CN107475896A - 多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料及其制备方法，属于新型工业材料加工技术领域，具体制备方法工艺流程如下：按重量百分比计取多功能聚丙烯纤维35％～50％和再生纤维50％～65％进行混合得到纤维原材料，纤维原材料经过粗开松除尘、精开松除尘、定量喂入、梳理、气流成网、高温热熔粘合、切边裁断、成品、检验、包装及入库。本发明采用多功能聚丙烯纤维与再生纤维为原材料，利用热熔法非织造布生产工艺，生产多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料，可以使汽车内装饰材料的吸音系数提高60％～70％；同样厚度的汽车内装饰材料重量可以减轻10％～20％。

Description

多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于新型工业材料加工技术领域，特别是涉及多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料及其制备方法。
背景技术
如今我国已成为世界上最大的汽车产销国，2016年汽车产销量已突破2500万辆。汽车行业已成为我国国民经济发展的支柱产业，而且，发展前景方兴未艾，尤其是轻体复合增强汽车内装饰材料，越来越呈现出良好的发展势头。汽车内装饰材料已成为汽车性价比的重要因素，直接影响着汽车的市场竞争力和生命力。汽车内装饰材料正逐渐朝着多功能型、智能化、高科技方向发展，这就要求生产汽车内装饰材料的原材料要具有高科技含量，要具有多功能性、智能化。聚丙烯纤维在热塑性和热固性汽车内装饰材料中占有主导地位，尤其是聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合轻体增强材料，在汽车内装饰材料中，用量越来越大。聚丙烯最大的优点是比重小(0.91g/cm3)，是合成纤维当中最轻的一种，刚性和弹性好，而且熔点低(156℃～165℃)，非常适合加工轻体复合增强汽车内装饰材料。再生纤维资源丰富，废物利用，变废为宝，符合国家循环经济的产业政策，价格便宜，是汽车内装饰材料理想的原材料。利用聚丙烯的低熔点性能，在低温条件下将再生纤维网紧密地粘合在一起，形成热塑性汽车内装饰材料，根据不同形状要求再加热模压成热固型各种汽车零部件。聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料，在汽车工业中发挥了重要的作用。例如，汽车顶棚、汽车门内衬板、汽车前翻板、后翻板、衣帽架、轮背罩、地毯底布、后座椅内衬板等等。聚丙烯是替代酚醛树脂加工再生纤维轻体复合增强材料的最理想材料，所以聚丙烯纤维被广泛应用在新型轻体复合增强汽车内装饰材料中。聚丙烯短纤维可以根据不同用途，利用生产工艺参数的变化，使其具有较高强度和较大伸长率。例如，生产再生纤维内饰材料需要聚丙烯纤维强度大一些，从而，弥补再生纤维强度低的不足，这样，在再生纤维热塑性弹性体模压成复杂形状时不会出现劈裂现象，但是，由于聚丙烯的内部结构所决定，提高其强度是有一定局限性的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料及其制备方法，采用多功能聚丙烯纤维与再生纤维为原材料，利用热熔法非织造布生产工艺，生产多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料。
本发明提出了多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、取多功能聚丙烯纤维和再生纤维进行混合得到纤维原材料，按重量百分比计混合比例为：多功能聚丙烯纤维35％～50％，再生纤维50％～65％，其中再生纤维的原料为服装厂边角废料或纺织厂下脚料，纤维原材料经过开松机粗齿轮滚筒进行粗开松，粗开松后进行一次除尘，经一次除尘的纤维经过细齿滚筒进行精开松，获得松散纤维，将松散纤维进行二次除尘，经二次除尘的松散纤维通过输送管道进入到大仓混棉机中，进行纤维混合；
步骤二、将所述步骤一中经大仓混棉机充分混合的纤维送到定量给棉机，混合纤维通过压力输送到梳理机，梳理至形成单层纤维网，纤维网通过气流成网机均匀地铺在成网帘上，根据工艺要求铺成厚度为10mm～30mm的纤维网；
步骤三、经步骤二得到的纤维网经热熔粘合、冷却成型后，得到多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料，其中热熔温度为165℃～180℃；
