汽車內(nèi)飾測試的試驗全面解析
一、基本規(guī)格檢驗:
汽車內(nèi)飾面料的基本規(guī)格檢驗通常包括面料的厚度、平方米克重、幅寬、透氣性和緯斜等指標。厚度和平方米克重要求通常是根據(jù)主機廠客戶認可的面料狀態(tài)給出允許上 下 偏 差 的 范 圍。一 般 情 況 下,厚 度 測 試都依據(jù)ISO5084[3]進行,而平方米克重的檢測則按照GB/T4669[4]標準執(zhí)行。幅寬要求則是供應商根據(jù)主機廠的需求在面料 開 發(fā) 時 進 行 設 計,客 戶 在 物 料 接 收時進行檢驗。面料透氣性的好壞對于乘客的舒適性有著一 定 的 影 響。 汽車面料的透氣性通常按照 ISO9237[5]進行,不同的主機廠針對不同種類的織物設定的標準值也不 相 同。此 外,汽車內(nèi)飾面料的緯斜性能也是影響內(nèi)飾件(座椅、門板、車頂?shù)龋┩庥^視覺效果的重要因素,通常對于有明顯緯向花型紋理的面料,緯斜的要求也相對較高,衡量標準多為 ASTMD3882[6]。
二、物理機械性能:
1、斷裂強力
斷裂強力指的是在規(guī)定條件下進行的拉伸試驗過程中,試樣被拉 斷 記 錄 的 大 力。試驗條件所涉及 的試樣的尺寸大小、夾距和拉伸速度等參數(shù)的設置需依據(jù)不同的試驗標準進行。目前業(yè)內(nèi)常用的標準為ISO13934.1[7],國家標準中對于織物斷裂強力的測試亦依據(jù)國際標準制 定 的。除 此 之 外,各 主 機 廠 對 于 測 試 條件和不同織物種類指標要求均有所不同。
2、撕裂強力
汽車座椅、門板以及車頂?shù)炔课坏膬?nèi)飾面料在 其使用過程中,存在著遇到尖銳物體時產(chǎn)生撕破的情況出現(xiàn),因此抗撕裂能力也是衡量汽車內(nèi)飾面料的一項重要指標。針對 不 同 的 織 物 類 型,測試方法通常有 褲型撕裂(適用于針織物)和梯形撕裂(適用于機織物)兩種。
3、剝離強力
通常汽車內(nèi)飾面料的基本狀態(tài)為面料與聚氨酯海綿進行兩 層 復 合 或 再 加 一 層 底 布 進 行 三 層 復 合 而 成的。因此,面料、海綿及底布之間的粘結牢度也會對汽車面料及內(nèi)飾件使用的耐久性產(chǎn)生一定的影響。剝離強力的測試標準多采用 GMW3220、DIN5337等主機廠標準。
4、尺寸穩(wěn)定性
內(nèi)飾面料的尺寸穩(wěn)定性對于汽車內(nèi)飾件的成型包覆及使用過程中狀態(tài)的穩(wěn)定性有著直接的影響,受 汽車內(nèi)飾件造型曲面、角度和深度等參數(shù)影響,對于其表面包覆材 料 的 靜 態(tài) 和 永 久 伸 長 率 等 性 能 要 求 也 比 較高。一般情況下,通過對內(nèi)飾面料施加規(guī)定的負荷,在規(guī)定的時間后,測試樣品的靜態(tài)延伸率;在卸載一定時間后,測試出材 料 的 永 久 變 形 率。部 分 主 機 廠 標 準 還對面料在干熱和濕態(tài)環(huán)境下的尺寸穩(wěn)定性有著具體的要求。
三、耐久性能:
1、耐磨性能
衡量汽車內(nèi)飾面料耐磨性能主要可以通過馬丁代爾耐磨、肖泊爾耐磨、泰伯耐磨、搭扣耐磨以及 MIE 耐磨等試驗進行。這幾種耐磨試驗在設備結構、磨 料 選擇、適用面料類型(主 料 與 輔 料、機 織 物 與 針 織 物)、摩擦次數(shù)評價指標(起 毛 起 球、外 觀 變 化、重 量 損 失 和 顏色變化等)方面均有所不同,具體要求根據(jù)主機廠技術標準執(zhí)行其中一項或者幾項。
常用的為 馬 丁 代 爾 耐 磨,其 測 試 依 據(jù) 標 準ISO12947-1,2,3[8]進行。目前大眾汽車標準中對于面料的要求需要考核馬丁代爾、肖泊爾和搭扣耐磨共3項,而標致雪鐵龍的標準中只需考量 MIE 耐磨,通用汽車標準中則涵蓋了馬丁代爾、肖泊爾、泰伯和搭扣耐磨等4項測試,但是不同面料類型只需選用對應的測試項目。
2、色牢度性能
