一、規(guī)格不全、連續(xù)長(zhǎng)度不夠、未經(jīng)表面處理、價(jià)格偏高等。
1.天然纖維
隨著人們保護(hù)環(huán)境意識(shí)的日益增長(zhǎng),各種天然纖維被人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)而步入汽車部件的領(lǐng)域。目前各汽車工業(yè)大國(guó)已經(jīng)開(kāi)始大量使用天然纖維復(fù)合材料,生產(chǎn)的產(chǎn)品有:轎車的門內(nèi)板、行李廂、頂棚、座椅背板、衣帽架、儀表盤(pán);以及卡/客車的車廂內(nèi)襯板、門板、頂棚、座椅背板等。天然纖維作為隔熱/音和阻尼材料、特別是作為聚合材料的填充和增強(qiáng)材料,因在重量和成本方面的優(yōu)勢(shì)在汽車內(nèi)飾件制造中的作用愈來(lái)愈大,并已開(kāi)始了用于汽車外部部件(如擋泥板襯和擾流板等)的嘗試。
汽車用天然纖維主要是指植物纖維,如洋麻、大麻、亞麻、黃麻和劍麻等麻纖維及椰殼纖維等。與合成纖維相比,天然纖維及其復(fù)合材料具有性能優(yōu)勢(shì)。麻纖維生長(zhǎng)期短、生長(zhǎng)環(huán)境要求不高;其生長(zhǎng)過(guò)程無(wú)需農(nóng)藥和化肥;生長(zhǎng)、收獲、加工的能量消耗較小;對(duì)二氧化碳的吸收能力強(qiáng),具有減緩“溫室效應(yīng)”的作用.
生產(chǎn)過(guò)程無(wú)“三廢”污染、使用過(guò)程也無(wú)有害的游離化學(xué)物質(zhì)(如近來(lái)備受關(guān)注的“甲醛”)和微粒(玻璃纖維成分),無(wú)需化學(xué)膠粘劑,可在一步法成形過(guò)程中與基材熱粘合;替代化纖和塑料等人造材料,可節(jié)約有限的石油資源;焚燒時(shí)無(wú)毒物排放、填埋后可生物降解;可再生循環(huán)利用;麻纖維復(fù)合材料的隔熱、吸音性能好;能量吸收能力好、耐沖擊,無(wú)脆性斷裂(對(duì)提高汽車的安全性很有利);燃燒速率低;具有良好的剛度、切口韌性、斷裂特性;低溫性能好。在發(fā)生碰撞事故中,與玻璃纖維增強(qiáng)塑料件比,其模壓件不會(huì)產(chǎn)生銳利碎片,因而更安全,同時(shí)也不像玻璃纖維會(huì)引起皮膚及呼吸道過(guò)敏反應(yīng)。
國(guó)外汽車內(nèi)飾材料開(kāi)發(fā)研究方面重視采用麻類天然纖維。多數(shù)韌皮纖維亞麻、洋麻、黃麻和椰殼纖維都可滿足高強(qiáng)、低伸性的要求。采用天然纖維的熱塑性或熱固性模壓件(如車門板等)已成為歐洲轎車的標(biāo)準(zhǔn)配置,作為一種新的加工技術(shù)——麻類天然纖維+聚丙烯注射模壓技術(shù)在未來(lái)幾年中將呈繼續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。由美國(guó)福特公司參加的英國(guó)Qinetig-Led公司的生態(tài)型汽車用非織造材料研究項(xiàng)目的目標(biāo)就是開(kāi)發(fā)用于注塑成型內(nèi)飾件的天然纖維熱塑性非織造復(fù)合材料技術(shù),以減少汽車工業(yè)對(duì)不可再生原材料的依賴。
天然纖維也可用于聚氨酯復(fù)合材料。1999年款的S級(jí)“奔馳”汽車的門內(nèi)板是第一個(gè)采用這種工藝的,它采用了35%的半硬PUR彈性體和65%的亞麻、洋麻和劍麻混合物。擠出機(jī)廠家也在開(kāi)發(fā)將天然纖維直接引入混料頭的設(shè)計(jì),從而不需經(jīng)過(guò)制氈過(guò)程。1999年歐寶(Opel)的“Zefira”牌微型車的頂棚采用兩層劍麻氈網(wǎng)中間放置PUR發(fā)泡材料的方法制成。
2.國(guó)內(nèi)車用非織造材料生產(chǎn)情況
上世紀(jì)80年代中期,上海市紡織科學(xué)研究院在“七五”和“八五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目中,先后研究開(kāi)發(fā)了汽車內(nèi)飾用非織造材料,如低密度吸音、隔熱、隔震襯墊材料,中、高密度非織造結(jié)構(gòu)內(nèi)飾件(如車頂內(nèi)飾、門內(nèi)飾、后艙蓋板等),上述研究項(xiàng)目現(xiàn)已應(yīng)用于生產(chǎn)(如溫州環(huán)球汽車襯墊有限公司、常熟汽車飾件有限公司),產(chǎn)品達(dá)到德國(guó)大眾汽車公司標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)的一些汽車內(nèi)飾件廠也通過(guò)引進(jìn)技術(shù)與生產(chǎn)線以及自行開(kāi)發(fā),生產(chǎn)各類汽車內(nèi)飾件(如針刺模壓地毯、車頂內(nèi)飾等)。
