一种新型汽车顶篷用三维机织复合材料及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型汽车顶篷用三维机织复合材料及其制造方法，首先，以湿纺亚麻纱(细度24?36Nm)为增强体，丙纶(PP)长丝为基体，在花式捻线机上形成丙纶长丝包覆亚麻纱的包缠纱；其次，将包缠纱分别作为经、纬纱，采用三维浅交弯联结构为基本组织，在三维织造专用设备上织造三维浅交弯联机织物，织物层数为3层；最后，用美国Carver热压机对上述三维机织物进行热压成型，以制备汽车顶篷用三维机织复合材料。本产品具有环保性、整体性、轻质、高强、抗冲击、隔音、隔热等特性。
【专利说明】
一种新型汽车顶篷用三维机织复合材料及其制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及三维结构复合材料设计技术领域，尤其涉及一种新型汽车顶篷用三维机织复合材料及其制造方法。
【背景技术】
[0002]汽车工业是产业用纺织品的最大用户之一。相应的，用于汽车内饰(汽车顶篷、地板等)的纺织复合材料也拥有广阔的发展空间。目前，汽车内饰用复合材料应用最为广泛的是热固性复合材料，具有强度高、刚性好的特点。但是，这类复合材料的树脂基体固化后不能回收利用，容易污染环境;另外，大量用于该领域的复合材料增强体是难以自然降解的玻璃纤维、芳纶等高性能纤维。
[0003]近年来，用可降解的天然纤维作为增强体的热塑性复合材料越来越受到重视，其研究也已取得初步成效。例如利用天然纤维(苎麻、亚麻、剑麻、黄麻等)为增强体的热塑性麻纤维增强复合板材已获得汽车行业的广泛认可。热塑性麻纤维复合材料板材不仅具有拉伸强度大、伸长率高、低音隔热、燃烧速率低等特点，而且密度低、重量较其他材料降低10%?40%，顺应了汽车轻量化的要求。
[0004]因此，需要提供一种新型汽车顶篷用三维机织复合材料及其制造方法来解决上述问题。
【发明内容】
[0005]为了解决该问题，本发明公开了一种新型汽车顶篷用三维机织复合材料及其制造方法，它是选取亚麻作为复合材料的增强体，在花式捻线机上形成丙纶长丝包覆亚麻的纱线结构，在全自动剑杆织样机上织造三维角联锁结构机织物，然后用热压的方法制得三维机织复合材料。本发明具体的技术解决方案是:
[0006]一种新型汽车顶篷用三维机织复合材料及其制造方法，其特征在于:所述制造方法包括以下步骤:
[0007]I)亚麻纱/丙纶长丝包缠纱的制备:在花式捻线机上，以湿纺亚麻纱(细度24-36Nm)为增强体，丙纶(PP)长丝为基体，在花式捻线机上形成PP长丝包覆亚麻纱的包缠纱(其中亚麻纤维质量分数为48%，丙纶长丝为52% )；
[0008]2)三维浅交弯联机织物的制备:将上述包缠纱分别作为经、玮纱，采用三维浅交弯联结构为基本组织，根据上机图在三维织造专用设备上织造三维浅交弯联机织物，织物层数为3-5层；
[0009]3)汽车顶篷用三维机织复合材料的制备:采用美国Carver热压机对上述三维浅交弯联机织物进行热压成型，具体操作步骤如下，
[0010]①热压机升温，根据PP长丝的熔融温度，设定热压机的温度约为160°C-18(TC之间，并开始加热；
[0011 ]②入模，待热压机温度升到设定值后，将上述三维浅交弯联机织物放入模具中；
[0012]③合模加压，合模并加压，表压设定约为16MPa_19MPa之间；
[0013]④出模，保压结束后，待温度降至60°C以下时，开模，即得汽车顶篷用三维机织复合材料。
[0014]较佳的:本发明，首先，以湿纺亚麻纱(细度24-36Nm)为增强体，丙纶(PP)长丝为基体，在花式捻线机上形成丙纶长丝包覆亚麻纱的包缠纱;其次，将包缠纱分别作为经、玮纱，采用三维浅交弯联结构为基本组织，在三维织造专用设备上织造三维浅交弯联机织物，织物层数为3层;最后，用美国Carver热压机对上述三维机织物进行热压成型，以制备汽车顶篷用三维机织复合材料。本产品具有环保性、整体性、轻质、高强、抗冲击、隔音、隔热等特性。
[0015]本发明的有益效果为:
[0016]本发明具有良好的整体性，受外力作用时不易分层;能够实现产品的高纤维体积含量，提高产品的综合性能，如力学、隔音、耐冲击等性能。
[0017]在
【发明内容】
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在【具体实施方式】部分中进一步详细说明。本
