CN203779977U - 一种低克重及高剥离强度纤维增强热塑性树脂复合板材 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低克重、高剥离强度纤维增强热塑性树脂复合板材。复合板材自上而下依次为面料层、纤维板芯和面料层，通过针刺复合工艺，将面料层、纤维板芯和面料层进行针刺复合，通过未经热压成为纤维板芯的纤维毛毡的纤维与面料层的面料纤维之间的物理缠结而结合。本实用新型的复合板材节省了材料成本，可降低汽车油耗，符合节能减排的要求，大大提高了复合板材面料的剥离强度，节省了人力成本、时间成本，提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型一种复合板材，具体地说，是一种低克重、高剥离强度纤维增强热塑性树脂复合板材。
背景技术
纤维增强热塑性树脂基复合板材相比于聚氨酯板材具有冲击韧性好、吸音性能优异、可再生利用等优点，已逐渐被应用于汽车顶棚、底护板、备胎罩等。
目前国内制备纤维增强热塑性树脂复合板材主要有两种工艺：一种是湿法工艺，以泡沫代替水为分散悬浮介质，将纤维、树脂粉末等一起加入其中，形成悬浮液，利用机械搅拌絮化纤维，在重力作用下，絮化纤维与悬浮液分离形成胚毡，再经排湿干燥，树脂熔融塑化，复合，定型等，制成轻质板材；另一种是干法工艺，增强纤维与热熔树脂纤维混合开松，梳理，铺网，针刺，制成板芯3，再贴合胶膜2和面料1制成纤维增强热塑性树脂复合板材，如图1所示。相比之下，干法工艺的优点在于可以梳理长达100～150mm的纤维，不排放废气、废水，生产过程对环境友好，符合如今制造业的环保的要求，生产工艺也相对简单。
节能、环保、安全是当今世界汽车业关注的主要话题，而汽车轻量化技术是实现这一目标的重要途径。干法制备的纤维增强热塑性树脂复合板材在汽车上的应用越来越多，克重可以在较大范围内变化，从700g/m2到2000g/m2，其机械性能、保温性能、吸音性能等也各不相同，应用于汽车不同区域。如今，复合板材的轻量化已经达到瓶颈，难以在保持其综合性能的情况下继续减轻重量。
综上所述，在保持复合板材机械性能的情况下，寻求一种新型结构的低克重纤维增强热塑性树脂复合板材，并能增加面料与板芯基材间的剥离强度，有很大的市场潜力。
实用新型内容
针对上述现有纤维增强热塑性树脂复合板材存在的不足，本实用新型提供了一种低克重、高剥离强度的纤维增强热塑性树脂复合板材，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
本实用新型是一种低克重及高剥离强度纤维增强热塑性树脂复合板材，复合板材自上而下依次为面料层、纤维板芯和面料层，通过针刺复合工艺，将所述面料层、纤维板芯和面料层进行针刺复合，通过未经热压成为纤维板芯的纤维毛毡的纤维与面料层的面料纤维之间的物理缠结而结合。
作为进一步地改进，本实用新型所述的纤维板芯为经过热压工艺后的纤维毛毡。
作为进一步地改进，本实用新型所述的纤维毛毡为经过针刺工艺后的至少一层的混合纤维网。
作为进一步地改进，本实用新型所述的面料为机织面料、针织面料、针刺无纺布、水刺无纺布、热轧无纺布中的一种，其克重范围在30～130g/m2。
作为进一步地改进，本实用新型所述的纤维毛毡为增强纤维和热塑性树脂纤维的混合物。
作为进一步地改进，本实用新型所述的增强纤维为聚乳酸纤维、竹纤维、麻纤维、玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维中的一种或几种纤维的混合物。
作为进一步地改进，所述的热塑性树脂纤维是聚丙烯纤维PP、聚乙烯纤维PE、聚酰胺纤维PA、聚对苯二甲酸乙二醇纤维PET中的一种或几种聚合物纤维的混合物。
本实用新型的上述技术方案相比现阶段的干法技术有以下优点：
（1）本实用新型所述复合板材的制备工艺中，由于将面料和纤维毛毡进行合刺，未使用胶膜，板材克重可以减少70-240g/m2，节省了材料成本，可降低汽车油耗，符合节能减排的要求。
（2）本实用新型所述的复合板材的面料与纤维毛毡通过纤维间的物理缠结结合，与传统的胶膜粘结相比，大大提高了复合板材面料的剥离强度。
（3）本实用新型所述的复合板材在生产时省去了胶膜放卷工序，节省了人力成本、时间成本，提高了工作效率。
因此，根据本实用新型所制得的纤维增强热塑性树脂复合板材具有轻质、高剥离强度、工艺简单、节约成本的优点，在同类产品中具有极大的市场优势。
附图说明
图1为传统纤维增强热塑性树脂复合板材结构；
图2为本实用新型纤维增强热塑性树脂复合板材结构；
图中，1是面料，2是胶膜，3是板芯，4是面料层，5是纤维板芯。
