CN108998874A - 一种环保车用内饰面料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保车用内饰面料及其制备方法，不仅利用了大量的植物纤维，具有绿色环保可降解的优点，促进了资源的充分利用，变废为宝，同时制备的环保车用内饰面料具有较高的抗拉伸强度，力学性能较好，同时具有良好的抗菌效果，手感柔软舒适。利用尿素溶液对芝麻杆、向日葵杆、棉花杆、甘蔗皮、竹片进行处理，再配合微波处理，可以提高上述植物纤维的柔软性、蓬松性和舒适性，提高手感效果，同时尿素可以有效地使植物纤维中的蛋白质变性，提高了植物纤维的柔韧度，进一步增强所得面料的抗拉伸强度；高岭土可以吸附到植物纤维的内部空隙，防止纤维开裂，同时增强其力学性能。
Description
技术领域
本发明属于汽车内饰技术领域，尤其是一种环保车用内饰面料及其制备方法。
背景技术
汽车内饰主要是指汽车内部改装所用到的汽车产品，涉及到汽车内部的方方面面，比如汽车方向盘套、汽车坐垫，汽车脚垫、汽车挂件、内部摆件、收纳箱等等都是汽车内饰产品。目前现有的车用内饰面料品种和功能比较单一，随着人们生活水平的提高，以及环保意识的加强，现有的车用内饰面料已经不能满足人们的需求。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种具有良好的抗菌效果和力学性能，绿色环保的车用内饰面料及其制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种环保车用内饰面料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
芝麻杆3-5，向日葵杆3-6，棉花杆2-3，甘蔗皮5-10，竹片5-10，尿素溶液20-30，碳酸氢钠溶液50-100，高岭土3-5，海鸥石4-8，聚乙烯醇4-6，壳聚糖水溶液30-50，木质碳酸钠2-3，海藻酸钠溶液30-50，聚酰胺预聚体80-100，椰子油3-5，聚乙烯蜡3-4。
进一步的额，其制备方法包括以下步骤：
（1）将芝麻杆、向日葵杆、棉花杆、甘蔗皮、竹片放入烘箱中，在80-85℃下烘20-24h，然后向其表面喷洒尿素溶液，使其含水量达到10-15%，转入冷冻干燥机中冷冻干燥，随后将所得物放入烘箱中，在90-93℃下再放置3-5h，冷却；
（2）将步骤（1）所得物放入到碳酸氢钠溶液中，加热至沸腾，200-300rpm搅拌下，煮沸10-30min，过滤，将所得物放入微波装置中，进行微波处理5-8s，然后对所得物进行捶打使其松散，在60-65℃下烘干后，将所得物进行粉碎，至长度为50-500μm；
（3）将步骤（2）所得物加入到壳聚糖水溶液中，再加入木质碳酸钠，在50-60℃下超声处理20-30min，得到均匀的悬浊液，然后将海藻酸钠溶液加入到上述悬浊液中，在500-600rpm下搅拌反应5-10h，过滤并冷冻干燥；
（4）将步骤（3）所得物加入到聚酰胺预聚体中，然后加入椰子油、聚乙烯蜡，在450-500rpm下搅拌25-28min后，转入密闭容器中，在210-215℃、-0.04～-0.06MPa下放置3-5h，然后在230-235℃、0.2-0.3MPa下放置2-3h，放压后通过挤出机挤出，牵伸、定型、仿制即可。
进一步的，步骤（1）所述尿素溶液的质量分数为10-30%。
进一步的，步骤（2）所述碳酸氢钠溶液中还含有高岭土、海鸥石、贝壳粉、聚乙烯醇，其制备方法为：将海鸥石、贝壳粉、高岭土在球磨罐中球磨混合10-20min后，加入聚乙烯醇，升温至60-70℃，继续球磨20-30min后，加入到其体积20-30倍的质量分数为20-40%的碳酸氢钠溶液中，转入密闭容器中，抽真空至-0.08～-0.09MPa，并辅助以超声操作，处理40-50min，即可。
进一步的，步骤（2）所述微波处理条件为120MHz～150MHz。
进一步的，步骤（3）所述壳聚糖水溶液质量分数为3-5%，其中含3-4%的醋酸。
进一步的，步骤（3）所述超声处理条件为100-110Hz。
进一步的，步骤（3）所述海藻酸钠溶液质量分数为3-6%。
进一步的，所述超声操作条件为30-35Hz。
