一種新型汽車頂篷用三維機織復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型汽車頂篷用三維機織復(fù)合材料。首先，選取亞麻纖維作為增強體、丙綸長絲為基體，在花式捻線機上形成丙綸長絲包覆亞麻的包纏紗；其次，以三維淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)為組織，在全自動劍桿織樣機上織造三維機織物；最后，用美國Carver熱壓機對三維機織物進行熱壓成型，以制備汽車頂篷用三維機織復(fù)合材料。產(chǎn)品具有環(huán)保性、整體性、輕質(zhì)、高強、抗沖擊、隔音、隔熱等特性。
【專利說明】一種新型汽車頂篷用三維機織復(fù)合材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種新型汽車頂篷用三維機織復(fù)合材料，屬于三維結(jié)構(gòu)復(fù)合材料設(shè)計【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
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[0002]汽車工業(yè)是產(chǎn)業(yè)用紡織品的最大用戶之一。相應(yīng)的，用于汽車內(nèi)飾(汽車頂篷、地板等)的紡織復(fù)合材料也擁有廣闊的發(fā)展空間。目前，汽車內(nèi)飾用復(fù)合材料應(yīng)用最為廣泛的是熱固性復(fù)合材料，具有強度高、剛性好的特點。但是，這類復(fù)合材料的樹脂基體固化后不能回收利用，容易污染環(huán)境；另外，大量用于該領(lǐng)域的復(fù)合材料增強體是難以自然降解的玻璃纖維、芳綸等高性能纖維。
[0003]近年來，用可降解的天然纖維作為增強體的熱塑性復(fù)合材料越來越受到重視，其研究也已取得初步成效。例如利用天然纖維(苧麻、亞麻、劍麻、黃麻等)為增強體的熱塑性麻纖維增強復(fù)合板材已獲得汽車行業(yè)的廣泛認可。熱塑性麻纖維復(fù)合材料板材不僅具有拉伸強度大、伸長率高、低音隔熱、燃燒速率低等特點，而且密度低、重量較其他材料降低10%?40%，順應(yīng)了汽車輕量化的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明選取亞麻作為復(fù)合材料的增強體，在花式捻線機上形成丙綸長絲包覆亞麻的紗線結(jié)構(gòu)，在全自動劍桿織樣機上織造三維角聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)機織物，然后用熱壓的方法制得三維機織復(fù)合材料。本發(fā)明具體的技術(shù)解決方案是:
[0005]1.亞麻纖維/丙綸長絲包纏紗的制備
[0006]在花式捻線機上，以亞麻為芯紗，將丙綸長絲以一定的捻度均勻的包覆在亞麻表面，制得丙綸/亞麻包覆紗(其中麻纖維質(zhì)量分數(shù)為48%，丙綸長絲為52%)。這種包纏方式使得丙綸長絲能均勻地包覆在亞麻纖維表面，固化時基體樹脂需要流動的距離短，有利于纖維的完全浸潤；另外這種包纏的紗線結(jié)構(gòu)使得丙綸長絲完全承擔了織造過程中的摩擦，很好的保護了芯紗亞麻纖維，而受損的丙綸長絲因為會在熱壓過程中受熱融化，因而不會影響到復(fù)合材料的性能。
[0007]2.三維機織物的制備
[0008]亞麻纖維/聚丙烯長絲包纏紗與普通紗線相比，表面光滑易劃傷，粗細均勻度差，給三維機織帶來較大困難。本項目將針對包纏紗的特點，自行設(shè)計多開口織機，并根據(jù)上機圖在全自動劍桿織樣機上織造三維機織物。
[0009]3.三維機織復(fù)合材料的制備
[0010]采用美國Carver熱壓機對各種預(yù)制件進行熱壓成型實驗。著重在復(fù)合材料內(nèi)部形成多而小的空隙，得到不僅具有良好力學(xué)性能、而且具有很好隔熱、隔音性能的輕質(zhì)復(fù)合材料?！緦＠綀D】

【附圖說明】:
[0011]圖1為丙纟侖長絲包纏亞麻纖維示意圖；
[0012]圖2為三維淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為三維機織復(fù)合材料模壓成型制備工藝。

【具體實施方式】
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[0014]下面結(jié)合附圖對汽車頂篷用三維機織復(fù)合材料的【具體實施方式】進行說明。
[0015]結(jié)合附圖1，在花式捻線機上，以亞麻為芯紗，將丙綸長絲以一定的捻度均勻的包覆在亞麻表面，制得丙綸/亞麻包覆紗(其中麻纖維質(zhì)量分數(shù)為48%，丙綸長絲為52% )。
[0016]結(jié)合附圖2，采用三維淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)制備三維機織物。該結(jié)構(gòu)能夠確保最終產(chǎn)品具有良好的整體性，受外力作用時不易分層；能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的高纖維體積含量，提高產(chǎn)品的綜合性能，如力學(xué)、隔音、耐沖擊等性能。
[0017]結(jié)合附圖3，采用美國Carver熱壓機對上述三維機織物進行熱壓成型，以制備高性能的的三維機織復(fù)合材料。
【權(quán)利要求】
1.一種新型汽車頂篷用三維機織復(fù)合材料，其特征是:①亞麻纖維/丙綸長絲包纏紗的制備。在花式捻線機上，以亞麻為芯紗，將丙綸長絲以一定的捻度均勻的包覆在亞麻表面，制得丙綸/亞麻包覆紗(其中麻纖維質(zhì)量分數(shù)為48%，丙綸長絲為52%)。②三維機織物的制備。針對包纏紗的特點，自行設(shè)計多開口織機，并根據(jù)上機圖在全自動劍桿織樣機上織造三維機織物。③三維機織復(fù)合材料的制備。采用美國Carver熱壓機對各種預(yù)制件進行熱壓成型實驗。著重在復(fù)合材料內(nèi)部形成多而小的空隙，得到不僅具有良好力學(xué)性能、而且具有很好隔熱、隔音性能的輕質(zhì)復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型汽車頂篷用三維機織復(fù)合材料，其特征是:該結(jié)構(gòu)材料具有較好的環(huán)保性能。采用天然纖維亞麻、熱塑性纖維丙綸長絲為原料，制備的汽車頂篷用復(fù)合材料具有環(huán)保、可回收的特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型汽車頂篷用三維機織復(fù)合材料，其特征是:該結(jié)構(gòu)材料具有良好的整體性，受外力作用時不易分層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型汽車頂篷用三維機織復(fù)合材料，其特征是:該結(jié)構(gòu)材料具有良好的綜合性能，如力學(xué)性能、隔音、保溫等。
【文檔編號】D03D25/00GK104178886SQ201310192536
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月22日
【發(fā)明者】曹海建, 徐文新, 錢坤, 李雅, 臧紅 申請人:江蘇曠達汽車織物集團股份有限公司, 江南大學(xué)