色牢度的考核指標需要根據(jù)內(nèi)飾件使用的環(huán)境進行確定,主要包括耐光色牢度、耐 汗 漬 色 牢 度、摩 擦 色牢度與抗水漬等要求。
摩擦色牢度測試一般依據(jù)ISO105-X12[9]進行,分別采用干 摩 和 濕 摩 兩 種 狀 態(tài),經(jīng) 過 10 次 反 復 摩 擦后,與ISO105-A03沾色會卡比較,評判結果。
耐光色牢度也是汽車內(nèi)飾面料的一個非常重要的評價指標。將試樣與一組藍色羊毛標樣一起在人造光源下按照規(guī)定條件(溫濕度、輻照度、輻照時間周期)曝曬,然后將試樣與藍色羊毛標樣進行變色對比,評定色牢度。根據(jù)使用 部 位 的 不 同,內(nèi) 飾 面 料 的 耐 光 性 能 要求也不相同。通 常 汽 車 座 椅、車 頂 和 遮 陽 板 等 光 照 直射到的部位,對 面 料 的 耐 光 色 牢 度 要 求 高。業(yè) 內(nèi) 參照的標準 多 以 大 眾 PV1303[10]和 通 用 SAEJ2412等標準為主。
3、縫紉性能
汽車內(nèi)飾面料特別是座椅面料,因其需要進行縫紉加工,所以面料縫紉性能的好壞對于座椅的使用有著直接影響。目前對于縫紉性能的考核指標主要有接縫強力和接縫疲勞兩項。其中,接縫強力考察的是面料縫制后,沿垂直于縫線方向施加力直至發(fā)生斷裂時的強力,常用試驗方法為ISO13935-1[11];而接縫疲勞則是模擬一定載荷下,面料接縫位置動態(tài)耐久性的實驗,具體考核的是在規(guī)定動態(tài)負荷下,經(jīng)過規(guī)定次數(shù)后,縫跡處針跡外漏或者織物紗線發(fā)生滑移的狀況。一般來說這兩個指標均需要對經(jīng)向和緯向分別取樣測試。
四、安全性能 :
隨著汽車的普及和人們認識的提高,消費者對 于汽車內(nèi)飾的要求不 僅 局 限 于 美 觀 舒 適,而 且 越 來 越 關注到內(nèi)飾空間 的 健 康、環(huán) 保 與 安 全。這 里 面 就 涉 及 到內(nèi)飾材料的阻燃性能基本要求及車內(nèi)空氣質(zhì)量的管控方面新要求。
1、阻燃性能
阻燃性能 是 國 家 強 制 要 求,主要是依據(jù)標準 GB8410-2006[12],考核的是水平方向的阻燃性 能,乘 用車中內(nèi)飾材料的阻燃性能指標需達到燃燒速度≤100mm/min。在 GB24407-2012專 用 校 車 安 全 技 術 條件新國標中對于內(nèi)飾材料的燃燒速度和極限氧指數(shù)進行了規(guī)定,其中燃燒速度按 GB8410-2006規(guī)定的方法進行試驗時,材料的大水平燃燒速度要求由原來的≤100 mm/min提 高 至≤70 mm/min,同 時 新 增 加了內(nèi)飾材料的極限氧指數(shù)的規(guī)定,要求 OI≥22%。一部分窗簾類面料還需考慮垂直方向的燃燒性能。
2、散發(fā)性能
汽車內(nèi)飾面料的散發(fā)性能指標主要指的是甲醛含量、霧化、氣味和 VOC 等。這些指標都是與消費者的身體健康息息相關的。甲醛含量的測試多采用分光光度計進行,限值一般為≤10μg/g。目前汽車內(nèi)飾材料的成霧試驗標準國 際 國 內(nèi) 有 許 多 種,這 些 標 準 共 涉 及到了3種試驗方法,即光澤度法、重量法和霧度法。常用的方法為重量法,根據(jù)主機廠及材料類型的不同,通常的限值設定也不同,多為≤3mg或≤2mg,試驗方法常用的為大眾 PV3015[13]標準。
氣味性指標的測試主要是通過人的主觀評判來確定的。不同的主機廠對于內(nèi)飾面料的氣味類型、氣 味
等級和可接受的限值等要求也不相同。氣味測試試驗
對于實驗室條件、實驗 員 的 嗅 辨 能 力 及 內(nèi) 飾 面 料 的 狀
態(tài)等都有著詳細的要 求,特 別 是 實 驗 員 的 辨 別 能 力 需
要進行定期的比對試驗以便校正。
3、有毒有害物質(zhì)(ELV)
