汽车内饰革

汽车内饰革（共4篇）

汽车内饰革 篇1

随着经济的发展,生活水平的提高,人们对物质生活质量的要求逐步提升,特别是对一些有车族来说,拥有爱车的同时,对其进行个性化装饰来显示主人的身份。象征华丽、时尚个性与档次的天然皮革是最佳选择。据调查,全世界每年生产汽车58.7百万辆,其中亚洲拥有19.3、西欧17.3、北美16.0、南美2.4、东欧2.6、非洲0.4、中东0.7 (单位:百万辆),汽车革的用量比率分别为2.9%、14.5%、17.5%、2.4%、2.4%、10.0%、10.0%。人们之所以选择用真皮革来装饰汽车,不仅是因为其具有:坚固、耐久,易保养的特性,而且它可以使坐骑更显优雅、华美、舒适、保值等品性。从美学的角度出发欧洲人更喜欢柔软、自然的感觉,并偏向深色;而北美人对真皮座椅的高性能及浅淡的色调情有独钟。

中国的汽车工业正在蓬勃发展,汽车的保有量迅速膨胀,相应的真皮汽车革的消费需求也将呈上升的趋势。随着中国汽车革生产企业的不断涌现,日本、韩国也将汽车革生产逐步向中国转移,使得中国汽车革市场增产很快。由于汽车革市场存在很大的发展空间,许多国内企业跃跃欲试,已经或期待进入汽车革的生产,想借此提高产品的附加值,增加企业利润。

那么未来世界汽车革市场的发展趋势如何?其需求量到底有多大?汽车革生产的技术关键是什么?与其他真皮制品相比性能上的要求有何特殊性?

世界汽车用革需求量稳步上升

从目前世界制革的形式来看,汽车革市场仍需要制革人不断地去拓展,从调查的数据可以看出,过去10年汽车革的需求量一直以增长的势头发展。据专家预测,未来几年全球汽车坐垫革市场的增长率还将保持3%的增张势头。专家预测2010年全球各区域乘用车总量为:

北美自由贸易区2005年乘用车总量约为1.55亿辆,占世界乘用车总量的27%;2010年时乘用车总量约为1.61亿辆,占世界乘用车总量的26%。

欧洲2005年乘用车总量约为2.62亿辆,占世界乘用车总量的46%;2010年时乘用车总量约为2.85亿辆,占世界乘用车总量的46%。

日本2005年乘用车总量约为5500万辆,占世界乘用车总量的10%;2010年时乘用车总量约为5 600万辆,占世界乘用车总量的9%。

南美2005年时乘用车总量约为3 000万辆,占世界乘用车总量的5%;2010年时乘用车总量约为3 700万辆,占世界乘用车总量的6%。

亚太(不包括日本) 2005年乘用车总量约为6 000万辆,占世界乘用车总量的10%:2010年时乘用车总量约为8 100万辆,占世界乘用车总量的13%。

汽车事业的持续增长,带动着汽车革的需求量也呈迅猛增长势头。

*涂饰革,单位为百万m2仅计算OEM用革。

2005年全球乘用车总量为5.67亿辆;2010年,全球乘用车总量为6.24亿辆,比2005年提高约19%。

然而地域不同、生活方式的各异,导致人们对真皮革尤其是坐垫革产生不同的需求。北美地区的消费者主要考虑的是车辆的剩余价值:如耐磨耗特性的要求;而欧洲人则不重视耐磨耗性,强调美学与性能要求的平衡点,要求涂饰少,较柔软及自然的外观。

未来汽车坐垫革的要求可以归为以下几点。

1)非矿物鞣制,以压克力合成单宁、高分子聚合物或植物鞣剂鞣制。

2)防弹性能。考虑到汽车坐垫革长期使用后保持其原有性能。

3)增进UV曝晒的性能(Florida天气测试)。

4)中价位房车采用皮革与纺织/乙烯结合使用,主要考虑到成本问题。乙烯产品使用在背部、两侧、前座以降低成本。

5)要求更自然的外观。

6)寻找新式压花的粒面。

7)寻找新颖的效果。

汽车革性能的要求日趋严格

汽车用革之处包括:方向盘、座套、门板、仪表板、车内顶、后窗板等,一般汽车内饰用革总量在～14-16m2。用量最大处是汽车坐垫。汽车坐垫革的种类有:苯胺类(5%);纳帕,轻涂饰(10%);全粒面,自然压花(15%);全粒面,压花;轻修,压花;修面,重涂饰及二层共占70%。从苯胺类到修面、重涂饰及二层革,高档、舒适性逐渐降低,而耐用性逐渐提高。

在汽车行驶的过程中,温暖的阳光透过宽大平滑的前窗玻璃,使车内温度升高可达90～127℃,造成汽车内物品中的易挥发物蒸发,然后凝结在玻璃上形成一层薄雾,对驾驶人的视觉产生影响,造成交通隐患。因此对汽车坐垫革来说,除了具有抗水性、耐磨性、阻燃性、耐雾性、耐溶剂性等性能外,还要求其雾化值低于一般家具沙发革,耐磨性也要比沙发革高1 0倍以上的特性。

不同的公司对汽车用革的耐磨耗性能要求不同,Ford、Toyota、Honda、GM等公司要求汽车用革具有高耐磨耗值,而BMW、Benz、Volkswagen&Audi则对汽车用革的耐磨耗值要求并不高。

GM公司在汽车用革的耐磨耗值测试时遵循Taber:H18-5N,300 cycles标准;而Toyota公司则遵循CS10-10N,4000的标准;GM公司和Toyota公司在汽车用革的耐低温、耐曲折性能测试时,都要求皮革在常温下能够弯折100000次,-30℃,250mg-GM<-30℃,10000次;-40℃,850mg Toyota;在耐高温测试时,GM公司要求皮革能够在(93±2)℃的高温时使用72h,在80℃时使用400h;而耐湿热性能测试时,Toyota公司要求皮革50℃/95%23h;RT 1h;85℃,23h;RT,1 h-4cycles;雾化值测试时,GM要求phometric method over 60%,而Toyota要求Mimimum 6mg。

