專利名稱：一種環(huán)?？苫厥掌噧?nèi)飾件玄武巖纖維和麻纖維復合板材及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及用天然纖維和化學纖維混合制作而成、主要用于汽車內(nèi)飾的復合板材。
背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，汽車保有量的飛速增加，人們對于汽車內(nèi)飾件的質(zhì)量 和環(huán)保要求越來越高。汽車內(nèi)飾件材料朝著綠色環(huán)?？苫厥盏姆较虬l(fā)展，目前用于汽車內(nèi) 飾件生產(chǎn)的復合基材通常是聚氨酯(PU)板、聚丙烯(PP)木粉板、玻璃鋼板等。由于存在有 毒化學藥品污染方面的缺陷，原有的PU板及PP木粉板等已不能適應現(xiàn)代汽車發(fā)展的需要， 正逐步被天然纖維復合材料所取代。天然纖維復合材料的加工通常都是把天然纖維和化學 纖維混合制成氈子再熱壓成型。如專利文獻(專利號ZL200410041912.X)公開了一種環(huán)保 型熱塑性天然棕麻纖維汽車內(nèi)飾件復合基材，由中間基板、面料層和底層即膠面層復合制 成，面料層采用無紡布，膠面層采用PP膜，中間基板由棕絲、麻纖維、滌綸纖維和丙綸纖維 混料鋪網(wǎng)制成毛氈，再在中間基板上下兩面分別鋪設無紡布和PP膜制成復合基材半成品， 再加熱加壓、模壓成型。這種板材由于采用了天然棕、麻植物纖維，具有密度小、質(zhì)量輕、吸 濕性好、無毒環(huán)保、成本低等優(yōu)點，是用作汽車內(nèi)飾件的較為理想的材料。其缺點是制作工 藝復雜，生產(chǎn)效率低；天然纖維使用量較少，板材的強度低。專利文獻(公開號CN 101045310A)公開了一種汽車內(nèi)飾用天然麻纖維復合板的 加工方法，將制作膠面層、中間基層和面料層所需的纖維，按膠面層、中間基層和面料層的 順序通過鋪網(wǎng)、針刺成復合麻氈，再經(jīng)加熱輥壓成型。通過將板材所需的三層通過針刺固結(jié) 制成一塊復合針刺纖維氈直接加熱輥壓成型，減少加工工序，便于大規(guī)模生產(chǎn)，提高生產(chǎn) 效率。麻纖維的使用量較大，提高了強度，使得拉伸強度大于3MPa，彎曲強度大于2MPa。然 而，強度提高的幅度不大，在對強度要求較高的汽車內(nèi)飾件應用受到限制。來源于天然玄武巖礦石的玄武巖纖維，具有突出的抗拉性能，其拉伸強度與S型 玻璃纖維相當，高于芳綸纖維和通用碳纖維。同時還具有耐高低溫性能好，可在_269°C 700°C范圍內(nèi)連續(xù)工作；耐酸耐堿，抗氧化，抗輻射，抗紫外線性能強，吸濕性低，絕熱隔音， 高溫過濾性佳，良好的透波性能，抗壓縮強度和剪切強度高，優(yōu)異的耐疲勞性，適用于多種 環(huán)境等優(yōu)異性能，且性價比好，是一種純天然的無機非金屬材料。玄武巖纖維性能上不但全面超過了目前制造復合材料所使用的E型玻璃纖維，而 且由玄武巖纖維增強的復合材料沒有人體不適宜性，其制品可以與人體長期接觸，這是玻 璃纖維增強復合材料所不具備的。另外玄武巖纖維突出的綜合性能優(yōu)勢以及極高的性能價 格比使其在碳纖維和芳綸纖維的競爭中具有明顯優(yōu)勢，因此，在制造新型高性能汽車專用 料方面玄武巖纖維具有很好的應用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服上述不足，提供一種密度小、質(zhì)量輕、成本低、強度高、韌性好、安全性高、環(huán)保可回收的汽車內(nèi)飾件天然玄武巖纖維和麻纖維的復合板材。通過在芯層 中添加高強度的天然礦物纖維玄武巖纖維，與麻纖維、丙綸纖維和滌綸纖維混合，同時在面 層中添加高彈性的氨綸纖維，分別經(jīng)過鋪網(wǎng)、針刺制成復合毛氈，再經(jīng)熱壓成型。本發(fā)明大 幅度提高了復合板材的強度和韌性，能夠用作對強度要求較高的汽車內(nèi)飾件如汽車頂棚、 門內(nèi)板骨架等的基材。為實現(xiàn)本發(fā)明目的，采用以下技術(shù)方案一種環(huán)保可回收汽車內(nèi)飾件玄武巖纖 維和麻纖維復合板材，由芯層和面層組成，芯層由玄武巖纖維和麻纖維兩種天然纖維以 及滌綸纖維和丙綸纖維兩種化學纖維制成，其中各組份的重量百分比為玄武巖纖維 10-30%、麻纖維10-30%、滌綸纖維20-30%、丙綸纖維30_40%。面層由滌綸纖維、丙綸纖 維和氨綸纖維三種化學纖維制成；面層各組份的重量百分比為滌綸纖維30-40%、丙綸纖 維40-50%、氨綸纖維10-20%。本發(fā)明還公開了一種環(huán)?？苫厥掌噧?nèi)飾件玄武巖纖維和麻纖維復合板材的生 產(chǎn)方法，復合板材由面層和芯層復合制成毛氈，再經(jīng)過熱壓成型制成；面層和芯層分別由纖 維混料鋪網(wǎng)針刺制成。天然礦物纖維玄武巖纖維具有突出的抗拉性能，其拉伸強度與S型玻璃纖維相 當，高于芳綸纖維和通用碳纖維；耐酸耐堿，抗氧化，抗輻射，抗紫外線性能強，吸濕性低，極 高的隔熱隔音性能，高溫過濾性佳，良好的透波性能，抗壓縮強度和剪切強度高。而且玄武 巖纖維增強的復合材料沒有人體不適宜性，其制品可以與人體長期接觸。但加多了后成型 性較差，因此其用量控制在占芯層原料總重量的10-30%。天然植物纖維麻纖維具有密度小、質(zhì)量輕、吸濕性好、價格低，但加多以后拉伸強 度低，成型性較差，因此其用量控制在占芯層原料總重量的10-30%。滌綸纖維拉伸和抗壓強度高、成型性好、隔音效果好，但分量較重、密度高，價格較 高。因此其用量控制在占芯層原料總重量的20-30%，在底層和面層中占30-40%。丙綸纖維熱熔性較高，加熱加壓后起粘合作用。用以取代有毒的粘結(jié)劑。但其價 格較高。因此其用量控制在占芯層總重量的40-50%。氨綸纖維具有高延伸性、低彈性模量和高彈性回復率?？梢栽黾禹g性、提高抗沖擊 能力。上述纖維經(jīng)復配后，在保證汽車內(nèi)飾件復合基材達到所需要的力學強度、成型性 及隔音效果的前提下，本發(fā)明無毒，環(huán)保，且分量低，吸濕性好，成本較低。
具體實施例方式下面將描述本發(fā)明的幾個實施例，更進一步了解本發(fā)明。實施例1 第一步混料芯層各纖維用量如下玄武巖纖維20kg、麻纖維20kg、滌綸纖維25kg和丙綸纖維 35kg混合均勻制成混合料；面層各纖維用量如下滌綸纖維15kg、丙綸纖維25kg和氨綸纖 維IOkg混合均勻制成混合料；第二步鋪網(wǎng)將第一步制成的混合料按順序分別鋪展開制成芯層和面層制成復合基材半成品。
第三步熱壓成型將上述復合基材半成品熱壓成型制成復合板材成品。實施例2 芯層各纖維用量如下玄武巖纖維Mkg、麻纖維25kg、滌綸纖維25kg和丙綸纖維 35kg混合均勻制成混合料；面層各纖維用量如下滌綸纖維15kg、丙綸纖維25kg和氨綸纖 維IOkg混合均勻制成混合料；其余同例1實施例3芯層各纖維用量如下玄武巖纖維20kg、麻纖維20kg、滌綸纖維25kg和丙綸纖維 35kg混合均勻制成混合料；面層各纖維用量如下滌綸纖維20kg、丙綸纖維20kg和氨綸纖 維IOkg混合均勻制成混合料；其余同例1實施例4芯層各纖維用量如下玄武巖纖維20kg、麻纖維20kg、滌綸纖維30kg和丙綸纖維 30kg混合均勻制成混合料；面層各纖維用量如下滌綸纖維15kg、丙綸纖維25kg和氨綸纖 維IOkg混合均勻制成混合料；其余同例1實施例5芯層各纖維用量如下玄武巖纖維30kg、麻纖維20kg、滌綸纖維20kg和丙綸纖維 30kg混合均勻制成混合料；面層各纖維用量如下滌綸纖維15kg、丙綸纖維25kg和氨綸纖 維IOkg混合均勻制成混合料；其余同例1。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)?？苫厥掌噧?nèi)飾件玄武巖纖維和麻纖維復合板材，其特征在于至少由芯 層和面層組成，芯層由玄武巖纖維和麻纖維兩種天然纖維以及滌綸纖維和丙綸纖維兩種化 學纖維制成，其中各組份的重量百分比為玄武巖纖維10-30%、麻纖維10-30%、滌綸纖維 20-30%、丙綸纖維 30-40%。
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)?？苫厥掌噧?nèi)飾件玄武巖纖維和麻纖維復合板材，其特征 在于面層由滌綸纖維、丙綸纖維和氨綸纖維三種化學纖維制成。
3.如權(quán)利要求2所述的環(huán)?？苫厥掌噧?nèi)飾件玄武巖纖維和麻纖維復合板材，其 特征在于面層各組份的重量百分比為滌綸纖維30-40%、丙綸纖維40-50%、氨綸纖維 10-20%。
4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的環(huán)?？苫厥掌噧?nèi)飾件玄武巖纖維和麻纖維復合板 材的生產(chǎn)方法，其特征在于所述復合板材由面層和芯層復合制成毛氈，再經(jīng)過熱壓成型制 成；面層和芯層分別由纖維混料鋪網(wǎng)針刺制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)?？苫厥掌噧?nèi)飾件玄武巖纖維和麻纖維復合板材及其生產(chǎn)方法，其復合板材由面層和芯層復合制成毛氈，再經(jīng)熱壓成型。芯層由玄武巖纖和麻纖維兩種天然纖維以及滌綸纖維和丙綸纖維兩種化學纖維混料鋪網(wǎng)針刺制成；芯層各組份的重量比為玄武巖纖維10-30％、麻纖維10-30％、滌綸纖維20-30％、丙綸纖維30-40％。本發(fā)明具有密度小質(zhì)量輕、成本低、強度高、韌性好、可大變形、安全性高、環(huán)?？苫厥盏忍攸c。
文檔編號B32B37/10GK102145553SQ20101054778
公開日2011年8月10日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者侯甲子, 張萬喜, 陳廣義, 馬繼群, 魏志勇 申請人:大連理工大學, 長春博超汽車零部件股份有限公司