汽車內飾用纖維複合氈、複合纖維板，及其製備方法
2023-09-18 08:22:25 2
專利名稱：汽車內飾用纖維複合氈、複合纖維板，及其製備方法
技術領域：
本發明涉及汽車內飾用複合纖維板製作領域，尤其是涉及ー種汽車內飾用纖維複合氈、複合纖維板，及其製備方法。
背景技術：
汽車內飾件主要是指安裝於汽車內的儀錶板、座椅、方向盤、門內板、頂篷、扶手、行李箱內襯以及發動機罩蓋內襯等零部件。隨著汽車設計與製造技術的不斷發展，對內飾件的要求越來越高，即不僅要求汽車內飾件的形狀、材質和色彩協調、滿足功能要求；同時更要求內飾件美觀、舒適、隔音、防震和成本低。目前，汽車的內飾件正朝著「協調、實用、整潔、安全和舒適」的方向發展。隨著人們生活水平的不斷提高，對汽車內飾件的環保要求也不斷提高即希望內飾件要無毒、無味並可回收循環利用。
目前用麻纖維製備植物纖維增強複合材料的研究已經在歐美、日本和我國廣泛展開，有的科研成果也已進入實用推廣階段，顯示出良好的應用前景。麻纖維複合材料可採用常用的纖維增強樹脂基複合材料的製備方法加工，也可把天然麻纖維與化學纖維混合製成複合纖維氈，然後再熱壓成型。Keller [A Keller. Composites Sci Tech, 2003]通過溶融擠出エ藝製備了脫膠大麻纖維增強生物降解塑料(PEA)。張安定等[張安定等.玻璃鋼/複合材料，2004]用注射成型製備黃麻纖維增強聚丙烯複合材料時發現黃麻纖維的添加改善了聚丙烯的力學性能大幅度提高了材料的拉伸和彎曲模量。田永等[田永等.材料工程，2008]將不同長度薴麻纖維表面改性後與聚丙烯共混，注塑成型。結果表明薴麻纖維加入聚丙烯組成的複合材料綜合力學性能比純聚丙烯有了明顯的改善，拉伸強度、彎曲強度、壓縮強度明顯提高。專利文獻(公開號CN1065462A)公開了ー種環保型熱塑性天然棕麻纖維汽車內飾件複合基材，由中間基板、面層無紡布和底層PP膜複合製成，其特點是中間基板由棕絲、麻纖維、滌綸纖維和丙綸纖維混料鋪網製成。專利文獻(公開號CN1844556A)涉及ー種麻纖維汽車內飾件，該麻纖維汽車內飾件主要由低熔棉和麻纖維兩種材料構成。其步驟如下，將低熔棉與阻燃處理後的麻纖維在梳棉機中混合，同時纖維成網；對纖維成網後的產品進行熱定型處理；對定型後產品進行切片處理並最後制出成品。雖然該材料阻燃及吸音效果良好，但強度不大。專利文獻(公開號CN101045310A)公開了ー種汽車內飾用天然麻纖維複合板的加エ方法，將製作膠面層、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、針刺成複合麻氈，再經加熱輥壓成型。此法麻纖維的使用量較大，提高了強度，但是強度提高的幅度不大，在對強度要求較高的汽車內飾件應用受到限制。專利文獻(CN102145553A)公開了ー種環保可回收汽車內飾件玄武巖纖維和麻纖維複合板材及其生產方法，其複合板材由面層和芯層複合製成毛氈，再經熱壓成型。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針刺製成；此發明具有密度小質量輕、成本低、強度高、韌性好、可大變形、安全性高、環保可回收等特點。張文娜等以亞麻纖維為增強體，與聚乳酸纖維通過開松、混合、梳理工序製成預成型件後，採用模壓成型エ藝製備了亞麻纖維/聚乳酸複合材料。中國專利200610168547. 8公開了ー種竹纖維/棉麻纖維/聚丁ニ酸丁ニ醇酯樹脂構成的汽車內飾板。其缺點是所用生物可降解樹脂聚丁ニ酸丁ニ醇酯仍是石油基得來的，並非來源生物質，而且所用的織物聚對苯ニ甲酸こニ醇PET也來源於石油基，並非生物可降解。中國專利201010142221. 4公開了ー種聚乳酸纖維和天然麻纖維汽車內飾件複合材料，但此法製得的複合材料的強度提高不大，在力學性能要求較高的應用上受到限制。中國專利201010604305. 5公開了ー種複合纖維汽車內飾板及其生產方法。