[发明专利]一种天然麻纤维增强复合材料的模压-轧制复合成型工艺方法

说明书

本发明提供了一种天然麻纤维增强复合材料的模压‑轧制复合成型工艺方法。其中天然麻纤维必须进行脱胶与改性处理，其中基材可以是聚丙烯、聚乳酸、聚乙烯、尼龙6、尼龙66纤维等。将天然麻纤维与热塑性树脂基纤维固相共混，通过气流铺网或者梳理铺网和针刺固结而成毡材(预制体)，在轧制成型的基础上增设成型模具，调节压辊之间的间隙，进行复合成型。由于闭式模具作用，将沿轧制方向的剪切力一部分转化成法相方向的压力，增加压下量，也可以有效避免轧制过程中试样边缘的开裂，从而制备不同厚度的麻纤维复合板材。模具内部带有形状各异的型腔，方便成型各种形状的制品。

技术领域

本发明属于汽车内饰件制造领域，涉及了一种麻纤维增强复合材料的复合成型工艺。

背景技术

近年来，随着汽车轻量化的推进和低成本的需求，麻纤维增强复合材料在汽车内饰件制造中的作用越来越大。目前，各汽车工业大国已大量使用天然麻纤维复合材料。其中产品包括轿车的门内板、行李箱、顶棚、座椅背板、衣帽架、仪表盘，也有卡车和客车的车厢内衬板、门板、顶棚、座椅背板等。因天然麻纤维复合材料在重量和成本方面所具有的优势，已被尝试用于汽车外部部件(如挡泥板衬和扰流板)。为了扩大麻纤维复合材料在汽车领域的应用，提高复合材料的力学性能是当务之急。

现有的天然麻纤维增强复合材料的成型工艺主要采用模压方法，模压的压力为垂直向下的压力，完全借助液压机，在达到一定程度后复合材料的内部组织的致密度很难进一步提高，因此材料的力学性能也难以进一步提高。

发明内容

为了解决上述问题，提供一种高效的、高性能天然麻纤维增强复合材料的成型工艺方法，本发明所采用的技术方案技术具体如下：

1)首先将长度为6.5～7.5cm的天然麻纤维和热塑性树脂纤维进行固相共混30～60s，再通过气流铺网或梳理铺网，以及针刺固结，制备出天然麻纤维和热塑性树脂纤维的混合毡材(预制体)；

2)将热塑性纤维无纺布和/或热塑性树脂薄膜置于混合毡材的上下表面；

3)在将步骤2)得到的混合毡材裁剪成最终产品所要求的尺寸后，将混合毡材放入模具中，与模具一起加热，加热温度设定为130～300℃，加热时间为1～8min；模具材料采用热作模具钢。

4)将模具转移至轧机上，进行轧制，将轧辊温度升高至70～100℃，调节辊缝距离进行轧制，轧辊速度100-300转/min，辊缝的厚度等于模具厚度。轧制结束后脱模得到最终产品，板材厚度1-5mm。

所述的天然麻纤维为汉麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、苎麻纤维、剑麻纤维中的中的一种或几种的混合物。

热塑性树脂薄膜或纤维为聚丙烯、聚乳酸、聚乙烯、尼龙6或尼龙66的树脂薄膜或纤维。

优选地，在步骤2)和步骤3)之间还包含有阻燃处理步骤，具体如下：将混合毡材浸入配制好的阻燃剂溶液中，然后取出后热风干燥。该步骤中添加了阻燃剂，能够改善复合板材的阻燃性能。

本发明的有益效果：

通过本发明提供的技术，可以实现汽车内饰件的轻量化和健康安全性。轧机的使用，不需要借助液压机，减少了能源的消耗，提高了生产效率。模具的使用，将沿轧制方向的剪切力一部分转化成法相方向的压力，增加压下量，使内部组织致密，力学性能提高。而且模具内部带有形状各异的型腔，方便成型各种形状的制品。

附图说明

图1为麻纤维增强复合材料模压-轧制复合成型工艺流程图；

图2为轧制设备示意图：其中，(a)为主视图；(b)为侧视图；(c)为俯视图；

图3为模具设备示意图：其中，(a)为主视图；(b)为侧视图；(c)为俯视图。

具体实施方式