首頁(yè) >> 公司動(dòng)態(tài) >> 濟(jì)南蘭光:汽車座椅織物舒適性和安全性能測(cè)試與分析
汽車座椅織物是目前汽車內(nèi)飾中所占比重zui大的裝飾性織物,,其目的除了美化汽車內(nèi)環(huán)境外,,還要求保護(hù)乘車者的安全。因此汽車座椅織物的設(shè)計(jì)開發(fā)必須兼具舒適性和安全性,,重點(diǎn)來說有兩點(diǎn):優(yōu)良透氣性和透濕性以滿足人體體熱和汗液的順暢散發(fā)以及恰當(dāng)?shù)哪Σ料禂?shù),。
透氣透濕性
通常情況下,人的皮膚通過角質(zhì)層,、毛囊皮脂腺和汗管口進(jìn)行呼吸,,實(shí)現(xiàn)與外界氣體的交換。當(dāng)人體與汽車座椅織物接觸后,,織物材料會(huì)對(duì)皮膚的呼吸以及汗液的蒸發(fā)形成一定的阻礙,,從而讓人產(chǎn)生悶氣的感覺,這種不適的程度主要上取決于織物的透氣性和透濕性,??椢锏耐笟庑允侵缚諝馔高^織物材料的能力,透濕性反映的是人體散發(fā)的汗氣透過織物性能,,良好的透氣透濕性能維持膚表的正常氣體交換以及體熱的順利排出,,以免汗液在衣服和皮膚間積累或冷凝產(chǎn)生不適。
織物透氣性的測(cè)試方法可參照GB/T 5453《 紡織品織物透氣性的測(cè)定》,,在規(guī)定的壓差條件下,,測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)垂直通過試樣給定面積的氣流流量,計(jì)算氣流流速和透氣率,。具體方法如下:(1)試樣制備與裝夾,。根據(jù)測(cè)試需求制取一定面積的試樣,保證其表面沒有皺折,、褶痕,、針和污漬。選擇透過面積為20cm²的夾具,,先將下夾具放在試驗(yàn)氣室上,,攤平試樣放入下夾具上,將上夾具小心放在試樣之上使之與下夾具外邊緣對(duì)其,,用夾鉗壓緊,。(2)啟動(dòng)真空泵使氣流通過試樣,調(diào)節(jié)流量,,使壓力降逐漸接近100Pa,,1min 后達(dá)到穩(wěn)定,記錄氣流流量,。同樣條件下,,同一樣品的不同部位至少重復(fù)測(cè)定10 次,,取算數(shù)平均值。根據(jù)上述方法,,筆者采用TQD-01透氣度測(cè)試儀對(duì)同等厚度的純棉織物,、滌綸織物、真絲織物進(jìn)行了透氣性的測(cè)試,,結(jié)果見圖1,。
蒸發(fā)法又稱杯式法,把盛有一定蒸餾水并封以織物試樣的透濕杯放置于規(guī)定溫度和濕度的密封環(huán)境中,,根據(jù)一定時(shí)間內(nèi)透濕杯質(zhì)量的變化計(jì)算出試樣透濕率,。根據(jù)杯體的放置方向,又可分為正杯法和倒杯法,。因正杯法的測(cè)試條件與人體在靜止或微汗的狀態(tài)類似,,所以應(yīng)用較廣,而倒杯法僅適用于防水透氣性織物的測(cè)試,。筆者利用符合此原理的W3/060水蒸氣透過率測(cè)試儀對(duì)上述三種材料進(jìn)行水蒸氣透過性測(cè)試,,結(jié)果見圖2。
通過圖1 和圖2 可以發(fā)現(xiàn),,真絲織物的透氣透濕性明顯高于另外兩種,,滌綸織物的表現(xiàn)相對(duì)zui差。歷史研究證明,,織物的透氣透濕性與織物材料的自身特性,、加工工藝、孔隙形態(tài),、紗線性狀等因素有著密切影響。
1.織物的特性,、厚度,、層數(shù)和透氣透濕性。以真絲織物和滌綸織物為例,,筆者單獨(dú)測(cè)試了厚度約為0.1mm,、0.2mm,0.3mm 的兩種材料的透氣性,,結(jié)果見圖3,。隨著厚度的增加,滌綸織物材料的透氣性呈下降趨勢(shì),,而真絲織物材料的透氣性反而呈上升趨勢(shì),,這種情況反映了織物材料本身特性的區(qū)別。氣體和水蒸氣的滲透是基于織物材料的微觀空隙進(jìn)行,,上述透氣性數(shù)據(jù)均反映了該材料在單層狀態(tài)下的透氣性能,。實(shí)際中,,多層材料疊加,意味著氣體和水蒸氣在材料內(nèi)部的擴(kuò)散路徑延長(zhǎng),,在其他條件不變的情況下,,透氣性、透濕性均會(huì)有明顯的下降,。
