CN111391229A - 一种皮革制品及其成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种皮革制品及其成型方法，本发明的皮革制品只包含表皮层和骨架层，泡孔存在于表皮层内部，替代了传统的骨架+表皮+发泡三层的结构；本发明皮革制品的成型方法，包括以下步骤：将弹性体粒子与化学发泡剂混合均匀，再加热形成原料熔体，接着将所述原料熔体放入注塑机中注塑成型，得到内部带泡孔的表皮层；再向表皮层表面注入塑料粒子熔体，冷却得到与表皮层表面复合的骨架层。本发明开创性的提出了注塑表皮层的新型成型工艺，并在此基础上结合化学发泡、双色注塑，从而一体成型出所需的皮革制品，不需要热压、胶水粘接等其他操作。

Description

一种皮革制品及其成型方法
技术领域
本发明涉及表皮零件制备技术领域，具体涉及一种皮革制品及其成型方法。
背景技术
目前传统的表皮类零件大都是三层结构，如图1所示的骨架+表皮+发泡三层结构。其中表皮层多为现有表皮中进行裁切制成，骨架层经注塑而成，中间的发泡层的实现形式有手工裁切泡棉或者浇注发泡模具而成。但目前很多研究表皮的专利，都局限在使用现有的卷材表皮进行研究，例如在专利CN107189232A中，提出了带仿真防线的TPO汽车内饰材料的成型方法，但是该TPO表皮层采用挤出原型压延而成。在专利CN105196474A中提出了一种车门内饰板带有软质表皮及车缝线的注塑成形方法，其表皮也是预成型再添加真缝线，再通过低压注塑的方式获得目标零件。因此，研究注塑表皮的新型成型工艺，从而一体成型出所需的目标零件，是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种皮革制品，其包含表皮层和骨架层，泡孔存在于表皮层中，不仅可以代替传统的骨架+表皮+发泡三层的结构，而且可以实现多色特征的装饰效果。
本发明的再一个目的在于提供上述皮革制品的成型方法，其为注塑表皮的新型成型工艺，并在此基础上结合化学发泡、双色注塑，从而一体成型出所需的目标零件。
本发明的又一个目的在于提供上述皮革制品在汽车中的应用。
为达到以上目的一个方面，本发明采用如下技术方案：
一种皮革制品，包括表皮层以及与表皮层表面复合的骨架层，泡孔存在于所述表皮层内部。
在本发明中，表皮层可由弹性体粒子和化学发泡剂汇合后形成原料，再加热至一定温度注塑而成，所涉及到的弹性体粒子选自PVC、TPU、TPS、TPO等中的一种或多种，种类不做限制；化学发泡剂包含偶氮化学物、亚硝基化合物等有机发泡剂和/或碳酸盐、碳黑等无机发泡剂。优选地，表皮层的原料中化学发泡剂与弹性体粒子的质量百分数比为1-6：94-99，化学发泡剂与弹性体粒子之间按照合适的比例汇合可以避免表皮层未发泡、过发泡等缺陷。优选地，将上述弹性体粒子和化学发泡剂加热至190℃-260℃，以保证化学发泡剂的顺利发泡。优选地，调节表皮层中化学发泡剂的含量，优选占表皮层原料重量的1％-6％，以在表皮注塑过程中随时调整带泡孔表皮的舒适程度。
在本发明中，骨架层可由塑料粒子注塑而成，所涉及的塑料粒子选自PP、PC、PC/ABS等中的一种或多种，塑料种类不做限制。在优选的一种实施方式中，其中在形成骨架层的基料中可以添加各种色母，注塑出各种不同颜色的骨架层。
在本发明中，表皮层内部存在气泡，有伸缩性，可以在很大程度上改善表皮层的手感。在优选的一种实施方式中，可以在表皮层的未与骨架层复合的一面设计各种特征区，例如不同的皮纹，上述特征区可与表皮层材质、颜色不同，可以表现为外观面上的缝线、logo等设计图案，特征区的图案可以通过化学腐蚀或者激光雕刻模具的方式制作，制作工艺可采用常规步骤，不再赘述。
在优选的一种实施方式中，在表皮层与上述特征区结构相邻处设计薄肉层，其与表皮材质可相同，厚度较薄，厚度可优选为0.7-1.5mm；表皮层厚度可以为2mm-10mm，薄肉层的设置可以更好的连接表皮层和骨架层。
本发明成型的可带有不同颜色图案的上述皮革制品，为一体成型零件，不需要热压、胶水粘接等其他操作。
为实现上述发明目的的另一个方面，本发明提供的上述皮革制品的成型方法采用以下技术方案：
一种皮革制品的成型方法，包括以下步骤：
1)将弹性体粒子与化学发泡剂混合均匀，再加热形成原料熔体，接着将所述原料熔体放入注塑机中注塑成型，得到内部带泡孔的表皮层；
2)向表皮层表面注入塑料粒子熔体，冷却得到与表皮层表面复合的骨架层。
在本发明优选的实施方案中，表皮层的原料中化学发泡剂与弹性体粒子的质量百分数比为1-6：94-99。优选地，将上述弹性体粒子和化学发泡剂加热至190℃-260℃，以保证化学发泡剂的顺利发泡。
