第二節　纖維特性對汽車用紡織品性能的影響

纖維是組成紗線的基本要素，紗線是織物的主體，采用什么樣的織物組織結構，是根據汽車設計師的具體要求而定。為了滿足汽車設計師對某一車型汽車結構和內裝飾用紡織材料的設計要求，供應商與紡織工程師，首先要確定織物的組織結構，然后確定紡紗工藝系統、織造與后處理工藝方案，當這一系列工藝技術方案確定后，如何完成實施工藝方案，最重要的因素還取決于纖維原料的選配。纖維原料的特性是達到最終產品技術要求的基礎，纖維的力學性能直接影響著最終產品的應用性能，所以，必須研究纖維的特性與汽車結構和內裝飾紡織材料性能之間的關系，以便充分發揮纖維特性，開發出應用性能最理想的汽車用紡織材料。反映纖維特性的指標很多，只選擇一些重要的常用的參數加以介紹。

一、長度

天然纖維的長度具有很大的差異性。相對來說，羊毛纖維平均長度較大，一般在50～100mm之間；而麻纖維的主體長度只有25～36mm；亞麻纖維的平均長度更短，只有17～20mm。當使用這些纖維加工不同組織結構的織物時，在成紗過程中，無論采用什么樣的紡紗工藝系統，纖維在紗線中的特性的體現是有很大區別的。纖維越長，在成紗過程中，纖維與纖維之間的抱合力就越大，因為纖維之間的抱合力是靠自身在成紗過程中相互間的摩擦所形成的，纖維越長，相互接觸的面積越大，摩擦產生的抱合力越大，所以成紗后的紗線強力也就越大，形成織物后的機械強度也就越高，應用性能就越好。

同理，在利用纖維以非織造布生產工藝加工新型汽車用紡織材料時，纖維網狀結構的非織造布是依靠纖維自身纏結成網，針刺法、水刺法或縫編法非織造布，采用的機械鋼針、高壓水針或縫編織針都是將纖維網自身的一部分作相位移動，從而在纖維網中形成纏結鏈條作用，達到固結纖維網的最終目的。由此可知，纖維越長，形成的纏結鏈條就越堅固，形成的非織造布強度就越大，延伸彈性就越好，剛性就越強，所以在汽車內飾中的應用性能就越理想。曾有試驗表明，同樣平方米質量的條件下，由于纖維長度的不同，較長纖維的纖維網，其強力大于較短纖維的纖維網。同樣工藝形成的非織造布，纖維長度增加10%，其最終產品的機械強度將提高15%～30%。若纖維長度降低20%～30%，最終產品的機械強度將下降40%～50%。掌握這一規律之后，一旦確定了某種汽車用紡織材料的成紗線密度或非織造布的纖網定量后，若想使最終產品機械強度達到最大化，必須選用較長的同種纖維，以實現工藝方案的最終目的。

當然，纖維長度的選擇，一方面要考慮最終產品的應用性能，同時還要考慮生產加工過程中的工藝系統。通常較長纖維要選用精梳、半精梳毛紡紡紗工藝系統或化學纖維中長紡紡紗工藝系統，而較短纖維，如棉纖維、亞麻纖維則需選用棉紡紡紗工藝系統，這樣，使纖維在開松梳理過程中損傷較小，同時，又能充分發揮纖維長度特性在成紗和織物中的作用。為此，化學纖維在長絲切斷成短纖維時，按其長度范圍不同，又分為棉型化學短纖維32～38mm、毛型化學短纖維50～110mm、麻型化學短纖維38～54mm、非織造布或產業用型化學短纖維54～105mm、靜電植絨超短纖維1～2mm。

在汽車用紡織材料中，吸音降噪，隔音減震材料，絕大部分用廢舊再生纖維，主體長度更短，一般只有14～25mm。還有亞麻的落麻纖維，長度也都比較短，可它們正是替代化學纖維，降低制造成本的重要原料。毛混紡產品的廢舊再生纖維，還有苧麻的精梳落麻，都被大量應用于汽車用紡織材料，這些廢舊再生纖維長短差異很大，所以在加工新型汽車用非織造布的過程中，也要選用不同的非織造布生產工藝，尤其是纖維的成網方式，是截然不同的。通常較長的纖維一般采用機械成網方式，既有效地利用了纖維長度特性，又確保了成網的均勻性，還能達到汽車用紡織材料技術性能要求。較短的纖維一般采用氣流成網的方法加工成纖網，然后再以不同工藝將纖維網固結，制成汽車工業用的各種非織造布產品。

那么，化學纖維長絲是無限長的、連續的，是由各種高聚物經過高溫熔融擠壓抽絲或溶液法濕法紡絲而成化纖長絲或直接成布，所以其產品的強力要遠大于短纖維同類產品，由此可見，纖維長度對汽車用紡織材料的性能影響是至關重要的。纖維長度不僅影響加工制造成本，而且決定產品的風格，還關系到最終產品的應用性能，影響產品的使用壽命，幾種常用纖維長度見表2-2。

表2-2　幾種常用纖維長度范圍

二、線密度

線密度是用來反映纖維粗細的物理指標，就纖維的線密度而言，天然纖維之間也有很大的差異。羊毛纖維的線密度范圍為2.7～5.5dtex，亞麻纖維的線密度范圍為0.01～0.10dtex；而棉纖維相對較細，線密度范圍為1.0～2.0dtex，化學纖維線密度范圍更大，最細纖維可以紡成0.001～0.010dtex，被稱作超細纖維。無論是用纖維進行紡紗加工汽車內裝飾材料，還是以纖維為原料，采用非織造布生產工藝，加工各種汽車用紡織材料，纖維的線密度都是一個十分重要的技術參數。用于紡紗，纖維的線密度決定同一紗支中的纖維根數。

一般來說，紗線中的纖維根數與纖維的線密度成反比，紗線支數一定時，纖維越細，紗條中的纖維根數越多。紗線強度除受纖維長度及工藝條件影響外，直接取決于纖維的細度。纖維成紗是靠纖維之間的抱合力，而抱合力依靠纖維間的接觸點和接觸面積；纖維長度一定的條件下，纖維間接觸點的多少和接觸面積的大小，完全取決于纖維的細度。接觸點越多，接觸面積越大，纖維相互之間的滑移可能性越小，也就是說相互產生的抱合力也就越大，因此，成紗后單紗強力就越大，反映到汽車用紡織材料的織物上，力學強度也就越大，應用性能就越好。

在以非織造布生產工藝加工汽車用紡織材料的過程中，同樣是纖維越細，單位定量纖維網中，纖維的根數越多，纖維網的強度越大。曾有試驗表明，纖維線密度減少1.0dtex，對同平方米質量纖維網的強度可提高8%～12%；如果纖維線密度增加1.0dtex，對同平方米質量輕薄纖維網的強度可降低15%～25%。當然并不是說纖維越細越好，過細纖維無論紡紗還是加工非織造布，都增加了混合、開松、梳理的難度，纖維越細，一般說來，強力就越低，所以在梳理過程中，分梳成順直平行的單根纖維狀態，難易程度會更大，容易在梳理過程中形成大量毛粒，從而影響成網、成條、成紗的均勻性，反而影響最終材料的應用性能。

