Что такое автомобильный нетканый материал и почему он используется в салоне автомобиля?

Пройдитесь по салону современного автомобиля, и вы окружены нетканым материалом — под ковром, за дверными панелями, обшивкой багажника, подкладкой потолка, покрытием полки для посылок, амортизацией сидений и изоляцией брандмауэра. Нетканые материалы составляют значительную часть внутреннего материала каждого пассажирского автомобиля по площади, однако они в значительной степени невидимы для конечного пользователя, поскольку они либо скрыты под видимыми слоями отделки, либо используются в качестве материалов основы и подложки, которые незаметно выполняют структурные и акустические функции.

Для менеджеров по закупкам автомобилей, поставщиков компонентов первого и второго уровня, производителей внутренней отделки и инженеров по материалам понимание того, что такое автомобильный нетканый материал, как он производится, каким требованиям к производительности он должен соответствовать и как выбрать правильный материал для каждого внутреннего применения, является важным знанием для принятия решений о поиске и квалификации. В этом руководстве рассматриваются все эти аспекты иглопробивных нетканых материалов — доминирующей технологии изготовления нетканых материалов, используемой в салоне автомобилей.

Что такое иглопробивной нетканый материал?

Иглопробивной нетканый материал изготавливается посредством механического процесса, при котором полотно рыхлых волокон — полиэстера, полипропилена, нейлона, смесей переработанных волокон или натуральных волокон, в зависимости от применения — подается в иглопробивную машину, оснащенную доской с зазубренными иглами. Иглы многократно проникают в волокнистую ткань, их зазубрины захватывают и перепутывают волокна при их прохождении, механически соединяя волокна друг с другом, создавая сплоченную структуру ткани без переплетения, вязания или клеевого соединения.

Ключевые производственные параметры — тип и денье волокна, вес полотна, плотность иглы, глубина проникновения иглы и рисунок, количество проходов — определяют плотность, толщину, прочность на разрыв, текстуру поверхности и функциональные свойства готовой ткани. В отличие от тканых материалов, свойства которых в значительной степени определяются количеством пряжи и структурой переплетения, иглопробивные нетканые материалы могут быть разработаны с учетом очень широкого диапазона эксплуатационных характеристик путем изменения этих технологических параметров, что делает их легко адаптируемыми к разнообразным требованиям к различным эксплуатационным характеристикам различных автомобильных интерьеров.

Почему производители автомобилей используют нетканые материалы в салонах транспортных средств

Использование иглопробивных нетканых материалов в качестве основного внутреннего материала в автомобильной промышленности обусловлено сочетанием функциональных преимуществ, эффективности производства и факторов стоимости, которые в совокупности делают нетканые материалы предпочтительным материалом во многих внутренних применениях, где альтернативные материалы - тканые ткани, пенопласт, маты из натуральных волокон - менее подходят.

Контроль звукопоглощения и шума, вибрации и резкости (NVH). NVH салона автомобиля — уровень дорожного шума, шума двигателя, шума ветра и вибрации внутри салона — является ключевым показателем восприятия качества для покупателей транспортных средств. Иглопробивные нетканые материалы, особенно многослойные или с высокой плотностью, являются эффективными акустическими поглотителями, поскольку их трехмерная волокнистая структура рассеивает звуковую энергию за счет трения между звуковой волной и поверхностями волокон. Нетканые акустические вкладыши используются под коврами, в дверных полостях, за панелями приборной панели и в межсетевой перегородке моторного отсека именно потому, что они обеспечивают широкополосное звукопоглощение при относительно малой поверхностной массе — комбинация, которую трудно достичь с помощью альтернативных материалов по эквивалентной стоимости.

Теплоизоляция. В салоне автомобиля требуется управление температурой — предотвращение перегрева двигателя, выхлопной системы и солнечного излучения, а также сохранение тепла в салоне в холодном климате. Иглопробивные нетканые материалы с захваченным воздухом внутри волокнистой матрицы обеспечивают эффективную теплоизоляцию для облицовки межсетевых перегородок, панелей днища и систем пола. Для электромобилей терморегулирование аккумуляторной системы является дополнительным применением нетканых изоляционных материалов.

Формируемость и возможность термоформования. Детали салона автомобиля — ковровые покрытия, обивки багажника, подложки дверных панелей, обшивка потолка — не плоские; они должны соответствовать сложным трехмерным формам. Иглопробивные нетканые материалы на основе термопластических волокон (особенно полиэстера и полипропилена) можно подвергать термоформованию — нагреванию и прессованию в сложные формы, которые они сохраняют надолго после охлаждения. Эта способность к термоформованию позволяет придавать нетканому материалу непосредственную форму в контурные внутренние компоненты, устраняя необходимость в дополнительных подложках, придающих форму во многих применениях.

