汽车用纺织品第三章纺织品在汽车舒适性方面的应用

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1、1第三章 纺织品在汽车舒适性方面的应用第三章 纺织品在汽车舒适性方面的应用2汽车乘坐舒适性包括行车平顺性、防噪声性、空气调节 性和可居住性等内容。 汽车行车平顺性能保证司乘人员不致因车身振动而 引起不舒服和疲劳的感觉，以及保持所运货物完全无损 的性能； 汽车的防噪性汽车采取减振、隔声、消声、控制乘 坐室共鸣和风振措施，控制车外噪声和车内噪声，保持 车内良好的听觉环境，保证车内语言清晰以及人们在车 内对车外各种音响信号的识别能力； 空气可调节性汽车的空调设备具有适当的换气量、 快速制冷和快速取暖的能力，保证车内空气经常保持司 乘人员舒适的状态。3汽车可居住性包括： 汽车具有必要的居住空间，保证乘

2、员能根据需要 变换乘坐姿势，车内结构符合人体工程学的要求、 布局合理、操作机构方便省力、座椅可调以保证驾 驶员正常操纵； 室内结构造型符合美学要求，表面经过软化处 理，保证在汽车振动时能防止乘员不致因触及车内 设备而受伤； 视野宽阔，尽可能减少驾驶员看不见的死角，提 高乘员的外视能力，仪表和信号灯的视认性好，有 足够的夜间照明；4汽车可居住性包括： 有良好的密封性、隔热、隔振性、较低的噪声和 合适的音响； 合理的色彩，汽车车身和内饰件色彩设计能满足 人们的心理需求，从而减轻长时间行驶的疲劳，并 有利于保证行车安全。5一. 车内污染的来源与危害 车内污染物的种类包括物理污染、化学污染和生物 污染

3、。 物理污染 主要包括：光照、电磁辐射、振动、噪声、温度、 湿度等物理因素 物理污染会给人体带来身体不适6 化学污染 主要包括：碳氢化合物、有机卤化物、有机硫化 物、有机酸和有机过氧化物等有机挥发物。其中游 离甲醛、苯、甲苯、二甲苯、甲苯二异氰酸、胺、 烟气烟碱对人体的危害最大。 有机挥发物会使人出汗异常、手足发冷、易疲劳、 失眠、烦躁、喉痛、口干、咳嗽、腹泻、便泌、恶 心、皮炎、哮喘以及自身免疫疾患等。7 生物污染 主要是微生物，包括各种致病病菌 生物污染对人体的危害主要表现为可传染，影响人 体免疫系统功能，造成人体患病。8人们日常生活中常接触的各种车辆主要污染物及车 内空气质量见表3-1所

4、示。表3-1 车内主要污染物及空气质量等级 车辆类型 主要污染物 空气质量等级 私家车 苯、甲醛、烟碱、细菌、二氧化碳 良好（开窗时） 差（闭窗时） 出租车 细菌、一氧化碳、烟碱、尘土 良好 公共汽车 一氧化碳、二氧化碳、致病菌、可吸入颗粒物 差 9车内污染物的主要来源可以分为三个方面：车内装 饰材料释放出的有害气体、车内生物性污染、汽车 自身及车外污物进入车内。 汽车零部件和车内装饰材料所含有害物质的释放 汽车使用的塑料和橡胶部件、纺织品、油漆材料、 保温材料、粘合剂等材料中所含有机溶剂、助剂、 添加剂等挥发性成分，在汽车使用过程中释放到车 内环境，造成车内空气污染。 污染物主要有：甲醛、苯

5、、甲苯、碳氢化合物、卤 代化合物等。10 车内生物性污染因子的来源具有多样性 人体代谢排泄有机物和无机物中，有极少一部分挥 发性很强，如：甲烷、丙酮、苯酚、挥发性脂肪 酸、氨、有机胺、硫化氢等； 来源于患有呼吸道疾病的病人的细菌、病毒，地毯 中滋生的尘螨。11 车自身或车外污染物进入车辆环境 汽车通过排气管、燃油蒸发等途径排放的污染物， 或汽车空调长期使用风道内积累的污物对车内空气 造成污染。污染物主要有碳氢化合物、一氧化碳、 氮氧化物、微生物、苯、烯烃、芳香烃等，都会使 车内空气质量变差甚至缺氧。 汽车如果密封不严，外界环境的污染物将进入车 内，造成车内空气污染，污染物主要有碳氢化合 物、一

