CN113684606A - 一种乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材及装置及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材及装置及制备方法，毡材至少包括上下两层的外功能层和中间的芯层刚性骨架层，毡材为包括两层外功能层与芯层刚性骨架层的至少三道以上的道彩虹单纤维网之间经过交叉铺网及针刺而成为复合毡。本发明解决了多功能复合毡材在多层合刺固结加工过程中各层功能纤维由于过度针刺带来的磨损及断裂问题；多层合刺毡存在明确界面分层带来界面处的各种性能损耗问题；功能层和骨架层独立生产后再生产合刺毡带来的工序时间成本浪费问题等。另外，对比多梳多铺工艺，节省了多台梳理机和铺网机高昂的设备成本。

Description

一种乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材及 装置及制备方法

技术领域

本发明涉及乘用车内外饰用复合毡材，具体地说，它涉及一种乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材及装置及制备方法。

技术背景

随着汽车工业的快速发展，新能源汽车续航里程和燃油汽车燃油经济性的需求不断推动汽车轻量化进程。在此背景下，纤维增强热塑性复合材料在汽车内外饰中得到大量应用，目前已经广泛应用于顶棚、衣帽架、底护、行李箱、备胎盖板、天窗滑盖等。对于汽车不同部件的使用，纤维增强热塑性复合材料有着不同的性能要求。例如，衣帽架作为汽车内饰配件，起着放置物品等作用，需要较好的力学强度；底护为汽车外饰配件，其功能是防止路面积水或泥沙等进入发动机仓，防止凹凸路面对底盘系统的刮擦以及减弱行车噪声对车内舒适性的影响，需要良好的冲击韧性和吸音性；顶棚是汽车内饰的重要组成，起着隔热、降噪等作用。除此之外，汽车内饰配件对气味和VOC有着较高要求。丰富的汽车应用场景对纤维增强热塑性复合材料提出不同的性能要求，甚至是多种功能的叠加。

中国专利CN105479888A公开了一种用于制备乘用车全长车身底护板的长纤维增强轻质热塑性复合板材及其制备方法。复合板材自上而下依次为防渗耐刮层、增韧抗冲层、刚性骨架层、吸音降噪层与疏水拒油层。先将增韧抗冲层、吸音降噪层所需基材纤维和增强纤维按比例混纺成毡，然后在制备刚性骨架层复合毡时，按增韧抗冲层、刚性骨架层、吸音降噪层与疏水拒油层的次序堆叠，最后再在连续型复合板材设备上经加热预压工艺,覆上防渗耐刮层形成产生底护用胚板。该方法需要表层和芯层独立生产后再生产合刺毡带来的工序时间成本浪费等问题。

中国专利CN105437699A公开了一种新型乘用车外轮罩毛毡材料，毛毡材料从上至下依次为阻尼减震层、胶粉层、吸音层、缓冲减震层和刚性支撑抗冲击层。其所述吸音层、缓冲减震层和刚性支撑抗冲击层为三层合刺毡结构，通过三套开包、开松、喂棉、梳理、铺网系统后堆叠进入针刺机加固。该发明虽然是复合毡一步法成型，但所需设备成本巨大。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材及装置及制备方法，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明公开了一种乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材，毡材至少包括上下两层的外功能层和中间的芯层刚性骨架层，毡材为包括两层外功能层与芯层刚性骨架层的至少三道以上的道彩虹单纤维网之间经过交叉铺网及针刺而成为复合毡。

作为进一步地改进，本发明所述的外功能层为绝热吸音层或增韧抗冲层或气味改善层或疏水拒油层，芯层刚性骨架层主要由35％-65％基材纤维和65％-35％增强纤维开松混棉而成。

本发明还公开了一种制备乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材的装置，包括至少三台以上的开包机、与开包机连接的多合一喂棉箱、与喂棉箱相连的梳理机、与梳理机相连的铺网机、与铺网机相连的针刺机。

