车用非织造材料：可持续性、高功能性、电池安全

随着汽车工业的持续发展，对能够满足制造商和消费者日益增长需求的先进材料的需求也在增长。

 

Jones家族企业于2020年收购了位于新罕布什尔州阿默斯特的Rontex America，生产用于“A级”内饰和行李箱表面的针刺非织造布，以及旨在减少或最小化NVH（噪声、振动与声振粗糙度）类别干扰的材料。“在过去几年里，汽车制造商一直在追求更具创新性的设计，这反过来又需要可以根据其独特需求定制的材料。”Jones家族企业Rontex America部门销售与营销副总裁Steve Eisendrath说。

 

为了满足这一需求，该公司开发并成功实施了一种新的可模塑织物，可以配置为完美贴合任何特定的仪表板、地板或行李箱，同时还有用于仪表板和地板的隔音/降噪垫。

 

与其他非织造材料生产商一样，Jones也观察到向可持续性、整体减重和成本效益发展的趋势，特别是随着混合动力车和电动汽车在市场上的兴起。“非织造材料的多功能性为所有这些因素提供了解决方案，非织造纤维结构还提供了无与伦比的隔音和隔热效果。”Eisendrath说。

 

Jones预计非织造材料的需求将继续增长，就像过去几年一样，因为“绿色”、更轻质和更安静的车辆日益成为消费者的常态。“电动汽车尤其正在推动对非织造布的需求，以替代其他更重、不可持续的材料。”他说。

 

就Autoneum而言，这家专门从事隔音隔热的瑞士汽车供应商最近在其产品组合中增加了完全由聚酯制成、基于其现有Pure技术Propylat PET的可持续单一材料产品。Propylat技术最初由Borgers Automotive开发，Autoneum于2023年4月收购了该公司。

 

图片版权属于Autoneum

 

诸如欧洲修订的《报废车辆指令》等新法规正在加速汽车工业从线性经济向循环经济的转型，因此，车辆在其使用寿命结束时的可回收性正变得越来越重要。这提高了对在整个产品生命周期中具有卓越环保性能的汽车零部件的需求。Autoneum新的100%聚酯行李箱侧饰板支持客户实现其可持续性目标，同时提供强大的耐用性、设计灵活性和美观吸引力。

 

与其单一材料地毯系统类似，Autoneum的100%聚酯行李箱侧饰板是完全可回收的。生产中的边角料可以被回收、处理和再利用，确保封闭的材料循环。通过Autoneum的高价值回收概念，再生纤维也可以被造粒并纺成新纤维，这减少了对原生原材料的需求，从而保护了自然资源。

 

该基材基于轻量化的Autoneum Pure技术Propylat PET，并含有至少50%的再生纤维。该技术具有高比例的再生材料，并且由于其完全的垂直整合，可以实现无废料生产。此外，Propylat PET由100% PET组成，因此是完全可回收的。

 

Autoneum针对100%聚酯行李箱部件的可持续概念也可应用于尾门和其他行李箱饰件。由于其独特的材料组成，基于Propylat的行李箱饰件部件质轻且吸音，从而有助于降低轮胎和后部电机的噪音。

 

同时，全球非织造材料制造商Tenowo生产针刺非织造布、粘合剂粘合非织造布（UD和交叉铺网）、热粘合非织造布、水刺和缝编非织造布，品牌包括Maliwatt、Malivlies、Multiknit和Kunit。其在汽车工业的主要应用包括用于各种内外NVH饰件的非织造布，以及用于座椅、顶篷衬里、门板和行李箱饰件产品的环保材料。

 

其最新产品包括用于电动汽车的可持续解决方案和符合最新REACH标准的无PFAS后整理拒水非织造布。此外，其用于座椅泡沫替代的Multiknit产品现在已在全球范围内上市，在欧洲、美国和中国均有本地生产。

 

此外，据Tenowo非织造布汽车与工业部门负责人Detlev Käppel称，Tenowo用于汽车座椅和其他工业应用的可持续产品系列，已引起了现有客户和新客户的极大兴趣。“完全可回收的非织造布可以替代泡沫和其他‘笨重’材料，具有VOC（挥发性有机化合物）更少、透气性好得多等优势。”他说。

 

Tenowo最近还开发了由100%再生碳纤维制成的新型复合非织造布，并已为该产品确定了汽车、航空航天和赛车工业的几个应用领域。例如，Tenowo碳纤维非织造布Zetacomp目前用于F2系列赛车的座椅框架和其他区域。“除了额外的技术优势外，与传统碳纤维纺织品相比，我们产品的低二氧化碳足迹有助于客户实现其成品的二氧化碳排放目标。”Käppel说。

 

Tenowo的另一个里程碑是决定在越南增加一个新的制造工厂，该工厂将在今年年底完工。新工厂的产品组合将针对其汽车客户以及其他细分市场的特定应用。“通过这一战略举措，Tenowo顺应了我们行业的未来趋势和市场，为客户提供最佳的成本和产品解决方案。”Käppel说。

 

日本非织造材料生产商东丽生产的材料也用于各种汽车部件，但最大的非织造布应用是Airlite，这是一种在韩国生产的吸音非织造布。公司高管表示，由于电动汽车数量的增加，对进一步提高吸音性能的需求也在增长。

 

最近，该公司一直在加强推广其用于汽车市场的阻燃材料Gulfeng。Gulfeng将阻燃性与“挡火”（屏蔽）性能相结合。它在暴露于火中时不会撕裂或开孔，提供防止火焰蔓延的屏障。这防止火焰到达另一侧的可燃物；其屏蔽特性也降低了热量传递的水平。Gulfeng有多种类型，从60μm的薄纸到厚的毡。该公司认为，用于电动汽车电池周围的耐热非织造布正引起越来越多的兴趣。

 

“过去几年，由于经济变化，非织造布的需求与各地区生产的汽车数量成比例波动。然而，市场的需求持续扩大，特别是在吸音和耐热等关键词上，我们预计未来对更高功能性非织造布的需求将会增长。”公司高管表示。

 

旭化成也推出了一种用于增强电动汽车电池安全性的新材料解决方案。其阻燃且高柔性的非织造布Lastan是用于热失控保护的传统材料的替代品。它可用于电动汽车电池包内的顶盖、母线保护套和其他应用。

 

尽管电动汽车在世界范围内变得越来越普遍，但电池安全仍然是许多汽车用户的主要关切点。根据最新的“旭化成汽车消费者调查”，中国34%的非电动汽车车主将提高安全性视为购买电动汽车的主要考虑因素。在此背景下，对用于电动汽车电池盖应用的材料的需求日益增长，要求其具有优异的抗火焰和抗颗粒爆炸性能，以及良好的电绝缘性能。虽然目前通常使用矿物基材料作为防止热失控的保护层，但此类材料往往较重且脆。由于材料僵硬，难以适应复杂形状，使得可加工性成为汽车OEM的一个问题。

 

图片版权属于旭化成

 

Lastan是一种非矿物阻燃非织造布，通过在200-300°C下烘烤一种特殊的丙烯酸纤维制成。其特点是高阻燃性和良好的电绝缘性，这是通过特殊的涂层工艺进一步改善而得，该工艺还增强了耐磨性。这使得该材料能够有效防护泄放气体产生的颗粒轰击。凭借这些卓越的特性，Lastan多年来一直被用作各种行业故障预防和安全性的最佳材料。

 

即使施加1300°C的火焰，Lastan背面的温度仍保持在400°C以下。“极限氧指数”（LOI）值达到27或更高通常被认为表明具有阻燃性，该材料的LOI值达到50或更高。在UL94阻燃性测试中，Lastan获得了最高等级5VA。即使暴露在1300°C火焰下一分钟，Lastan也不会形成孔洞。除了高阻燃性外，Lastan还能抵抗200–500µm颗粒的高压冲击。它在1mm厚度下提供高达3.5kV的电绝缘能力。

 

Lastan还具有出色的加工性能，具有高柔韧性，同时能在薄至0.8毫米的片材中保持其性能特征。这使得它可以用普通工具轻松加工，有助于简化制造过程。