有关雾化值的测定方法目前根据DIN 75201规范有下列2种:(a)光泽计值法,(b)重量测试法。影响皮革雾化值的因素很多,最重要的2个因素是制革工艺和所用的皮化材料。从表2-表4可以看出,生产过程中脱脂和加脂工序对皮革雾化值都有一定的影响。

不同的汽车制造厂商对汽车革雾化值提出的要求略有差异,见表5。

汽车制造厂商对汽车坐垫革的要求除防雾性外,还有耐热性、耐黄变性、含水量、厚度、单位面积质量、可分离的油脂和脂肪含量、比重、拉力测试、线缝纫撕裂强度、撕裂强度、永久波纹状、刚性、透水汽性、耐摩擦牢度、燃烧试验.易清洁性方面的严格要求。

为此生产过程中应注意:1)尽量少用铵盐;2)为达到中性味道,配合使用植物鞣剂:3)尽量用

温水或热水水洗;4)干燥彻底;5)勿用NC光油(含酞酸盐、己二酸酯);6)使用PU涂饰可增加防雾效果;7)使用脱臭鱼油可得到最佳的防雾效果等。

随着人们环保意识的逐步提高,全球对无铬皮革的需求量将逐渐增加,对皮革中挥发性物含量的限制将会更多。象日本丰田汽车已趋向使用少涂饰皮革,而其高级车系列全部采用无铬皮革,而本田所有新开发的品种,皆采用无铬天然皮革。

汽车用革的发展趋势

汽车工业在世界上几个重要的国家和地区占有举足轻重的地位,尤其是亚洲、欧洲和北美自由贸易区。2003年,全世界汽车工业总产值就高达21万亿欧元,其中亚洲为7.1万亿欧元,欧洲为6.5万亿欧元,北美自由贸易区为5.2万亿欧元。2006年,全世界范围内汽车革的用量(在原厂生产时)约为1.20亿m2,预计在未来5年中,这个数字还会增长3%。

由于汽车用革在视觉上要求颜色保持协调一致,粒面均一,亚光;在触觉上要求自然、柔软、手感舒适;在材料使用方面及物理性能方面都应达到相应要求。不同地区的不同生产厂家对此有不同的要求。

欧洲汽车用革的具体要求

总体要求:欧洲汽车用革目前趋向于柔软光滑的纳帕革,颜色浅淡,乙烯基类物质越来越受欢迎,因为它们可以与皮革产生很好的结合。

宝马公司汽车用革要求:强调皮革的优雅、自然的外观,以充分体现汽车的十足动感。制革工艺安全可靠,皮革座椅要使乘坐人感到舒适,且不能发出吱呀呀的响声,具有一定的防污性和耐擦性能;

Audi/VW公司汽车用革要求:注重皮革自然的外观和良好的手感,皮革座椅舒适感强(具有良好的透水汽性,苯胺小牛革),先进的制革工艺,皮革厚度达到1.4～1.7 mm;

DaimlerChrysler公司汽车用革要求:对皮革的各种性能具有较高要求,如革的色牢度,光热等的散射性以及革的各项物理性能等。要求革具有越来越自然的外观;

以奥迪汽车用革为例:

M奥迪的D3车型内室用革为Kalbs nappa,该种革具有非常自然而细腻的粒面(无印花),无涂饰,革面的毛孔呈开放式;

奥迪的D3和RS6车型内室用革为Leder Natur Anilin Naturleder革,该革具有天然的粒面,无涂饰;

奥迪的D3、A6、A6allroad和RS6车型内室用革为Valcona,该革具有天然的粒面,几乎无涂饰;

奥迪的S系列和TT车型内室用革为Feinnappa,Seidennappa K-Leder,该革颜色自然,轻涂,自然粒面;

奥迪的A3、A4、A6、AB2、allroad车型内室用革为Volterra,(Buffalino),Cricket,Vachette,Vienna,皮革具有较重的压花,保护性涂层。

美国汽车用革的具体要求

总体要求:由于汽车租用业务较多,美国汽车用革要求革的剪裁利用率要相对较高;在美国,汽车用革曾一度被当作一种功能性材料,目前它逐渐演变成一种装饰性材料;美国汽车用革要求具有高耐用性,不易退色,要通过特殊的检测手段进行检测,而对于汽车革的生态环保方面的要求则处于第二位;与皮革相关的其他一些综合性能的要求也相对较高。

亚洲汽车用革的具体要求

总体要求:亚洲汽车用革对革的牢固性和耐用性要求较高,此外对革的环保性能也提出了较高要求,如革中可挥发有机物的含量,革的味道等。

Toyota公司汽车用革要求:具有传统的美国汽车革风格,更青睐于自然、轻涂饰、高耐用性的革。在一些高档系列的汽车中,要求使用无铬鞣革。

Honda:在所新开发的汽车中都要求使用无铬鞣革。

Hyundai&Kia,Samsung,Daewoo:目前主要是美国风格的汽车用革,革的剪裁率较低,越来越倾向于使用欧洲汽车用革的风格。

在中美和南美国家,如墨西哥,阿根廷、乌拉圭、巴西以及亚洲的中国,汽车用革的产量逐年增长;世界上汽车用革的消费量也在不断上涨,尤其是在欧洲和亚洲;中国汽车产业的发展为汽车用革的发展提供了动力,使中国的汽车革OEM迅速成长;蓝湿革、坯革的供应国家成为一些主要汽车用革生产商的战略目标,如巴西,Russia a.o.;为了保证坯革的供应,一些制革厂采取了合并、合资或是联合采购的方法。

虽说汽车革市场庞大,然而不断上涨的原料皮价格和化学品原材料价格、高质量原料皮的供应量以及来自汽车原厂的价格压力,都对汽车革生产企业和想介入此行的制革企业造成一定的压力及困惑。

(文章整理:吴琪)