纖維似彈簧，纖維越細，自身彈力就會下降，當以細纖維加工彈性汽車用紡織材料時，產品的彈性變差。所以，一定要根據汽車設計師的具體要求，按照不同材料的應用性能和特點，選用不同細度的纖維原料。例如，以針刺法工藝加工針刺汽車地毯，地毯要求有良好的彈性回復率，所以，纖維線密度就應選擇略粗一些，一般選擇8～17dtex。如果毯面平方米質量較小，為增加覆蓋率，使毯面質地緊密，混料中要適當混入少量的6～8dtex的纖維，有時為了增加地毯的彈性，還要適量加入16～20dtex粗纖維。由此可見，纖維的線密度對各種汽車用紡織材料的應用性能有著直接的影響，一方面影響加工難度；另一方面影響產品的加工成本，同時還決定最終產品的應用效果。幾種常用纖維線密度范圍見表2-3。

表2-3　幾種常用纖維線密度范圍

三、截面形狀

纖維的截面形狀也是用來反映纖維特性的一個重要技術指標。截面形狀的變化，使纖維的特性隨之發生了很大的變化，尤其各種新型差別化纖維。化學纖維截面的變化，主要是通過控制紡絲工藝，改進紡絲設備來實現，賦予化學纖維特定的功能性，以滿足汽車工業及其他特殊用途的需求。天然纖維的截面形狀是自然形成的，不同的纖維具有不同的截面形狀。例如汽車坐墊和靠背芯需要纖維剛性強、彈性大、彈性回復率高、吸濕好，普通滌綸不具有這些特性，所以在加工滌綸過程中，改變其橫截面形狀，使其具有異形多孔中空截面形狀，從而使改性滌綸，滿足汽車內裝飾材料的生產加工需要。纖維自身特性由橫截面形狀所決定，形成紗線后，縱截面形狀也直接影響最終產品的應用性能，下面簡單加以介紹。

1.纖維的橫截面形狀　天然纖維的橫截面形狀，是生長過程中自然形成的，差異不是很大。一般棉纖維的橫截面呈豆狀形、馬蹄形、芯有癟中空；毛纖維的橫截面呈對稱的鴨蛋形；各種麻纖維橫截面基本都呈不等邊的五角中空形。化學纖維除具有棉毛絲麻橫截面形狀外，已從單層向雙層、向多層立體化方向發展。異形纖維的典型橫截面有異形中空、多中空、混纖異形；復合化學纖維橫截面形狀多用鑲嵌形、木紋形、多環形、放射線形、海島形等；特殊用途化學纖維橫截面形狀，還可以加工成偏心形、對稱形、棋盤形、梅花形等，如圖2-2所示。

纖維橫截面形狀的不同，不僅決定了自身的特性，如剛性、彈性、強力、吸濕性、反光性、伸長率等，同時，還影響整個加工過程，直接影響最終產品的應用性能。天然纖維多以圓形、中空、扁平狀橫截面居多，它是自然形成的橫截面形狀。化學纖維橫截面形狀，開始也是按照天然纖維橫截面形狀仿制出來的，逐漸演變成滿足多功能需要的各種各樣的化學纖維橫截面，如三角形、三葉形、中空管狀形、扁圓形、扁帶形、四角星形、五角星形，更復雜的有六角星形和八角星形等。由于纖維橫截面形狀的差異，同樣線密度的纖維，其表面積大小就相差很多，纖維的表面積是影響纖維之間相互摩擦產生抱合力的關鍵，表面積越大，纖維之間摩擦機會越多，產生的抱合力越大，形成纖網、紗線或織物的力學強度越高，應用性能越好。有試驗研究表明，星形截面形狀的滌綸，比普通棉毛型截面形狀的滌綸表面積可增加50%左右。

纖維橫截面形狀的變化，直接反映出纖維自身的剛性變化。有試驗研究表明，如果與圓形截面形狀的纖維硬挺度相比較，具有同樣強度的三角形截面的同種纖維的硬挺度可提高20%；若采用橢圓形橫截面的同樣強度的同一種纖維，其纖維的硬挺度只有圓形截面纖維的一半。纖維截面形狀的變化，對纖維吸濕性影響更加明顯，異形多中空滌綸的吸濕性，比普通棉毛型截面形狀的滌綸提高了80%～150%，從而滿足了汽車內裝飾材料舒適性的要求。

為了增加最終產品的回彈性、蓬松度、反射效應和吸音效果，在化學纖維的生產加工過程中，可以人為控制纖維橫截面形狀變化來得以實現。任何一種化學纖維新材料，絕大部分都是通過纖維橫截面形狀的變化創新來達到的。對化學纖維截面形狀變化的研究，也是化學纖維工業的一種高科技，它會給纖維特性帶來難以想象的功能性效果。

2.紗線的縱向形狀　紗線的縱向形狀也有很多變化，如不對稱形、螺旋形、折疊形、串珠形等。天然纖維根據不同的種類和生長條件的差異變化也很大。用不同形狀的紗線織造的織物所反映出來的織物外觀也不同，有的織物風格樸素，有的自然大方，有的莊重、有的豪華，這些在汽車內裝飾材料中得到普遍應用。

化學纖維剛剛問世時，由于生產工藝技術水平的原因，紗線的表面以光、亮、滑突出，使人們一下子很難接受這種極大的反差，無論手感、外觀，還是懸垂性、吸濕性等，都不隨人意。尤其應用于汽車內裝飾材料，雖然滿足了耐磨性和耐光性的技術要求，可其紗線的縱向形狀的圓直效果，極大地限制了化學纖維紗線的具體應用，在汽車工業發展的初期階段，汽車內裝飾材料仍然是天然纖維織物占統治地位。

隨著化學纖維工業的快速發展，當汽車工業發展進入成熟期時代，化學纖維紗線的縱向形狀也發生了很多變化。應用先進的化學纖維生產工藝技術和化學纖維紡紗工藝技術，采用空氣變形絲工藝，紡成化纖膨體紗、假捻變型絲化纖紗、實捻化纖紗、交捻化纖紗、起毛起絨化纖紗、異旦異染異色混紡化纖紗、交絡混紡化纖紗、三葉中空疙瘩形化纖紗、單包復化纖紗、雙包復化纖紗，還有圈包復化纖紗等。

通過化纖紗縱向形狀的變化，使化學纖維紗線的紗線手感與花式遠遠超過天然纖維的傳統產品，化學纖維紗線縱向形狀的超天然化，極大地促進了化纖紗織物在汽車內裝飾材料中的應用，使化纖紗由人們原來的不愿意接受，發展到后來，人們普遍認可，而且一改天然纖維織物統治汽車內裝飾材料市場的格局，同時，還彌補了天然纖維色澤、光澤、外觀風格、使用壽命、機械強度等方面的不足，使汽車內裝飾材料的產品檔次也有了很大提高。