作为进一步地改进，本发明所述的喂棉箱包括至少三个以上的喂棉区，喂棉区包括输入端、输送段和输出端，输入端与开包机相连，输出端通过皮带称连接至梳理机相连，各喂棉区之间通过活动隔板分隔，输出端包括由设置于皮带称两侧的固定挡板、喂棉箱箱体护板和设置于皮带秤上方的小隔板形成的输出口，输送段分为输入仓、均棉仓和送棉仓。

作为进一步地改进，本发明所述的输入仓内、设有与凝棉器相连的储棉箱，储棉箱的下方设有输出罗拉、及与输出罗拉输出方向上的开松罗拉；输入仓的下部设有进料传感器，进料传感器可上下调节高度，输入仓的下端设有水平底帘用于放置及运输棉花。

作为进一步地改进，本发明所述的与输入仓相连的均棉仓包括与水平底帘相连接的斜帘和与斜帘形成间隙的均棉罗拉，斜帘上分布有凸针用于勾抓棉花向斜上方运输，均棉罗拉位于斜帘上部，用于均匀铺平多余棉花纤维至斜帘上的棉花。

作为进一步地改进，本发明所述的与均棉仓相连的输出仓包括在斜帘输出方向上的剥棉罗拉、以及位于剥棉罗拉下方的带活门的送棉通道，剥棉罗拉上分布有剥离针，用于将斜帘输送而来的棉花剥离至带活门的送棉通道，而后输送至喂棉箱输出口，再输送至皮带称。

本发明还公开了一种乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材的制备方法，包括如下步骤：

1)按功能性需求分别设计至少上下两层外功能层和芯层刚性骨架层的纤维原料及配比；

2)各层纤维原料分别经过相应的开包机开包、混棉、开松后送入多合一喂棉箱中，经凝棉器送入储棉箱；

3)输出罗将纤维经开松罗拉输出下落至水平底帘，经过水平底帘和斜帘运输，均棉罗拉在斜帘上端位置将多余的纤维剥回斜帘的纤维上；

4)纤维被剥棉罗拉从斜帘上剥离，送入带活门的送棉通道送至输出口，然后输送至皮带称；

5)通过皮带依次送至梳理机梳理、铺网机交叉铺网以及针刺机针刺，最终合成复合毡。

作为进一步地改进，本发明所述的喂棉箱的喂入量为600-900kg/h，各层毡材的体密度为0.1-0.6g/cm³。

作为进一步地改进，本发明所述的铺网机的铺网层数为20-40层，针刺机板距为16-20mm，针深为7-12mm，针密为40-100针刺数/cm²。

本发明的有益效果如下：

本发明解决了多功能复合毡材在多层合刺固结加工过程中各层功能纤维由于过度针刺带来的磨损及断裂问题；多层合刺毡存在明确界面分层带来界面处的各种性能损耗问题；功能层和骨架层独立生产后再生产合刺毡带来的工序时间成本浪费问题等。另外，对比多梳多铺工艺，节省了多台梳理机和铺网机高昂的设备成本；具体地说：

1、发明设计的多合一的喂棉机，只需要配合一台梳理机、一台铺网机、一台针刺机便可完成多功能一体毡材一步法成型工艺，相对于专利CN105437699A中多梳多铺针刺工艺，节省多台梳理机和铺网机高昂的设备成本。

2、通过喂棉机实现了多道纤维同时喂棉，然后至梳理机共同梳理，实现了毡材多功能化和灵活选择，避免了多层合刺工艺所需的多道工序，以及换料洗设备的繁琐工序，只需按功能性需求分别设计各层毡材的纤维原料及配比，并投入相应的开包机中即可进行生产。

3、在赋予毡材多功能性的同时，进一步的提升了生产的产量，释放了设备的生产能力。

4、解决了毡材在多层合刺固结加工过程中过度针刺带来功能纤维的磨损及断裂问题，从而避免了过度针刺带来的材料力学性能的下降。

5、本发明为多功能一体毡材一步法成型，解决了专利CN105479888A中表层和芯层独立生产后再生产合刺毡带来的工序时间成本浪费问题等。

6、通过喂棉箱制备而成的多功能一体毡材，在整个工艺生产中，原料在皮带称处汇合后实为一体材料，材料经过交叉铺网后，界面层之间由外至里从外功能层纤维配比逐渐向芯层刚性骨架层过渡，不存在明显界面分层。降低了多层合刺毡和多梳多铺毡存在明确界面分层带来界面处的各种性能损耗。