6、氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、颗粒物等。12二. 内饰材料中挥发性有机物对人体的危害 汽车的内饰件一般是指车厢的隔板、车门衬板、顶 篷内衬、仪表板总成、座椅装饰、座椅与靠垫、地 毯与脚垫、拉手、扶手与背扶手、车窗玻璃用隔热 防燥膜等零部件和材料。其中有的是纺织制品，有 的是非纺织品（如塑料、木质、金属、涂料、无机 矿物如玻璃、生物体材料如动物皮革）。 主要装饰材料的主要有毒有害物质成分见表3-2所示。13表3-2 主要装饰材料的主要有毒有害物质成分 装饰材料名称 主要有害成分 地板背底胶 乙酸乙烯酯 涂料 甲醛、甲苯、乙苯、二甲苯、甲苯二异氰酸酯、重金属、 TVOC 化纤地毯、羊毛地毯甲醛、苯乙

7、烯、4-苯基环乙烯、TVOC 地毯衬垫 甲醛、丁基羟基甲苯、4-苯基环乙烯、TVOC 地毯胶黏剂 甲醛、2-乙基己醇、TVOC 壁布 甲醛、甲苯、二甲苯、乙苯、重金属、氯乙烯、TVOC 木质人造板 甲醛、苯、甲苯、乙氧基乙酸、TVOC 石棉制品 石棉尘 溶剂型胶黏剂 甲醛、苯、甲苯、二甲苯、甲苯二异氰酸酯、TVOC 水基型胶黏剂 甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC 注：挥发性有机物（Volatile Organic Compounds, VOC） ，目前已鉴定出500多种， 一般不逐个分别表示，以TVOC表示其总量。 14石棉是天然的纤维状的硅酸盐类矿物质的总称。石 棉由于具有良好的隔热性、耐磨

8、性、耐腐蚀性、绝 缘性等特性而广泛的应用于建设材料、电器制品、 汽车、家庭用品等。 极其微小的石棉纤维飞散到空中，被吸入到人体的 肺后，经过20到40年的潜伏期，很容易诱发肺癌等肺部疾病。这就是在世界各国受到不同程度关注的 石棉公害问题。15游离甲醛（HCHO）会对周围的环境产生污染，恶化车内环境，破坏车内清新的空气，损害人们的健 康。甲醛对人体的急性毒作用，主要表现为对眼 睛、皮肤、黏膜的刺激作用，引起眼睛痛、流泪、 皮炎等症状。表3-3 空气中不同甲醛浓度对人体的刺激作用 空气中的甲醛浓度（mg/m3）机体刺激反应 1.2 眼、鼻、咽喉轻度不适，能忍受8h 2.43.6 轻度流泪，一般可耐

9、受30min 12 大量流泪 1224 鼻与咽喉严重灼伤、流涕、呼吸困难、咳嗽 60120 510min发生支气管和肺部严重损害 16目前调查表明，甲醛对人体健康的影响，主要是对 眼睛的刺激作用，还会引起呼吸道疾病，甚至诱发 癌症，应引起高度重视。大多数国家规定的最大容 许浓度为0.10.13mg/m3。 我国室内装饰装修材料有害物质限量GB-18680-2001规定：地毯中和地毯衬料中甲醛释放量 0.05mg/m2h。以上数据可供汽车内饰设计的参考。17挥发性有机物会引起人体免疫功能失调，影响中枢 神经系统功能，严重时可能会损伤肝脏，引起造血 系统出现变态反应等。 车用纺织品： （1）采用绿

10、色纺织品，消除因非绿色纺织品造成 的车内空气污染源； （2）功能性纺织品的开发与应用：抗菌、消臭、 光催化、负离子、防螨虫、防静电、过滤材料等 等。18绿色纺织品 选用绿色原料，在原料生产过程中不接受对人体 有危害的原料与助剂，不排放对环境有害的物质； 采用绿色的纺织染加工，采用环境友好的各类纺 织助剂以及各类印染助剂，采用高效、低能耗、低 噪音、低排放安全型的生态纺织加工机械，以保证 在生产过程中对环境不会造成不利影响； 满足绿色消费，纺织品的使用及护理对消费者的 安全和健康及环境不造成损害； 实施绿色废弃或回收，该类纺织品废弃以后可以 合理利用或能在自然条件下降解，对环境不造成新 的污染。