由此可見，無論纖維的橫截面形狀變化，還是紗線的縱向形狀變化，都直接關系織物的性能，也就是說，都決定著汽車用紡織材料的應用性能，影響著汽車內裝飾材料的發展，幾種常用纖維的縱橫向形態特征見表2-4。

表2-4　幾種常用纖維的縱橫向形態特征

四、卷曲度

卷曲度也是用來反映纖維表面特性的一個非常重要的技術指標，卷曲是纖維沿軸向形成的彎曲現象，通常把單位長度內的卷曲數定義為卷曲度。彎曲的大小，即彎曲弧的半徑被定義為卷曲曲率半徑。纖維卷曲度和曲率半徑整體形象地反映出一種纖維的彎曲特性、彈性好壞、剛性大小、延伸性能等。這種特性不僅決定了一種纖維生產加工的難易程度，也決定了在成網、成紗中所起到的具體作用，直接影響最終汽車用紡織材料產品的應用性能。

天然纖維的卷曲度是自然形成的，所以也稱天然轉曲。單位長度內的卷曲數和曲率半徑變化不是很大，天然轉曲數越多的棉纖維，一般說來，其品質就越好；天然轉曲數越多的羊毛纖維的彈性、手感都要好于卷曲度低的纖維；曲率半徑越大的羊毛纖維加工成織物后，產品的豐滿度越高，彈性越好，手感也越柔軟，高檔感越強。纖維的卷曲度和曲率半徑決定纖維相互接觸時的狀態，無論是紡紗織布，還是成網加工非織造布汽車內裝飾材料，卷曲度高，曲率半徑大的纖維，相互之間滑移摩擦阻力增大，相互摩擦抱合力較大，所以成網、成紗強度增加，然而在開松、梳理過程中難度增大，纖維損傷度增加，被機械拉斷的機會增多，影響纖維成網的均勻性，當然無卷曲的光棒纖維的成網性更差。

通常用每厘米長度纖維天然或機械加工的轉曲數來表示卷曲度，單位為個/厘米；也有用每英寸長度纖維所具有的卷曲個數表示。單位為個/英寸；還有用25mm長度纖維的卷曲數表示，單位為個/25mm。常用天然纖維和化學纖維的卷曲度為4～12個/cm，高卷曲化學纖維卷曲度每厘米最高可達幾十個到幾百個，這完全取決于最終產品的機械性能要求。

化學纖維的卷曲度是按照工藝要求人為控制的，可利用化學纖維內部結構的不對稱性，而在熱空氣或熱水中進行處理而形成纖維卷曲；也可利用化學纖維的熱收縮性能，采用機械加壓、高溫定型或超聲波的方法，使纖維單位長度內形成一定數量的鋸齒形、螺旋形或其他形狀的卷曲，以達到最終產品設計風格的要求。合理的卷曲度和曲率半徑，不僅加工生產難度小，成網、成紗強度增加，還會大大改善最終產品的應用性能。例如采用毛滌混紡加工起絨類汽車內裝飾材料，由于毛纖維的卷曲度高達7～14個/cm，纖維的曲率半徑大，所以混紡滌綸必須選用卷曲度和曲率半徑與毛纖維相近的，即選毛型滌綸短纖維，這樣在加工過程中，工藝參數便于控制，成網、成紗、織布質量有所保證，起絨后產品的質地豐滿，手感柔軟，觸摸溫暖感強，有高檔內裝飾材料的風格，能體現出高檔轎車的豪華尊貴感。

另外，在利用滌綸短纖維加工座椅墊和靠背芯產品時，為了確保最終產品的良好彈性和回復率，除采用高旦、高彈、多孔中空異型截面外，還要采用垂直鋪網技術，纖維的卷曲度和曲率半徑都要經過特殊設計，使纖維真正起到一種“假”彈簧的作用。由此可見，纖維的卷曲度和曲率半徑，不僅決定其自身的特性，也決定著生產加工中的難易程度，更重要的是直接影響成網成紗的質量，也影響著最終應用性能，表2-5給出了幾種常用纖維的卷曲數。

表2-5　幾種常見纖維的卷曲數

五、表面性能

用來反映纖維表面性能的重要指標是摩擦系數，所謂摩擦系數是指纖維相互接觸時，相對滑移的難易程度，難易程度越大，我們稱其為摩擦系數大；纖維之間相互易于滑移，我們稱其摩擦系數較小。如羊毛纖維表面呈魚鱗片狀，魚鱗片狀的高低、角度的大小，決定此種羊毛纖維的表面摩擦系數大小，摩擦系數越大，成網、成紗過程中，纖維之間的摩擦抱合力越大，成網、成紗、成布強力越大，最終制成的內裝飾材料的力學強度就越高，應用性能就越好。如玻璃纖維表面呈圓滑的光棒狀態，所以，在用于加工汽車頂棚內襯板和門內襯板時，成網強力低，為了彌補這一不足，利用其剛性大、變形小的特點，必須加入適量的丙綸短纖維，經過針刺模壓熱定型后，固結成一體玻璃纖維網，增強整體組件的力學強度。

隨著科學技術的不斷進步，纖維表面改性處理方法很多，比較典型的低溫等離子體纖維表面改性處理技術已得到廣泛應用。纖維的表面摩擦系數大，纖維間相互滑移時就增加了切向阻力，成網、成紗時纖維間的抱合力增大；但并非是纖維表面摩擦系數越大越好，纖維的表面摩擦系數也直接影響成網的均勻性，摩擦系數越大，纖維在梳理過程中，產生的靜電越大，靜電電荷積聚現象越嚴重，這勢必影響纖維成網的均勻性；另外，纖維摩擦系數大，在開松梳理過程中，工藝難度增大，纖維損傷增大。在針刺法非織造布加工過程中，針刺阻力增大，鋼針磨損嚴重，易造成斷針現象，另外能耗增加，因此，必須在汽車用紡織材料生產加工過程中，根據產品的技術性能要求，要切實考慮纖維表面性能對最終產品的應用性能的影響因素，以確保生產工藝達到最終目的要求。幾種常用纖維的摩擦系數見表2-6。

表2-6　幾種常用纖維的摩擦系數

六、強度和伸長率

纖維強度和伸長率是直接反映一種纖維在受外力作用時所能承受的最大能力，強度越大，說明纖維品質越好，利用率越高，應用性能越好。棉纖維的成熟度越差，單纖維強度就越低；毛纖維的強度越大，說明可紡性越好，其織物的力學強度就越大，應用性能就會越強，用途就會越廣泛。單纖維強度大，在開松梳理等一系列加工過程中，纖維的損傷就小，成網、成紗、成布的強度就高，品質就有保障。伸長率的大小，反映了纖維受外力作用時的延伸性狀況，天然纖維的伸長率一般差異很小，而化學纖維由于生產工藝的不同，品種的不同，伸長率差異很大。纖維的伸長率大小，直接影響著成網、成紗、成布的產品伸長率和彈性，纖維的伸長率對汽車內裝飾材料的模壓成型組件來說至關重要，模壓組件形變較大時，必須選用伸長率較大的同類纖維，否則，在模壓成型過程中，由于纖維自身伸長率限制，將導致模壓組件中的單層斷裂，影響表面外觀風格。伸長率選擇不合理，也可能直接影響內裝飾材料的規定厚度及均勻一致性。