黄牛汽车坐垫革生产技术 篇2

近年来,随着汽车工业的发展和汽车市场的繁荣,汽车革的发展前景越来越被业界看好。汽车革作为汽车的组成部分,安全性和舒适性极其重要,而且对提升汽车的美观度和档次也是不可或缺的。它是一种高品质、高性能的汽车内装饰材料。

众所周知,生产汽车所用的材料、零部件都是经过了多项检验、考核后确定的。作为汽车的内装饰材料,汽车革的性能要求毫无例外也是很严格的,甚至是苛刻的。与普通家具革相比,汽车革最主要的性能特点是具有低的雾化值,即在汽车里面的档风玻璃不会受环境变化形成影响视线的雾化物质层。此外,它应具有很好的抗水性、阻燃性和耐磨擦性能。这些对生产汽车革的工艺和相应的皮化材料提出了比较高的要求。本文借鉴了河北几家汽车革企业多年生产汽车革的经验,以生产实践为基础,对加工制作汽车坐垫革的工艺技术进行了详细介绍。

2 市场要求

作为一种高品质、高性能、高技术含量的汽车内装饰材料,汽车坐垫革需达到人们外观审美观念和内部品质要求的完美统一。目前,市场对汽车坐垫革的要求主要有三个方面:第一,感观要求:外观自然、粒面紧实、丰满柔软、压花定型好、厚度均匀、利用率高;第二,品种要求:传统的花色品种如苯胺革、全粒面革、轻磨面革、轻磨正绒革等铬鞣革是市场上的主导产品,深受商户亲睐。处于少批量生产阶段的无铬鞣革市场前景看好;第三,品质要求:除了一些基本的理化指标外,还应该具有抗水性、耐磨性、阻燃性、耐溶剂腐蚀、耐黄变、低雾化、对人体无害等。

3 生产工艺

黄牛汽车坐垫革的基本要求是轻涂饰,对皮面要求较高。其次,强度还得达到要求。为了得到优质的皮面和结实的强度以及符合制作汽车革的标准,对原皮的要求是张幅大、品质好、匀实和路分一致。

3.1 准备工段

工艺路线:称量→浸水→浸灰脱毛→去肉→片灰皮→称量→复灰→脱灰→软化→浸酸→铬鞣3.1.1浸水

浸水良好是生产高品质皮革的基础。浸水不足,皮中可溶解性蛋白质和中性盐等洗不净,皮纤维不能充分松散,致使成革板硬。然而,浸水过度也会破坏纤维结构,加深皮革的皱纹以及造成松面。通过加入浸水助剂能有效地促进皮内中性盐排出,缩短浸水时间,获得理想的浸水效果。工序中我们加入适量朗盛公司的Baymol AN-C,促进可溶性蛋白质的快速溶解,控制雾化值,缩短浸水时间。

参考工艺:原皮先去毛球,割掉头、蹄、尾等制革无用物,再进行去肉处理,然后称量,作为以下工序用料依据。预浸水:投皮入鼓,常温水600%,闷洗60 min,加Baymol AN-C 0.2%,杀菌剂0.1%,转60 min,测波美度7.0,控干净水。主浸水:水200%,温度常温,加Baymol AN-C 0.3%,杀菌剂0.1%,JFC 0.2%,转60min,加硫化钠0.2%,转60 min,测pH值9.0左右,波美度3.5,停60 min转30min,停鼓过夜,次日转30 min,测波美度4.5,检查皮切口浸水全透,控水出鼓。

3.1.2 浸灰脱毛

浸灰效果如何与成品质量有直接关系。浸灰过程中较容易出现膨胀过度现象,导致皮纤维损失严重,造成松面等后果。然而,膨胀不足则会造成皮纤维分散不充分,脖头纹以及腹纹加深或过大以至皮身纹路不开,皮身不舒展等。我们采取片灰皮来解决纹路粗、皱纹深的问题,具有非常明显的效果。工序中我们采用了科莱恩公司的浸灰助剂:Feliderm MPP,一种聚磷酸盐,可以防止灰斑,改善石灰溶解性;Feliderm DL,一种氨基类浸灰助剂,可以促进纤维松散,洁净裸皮,减少肿胀和颈皱。浸灰时要注意温度不能过高,否则会损害粒面并使强度大为降低,皮质损伤严重。因此,我们控制水温25℃,确保浸灰液不会对皮质造成任何伤害。用硫氢化钠代替部分硫化钠,以加速脱毛,帮助石灰分散渗透,促使皮纤维得到进一步的松散。

参考工艺:(1)水300%,温度25℃,加Feliderm DL 1.3%,Na HS0.2%,转30 min,加石灰1.0%,转30 min,加Na HS 0.6%,Na2S 1.0%,转30 min,检查脱毛情况,转90min,脱毛干净。加石灰0.5%,Na2S 0.2%,转30 min,停60 min,加石灰0.5%,Na2S 0.1%,Feliderm MPP 0.2%,转30 min,停60 min,测pH值13左右。以后每60 min转5 min,次日控水,流水洗60min。(2)去肉:在去肉机上去净制革无用物。(3)片灰皮:在片皮机上片皮,厚度为1.3~1.5 mm(单层)。(4)称量:作为以下工序用料依据。

3.1.3 复灰

参考工艺:水250%,温度25℃,石灰5.0%,Feliderm DL 0.2%,转40 min,停60 min,以后每小时转动5 min,共转7次,停鼓过夜。次日流水洗至水清为止。此工序使革身具有丰满、弹性好、粒面细致等优点。

3.1.4 脱灰软化

一般来讲,脱灰前的水洗是非常重要的,可以洗去部分灰碱,节约脱灰材料,避免产生更多的硫化氢气体。充分水洗后,我们采用表面活性剂结合无氨脱灰剂脱灰,以减少废水中氨氮的排放,工序中我们选用科莱恩公司的Feliderm DFA,它是一种不含铵盐的脱灰剂,使灰裸皮均匀一致的脱灰,粒面平细。