本发明的有益效果：本发明提供的方法不仅利用了大量的植物纤维，具有绿色环保可降解的优点，促进了资源的充分利用，变废为宝，同时制备的环保车用内饰面料具有较高的抗拉伸强度，力学性能较好，同时具有良好的抗菌效果，手感柔软舒适，值得推广。利用尿素溶液对芝麻杆、向日葵杆、棉花杆、甘蔗皮、竹片进行处理，再配合微波处理，可以提高上述植物纤维的柔软性、蓬松性和舒适性，提高手感效果，同时尿素可以有效地使植物纤维中的蛋白质变性，提高了植物纤维的柔韧度，进一步增强所得面料的抗拉伸强度；高岭土可以吸附到植物纤维的内部空隙，防止纤维开裂，同时增强其力学性能；利用海鸥石和贝壳粉协同作用，赋予了目标面料优异的抗菌效果，使其抗菌性能显著；利用壳聚糖和海藻酸钠溶液对植物纤维进行改性，在其表面形成一层薄膜，一方面增强了植物纤维的柔韧性，提高面料的抗拉伸强度，另一方面促进了植物纤维在聚酰胺基底中的分散，增强其与基底的界面结合力，进一步提高目标面料的力学性能。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种环保车用内饰面料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
芝麻杆3，向日葵杆3，棉花杆2，甘蔗皮5，竹片5，尿素溶液20，碳酸氢钠溶液50，高岭土3，海鸥石4，聚乙烯醇4，壳聚糖水溶液30，木质碳酸钠2，海藻酸钠溶液30，聚酰胺预聚体80，椰子油3，聚乙烯蜡3。
进一步的额，其制备方法包括以下步骤：
（1）将芝麻杆、向日葵杆、棉花杆、甘蔗皮、竹片放入烘箱中，在80℃下烘20h，然后向其表面喷洒尿素溶液，使其含水量达到10%，转入冷冻干燥机中冷冻干燥，随后将所得物放入烘箱中，在90℃下再放置3h，冷却；
（2）将步骤（1）所得物放入到碳酸氢钠溶液中，加热至沸腾，200rpm搅拌下，煮沸10min，过滤，将所得物放入微波装置中，进行微波处理5s，然后对所得物进行捶打使其松散，在60℃下烘干后，将所得物进行粉碎，至长度为50μm；
（3）将步骤（2）所得物加入到壳聚糖水溶液中，再加入木质碳酸钠，在50℃下超声处理20min，得到均匀的悬浊液，然后将海藻酸钠溶液加入到上述悬浊液中，在500rpm下搅拌反应5h，过滤并冷冻干燥；
（4）将步骤（3）所得物加入到聚酰胺预聚体中，然后加入椰子油、聚乙烯蜡，在450rpm下搅拌25min后，转入密闭容器中，在210℃、-0.04MPa下放置3h，然后在230℃、0.2MPa下放置2h，放压后通过挤出机挤出，牵伸、定型、仿制即可。
进一步的，步骤（1）所述尿素溶液的质量分数为10%。
进一步的，步骤（2）所述碳酸氢钠溶液中还含有高岭土、海鸥石、贝壳粉、聚乙烯醇，其制备方法为：将海鸥石、贝壳粉、高岭土在球磨罐中球磨混合10min后，加入聚乙烯醇，升温至60℃，继续球磨20min后，加入到其体积20倍的质量分数为20%的碳酸氢钠溶液中，转入密闭容器中，抽真空至-0.08MPa，并辅助以超声操作，处理40min，即可。
进一步的，步骤（2）所述微波处理条件为120MHz。
进一步的，步骤（3）所述壳聚糖水溶液质量分数为3%，其中含3%的醋酸。
进一步的，步骤（3）所述超声处理条件为100Hz。
进一步的，步骤（3）所述海藻酸钠溶液质量分数为3%。
进一步的，所述超声操作条件为30Hz。
实施例2
一种环保车用内饰面料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
芝麻杆4，向日葵杆5，棉花杆3，甘蔗皮7，竹片8，尿素溶液25，碳酸氢钠溶液70，高岭土4，海鸥石5，聚乙烯醇5，壳聚糖水溶液40，木质碳酸钠3，海藻酸钠溶液40，聚酰胺预聚体90，椰子油4，聚乙烯蜡4。
进一步的额，其制备方法包括以下步骤：
（1）将芝麻杆、向日葵杆、棉花杆、甘蔗皮、竹片放入烘箱中，在82℃下烘23h，然后向其表面喷洒尿素溶液，使其含水量达到12%，转入冷冻干燥机中冷冻干燥，随后将所得物放入烘箱中，在91℃下再放置4h，冷却；
（2）将步骤（1）所得物放入到碳酸氢钠溶液中，加热至沸腾，250rpm搅拌下，煮沸20min，过滤，将所得物放入微波装置中，进行微波处理6s，然后对所得物进行捶打使其松散，在63℃下烘干后，将所得物进行粉碎，至长度为200μm；