所述汽車內飾板，包含基層和層壓在基層的至少ー個表面上的非織物或織物表面層。基層由聚乳酸纖維、麻纖維及玄武巖纖維組成。表面層由聚乳酸纖維組成。本發明可製成三維深拉 伸的高強度汽車內飾板，當其用作汽車門內板、頂棚基材時，安全堅固、綠色環保。上述專利文獻中採用天然麻纖維，化學合成纖維及其他纖維為原料製備了汽車內飾件複合材料，存在以下缺陷1.部分合成纖維為不可降解的纖維，內飾材料廢棄後不易處理；2.天然麻纖維未經表面處理，與其他纖維的相容性較差，適合複合纖維內飾板的強度不高，影響其應用；3.複合纖維板的製備エ藝複雜，使得生產工程中成本提高。
發明內容
本發明目的在於克服現有技術不足，提供ー種汽車內飾用纖維複合氈、複合纖維板，及其製備方法，以解決合成纖維不易降解、不易處理的不足。為此，在本發明中提供了ー種汽車內飾用纖維複合氈，包括ー層或多層第一毛氈層，第一毛氈層按重量百分含量計包含以下組分聚乳酸纖維309Γ50%，麻纖維40%飛0%，竹原纖維0% 20%。優選地，上述纖維複合氈中麻纖維為經異氰酸酯表面處理的麻纖維，竹原纖維為經鈦酸酯表面處理的竹原纖維。優選地，上述纖維複合氈，還包括第二毛氈層，所述第一毛氈層為多層，所述第二毛氈層設置在每兩個相鄰的第一毛氈層之間，所述第二毛氈為竹原纖維毛氈。優選地，上述的纖維複合氈中所述聚乳酸纖維的斷裂強度為4. 2^5. lcN/dtex，斷裂伸長率為28 35%，勾結強度為2. 8 3. 3cN/dtex，纖維長度為7(Tl50mm。優選地,上述纖維複合租中麻纖維選自黃麻纖維、劍麻纖維、芒麻纖維、亞麻纖維、大麻纖維及洋麻纖維中的至少ー種。同時，在本發明中還提供了ー種上述的汽車內飾用纖維複合氈的製備方法包括以下步驟按比例混合麻纖維、可選的竹原纖維、以及聚乳酸纖維，形成混合纖維；將所述混合纖維依次經開松、梳理、交叉鋪網、主針刺處理，形成第一毛氈；所述第一毛氈達到的預定重量後加熱預壓成卷材，得到所述纖維複合氈。優選地，上述製備方法中混合纖維的步驟進一歩包括製備經異氰酸酯表面處理的麻纖維；可選的製備經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維；按比例混合經異氰酸酯表面處理的麻纖維、可選的經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維、以及聚乳酸纖維，形成混合纖維。
優選地，上述製備方法在形成第一毛氈後進ー步還包括以下步驟以竹原纖維為原料製備第二毛氈；將第一毛氈和所述第二毛氈依次疊加形成預定厚度且兩個外側均為第一毛氈的複合物，將複合物加熱預壓成卷材，得到纖維複合氈。優選地，上述製備方法中製備經異氰酸酯表面處理的麻纖維的步驟包括對麻纖維進行表面活化處理；將經表面活化處理的麻纖維浸潰到濃度為5% 20%的異氰酸酯偶聯劑溶液中，在60 95°C溫度下，浸潰I 3h，取出烘乾即得經異氰酸酯表面處理的麻纖維。優選地，上 述製備方法中麻纖維與異氰酸酯偶聯劑溶液中異氰酸酯偶聯劑的質量比為100:1 5。優選地，上述製備方法中製備經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維的步驟包括對竹原纖維進行表面活化處理；將經表面活化處理的竹原纖維浸潰到濃度為5% 15%的鈦酸酷偶聯劑溶液中，在60 80°C溫度下，浸潰I 3h，取出烘乾即得經異氰酸酯表面處理的麻纖維。優選地，上述製備方法中竹原纖維與鈦酸酯偶聯劑溶液中鈦酸酯偶聯劑的質量比100:1 5。優選地，上述製備方法中活化處理的步驟包括在25 30°C溫度下，將麻纖維或所述竹原纖維浸潰到PH值為1(Γ12的鹼性溶液中，浸泡3 4h，取出即可。同時，在本發明中還提供了一種汽車內飾用複合纖維板，包括由上述汽車內飾用纖維複合氈製成的複合纖維板。優選地，上述汽車內飾用複合纖維板，還包括粘結層，粘結層加熱固化在複合纖維板的ー側。