汽车顶棚内装饰材料选择与使用

1.整体组件的技术性能要求　一般来说，汽车顶棚内装饰材料都是由多层复合模压而成的整体组件，基于汽车制造商和汽车设计师对汽车顶棚组件的技术性能要求，只有采用多层复合制品，才能满足汽车制造的技术要求，总体来说，汽车制造商和汽车设计师对顶棚内装饰材料的具体要求，包括以下几项内容。

（1）尺寸稳定性好、不变形、不弯曲、不颤动。

（2）刚性强、不断裂、隔音、减震、吸音、降噪、防寒、保暖、隔热、防辐射。

（3）厚度小、质量轻。

（4）手感柔软舒适、美观大方。

（5）阻燃、抗静电、不易污。

（6）不起毛起球、不脱绒、不霉变、无气味、不变色。

2.结构性能分析　为了满足顶棚内装饰材料整体组件的技术性能要求，一般汽车顶棚内装饰材料都设计成多层复合产品如图3-1和图3-2所示。

图3-1　奥迪轿车顶棚内装饰材料结构示意图

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图3-2　中华轿车顶棚内装饰材料结构示意图

有的轿车顶棚内装饰材料，复合层数达到十几层，多层复合顶棚常用于客车、卡车、面包车或豪华车，而小型轿车常用的是5～7层复合制品。不管多少层复合，其基本结构都是由蓬松体的中间层、表层的防护层和内装饰层以及粘合层所组成。更多层的复合产品，无非是增加一些增强层、柔软层，已使其顶棚组件中具有更大的刚性和强度及柔软手感。但是，并非层数越多越好，复合层增加，会增加汽车零部件制造商的生产成本，同时也增加了复合难度。

（1）中间层。一般来说，汽车顶棚内装饰材料的中间层都选择一种蓬松体材料，最早期的中间层选用波纹纸板，这种中间层的顶棚内装饰材料隔音、减震、吸音、降噪、防寒、保暖、隔热、防辐射效果都不是十分理想，而且成型易褶皱，潮湿易变性。随着新型材料的不断出现，泡沫塑料取代了波纹纸板。泡沫塑料板作为顶棚内装饰材料的中间层，与波纹纸板相比，成型效果有所提高，功能性也有所增强，解决了顶棚潮湿易变形的缺点，其优点是质量较轻，但是成本相对也比较高。当非织造布新型材料出现以后，给汽车制造商和汽车设计师又增加了选择的余地。再生纤维针刺法或粘合法非织造布，平方米质量为500～800g/m2、密度为50～150kg/m3。

非织造布顶棚内装饰材料，不仅成本低，而且成型性好，整体组件强度大、刚性强、不易变形，但是也有其缺点，整体组件的重量较大，潮湿后易变形、有气味。后来随着技术的进步，又出现了天然纤维、玻璃纤维与丙纶混合针刺法非织造布（GPF板），平方米质量为500～800g/m2、密度为50～150kg/m3。此种中间层蓬松体不仅功能性强，成型性好，而且刚性更大，重量更轻，同时模压成型效果好于其他所有中间层，因为丙纶比重小、熔点低，自身具有热融黏结作用，节省了粘合层粘结粉的用量，降低了制造成本。

（2）黏合层。为了使增强层、表面防护层及装饰层与中间层牢固地黏合在一起，形成一个完整的组件，在中间层与增强层或装饰层中间必须有一层黏合层，黏合层材料构成一般由几种形式，一种是热融黏结膜，另一种是热融黏结粉，还有喷涂黏结剂。这几种材料都会在模压成型的过程中，起到一种黏合剂的作用，从而保证中间层与其他组成材料的牢固结合。通过长期的实践和理论检验证明，以黏结膜作为黏合层，制成的顶棚内装饰材料，整体组件的刚性较好、强度大、尺寸稳定性好；而用黏结粉为黏合层制成的顶棚内装饰材料，其刚性和强度不如黏结膜，但是其隔音、减震、吸音、降噪功能比前者要好。喷涂黏结剂做黏合层，制成的汽车顶棚，整体组件强度大、刚性强、尺寸稳定性好，但是，吸音、降噪、隔音、减震功能较差。因此，汽车零部件制造商通常根据汽车制造的具体技术要求，可选用不同的黏合层。