無論是天然纖維，還是化學纖維，纖維的伸長率在干態狀況下，不如濕態狀況下的大。一般來說，濕態伸長率比干態伸長率可提高1.0～1.5倍，而強度則不然，一般來說，纖維的干態強度大于濕態強度，只有棉、麻纖維的強度隨著纖維吸濕量的增加而增大，這是由于纖維素纖維內部結構所決定的。幾種常用纖維的干濕態強度和伸長率變化見表2-7。

表2-7　幾種常用纖維干、濕態強度和伸長率變化

七、吸濕性

纖維的吸濕性反映纖維在不同相對濕度狀況下，吸濕能力的程度，這一特性也直接影響材料的力學應用性能，決定著產品的舒適性和使用壽命。從纖維的強度和伸長率特性可知，纖維吸濕后，伸長率普遍增大，這就使其在汽車用紡織材料應用中有規律可循。當使用棉麻纖維加工內裝飾材料時，由于棉麻纖維隨吸濕量增加，其纖維強度增大，所以生產工藝條件相對濕度要偏大掌控，充分利用棉麻纖維這一特性，既有利于纖維網的生產加工，又有利于成網、成紗、成布的質量的提高。

纖維吸濕性的大小，也是確定其生產工藝參數的基本依據。按照汽車設計師的要求，一種汽車內裝飾材料的模壓組件，不僅有厚度規定，更重要的是單位面積的質量限定，總體質量要符合設計要求，為了準確控制質量范圍，必須掌握各種纖維原料的吸濕性。一般纖維的吸濕性能多用纖維的回潮率表示，各種常用纖維在不同相對濕度的條件下，吸濕性變化見表2-8。

表2-8　幾種常用纖維在不同相對濕度條件下的吸濕性變化

【五級】?溫度為20℃。

纖維的吸濕性，是采購纖維原料公平性的重要依據，這是控制內裝飾材料生產成本的第一關。在汽車內裝飾材料生產加工過程中，每一道工序工藝參數的確定，都要考慮纖維吸濕性的因素，否則，產品質量就會受到吸濕性波動的影響，增加生產工藝難度。能否確保汽車內裝飾材料的最終設計風格，纖維的吸濕性也起到了非常重要的作用。座椅面料如果選用吸濕性差的纖維，人們長時間在座椅上就會感覺不舒服，特別是在高溫地區的夏季里，人們排汗量大，纖維本身的吸濕能力顯得非常重要。即使是作為超真皮的基布材料，選用纖維也必須考慮其吸濕能力，否則超真皮透氣性就相對下降，反映不出超真皮座椅的高檔舒適感，因此說，纖維的吸濕能力與汽車內裝飾材料的性能息息相關。

八、電學性能

纖維的電學性能是一種非常重要的技術指標，它反映一種纖維自身的特性，同時也決定著其使用量及應用范圍。尤其對于汽車內裝飾材料而言，纖維的電學性能對汽車內裝飾材料功能性的影響更直接，反映得更明顯。通常用纖維的介電系數、電阻和靜電電荷等來反映某種纖維的電學性能。纖維是一種電絕緣材料，無論加工機織物或針織物汽車內裝飾材料，還是生產新型非織造布汽車內裝飾材料，都需要進行纖維混合梳理，靠纖維之間的摩擦抱合形成纖網和紗條，由于纖維介電性的存在，使其具有一定的質量比電阻，質量比電阻一般會隨著纖維的吸濕而發生變化。在一般大氣條件下，滌綸的質量比電阻可高達1013Ω·g/cm2，因此，在材料生產加工過程中，由于纖維之間、纖維與機件間的密切接觸和相互摩擦，就會形成靜電電荷，由于靜電電荷在纖維和物體之間的相互轉移，就產生了靜電現象。帶不同靜電電荷的纖維與機件之間發生吸引，帶相同靜電電荷的纖維之間相互排斥，結果嚴重影響纖網形成的均勻性，最終影響內裝飾材料的成品質量。

1.介電系數　理論實踐證明，真空的介電系數等于1，空氣的介電系數為0.75～1.0，水的介電系數為40～80，而干燥狀態下的纖維材料介電系數一般為2～5。由此可見，水的介電系數比干燥狀態下的纖維材料的介電系數大幾十倍，所以纖維會隨著回潮率或含水量的增大，介電系數增大。纖維材料的介電系數比空氣介電系數大幾倍，纖維在不同的環境條件下，其介電系數的大小也不相同，通常纖維的介電系數隨著周圍環境溫度的升高而增大；隨著噪聲頻率的增高，纖維的介電系數會減小。由于纖維材料的各向異性，纖維處于電場的平行或垂直方向，也會影響纖維的介電系數；纖維中含雜質的多少，也會引起纖維介電系數的變化。表2-9給出了汽車的內裝飾材料生產加工中，幾種常用纖維在不同條件下的介電系數。

表2-9　幾種常用纖維在不同條件下的介電系數

2.質量比電阻　電阻是表示物體對電流起阻礙作用的物理量，也是反映纖維導電性能的物理量，它能直接反映某種纖維的電學性能，其單位是歐姆·厘米（Ω·cm）。一般來說，纖維的電阻率越大，表明該種纖維的導電性能越差，絕緣性越好。由于纖維截面積不規則的原因，通常不用纖維的體積電阻來表示纖維的導電性能，而是常用質量比電阻來反映某種纖維導電性能的好壞更為準確。

質量比電阻ρm，在數值上等于纖維試樣長為1cm和質量為1g時所測得的電阻值，單位是歐姆·克/厘米2（Ω·g/cm2）。有時，也可以用纖維材料的表面比電阻來反映纖維的導電性能，表面比電阻在數值上等于纖維材料表面形成的寬度和長度都等于1cm時所測得的電阻值，表面比電阻的單位是歐姆。生產實踐證明，相比較而言，質量比電阻是反映纖維導電性能比較客觀、準確的物理量。

在生產實踐中，發現在相對濕度相同的一般大氣條件下，各種纖維素纖維的質量比電阻都比較接近，表明其導電性能基本一致，而蛋白質纖維的質量比電阻要大于纖維素纖維的，也就是說，其導電性能不如前者，同時，蛋白質纖維之間的質量比電阻也有很大差異。當相對濕度較低時，也就是纖維含水量很低時，纖維的質量比電阻變化很小，尤其是羊毛纖維，幾乎沒有變化。合成纖維由于內部分子結構的原因，吸濕差，所以，一般質量比電阻都很高。在相對濕度為80%以下時，每增加10%的相對濕度，滌綸的質量比電阻大約會以10倍的速度下降；相對濕度超過80%之后，其質量比電阻下降的速度更快，表明其導電性能增強，絕緣性能減弱。纖維的質量比電阻，與絕大多數半導體材料一樣，當溫度升高時，其質量比電阻值下降。