同時，在本發明中還提供了ー種上述複合纖維板在汽車內飾件、車頂飾、門飾板、行李箱側圍板、以及衣帽架中的應用。本發明具有以下有益效果本發明使用的竹原纖維、麻纖維為天然纖維，聚乳酸纖維為可降解纖維，利用其製備的複合材料無汙染、環保性能優良、易回收再利用。本發明對竹原纖維與麻纖維表面改性處理後，與聚乳酸纖維複合製備複合板材，在不增加複合板材密度的前提下，大幅度提高了複合板材的強度和韌性，能夠用作對強度要求較高的汽車內飾件如汽車頂棚、內板骨架等的基材。除了上面所描述的目的、特徵和優點之外，本發明還有其它的目的、特徵和優點。下面將參照圖，對本發明作進ー步詳細的說明。
附圖構成本說明書的一部分、用於進一歩理解本發明，附圖示出了本發明的優選實施例，並與說明書一起用來說明本發明的原理。圖中圖I示出了根據本發明實施例中的一種汽車內飾用複合纖維板製備エ藝流程示意圖；圖2示出了根據本發明實施例中的第二種汽車內飾用複合纖維板製備エ藝流程示意圖；以及圖3示出了根據本發明實施例中的第三種汽車內飾用複合纖維板製備エ藝流程示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但如下實施例以及附圖僅是用以理解本發明，而不能限制本發明，本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。在本發明的一種實施方式中，提供了ー種汽車內飾用纖維複合氈，其按重量百分含量計包含以下組分聚乳酸纖維30% 50%，麻纖維40% 60%，竹原纖維0% 20%。本發明纖維複合氈使用的竹原纖維、麻纖維為天然纖維，聚乳酸纖維為可降解纖 維，利用其製備的複合材料無汙染、環保性能優良、易回收再利用。優選地，在本發明的另ー種實施方式中，上述纖維複合氈中麻纖維為經異氰酸酯表面處理的麻纖維，所述竹原纖維為經鈦酸酯表面處理的竹原纖維。上述纖維複合氈中所採用的麻纖維和竹原纖維都是天然纖維，經異氰酸酯表面處理的麻纖維、經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維以及聚乳酸纖維都是可降解纖維，由這些原料混合所形成的纖維複合氈不但無毒、無汙染，可用於人類日常生活，而且環保性能優良、可回收再利用。同時，這種纖維複合氈是將竹原纖維與麻纖維表面改性處理後，與聚乳酸纖維複合而成，這種原料的性能復配在不增加複合板材密度的前提下，大幅度提高了複合板材的強度和韌性，増加了這種纖維複合氈的應用範圍。優選地，在本發明的另ー種實施方式中，上述纖維複合氈中還包括第二毛氈層，第一毛氈層為多層，上述第二毛氈層設置在每兩個相鄰的第一毛氈層之間，上述第二毛氈為竹原纖維毛氈。在這種纖維複合氈中通過在每兩個相鄰的第一毛氈層之間設置ー層具有剛性的第二毛氈，有利於在纖維複合氈的韌性的基礎上，提升所製備的纖維複合氈的剛性。在實際操作中可以根據所欲製備的材料的厚度、韌性要求、剛性要求等綜合因素考慮纖維複合氈中第一毛氈層和第二毛氈層的疊加層數，一個隔層的重量和厚度。其中，優選地，採用竹原纖維為原料製作第二毛氈層。該竹原纖維為天然纖維，採用其製作第二毛氈層不但能夠簡化製備エ藝，而且能夠增加所製備的纖維複合氈的環保性能。優選地，在上述纖維複合氈中聚乳酸纖維的聚合度為斷裂強度為4. 2 5. IcN/dtex,斷裂伸長率為28 35%，勾結強度為2. 8 3. 3cN/dtex,纖維長度為7(Tl50mm。採用這種聚乳酸纖維能較好的與麻纖維、竹原纖維混合，更易成氈。優選地，在本發明中所使用的麻纖維包括但不限於黃麻纖維、劍麻纖維、薴麻纖維、亞麻纖維、大麻纖維或洋麻纖維。如圖I所示，在本發明的一種實施方式中，提供了ー種上述汽車內飾用纖維複合氈的製備方法，包括以下步驟按比例混合麻纖維、可選的竹原纖維、以及聚乳酸纖維，形成混合纖維；將所述混合纖維依次經開松、梳理、交叉鋪網、主針刺處理，形成第一毛氈；所述第一毛氈達到的預定重量後加熱預壓成卷材，得到所述纖維複合氈。