在本发明中，将步骤1)的原料放入注塑机的料筒中，在一个优选实施方式中，所述步骤1)注塑成型采用的模具包括上模与下模a，以及上模与下模a之间构成的腔体；通过第一浇口向由上模与下模a构成的腔体内进行注塑成型。上述第一浇口的位置和形状可以有多种，优选为热流道浇口。进一步优选地，注塑成型过程中所用的模具为内部设置有特征的模具，例如模具内部表面设置花纹，以在表皮层表面形成不同的皮纹。在一种实施方式中，在注塑之后，上述原料熔体还未定型之前，将下模a向后移动一定的距离，得到上模与下模a构成的空腔，使得原料熔体发泡成型为内部带泡孔的表皮层。
在本发明中，采用双色注塑方式，在一种实施方式中，待表皮层冷却定型之后，旋转模具，将上述下模a更换为下模b，在上模与下模b之间还有一定的微小间隙的时候，例如间隙小于1mm时，通过第二浇口向由上模与下模b构成的腔体内注塑骨架层的原材料，后续进行挤压；第二浇口优选设置在下模b的下部，骨架层的原材料优选为塑料粒子熔体。在一种实施方式中，在上模与下模b之间也可以没有间隙，如果没有间隙则不需要挤压，即普通的注塑即可。
在一种优选的实施方式中，向上移动下模b，向上挤压腔体内的熔体，使其能充填进特征上，之后保证下模b与上模之间的间隙为0，冷却得到所述骨架层。
优选地，在下模a中设置下模顶块a，与表皮层待复合骨架层的一面接触，下模顶块a在下模a后退过程中无任何移动。
优选地，在下模b中设置下模顶针，与表皮层待复合骨架层的一面接触，保证在骨架层原料的注入过程中，即第二次注入原料时，第一次注入形成的表皮层没有移动。
优选地，在上模中设置上模气路，进行抽气，将表皮层吸住，实现对表皮层的位置控制以及排气。
本发明的有益效果：
(1)本发明的皮革制品只包含表皮层和骨架层，泡孔存在于表皮层内部。不仅可以代替传统的骨架+表皮+发泡三层的结构，而且表皮层内部存在气泡，有伸缩性，可以在很大程度上改善表皮层的手感，也可以在表皮层上设计各种不同的装饰效果；也可以在表皮注塑过程中随时调整带泡孔表皮的舒适程度。
(2)本发明开创性的提出了注塑表皮层的新型成型工艺，并在此基础上结合化学发泡、双色注塑，从而一体成型出所需的皮革制品，不需要热压、胶水粘接等其他操作，省去工艺步骤和节省成本；本发明首先进行注塑获得发泡表皮层，再通过二次注塑的形式获得骨架层和特征，可在成型制品的同时实现多种或多色特征的装饰效果。
附图说明
图1为传统的表皮类零件结构示意图。
图2为本发明实施例成型得到的皮革制品结构示意图。
图3为图2中特征区的示意图。
图4为本发明实施例中表皮层注塑的模具示意图。
图5为本发明实施例中骨架层注塑的模具示意图。
其中各标记如下：1-1表皮层，1-2骨架层，1-3发泡层；2-1表皮层，2-2骨架层，2-3特征区，2-4泡孔，2-5薄肉层，2-6皮纹；2-7上模，2-8下模a，2-9上模气路，2-10第一浇口，2-11下模顶块a，2-12下模b，2-13下模顶针，2-14第二浇口。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步的详细说明，但本领域技术人员理解，本发明并不仅限于此。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图2所示，本发明实施例提供了一种皮革制品，包括表皮层2-1以及与表皮层2-1表面复合的骨架层2-2，泡孔2-4存在于所述表皮层2-1内部。
其中一个实施例中，在表皮层2-1未与骨架层2-2复合的一面设计特征区2-3，即在表皮层2-1为外界所见的一面，通常为上表面；其中特征区2-3的图案可以通过化学腐蚀或者激光雕刻模具的方式制作，制作工艺可采用常规步骤，不再赘述。特征区2-3可以表现为外观面上的缝线、logo等设计图案，例如图3中的样式，其采用激光雕刻模具的方式制作。在另一个实施例中，特征区2-3与表皮层2-1颜色不同。
在优选的一个实施例中，表皮层2-1与上述特征区2-3结构相邻处设计薄肉层2-5，其与表皮层的材质及成型方法相同，厚度较表皮层薄。
本发明实施例还提供了上述皮革制品的成型方法，包括：
1)将弹性体粒子与化学发泡剂混合均匀，再加热形成原料熔体，接着将所述原料熔体放入注塑机中注塑成型，得到内部带泡孔的表皮层；
2)向表皮层表面注入塑料粒子熔体，冷却得到与表皮层表面复合的骨架层。