（3）将步骤（2）所得物加入到壳聚糖水溶液中，再加入木质碳酸钠，在55℃下超声处理25min，得到均匀的悬浊液，然后将海藻酸钠溶液加入到上述悬浊液中，在550rpm下搅拌反应7h，过滤并冷冻干燥；
（4）将步骤（3）所得物加入到聚酰胺预聚体中，然后加入椰子油、聚乙烯蜡，在480rpm下搅拌26min后，转入密闭容器中，在213℃、-0.05MPa下放置4h，然后在232℃、0.25MPa下放置3h，放压后通过挤出机挤出，牵伸、定型、仿制即可。
进一步的，步骤（1）所述尿素溶液的质量分数为20%。
进一步的，步骤（2）所述碳酸氢钠溶液中还含有高岭土、海鸥石、贝壳粉、聚乙烯醇，其制备方法为：将海鸥石、贝壳粉、高岭土在球磨罐中球磨混合10-20min后，加入聚乙烯醇，升温至65℃，继续球磨25min后，加入到其体积25倍的质量分数为30%的碳酸氢钠溶液中，转入密闭容器中，抽真空至-0.085MPa，并辅助以超声操作，处理45min，即可。
进一步的，步骤（2）所述微波处理条件为130MHz。
进一步的，步骤（3）所述壳聚糖水溶液质量分数为4%，其中含4%的醋酸。
进一步的，步骤（3）所述超声处理条件为105Hz。
进一步的，步骤（3）所述海藻酸钠溶液质量分数为4%。
进一步的，所述超声操作条件为32Hz。
实施例3
一种环保车用内饰面料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
芝麻杆5，向日葵杆6，棉花杆3，甘蔗皮10，竹片10，尿素溶液30，碳酸氢钠溶液100，高岭土5，海鸥石8，聚乙烯醇6，壳聚糖水溶液50，木质碳酸钠3，海藻酸钠溶液50，聚酰胺预聚体100，椰子油5，聚乙烯蜡4。
进一步的额，其制备方法包括以下步骤：
（1）将芝麻杆、向日葵杆、棉花杆、甘蔗皮、竹片放入烘箱中，在85℃下烘24h，然后向其表面喷洒尿素溶液，使其含水量达到15%，转入冷冻干燥机中冷冻干燥，随后将所得物放入烘箱中，在93℃下再放置5h，冷却；
（2）将步骤（1）所得物放入到碳酸氢钠溶液中，加热至沸腾，300rpm搅拌下，煮沸30min，过滤，将所得物放入微波装置中，进行微波处理8s，然后对所得物进行捶打使其松散，在65℃下烘干后，将所得物进行粉碎，至长度为500μm；
（3）将步骤（2）所得物加入到壳聚糖水溶液中，再加入木质碳酸钠，在60℃下超声处理30min，得到均匀的悬浊液，然后将海藻酸钠溶液加入到上述悬浊液中，在600rpm下搅拌反应10h，过滤并冷冻干燥；
（4）将步骤（3）所得物加入到聚酰胺预聚体中，然后加入椰子油、聚乙烯蜡，在500rpm下搅拌28min后，转入密闭容器中，在215℃、-0.06MPa下放置5h，然后在235℃、0.3MPa下放置3h，放压后通过挤出机挤出，牵伸、定型、仿制即可。
进一步的，步骤（1）所述尿素溶液的质量分数为30%。
进一步的，步骤（2）所述碳酸氢钠溶液中还含有高岭土、海鸥石、贝壳粉、聚乙烯醇，其制备方法为：将海鸥石、贝壳粉、高岭土在球磨罐中球磨混合20min后，加入聚乙烯醇，升温至70℃，继续球磨30min后，加入到其体积30倍的质量分数为40%的碳酸氢钠溶液中，转入密闭容器中，抽真空至-0.09MPa，并辅助以超声操作，处理50min，即可。
进一步的，步骤（2）所述微波处理条件为150MHz。
进一步的，步骤（3）所述壳聚糖水溶液质量分数为5%，其中含4%的醋酸。
进一步的，步骤（3）所述超声处理条件为110Hz。
进一步的，步骤（3）所述海藻酸钠溶液质量分数为6%。
进一步的，所述超声操作条件为35Hz。
对比实施例1
本对比实施例相比于实施例2，省略了尿素溶液的加入，除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例相比于实施例2，省略了高岭土的加入，除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例相比于实施例2，省略了海鸥石的加入，除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例相比于实施例2，省略了贝壳粉的加入，除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例5