具体实施方式
本实用新型公开了一种低克重及高剥离强度纤维增强热塑性树脂复合板材，自上而下依次为面料层4、纤维板芯5和面料层4，将面料层4、纤维板芯5和面料层4通过针刺复合工艺进行针刺，通过未经热压成为纤维板芯5的纤维毛毡的纤维与面料层4的面料纤维之间的物理缠结而结合，纤维板芯5为经过热压工艺的纤维毛毡，纤维毛毡为经过针刺工艺的至少一层的混合纤维网。
针刺复合工艺是指：将增强纤维与热塑性树脂纤维均匀混合后铺成一定层数的混合纤维网，然后将面料与混合纤维网一起通过针刺机制成具有一定强度的纤维毡，此纤维毡包括纤维毛毡和面料层4。
经过针刺复合工艺之后所形成的纤维毡经过热压之后，其中的纤维毛毡成了纤维板芯5，纤维毡成了本实用新型所述的复合板材。
物理缠结指：在针刺过程中，刺针的沟刺带住纤网表面和里层的一些纤维随刺针穿过纤网层，使纤维在运动过程中相互缠结。针刺一定深度后回升，此时沟刺是顺向，纤维脱离沟刺以近乎垂直的状态留在纤网内，犹如许多的纤维束“销钉”钉入纤维网，物理缠结就是指面料的纤维通过刺针带入纤维毛毡内形成缠结。下面结合说明书附图通过具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步地说明：
首先按照以下配比称取各原料：PP纤维48％，规格6旦尼尔×60mm；玻璃纤维52％，规格11旦尼尔×80mm；
前道非织造工艺
将称量好的PP纤维和玻璃纤维通过粗开松机充分混合开松粗，然后由输棉风机送至混棉箱；混棉箱将充分开松混合的纤维混合均匀，由风机输送至精开松机；精开松机将粗开松及混合的纤维进行精开松，精开松后的纤维由风机送至振 动棉箱；将充分开松混合的纤维经尘笼再到大棉仓，经输送帘、斜帘(钉帘)、拔棉辊打手充分混合，在均棉辊打手、振动板的作用下，棉箱产生均匀筵棉，再经压棉辊和输出帘输出至梳理机；梳理机将充分开松处理的纤维通过充分梳理后成为均匀分布的纤维网，并采用双道夫出棉方法输送至交叉铺网机；交叉铺网机将梳理好的纤维网进行交叉铺网成多层混合纤维网，将面料层4水刺无纺布在混合纤维网上下方对中放卷，然后通过喂入机将混合纤维网与水刺无纺布输送至针刺机对其进行定型针刺，此为针刺复合工艺，最终制成毡卷。刺针在针刺阶段将无纺布的纤维带入纤维毛毡中，形成一个个的“销钉”，无纺布纤维与混合纤维网之间的纤维形成了“物理缠结”，因此具有很大的剥离强度。
后道处理工艺
将成卷的毛毡通过风透式拉幅烘箱进行加热，然后通过滚筒热压进行热压成型，再经滚筒冷压冷却定型，此时，纤维毛毡成了纤维板芯5，纤维毛毡和面料层4针刺复合而成的纤维毡热压后成了本实用新型的复合板材，最后经裁切机裁成需要大小的复合板材。
通过对比本实用新型工艺与传统胶膜粘结工艺所制得的复合板材可得，传统复合板材的面料层4与纤维板芯5容易剥离，而本实用新型复合板材的即使面料层4撕裂，也难以与纤维板芯5剥离，这就是通过针刺复合工艺及物理缠结所构成的本实用新型结构所能达到的技术效果。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种低克重及高剥离强度纤维增强热塑性树脂复合板材，其特征在于：所述的复合板材自上而下依次为面料层(4)、纤维板芯(5)和面料层(4)，将所述面料层(4)、纤维板芯(5)和面料层(4)通过针刺复合工艺进行针刺，通过未经热压成为纤维板芯(5)的纤维毛毡的纤维与面料层(4)的面料纤维之间的物理缠结而结合。
2.根据权利要求1所述的复合板材，其特征在于，所述的纤维板芯(5)为经过热压工艺的纤维毛毡。
3.根据权利要求1所述的复合板材，其特征在于，所述的纤维毛毡为经过针刺工艺的至少一层的混合纤维网。
4.根据权利要求1所述的复合板材，其特征在于，所述的面料为机织面料、针织面料、针刺无纺布、水刺无纺布、热轧无纺布中的一种，其克重范围在30～130g/m2。
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|---|---|---|---|---|
| CN104690785A (zh) * | 2015-03-24 | 2015-06-10 | 四川华象林产工业有限公司 | 竹制油毡复合板及其制备方法 |
| CN114953661A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-08-30 | 吉林省新维材料科技有限公司 | 汽车顶棚用防霉阻燃玄武岩纤维复合材料及其制造方法 |
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