[发明专利]汽车内饰板芯层用天然纤维复合材料毡的加工系统及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种天然纤维复合材料毡，具体涉及一种汽车内饰板用天然纤维复合材料毡的加工系统及工艺，属于纤维复合材料的制备领域。

背景技术

目前用于制造汽车内饰板基板的材料多是聚丙烯、聚氨酯等化学合成材料。一方面，制备这些材料的自然资源有限，不可再生，并在加工过程中对环境产生污染；另一方面，伴随着人们环保意识的不断增强以及现代汽车工业中汽车内饰件材料向高吸音、轻量化、高强度、环保且可回收方向的发展，原有的聚丙烯板及其与木粉的复合板和聚氨酯板等已不能适应现代汽车发展的需要，因而各种天然纤维被人们进一步认识并引入汽车零部件生产领域。

部分天然纤维比如麻纤维、棕纤维，可以作为隔热、隔音和阻尼材料；特别是当这些天然纤维作为聚合物基复合材料的填充和增强材料时，因其质轻价廉、环保亲和、非脆性断裂等优势而得到汽车生产厂家的青睐。利用这类天然纤维和化学合成纤维的混合-胶粘-热压技术，可以加工汽车内饰件用的纤维板材，其产品特性与传统的聚丙烯板及其与木粉的复合板和聚氨酯板等相比，更新型，更实用，无毒环保，质量轻，吸湿性好，且生产成本低。

天然纤维复合材料板的加工方式通常是把天然纤维和化学纤维混合制成毡再热压成型。目前的纤维毡多采用针刺预定型方式，在材料制备阶段获得独立的一块块矩形纤维毡，然后在复合模具上一件件独立地热压成型，缺乏复合材料制备和成型加工的一体化设计，没有发挥出材料制备阶段对材料成型阶段的更直接帮助，导致热压成型时自动化程度低，需要额外且复杂的输送机构、夹持器、定位器，工人劳动强度大，产品质量不稳定，生产成本高。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种汽车内饰板芯层用天然纤维复合材料毡的加工系统及工艺。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

汽车内饰板芯层用天然纤维复合材料毡的加工系统，包括纤维网生成装置，纤维网生成装置通过底帘连接烘箱，底帘设有驱动结构，烘箱出来的纤维网通过热压装置延展至收卷装置，烘箱内设有将纤维网绕成S形的导布辊、支撑输送辊，所述的热压装置为一对可加热加压的转动辊，所述的纤维网生成装置包括依次连接的开松装置、梳理装置和铺网装置。

所述的烘箱设有向纤维网两面喷涂添加剂的喷涂装置。

所述开松装置为开松机，梳理装置为梳理机，铺网装置为铺网机，开松机的出口经风机连通至混棉箱，梳理机设有杂乱辊，以提高纤维间的无序缠结程度，增加纤维网的力学性能，铺网机包括铺网帘，铺网机的下方设有底帘，所述底帘设有驱动结构，底帘的输出末端位于烘箱内的底部。

所述烘箱内还安装有间隙大小可调的压辊，用于逐步减小烘干后获得天然纤维复合材料毡的厚度。

所述的喷涂装置为两组直线往复式喷嘴，分别安装于烘箱的入口和烘箱内“S”形的中间层的上方。

应用上述装置进行加工的工艺，包括步骤如下：

将所需各类纤维经开松装置开松并在混棉机内混合均匀后，连续送入梳理装置梳理，然后经铺网装置铺网，并由底帘将铺设好的连续纤维网输送至烘箱内加热，110～135℃加热至部分纤维受热熔融，从而粘接混合纤维中的各种纤维，然后经一对200～250℃的可调间隙转动辊热压定型，冷却后收卷。

所述的纤维网在送入烘箱时分别在纤维网的上表面和下表面喷涂添加剂。烘箱的加热作用加速喷涂的添加剂中的水分蒸发。添加剂优选阻燃剂、抑菌剂或两者混合物。抗菌剂优选有机硅季铵盐类抗菌剂，阻燃剂为磷氮类阻燃剂，优选磷酸胍。

上述工艺中所需的纤维组成为：玄武岩纤维和/或玻璃纤维5-35份、表面改性的天然植物纤维5-35份、涤纶纤维15-35份、低熔点皮芯型复合纤维15-25份、高熔点纤维15-25份，所述高熔点纤维与低熔点皮芯型复合纤维的熔点差异大于20℃。

所述的低熔点皮芯型复合纤维为具有皮芯结构的ES纤维、4080纤维、Efpakal L90纤维、N40纤维、聚乙烯纤维或聚酯纤维。优选的，具有皮芯结构的ES纤维、4080纤维。4080纤维（皮层为50%低熔点的聚酯，芯层为50%半消光聚酯）。低熔点的聚酯是一种具有较低熔点的无规共聚改性聚酯，是生产热粘合纤维的一种原料，熔点一般为110～135℃。可以在较低温度下加热熔化起到粘接其它纤维的作用，特别的是这种皮芯型复合低熔点皮芯型复合纤维粘合时不会像单组分低熔点皮芯型复合纤维那样产生熔缩现象，在皮层熔化时芯层仍能保持纤维状。低熔点复合纤维ES纤维也是一种典型的皮芯结构（皮层为聚乙烯，熔点在130℃左右，芯层为聚丙烯，熔点为160℃左右）。