上汽大众：汽车座椅面料常用天然真皮、PU超纤革和PVC合成革？

上汽大众汽车有限公司,上海

汽车座椅的面料是汽车内部装饰的关键组成部分，它对乘客的驾驶与乘坐感受有着直接的影响。天然皮革、聚氨酯（PU）超细纤维合成革（简称为PU超纤革）以及聚氯乙烯（PVC）合成革，这些均属于常见的座椅面料材质。

人类生活中，天然真皮的使用历史悠久。得益于胶原蛋白独特的化学特性和三股螺旋结构，它展现出柔软、耐磨、高强度、高吸湿性和良好的透水汽性能。在汽车行业，尤其是中高端车型中，天然真皮常被用作座椅面料，通常为牛皮材质，既能带来奢华感，又能提供舒适的乘坐体验。

人类社会进步的步伐下，天然真皮的供应已无法跟上人们不断攀升的需求，因此，人们转而采用化学原料及工艺来生产天然真皮的替代品——人工合成革。PVC合成革的诞生可以追溯到20世纪30年代，它是人工皮革的先驱，以其高强度、耐磨性、耐折性、耐酸碱等特性著称，同时具备低成本和易于加工的优点。到了20世纪70年代，PU超纤革问世，随着技术的不断进步和完善，这种新型人工合成革材料被广泛用于高档服饰、家具、球类、汽车内饰等多个领域。PU超纤革不仅能够真实地模拟天然皮革的内部结构和质感，而且在耐用性上优于真皮，同时具有更低的材料成本和更好的环保性能。

[id_2066730181]

PVC合成革

PVC合成革的构造主要由表面涂层、PVC致密层、PVC发泡层、PVC黏结层以及涤纶基布组成（如图1所示）。在离型纸法（即转移涂层法）的工艺流程中，PVC浆料首先进行第一次刮涂，于离型纸上形成PVC致密层（即面层），随后进入第一烘箱进行凝胶塑化处理及冷却；接着，进行第二次刮涂，在PVC致密层之上形成PVC发泡层，再经第二烘箱进行塑化及冷却；然后，进行第三次刮涂，形成PVC黏结层（即底层），并与基布紧密贴合，一同进入第三烘箱进行塑化及发泡处理；最终，在冷却成型后，与离型纸分离（如图2所示）。

天然真皮与PU超纤革

天然真皮的结构由粒面层、纤维组织及表面涂层组成（参见图3(a)）。从原料皮转化为合成革的生产流程大致可划分为准备、鞣制和整理三个阶段（见图4）。PU超纤革的设计宗旨是尽可能在材料和外观上模仿天然皮革。其材料结构主要由PU层、贝斯层和表面涂层构成（见图3(b)）。在贝斯层中，采用了与天然皮革中束状胶原纤维结构及性能相似的束状超细纤维，经过特殊工艺处理，加工成了三维网络结构的高密度无纺布，并与具有开式微孔结构的PU填充材料相结合（见图5）。

样品准备

这些样品均采自我国市场上知名的汽车座椅面料生产商。包括真皮、PU超纤革以及PVC合成革在内的各类材质，每种均准备了两个样本，共计12个样本。这些样本分别被标记为真皮1#、2#，PU超纤革1#、2#，以及PVC合成革1#、2#。所有样本的颜色统一为黑色。

测试与表征

根据整车对材料性能的特定需求，我们对上述样品逐一进行了力学、耐折、耐磨等方面的性能比较，详细测试项目和具体方法详见表1。

分析与讨论

力学性能

表2展示了真皮、PU超纤革以及PVC合成革的力学性能测试结果，其中L代表材料的经向，T代表材料的纬向。观察表2可知，在拉伸强度与断裂伸长率上，天然真皮在经向和纬向的拉伸强度均优于PU超纤革，显示出更强的强度性能；与此同时，PU超纤革的断裂伸长率较高，显示出更好的韧性；相对而言，PVC合成革在这两个指标上均不如前两种材料。在静态伸长与永久变形方面，PU超纤革在经向和纬向的永久变形量均为最小，经向的平均值为0.5%，纬向的平均值为2.75%，这表明该材料在受力后的恢复性能最为出色，优于真皮与PVC合成革。静态伸长率反映了座椅面套装配过程中材料在受力条件下的伸长变形程度，虽然标准中没有具体要求，但仅作为参考值。至于撕裂力，三种材料的测试数值相差不大，均能满足标准的规定要求。

总体而言，PU超纤革样本展现出优异的拉伸强度、断裂伸长率、永久变形量和撕裂力，其综合力学性能明显超越了真皮以及PVC合成革样本。

耐折叠性能

耐折叠试验的样品状况可细分为六种类型，具体包括：初始状态（即未经老化状态）、湿热老化状态、低温状态（-10℃）、氙气灯光照射老化状态（PV1303/3P）、高温老化状态（100℃/168小时）以及气候交变老化状态（PV1200/20P）。在折叠过程中，采用皮革曲绕仪作为工具，将长方形样品的两端分别固定在仪器的上下夹具中，确保样品形成90°角，随后以一定的速度和角度进行连续的弯曲折叠操作。