常规软化工艺效果较差的主要原因是软化不深透,而表面软化往往是造成松面的主要原因之一。采用德瑞公司的低温软化酶OR酶,在30~33℃的条件下进行较长时间深透彻底的软化,能收到良好的效果。一方面使最终产品的得革率升高、延伸率降低,满足汽车革品质的要求;另一方面使后续主鞣材料能较好的从粒面渗入。在软化过程中,应严格控制pH值并加强检查。软化后的皮指纹清晰,手感柔软。

参考工艺:水100%,温度30℃,加JFC 0.1%,硫化铵2.5%,转30 min,加Feliderm DFA 1.5%,转40 min,测pH值9.0左右,加OR酶0.4%,硫化铵0.2%,转60 min,测pH值8.7左右,流水洗30 min至水清。

3.1.5 浸酸铬鞣

浸酸的关键是控制pH。我们采用了甲酸与硫酸相结合的浸酸方法,将硫酸分次加入的同时,再加入一些浸酸助剂,用来改善裸皮的手感,提高革身的丰满性、紧实粒面、减轻松面,同时也有利于铬粉的渗透吸收。工序中我们采用科莱恩公司的Feliderm CS,它是一种高度吸收铬的浸酸助剂,具有较强的蒙囿作用。

在铬鞣时先用一些阳离子油进行预鞣,比如科莱恩公司的Catalix L,它具有低雾化性、能增强革的抗张强度、改善蓝湿革的身骨等,可使铬鞣得到更好的效果。

参考工艺:(1)水100%,温度20℃,加Na Cl 8.0%,明矾1.0%,转15 min,加甲酸1.0%,Feliderm CS1.0%,转20 min,加硫酸0.6%,转30 min,加硫酸0.6%,转120 min,测pH值2.6左右。(2)留浸酸液50%,加Catalix L 1.0%,转30 min,加Feliderm CS 1.0%,转180 min,测pH值2.8左右,加铬粉6.0%,转180 min,检查鞣制情况。加Mg O 0.6%,转120 min,测pH值3.6左右,加200%的水(65℃),使鼓内温度达到38℃,转8 h,次日测p H值3.7左右,转2 h,出鼓搭马静置24 h以上。

3.2 鞣后湿加工

工艺路线:挤水伸展→削匀→剪边→称量→酸洗→复鞣→中和→染色→加脂。在鞣后湿操作中,复鞣、染色和加脂是十分重要的工序。

复鞣过程中材料的筛选和应用对成革性能影响很大。根据成革性能要求,首先选择丙烯酸聚合物,这些材料不含游离甲醛和酚,有很好的耐光、热性;其次选择低甲醛的合成鞣剂,这些材料填充性能好,能赋予皮革柔软的手感,良好的丰满性;最后选择耐光性的植物鞣剂,这些材料不仅能使皮面平整细致,还能有效防止六价铬的形成。

染料的迁移是汽车坐垫革要求避免的缺陷。使用具有高耐光、热性的抗PVC迁移的染料进行染色,确保染色透心并且满足所有物性要求。

加脂对雾化值有重要的影响。推荐使用三类加脂剂:(1)卵磷脂低雾化加脂剂,它可赋予汽车革柔软的手感;(2)硬脂酸类加脂剂,它可赋予汽车革更佳的物理强度;(3)聚合物加脂剂,它不光有加脂功能,还能帮助填充汽车革。

参考工艺:(1)蓝湿皮挤水伸展,削匀至厚度为1.1~1.2 mm,称量,作为以下工序用料依据。(2)酸洗水150%,温度40℃,甲酸0.2%,转40 min,控液干净。(3)复鞣水150%,温度35℃,加戊二醛2.0%,转30 min,阳离子油Catalix L 1.0%,铬粉6.0%,转60 min,甲酸钠1.0%,转60 min,小苏打0.8%,分3次加入,共转60 min,测pH值约4.0,停鼓过夜。次日转20 min水洗。(4)中和水150%,温度35℃,中和单宁PAK-N 3.0%,甲酸钠1.5%,转30 min,加小苏打0.6%,转60 min,测pH值约5.0,水洗30min。(5)填充染色水200%,温度35℃,丙烯酸RE 4.0%,丙烯酸聚合物Tergotan PMB 5.0%,转30min,加染料2.0%,合成鞣剂8.0%,刺云石栲胶6.0%,转90 min,加甲酸0.5%,转20 min,加甲酸0.3%,转30 min,测pH值约3.8,控液干净。(6)加脂水200%,温度60℃,卵磷脂4.0%,合成油5.0%,聚合物加脂剂6.0%,转60 min,分3次加甲酸1.0%,转60min,测pH值约3.5,水洗30min后出鼓,搭马静置24 h。

3.3 后期干燥整饰

工艺路线:挤水伸展→湿绷板干燥→剪边→补伤→磨革→扫灰→检验→振软→净面→封底→揩底浆→喷中浆→压花→喷面浆→喷光亮层→摔软→绷板干燥→喷消光光亮层→剪边→检验→量尺→入库。工序中我们采用了湿绷板干燥法进行干燥。此干燥法具有得革率高、干燥速度快等优点。