本發明所提供的這種製備方法，不但加工エ藝簡單、能源消耗小，工作效率高，而且所製備的纖維複合氈性能優異，無毒、無汙染。如圖2所示，在本發明的一種實施方式中，上述纖維複合氈的製備方法中混合纖維的步驟進一歩包括製備經異氰酸酯表面處理的麻纖維，可選的製備經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維，按比例混合經異氰酸酯表面處理的麻纖維、可選的經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維、以及聚乳酸纖維，形成所述混合纖維。在該方法中増加了對麻纖維和竹原纖維進行表面處理的步驟。該步驟的増加麻纖維、竹原纖維與聚乳酸纖維之間的相容性。在不增加複合板材密度的前提下，大幅度提高了複合板材的強度和韌性。增加了這種纖維複合氈的應用範圍。如圖3所示，在本發明的一種實施方式中，上述纖維複合氈的製備方法中在形成第一毛氈後進ー步還包括以下步驟以竹原纖維為原料製備第二毛氈；將第一毛氈和所述第二毛氈依次疊加形成預定厚度且兩個外側均為第一毛氈的複合物，將所述複合物加熱預壓成卷材，得到纖維複合氈。在上述纖維複合氈的製備方法中製備經異氰酸酯表面處理的麻纖維的步驟可以採用常規的改性處理步驟，在本發明中優選採用以下步驟對所述麻纖維進行表面活化處理；將經表面活化處理的麻纖維浸潰到濃度為5% 20%的異氰酸酯偶聯劑溶液中，在60 95°C溫度下，浸潰I 3h，取出烘乾即得所述經異氰酸酯表面處理的麻纖維。其中異氰酸酯 偶聯劑溶液中溶劑為水或者こ醇。在本發明中優選地將麻纖維與所述異氰酸酯偶聯劑溶液中異氰酸酯偶聯劑的質量比為100:1 5進行投料製備經異氰酸酯表面處理的麻纖維。在該步驟中通過對麻纖維進行表面活化處理，通過控制異氰酸酯偶聯劑溶液的濃度，麻纖維浸潰溫度以及時間，使得三者協同配合有利於獲取與聚乳酸纖維相容性更好的經異氰酸酯表面處理的麻纖維。在上述纖維複合氈的製備方法中，製備經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維的步驟可以採用常規的改性處理步驟，在本發明中優選採用以下步驟對所述竹原纖維進行表面活化處理；將經表面活化處理的竹原纖維浸潰到濃度為5% 15%的鈦酸酯偶聯劑溶液中，在60 80°C溫度下，浸潰I 3h，取出烘乾即得所述經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維。其中鈦酸酯偶聯劑溶液中溶劑為水或者こ醇。更為優選地，所述竹原纖維與所述鈦酸酯偶聯劑溶液中鈦酸酯偶聯劑的質量比100:1 5投料製備經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維。在該步驟中通過對竹原纖維進行表面活化處理，通過控制鈦酸酯偶聯劑溶液的濃度，竹原纖維浸潰溫度以及時間，使得三者協同配合有利於獲取與聚乳酸纖維相容性更好的經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維。在上述纖維複合氈的製備方法中，活化處理的步驟可以採用常規的方法，在本發明中優選採用以下步驟在25 30°C溫度下，將所述麻纖維或所述竹原纖維浸潰到pH值為1(Γ12的鹼性溶液中，浸泡3 4h，取出即可。採用本發明所提供的這種活化處理方法一方面將纖維表面的雜質除去，使纖維表面變得粗糙，與樹脂界面之間粘合能力增強。另一方面，鹼處理導致纖維原纖化，即複合材料中的纖維束分裂成更小的纖維，纖維的直徑降低，長徑比増加，與基體的有效接觸表面増加進而有利於後續步驟中的改性處理、以獲得相同性更好的改性纖維。在本發明的一種實施方式中，還提供了一種汽車內飾用複合纖維板，複合纖維板包括由上述纖維複合氈製成複合纖維板。優選地，該複合纖維板還可以包括聚乳酸纖維織物層，該聚乳酸纖維織物貼合在複合纖維板的一側側面上。