CN103373021A - 一种车用隔音降噪轻质纤维复合板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车用隔音降噪轻质纤维复合板材，该复合板材由包含以下重量份的组分制成：丙纶纤维100份，玻璃纤维50-100份，中空纤维0-50份。本发明同时还公开了上述车用隔音降噪轻质纤维复合板材的制备方法。本发明的车用隔音降噪轻质纤维复合板材将具有良好保温隔热效果的中空纤维引入到玻璃纤维增强丙纶纤维轻质板材中，既提高了该种板材的综合力学性能，又满足了车用材料隔音降噪的要求，同时有利于实现汽车轻量化，在汽车顶棚等内饰材料方面具有很好的应用前景，而且该种板材易于成型，加工工艺简单，可提高生产效率，节约生产成本，易于实现产业化。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及一种车用隔音降噪轻质纤维复合板材及其制备方法。
背景技术
随着汽车工业的发展，人们对汽车安全性和舒适性的要求越来越高，研究性能优良的汽车新材料已成为该领域的研究热点和目标。汽车在行驶时，来自外界的交通嘈杂声和车体本身发出的噪音，以及车内音响的吸音作用，均会影响到乘车的舒适性。现有的汽车内饰在隔音降噪方面性能较差，因此，汽车内饰材料隔音降噪功能的开发具有重要的意义。同时随着汽车工业对轻量化的要求越来越高，隔音降噪的车用轻质板材也越来越受到人们的重视，尤其是纤维复合板材等非织造新材料。中国专利CN 102166864 A公开了一种汽车用保温降噪非织造复合材料及其制备方法，该法采用PP纤维、PET纤维和中空PET纤维混合针刺成毡，然后热压成型即得保温隔音性能良好的复合纤维毡。该法制备的非织造复合轻质板材更有利于实现汽车轻量化，但是也存在材料的强度不够等不足之处。
发明内容
基于现有技术的上述缺陷和不足，本发明将具有良好保温隔热效果的中空纤维引入到玻璃纤维增强丙纶纤维轻质板材中，既克服了材料强度不够的缺陷，又达到了车用材料隔音降噪的要求，在汽车顶棚等内饰材料方面具有很好的应用前景。
本发明的第一目的是提供一种车用隔音降噪轻质纤维复合板材，该板材具有良好的隔音降噪性能，同时又保持了足够的机械强度。
本发明的第二目的是提供上述车用隔音降噪轻质纤维复合板材的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种车用隔音降噪轻质纤维复合板材，该复合板材由包含以下重量份的组分制成：
丙纶纤维 100份，
玻璃纤维 50-100份，
中空纤维 0-50份。
较佳地，所述的丙纶纤维、玻璃纤维及中空纤维长度为60-100mm。
较佳地，所述的中空纤维选自短切中空聚酯纤维或短切中空聚丙烯纤维的一种或两种。
较佳地，所述的中空纤维为20-50重量份。
较佳地，所述的短切中空聚酯纤维优选短切中空聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
一种上述的车用隔音降噪轻质纤维复合板材的制备方法，该方法包括，将100重量份的丙纶纤维、50-100重量份的玻璃纤维和0-50重量份中空纤维混合均匀，然后制备成纤维复合毡；之后将所述纤维复合毡进行加热塑化和热压成型得到车用隔音降噪轻质纤维复合板材。
较佳地，所述的将混合纤维制备成纤维复合毡包括对混合纤维进行开松处理、梳理成形、交叉铺网和针刺成毡。
较佳地，所述的针刺成毡包括预针刺成毡和主针刺成毡。
较佳地，所述的加热塑化和热压成型包括将制备得到的纤维复合毡通过温度为160-180℃的第一烘箱进行第一次加热塑化及预压成型，之后再通过温度为180-220℃的第二烘箱进行第二次加热塑化，并同时在其上表面覆盖无纺布及胶膜与之复合成型，然后冷却成板材。
较佳地，所述的第一烘箱为红外烘箱，所述的第二烘箱为电热丝烘箱。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
第一，本发明的车用隔音降噪轻质纤维复合板材将具有良好保温隔热效果的中空纤维引入到玻璃纤维增强丙纶纤维轻质板材中，既提高了该种板材的综合力学性能，又满足了车用材料隔音降噪的要求，同时有利于实现汽车轻量化，在汽车顶棚等内饰材料方面具有很好的应用前景。
第二，该种板材易于成型，加工工艺简单，可提高生产效率，节约生产成本，易于实现产业化。
附图说明