7、本发明设有输出罗拉用于将纤维从两个辊之间输送，开松罗拉上分布有开松针用于纤维的开松，斜帘上分布有凸针用于勾抓棉花向斜上方运输，均棉罗拉位于斜帘上部，用于均匀铺平多余棉花纤维至斜帘上的棉花，剥棉罗拉上分布有剥离针，用于将斜帘输送而来的棉花剥离至带活门的送棉通道，而后输送至喂棉箱输出口，再输送至皮带称。

8、本发明在赋予毡材多功能性的同时，进一步的提升了生产的产量，释放了设备的生产能力。

附图说明

图1是本发明采用的干法制毡线装置的流程图；

图2是本发明装置的结构示意图；

图3是本发明输出端的结构示意图；

图4是本发明铺网机交叉铺网过程示意图；

图5是本发明毛毡的侧边截面示意图。

图中，1是凝棉器，2是储棉箱，3是输出罗拉，4是开松罗拉，5是进料传感器，6是水平底帘，7是斜帘，8是均棉罗拉，9是剥棉罗拉，10是带活门的送棉通道，11是皮带称，12是开包机，13是喂棉箱，14是梳理机，15是铺网机，16是针刺机，17是喂棉箱箱体护板，18是小隔板，19是固定挡板，20是彩虹单纤维网，21是定向回转帘，22是补偿帘，23是铺网帘，24是蓬松彩虹纤维网，25是成网帘，26是输出口。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步地说明：

本发明公开了一种用于制备乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性分层毡材的喂棉箱13，图1是本发明采用的干法制毡线装置的流程图，装置包括三台的开包机12、与开包机12连接的多合一喂棉箱13、与喂棉箱13相连的梳理机14、与梳理机14相连的铺网机15、与铺网机15相连的针刺机16。3种纤维进入开包开松系统(A、B、C)后进入自主改造的三合一喂棉箱13，同步送入梳理机14进行梳理，然后经过铺网机15交叉铺网，最后在针刺机16中针刺固结。

图2是本发明装置的结构示意图，图3是本发明输出端的结构示意图，一种用于制备乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性分层毡材的喂棉箱13，喂棉箱13包括三个喂棉区，喂棉区包括输入端、输送段和输出端，输入端与开包机12相连，输出端通过皮带称11连接至梳理机14相连，各喂棉区之间通过活动隔板分隔，输出端包括由设置于皮带称11两侧的固定挡板19、喂棉箱箱体护板17和设置于皮带秤上方的小隔板18形成的输出口26，输送段分为输入仓、均棉仓和送棉仓。

输入端包括凝棉器1、凝棉器1与输入仓内的储棉箱2相接，输入仓内、储棉箱2的下方设有输出罗拉3、与输出罗拉3输出方向上的开松罗拉4，输出罗拉3为相反方向转动的两个辊，棉花从两个辊之间输送，开松罗拉4上分布有开松针用于开松。

输入仓的下部设有进料传感器5，进料传感器5可上下调节高度，输入仓的下端设有水平底帘6用于放置及运输棉花，与输入仓相连的均棉仓包括与水平底帘6相连接的斜帘7和与斜帘7形成间隙的均棉罗拉8，斜帘7上分布有凸针用于勾抓棉花向斜上方运输，均棉罗拉8位于斜帘7上部，用于均匀铺平多余棉花纤维至斜帘7上的棉花，与均棉仓相连的输出仓包括在斜帘7输出方向上的剥棉罗拉9、以及位于剥棉罗拉9下方的带活门的送棉通道10，剥棉罗拉9上分布有剥离针，用于将斜帘7输送而来的棉花剥离至带活门的送棉通道10，而后输送至喂棉箱13输出口26，再输送至皮带称11。