步骤四、将所述步骤三获得的多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料依次切边裁断、检验及包装，得到多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料成品。
进一步，所述再生纤维生产工艺流程包括：选取服装厂边角废料或纺织厂下脚料作为再生纤维的原料，原料依次经过人工分选、撕裂除尘除杂、2～3道开松除尘、气流分离，最后得到再生纤维。
本发明还提出了一种由所述的多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料的制备方法制得的多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明采用多功能聚丙烯纤维与再生纤维为原材料，利用热熔法非织造布生产工艺，通过本发明的方法得到的多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料，可以使汽车内装饰材料的吸音系数提高60％～70％；同样厚度的汽车内装饰材料重量可以减轻10％～20％，同时本发明采用再生纤维，再生纤维资源丰富，废物利用，变费为宝，符合国家循环经济的产业政策，价格便宜，是汽车内装饰材料理想的原材料。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料的制备方法流程图。
图2为本发明再生纤维生产工艺流程的示意图。
具体实施方式
本发明提出了多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料的制备方法，如图1所示，该制备方法包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、取多功能聚丙烯纤维和再生纤维进行混合得到纤维原材料，按重量百分比计混合比例为：多功能聚丙烯纤维35％～50％，再生纤维50％～65％，其中再生纤维的原料为服装厂边角废料或纺织厂下脚料，纤维原材料经过开松机粗齿轮滚筒进行粗开松，粗开松后进行一次除尘，经一次除尘的纤维经过细齿滚筒进行精开松，获得松散纤维，将松散纤维进行二次除尘，经二次除尘的松散纤维通过输送管道进入到大仓混棉机中，进行纤维混合；
步骤二、将所述步骤一中经大仓混棉机充分混合的纤维送到定量给棉机，混合纤维通过压力输送到梳理机，梳理至形成单层纤维网，纤维网通过气流成网机均匀地铺在成网帘上，根据工艺要求铺成厚度为10mm～30mm的纤维网；
步骤三、经步骤二得到的纤维网经热熔粘合、冷却成型后，得到多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料，其中热熔温度为165℃～180℃；
步骤四、将所述步骤三获得的多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料依次切边裁断、检验及包装，得到多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料成品。
进一步，如图2所示，所述再生纤维生产工艺流程包括：选取服装厂边角废料或纺织厂下脚料作为再生纤维的原料，原料依次经过人工分选、撕裂除尘除杂、2～3道开松除尘、气流分离，最后得到再生纤维，再生纤维资源丰富，废物利用，变费为宝，符合国家循环经济的产业政策，价格便宜，是汽车内装饰材料理想的原材料。
本发明采用多功能聚丙烯纤维与再生纤维为原材料，按重量百分比计混合比例为：多功能聚丙烯纤维35％～50％，再生纤维50％～65％，利用热熔法非织造布生产工艺，生产多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料，具体利用改性硅藻土与聚丙烯熔融共混，制成多功能聚丙烯母粒，以多功能聚丙烯母粒纺丝制得多功能聚丙烯纤维，
其中多功能聚丙烯母粒的制备方法包括以下步骤：
步骤一、改性硅藻土的制备
以重量百分数计，取0.5％～2.0％铝酸酯偶联剂、0.5％～1.0％工业盐及97％～99％硅藻土喂入高速混炼机，在高速混炼机中以800转/分～1000转/分的转速进行混合，混合时间为20分钟～30分钟，混合后自然冷却到常温，得到改性硅藻土；
步骤二、将经步骤一制得的改性硅藻土和聚丙烯按照配方比例喂入搅拌机中进行混合，得到混料，其中所述的配方比例以重量百分数计，由以下原料组成：20％改性硅藻土和80％聚丙烯；
步骤三、将步骤二得到的混料通过气流输送到造粒机经熔融混炼后由双螺杆挤出得到直径为3mm的丝条；