主要步骤:(1)补伤因黄牛皮伤残多,所以要用补伤工序来提高革的利用率。(2)磨革粒面较好的坯革,直接用细砂纸磨;粒面伤残多的坯革,先用粗砂纸磨,后用细砂纸磨。要求精磨、细磨,磨去革身的皱纹等。(3)封底我们采用了阳离子聚氨酯进行封底,增加了涂层的粘着性。参考工艺:阳离子颜料膏100,水200,填料50,阳离子聚氨酯100。(4)揩底浆一般刷完底浆,充分干燥后进行压花,所以该配方要调整好软硬度及蜡剂的用量,以便在压花时不粘板。参考工艺:颜料膏100,水100,复合树脂200,丙烯酸树脂100,聚氨酯树脂100,填料30,10%酪素液30,手感蜡30。(5)压花在通过式压花机上进行。根据客户的要求压不同的花纹图案。(6)喷涂面浆面浆是涂层中对颜色、光泽、各项坚牢度等性能起决定作用的一层,对涂层的外观起着画龙点睛的作用。面浆的软硬度要适中,太硬手感不好,太软则耐干湿擦性不好。为了提高干湿擦性能,有时会加入少许交联剂。涂饰时也要注意面浆与底浆的粘着力,可以通过加入一些渗透性和粘结性好的树脂加以解决。参考工艺:颜料膏100,填料50,蜡60,复合树脂100,丙烯酸树脂200,聚氨酯树脂100,水200,10%酪素液100。用喷枪机均匀地将浆料喷在革面上,喷涂2次。(7)光亮层主要作用是最终调节和确定涂层的光泽和手感。要求形成的薄膜耐撞击、耐挤压、耐弯曲,具有较高的物理力学强度及耐磨擦、耐水、耐有机溶剂,易保养性能。光亮层一般采用较硬的成膜剂,成膜剂的种类要根据成品革对涂层的观感风格及物理力学性能等几方面确定。可单独采用硝化纤维、聚氨酯或蛋白,有时也搭配使用。光亮层中最好不要加入着色剂,这样可提高整个涂层的耐干湿擦性能。为了提高涂层的抗水、抗有机溶剂性能,可加入交联剂提高成膜剂分子之间的交联度。涂层的手感还可通过加入手感剂进行改善。

参考工艺:光亮树脂100,手感剂10,水200,交联剂2。摔软4~6 h。用喷枪机均匀地将浆料喷在革面上,喷涂1次。(8)绷板在绷板机上进行干燥。(9)消光手感光亮层参考工艺:光亮树脂100,消光剂50,水150,手感剂20。用喷枪机均匀地将浆料轻喷在革面上,轻喷1次。

4 结束语

汽车内饰革 篇3

湖北省齐星汽车车身股份有限公司生产的PQD11C3是出口东南亚国家的一款驾驶室,自设计定型并开始批量生产,其地垫一直采用PVC微孔发泡革材料。与采用大泡孔PVC发泡革地垫的PQD11C1和PQD11C2相比,虽然PVC微孔发泡地垫革在保证地垫吸声、隔热的前提下,该地垫的加工性能、外观质量及环保性有所提高,但仍存在高温环境下变形大、不保型和附型性差的问题(图1)。根据公司提高汽车质量的要求,在保证地垫成本可接受和短期解决问题的原则下,对地垫高温收缩问题展开了研究分析及试验工作。

2问题分析

2.1收缩机理

PVC发泡地垫革在高温环境下收缩的原因,从本质上讲是由PVC分子链的运动造成的。普通改性PVC材料的玻璃化转变温度(Tg)为80 ℃左右,即PVC分子链的运动能力在80 ℃左右时开始增强。PVC分子链在吸塑成型过程及冷却定型后处于拉伸状态,当温度接近或超过80 ℃时,PVC分子链活动能力较强,开始回复吸塑前的自由蜷曲状态,在宏观上表现为PVC革收缩、翘曲现象。因此,拉伸越明显的地方收缩也越明显。

2.2影响因素

影响PVC发泡地垫革高温收缩的因素主要有材料、成型工艺和模具设计3方面,可能的原因见表1。

3试验

3.1试验方法

3.1.1高温试验条件定性分析

在炎热夏天的室外,驾驶室在门、窗封闭时, 地垫表面温度高达60 ℃。在此温度下持续2 h左右,地垫开始出现明显的收缩现象;并且随着时间的延长,地垫收缩量逐渐增大,在持续6 h后收缩量几乎不再增加。这与文献[1]中PVC泡沫材料的拉伸回复特性对时间和温度有较强依赖性的结论是一致的。鉴于此,为了验证改善措施的有效性, 在试验过程中适当提高PVC地垫革的表面温度并延长观测时间。试验方法为:将地垫成品固定在驾驶室底板上,并用薄膜将其完全封闭包覆,在室外高温环境中连续放置3d(环境温度为40 ℃左右,薄膜内的地垫革表面温度最高可达到80 ℃)(图2), 观察地垫的收缩情况以及与驾驶室底板的贴合性。试验过程中,薄膜内的地垫表面温度维持在70~80 ℃的时间累计超过12 h。

3.1.2收缩量定量分析

Donata[2]等认为皮革材料的单轴拉伸特性与三维拉伸特性相差较大,皮革的拉伸收缩行为与拉伸方式和制品结构紧密相关。因此,不能用PVC发泡地垫革的单轴拉伸特性来评价具有三维拉伸特性的地垫制品后收缩性,并用PVC发泡地垫革单轴拉伸试验测得的收缩量作为制造地垫成型模具的依据。在3.1.1高温试验过程中用记号笔在PVC发泡地垫革表面画格,测量吸塑成型后的PVC地垫收缩量,并为修改模具提供依据。地垫收缩量测量方法如下。

PVC发泡地垫革材料(表面有10 cm×10 cm格子)→吸塑成型→典型方格尺寸测量→高温试验 →典型方格尺寸测量→计算后收缩量→玻璃钢模具修模。

3.2材料选择

PVC地垫在吸塑成型过程中,经三维拉伸和冷却定型后,后收缩量大小、附型性良否主要与PVC发泡地垫革的材料配方有关。据文献报道[3], 长春一汽解放J6载货车的PVC地毯采用与北京化工设计院联合开发的PVC/NBR弹性体,解决了地毯高温变形大、附型性差等问题,但材料成本提高近30%。PVC/NBR材料主要是利用NBR的轻微交联限制PVC分子链的运动能力,从而降低后收缩量。

通过与供应商进行技术沟通,通过适当调整配方、减小泡孔径以及控制泡孔的均匀性,降低了地垫高温收缩量。试验结果见表2。其中,PVC发泡地垫革为当前地垫使用的材料,样品1为供应商调整材料配方和加工工艺的样品,样品2为一款热压成型的PVC发泡革带背绒材料,样品3为供应商改变配方和工艺的样品。