在實際應用過程中還可以根據需要在該安裝基本的兩側設置面層和底層。例如為了延長複合纖維板的使用壽命以及使用舒適度，面層可採用無紡布，底層可採用PP膜。本發明所提供的汽車內飾用複合纖維板可以通過多種方式製備，以下將提供一種可選的製備方法將所製備的纖維複合氈經熱風乾燥後裁剪成要求大小形成預備板，將聚乳酸纖維織物表面層層壓到預備板的至少ー個表面上，放入模具中加熱，加熱溫度可以為180 250°C，高於聚乳酸纖維的熔點即可，加熱時間時間80 200s)，加壓(壓カ15 30MPa，加壓時間50 200s)，使得聚乳酸纖維織物中聚乳酸纖維與纖維複合氈中的麻纖維和竹原纖維彼此粘合在一起，即得纖維複合材料板；將複合材料板經過平板加熱軟化處理，經產品模具進行冷壓成型，最後制出複合纖維板。本發明所提供的這種汽車內飾用複合纖維板所選用的原料都是無毒 、無汙染原料，使其適於與人體接觸頻繁的物體中，不但不會對人體造成傷害，其使用也不會對環境造成汙染。並且通過貼合聚乳酸纖維織物，一方面所述聚乳酸纖維織物的増加能夠形成光滑的表面，另ー方面聚乳酸纖維織物在加熱條件下能夠產生粘性，有利於在後續エ序中該纖維複合氈與其他材料的粘合。同時這種複合纖維板通過採用本發明所提供的纖維複合氈，具有強度高、密度低、拉伸大、耐衝擊等特點；可有效地提高內飾件剛度、降低整體重量；並且加工便利，可與表層一次性複合成型。廣泛應用於汽車內飾件、車頂飾、門飾板、行李箱側圍板、衣帽架等零部件中。以下將結合具體實施例1-12進ー步說明本發明的有益效果。實施例I第一毛租原料(kg):聚乳酸纖維40 (長度為7-10cm),黃麻纖維60 (長度為7-lOcm)。其中，聚乳酸纖維的斷裂強度為4. 2cN/dteX，斷裂伸長率為28%，勾結強度為2.8cN/dtex。纖維複合氈的製備方法將聚乳酸纖維與黃麻纖維通過混合機混合；將混合好的纖維投入開松機內開松混合，混合30s，然後送入棉箱；將棉箱中儲存的開松混合過的纖維通過氣流輸送至梳理機進行梳理；將梳理後的纖維送入鋪網機中交叉鋪網；將鋪好的網按照所需的要求摺疊後，送入預針刺機中進行預針刺成氈；將預針刺好的氈繼續送入主針刺機中進行主針刺形成第一毛氈，達到預定克重後加熱預壓成卷材，加熱溫度100°C，壓カ5MPa，時間150s，即製得纖維複合租。複合纖維板的製備方法將所製備的纖維複合氈經熱風乾燥後裁剪成要求大小形成預備板，將聚乳酸纖維織物表面層層壓到預備板的至少ー個表面上，放入模具中加熱(加熱溫度200°C，加熱時間時間100s)，加壓(壓カ20MPa，加壓時間80s)，使得聚乳酸纖維織物中聚乳酸纖維與纖維複合氈中的麻纖維和竹原纖維彼此粘合在一起，即得纖維複合材料板；將複合材料板經過平板加熱軟化處理，經產品模具進行冷壓成型，最後制出成品。實施例2第一毛租原料(kg):同實施例I。其中，聚乳酸纖維的斷裂強度為5. 5cN/dtex,斷裂伸長率為36%，勾結強度為2. 5cN/dtex。纖維複合氈的製備方法同實施例I。複合纖維板的製備方法同實施例I。
實施例3第一毛租原料(kg):聚乳酸纖維40 (8_12cm),黃麻纖維50 (7_15cm),竹原纖維10 (7-15cm);其中，聚乳酸纖維的斷裂強度為5. 5cN/dteX，斷裂伸長率為36%，勾結強度為2.5cN/dtex。纖維複合氈的製備方法同實施例I。複合纖維板的製備方法同實施例I。實施例4第一毛氈原料(kg):聚乳酸纖維40，黃麻纖維20，亞麻20，竹原纖維20 ;聚乳酸纖維的斷裂強度為5. 5cN/dteX，斷裂伸長率為36%，勾結強度為2. 5cN/dteX，纖維長度為 60mmo纖維複合氈的製備方法同實施例I。複合纖維板的製備方法同實施例I。實施例5第一毛租原料(kg):聚乳酸纖維44 (8_12cm),黃麻纖維56 (7_15cm);聚乳酸纖維的斷裂強度為5. 5cN/dtex，斷裂伸長率為36%，勾結強度為2. 5cN/dtex。