步骤四、经步骤三得到的丝条首先通过热水浴进行缓慢冷却，热水浴的温度为85℃～105℃，然后进入温水浴冷却，温水浴温度为45℃～65℃，最后进入到冷水浴进行冷却，冷水浴温度为5℃～10℃，水浴后经过丝条切断刀将丝条切断成长度为3mm，从而制得聚丙烯母粒。
多功能聚丙烯纤维的生产工艺包括以下步骤：
步骤一、取聚丙烯母粒，在90℃条件下，干燥4小时，所述聚丙烯母粒是由按重量百分数计5％～20％改性硅藻土和80％～95％聚丙烯熔融共混制得，其中改性硅藻土以重量百分数计由以下原料组成：0.5％～2.0％铝酸酯偶联剂、0.5％～1.0％工业盐及97％～99％硅藻土；
步骤二、将经步骤一干燥后的聚丙烯母粒加入到熔融螺杆A中作为皮层，将聚丙烯切片加入熔融螺杆B中作为芯层，皮层和芯层按照质量百分比50：50加入到纺丝机计量泵中，加热熔融、过滤后经喷丝板挤出得到纤维，纤维成型后经过纺丝油剂槽上油棍、三道牵伸机、第一道定型机、卷曲机后得到纤维束，将上述纤维束通过第二道定型机、纤维整形机、切断机、纤维整理机及打包机，得到多功能聚丙烯纤维；
所述的加入熔融螺杆A中的聚丙烯母粒的熔融指数为68g/10min，加入熔融螺杆B中的聚丙烯切片的熔融指数为32g/10min。
本发明利用热熔法非织造布生产工艺，生产多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料，为一种功能型汽车内饰材料，具有多功能性，例如：抗老化性、韧性、吸甲醛功能、吸异味、除臭、释放负氧离子、呼吸调湿、净化空气功能、耐热阻燃、杀菌消毒、吸光消光、吸音降噪功能等等。多功能聚丙烯纤维与再生纤维复合材料，可以使汽车内装饰材料的吸音系数提高60％～70％；同样厚度的汽车内装饰材料重量可以减轻10％～20％，从而使轻体复合增强汽车内装饰材料的技术应用性能又提高一个档次，生产技术水平又迈上了一个更高的台阶。这种多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料，将使轻体复合增强汽车内装饰材料更加具有功能性、智能化，它将使汽车内装饰材料行业发生巨大的变革，它将引领汽车内装饰材料逐步向着高科技、多功能性、智能化方向发展。其社会效益和经济效益都是非常显著的，多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料的应用空间巨大，发展前景是十分乐观的。

Claims (3)

1.多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、取多功能聚丙烯纤维和再生纤维进行混合得到纤维原材料，按重量百分比计混合比例为：多功能聚丙烯纤维35％～50％，再生纤维50％～65％，其中再生纤维的原料为服装厂边角废料或纺织厂下脚料，纤维原材料经过开松机粗齿轮滚筒进行粗开松，粗开松后进行一次除尘，经一次除尘的纤维经过细齿滚筒进行精开松，获得松散纤维，将松散纤维进行二次除尘，经二次除尘的松散纤维通过输送管道进入到大仓混棉机中，进行纤维混合；
步骤二、将所述步骤一中经大仓混棉机充分混合的纤维送到定量给棉机，混合纤维通过压力输送到梳理机，梳理至形成单层纤维网，纤维网通过气流成网机均匀地铺在成网帘上，根据工艺要求铺成厚度为10mm～30mm的纤维网；
步骤三、经步骤二得到的纤维网经热熔粘合、冷却成型后，得到多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料，其中热熔温度为165℃～180℃；
步骤四、将所述步骤三获得的多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料依次切边裁断、检验及包装，得到多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料成品。
2.根据权利要求1所述的多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料的制备方法，其特征是：所述再生纤维生产工艺流程包括：选取服装厂边角废料或纺织厂下脚料作为再生纤维的原料，原料依次经过人工分选、撕裂除尘除杂、2～3道开松除尘、气流分离，最后得到再生纤维。
3.一种由权利要求1或2所述的多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料的制备方法制得的多功能聚丙烯纤维与再生纤维热熔复合材料。
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