从表2看出,微孔发泡PVC地垫革(样品1)高温收缩变形量小、附型性良好。主要是因为PVC发泡革中的泡孔均匀细密,从而增加了PVC分子链的运动阻力,进而减小了材料的收缩性。

3.3工艺优化

PVC发泡地垫革地垫的吸塑成型工艺流程为:下料→材料夹持→烘烤→吸塑成型→冷却定型→修边→存放。该工艺优化试验过程的主要步骤如下。

a.将成卷PVC发泡地垫革按表3的尺寸下料, 用记号笔在PVC发泡地垫革表面画方格(3.1.2);

b.用金属夹框夹紧PVC发泡地垫革四周,放入烘箱烘烤后真空吸塑成型,冷却定型并修边存放;

c.选取典型方格尺寸进行测量,最后将PVC发泡革地垫进行高温试验(3.1.1),观察地垫的收缩情况以及与驾驶室底板的贴合性,并每隔2 h对上述典型方格尺寸进行测量。

试验结果表明,PVC发泡地垫革的下料尺寸对地垫的后收缩量和附型性有较大影响,见表3 (a×b为原PVC发泡地垫革批量生产中的下料尺寸)。这可能主要与吸塑工艺的特点和产品结构有关。图3是PQD11C3地垫(材质为样品1)的结构和吸塑过程示意图,表3是样品1的下料尺寸对地垫附型性的影响。

从图3和表3看出,模具“下台阶”区域拉伸比很大,PVC发泡地垫革在该区域受到较大的二维方向的拉伸力,对后收缩的影响较大。适当放大下料尺寸,尤其是增大纵向方向(图3中b方向)的尺寸,可以明显改善地垫与驾驶室底板的附型性。

工艺优化试验还发现成型工艺参数(烘烤温度、烘烤时间和冷却定型时间)对地垫后收缩有一定影响,而产品存放位置(线边库的定型架上)和周期(2~4 d)对产品后收缩的影响则不大。

试验结果表明:通过调整以下参数,可以在一定程度上减小地垫的高温收缩量。

a.适当提高烘箱烘烤温度。烘箱温度为程序控温,分为两段,第1段设定温度为120 ℃,第2段设定温度为180 ℃。通过将第2段设定温度提高至195 ℃,相应地PVC发泡地垫革最终的表面温度由原来的(150±3)℃提高至(160±2.5)℃。

b.延长烘烤时间。将烘箱第1段设定温度120 ℃的保温烘烤时间由原来的3.8 min延长至4.5 min,第2段设定温度195 ℃的保温烘烤时间由原来的25 s延长至30 s。

c.延长冷却定型时间。将水淋浴冷却定型时间由原来的4 min延长至6 min。

3.4玻璃钢模具修改

地垫模具也是影响地垫与驾驶室底板附型性的重要因素。该玻璃钢地垫模具设计和制造时的尺寸放大比例依据的是PVC发泡地垫革单轴拉伸测得的收缩量数据,而PVC发泡地垫革在吸塑成型过程中呈三维拉伸特性,因此地垫模具的设计存在不合理性。另外,玻璃钢模具上布满直径为1.2 mm的吸气孔,吸气孔的数量和分布对地垫轮廓的清晰度有重要影响;在地垫结构相对复杂的部位和在PVC发泡地垫革成型过程中拉伸较大的部位对应模具上的吸气孔数量应当较多。针对地垫模具设计和制造的不合理性,采取的有效解决措施主要有以下两点。

3.4.1修改模具不合理的放大尺寸

画方格法直观地反映了地垫各处的拉伸特性和PVC发泡地垫革的收缩量。针对地垫局部因模具尺寸放大不合理导致与驾驶室底板附型性差的问题,依据该部位PVC发泡地垫革收缩量和驾驶室底板尺寸,修改玻璃钢模具尺寸,较好地解决了局部附型性差的问题。

3.4.2增加吸气孔的数量

针对在地垫结构相对复杂部位和PVC发泡地垫革成型过程中被拉伸较大部位的地垫轮廓较模糊,且易出现不同程度的翘曲和附型性差的问题。通过增加模具上该部位吸气孔的数量,可以明显提高该处地垫与驾驶室底板的贴合性。

4建议及措施

通过对可能的影响因素进行理论分析及解决方案的试验论证,较好地解决了汽车PVC发泡地垫革高温收缩问题,满足了该车型地垫出口的要求。为预防PVC发泡革成型加工过程中出现类似的问题,笔者提供如下建议,以供参考。

4.1材料方面

a.尽量采用高回弹性、低压缩形变的PVC复合材料,如PVC/NBR、PVC/EP等;

b.适度降低材料的熔融指数,从而减弱产品内的分子链的滑移能力;

c.减小发泡孔径,增加泡孔分布的均匀性。

4.2工艺方面

a.适当地增加下料尺寸,尤其是在PVC发泡革拉伸量较大的方向上;

b.采用合适的烘烤PVC发泡革温度,忌用高温短时间烘烤法,宜用预烘烤+烘烤的方法;

c.吸塑定型后,先用空气冷却,再用水淋浴冷却,以增加有效冷却时间。

4.3模具方面

a.产品结构复杂的部位增加模具吸气孔数量;

b.确定材料特殊部位的收缩率,合理地设计模具尺寸。

摘要：为解决因汽车PVC发泡地垫革在高温环境下收缩,导致其与驾驶室底板贴合性差的问题而开展了有关的分析与试验工作。从理论上分析了PVC发泡地垫革高温收缩的原因,并从PVC发泡地垫革材料、地垫吸塑成型的工艺和模具3方面开展试验。结果表明,通过减小PVC发泡地垫革的泡孔径、优化吸塑成型工艺参数、增大PVC发泡地垫革的下料尺寸、修改吸塑成型模具不合理尺寸以及增加模具的吸气孔数量等途径能较好地解决上述问题。

