汽车内饰面料阻燃加工

　　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

　　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：

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　　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。