【发明内容】
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0018]结合以下详细说明本发明的优点和特征。
【附图说明】
[0019]图1为本发明丙纶长丝包缠亚麻纤维示意图；
[0020]图2为本发明三维浅交弯联结构示意图；
[0021 ]图3为本发明三维机织复合材料模压成型制备工艺。
【具体实施方式】
[0022]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0023]为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的实施例。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
[0024]以下对本发明的实施例做出详细描述。
[0025]参照图1-3所示，一种新型汽车顶篷用三维机织复合材料及其制造方法，其特征在于:所述制造方法包括以下步骤:
[0026]I)亚麻纱/丙纶长丝包缠纱的制备:在花式捻线机上，以湿纺亚麻纱(细度24-36Nm)为增强体，丙纶(PP)长丝为基体，在花式捻线机上形成PP长丝包覆亚麻纱的包缠纱(其中亚麻纤维质量分数为48%，丙纶长丝为52% )；
[0027]2)三维浅交弯联机织物的制备:将上述包缠纱分别作为经、玮纱，采用三维浅交弯联结构为基本组织，根据上机图在三维织造专用设备上织造三维浅交弯联机织物，织物层数为3-5层；
[0028]3)汽车顶篷用三维机织复合材料的制备:采用美国Carver热压机对上述三维浅交弯联机织物进行热压成型，具体操作步骤如下，
[0029]①热压机升温，根据PP长丝的熔融温度，设定热压机的温度约为160°C-180°C之间，并开始加热；
[0030]②入模，待热压机温度升到设定值后，将上述三维浅交弯联机织物放入模具中；
[0031]③合模加压，合模并加压，表压设定约为16MPa_19MPa之间；
[0032]④出模，保压结束后，待温度降至60°C以下时，开模，即得汽车顶篷用三维机织复合材料。
[0033]较佳的:本发明，首先，以湿纺亚麻纱(细度24-36Nm)为增强体，丙纶(PP)长丝为基体，在花式捻线机上形成丙纶长丝包覆亚麻纱的包缠纱;其次，将包缠纱分别作为经、玮纱，采用三维浅交弯联结构为基本组织，在三维织造专用设备上织造三维浅交弯联机织物，织物层数为3层;最后，用美国Carver热压机对上述三维机织物进行热压成型，以制备汽车顶篷用三维机织复合材料。本产品具有环保性、整体性、轻质、高强、抗冲击、隔音、隔热等特性。
[0034]本实施例的有益效果为:
[0035]本发明具有良好的整体性，受外力作用时不易分层;能够实现产品的高纤维体积含量，提高产品的综合性能，如力学、隔音、耐冲击等性能。
[0036]本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
【主权项】
1.一种新型汽车顶篷用三维机织复合材料及其制造方法，其特征在于:所述制造方法包括以下步骤: 1)亚麻纱/丙纶长丝包缠纱的制备:在花式捻线机上，以湿纺亚麻纱(细度24-36Nm)为增强体，丙纶(PP)长丝为基体，在花式捻线机上形成PP长丝包覆亚麻纱的包缠纱(其中亚麻纤维质量分数为48%，丙纶长丝为52% ); 2)三维浅交弯联机织物的制备:将上述包缠纱分别作为经、玮纱，采用三维浅交弯联结构为基本组织，根据上机图在三维织造专用设备上织造三维浅交弯联机织物，织物层数为3-5 层； 3)汽车顶篷用三维机织复合材料的制备:采用美国Carver热压机对上述三维浅交弯联机织物进行热压成型，具体操作步骤如下， ①热压机升温，根据PP长丝的熔融温度，设定热压机的温度约为160°C-180°C之间，并开始加热； ②入模，待热压机温度升到设定值后，将上述三维浅交弯联机织物放入模具中； ③合模加压，合模并加压，表压设定约为16MPa-19MPa之间； ④出模，保压结束后，待温度降至60°C以下时，开模，即得汽车顶篷用三维机织复合材料。
【文档编号】D03D15/00GK106012221SQ201610502575
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】曹海建, 陈红霞, 钱洪浩, 王晓锋
【申请人】江苏广博新材料科技有限公司