第二毛氈原料(kg):連續長竹原纖維10kg。纖維複合氈的製備方法纖維複合氈的製備方法第一毛氈的製備方法同實施例2，第二毛氈的製備方法為將IOkg連續長竹原纖維編織成第二毛氈。將4層第一毛氈和3層的第二毛氈依次疊加，形成兩個外側均為第一毛氈的複合物，將所述複合物加熱預壓成卷材，加熱溫度150°C，時間150s，得到纖維複合氈。複合纖維板的製備方法將所製備的纖維複合氈經熱風乾燥後裁剪成要求大小形成預備板，將聚乳酸纖維織物表面層層壓到預備板的至少ー個表面上，放入模具中加熱(加熱溫度210°C，加熱時間時間120s))，加壓(壓カ25MPa，加壓時間80s)，使得聚乳酸纖維織物中聚乳酸纖維與纖維複合氈中的麻纖維和竹原纖維彼此粘合在一起，即得纖維複合材料板；將複合材料板經過平板加熱軟化處理，經產品模具進行冷壓成型，最後制出成品。實施例6第一毛氈原料(kg):聚乳酸纖維50 (8_12cm)，黃麻纖維25 (7_15cm)，亞麻纖維25(7-15cm);聚乳酸纖維的斷裂強度為5. 5cN/dteX，斷裂伸長率為36%，勾結強度為2. 5cN/
dtexo第二毛氈原料(kg):竹原纖維20kg，採用連續長纖維。纖維複合氈的製備方法同實施例5。複合纖維板的製備方法同實施例5。實施例7第一毛氈原料(kg):聚乳酸纖維40 (長度為7-lOcm)，經異氰酸酯表面處理的麻纖維60 (長度為7-lOcm)。其中，聚乳酸纖維的斷裂強度為4. 2cN/dteX，斷裂伸長率為28%，勾結強度為2. 8cN/dtex。經異氰酸酯表面處理的麻纖維的製備方法在室溫下，將黃麻纖維浸潰到pH值為10的NaOH溶液中，浸泡4h後取出；將經表面活化處理的黃麻纖維以黃麻纖維與異氰酸酯偶聯劑100:5的質量比浸潰到濃度為20%的異氰酸酯偶聯劑水溶液中，在60°C溫度下，浸潰3h，取出烘乾即得異氰酸酯改性黃麻纖維。纖維複合氈的製備方法同實施例I。複合纖維板的製備方法同實施例I。實施例8第一毛氈原料(kg):聚乳酸纖維40 (長度為10 15cm)，經異氰酸酯表面處理的黃麻纖維40 (長度為10 15cm)，經鈦酸酯表面處理的竹原纖維20 (長度為10 15cm)。聚乳酸纖維的斷裂強度為5. lcN/dtex，斷裂伸長率為35%，勾結強度為3. 3cN/dteX。
經異氰酸酯表面處理的麻纖維的製備方法在30°C下，將所述黃麻纖維浸潰到pH值為11的NaOH溶液中，浸泡4h後取出；將經表面活化處理的黃麻纖維以黃麻纖維與異氰酸酷偶聯劑100:1的質量比浸潰到濃度為10%的異氰酸酯偶聯劑水溶液中，在95°C溫度下，浸潰2h，取出烘乾即得異氰酸酯改性黃麻纖維。經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維的製備方法在室溫下，將所述竹原纖維浸潰到PH值為11的KOH溶液中，浸泡2h後取出；將經表面活化處理的竹原纖維以竹原纖維與鈦酸酯偶聯劑100:1的質量比浸潰到濃度為10%的鈦酸酯偶聯劑水溶液中，在100°C溫度下，浸潰2h，取出烘乾即得經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維。纖維複合氈的製備方法同實施例1，其中混合的過程中將聚乳酸纖維與所製備的異氰酸酯改性黃麻纖維以及所製備的經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維共混合。複合纖維板的製備方法同實施例I。實施例9第一毛氈原料(kg):同實施例8經異氰酸酯表面處理的麻纖維的製備方法同實施例8，其中活化處理的pH值為8。經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維的製備方法同實施例8，其中活化處理的pH值為8。纖維複合氈的製備方法同實施例8。複合纖維板的製備方法同實施例8。