表3展示了真皮、PU超纤革以及PVC合成革的折叠性能测试数据。观察表3，我们发现：真皮、PU超纤革和PVC合成革的样品在初始状态下，经过10万次折叠试验后，其性能表现如何。

在氙气灯光照射下，经过一万次折叠，老化后的氙气灯光照射状态依然完好，无任何裂纹或应力发白现象。而对于PU超纤革和PVC合成革，无论是湿热老化后的状态、高温老化后的状态，还是气候交变老化后的状态，样品在经历三万次弯折试验后，仍能保持良好。然而，真皮在湿热老化后的状态和高温老化后的状态下，在弯折试验达到七千至八千次时，便开始出现裂纹或应力发白，并且其湿热老化程度（168小时/70摄氏度/75%）低于PU超纤革和PVC合成革（240小时/90摄氏度/95%）。同样，真皮的气候交变老化后状态在弯折试验达到一万四千至一万五千次时，也会出现裂纹或应力发白。这是因为真皮的耐弯折性能主要依赖于原皮的天然粒面层和纤维组织，其性能表现不如化学合成材料。因此，真皮的材料标准要求也相对较低。这也反映出真皮材质的“娇贵”，在使用过程中，用户需更加谨慎或注重保养。

总体而言，在样品的初始状态以及氙气灯光照射后的老化状态下，真皮、PU超纤革以及PVC合成革的折叠性能均显示出较好的表现。然而，在湿热老化状态、低温状态、高温老化状态以及气候交变老化状态下，PU超纤革与PVC合成革的折叠性能相当，并且均优于真皮。

耐磨性能

耐磨试验涵盖了摩擦色牢度测试以及球板磨损测试，针对真皮、PU超纤革和PVC合成革的耐磨性进行了评估，具体结果详见表4。在摩擦色牢度测试中，我们发现真皮、PU超纤革和PVC合成革样品在多种状态下，如初始状态、去离子水浸泡、碱性汗液浸泡以及96%乙醇浸泡后，其摩擦后的色牢度均保持在4.0以上，颜色保持稳定，不会因表面摩擦而褪色。至于球板磨损测试，真皮样品在1800至1900次磨损后出现了大约10个破损洞，与PU超纤革和PVC合成革样品的耐磨损性能形成了鲜明对比，后者在19000次磨损后均未出现破损洞。破损洞的出现是由于真皮的粒面层在磨损过程中被破坏，其耐磨性能与化学合成材料相比存在较大差距。因此，真皮的耐磨性较弱，用户在使用时需特别注意保养。

总体来看，真皮、PU超纤革以及PVC合成革的样品均展现了不错的摩擦色牢度性能。特别是PU超纤革和PVC合成革，在抗磨损和防止破洞方面表现更为出色，能够有效避免磨损和破洞问题的发生。

其他材料性能

真皮、PU超纤革以及PVC合成革的样品在透水透气性、水平阻燃性能、尺寸收缩率以及气味等级等方面的测试数据，详见表5。

试验数据对比显示，差异主要体现在透水透气性和尺寸收缩率上。真皮的透水透气性是PU超纤革的两倍左右，而PVC合成革则几乎不具备透水透气性。这主要是因为PU超纤革的三维网络骨架（无纺布）与真皮的天然束状胶原纤维结构相似，都拥有微孔结构，从而赋予它们一定的透水透气性。进一步分析，真皮的胶原纤维截面积更大，分布更均匀，微孔空间比例超过PU超纤革，因此其透水透气性更为出色。在尺寸收缩率方面，经过热老化处理（120℃/168小时）后，PU超纤革和PVC合成革样品的收缩率相近，且均明显低于真皮，尺寸稳定性优于真皮。此外，水平阻燃和气味等级的测试结果表明，真皮、PU超纤革和PVC合成革样品在阻燃性能和气味性能方面表现接近，均能满足材料标准的要求。

总体来看，真皮、PU超纤革以及PVC合成革的透水透气性能呈现递减趋势。在经过热老化处理之后，PU超纤革与PVC合成革的收缩率（即尺寸稳定性）相当，且均优于真皮；同时，它们的水平阻燃性能和气味特性也较为相似。

结语

PU超纤革与天然真皮在材料截面结构上具有相似性，其中PU层与PU超纤革的贝斯部分相对应天然真皮的粒面层和纤维组织部分。相比之下，PU超纤革与PVC合成革在致密层、发泡层、黏结层以及基布的结构上存在显著差异。

天然真皮在材料上具有优异的力学特性，其拉伸强度达到或超过15MPa，断裂伸长率超过50%，同时具备良好的透水透气性能。而PVC合成革则以其耐磨性著称，即便经过19000次球板磨耗也不会出现破损，且对不同环境条件表现出出色的耐久性，包括耐湿热、耐高温、耐低温以及耐气候交变，同时在120℃/168小时的条件下，其尺寸收缩率保持良好。

01

数模汽车模设计实战教程图书 （点击图片进入了解）

02

数模注塑模经典结构设计教程图书 （点击图片进入了解）

03

数模注塑模设计标准手册图书 （点击图片进入了解）

如需技术支撑请联系小编：