一種汽車內(nèi)飾板復(fù)合材料及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車內(nèi)飾板復(fù)合材料，特別是涉及一種汽車內(nèi)飾板復(fù)合材料及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]綠色、環(huán)保、低碳已成為汽車材料發(fā)展的主題詞。天然植物纖維具有密度低、比性能高、價(jià)廉、資源豐富、可降解等優(yōu)點(diǎn)，近年來天然纖維復(fù)合材料備受人們關(guān)注。國內(nèi)外已經(jīng)開展了許多研究工作，有些已經(jīng)在工業(yè)上有很好的應(yīng)用。然而天然植物纖維的力學(xué)性能相對較差，作為增強(qiáng)體材料使用，對樹脂基的性能提高也有限。另一方面，天然植物纖維的耐熱性較差，加工溫度不能太高也不能太低，太高超過250°C，麻纖維容易焦糊變質(zhì)，溫度過低低于150°C，麻纖維不容易軟化，加工性差，使得其對樹脂基材的選擇更為苛刻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種新型綠色環(huán)保汽車內(nèi)飾板復(fù)合材料及其生產(chǎn)方法。該汽車內(nèi)飾板復(fù)合材料能夠進(jìn)行充分的環(huán)保處理，特別是廢棄物可自行降解處理掉，不會(huì)污染環(huán)境，包括不增加地球上的二氧化碳，而且工藝簡單容易生產(chǎn)。當(dāng)其用作汽車門內(nèi)板、頂棚基材時(shí)，安全堅(jiān)固、綠色環(huán)保。
[0004]為達(dá)到這一目的，本發(fā)明提供一種汽車內(nèi)飾板復(fù)合材料，包括基層和非織物或織物表面層，其表面層層壓在所述基層的至少一個(gè)表面上，其中，
基層由下述復(fù)合纖維組成:
第一纖維:聚乳酸纖維；
第二纖維:麻纖維選自黃麻纖維、劍麻纖維、苧麻纖維、亞麻纖維、大麻纖維或洋麻纖維的至少一種；
第三纖維:玄武巖纖維；
第一纖維、第二纖維、第三纖維的重量百分比滿足以下等式:第一纖維:第二纖維:第三纖維=20?70: 10?60: 10?60，并且三種纖維總的重量百分比為100%，所述表面層由聚乳酸纖維組成。
[0005]本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)上述復(fù)合纖維汽車內(nèi)飾板的方法，采取如下步驟:
(I)第一纖維和第二纖維混料鋪網(wǎng)針刺制成毛氈I ; (2)第三纖維制成毛氈2 ； (3)毛氈I和毛氈2按交替順序鋪呈并層壓在一起，形成預(yù)定厚度的氈狀的基層，該基層的上、下兩表面應(yīng)為毛氈I ;(4)將所述的表面層層壓到所述的基層的至少一個(gè)表面上；(5)對所述基層和表面層進(jìn)行熱壓成型，形成預(yù)定形狀的復(fù)合纖維板。
[0006]本發(fā)明添加天然礦物纖維玄武巖纖維可以彌補(bǔ)強(qiáng)度上的不足。玄武巖纖維，來源于天然玄武巖礦石，具有突出的抗拉性能，其拉伸強(qiáng)度與S型玻璃纖維相當(dāng)，高于芳綸纖維和通用碳纖維。同時(shí)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(qiáng)，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(qiáng)度和剪切強(qiáng)度高，優(yōu)異的耐疲勞性，適用于多種環(huán)境等優(yōu)異性能，是一種純天然的高性能無機(jī)纖維材料。玄武巖纖維性能上不但全面超過了目前制造復(fù)合材料所使用的E型玻璃纖維，而且由玄武巖纖維增強(qiáng)的復(fù)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(qiáng)復(fù)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(jià)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復(fù)合材料方面具有很好的應(yīng)用前景。聚乳酸是一種以可再生的植物資源主要是玉米為原料經(jīng)過化學(xué)合成制備的生物降解高分子。