實施例10第一毛氈原料(kg):聚乳酸纖維50 (長度為7 15cm)，經異氰酸酯表面處理的黃麻纖維30 (長度為7 15cm)，經異氰酸酯表面處理的亞麻纖維10 (長度為7 15cm)，經鈦酸酯表面處理的竹原纖維10(長度為7 15cm)。聚乳酸纖維的斷裂強度為4. 8cN/dtex,斷裂伸長率為30%，勾結強度為3cN/dteX。經異氰酸酯表面處理的麻纖維的製備方法在室溫下，將所述黃麻纖維和亞麻纖維分別浸潰到PH值為12的NaOH溶液中，浸泡8h後取出；將經表面活化處理的黃麻纖維和亞麻纖維分別以黃麻纖維/亞麻纖維與異氰酸酯偶聯劑100:3的質量比浸潰到濃度為5%的異氰酸酯偶聯劑水溶液中，在80°C溫度下，浸潰3h，取出烘乾即得異氰酸酯改性黃麻纖維。經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維的製備方法在室溫下，將所述竹原纖維浸潰到pH值為12的KOH溶液溶液中，浸泡45分鐘後取出；將經表面活化處理的竹原纖維以黃麻纖維與異氰酸酯偶聯劑100:3的質量比浸潰到濃度為5%的鈦酸酯偶聯劑水溶液中，在80°C溫度下，浸潰3h，取出烘乾即得異氰酸酯改性黃麻纖維。纖維複合氈的製備方法同實施例1，其中混合的過程中將聚乳酸纖維與所製備的異氰酸酯改性黃麻纖維、所製備的異氰酸酯改性亞麻纖維、以及所製備的經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維共混合。複合纖維板的製備方法同實施例I。實施例11第一毛租原料(kg):同實施例7。
第二毛氈原料(kg):連續長竹原纖維50。經異氰酸酯表面處理的麻纖維的製備方法同實施例7。纖維複合氈的製備方法同實施例5複合纖維板的製備方法同實施例5。實施例12第一毛氈原料(kg):聚乳酸纖維40 (8-12cm)，經異氰酸酯表面處理的黃麻纖維20 (7-15cm)，經異氰酸酯表面處理的亞麻纖維20 (7_15cm);經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維20 (7-15cm);聚乳酸纖維的斷裂強度為5. 5cN/dtex,斷裂伸長率為36%，勾結強度為 2.5cN/dtex。第二毛氈原料(kg):連續長竹原纖維50。經異氰酸酯表面處理的麻纖維的製備方法同實施例8。經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維的製備方法同實施例8。纖維複合氈的製備方法同實施例5。複合纖維板的製備方法同實施例5。將實施例1-12中所製備複合纖維板樣品進行表I中測試，測試結果如表I所示表I
板材厚彎曲強度拉伸強度斷裂伸長表而質量脫膠現氣味度(mm) (MPa) (MPa) 率(％)象
實施例I _3.5 _ 6.857.6112.50光滑平整無不顯著
實施例2 3.56.427.5111.80光滑平整無不顯著
實施例3 3.57.677.5314.70光滑平整無不顯著
實施例4 3.59.979 2412.51光滑平整無不顯著
權利要求
1.一種汽車內飾用纖維複合氈，其特徵在於，包括一層或多層第一毛氈層，所述第一毛氈層按重量百分含量計包含以下組分聚乳酸纖維309Γ50%，麻纖維40%飛0%，竹原纖維0% 20%。
2.根據權利要求I所述的纖維複合氈，其特徵在於，所述麻纖維為經異氰酸酯表面處理的麻纖維，所述竹原纖維為經鈦酸酯表面處理的竹原纖維。
3.根據權利要求I或2所述的纖維複合氈，其特徵在於，還包括第二毛氈層，所述第一毛氈層為多層，所述第二毛氈層設置在每兩個相鄰的第一毛氈層之間，所述第二毛氈為竹原纖維毛氈。
4.根據權利要求I所述的纖維複合氈，其特徵在於，所述聚乳酸纖維的斷裂強度為4. 2 5. lcN/dtex,斷裂伸長率為28 35%，勾結強度為2. 8 3. 3cN/dtex,纖維長度為70 150mm。