2. 織物的密度,、緊度與透氣性??椢锏拿芏仁侵冈诳椢锟v橫向的單位長(zhǎng)度內(nèi)紗線排列的根數(shù),。一般情況下,織物的密度越大,,織物就越緊密,、硬挺,透氣性越??;相反,則織物稀薄,、松軟,,氣體的通透性也會(huì)有所提高。當(dāng)然,,這一規(guī)律并不是的,,還與經(jīng)紗和緯紗的緊度有關(guān)系。緊度,,即經(jīng)(緯)紗直徑對(duì)相鄰兩根經(jīng)(緯)紗平均中心距離的比值,。密度相同的織物,若紗線細(xì),,則緊度小,,織物材料會(huì)過于稀松,空隙率增大,,透氣透濕性會(huì)大幅提高,。緊度增加,減少了織物中氣體分子和水蒸氣分子滲透通道的面積,,滲透率自然下降,。
摩擦系數(shù)
汽車座椅織物的安全性主要取決于其摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)可以看做是一把雙面劍,,一方面較小的摩擦系數(shù)能降低座椅織物與服裝摩擦產(chǎn)生的靜電,,減少汽車事故的潛在風(fēng)險(xiǎn);另一方面較大的摩擦系數(shù)亦能在一定程度上緩解剎車人體打滑現(xiàn)象。因此,,具備合適的摩擦系數(shù)的汽車座椅織物是研發(fā)的重點(diǎn),。
對(duì)于織物摩擦系數(shù)的評(píng)價(jià),以往多基于觸摸后的個(gè)人感官進(jìn)行,。感官靈敏度因人而異,,使得評(píng)價(jià)帶有一定的主觀色彩。在現(xiàn)代講究科學(xué)數(shù)據(jù)的環(huán)境下,,這種主觀評(píng)價(jià)逐漸被儀器檢測(cè)所替代,。筆者采用了一種較為簡(jiǎn)單的儀器試驗(yàn)方式,即在一定的正壓力和摩擦速度條件下,,使織物表面與一剛性平滑表面相互摩擦,,測(cè)定動(dòng)靜摩擦系數(shù),以此值作為織物與皮膚間的摩擦性能的參考數(shù)據(jù),。
筆者取一滌綸織物剪取經(jīng)向和緯向試樣各3 塊,,尺寸為200mm×80mm,保證其無折痕,、拱曲,、卷邊等疵點(diǎn)。根據(jù)FZ/T 01054-2012 《織物表面摩擦性能的試驗(yàn)方法》規(guī)定的原理,,將試樣平整的夾持在MXD-02摩擦系數(shù)儀的試樣臺(tái)上,,測(cè)試面朝上,使試樣處于伸直但不伸長(zhǎng)狀態(tài),,如圖4,。剛質(zhì)光滑的摩擦塊與試樣的測(cè)試面相對(duì),施以450Pa的垂直壓力,。設(shè)定儀器以50mm/min的速度相對(duì)摩擦50mm,,測(cè)得的動(dòng)靜摩擦系數(shù)為:經(jīng)向0.182,緯向0.179,。
織物表面的摩擦性能與表面的粗糙度成正比,,而粗糙的程度與諸多因素有關(guān),如纖維的細(xì)度,、長(zhǎng)度、卷曲度,、紗線結(jié)構(gòu),、織物狀態(tài)、緊度,、加工工藝等,。纖維越粗、卷曲度越大、緊度越高,,織物加工過程中的起絨,、拉毛、絨縮等工序會(huì)使織物表面越發(fā)粗糙,。另外,,織物在相對(duì)濕度不同的狀態(tài)也會(huì)表現(xiàn)出不同的摩擦性能,當(dāng)織物處于高于40%RH 的環(huán)境時(shí),,水分子會(huì)在織物表面形成連續(xù)的水膜,,進(jìn)而產(chǎn)生水力學(xué)摩擦,使得織物的摩擦系數(shù)有所增大,。
結(jié)語(yǔ)
舒適性和安全性,,是汽車座椅織物的基礎(chǔ)性能,其主要表現(xiàn)為透氣透濕性和摩擦性能,,二者性能的提升能zui大程度的提高織物的使用效果,。本文從測(cè)試方法的角度出發(fā),提出了上述兩項(xiàng)性能的科學(xué)驗(yàn)證方法,,并從織物材料本身和加工工藝方面淺析了影響二者性能的諸多因素,,對(duì)于改善汽車座椅織物的舒適性和安全性具有一定的參考意義。
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