由于聚乳酸以生物質(zhì)資源為原料的生物高分子，擺脫了對石油資源的依賴，降解產(chǎn)生的二氧化碳和水可以返回自然界，維持了自然界“碳循環(huán)平衡”。所以，聚乳酸的開發(fā)應(yīng)用，能夠減少廢棄高分子材料對環(huán)境的白色污染，節(jié)省石油資源，抑制由于二氧化碳凈排放量增加而導(dǎo)致的地球溫室效應(yīng)的加劇，能夠滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。而且聚乳酸的熔點(diǎn)在150°C?180°C之間，更容易和麻纖維復(fù)合熱壓成型。
[0007]本發(fā)明以聚乳酸纖維為聚合物粘合劑，粘結(jié)麻纖維和玄武巖纖維，其中麻纖維主要起吸能抗沖擊的作用，玄武巖纖維作骨架增強(qiáng)體起增強(qiáng)作用，這樣制備具有高強(qiáng)度抗沖擊的汽車內(nèi)飾板，安全性更高，所有組分在使用后均可自行降解處理掉，實(shí)現(xiàn)真正的綠色環(huán)保、零碳排放，而且制備工藝簡單可行。
[0008]由聚乳酸纖維、麻纖維和玄武巖纖維組成的復(fù)合板，沒有使用石化材料，所以是完全環(huán)境友好材料。而且，聚乳酸纖維做成的表面層與聚乳酸纖維和麻纖維混合物制成的基層直接熱壓粘合而形成板材，因此并不需要單獨(dú)粘合劑，而且簡化了生產(chǎn)工藝和降低了生產(chǎn)成本。另外，玄武巖纖維的使用，可以充分滿足大塊襯墊的剛性要求，而且由于聚乳酸纖維牢牢地粘合于麻纖維和玄武巖纖維，使得這些纖維不能從聚乳酸中剝離，這樣一來，粘合后的形狀可以得到很好的保持，可以制得三維深拉伸的汽車內(nèi)飾板。另外，制得的汽車內(nèi)飾板沒有使用任何有害物質(zhì)如溶劑、粘合劑等，所以是環(huán)境友好的。
[0009]汽車內(nèi)飾板復(fù)合材料可以進(jìn)一步應(yīng)用制成汽車頂棚、門內(nèi)板等。在這種情況下，基層中包含10?60%玄武巖纖維，可以充分滿足大塊襯墊的剛性要求，從而保證了汽車頂棚、門內(nèi)板的安全堅(jiān)固O
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種生產(chǎn)工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為本發(fā)明的限定。
[0012]參見圖1，將麻纖維和聚乳酸纖維短切均勻混合，投入開松機(jī)內(nèi)開松處理，通過氣流輸送至梳理機(jī)進(jìn)行梳理成形，再送入鋪網(wǎng)機(jī)中交叉鋪網(wǎng)，將鋪好的網(wǎng)按要求疊好后送入預(yù)針刺機(jī)中進(jìn)行預(yù)針刺成氈，將預(yù)針刺好的氈繼續(xù)送入主針刺機(jī)中進(jìn)行主針刺，形成麻纖維和聚乳酸纖維復(fù)合的毛氈I。將玄武巖纖維編織成毛氈2。按毛氈1、毛氈2的交替順序鋪呈并層壓在一起，形成預(yù)定厚度的氈狀的基層，該基層的上、下兩表面應(yīng)為毛氈I ;將聚乳酸纖維織物或非織物表面層層壓到基層的至少一個(gè)表面上；再對基層和表面層加熱后(加熱溫度180?220°C，加熱時(shí)間50?200s)，加壓(壓力10?30MPa，加壓時(shí)間20?100s)，使得聚乳酸纖維與麻纖維和玄武巖纖維彼此粘合在一起，形成預(yù)定形狀的復(fù)合纖維板，最后制成成品。
[0013]實(shí)施例1:
按照下面的重量稱取原料(kg):
聚乳酸纖維50，黃麻纖維30，玄武巖纖維20 ；
生產(chǎn)汽車內(nèi)飾板的方法:
(1)將50kg長度為5?20cm的聚乳酸纖維和30kg長度為5?20cm的黃麻纖維均勻混合；
(2)投入開松機(jī)內(nèi)開松處理；
(3)通過氣流輸送至梳理機(jī)進(jìn)行梳理成形；
(4)再送入鋪網(wǎng)機(jī)中交叉鋪網(wǎng)；
(5)將鋪好的網(wǎng)按要求疊好后送入預(yù)針刺機(jī)中進(jìn)行預(yù)針刺成氈；
(6)將預(yù)針刺好的氈繼續(xù)送入主針刺機(jī)中進(jìn)行主針刺，形成麻纖維和聚乳酸纖維復(fù)合的毛租I ；
(7)將20kg玄武巖纖維編織成毛氈2；
(8)按毛氈1、毛氈2、毛氈I的交替順序鋪呈并層壓在一起，形成預(yù)定厚度的氈狀的基層；
(9)將聚乳酸纖維織物表面層層壓到基層的至少一個(gè)表面上；
(10)對基層和表面層加熱后(加熱溫度200°C，加熱時(shí)間100s)，加壓(壓力20MPa，加壓時(shí)間50s)，使得聚乳酸纖維與麻纖維和玄武巖纖維彼此粘合在一起，形成預(yù)定形狀的復(fù)合纖維板，最后制成成品。
[0014]實(shí)施例2:
按照下面的重量稱取原料(kg):
聚乳酸纖維50，劍麻纖維25，玄武巖纖維25 ；
生產(chǎn)汽車內(nèi)飾板的方法:
(1)將50kg長度為5?20cm的聚乳酸纖維和25kg長度為5?20cm的劍麻纖維均勻混合；
(2)投入開松機(jī)內(nèi)開松處理；
(3)通過氣流輸送至梳理機(jī)進(jìn)行梳理成形；
(4)再送入鋪網(wǎng)機(jī)中交叉鋪網(wǎng)；
(5)將鋪好的網(wǎng)按要求疊好后送入預(yù)針刺機(jī)中進(jìn)行預(yù)針刺成氈；
(6)將預(yù)針刺好的氈繼續(xù)送入主針刺機(jī)中進(jìn)行主針刺，形成麻纖維和聚乳酸纖維復(fù)合的毛租I ；
(7)將25kg玄武巖纖維編織成毛氈2；
(8)按毛氈1、毛氈2、毛氈1、毛氈2、毛氈I的交替順序鋪呈并層壓在一起，形成預(yù)定厚度的氈狀的基層；
(9)將聚乳酸纖維織物表面層層壓到基層的至少一個(gè)表面上；
(10)對基層和表面層加熱后(加熱溫度210°C，加熱時(shí)間100s)，加壓(壓力20MPa，加壓時(shí)間80s)，使得聚乳酸纖維與麻纖維和玄武巖纖維彼此粘合在一起，形成預(yù)定形狀的復(fù)合纖維板，最后制成成品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車內(nèi)飾板復(fù)合材料，包括基層和非織物或織物表面層，所述表面層層壓在所述基層的至少一個(gè)表面上，其特征在于:所述的基層由下述復(fù)合纖維組成: 第一纖維:聚乳酸纖維； 第二纖維:麻纖維選自黃麻纖維、劍麻纖維、苧麻纖維、亞麻纖維、大麻纖維或洋麻纖維的至少一種； 第三纖維:玄武巖纖維； 所述的第一纖維、第二纖維、第三纖維的重量百分比滿足一下等式:第一纖維:第二纖維:第三纖維=20?70: 10?60: 10?60，并且三種纖維總的重量百分比為100% ；以及 所述的表面層由聚乳酸纖維組成。2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車內(nèi)飾板復(fù)合材料的生產(chǎn)方法，其特征在于，采取如下步驟: (1)第一纖維和第二纖維混料鋪網(wǎng)針刺制成毛氈I; (2)第三纖維制成毛氈2； (3)毛氈I和毛氈2按交替順序鋪呈并層壓在一起，形成預(yù)定厚度的氈狀的基層，該基層的上、下兩表面應(yīng)為毛租I ； (4)將所述的表面層層壓到所述的基層的至少一個(gè)表面上； (5)對所述基層和表面層進(jìn)行熱壓成型，形成預(yù)定形狀的復(fù)合纖維板。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種汽車內(nèi)飾板復(fù)合材料及其生產(chǎn)方法。所述汽車內(nèi)飾板復(fù)合材料，包含基層和層壓在基層的至少一個(gè)表面上的非織物或織物表面層?；鶎佑上率鰪?fù)合纖維組成：第一纖維：聚乳酸纖維；第二纖維：麻纖維選自黃麻纖維、劍麻纖維、苧麻纖維、亞麻纖維、大麻纖維或洋麻纖維的至少一種；第三纖維：玄武巖纖維；三種纖維的重量百分比滿足以下等式：第一纖維∶第二纖維∶第三纖維＝20～70∶10～60∶10～60，并且三種纖維總的重量百分比為100％。表面層由聚乳酸纖維組成。本發(fā)明可制成三維深拉伸的高強(qiáng)度汽車內(nèi)飾板，當(dāng)其用作汽車門內(nèi)板、頂棚基材時(shí)，安全堅(jiān)固、綠色環(huán)保。
【IPC分類】B32B19/06, B32B19/02, B32B37/00, B60R13/02
【公開號】CN105015110
【申請?zhí)枴緾N201410167657
【發(fā)明人】胡勝昔, 胡勝勇, 劉慧玲
【申請人】湘潭縣興勝復(fù)合材料有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2014年4月24日