5.根據權利要求I所述的纖維複合氈，其特徵在於，所述麻纖維選自黃麻纖維、劍麻纖維、薴麻纖維、亞麻纖維、大麻纖維及洋麻纖維中的至少一種。
6.一種權利要求I所述的汽車內飾用纖維複合氈的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟 按比例混合麻纖維、可選的竹原纖維、以及聚乳酸纖維，形成混合纖維； 將所述混合纖維依次經開松、梳理、交叉鋪網、主針刺處理，形成第一毛氈； 所述第一毛氈達到預定重量後加熱預壓成卷材，得到所述纖維複合氈。
7.根據權利要求6所述的製備方法，其特徵在於，所述形成混合纖維的步驟進一步包括 製備經異氰酸酯表面處理的麻纖維； 可選的製備經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維； 按比例混合經異氰酸酯表面處理的麻纖維、可選的經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維、以及聚乳酸纖維，形成所述混合纖維。
8.根據權利要求6或7所述的製備方法，其特徵在於，在形成第一毛氈後進一步還包括以下步驟 以竹原纖維為原料製備第二毛氈；將所述第一毛氈和所述第二毛氈依次疊加形成預定厚度且兩個外側均為第一毛氈的複合物，將所述複合物加熱預壓成卷材，得到所述纖維複合租。
9.根據權利要求7所述的製備方法，其特徵在於，所述製備經異氰酸酯表面處理的麻纖維的步驟包括 對所述麻纖維進行表面活化處理； 將經表面活化處理的麻纖維浸潰到濃度為5% 20%的異氰酸酯偶聯劑溶液中，在60 95°C溫度下，浸潰I 3h，取出烘乾即得所述經異氰酸酯表面處理的麻纖維。
10.根據權利要求9所述的製備方法，其特徵在於，所述麻纖維與所述異氰酸酯偶聯劑溶液中異氰酸酯偶聯劑的質量比為100:1 5。
11.根據權利要求7所述的製備方法，其特徵在於，所述製備經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維的步驟包括 對所述竹原纖維進行表面活化處理；將經表面活化處理的竹原纖維浸潰到濃度為5% 15%的鈦酸酯偶聯劑溶液中，在60 80°C溫度下，浸潰I 3h，取出烘乾即得所述經異氰酸酯表面處理的麻纖維。
12.根據權利要求11所述的製備方法，其特徵在於，所述竹原纖維與所述鈦酸酯偶聯劑溶液中鈦酸酯偶聯劑的質量比100:1 5。
13.根據權利要求9或11所述的製備方法，其特徵在於，所述活化處理的步驟包括 在25 30°C溫度下，將所述麻纖維或所述竹原纖維浸潰到pH值為1(Γ12的鹼性溶液中，浸泡2 8h，取出即可。
14.一種汽車內飾用複合纖維板，其特徵在於，包括由權利要求I至5中任一項所述的汽車內飾用纖維複合氈製成的複合纖維板。
15.根據權利要求14所述的汽車內飾用複合纖維板，其特徵在於，還包括粘結層，所述粘結層加熱固化在所述複合纖維板的一側。
全文摘要
本發明公開了一種汽車內飾用纖維複合氈、複合纖維板及其製備方法。其中，汽車內飾用纖維複合氈，包括一層或多層第一毛氈層，第一毛氈層按重量百分含量計包含以下組分聚乳酸纖維30%~50%，經異氰酸酯表面處理的麻纖維40%~60%，經鈦酸酯改性表面處理的竹原纖維0%~20%。本發明使用的竹原纖維、麻纖維為天然纖維，聚乳酸纖維為可降解纖維，利用其製備的複合材料無汙染、環保性能優良、易回收再利用。本發明對竹原纖維與麻纖維表面改性處理後，與聚乳酸纖維複合製備複合板材，在不增加複合板材密度的前提下，大幅度提高了複合板材的強度和韌性，能夠用作對強度要求較高的汽車內飾件如汽車頂棚、內板骨架等的基材。
文檔編號B32B21/10GK102963079SQ20121055279
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月18日 優先權日2012年12月18日
發明者於春曉, 於範芹 申請人:中國紡織科學研究院