麻纤维材料在国产汽车中的运用研究
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[摘 要]中国汽车工业发展与世界汽车工业发展距离逐渐缩短，国产汽车结构、材料、工艺通过不断对标和改善，现在绿色化、 可回收、轻量化、低能耗是汽车发展的主题，麻纤维作为典型的新型材料在进口汽车内饰上的运用日夜广泛，指引着绿色环保的方向。本文综述麻纤维特点优势和汽车内饰中运用现状，为我国汽车内饰材料开发利用提供参考。
[关键词]麻纤维；轻量化；NVH
中图分类号：U465 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0147-01
[Abstract]China's automobile industry and the world auto industry gradually shorten the distance， domestic automotive structures， materials， processes through benchmarking and continuous improvement， now green， recyclable， lightweight， low power consumption is the theme of automobile development， hemp fiber as a typical new materials used in the import of a wide range of automotive interior of the night， guiding the direction of the green. This paper reviews the advantages and characteristics of hemp fibers in automotive interior use the status quo， to provide a reference for the development and utilization of automotive interior materials.
[Key words]Hemp fiber；Lightweight；Noise、Vibration、Harshness
1.引言
汽车工业作为产值最高、关联度最广和产业链最长的制造行业，经过大半个世纪的发展和跟随已初具规模，汽车工业占整个工业和国民经济的比重很大，起着举足轻重的作用。据统计，在过去的几年内，我国汽车年增长率保持在15%左右，预计到2020年，我国汽车年产销将达2000万辆，占全球份额的25%左右，汽车产业增加值占GDP的比重将达到3%以上[1]。
汽车工业的迅速发展和壮大，日渐面临能耗、环保和安全三大问题。目前，世界卫生组织已经将车内空气污染与高血压、艾滋病等共同列为人类健康的10大威胁。因此中国汽车工业的发展对车用内饰材料提出了质优、轻量化、环保、安全的需求，研发高性能环保内饰新材料已成为新材料及内饰件产品研究领域的重要方向之一。
目前麻纤维在国产汽车中汽车软饰上运用广泛，主要包括采用麻纤维开发汽车用地毯底布、地毯、内壁装饰、汽车窗帘等，部分麻制品延伸到汽车坐垫、座套、靠头枕罩等公共用品。汽车坐垫利用麻纤维优良的透气特性提高乘坐的舒适度，在抗菌、卫生、保健等方面功效显著[2]。
虽然国内汽车生产厂家在汽车软饰上运用广泛，但应用天然麻纤维增强复合材料来制造汽车内饰件还很少，主要材料还是以PP、PE和ABS等塑料件为主，对麻纤维板的使用还是在探索和研究阶段，整体利用率低。特别是内饰中硬饰件的运用，采用麻纤维板能在整车轻量化上有很好表现，例如荷兰的供应厂商为福特汽车生产采用黄麻纤维增强聚丙烯材料的发动机内护罩，其重量比用玻璃纤维的材料轻30%，奔驰和宝马等知名汽车生产厂家也开始用剑麻纤维增强聚氨酯来生产车门内板等部；在功能型零件上的应用主要有：保险杠、发动机罩、门护板等等。
3 麻纤维复合材料的优越性
3.1 原材料广泛
麻类作物的运用历史悠久且种类繁多，遍及世界各地，我国就有100余种，是麻类资源最丰富的国家之一，世界上主要麻类植物在我国均有种植，并且形成了北有亚麻、南有剑麻、东有大麻、西有罗布麻、中有苎麻、大部分地区有洋麻和黄麻的格局[3]，其中，苎麻和亚麻种植居世界首位，分别占世界种植面积的95%、28%以上[4]。 我国麻纤维年总产量达 670.3 万 t[4]。
3.2 满足整车轻量化设计方向
随着汽车产量的增加及能源消耗的加剧，汽车轻量化的趋势越来越明显。因此，轻量化汽车新材料的研究受到重视，欧盟于 2002 年规定，2015 年起汽车总重量中至少有 95%可循环利用； 我国于 2006 年也提出了2017 年起所有国产及进口汽车可回收利用率达到 95%左右的技术政策，其中材料的可再利用率不低于 85%[5]。麻纤维加强部件的成本比强化玻璃纤维部件低 5%，使用麻纤维增强材料可以使发动机的重量减轻10%，减少车身自重是降低汽车能耗最有效的途径之一。麻纤维的密度低于传统使用的纤维如玻璃纤维，因此可减轻汽车重量，提高燃油效率。
3.3 满足材料强度要求
麻纤维复合材料将麻纤维和高分子材料的优良性能集于一身，不同麻纤维的主要力学性能不同，但各种麻纤维均具有良好的力学性能（包括较高的拉伸强度、弯曲模量、压缩强度、冲击强度和韧性）以及良好的抗老化能力等。
3.4 吸音效果
以苎麻、黄麻、大麻针刺毡的吸声性能测试为例，采用驻波管法测量材料在 200 ～ 2000Hz范围内共11个声波频率下的吸声系数a，然后用降噪系数NRC来评价材料的吸声性能，一般认为 NRC 小于 0.2 的材料是反射材料，NRC大于等于 0.2 的材料才是吸声材料，苎麻、黄麻、大麻针刺毡的NRC分别为 0.31、0.32、0.28。
3.5 高环保
麻纤维作为绿色产品，对环境友好，麻纤维复合材料生产过程中无“三废”污染，使用过程中也无有害的游离化学物质（甲醛等）和微粒（玻璃纤维成分），替代化纤和塑料等人造材料可节约有限的石油资源；采用较轻的麻纤维复合材料将有利于减少车辆的 CO2排放量， 且其焚烧时无毒物排放、填埋后可生物降解，可再生循环利用。
4 总结
麻纤维不论是从市场前景还是技术条件都满足国产汽车运用条件，随着麻纤维在市场上的反应以及轻量化和高品质在汽车发展中的升级，具有隔热吸音性好、密度小、能量吸收力好、透气性好、燃烧速度低、不释放有害气体、耐冲击且可回收等特点的新型材料，在中国汽车中会迅速发展壮大。麻纤维板也将从汽车软饰件扩展到汽车硬饰件的各个领域，大大提高乘坐的舒适性，符合人们对品质的不断升华。
参考文献
[1] 中国汽车工业协会行业信息部.2010年汽车产销蝉联全球第一，http：//.cn/ReadArticle.asp NewsID=6840，2011-1-10.
[2] 兰红艳，张延辉.麻类纤维的性能及其应用[J].上海毛麻科技，2009（3）：1-5.
[3] 曲丽君.麻纤维在汽车用装饰材料中的应用[J].产业用纺织品 ，2002（8）：36-38.
[4] 熊和平.抓住天然纤维复苏契机推动我国麻类产业发展[J].中国麻业科学，2010，32（1）：1-4.
[5] 张继游，陈铭，刘诗巍.车用塑料的回收利用：法规、技术与趋势[J].汽车工程，2009，31（8）：702-708.