為了保護消費者的身心健康和提高汽車報廢后的材料回收再 利 用 效 率,歐 盟 ELV2000/53/EC 法 令[15]及中國《汽車產(chǎn)品限制使用有害物質(zhì)和可回收利用率管理辦法》中都對汽車在設計生產(chǎn)時禁用有毒有害物質(zhì)和破壞環(huán)境的材料,減 少 并 終 停 止 使 用 不 能 再 生利用的材料和不利于汽車環(huán)保的材料做了明確要求。
五、拒水拒油及防污性能:
汽車作為人類常用的交通工具,在使用過程中難免沾水、油和沾污,由于汽車內(nèi)飾織物都是固定在車內(nèi),往往不易拆卸下來進行清洗,或者,即使能拆下來也會非常麻煩,并不能像普通紡織品一樣能夠經(jīng)常洗滌,所以汽車內(nèi)飾織物必須具有拒油、防污易去污功能,因此,對汽車內(nèi)飾面料進行拒水拒油整理是非常必要的。汽車內(nèi)飾織物在使用過程中的,主要可能會沾染油、水、飲料等液體污垢和灰塵、沙土等固體污垢。紡織品上的污垢主要存在于纖維或紗線之間、織物表面等地方。
六、光和抗紫外性能:
現(xiàn)代汽車中為了滿足采光及汽車輕量化的要求,窗面玻璃開始占據(jù)大量面積,這導致汽車內(nèi)部空間會受光照的影響。隨著太陽升起,在某些極端氣候條件下,車廂內(nèi)部溫度可達130℃;隨著太陽的降落,車內(nèi)溫度下降而大大地影響車廂的相對濕度。如此大的冷熱循環(huán)可能會影響到織物的褪色和降解,不僅影響材料的使用壽命,而且紡織品褪色后會大大影響織物美觀性。因此要求汽車用紡織品必須具有較好的耐光性及抗紫外性能。
紡織材料在長期受到紫外線輻射、濕熱的作用下會引起降解。天然纖維的抗紫外線性能較差,棉織物抗紫外效果差,羊毛抗紫外性能稍好一些。合成纖維的抗紫外性能一般優(yōu)于天然纖維,聚酯、腈綸纖維的抗紫外線性能較好,腈綸的耐磨性稍差,因而實際應用不多,滌綸的抗紫外性能好,且具有很好的耐磨性,實際應用較多。為了提高汽車內(nèi)飾織物的抗紫外、耐光性能,有必要對汽車內(nèi)飾織物進行抗紫外整理,以降低內(nèi)飾織物的降解并延長產(chǎn)品的使用壽命。
七、抗霧化性能:
汽車內(nèi)飾材料會在使用之前經(jīng)過各種功能整理,并且在安裝過程中會用到黏合劑,因此成品汽車內(nèi)飾材料內(nèi)可能含有許多低分子的易揮發(fā)物,這些易揮發(fā)物在受熱的時候會揮發(fā)出來凝結在車窗及擋風玻璃上,在其表面形成一種“霧凇”現(xiàn)象。車窗玻璃上的“霧凇”很難去除,會嚴重影響司乘人員的視線,并且懸浮于空氣中的揮發(fā)物有可能會被吸入人體,進而影響人們的健康安全。因此,汽車內(nèi)飾織物必須具有一定的抗霧化性能。若織物沒有經(jīng)過長時間的拉幅定形,則會因為在紗線織造、染色和后整理等過程中所用的化學試劑積累而產(chǎn)生嚴重霧化,這個問題必須嚴格控制。絨類織物正面的纖維表面積大,霧淞現(xiàn)象會更嚴重。
八、耐磨性:
耐磨性是對汽車座椅面料重要的要求。織物結構、紗線類型、整理方法以及是否涂層等因素都會影響面料的耐磨性。座椅面料一般情況下要使用至少 2年的時間,某些時候,可能會使用超過10年甚至更久,因此汽車座椅面料需要具有較高的耐磨性能,使其在使用過程中不起球、不勾絲以保證座椅的美觀性。聚酰胺纖維作為早期主要使用的座椅面料,主要存在耐光性不足的缺點,因此現(xiàn)在汽車座椅面料已很少使用聚酰胺纖維。由于聚酯纖維不僅具有較好的耐磨性,而且其耐光、抗紫外性能也較好,因此現(xiàn)在的座椅面料主要原料是聚酯纖維。此外,座椅面料也會用到聚丙烯纖維,一些高檔車內(nèi)的座椅面料會用到羊毛纖維。棉纖維在天然纖維素纖維中具有更好的耐磨性,但是其耐光性一般,日曬940h后,強力損失可達50%以上,而麻纖維不僅具有較好的耐磨性,且具有質(zhì)輕、強度高、伸長小、吸濕、透濕、透氣性好、耐熱、耐腐蝕等特性,因此一般用于防塵罩、包裝架、車頂呢及地毯隔離底層等。
九、阻燃性:
汽車內(nèi)飾材料特別是紡織品必須要有很好的延燃性和阻燃性。這樣一旦汽車發(fā)生火情危險后就能保證乘客有足夠的時間離開,或者降低火災危險的發(fā)生。車用紡織材料中可能會用到各種纖維,它們的組成和化學結構各不相同,其熱性能和燃燒性能也都不一樣。目前的阻燃整理劑只能使用于部分合成纖維,不能用于所有的合成纖維。在汽車用紡織品中,聚酯的使用量大,約占 50%以上。聚酯纖維在熔融時具有良好的熱收縮性,接觸火焰后會有熔滴效應而使纖維本身不易燃燒,但目前聚酯纖維一般會經(jīng)過很多化學處理或與其他織物混紡,這就會妨礙纖維熔融時的熔滴效應。目前用于聚酯纖維的阻燃劑,主要為磷系阻燃劑。
汽車內(nèi)飾測試儀包含類型很多,而汽車內(nèi)飾測試的方法也有幾種
一、VOC及TVOC測試:
VOC:是揮發(fā)性有機化合物(volatile organic compounds)的英文縮寫,對人體健康有巨大影響。當密閉空間內(nèi)的VOC達到一定濃度時,短時間內(nèi)人們會感到頭痛、惡心、嘔吐、乏力等,嚴重時會出現(xiàn)抽搐、昏迷,并會傷害到人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng),造成記憶力減退等嚴重后果。
TVOC:總揮發(fā)性有機化合物(Total volatile organic compounds)的英文縮寫
VDA277,大眾PV3341,通用TSINT-002,奇瑞Q/SQR04.098-2004,沃爾沃VCS1027.2749
二、甲醛含量測試:
甲醛是一種很強的聚合劑,但甲醛有較強的毒性對人體危害很大。而由于甲醛的廣泛使用,因此甲醛很早就已被列入有害物質(zhì)并在各行業(yè)都有管控。歐美系車廠都有單獨測甲醛揮發(fā)量的標準,而日系車廠在有害物質(zhì)管控方面起步較晚,將甲醛列入到VOC測試方法中。
德國汽車協(xié)會VDA275,大眾PV3925,奇瑞Q/SQR.04.096,通用GME60271,沃爾沃VCS1027.2739
三、霧化測試:
汽車內(nèi)裝飾材料如皮革、塑料、紡織物以及粘結材料的膠粘劑等,都含有一些揮發(fā)性物質(zhì),尤其是在陽光的照射下,車內(nèi)溫度升高,會加劇這種揮發(fā)。揮發(fā)氣體在汽車窗戶或擋風玻璃上凝結,造成視線不良,會影響駕駛者的視線和行車安全;還有些揮發(fā)物質(zhì)會對人體有害,影響駕乘者的身體健康。為了合理控制揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生,對用于汽車內(nèi)飾的材料進行霧化試驗是十分必要的,成霧值超出標準指標的材料將不可以用于汽車內(nèi)飾。
一般霧化測試有均采用重量法或光澤度法,每個汽車廠家均有自己內(nèi)部的執(zhí)行標準:
大眾PV3015,奇瑞Q/SQR.04.097-2004, 通用GMW3235, 豐田TSM0503G, 日產(chǎn)NES M0161, 英國BS AU 168-1978,德國DIN75201,美國SAEJ1756,神龍D45 1727,三菱ES-X83217,國標GB2410
四、氣味測試:
氣味是揮發(fā)性物質(zhì)刺激人體的鼻腔嗅覺神經(jīng)而在中樞神經(jīng)中引起的一種感覺,其能直觀反應汽車內(nèi)飾件的優(yōu)劣,基于人嗅覺感官和舒適度的主觀評價。不同物質(zhì)產(chǎn)生的氣味不同。有些是令人喜歡的味道,而有些是讓人厭惡的味道。氣味是一種整體的感覺,其表征包括氣味的濃度和氣味的性質(zhì)。因此很多汽車廠家均以氣味的好壞作為評價其零部件是否會令顧客反感的一種方式。現(xiàn)在各大廠家均有自己的氣味檢測方法和標準,例如:大眾vw50180,大眾PV3900, 奇瑞Q/SQR.04.103-2004。通用GME60276, 豐田TSM0505G,德國汽車工業(yè)協(xié)會VDA270,沃爾沃VCS1027,2729