在生產實踐中，人們還發現，天然纖維的質量比電阻，會隨著周圍環境的溫度以及自身的含水量的不同而變化。毛混紡的汽車內裝飾材料，在后處理過程中，處理液中鹽（如NaCl）的含量增加，產品的質量比電阻就會明顯下降。經過蒸餾水洗滌后的棉混紡內裝飾材料，其質量比電阻明顯增大。這就說明纖維材料的漂白或染色，都能改變電解質的含量，使纖維的質量比電阻發生變化，尤其是合成纖維表面整理，極容易改變其自身的質量比電阻值。有資料表明，用適當的抗靜電劑對合成纖維進行表面處理，其質量比電阻可減小到原來值的萬分之一，由此可見，在汽車內裝飾材料的生產加工過程中，纖維的導電性能直接影響材料的技術性能。幾種常用纖維和紗線的質量比電阻見表2-10。

表2-10　幾種常用纖維和紗線的質量比電阻

3.靜電電位　如前所述，纖維的表面形狀決定其摩擦系數的大小，影響著纖維成網、成紗的纖維間抱合力，摩擦系數越大，纖維間的抱合力越大，成網、成紗強力越高，加工的汽車內裝飾材料的力學性能就越好。然而，由于纖維表面狀態的不光滑性，也給其生產加工帶來了許多麻煩，尤其是化學纖維，其介電性能非常好，也就是說其質量比電阻很高，當開松混合梳理時，纖維與纖維之間的摩擦，纖維與機件間的摩擦，都會產生大量的靜電，形成靜電電荷的逐漸積聚，從而嚴重地影響了纖維的成網、成紗質量的均勻性。為了減少靜電現象，確保纖維成網、成紗均勻性，常常利用纖維的吸濕性，在纖維加工過程中，施加適量的纖維表面活性劑、抗靜電劑或水。纖維吸濕后，其自身的質量比電阻下降，表面活性劑和抗靜電劑可以在纖維表面形成光滑防護膜，減小了纖維的摩擦系數，確保了生產加工的順利進行，有時將高吸濕纖維與靜電較大的纖維混合使用，也可以減輕靜電現象的發生。例如，早期的毛錦混紡汽車內裝飾材料，利用錦綸的耐磨性，滿足汽車內裝飾材料的耐磨性能要求，利用羊毛的吸濕性，克服了錦綸在加工過程中的靜電問題，同時提高了產品的質量檔次。如果在生產內裝飾材料時，選擇兩種正負電荷極性相差較大的纖維，例如選擇錦綸和腈綸混合，在生產加工過程中，就會產生極大的靜電電荷積聚，從而導致無法進行生產。一般來說，要選擇兩種纖維的電荷極性比較接近的相混合，才能優勢互補，還不會給生產加工帶來不必要的靜電麻煩。表2-11給出了各種常用纖維靜電電位序列排布。

表2-11　幾種常用纖維靜電電位序列排布

從表2-11中可以看出，羊毛纖維的正電荷極性最強，原因是羊毛纖維的表面呈魚鱗片狀，相互摩擦極容易產生正電荷，所以具有最大的正極電荷。錦綸是聚酰胺熔融聚合而成的，其分子內部結構，決定了錦綸自身具有較高的正電荷極性，而丙綸則截然不同，聚丙烯纖維，是由不飽和碳水化合物組成的烯烴紡絲而成，其分子內部結構決定了丙綸的正電荷極性很小，負電荷極性很大，所以，在加工汽車內裝飾材料的生產過程中，必須了解和掌握這些基礎知識，才能更好地利用各種纖維的特性，開發理想的材料，滿足汽車用紡織材料的各種功能性要求。

九、熱學性能

纖維的熱學性能也是纖維的一種非常重要的特性，它直接決定著該種纖維在材料加工中的應用，也直接影響著汽車內裝飾材料模壓組件的生產工藝，又影響著產品質量和應用性能。要研究汽車內裝飾材料的舒適性，必須以纖維的熱學性能為基礎，掌握各種纖維的比熱、導熱系數、熱定型溫度、熱收縮率、熱損失率、阻燃性、軟化點、熔點、分解點和玻璃化溫度等，才能夠充分利用各種纖維的熱學性能，開發研制出符合汽車設計師要求，令汽車制造商和消費者易于接受的理想的汽車內裝飾材料。

1.比熱　纖維是一種熱敏感材料，溫度和濕度的變化，都會引起纖維性能的變化。通常把1g纖維材料，在溫度每變化1℃的條件下，所吸收或放出的熱量，稱作該種纖維的比熱，常用單位為J/（kg·℃）。生產實踐證明，在不同的溫度條件下，各種纖維的比熱值是不同的，在100℃以下，溫度對各種纖維材料的比熱變化影響不大；當溫度超過100℃，溫度對各種纖維材料的比熱值產生極大的影響，因此，在汽車內裝飾材料模壓組件加工過程中的工藝參數確定，必須考慮這一因素。表2-12給出了生產汽車內裝飾材料幾種常用纖維的比熱值。

表2-12　幾種常用纖維的比熱值

除溫度影響纖維材料的比熱外，濕度也直接影響各種纖維材料的比熱，水的比熱值是4.186J/（kg·℃），是各種纖維材料比熱的2～3倍，因此，各種纖維吸濕后，其比熱都會相應地增大，這是由于纖維吸濕后，纖維與水的混合物共同產生比熱，所以，在高溫的夏天，汽車座椅面料吸汗后，放出的熱量會更多，使司乘者感覺不舒服，因此，必須清楚纖維材料熱學性能對汽車的內裝飾材料舒適性的重要性。表2-13給出了各種纖維材料比熱隨溫度升高而變化的測試結果。

表2-13　幾種常用纖維在不同溫度下的比熱變化

單位：J/（kg·℃）

2.導熱系數　纖維是一種多孔性材料，纖維內部和構成織物的纖維之間都存在著大量的孔隙，孔隙內可充滿大量的空氣。如棉纖維具有中腔，中腔大小由棉花的生長期決定，同時中腔的大小直接影響棉纖維的孔隙效果，決定著棉織物的保暖、隔音、隔熱效果。隨著化學纖維生產科技水平的不斷提高，多孔中空纖維的應用量逐漸增加，尤其是在汽車內裝飾材料的應用上，受到汽車設計師和汽車制造商的一致認可。因為多孔纖維材料，具有較高的導熱系數，使汽車的內裝飾材料具有良好的舒適性。通常把表面溫差為1℃時，1h內通過1m2的纖維材料傳導熱量的焦耳數，稱作導熱系數，單位為J/（m·℃·h）。導熱系數越小，表明該種纖維材料的導熱性能越低，它的熱絕緣性或保暖性越高。靜止的空氣導熱系數最小，也是最好的熱絕緣體，因此，加工汽車座椅靠背和坐墊時，采用多孔中空高彈滌綸，就是利用多孔中空纖維的孔隙作用，儲藏大量的靜止空氣，保證座椅的舒適性。一般水的導熱系數比較大，是纖維材料的十倍左右，所以當纖維材料吸濕后或回潮率增大后，其導熱系數必然增大，保暖性、隔音、減震性下降；相反回潮率降低，纖維材料的導熱系數減小，其保暖性、熱絕緣性能相應提高。實踐證明，各種纖維材料的導熱系數，也隨環境溫度的波動而變化，溫度高時，纖維導熱系數增大，溫度低時，纖維導熱系數減小。表2-14給出了生產汽車內裝飾材料幾種常用纖維的導熱系數。