本对比实施例相比于实施例2，省略了步骤（3）的操作处理步骤，除此之外的方法步骤均相同。
性能测试：
对各实施例和对比实施例所的面料的抗拉伸强度、抗菌率进行测试，并对其进行手感评级，手感评级分为5级，1级最差，5级最好，测试结果如表1所示：
表1
由表1可以看出，本发明不仅利用了大量的植物纤维，具有绿色环保可降解的优点，促进了资源的充分利用，变废为宝，同时制备的环保车用内饰面料具有较高的抗拉伸强度，力学性能较好，同时具有良好的抗菌效果，手感柔软舒适，值得推广。
Claims (9)
1.一种环保车用内饰面料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
芝麻杆3-5，向日葵杆3-6，棉花杆2-3，甘蔗皮5-10，竹片5-10，尿素溶液20-30，碳酸氢钠溶液50-100，高岭土3-5，海鸥石4-8，聚乙烯醇4-6，壳聚糖水溶液30-50，木质碳酸钠2-3，海藻酸钠溶液30-50，聚酰胺预聚体80-100，椰子油3-5，聚乙烯蜡3-4。
2.根据权利要求1所述的一种环保车用内饰面料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
（1）将芝麻杆、向日葵杆、棉花杆、甘蔗皮、竹片放入烘箱中，在80-85℃下烘20-24h，然后向其表面喷洒尿素溶液，使其含水量达到10-15%，转入冷冻干燥机中冷冻干燥，随后将所得物放入烘箱中，在90-93℃下再放置3-5h，冷却；
（2）将步骤（1）所得物放入到碳酸氢钠溶液中，加热至沸腾，200-300rpm搅拌下，煮沸10-30min，过滤，将所得物放入微波装置中，进行微波处理5-8s，然后对所得物进行捶打使其松散，在60-65℃下烘干后，将所得物进行粉碎，至长度为50-500μm；
（3）将步骤（2）所得物加入到壳聚糖水溶液中，再加入木质碳酸钠，在50-60℃下超声处理20-30min，得到均匀的悬浊液，然后将海藻酸钠溶液加入到上述悬浊液中，在500-600rpm下搅拌反应5-10h，过滤并冷冻干燥；
（4）将步骤（3）所得物加入到聚酰胺预聚体中，然后加入椰子油、聚乙烯蜡，在450-500rpm下搅拌25-28min后，转入密闭容器中，在210-215℃、-0.04～-0.06MPa下放置3-5h，然后在230-235℃、0.2-0.3MPa下放置2-3h，放压后通过挤出机挤出，牵伸、定型、仿制即可。
3.根据权利要求2所述的一种环保车用内饰面料，其特征在于，步骤（1）所述尿素溶液的质量分数为10-30%。
4.根据权利要求2所述的一种环保车用内饰面料，其特征在于，步骤（2）所述碳酸氢钠溶液中还含有高岭土、海鸥石、贝壳粉、聚乙烯醇，其制备方法为：将海鸥石、贝壳粉、高岭土在球磨罐中球磨混合10-20min后，加入聚乙烯醇，升温至60-70℃，继续球磨20-30min后，加入到其体积20-30倍的质量分数为20-40%的碳酸氢钠溶液中，转入密闭容器中，抽真空至-0.08～-0.09MPa，并辅助以超声操作，处理40-50min，即可。
5.根据权利要求2所述的一种环保车用内饰面料，其特征在于，步骤（2）所述微波处理条件为120MHz～150MHz。
6.根据权利要求2所述的一种环保车用内饰面料，其特征在于，步骤（3）所述壳聚糖水溶液质量分数为3-5%，其中含3-4%的醋酸。
7.根据权利要求2所述的一种环保车用内饰面料，其特征在于，步骤（3）所述超声处理条件为100-110Hz。
8.根据权利要求2所述的一种环保车用内饰面料，其特征在于，步骤（3）所述海藻酸钠溶液质量分数为3-6%。
9.根据权利要求4所述的一种环保车用内饰面料，其特征在于，所述超声操作条件为30-35Hz。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181214 |
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