Стабильные, однородные свойства материала. Процесс иглопробивания при правильном управлении позволяет получать ткани с очень равномерным весом, толщиной и механическими свойствами по всей ширине и длине производственных рулонов. Такая последовательность имеет решающее значение в автомобильной промышленности, где компоненты штампуются, формуются или ламинируются в крупносерийном производстве — изменение свойств материала от рулона к рулону приводит к смещению калибровки инструмента, отклонению размеров готовых деталей и увеличению процента брака. Иглопробивные нетканые материалы, произведенные на производстве с контролем качества, обеспечивают стабильность, необходимую для цепочек поставок автомобильной промышленности.

Снижение веса. Снижение веса автомобиля является постоянным приоритетом всей автомобильной промышленности: каждый сэкономленный килограмм повышает экономию топлива (или увеличивает запас хода электромобилей) и снижает выбросы. Иглопробивные нетканые материалы обеспечивают высокое соотношение производительности и веса, обеспечивая акустические, тепловые и структурные функции при более низком весе по площади, чем многие альтернативные материалы. Специально разработанные нетканые композиты (нетканое волокно с термопластичным связующим) все чаще используются в качестве структурных подложек для внутренних панелей именно потому, что они предлагают конкурентоспособное соотношение жесткости к весу при более низкой плотности, чем традиционные альтернативы.

Основные области применения иглопробивных нетканых материалов в автомобильной промышленности

Параметры спецификации материала для закупок автомобильных нетканых материалов

При выборе автомобильного нетканого материала для применения в компонентах следующие параметры обычно определяются в спецификации материала и проверяются посредством входного контроля качества:

Поверхностный вес (г/м²). Масса единицы площади ткани измеряется в граммах на квадратный метр. Это фундаментальный параметр спецификации — он определяет стоимость материала (более плотная ткань = больше волокна = более высокая стоимость), акустическую массу и термическое сопротивление. Плотность автомобильных нетканых материалов варьируется от примерно 100 г/м² для легких подложек до более 2000 г/м² для тяжелых изоляторов днища кузова или брандмауэров. Указанный вес площади и его допуск (обычно ±5–10%) указываются вместе.

Толщина (мм). Толщина ткани при определенном измерительном давлении (обычно 0,5 или 2,0 кПа согласно ISO 9073-2). Толщина связана с акустическими характеристиками — более толстые ткани обычно обеспечивают лучшее поглощение низкочастотного звука — и с соответствием размеров конструкции. Поведение при сжатии (толщина под нагрузкой по сравнению с толщиной в ненагруженном состоянии) важно для применений, в которых нетканый материал сжимается между другими компонентами.

Прочность на разрыв и удлинение (Н/5 см). Усилие, необходимое для разрыва полосы ткани определенной ширины, и удлинение при разрыве. Актуально для применений, в которых ткань подвергается механическим нагрузкам во время формовки, установки или обслуживания — особенно для термоформованных компонентов, которые формуются растяжением с использованием инструментов сложной геометрии.

Огнестойкость. Все материалы, используемые в салоне транспортных средств на основных рынках, должны соответствовать минимальным требованиям по огнестойкости. В США стандарт FMVSS 302 определяет максимальную скорость горения материалов для внутренней отделки. В Европе применяется ISO 3795 (эквивалентный метод испытаний). Огнестойкость может быть достигнута за счет использования огнестойких волокон (например, некоторых сортов полиэстера) или за счет применения огнестойкой химической обработки волокна или готовой ткани.

ЛОС и запотевание. Современные спецификации автомобильного интерьера включают строгие ограничения на выбросы летучих органических соединений (ЛОС) из материалов салона, обусловленные правилами качества воздуха и программами OEM по качеству воздуха в салоне. Широко используются немецкий автомобильный стандарт VDA 278 (VOC и FOG методом термодесорбции ГХ-МС) и связанные с ним методы. Запотевание — отложение выделяющихся газов летучих веществ на стеклянных поверхностях внутри автомобиля — проверяется в соответствии с DIN 75201. Поставщики автомобильных нетканых материалов для программ OEM должны предоставить данные испытаний материалов, подтверждающие соответствие требованиям клиента к ЛОС и запотеванию.