表2-14　幾種常用纖維的導熱系數（在室溫20℃條件下的測定結果）

3.耐熱性能　纖維的耐熱性能是由其內部結構所決定的，同時也與其成熟度和聚合度有關。在天然纖維中，同是纖維素纖維，棉纖維的耐熱性能就好于亞麻、黃麻、洋麻和苧麻纖維，因此，在加工毛麻和毛棉混紡汽車內裝飾材料的過程中，產品進行后處理時，工藝參數的確定，就要依據棉麻的耐熱性不同來進行考慮，既要達到定型效果，又不損傷構成織物的纖維強力。黏膠纖維同樣也屬于纖維素纖維，可它的耐熱性能也好于各種麻纖維，當黏膠纖維受熱到175～180℃時，其強力僅下降5%～8%；麻纖維在同樣的溫度條件下，強力損失已達到30%～35%。蛋白質纖維的耐熱性能，比纖維素纖維的要差，同是蛋白質纖維，其耐熱性能也不相同。相比較羊毛纖維的耐熱性能最差，當加熱到100～110℃時，顏色變黃，強力下降25%～30%，蠶絲在同樣的條件下，纖維強力只有微弱的變化，強力下降5%～6%。羊毛纖維的耐熱性能，決定了原毛洗毛時的洗液溫度不能高于45～50℃，烘干溫度不能高于70～75℃，同樣，蠶絲繅絲溫度不能高于105～110℃。

對于化學纖維的耐熱性能，各種不同纖維之間存在著很大的差異，從而影響了不同纖維在汽車內裝飾材料中的應用。在不同溫度條件下，化學纖維呈現出三種狀態：玻璃態、高彈態和粘流態。當化學纖維在受熱條件下，由玻璃態逐漸向粘—彈狀態轉化時，如果繼續升溫，會使其熔融。通常把某種纖維熔點以下20～40℃的一段溫度，稱作該纖維的軟化點溫度，天然纖維不存在軟化點溫度，其熔點高于分解點，在高溫作用下，纖維素和蛋白質纖維不熔融，只能分解或炭化。表2-15給出了汽車內裝飾材料生產中幾種常用纖維的耐熱性能。

表2-15　幾種常用纖維的耐熱性能

化學纖維在不同溫度條件下，各種纖維會產生不同程度的收縮，通常把化學纖維受熱時產生的收縮現象稱作熱收縮。化學纖維的熱收縮特性，直接影響著汽車的內裝飾材料模壓組件的生產工藝及產品質量。一般錦綸和滌綸的熱收縮，在沸水中和飽和蒸汽中基本接近，但是在干熱空氣中，滌綸的熱收縮要比錦綸的大80%～100%。一般來說，同一種纖維、長絲和短纖維在同一條件下，其收縮率也不相同。錦綸長絲和滌綸長絲在沸水中的熱收縮率一般為6%～10%，而錦綸和滌綸短纖維在沸水中的熱收縮率只有0.5%～1.0%。同一種化學纖維在不同的熱處理條件下，其反映出來的熱收縮率也不一樣，例如：錦綸在沸水中的熱收縮可達到1.0%以上；在干熱空氣中的熱收縮率更高；可是在飽和空氣中，幾乎不產生熱收縮。滌綸也如此，在沸水中熱收縮率在1.0%左右；可在干熱空氣中收縮率可高達2.5%左右；而在飽和空氣中卻不產生任何變化。滌綸的這種耐熱性能，使其在汽車內裝飾材料模壓組件的加工中得到了廣泛應用，而且具有最強的競爭優勢，使其在汽車內裝飾材料的應用量與日俱增。表2-16給出了汽車內裝飾材料生產中常用的幾種纖維在不同條件下的熱收縮率。

表2-16　幾種常用纖維在不同條件下的熱收縮率

滌綸在汽車內裝飾材料的生產加工中的應用量越來越大，除了從原料成本方面考慮外，與其本身的各方面性能也有著直接關系。滌綸的耐熱性，在常用的纖維中是比較好的。生產實踐證明，當滌綸在150℃條件下加熱100h以上時，其顏色不產生任何變化，單纖維強力損失為20%～30%；在同樣溫度條件下，熱處理1000h以上，顏色也只是產生微弱的變化，其單纖強力損失也只有40%～50%。相比之下，丙綸和聚乙烯纖維，雖然原料成本低于滌綸，但耐熱性能較差，所以，在汽車內裝飾材料的生產加工中的應用量受到一定的限制。

從耐熱性能的角度看，腈綸的耐熱性能比較適合汽車內裝飾材料的需要，它的耐熱性能與滌綸相接近，尤其在沸水中和飽和蒸汽狀態下，其熱收縮率與滌綸的基本相同，在短時間內進行100～110℃熱處理，單纖維強力損失很小，只有5%～7%，由此可見，纖維的熱學性能，不僅使其在不同的溫度下，不同條件處理過程中，熱收縮率不同，單纖維強力損失也有很大差異。這些熱學性能都對汽車內裝飾材料的生產加工有著決定性的影響，不僅影響工藝參數的確定，也影響最終產品的技術性能。表2-17和表2-18分別給出了汽車內裝飾材料生產中幾種常用纖維在不同條件下的強力損失和熱定型方式及參考溫度。

表2-17　幾種常用纖維在不同條件下的強力損失

表2-18　幾種常用纖維的熱定型溫度

4.阻燃性能　作為汽車用紡織材料，其所采用纖維必須具有阻燃性，否則，就要通過后處理手段來增強材料的阻燃性能。一般來說，纖維素纖維與腈綸是易燃品，燃燒速度較快；毛纖維、滌綸、錦綸、聚乙烯纖維和丙綸等，是可燃的，容易燃燒；而芳綸、芳砜綸是難燃的，離開火焰自行熄滅；玻璃纖維是不燃的，與火焰接觸也不會發生燃燒，所以被廣泛用于汽車工業。極限氧指數是用來表示阻燃性的一項指標，是指材料維持燃燒所需要的最低含氧量體積百分數。極限氧指數越高，表明該種纖維阻燃性能越好，相反，極限氧指數越低，阻燃性能越差。表2-19給出了幾種常用纖維的極限氧指數。