喂棉机的工作流程为：不同种类及配比的纤维原料分别送入三组开包开松系统后，被风机经凝棉器1送入储棉箱2。此时，如果进料传感器5未被纤维遮挡，输出罗拉3则开始工作，将纤维经开松罗拉4输出下落至水平底帘6。经过水平底帘6和斜帘7向后道运输。均棉罗拉8在斜帘7顶端位置将多余的纤维剥回原料箱，并且同步进行开松和均棉工作。纤维被剥棉罗拉9从斜帘7上剥离，送入带活门的送棉通道10，最后在皮带称11汇成一种左中右三道彩虹棉。

喂棉箱13分左中右三个仓位，三个仓位独立工作。按功能性需求分别设计外功能层、芯层刚性骨架层、外功能层的纤维原料及配比，分别将各仓位纤维送到皮带称11汇成一种左中右依次对应毡材各层的彩虹棉，再将纤维均匀地送入梳理机14中，三道彩虹棉分别在皮带称11、喂棉箱13的输出口26输出纤维。通过控制喂棉箱13输出端中间的小隔板18，可以控制三道彩虹棉的各自幅宽，并在皮带称11后端汇合，而后向后道运输，汇成一种左中右依次对应外功能层、芯层刚性骨架层、外功能层的三道彩虹棉，同步喂入梳理机14，三道彩虹棉经梳理机14梳理后在左中右各自区域形成三道彩虹单纤维网，彩虹单纤维网经过交叉铺网后得到上中下依次为外功能层、芯层刚性骨架层、外功能层的复合毡。

图4是左中右三道彩虹单纤维网交叉铺网过程示意图，三道彩虹棉经梳理机14梳理后在左中右各自区域形成外功能层(三角形)、芯层刚性骨架层(圆形)、外功能层(正方形)的三道彩虹单纤维网20，彩虹单纤维网进入铺网机15后，经过定向回转帘21、补偿帘22、铺网帘23交叉铺网后在成网帘25得到上中下依次为外功能层(三角形)、芯层刚性骨架层(圆形)、外功能层(正方形)的蓬松彩虹纤维网24。

图5是本发明装置制备而成的毛毡的侧边截面示意图，图中虚线框内即为单纤维网，蓬松彩虹纤维网经针刺固结后即为本发明所述的一种新型乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材。

毡材自上而下依次为外功能层、芯层刚性骨架层、外功能层，多层结构在梳理、铺网、针刺工艺中实为整体结构，无明显界面分层。其中功能层和外功能层可为吸音降噪层、增韧抗冲层、气味改善层、耐温绝热层等，吸音降噪层、增韧抗冲层、气味改善层和耐温绝热层是以热塑性基材纤维为粘结基体，以化学纤维、无机纤维或天然纤维等为功能材料开松混合得到的复合纤维结构，刚性骨架层是以热塑性基材纤维为粘结基体，以增强纤维为增强材料开松混合得到的复合纤维结构。

外功能层或作为绝热吸音层、增韧抗冲层主要是由20％-60％基材纤维和40％-80％聚酯纤维、30％-70％基材纤维和70％-30％增强纤维或20％-40％基材纤维、20％-40％聚酯纤维和20％-40％增强纤维开松混棉而成。

外功能层或作为气味改善层主要是由30％-70％基材纤维和70％-30％天然纤维开松混棉而成。

外功能层或作为耐温阻燃层主要是由20％-60％阻燃改性基材纤维和40％-80％阻燃改性聚酯纤维、30％-70％阻燃改性基材纤维和70％-30％增强纤维或20％-40％阻燃改性基材纤维、20％-40％阻燃改性聚酯纤维和20％-40％增强纤维开松混棉而成。

外功能层或作为疏水拒油层主要是由20％-60％疏水改性基材纤维和40％-80％疏水改性聚酯纤维、30％-70％疏水改性基材纤维和70％-30％增强纤维或20％-40％疏水改性基材纤维、20％-40％疏水改性聚酯纤维和20％-40％增强纤维开松混棉而成。