毛革两用兔皮手套革的工艺研究 篇4

家兔皮种类繁多, 毛被光亮美观, 针毛稠密, 底绒丰足、平顺, 皮板胶原纤维编织致密, 是制作毛革两用产品较好的原料毛皮, 也是我国最先跨出国门的传统裘皮原料皮品种之一。家兔皮应用广泛, 经过精心染整, 如印花、轧染、渐变染色、草上霜、一毛双色等制作[2], 制成各种立体感极强的图案, 用于生产中档裘皮服装和箱包制品, 满足年轻消费者的需求。还可将其裁制成窄条, 用于编织服装、帽子、披肩、小饰品等。也可剪去针毛仿制成獭兔皮。但到目前为止还没有将家兔皮制成毛革两用手套革的。为提高兔皮使用价值, 增加花色品种, 本论文进行了兔皮毛革两用手套革加工工艺的研究。

1 试验部分

1.1 主要材料及仪器

威斯润湿剂Q-39、威斯毛皮脱脂剂JA-50、威斯浸水酶NM、威斯毛皮脱脂剂TL-80、威斯毛皮脱脂剂JA-50、威斯○R 软化酶ARS、威勒○R 加脂剂RAMⅡ、Curlumin AC (Al2O315%, Cr2O34%) :北京泛博科技有限公司;杀菌润湿剂HAC:美国劳恩斯坦公司;TS2000-S多功能材料实验机、定重式测厚仪:中国台湾高铁科技股份有限公司。ST300 SOFTNESS TESTER软度测试仪:英国;原料皮:盐干家兔皮。

1.2 工艺试验

1.2.1 浸水

1.2.2 软化浸酸

软化浸酸是将毛革皮板做软的关键所在, 为了既能获得柔软丰满、不松面的皮板, 又能减少部位差, 试验比较了3种软化浸酸方法, 即:方案1:无机酸浸酸法;方案2:有机酸浸酸法;方案3:无机-有机联合浸酸法。具体工艺见表2所示。

从柔软性、延伸性、松面情况及部位差别等方面综合考察软化浸酸程度, 要求成革柔软性良好, 部位差不明显, 无松面, 延伸性适当, 达到手套革要求。

1.2.3 鞣制

不同的鞣制方法具有各自的优缺点, 结合鞣法使不同的鞣制方法优势互补, 获得单一鞣法无法得到的成革性能。毛革两用皮对于皮板的各项指标要求较高, 特别是撕裂强度, 由此选择生产中常用的两种鞣剂Curlumin AC和铬粉进行结合鞣, Curlumin AC为含铬铝鞣剂, 主要用于毛革产品的复鞣, 有利于皮板肉面起绒。通过物理力学性能的对比选择出合适的鞣制方案。实验方案分为:

(1) Curlumin AC与铬粉加入顺序的确定 将一张兔皮按照1.1.1浸水、去肉、脱脂工艺和1.1.2优选出来的软化浸酸工艺加工后, 沿背脊线剪开, 进行 Curlumin AC-铬粉结合鞣。一半兔皮鞣剂加入顺序为先Curlumin AC后铬粉, 另一半鞣剂加入顺序为先铬粉后Curlumin AC。由于鞣剂最佳用量没有确定, 故根据生产经验暂定Curlumin AC用量为3 g/L, 铬粉用量为10 g/L实施试验。

(2) Curlumin AC和铬粉用量的确定 鞣前各工序根据选择出来的最佳条件进行, 确定Curlumin AC和铬粉的加入顺序后, 改变Curlumin AC和铬粉用料量, 进行单因素试验, Curlumin AC用量为2、3、4 g/L, 铬粉用量为8、10、12 g/L。

1.2.4 加脂

所有完成鞣制的兔皮, 选择刷涂法加脂, 将加脂剂和水 (50 ℃) 以1∶3的比例混合乳化, 均匀刷于皮板肉面后, 板对板静置4 h, 挂晾干燥, 回潮, 铲软, 备测物理力学性能。

2 结果与讨论

2.1 浸水

兔皮网状层深部有一层横纹肌, 俗称肉里, 肉里妨碍加工中化学药品的渗透, 在准备工段必须将其除净。本试验采用浸水酶、硫酸、润湿剂、盐等联合浸水, 消弱肉里和网状层的联系, 利于揭里和去肉。浸水酶NM是一种低浓度的生物酶制剂 (300活力单位) , 可快速溶解干血, 溶解纤维间质, 大大提高皮板充水速度, 易于生皮回鲜和去肉, 还可以有效消弱肉里和真皮的联系, 有利于揭里和去肉;酶配合使用表面活性剂威斯润湿剂Q-39和杀菌润湿剂HAC, 能很好的松散和洁净胶原纤维, 在皮纤维间制造出空隙, 有利于皮板充水, 且表面活性剂具有杀菌防腐作用;硫酸能够促进溶解纤维间质, 破坏胶原肽链间的次级键, 有效的削弱真皮层与皮下组织的联系, 有助于揭里和去肉。

2.2 软化浸酸

软化浸酸效果感官评判结果见表3。

对比表3的试验结果可知, 方案3 (无机-有机联合浸酸法) 的效果最好, 即柔软度最优、延伸性最好、松面程度较小、部位差较小。

兔皮表皮较薄, 乳头层和网状层分界明显, 乳头层胶原纤维束细小, 编织疏松, 纤维束走向大致与毛根方向一致, 网状层纤维束略粗, 呈波浪编织, 编织较致密。无机酸水解作用强, 胶原纤维肽链断裂较多, 皮板强度下降。分散纤维作用不够深入、均匀, 导致厚硬部位得不到充分作用, 而松软部位变得更加空松, 皮板部位差异增加, 柔软程度不均匀, 因而无机酸不适合单独进行兔皮毛革浸酸;有机酸作用温和, 渗透速度快, 有利于除去胶原纤维间的粘多糖, 松散胶原纤维细腻、充分且均匀, 使纤维束之间的界限变得模糊, 多肽链断裂少, 因而皮板柔软程度均匀、丰满、保证了皮板有足够的强度。另外, 由于有机酸盐的蒙囿作用, 在进行鞣制时, 铬络合物与胶原纤维的结合比较缓慢而均匀, 使铬在皮板中的分布均匀, 从而使坯革柔软程度均匀一致, 延伸性大, 而且不裂面。但用酸性软化酶ARS软化结束时需要通过降低pH (2.0±) 抑制酶活力, 仅用有机酸作用并不能调到所要求的pH, 也就不能有效抑制酶的活力, 采用有机-无机联合浸酸法。有机酸渗透快, 作用温和, 使皮板柔软程度均匀、丰满, 减少部位差, 后期用无机酸终止酶作用, 且使胶原纤维分散充分。