表2-19　幾種常用纖維的極限氧指數

5.吸熱能力　各種纖維常以不同結構形態，用于汽車的隔熱層和保暖層。隔熱層和保暖層的作用，不僅僅是纖維作用的結果，也是纖維、空氣和水的混合物共同作用的結果。熱量在隔熱層和保暖層傳遞過程中，不但有纖維自身的傳導，也有熱的對流和輻射。通常測得的各種纖維材料的導熱系數，實際上是纖維、空氣和水分混合物的導熱系數。水的導熱系數是纖維材料的十倍，而靜止空氣的導熱系數很小，因此，通常測得纖維材料的導熱數據能夠反映某種纖維的熱力學性能。滌綸、錦綸是汽車用紡織材料中最常用的纖維，它們都屬于熱塑性纖維，遇熱后，就會吸收熱量，高溫時就會出現熔融；而天然纖維和黏膠纖維在受到熱的作用時不軟化、不熔融，在溫度過高時即分解或燃燒。生產實踐證明，通常情況下，使1g重的錦綸或滌綸熔融所需的熱量，僅為使1g重棉纖維或毛纖維進行分解所需熱量的30%～50%，因為棉毛的回潮率遠高于錦綸和滌綸的。使一種纖維熔融或分解，必須蒸發掉全部的水分，水的比熱又是纖維材料的2～3倍，棉毛纖維吸濕性強，體內所含水分多，因此分解難度大。而錦綸和滌綸的導熱系數都大于棉毛纖維，所以錦綸和滌綸遇高溫易熔融，而棉毛不易吸熱而分解，這將直接影響汽車內裝飾材料的生產工藝。在干燥狀態下，各種纖維的比熱一般相差不大，吸收熱量差異也很小。當環境溫度逐漸上升，從50℃開始，錦綸和滌綸熔融或棉毛纖維分解所吸收的熱量相差很大，這個特性對汽車的內裝飾材料的加工性能影響很大。表2-20給出了從50℃開始至天然纖維分解或合成纖維熔融所需吸收的熱量。

表2-20　幾種常用纖維的吸熱能力

注溫度范圍為50～250℃

十、化學穩定性

一種纖維的化學穩定性，是指當其遇到各種化學試劑時所反映出來的特性變化。如果一種纖維與各種試劑接觸，不產生形變、色變，強力和伸長也不變化，則稱該種纖維具有良好的化學穩定性，反之，稱其化學穩定性不好。在汽車內裝飾材料的生產加工過程中，尤其是進行各種功能性整理，要使用的各種酸、堿、鹽、染料、試劑、催化劑、添加劑、活性劑等，都具有很強的化學腐蝕作用，如果一種纖維的化學穩定性不好，經過加工處理后，就很難滿足汽車用紡織材料技術性能要求，絕大部分酸、堿、鹽都會使纖維變色，單纖維強力損失，伸長變小，同時發生形變，這就直接影響了汽車的內裝飾材料的最終產品的質量和性能，因此，必須了解和掌握各種常用纖維的化學穩定性。

例如，棉纖維耐堿性好，就可以利用這一特性，采用堿煮法對其進行漂白處理，達到汽車內裝飾材料所需的清潔性和白度及衛生標準要求。有時為了改善汽車內裝飾材料產品的外觀，可以利用堿性材料，對棉纖維進行絲光處理，賦予棉織物內裝飾材料以特殊的光澤，增加產品的高檔感。

錦綸從耐磨角度考慮，是汽車內裝飾材料生產的首選原料，但是，錦綸遇到強酸后，單纖維強力下降，一定要控制好各種染料、試劑和活性劑中酸的濃度，在低酸濃度條件下，錦綸單纖維強力只損失5%～10%。相對而言，滌綸的耐酸性比較好，但是滌綸耐堿性較差，接觸堿液后其纖維強力損失也很大。所謂化學穩定性，耐酸或耐堿，都是有相對條件的，并不是在任何條件下，纖維都具有良好的化學穩定性。正是由于滌綸的化學穩定性相對好于錦綸、黏膠和丙綸，所以，從化學穩定性方面考慮，滌綸又成為汽車內裝飾材料生產的理想原料。在內裝飾材料中，滌綸具有較強的競爭力和生命力。表2-21給出了幾種常用的纖維的耐化學穩定性測試結果。

表2-21　幾種常用纖維的耐化學穩定性

十一、光學性能

光澤是汽車內裝飾材料的一個非常重要的技術指標，光澤的明暗、鮮活對轎車內部空間影響極大。光澤會給消費者帶來心理上的舒適感、明亮感、空間擴大感。光澤的強弱，很大程度上直接影響著司乘人員的心情，影響他們在臨時辦公室和游動家居條件下的生活質量。根據光學的基本原理，當光線作用到汽車內裝飾材料表面時，光線會在纖維與空氣的界面上產生反射和折射，折射光線完全取決于該種纖維的表面狀態和纖維內部結構性能，也就是說，取決于纖維的光學性能。一部分折射光被纖維吸收轉變成其他形式的能量，另一部分折射光在到達另一個界面時，同樣再產生反射和折射。因此說，汽車內裝飾材料光澤的強弱，主要是由構成汽車內裝飾材料的纖維表面對光的反射狀態所決定的。如果纖維表面光滑一致，纖維彼此順直平行，投射到纖維與空氣界面的光線，將在一定程度上沿一定角度被反射，形成較強的反射光，從而反映給人們的視覺是該汽車內裝飾材料明亮感強、光澤好，如果纖維的表面粗糙不平（如羊毛），纖維排列順直平行度差，反射光就會以不同角度形成漫反射，汽車內裝飾材料表面的光澤就會顯得暗淡。

化學纖維的截面形狀千變萬化，然而，纖維的截面形狀恰好是決定某種纖維光學性能的關鍵，也是影響汽車內裝飾材料光澤的重要因素。生產實踐證明，圓形截面的纖維材料，有著良好的反光性，會使汽車內裝飾材料的表面光澤增強，例如，對棉纖維汽車內裝飾材料進行絲光處理的原理，就是通過堿煮的作用，使棉纖維膨脹，天然轉曲減少，截面趨近于圓形的結果。化學纖維利用異形截面，也可以改變自身的反光性，從而增強汽車內裝飾材料的表面光澤，例如，三角形截面的化纖長絲具有金屬般的光澤，丫形截面的化纖長絲的光澤會比三角形長絲的更強。一般情況下，三角形截面纖維的光澤優于圓形截面纖維，纖維的反光性，反映了纖維的內部結構、表面形狀及纖維的品質，從而決定了汽車內裝飾材料的光澤。

用來反映纖維光學性能的物理量主要有折射率和光照損失。

1.折射率　根據光學原理，當部分光線進入纖維內部后，由于纖維的特殊結構，它是一種正晶體，使折射光線分解成振動方向垂直的兩束折射光，而且都是偏振光，即雙折射效應（double refraction）。其中一束折射光遵守折射定律，光在纖維內部的傳播速度較快，折射率不隨方向而變化，折射率較小，它的振動面與光軸呈垂直狀態，所以通常此條折射光線被稱作尋常光線（ordinary light），折射率用n⊥表示。而另一條折射光線，則不遵守折射定律，光在纖維內部的傳播速度較慢，折射率隨光線的變化而變化，它的振動面則與光軸呈平行狀態，所以通常把此條折射光線稱作非尋常光線（extraordinary light），折射率用n||表示。纖維的折射率，取決于它的雙折射率效應的大小，即兩條折射光線的折射率的差值。表2-22給出了汽車內裝飾材料生產中幾種常用纖維的雙折射率。