11、19抗菌纺织品的开发与应用 加工方法： 制备抗菌纤维改变化学纤维的成分结构，在化 纤母粒中添加功能性金属元素、氧化物等，采用共 混纺丝制成永久性抗菌纤维，抗菌纤维具有广谱抗 菌，抗菌效率高、抗菌效果持久，对人体安全无害 的特点。 纺织品的后整理采用抗菌整理剂对纺织品进行 后整理。20表3-4 抗菌性的特性比较 特性 有机系列天然系列无机系列抗菌力 抗菌范围 持久性 耐热性 耐药性 气味颜色等 污染等 价格 安全性 注：表示优良，表示可以，表示很差。 无机类抗菌剂主要用于制造抗菌等功能纤维，也 可用于织物后整理； 有机和天然产物抗菌剂既可用于制造功能纤维， 也可用于织物后整理。21无机抗菌剂主要

12、是利用银、铜、锌、钛、汞、铅 等金属及其离子的杀菌或抑菌能力制得的抗菌 剂。 Pb、Hg：毒性较强，不适合；Cu：带有较深的颜色，使用受限制；Ag：无毒、无色、抑菌能力较强，应用多。22银盐具有很强的光敏反应，遇光或长期保存极易变 色，接触水时Ag易析出而导致抗菌有效期短。人们采用内部有空洞结构而能牢固负载金属离子的 材料或能与金属离子形成稳定鳌合物的材料作为载 体等手段来解决这些问题。 根据载体的类型，可分为沸石抗菌剂、硅胶抗菌 剂、膨润土抗菌剂、磷酸复盐抗菌剂等。23 有机类抗菌剂季铵盐类 代表性品种是3-（三甲氧基甲硅烷基）丙基二甲基 十八烷基氯化铵（DC-5700），化学结构为：NCH

13、2C18H37CH3CH3SiH3COOCH3OCH33Cl24左端的三甲氧基硅烷基具有硅烷偶合性，当用水稀释 时，由于甲氧基的水解和析出甲醇形成硅醇基，此硅 醇基与纤维之间发生脱水缩和反应，使整理剂分子以 共价键牢固地结合在纤维表面。 经水稀释后形成硅醇基的同时，阳离子因纤维表面带 负电荷而被吸引，形成离子键结合，加上整理剂分子 间发生脱水缩和反应，在纤维表面上形成坚固的薄膜。 该整理剂在纤维表面上以共价键和离子键两种结合方 式形成耐久性优良的抗菌表面膜。25纤维在水中的带电状况26 茶叶 茶多酚（Green Tea Polyphenols，GTP） 甲壳质chitin和壳聚糖chitosa

14、n既可用于制造抗菌纤维，也可制成抗菌整理剂处理织 物27OOOOOHCH2OHOHNHOHCH2OHNHCH2OHOHNHOHNHCH2OHCCH3OCOCH3COCH3CCH3OOOOOHnchitin28OOOOOHCH2OHOHNH2OHCH2OHNH2CH2OHOHNH2OHNHCH2OHCCH3OOOOOHnchitosan29抗菌剂的种类不同，其抗菌作用机理亦不同。 无机抗菌剂 金属离子溶出型抗菌机理：在使用过程中抗菌剂缓慢 释放出金属离子，能破坏细菌的细胞膜或细胞原生质 活性酶的活性； 活性氧抗菌机理：在光的作用下，抗菌剂和水或空气 作用，生成的活性氧O2-和OH具有很强的氧化还

15、原作用，产生持久的抗菌效果（光催化剂）。30 有机硅季铵盐类抗菌剂可作用于细菌细胞的表层， 破坏细胞壁和细胞膜。 作用方式： 1.抗菌剂的阳离子吸引带负电荷的细菌细胞壁，其长链烷基破坏细菌的细胞壁而杀死细菌； 2.抗菌剂的阳离子吸引带负电荷的细菌细胞壁，长链烷基接触细菌细胞壁的另一侧，由于受抗菌剂阳离 子的吸引，负电荷减少，继而细胞壁破裂，内溶物 渗出而死亡。31 壳聚糖类抗菌剂 分子结构中含有多个羟基、氨基等极性基团，有极 强的水合能力，分子结构中的质子化氨基（带正 电）能通过吸附带负电荷微生物离子与细胞壁的阴 离子成分结合，阻碍细胞壁的生物合成，从而抑制 微生物的生长。32织物抗菌性的测试

16、方法及标准 定量测试法 优点：定量、准确、客观； 缺点：时间长、费用高。 定性测试法 优点：费用低、速度快; 缺点：不能定量测定抗菌活性，结果不正确。33美国AATCC Test Method 90（Halo Test，晕圈法， 琼脂平皿法） （定性测试法） 美国AATCC Test Method 100（菌数测定法） Antibacterial Finishes on Textile Materials: Assessment of （定量测试法） 美国AATCC Test Method 147（平行划线法） Antibacterial Activity Assessment of Textile Materials: Parallel Streak Method （定性测试法） 振荡瓶法，Shake Fla