芯层刚性骨架层主要由35％-65％基材纤维和65％-35％增强纤维开松混棉而成。

基材纤维为聚丙烯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚对苯二甲酸乙二醇纤维与聚乳酸纤维中的一种或几种，甚至可以是多组份混纺纤维；增强纤维为玻璃纤维、麻纤维、竹纤维、玄武岩纤维与碳纤维中一种或几种。

本发明一种新型乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材需要赋予毡材不同功能性，克重对比普通毡材相应较高，在生产中必须相应的提高喂棉箱13的喂入量，调节范围由300-500kg/h上调至600-900kg/h。由此也进一步提高了生产产能。

另外，通过调节三合一喂棉箱13三个仓位的喂入量，并在输出端通过中间活动隔板调节不同仓位的出料幅宽，来改变彩虹单纤维网左中右三部分的宽度及面密度。最终，赋予所得毡材上中下层不同的厚度及体密度。上层、中层和下层毡材体密度可自由控制，可调节范围为0.1-0.6g/cm³。为了配合三合一喂棉箱13的高输入量，需要将铺网机15的铺网层数从10-30层提升至20-40层。为了配合铺网机15输出的蓬松纤维网，需要将针刺机16板距从12-18提升至16-22，并且将针刺机16的针深和针密均相应提升10％-50％。

以下为通过本发明装置制备而成的毡材与其余毡材的对比案例。

实施一：

新型乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材结构自上而下为增韧层、骨架层、增韧层，其具体制备过程为：

首先分别在开包系统A中投入40％聚丙烯纤维和60％聚酯纤维、开包系统B中投入45％聚丙烯纤维和55％玻璃纤维以及开包系统C中投入40％聚丙烯纤维和60％聚酯纤维，经过开包、开松过程后，按质量配比2:3:2送入三合一喂棉箱13中，并且皮带称11处幅宽设置为2:3:2，随后皮带称11处汇成左中右三道彩虹棉，同步喂入梳理机14梳理后在左(三角形)中(圆形)右(正方形)各自区域形成依次对应增韧层、骨架层、增韧层的三道彩虹单纤维网(如图4所示)，再经过交叉铺网、针刺固结后得到彩虹毡(如图5所示)。

作为对比，分别以40％聚丙烯纤维和60％聚酯纤维、45％聚丙烯纤维和55％玻璃纤维、40％聚丙烯纤维和60％聚酯纤维经过开包、开松、梳理、铺网和针刺后得到三卷毡材，且控制毡材面密度之比为2:3:2。然后，将三卷毡材按次序铺叠送进针刺区，将毡材刺紧实得到多层合刺毡。

作为对比，把40％聚丙烯纤维和60％聚酯纤维、45％聚丙烯纤维和55％玻璃纤维、40％聚丙烯纤维和60％聚酯纤维分别经过各自的开包、开松、梳理、铺网系统后，依次铺叠后得到三层结构的蓬松纤维网。然后，进入针刺区将毡材刺紧实得到多梳多铺毡。

在保证三者面密度(1400g/m²)一致的情况下，均压制成4mm厚度板材，并对比三种工艺生产的差异。

多层合刺毡制备所需设备最少，仅需一套开包开松系统、一台喂棉箱13、一台梳理机14、一台铺网机15和一台针刺机16。但该工艺需要分别对不同成分的结构单独制毡，然后将单组分毡合刺，共需四道工序来完成制毡，并且在完成一个组分配比制毡后需要将设备内的残料都清理干净才能进行下一工序工作。因此，此工艺费时费力，产量低下，并且容易造成材料浪费。

多梳多铺毡和彩虹毡制备均是一步法制备，只需将设计好的纤维配比投入相应的开包机12中便可完成多层结构毡材的制备。这两种方法工艺都很简单，可以大幅提升生产效率，实现连续化生产。相对于彩虹毡制备，多梳多铺工艺需要多投入两台梳理机14和两台铺网机15，这两台设备是整条生产线中除针刺机16外最昂贵的设备，大概需要增加一倍的设备投入，并且也增加了能耗和维修保养的成本。