图1是本发明实施例的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
图1为本发明实施例的工艺流程示意图。
首先称取长度为80-100mm的丙纶纤维100 kg，长度为80-100mm的玻璃纤维50 kg，并将丙纶纤维和玻璃纤维均匀混合；之后将混合好的纤维投入开松机进行开松处理；将开松处理过的混合纤维输送至梳理机进行梳理成形，梳理后送入铺网机中交叉铺网；将铺好的纤维网输送至针刺机进行针刺成毡制备纤维复合毡卷材，所述的针刺成毡包括预针刺成毡和主针刺成毡；然后将纤维复合毡卷材通过温度为160℃的红外烘箱进行第一次加热塑化及采用预压辊预压成型，之后再通过温度为180℃的电热丝烘箱进行第二次加热塑化并同时在其上表面覆盖无纺布及胶膜与之复合成型；再经水冷辊辊压冷却成板材，按照工艺单要求，剪裁成要求规格的成品。性能测试结果见表1。
实施例2
首先称取长度为60-80mm的丙纶纤维100kg、长度为60-80mm的玻璃纤维50kg和长度为60-80mm的中空PP纤维50kg，并将丙纶纤维、玻璃纤维和中空PP纤维均匀混合；之后将混合好的纤维投入开松机进行开松处理；将开松处理过的混合纤维输送至梳理机进行梳理成形，梳理后送入铺网机中交叉铺网；将铺好的纤维网输送至针刺机进行针刺成毡制备纤维复合毡卷材，所述的针刺成毡包括预针刺成毡和主针刺成毡；然后将纤维复合毡卷材通过温度为170℃的红外烘箱进行第一次加热塑化及采用预压辊预压成型，之后再通过温度为200℃的电热丝烘箱进行第二次加热塑化并同时在其上表面覆盖无纺布及胶膜与之复合成型；再经水冷辊辊压冷却成板材，按照工艺单要求，剪裁成要求规格的成品。性能测试结果见表1。
实施例3
首先称取长度为90-100mm的丙纶纤维100kg、长度为90-100mm的玻璃纤维100kg和长度为90-100mm的中空PET纤维50kg，并将丙纶纤维、玻璃纤维和中空PET纤维均匀混合；之后将混合好的纤维投入开松机进行开松处理；将开松处理过的混合纤维输送至梳理机进行梳理成形，梳理后送入铺网机中交叉铺网；将铺好的纤维网输送至针刺机进行针刺成毡制备纤维复合毡卷材，所述的针刺成毡包括预针刺成毡和主针刺成毡；然后将纤维复合毡卷材通过温度为180℃的红外烘箱进行第一次加热塑化及采用预压辊预压成型，之后再通过温度为220℃的电热丝烘箱进行第二次加热塑化并同时在其上表面覆盖无纺布及胶膜与之复合成型；再经水冷辊辊压冷却成板材，按照工艺单要求，剪裁成要求规格的成品。性能测试结果见表1。
实施例4
首先称取长度为60-70mm的丙纶纤维100kg、长度为60-70mm的玻璃纤维75kg和长度为60-70mm的中空PP纤维25kg，并将丙纶纤维、玻璃纤维和中空PP纤维均匀混合；之后将混合好的纤维投入开松机进行开松处理；将开松处理过的混合纤维输送至梳理机进行梳理成形，梳理后送入铺网机中交叉铺网；将铺好的纤维网输送至针刺机进行针刺成毡制备纤维复合毡卷材，所述的针刺成毡包括预针刺成毡和主针刺成毡；然后将纤维复合毡卷材通过温度为175℃的红外烘箱进行第一次加热塑化及采用预压辊预压成型，之后再通过温度为190℃的电热丝烘箱进行第二次加热塑化并同时在其上表面覆盖无纺布及胶膜与之复合成型；再经水冷辊辊压冷却成板材，按照工艺单要求，剪裁成要求规格的成品。性能测试结果见表1。
实施例5
首先称取长度为80-90mm的丙纶纤维100kg、长度为80-90mm的玻璃纤维100kg和长度为80-90mm的中空PET纤维25kg，并将丙纶纤维、玻璃纤维和中空PET纤维均匀混合；之后将混合好的纤维投入开松机进行开松处理；将开松处理过的混合纤维输送至梳理机进行梳理成形，梳理后送入铺网机中交叉铺网；将铺好的纤维网输送至针刺机进行针刺成毡制备纤维复合毡卷材，所述的针刺成毡包括预针刺成毡和主针刺成毡；然后将纤维复合毡卷材通过温度为165℃的红外烘箱进行第一次加热塑化及采用预压辊预压成型，之后再通过温度为215℃的电热丝烘箱进行第二次加热塑化并同时在其上表面覆盖无纺布及胶膜与之复合成型；再经水冷辊辊压冷却成板材，按照工艺单要求，剪裁成要求规格的成品。性能测试结果见表1。
实施例6