目前我國(guó)已形成初具規(guī)模的一批重點(diǎn)非織造材料生產(chǎn)企業(yè),可滿足汽車整機(jī)廠配套所需的各類內(nèi)飾用非織造材料。去年儀征化纖股份有限公司與世界最大的功能布料用聚合紗線生產(chǎn)商美國(guó)UNIFI公司合資成立的儀化宇輝化纖有限公司揭牌成立并正式投入運(yùn)營(yíng)。合資后,儀化的長(zhǎng)絲產(chǎn)品將歷史性地進(jìn)入汽車裝飾面料等新領(lǐng)域,產(chǎn)品附加值和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力將得到進(jìn)一步提升。近年來(lái),世界聚酯發(fā)展格局正處于不斷調(diào)整之中,世界聚酯的產(chǎn)業(yè)中心向中國(guó)轉(zhuǎn)移,中國(guó)成為世界聚酯生產(chǎn)和消費(fèi)第一大國(guó)。
滌綸長(zhǎng)絲的發(fā)展非常迅速,特別是汽車裝飾面料的發(fā)展勢(shì)頭良好,市場(chǎng)空間廣闊,對(duì)細(xì)旦絲及功能性差別化纖維的需求有明顯上升趨勢(shì)。據(jù)預(yù)測(cè),隨著中國(guó)汽車消費(fèi)高潮的到來(lái),國(guó)內(nèi)以裝飾為主的汽車面料市場(chǎng)也隨之加快發(fā)展,市場(chǎng)需求將達(dá)800億元。做為美國(guó)500強(qiáng)上市公司的UNIFI負(fù)責(zé)人表示,合資公司要在5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)年銷售收入5億美元的目標(biāo)。雙方共同努力將合資公司打造成國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、世界一流的差別化長(zhǎng)絲生產(chǎn)商。
由西安交通大學(xué)與廣東省東方劍麻集團(tuán)有限公司聯(lián)合研制成功“環(huán)保型劍麻纖維增強(qiáng)汽車剎車片”,經(jīng)過(guò)權(quán)威部門性能測(cè)試,剎車片的摩擦系數(shù)、磨損率、硬度、沖擊韌性等各項(xiàng)性能均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),專家們一致認(rèn)為:該種以劍麻作為增強(qiáng)纖維的環(huán)保型汽車剎車片產(chǎn)品具有摩擦系數(shù)平穩(wěn)、熱恢復(fù)性能好、剎車噪音小、使用壽命長(zhǎng)、低成本等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)在生產(chǎn)和使用過(guò)程中消除了對(duì)人體的危害及對(duì)環(huán)境的污染,開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)汽車剎車片的新時(shí)代。
目前剎車片的主流增強(qiáng)纖維以鋼纖維、碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維以及其他有機(jī)合成纖維等為主。但是,使用單獨(dú)一種纖維作為增強(qiáng)材料都存在一些弱點(diǎn)。因此,目前往往采用數(shù)種纖維混合增強(qiáng)摩擦材料。劍麻纖維是可再生資源,并能夠自然降解,分解產(chǎn)物無(wú)毒無(wú)害,摩擦性能優(yōu)良。經(jīng)過(guò)幾年的研究,科研人員在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和研究過(guò)程中攻克了劍麻纖維應(yīng)用于汽車制動(dòng)材料的關(guān)鍵技術(shù)難題,成功研制出了單純以劍麻纖維增強(qiáng)的汽車用制動(dòng)材料,這在摩擦增強(qiáng)纖維研究領(lǐng)域也是一個(gè)創(chuàng)新。
2006年3月29日,在盛況空前的中國(guó)國(guó)際紗線展覽會(huì)上,由煙臺(tái)氨綸股份有限公司研制成功,首次亮相國(guó)內(nèi)的高科技纖維——芳綸1313成為整個(gè)展會(huì)的主角。從而,中國(guó)——昔日美國(guó)芳綸禁運(yùn)的重點(diǎn)對(duì)象,如今突出重圍,成功地實(shí)現(xiàn)了芳綸1313的工業(yè)化生產(chǎn),并躋身于世界三大芳綸制造商行列,與美國(guó)杜邦公司、日本帝人公司共同掌控世界芳綸市場(chǎng)。
與國(guó)外的先進(jìn)水平相比,我國(guó)汽車內(nèi)飾材料的研究和開(kāi)發(fā)工作存在很大差距。汽車內(nèi)飾非織造材料的研究與開(kāi)發(fā)力度不夠,在環(huán)保型材料、輕量化、高強(qiáng)度復(fù)合材料、高性能汽車過(guò)濾材料以及電動(dòng)汽車電池隔膜材料等帶有前瞻性,并會(huì)影響汽車用材料工業(yè)未來(lái)發(fā)展的重大研究課題方面還是空白。