变得更严重,同等用量的情况下,卤素系浴中阻燃剂T-889对颜色深度的影响大于磷系浴中阻燃剂T-888。

  3.2阻燃测试

  浴中阻燃剂染色涤纶的阻燃效果测试结果,空白面料阻燃等级为E,不具备阻燃效果,阻燃剂的添加可以显著提升涤纶的阻燃效果,阻燃剂添加量越大效果越好,当达到足够用量时,可以达到阻燃A-0级,同时可以看出卤素系阻燃剂T-889对阻燃的提升效果优于磷系阻燃剂T-888。

  3.3试验分析

  浴中阻燃剂为大分子化合物颗粒,比较类似分散染料,但会比分散染料颗粒大,在同浴染色中会和分散染料同时上染面料,会阻止分散染料的上染,形成浴中阻燃剂用量越高,颜色越淡的情况。就阻燃效果来看,卤素系阻燃剂的效果优于磷系阻燃剂,其主要原因是因为阻燃机理有所区别,卤素系的阻燃原理是卤素可以燃烧气体中的氢、氧、羟基等染色不可缺少的自由基结合,从根源上阻止燃烧继续,磷系的阻燃原理是磷染色产生磷酸,可以促进成炭,同时隔离氧气达到阻燃效果,卤素系的阻燃效果更直接,效率更高。

  结语:(1)浴中阻燃剂对涤纶面料的颜色有一定的影响,同时随着阻燃剂用量的增加,影响越大。卤素系阻燃剂的影响比磷系阻燃剂更大。(2)阻燃效果会随着阻燃剂用量增加而增强,卤素系阻燃剂的阻燃效果比磷系阻燃剂更好。(3)对于汽车用涤纶面料,使用卤素系阻燃剂3%-6%o.w.f可以较好的阻燃效果,磷系阻燃剂在用量6%左右,可以达到较好的阻燃效果。

  参考文献:

  [1]李亚敏,李治科.关于汽车座椅阻燃内饰面料及其工艺的研究进展[J].成都纺织高等专科学校学报,2018(02).

  [2]廖启标.作业准备验证是汽车内饰面料质量控制的重要手段[J].中国纤检,2017(02):56-57.

  [3]吴双全.阳涤复合丝超仿棉汽车内饰针织面料的设计开发[J].针织工业,2017(11):11-13.

  [4]李娴,邵玉婉,陈文娟,etal.VDA275用于汽车内饰纺织品材料中甲醛释放量的检测研究[J].中国纤检,2019(03).

  作者:邓雅楠支爱春

  工业论文投稿刊物:《针织工业》创刊于1973年,多年来,为促进我国针织工业发展,加强针织工业科技信息交流,本刊密切注视国内外针织科技、针织生产方面的发展动向,大量搜集和报道了针织及染整方面的新技术、新工艺、新产品的开发情况。对行业的实用技术、技改经验进行了推广。