Содержание клетчатки и переработанный материал. Требования к устойчивому развитию в цепочках поставок автомобильной продукции все чаще определяют минимальное количество переработанного контента, особенно переработанного ПЭТ (rPET) из бутылок, использованных после потребления. Европейские автопроизводители опубликовали целевые показатели содержания переработанного волокна для материалов внутренней отделки, и все чаще требуется сертификация GRS (Global Recycled Standard) для содержания переработанного волокна. Иглопробивные нетканые материалы на основе переработанного ПЭТ-волокна представляют собой хорошо зарекомендовавшую себя категорию продуктов, которая одновременно отвечает требованиям как к производительности, так и к устойчивому развитию.

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между иглопробивным нетканым материалом и нетканым материалом спанбонд в автомобильной промышленности?

Нетканый материал спанбонд производится путем экструзии непрерывных нитей непосредственно на движущуюся ленту и их термического соединения — в результате получается относительно тонкая, гладкая и стабильная по размерам ткань. В иглопробивном нетканом материале используются более короткие, предварительно сформированные штапельные волокна, которые механически переплетаются при иглопробивке — в результате обычно получается более толстая, более высокая, более сжимаемая ткань с лучшим звукопоглощением. В автомобильной промышленности ткани спанбонд обычно используются для изготовления легкого покрытия и основы, где приоритетом являются стабильность размеров и гладкая поверхность; иглопробивные ткани предпочтительны для акустических и теплоизоляционных применений, где толщина, высота и плотность переплетения волокон определяют функциональные характеристики.

Можно ли термоформовать иглопробивной нетканый автомобильный материал сложной формы?

Да, термоформуемость является одним из ключевых преимуществ иглопробивных нетканых материалов на основе термопластичных волокон. Ткань нагревается до температуры выше точки размягчения термопластического волокна (обычно 130–180 ° C для полиэстера или полипропилена), затем сжимается между нагретыми охватывающим и охватывающим инструментами для придания необходимой трехмерной формы. Ткань после охлаждения надолго сохраняет сформированную форму. Степень формуемости — насколько глубокую и сложную форму можно вытянуть из ткани без разрывов или значительного утончения — зависит от удлинения ткани при температуре, состава ее волокон и ее поверхностного веса. Образцы для новых автомобильных компонентов должны быть испытаны на термоформовку с реальной геометрией производственного инструмента, чтобы подтвердить формуемость до утверждения материала.

Как производители автомобильного оборудования квалифицируют и одобряют поставщиков нетканых материалов?

Квалификация автомобильных материалов OEM обычно следует за структурированным процессом утверждения поставщика. На уровне материала поставщик нетканых материалов предоставляет данные испытаний материала, подтверждающие соответствие спецификации материала OEM-производителя (охватывающей все параметры: вес по площади, толщину, свойства на растяжение, огнестойкость, летучие органические соединения/запотевание и другие). Группа инженеров по материалам OEM-производителя проверяет данные и может провести независимые проверочные испытания. На уровне компонента производитель компонента уровня 1 или уровня 2, который преобразует нетканый материал в готовую деталь (ковер в сборе, дверная панель, обивка багажника), проводит PPAP (процесс утверждения производственной детали) для готового компонента, который включает сертификаты соответствия материала от поставщика нетканого материала как часть пакета документации. Поддержание стабильного, документированного и отслеживаемого качества материалов на протяжении всего производства является основным требованием для постоянного одобрения в цепочках поставок автомобильной продукции.

Автомобильный нетканый материал из Чаншу Минюнь Хуншунь

Компания нетканых материалов Чаншу Минъюнь Хуншунь, Лтд. , Чаншу, Цзянсу, производит иглопробивные нетканые материалы для внутреннего применения в автомобилях. Продукция охватывает основу и подложку ковров, ткань для обивки багажника, материалы для подложки дверных панелей и потолка, а также звукоизоляционные нетканые материалы для брандмауэров и подкапотных помещений. Плотность от 100 г/м² до 2000 г/м²; варианты из полиэстера, полипропилена и переработанного волокна ПЭТ. Доступны огнестойкие марки. Производство OEM и ODM по индивидуальным спецификациям материалов, включая специальные смеси волокон, вес, толщину и качество поверхности. Продукция поставляется поставщикам автомобильной промышленности уровня 1 и 2, а также производителям внутренней отделки.

Свяжитесь с нами, чтобы сообщить о своем внутреннем применении в автомобиле, требованиях к производительности и требуемом весе, чтобы получить образцы и цены.

Сопутствующие товары: Нетканое полотно для салона автомобиля | Нетканый фильтрующий материал | Войлок | Функциональный иглопробивной нетканый материал | Нетканое полотно иглопробивное