分析表4的数据可以看出:

(1) 皮坯的机械强度, 无机-有机联合浸酸法的效果最好。其拉伸强度优于用无机酸或有机酸单独浸酸的, 撕裂强度优于无机酸浸酸的且与有机酸浸酸的相差甚微。三种方法中纯无机酸浸酸法得到的皮坯强度是最低的。主要是因为无机酸水解作用强, 胶原纤维肽链断裂较多, 导致皮坯强度下降。

(2) 皮坯延伸性能, 无机酸浸酸得到的皮坯规定负荷伸长率为73.93%, 超出了手套革国家标准[3]中的规定负荷伸长率25%～50%的范围。无机-有机联合浸酸法的皮坯规定负荷伸长率虽然最小, 但已满足手套革要求;且无机-有机联合浸酸法的皮坯横向与纵向的伸长率更接近于1, 皮坯的各向延伸性均匀, 即综合利用率高。而断裂伸长率也不是越大越好, 过大皮板易变形;

(3) 柔软度, 无机-有机联合浸酸法得到的皮坯最柔软;

(4) 崩破性能, 有机酸浸酸法和无机-有机联合浸酸法得到的皮坯的崩破性能均比纯无机酸浸酸法的皮坯要高, 说明有机酸浸酸法和无机-有机联合浸酸法的皮坯的延伸性和耐加工性能好, 且在手套穿用过程中, 手背皮在受到多方向力后, 能恢复原状。

2.2 鞣制

2.2.1 鞣剂不同加入顺序

从表5可以看出:

(1) 皮坯物理力学性能对比:先Curlumin AC后铬粉鞣制的皮坯拉伸强度和撕裂强度均明显优于先铬粉后Curlumin AC鞣制的皮坯;先加Curlumin AC后加铬粉鞣制的皮板规定负荷伸长率在国家标准规定的范围内, 而先加铬粉后加Curlumin AC的超出该范围;

(3) 皮坯柔软度对比:先Curlumin AC后铬粉鞣制的皮板柔软程度稍好;

(4) 皮坯收缩温度对比:两种鞣制方法的皮坯收缩温度均在100 ℃以上, 已经满足手套革的使用要求;

(5) 皮板颜色比较:先Curlumin AC后铬粉鞣制出来的毛皮皮板颜色浅淡, 有利于后整理阶段鲜艳颜色的上染。

Curlumin AC是一种含铬的铝鞣剂, 其中含15%Al2O3、4%Cr2O3, 先Curlumin AC后铬粉鞣制, 鞣制初期以铝鞣为主, 铝分子比铬分子小, 易向胶原纤维内部渗透, 并与胶原上羧基发生络合, 起屏蔽作用, 避免铬粉在皮板表面结合过快, 后期加入铬粉, 铬分子不会立刻与胶原上的羧基结合, 而是向胶原纤维内部渗透, 由于铬的络合能力比铝强, 随着渗透的充分完成和工艺控制条件的控制, 铬分子会取代部分已经与胶原络合的铝分子, 铝的预鞣作用使鞣后皮板颜色浅淡、轻薄细致、绒头细密, 有利于毛革产品后整理阶段的磨绒工序。而先铬粉后Curlumin AC鞣制, 络合能力强的铬分子已经先于铝分子和胶原纤维结合, 使后来加入的铝分子真正与胶原纤维结合的数量十分有限, 这样就起不到铝鞣所产生的积极作用, 由此确定鞣制时应先加入Curlumin AC再加入铬粉。

2.2.2 Curlumin AC用量的确定

从表6可以看出:

Curlumin AC的用量为2 g/L时, 规定负荷伸长率略微超出了手套革的标准范围, 用量为3 g/L和4 g/L时, 规定负荷伸长率在标准范围内, 数值大小合适, 且前者的数值高于后者, 说明皮板延伸性符合要求。Curlumin AC用量3g/L时, 拉伸强度、撕裂强度、收缩温度都略好于其他用量。综合考虑, Curlumin AC的最佳用量确定为3g/L。所鞣制的皮板能够达到手套革国家标准[3]的要求。

2.2.3 铬粉用量的确定

从表7可以看出:

随着铬粉用量的增加, 拉伸强度和撕裂强度呈上升趋势;规定负荷伸长率在铬粉用量为12 g/L时达到最大, 但超出国家标准规定的范围。比较来说用量为10 g/L最为合适, 且皮板的收缩温度最高。综合考虑, 铬粉用量在10 g/L时, 效果较好。

3 结论

(1) 生产家兔皮毛革两用手套革的工艺关键是浸酸软化和鞣制工序。采用无机酸和有机酸联合浸酸, 不仅充分松散胶原纤维, 减小部位差, 皮板柔软程度均匀、丰满, 还能够降低生产成本;

(2) 先Curlumin AC后铬粉鞣制, 既能获得满意的鞣制效果, 又能使皮板颜色浅淡、挺实、丰满, 有利于毛革一体的后序加工;

(3) Curlumin AC鞣剂和铬粉的用量分别为3 g/L和10 g/L时, 鞣制的综合效果最佳。

参考文献

[1]Antonio Fabrega.Jaume Rosic.Spanish knowledge andtechnical application inmanufacturing sheep skin double-face garment leather[J].ChinaLeather, 2004, 33 (2) :28-31.

[2]苟秉琼, 孙丹红.家兔皮组织结构的研究[J].皮革科学与工程, 1998, 8 (1) :4-14