（3）增强层。增强层材料一般都选用非织造布，其中包括薄型玻璃纤维热轧法非织造布、锦纶短纤维热轧法非织造布、涤纶短纤维热轧法非织造布，也有纺粘薄型涤纶非织造布，还有以非织造布为基布的铝箔布。无论是哪一种非织造布，其作用都是要增加顶棚内装饰材料整体组件的刚性和强度，对中间层蓬松体起到防护增强作用。

（4）防护层。靠近车顶金属表面的是一层薄型防护层，主要作用是进一步的防护增强，有时也是增强层玻璃纤维非织造布的要求，最上部防护层，一般都采用薄型热轧法、纺粘法和粘合法的涤纶非织造布，也有丙纶非织造布，一般平方米质量为15～50g/m2。

（5）柔软层。如果中间层选用再生纤维针刺法或粘合法非织造布，在装饰层上面还要设计一层柔软层，主要目的是增加顶棚内装饰材料的柔软触摸手感。一般柔软层都采用聚氨酯泡沫，厚度范围为3～5mm；密度范围为300～700kg/m3。柔软层的设计，不仅增强了触摸手感舒适度，也相应地增加了顶棚内装饰材料整体组件的功能性。

（6）内装饰层。最下面的内装饰层，以前都选用针织面料或机织起绒面料，随着新型材料的不断出现，一般都选用针刺法非织造布汽车顶棚呢或缝编法非织造布汽车顶棚呢，平方米质量为185～230g/m2。非织造布汽车顶棚呢的优点是，它自身是一种三维立体网状结构产品，不仅生产成本低，色泽多样，而且可增强顶棚内装饰材料的隔音、减震、吸音、降噪、防寒、保暖和隔热性。采用非织造布作为内表面装饰层，可不用泡沫柔软层，因为非织造布的手感柔软，足以满足汽车制造商对触摸手感的柔软性要求。从美学的角度看，非织造布顶棚呢也具有极强的诱惑力，会使不同的汽车消费群体给予普遍的认可，有助于汽车的市场销售。另外，与针织面料相比，非织造布成本只是针织面料的1/5，同时非织造布模压成型性好于针织物，在较大的变形后，没有回缩。

3.非织造布的应用　从汽车顶棚内饰材料结构分析可以知道，非织造布不仅可以做中间层蓬松体，而且可以做中间层增强防护材料；还可以做最上面防护增强层，同时也可以做最下面内装饰层。非织造布做中间层蓬松体，是由于非织造布自身结构特点所决定的。非织造布本身就是一种三维立体网状结构，在其立体空间中，可以储藏大量的空气分子，从而起到了良好的隔音、减震、吸音、降噪、防寒、保暖、隔热、防辐射作用。尤其是垂直铺网技术的采用，使非织造布大大增加了自身弹性，使其成为泡沫塑料的理想替代品。中间层、增强层、防护层和内装饰层都是非织造布产品，整体组件便于二次回收利用，符合绿色环保新型汽车的设计要求。仅就汽车顶棚内装饰材料对非织造布的需求而言，非织造布的生产工艺方法就包括了纺粘法、热轧法、粘合法、针刺法和缝编法；纤维网成型方法有普通机械成网、垂直机械成网、气流成网。有材料报道，再生纤维针刺法或粘合法非织造布中间层汽车顶棚内装饰材料整体组件，其刚性强度是波纹纸板中间层同类产品的2.3倍；是泡沫中间层同类产品的1.1倍。非织造布中间层顶棚组件的隔音效果是波纹纸板同类产品的2.5倍；是泡沫同类产品的1.2倍。由此可见，非织造布作为汽车顶棚内装饰材料的主体，是一种必然趋势，这是非织造布的特殊结构性能及特点所决定的，是其他产品所无法比拟的。

从目前非织造布在汽车顶棚内装饰材料中的应用状况看，以面积计算，一辆轿车顶棚最少需要4层，总面积为12～15m2，总重量为3500～4000g。未来的发展趋势是，在应用面积保持不变的情况下，重量将降到2800～3000g，有利于汽车顶棚内装饰材料整体组件的轻型化，从而减少整车的重量，降低能耗。未来汽车顶棚内装饰材料的原材料要趋向一致性，要么都选涤纶制品，要么都选用丙纶非织造布，以便于二次回收利用，不形成二次污染。随着化学纤维工业生产技术水平的不断提高，超细中空高强纤维将不断涌现，汽车顶棚内装饰材料的整体组件重量有望更轻，厚度可能会更薄，而功能性会更好，这既有利于汽车工业的发展，也会促进非织造布行业的高速发展。非织造布产品在汽车顶棚内装饰材料生产中将发挥积极的作用。