表2-22　幾種常用纖維的雙折射率

從表2-22中可以看出，纖維的折射率范圍為1.5～1.6。只有滌綸例外，其非尋常光線折射率大于1.6，尋常光線折射率為1.537，滌綸雙折射率為纖維之最，達到0.188。纖維雙折射率的大小，除內部結構因素外，與其分子的取向度，大分子排列的整齊度，大分子主鏈的曲折性以及主鏈上側基數量有著直接的關系。一般情況下，纖維大分子排列整齊度越高，纖維的雙折射率就越大；纖維大分子排列紊亂時，其纖維的雙折射率等于零。如果纖維大分鏈上的側基數量較多，可能會導致纖維的雙折射率為負值。纖維大分子的主鏈越曲折，其雙折射率越低，纖維分子的取向度越高，其雙折射率越高。纖維的折射也會影響其織物的光澤。

2.光照損失　纖維的耐光性能直接影響著汽車內裝飾材料的品質和使用壽命，纖維在日光的直射下，會產生不同程度的裂解，在日光和大氣的共同作用下，從而降低了纖維的強度，造成纖維不同程度的強力損失。光化裂解作用有時會使纖維大分子鏈的平均長度變短，光化裂解作用的強弱，取決于光照強度、光照時間、紫外線波長、纖維的內部結構以及試驗相關條件，表2-23給出了汽車內裝飾材料生產中，幾種常用纖維在正常日照強度條件下，隨日曬時間的不同，纖維強力損失的統計結果。

從表中可以看出，腈綸耐光性能最好，在相同日照時間內，其強力損失只是纖維素纖維的一半，這是由于纖維素纖維的內部結構所決定的。在汽車內裝飾材料生產加工幾種常用纖維中，錦綸的耐光性較差，光化裂解作用較強，纖維強度損失較大。生產實踐證明，二氧化鈦（TiO2）消光劑只能加快光化裂解反應速度，使纖維的耐光性更差，所以，汽車內裝飾材料生產中應盡量少用無光絲，許多染料、助劑、活性劑，也會不同程度地影響各種纖維的光化裂解作用，因此，在汽車內裝飾材料的生產過程中，盡量減少消光劑的使用，合理選擇染料和各種助劑等。

表2-23　幾種常用纖維在日照時間相同和不同的條件下強力變化結果

滌綸從耐光性的角度考慮，也是一種較為理想的汽車內裝飾材料的使用原料。從表2-23可知，滌綸的耐光性與棉纖維和黏膠纖維相接近，但好于錦綸，大量試驗和檢測結果證明，滌綸具有一個特殊性，它可以借助汽車玻璃濾掉大多數有害的紫外線，窗玻璃的過濾結果使滌綸的光化裂解作用明顯減弱，氧化裂解反應極其微弱，汽車內部滌綸的耐光性幾乎與腈綸相同，所以，滌綸具有良好的抗紫外線性能，這也是汽車內裝飾材料生產中滌綸需求量越來越大的一個重要原因。幾種常用纖維在不同條件下的耐光性能見表2-24。

表2-24　幾種常用纖維在不同條件下的耐光性能

十二、耐磨性能

纖維和紗線的耐磨性能直接決定著汽車內裝飾材料的耐磨性能，而影響纖維和紗線耐磨性能的因素很多，也比較復雜。影響纖維耐磨性能的主要因素有纖維大分子的內部結構、大分子主鏈鍵能強度、大分子鏈的柔曲性、纖維的聚合度、纖維的取向度、纖維的結晶度、結晶的均勻性、纖維的玻璃化溫度、纖維的表面光滑度、強度、拉伸急彈性恢復率、拉伸斷裂比功、恢復功系數等。

影響紗線耐磨性能的因素更多，除上述影響纖維耐磨性的因素外，還有長絲紗和短纖紗的差異，單紗和股線之間的區別，纖維混合類型及比例的不同，紗線號數、捻度、捻回、捻系數等因素。同一種纖維和紗線，制成汽車內裝飾材料的生產工藝方法、織物組織結構不同，纖維和紗線所反映出來的耐磨性能，都存在著很大差異，然而，耐磨性能對汽車內裝飾材料而言，是一個硬性指標，因此，學習了解和掌握常用纖維和紗線的耐磨性能，對研制開發和應用汽車內裝飾材料，意義非常重大。

一般來說，纖維大分子的主鏈鍵能強度越大，大分子鏈的柔曲性越好，纖維的聚合度越高，取向度越高，成熟度越好，結晶區均勻，結晶度適當，生產汽車內裝飾材料的模壓組件工藝溫度越接近某種纖維的玻璃化溫度，該種纖維的耐磨性能就越好，用其加工成的汽車內裝飾材料的耐磨性能就越強，使用壽命就越長。

生產實踐證明，紗線的捻度大，號數小，捻系數高，其紗線及織物的耐磨性能就好，用其加工的汽車內裝飾材料使用壽命就相對較長。

1.磨損減細率　汽車內裝飾材料生產中，幾種常用纖維在張力為0.74gf的條件下，試樣平均纖維線密度為3.33tex，繞過轉軸四分之一周，轉軸表面磨料為1200目金剛砂，磨損28轉時，各種纖維的減細率見表2-25。

表2-25　幾種常用纖維磨損減細率

從表2-25中可以看出，滌綸和錦綸耐磨性能較好，同等條件下滌綸減細率只有1.7%；腈綸減細率為13%，是滌綸和錦綸的7～8倍；毛纖維磨損最為嚴重，在同等條件下，減細率達到了27.7%，是滌綸和錦綸的15～16倍，是腈綸的一倍多，所以，毛纖維必須與其他纖維混合使用，才能滿足加工汽車內裝飾材料的要求。

2.磨斷轉數　減細率可以反映出一種纖維在特定試驗條件下的耐磨性能，磨損量（一般磨損量多用減細率來表示）更能準確地反映出纖維和紗線的耐磨性能。一般磨損壽命常用纖維和紗線被磨斷的轉數來衡量。表2-26給出了汽車內裝飾材料生產中，幾種常用纖維在試驗條件拉伸張力為13.23cN/dtex情況下的磨損壽命。

表2-26　幾種常見纖維的耐磨損壽命

從表中可以看出，錦綸的耐磨性能最好，滌綸次之，丙綸第三，遠遠大于其他纖維。

3.磨損量　表2-27給出了汽車內裝飾材料生產中，幾種常用纖維和紗線的磨損量測試結果。

表2-27　幾種常用纖維和紗線的耐磨損性能

從表中可以看出，長絲紗的耐磨性能好于同類纖維的短纖紗，短纖單紗的磨損量是同種纖維長絲的1.6～4.8倍；雙股線的磨損量都大于單紗，一般在1.5倍左右；從磨斷轉數看，同一原料雙股線的耐磨性好于單紗。滌綸粗梳雙股線的磨斷轉數是單紗的10～11倍，這是股線捻度和捻系數作用的結果，由此可見，纖維和紗線的耐磨性能，是汽車內裝飾材料生產加工中的一個非常重要的原料技術指標。