对比三种工艺最终成型后板材的力学性能。其中，彩虹板材的弯曲强度和拉伸强度都是最优的。多层合刺工艺在合刺固结的过程中各层刚性纤维的过度破坏使得成型板材弯曲强度和拉伸强度明显降低。彩虹毡三层结构在梳理、铺网、针刺工艺中实为整体结构，界面层之间由外至里从增韧层纤维配比逐渐向刚性骨架层过渡，因此在界面层处的纤维配比是个渐变过程。使得板材的韧性结构和强度结构更好地结合，从而进一步提升板材的力学性能。而多梳多铺工艺所得板材三层结构界面明确，使得板材力学性能在界面处有一定损耗，因此其力学性能略差于彩虹板材。

实施二：

纤维增强轻质热塑性低设备成本无界面分层的高吸音性一体毡材结构自上而下为隔音层、骨架层、吸音层，其具体制备过程为：

首先分别在开包系统A中投入80％聚丙烯纤维和20％聚酯纤维、开包系统B中投入50％聚丙烯纤维和50％玻璃纤维以及开包系统C中投入40％聚丙烯纤维和60％聚酯纤维，经过开包、开松过程后，按质量配比1:2:4送入三合一喂棉箱13中，并且皮带称11处幅宽设置为1:6:3，随后皮带称11处汇成左中右三道彩虹棉，同步喂入梳理机14梳理后在左(三角形)中(圆形)右(正方形)各自区域形成依次对应隔音层、骨架层、吸音层的三道彩虹单纤维网(如图4所示)，再经过交叉铺网、针刺固结后得到彩虹毡(如图5所示)。

作为对比，分别以80％聚丙烯纤维和20％聚酯纤维、50％聚丙烯纤维和50％玻璃纤维、40％聚丙烯纤维和60％聚酯纤维经过开包、开松、梳理、铺网和针刺后得到三卷毡材，且控制毡材面密度之比为1:2:4。然后，将三卷毡材按次序铺叠送进针刺区，将毡材刺紧实得到多层合刺毡。

作为对比，把80％聚丙烯纤维和20％聚酯纤维、50％聚丙烯纤维和50％玻璃纤维、40％聚丙烯纤维和60％聚酯纤维分别经过各自的开包、开松、梳理、铺网系统后，依次铺叠后得到三层结构的蓬松纤维网。然后，进入针刺区将毡材刺紧实得到多梳多铺毡。

在保证三者面密度(1400g/m²)一致的情况下，再经过相同的制板工艺压制成相同厚度(7mm)板材后进行对比。

表1：三种工艺所得板材的阻抗管测试吸音性能

多层合刺带来的过度针刺导致刚性纤维断裂严重，使得材料成型后刚性纤维无法达到设计的膨胀能力，使得板材无法形成较好的空腔结构，从而导致材料吸音性能下降。

多梳多铺工艺所得毡材三层结构中各层体密度无法自主控制，只能凭借各层纤维的膨胀能力自由成型，因此无法获得体密度有明显差异的结构。

彩虹毡对比其他两种工艺优势在于，可以通过三合一喂棉箱13出口处中间活动隔板的调节，来控制三层结构中各层体密度。从而赋予板材差异化体密度，所以在各频段都有较好吸音性能。另外，由于彩虹毡三层结构在梳理、铺网、针刺工艺中实为整体结构，经过交叉铺网后，界面层之间由外至里从隔音层或吸音层纤维配比逐渐向芯层刚性骨架层过渡，因此在界面层处的体密度变化也是个渐变过程。这一结构特点进一步提升了声波在板材内部的能量消耗，也就进一步提升了板材的吸音性能。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明并不限于以上实施例，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材，其特征在于，所述的毡材至少包括上下两层的外功能层和中间的芯层刚性骨架层，所述的毡材为包括两层外功能层与芯层刚性骨架层的至少三道以上的道彩虹单纤维网之间经过交叉铺网及针刺而成为复合毡。