首先称取长度为80-90mm的丙纶纤维100kg、长度为80-90mm的玻璃纤维100kg和长度为80-90mm的中空PET纤维20kg，并将丙纶纤维、玻璃纤维和中空PET纤维均匀混合；之后将混合好的纤维投入开松机进行开松处理；将开松处理过的混合纤维输送至梳理机进行梳理成形，梳理后送入铺网机中交叉铺网；将铺好的纤维网输送至针刺机进行针刺成毡制备纤维复合毡卷材，所述的针刺成毡包括预针刺成毡和主针刺成毡；然后将纤维复合毡卷材通过温度为165℃的红外烘箱进行第一次加热塑化及采用预压辊预压成型，之后再通过温度为215℃的电热丝烘箱进行第二次加热塑化并同时在其上表面覆盖无纺布及胶膜与之复合成型；再经水冷辊辊压冷却成板材，按照工艺单要求，剪裁成要求规格的成品。性能测试结果见表1。
各实施例性能测试结果列于下表1。
表1
从表1中可以看出采用本发明实施例工艺生产的车用隔音降噪轻质纤维复合板材面密度小、质量轻，有利于实现汽车材料的轻量化；其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等力学性能均较高，相对于背景技术中国专利CN 102166864 A实施例的弯曲强度值3-6Mpa，有很大提高；同时，吸声系数数据也表明，该种纤维复合板材隔音性好，声音透过损失大，具有优越的隔音降噪性能，在汽车内饰材料领域具有良好的应用价值。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车用隔音降噪轻质纤维复合板材，其特征在于，该复合板材由包含以下重量份的组分制成：
丙纶纤维 100份，
玻璃纤维 50-100份，
中空纤维 0-50份。
2.如权利要求1所述的车用隔音降噪轻质纤维复合板材，其特征在于，所述的丙纶纤维、玻璃纤维及中空纤维长度为60-100mm。
3.如权利要求1或2所述的车用隔音降噪轻质纤维复合板材，其特征在于，所述的中空纤维选自短切中空聚酯纤维或短切中空聚丙烯纤维的一种或两种。
4.如权利要求3所述的车用隔音降噪轻质纤维复合板材，其特征在于，所述的中空纤维优选20-50重量份。
5.如权利要求3所述的车用隔音降噪轻质纤维复合板材，其特征在于，所述的短切中空聚酯纤维优选短切中空聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
6.一种权利要求1所述的车用隔音降噪轻质纤维复合板材的制备方法，其特征在于，该方法包括，将100重量份的丙纶纤维、50-100重量份的玻璃纤维和0-50重量份中空纤维混合均匀，然后制备成纤维复合毡；之后将所述纤维复合毡进行加热塑化和热压成型得到车用隔音降噪轻质纤维复合板材。
7.如权利要求6所述的车用隔音降噪轻质纤维复合板材的制备方法，其特征在于，所述的将混合纤维制备成纤维复合毡包括对混合纤维进行开松处理、梳理成形、交叉铺网和针刺成毡。
8.如权利要求7所述的车用隔音降噪轻质纤维复合板材的制备方法，其特征在于，所述的针刺成毡包括预针刺成毡和主针刺成毡。
9.如权利要求6所述的车用隔音降噪轻质纤维复合板材的制备方法，其特征在于，所述的加热塑化和热压成型包括将制备得到的纤维复合毡通过温度为160-180℃的第一烘箱进行第一次加热塑化及预压成型，之后再通过温度为180-220℃的第二烘箱进行第二次加热塑化，并同时在其上表面覆盖无纺布及胶膜与之复合成型，然后冷却成板材。
10.如权利要求9所述的车用隔音降噪轻质纤维复合板材的制备方法，其特征在于，所述的第一烘箱为红外烘箱，所述的第二烘箱为电热丝烘箱。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Sound isolation and noise reduction light-weight fiber composite plate for vehicle and preparation method thereof Effective date of registration: 20191202 Granted publication date: 20160803 Pledgee: Chuzhou economic and Technological Development Corporation Pledgor: Shanghai Jieshijie New Materials (Group) Co., Ltd. Registration number: Y2019980000815 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |