汽车顶棚面料是汽车内饰的主体材料，需具有隔音、隔热、防水、防油污、阻燃等多种功能。在现有的汽车顶棚材料中，经编面料凭借其良好的尺寸稳定性、脱散性小、不易卷边、透气等优点，在汽车顶棚材料中占据越来越大的市场。

经编面料外层朝向顾客，直观地展示顶棚的外观形态，所以汽车顶棚材料的美观度对于消费者来说十分重要，顶棚的外观和触感会极大的影响消费者的购买选择。现有的经编汽车顶棚内饰对花纹的设计较为单一，为了进一步发展汽车内饰材料，需要面料在满足基本要求的情况下，风格纹理设计更加饱满、更具有视觉冲击，刺激消费者的购买欲望。

汽车顶棚面料应用现状

汽车目前正处于一个高速发展的时代，越来越多的高新技术应用到汽车产品上，国外汽车顶棚材料的生产，在原料、组织设计以及生产等工艺上都遥遥领先于国内。

国外大部分汽车顶棚材料，在原料使用上逐渐趋向于复合材料、新型功能性纤维以及纳米纤维等新型纤维。丰田汽车公司从2000年起就开始在汽车中应用生态塑料，目前生态塑料的水平已经达到最高，在2009年推出的混动车中，汽车内饰使用生物塑料已经占整个内饰的60%。在面料组织结构设计方面与国内有所不同，国外的设计较为大胆，不受传统因素的约束，比如在纺制麂皮、牛皮等针织面料惟妙惟肖，不同的颜色和纹样可以展现出不同的效果，既降低了购买成本，又能很好地体验真皮的质感。Audi公司推出了新型的经济型汽车，采用一种特里科经编编织的毛圈结构布来制作顶棚，采用经编衬纬织物来制作车门的内饰材料。

国内汽车用纺织品的发展历史比较短，目前，只有少数的进口高档汽车才使用纺织材料作为汽车内饰的装饰材料，对顶棚纺织材料的花纹结构设计更是少之又少。中国对于汽车内饰材料的研究尚处于起步阶段，不管是从质量还是外观设计，与国外还存在一定的差距。20世纪80年代中期，上海市纺织科学研究院在“七五”“八五”等国家重点攻关项目中，先后研发出了低密度隔音、隔热、防震汽车用非织造衬垫材料，可以应用于汽车顶棚、门板等内饰，这些成果已经应用于实际生产，且生产的产品能够达到德国大众汽车公司标准。

为了顺应汽车工业的快速发展，改善目前国内汽车内饰材料花纹设计单一等不足，适应汽车生产的要求以及内饰材料个性化的发展趋势，经编复合材料凭借其不易脱散、尺寸稳定性好、耐清洗、花纹设计更多样化等优点，被应用到越来越多的汽车内饰产品中。

经编汽车面料的复合状态主要是三层结构(单层针织布+海绵软泡+水刺无纺布)，如图1所示，能有效改善汽车顶棚表面的平整度，不同组织结构可以设计不同性能的面料以及丰富的花型，结合目前的全成型技术和提花技术，既能够有效达到面料对性能的要求，又能够提高生产效率并达到环保的功效，因此被大多汽车面料生产商所青睐。

图1 针织三层结构示意

Fig.1 Schematic diagram of knitted three-layer structure

多梳经编汽车顶棚织物的性能要求

汽车顶棚是极大程度上影响乘客视觉感受的外观配件，除此之外，顶棚材料的其他各项性能在一定程度上也会影响消费者的购车选择。

2.1 外观形态顶棚的外观形态对乘客有着直接的影响，因此顶棚的表面应当清洁、平整、无折痕、疵点、污斑等，各接缝边缘应当完好；表面的颜色和纹理，应当与设计批准的样品一致，且不宜过于浮夸，需与整个车内饰格调相适应，颜色和花纹可设计的更加饱满、更具有视觉冲击，可大幅度提升乘客的舒适感和满足感，一般整体基调以黑色、灰色、白色、浅黄色为主，纹理主要是菱形格纹、方格、横纵竖条等花纹图案以及起绒处理。

2.2 力学性能顶棚材料要求各项力学稳定性较好，其中包括断裂强力、顶破强力、剥离强力等，需按照标准指标严格规范，并要求面料不易产生形变，与汽车顶棚需高度贴合。

2.3 其他性能汽车顶棚材料的其他性能主要包括有阻燃、强度、气味、色牢度等。汽车作为常见的易燃易爆品，直接关系到乘客的生命安全，因此各个部位的阻燃性都不容忽视，需严格按照国家标准GB 8410-2006《汽车内饰材料的燃烧特性》来进行生产织造。顶棚材料的强度主要是指材料层之间的剥离强度，其弯曲强度、耐磨损强度等，不但会影响顶棚的美观及使用性能，对顶棚的安装也会有很大的影响。

多梳经编汽车顶棚织物设计

顶棚织物组织结构的设计须满足汽车内饰力学、强度等性能要求，否则会影响后续的模压成型，不利于实际生产应用。在组织结构设计时，主要考虑其力学性能、外观形态以及地组织的紧密稳固，以确保设计的组织结构所生产的织物尺寸稳定性能优异，符合顶棚材料的要求。

织物的组织结构设计会直接影响其风格，对于单针床特里科特经编机编织而成的汽车顶棚面料，其地组织通常采用的是经平、编链等较为密实的组织。而提花组织一般由前面1-2把梳栉来完成，通过梳栉横移来实现设计的花型，在工艺反面利用延展线的关系，亦可形成一定的图案。

3.1 设备与原料设计经编多梳汽车顶棚面料，并且赋予织物表面一定的纹样效果，可以通过设置机器的编织工艺参数、织物结构设计以及后整理工艺的优化，从而能有效达到汽车内饰面料性能的要求。

3.1.1 生产设备编织汽车顶棚材料常用Tricot经编机，因其梳栉较少，并且机号高(一般E24-E32)、采用复合针、机速高达3000 r/min，牵伸角度大于90°～110°，比较适合编织组织结构和纹样简单的面料。

3.1.2 原料经编汽车内饰面料以涤纶为主，本文主要选用普通涤纶(包括DTY涤纶低弹丝、FDY全拉伸长丝)、仿毛型涤纶(FDY+DTY)、阳离子涤纶丝(见表1)。

表1 原料选用与织物性能

Tab.1 Selection of raw materials and fabric properties

3.2 工艺设计共举例设计6种织物组织，分别是三梳方格、纵条、横条花型以及四梳波浪形、纵条、横条，其组织较为现代化且立体感较强。以下花型设计均在WKCAD3.0上完成。

3.2.1 垫纱规律结合经编织物的特性和顶棚面料的要求，三梳和四梳织物各设计3种，其垫纱数码及穿纱规律如表2所示。

表2 经编汽车顶棚面料垫纱数码和穿纱规律设计

Tab.2 Design of cushion yarn number and threading law of warp knitted automobile ceiling fabric

续 表

3.2.2 结构设计图在WKCAD上设计花型纹样的完整循环以及织物仿真图，花型大小为根据垫纱数码来确定，具体如图2-图7所示。

(a)结构设计图

(b)仿真图

图2 织物#1组织结构设计

Fig.2 Structure design of fabric #1

(a)结构设计图

(b)仿真图

图3 织物#2组织结构设计

Fig.3 Structure design of fabric #2

(a)结构设计图

(b)仿真图

图4 织物#3组织结构设计

Fig.4 Structure design of fabric #3

(a)结构设计图 (b)仿真图

图5 织物#4组织结构设计

Fig.5 Structure design of fabric #4

(a)结构设计图 (b)仿真图

图6 织物#5组织结构设计

Fig.6 Structure design of fabric #5

(a)结构设计图

(b)仿真图

图7 织物#6组织结构设计

Fig.7 Structure design of fabric #6

3.2.3 组织结构分析经编织物#1：采用三梳结构设计，前梳GB1和中梳GB2采用经绒和经斜结合，分别采用满穿经绒垫纱和经斜垫纱(针背横移数为3)，使用阳离子涤纶丝+FDY作为原料，使用阳离子涤纶丝作为原料的部分染色效果会更加明显，形成方格纹样，经绒组织和经斜组织线圈反向垫纱改善了织物的歪斜状态，横向稳定性较好，在织物正面呈现出V字形圈柱，纹路较为清晰，弹性和延伸线适中。后梳GB3作为地梳，采用满穿经平组织，使用低弹丝作为，使得织物较为密实的同时具备一定的弹性。

经编织物#2：采用三梳结构设计，前梳GB1和中梳GB2均采用FDY涤纶长丝为原料，经平和变化经平(经绒)结合，均采用6穿2空穿纱，先用一段变化经平组织，再用经平组织二者结合，形成柱状网眼效应，同时在经平和经绒组织结合的部位，线圈相互克服倾斜呈现直立状态，正面呈现出V字形的线圈纵行，反面前梳经平组织的延展性将中梳经绒组织的延展线捆绑住，因而织物的紧密型较好，并且脱散性小，手感好纹路清晰。GB3地梳采用DTY为原料，经平组织满穿，织物手感更为厚实，在竖纵条网眼的位置出现凹凸效应，这部分织物易出现起球现象，但纵条效果更为明显。从织物模拟仿真图看出，相较于经编织物#1而言，经编织物#2所呈现的花纹效果不明显，但空穿和实穿的交替会呈现出一种较为大气素雅的横纵条纹。

经编织物#3：采用三梳结构设计，前梳GB1为经绒+编链组织，中梳GB2为经绒组织，后梳GB3地组织为编链组织，因而该织物的纵向稳定性极好，并且可以形成厚薄不一的凹凸效应，因为以横向缩小的经绒+编链组织形成了凸出的部分，使用阳离子涤纶丝为原料，更好的展现横条纹。而经绒与经绒同向运动形成了拉紧的横列，外观像格子绉，且GB2与GB3均使用DTY涤纶低弹丝，使得织物又具有一定的弹性。

经编织物#4：采用四梳结构设计，前梳GB1采用经平和经绒结合，形成波浪形的纹样，且使用阳离子涤纶丝作为原料，可以将波浪形的纹样更好的展现出来，中梳GB2采用衬纬组织与经平组织结合，使用FDY作为原料，与GB1原料有所区分，更好呈现波纹效果，衬纬组织起着横向连接并且加固结构的作用，使得织物结构更加稳固。GB3和GB4两把梳栉作为地梳，均使用DTY长丝，加固的同时起到一定的弹性作用，垫纱方式分别为满穿经绒和满穿编链，GB3的垫纱运动方向与GB1反向，可以有效改善织物的歪斜，织物紧密性和稳定性更好。经编织物#4与经编织物#1编织出花纹的梳栉，完整的组织循环跨横列数较大，二者均能呈现出效果特殊的纹样。

经编织物#5：采用四梳结构设计，在织物#2的基础上，添加一梳GB4地梳经绒组织，且垫纱方式与中梳GB3经平组织为反向，使得织物的横向稳定性更好，手感较织物A2更厚实，有利于改善织物的起毛起球性能。前两梳GB1和GB2使用阳离子涤纶丝来编织，并且前两梳有空穿，后两梳GB3和GB4使用DTY满穿，使织物更加紧密，在前梳空穿和实穿交替的部位可形成凹凸效应，且从模拟仿真图可以看出，明显使用阳离子涤纶丝作为面纱的原料，呈现色效果会更好。

经编织物#6：采用四梳结构设计，在织物#3的基础上，添加GB2中梳，同GB1反向垫纱运动，改善织物的倾斜性，织物更加紧密，纵横向稳定性都较好，所选用的原料与#3相同，不同的是#3穿纱方式为满穿，#6为3穿1空，由仿真效果图可以看出，满穿所呈现的效果更好。织物#6为四梳，织物整体更加饱满硬挺，织物抗折皱性能会更好。

结 语

在编织汽车顶棚织物时，阳离子涤纶丝相较于普通涤纶而言，染色效果更好，在编织前梳为更好的呈现花纹效果，可使用阳离子涤纶丝；在一个完整的组织循环中，梳栉跨横列数多的所展现的花纹效果更好，能有效设计特殊花纹组织；三梳和四梳结构均可以编织顶棚面料，四梳相较三梳而言，地组织和面组织均可以用两梳编织，整个织物的布面会较为平整，结构较为稳固，织物的力学等性能更好。因此在后续生产设计，编织较为特殊的花纹时，可采用阳离子涤纶丝来编织四梳结构。

改变垫纱数码和穿纱方式，使得经编汽车顶棚面料可以具备更加丰富的花型以及更加舒适高级的质感。随着汽车以及汽车内饰产品的逐渐发展，经编面料的花型设计更加多样化以及品质逐渐提升，那么经编面料在汽车上的应用必将越来越普及。