2.根据权利要求1所述的乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材，其特征在于，所述的外功能层为绝热吸音层或增韧抗冲层或气味改善层或疏水拒油层，所述的芯层刚性骨架层主要由35％-65％基材纤维和65％-35％增强纤维开松混棉而成。

3.一种制备如权利要求1或2所述的乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材的装置，其特征在于，包括至少三台以上的开包机(12)、与开包机(12)连接的多合一喂棉箱(13)、与喂棉箱(13)相连的梳理机(14)、与梳理机(14)相连的铺网机(15)、与铺网机(15)相连的针刺机(16)。

4.根据权利要求3所述的乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材的装置，其特征在于，所述的喂棉箱(13)包括至少三个以上的喂棉区，所述的喂棉区包括输入端、输送段和输出端，所述的输入端与开包机(12)相连，所述的输出端通过皮带称(11)连接至梳理机(14)相连，所述的各喂棉区之间通过活动隔板分隔，所述的输出端包括由设置于皮带称(11)两侧的固定挡板(19)、喂棉箱(13)箱体喂棉箱箱体护板(17)和设置于皮带秤上方的小隔板(18)形成的输出口(26)，所述的输送段分为输入仓、均棉仓和送棉仓。

5.根据权利要求3所述的乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材的装置，其特征在于，所述的输入仓内、设有与凝棉器(1)相连的储棉箱(2)，所述的储棉箱(2)的下方设有输出罗拉(3)、及与输出罗拉(3)输出方向上的开松罗拉(4)；所述的输入仓的下部设有进料传感器(5)，所述的进料传感器(5)可上下调节高度，所述的输入仓的下端设有水平底帘(6)用于放置及运输棉花。

6.根据权利要求4或5所述的乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材的装置，其特征在于，所述的与输入仓相连的均棉仓包括与水平底帘(6)相连接的斜帘(7)和与斜帘(7)形成间隙的均棉罗拉(8)，所述的斜帘(7)上分布有凸针用于勾抓棉花向斜上方运输，所述的均棉罗拉(8)位于斜帘(7)上部，用于均匀铺平多余棉花纤维至斜帘(7)上的棉花。

7.根据权利要求6所述的乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材的装置，其特征在于，与均棉仓相连的输出仓包括在斜帘(7)输出方向上的剥棉罗拉(9)、以及位于剥棉罗拉(9)下方的带活门的送棉通道(10)，所述的剥棉罗拉(9)上分布有剥离针，用于将斜帘(7)输送而来的棉花剥离至带活门的送棉通道(10)，而后输送至喂棉箱(13)输出口(26)，再输送至皮带称(11)。

8.一种乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)按功能性需求分别设计至少上下两层外功能层和芯层刚性骨架层的纤维原料及配比；

2)各层纤维原料分别经过相应的开包机(12)开包、混棉、开松后送入多合一喂棉箱(13)中，经凝棉器(1)送入储棉箱(2)；

3)输出罗将纤维经开松罗拉(4)输出下落至水平底帘(6)，经过水平底帘(6)和斜帘(7)运输，均棉罗拉(8)在斜帘(7)上端位置将多余的纤维剥回斜帘(7)的纤维上；

4)纤维被剥棉罗拉(9)从斜帘(7)上剥离，送入带活门的送棉通道(10)送至输出口(26)，然后输送至皮带称(11)；

5)通过皮带依次送至梳理机(14)梳理、铺网机(15)交叉铺网以及针刺机(16)针刺，最终合成复合毡。

9.根据权利要求8所述的乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材的制备方法，其特征在于，所述的喂棉箱(13)的喂入量为600-900kg/h，各层毡材的体密度为0.1-0.6g/cm³。

10.根据权利要求8所述的乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材的制备方法，其特征在于，所述的铺网机(15)的铺网层数为20-40层，针刺机(16)板距为16-20mm，针深为7-12mm，针密为40-100针刺数/cm²。

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