其中，所涉及到的弹性体粒子可选自PVC、TPU、TPS、TPO中的一种或多种，本发明实施例优选TPO或TPU；化学发泡剂主要包含偶氮化学物、亚硝基化合物等有机发泡剂和碳酸盐、碳黑等无机发泡剂，本发明实施例优选2，2′-偶氮二异丁腈或N,N′-二甲基-N,N′-二亚硝基对苯二甲酰胺。所涉及的塑料粒子可选自PP、PC、PC/ABS等，本发明实施例优选PC或PC/ABS材料。但值得注意的是，上述优选并不作为限制，在各实施例中，所涉及到的弹性体粒子、化学发泡剂及塑料粒子的种类可在上述列举的适用材料中选择。在另一个实施例中，其中在塑料粒子基料中可以添加各种色母，注塑出各种不同颜色的骨架层2-2。
在一个优选实施方式中，如图4和5所示，本发明实施例皮革制品成型方法采用的具体步骤如下：
1)将弹性体粒子与化学发泡剂按照94：6的质量百分比混合均匀，接着将混合后的原料加热至250℃，得到原料熔体放入注塑机料筒中，通过第一浇口2-10向由上模2-7与下模a 2-8构成的腔体内进行注塑成型。其中，注塑成型过程中所用的注塑模具内带有形成特征区2-3相应的结构，第一浇口2-10为热流道浇口，成型的表皮层厚度5mm。
2)在注塑之后，表皮层熔体还未定型之前，将下模a 2-8向后移动一定的距离，得到空腔，使得熔体发泡成型为中间带泡孔的表皮层2-1；
3)等表皮层2-1冷却定型之后，采用双色注塑方式，旋转模具，将下模a 2-8更换为下模b 2-12；
4)在上模2-7与下模b 2-12之间还有微小间隙0.5mm左右时，通过下模b下部的第二浇口2-14向由上模2-7与下模b 2-12构成的腔体内注塑骨架层2-2的原材料；
5)向上移动下模b 2-12，向上挤压腔体内的熔体，使表皮材料能充填进特征区2-3上，保证下模b 2-12与上模2-7之间的间隙为0，冷却得到上述皮革制品。
在另一实施例中，如图4所示，在下模a中设置下模顶块a 2-11，与表皮层复合骨架层的一面接触，下模顶块a 2-11在下模a后退过程中无任何移动。
在另一实施例中，如图5所示，在下模b中设置下模顶针2-13，与表皮层复合骨架层的一面接触，保证在骨架层原料的注入过程中，即第二次注入原料时，第一次注入形成的表皮层没有移动。
在另一实施例中，如图2和图3所示，按上述方法成型表皮层2-1后，再在表皮层表面由表皮原料注塑成型得到厚度较薄的薄肉层2-5，厚度为1mm。再采用化学腐蚀的方式在薄肉层2-5表面制作图3所示的特征区2-3。
在另一实施例中，如图4所示，在上模2-7中设置上模气路2-9，进行抽气，将表皮层2-1吸住，实现对表皮层2-1的位置控制以及排气。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种皮革制品，其特征在于：包括表皮层以及与表皮层表面复合的骨架层，泡孔存在于所述表皮层内部。
2.根据权利要求1所述的皮革制品，其特征在于：在表皮层未与骨架层复合的一面设置特征区。
3.根据权利要求2所述的皮革制品，其特征在于：在表皮层与所述特征区的相邻处设置薄肉层，优选地，薄肉层与表皮层材质相同，厚度优选为0.7-1.5mm。
4.如权利要求1-3任一项所述皮革制品的成型方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将弹性体粒子与化学发泡剂混合均匀，再加热形成原料熔体，接着将所述原料熔体放入注塑机中注塑成型，得到内部带泡孔的表皮层；
2)向步骤1)处理得到的表皮层表面注入塑料粒子熔体，冷却得到与表皮层表面复合的骨架层。
5.根据权利要求4所述的皮革制品的成型方法，其特征在于：所述步骤1)注塑成型采用的模具包括上模与下模a，以及上模与下模a之间构成的腔体；将步骤1)的原料熔体通过第一浇口向由上模与下模a构成的腔体内进行注塑，成型表皮层。
6.根据权利要求5所述的皮革制品的成型方法，其特征在于：将所述下模a更换为下模b，通过第二浇口向由上模与下模b构成的腔体内注塑骨架层的原材料；优选地，所述第二浇口设置在下模b下部。
7.根据权利要求5所述的皮革制品的成型方法，其特征在于：在下模a中设置下模顶块a，与表皮层待复合骨架层的一面接触，下模顶块a在下模a后退过程中无移动。
8.根据权利要求6所述的皮革制品的成型方法，其特征在于：在下模b中设置下模顶针，与表皮层待复合骨架层的一面接触，保证在骨架层原料的注入过程中，形成的表皮层没有移动。
9.根据权利要求5所述的皮革制品的成型方法，其特征在于：在上模中设置上模气路，对表皮层表面进行抽气，实现对表皮层的位置控制以及排气。
10.如权利要求1-3任一项所述皮革制品在汽车中的应用，特别是在汽车装饰件中的应用。
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