专利名称：汽车内饰用纤维复合毡、复合纤维板，及其制备方法
技术领域：
本发明涉及汽车内饰用复合纤维板制作领域，尤其是涉及ー种汽车内饰用纤维复合毡、复合纤维板，及其制备方法。
背景技术：
汽车内饰件主要是指安装于汽车内的仪表板、座椅、方向盘、门内板、顶篷、扶手、行李箱内衬以及发动机罩盖内衬等零部件。随着汽车设计与制造技术的不断发展，对内饰件的要求越来越高，即不仅要求汽车内饰件的形状、材质和色彩协调、满足功能要求；同时更要求内饰件美观、舒适、隔音、防震和成本低。目前，汽车的内饰件正朝着“协调、实用、整洁、安全和舒适”的方向发展。随着人们生活水平的不断提高，对汽车内饰件的环保要求也不断提高即希望内饰件要无毒、无味并可回收循环利用。
目前用麻纤维制备植物纤维增强复合材料的研究已经在欧美、日本和我国广泛展开，有的科研成果也已进入实用推广阶段，显示出良好的应用前景。麻纤维复合材料可采用常用的纤维增强树脂基复合材料的制备方法加工，也可把天然麻纤维与化学纤维混合制成复合纤维毡，然后再热压成型。Keller [A Keller. Composites Sci Tech, 2003]通过溶融挤出エ艺制备了脱胶大麻纤维增强生物降解塑料(PEA)。张安定等[张安定等.玻璃钢/复合材料，2004]用注射成型制备黄麻纤维增强聚丙烯复合材料时发现黄麻纤维的添加改善了聚丙烯的力学性能大幅度提高了材料的拉伸和弯曲模量。田永等[田永等.材料工程，2008]将不同长度苎麻纤维表面改性后与聚丙烯共混，注塑成型。结果表明苎麻纤维加入聚丙烯组成的复合材料综合力学性能比纯聚丙烯有了明显的改善，拉伸强度、弯曲強度、压缩强度明显提高。专利文献(公开号CN1065462A)公开了ー种环保型热塑性天然棕麻纤维汽车内饰件复合基材，由中间基板、面层无纺布和底层PP膜复合制成，其特点是中间基板由棕丝、麻纤维、涤纶纤維和丙纶纤维混料铺网制成。专利文献(公开号CN1844556A)涉及ー种麻纤维汽车内饰件，该麻纤维汽车内饰件主要由低熔棉和麻纤维两种材料构成。其步骤如下，将低熔棉与阻燃处理后的麻纤维在梳棉机中混合，同时纤维成网；对纤维成网后的产品进行热定型处理；对定型后产品进行切片处理并最后制出成品。虽然该材料阻燃及吸音效果良好，但强度不大。专利文献(公开号CN101045310A)公开了ー种汽车内饰用天然麻纤维复合板的加エ方法，将制作胶面层、中间基层和面料层所需的纤维，按胶面层、中间基层和面料层的顺序通过铺网、针刺成复合麻毡，再经加热辊压成型。此法麻纤维的使用量较大，提高了強度，但是强度提高的幅度不大，在对强度要求较高的汽车内饰件应用受到限制。专利文献(CN102145553A)公开了ー种环保可回收汽车内饰件玄武岩纤维和麻纤维复合板材及其生产方法，其复合板材由面层和芯层复合制成毛毡，再经热压成型。芯层由玄武岩纤和麻纤维两种天然纤维以及涤纶纤維和丙纶纤维两种化学纤维混料铺网针刺制成；此发明具有密度小质量轻、成本低、強度高、韧性好、可大变形、安全性高、环保可回收等特点。张文娜等以亚麻纤维为增强体，与聚乳酸纤维通过开松、混合、梳理工序制成预成型件后，采用模压成型エ艺制备了亚麻纤维/聚乳酸复合材料。中国专利200610168547. 8公开了ー种竹纤维/棉麻纤维/聚丁ニ酸丁ニ醇酯树脂构成的汽车内饰板。其缺点是所用生物可降解树脂聚丁ニ酸丁ニ醇酯仍是石油基得来的，并非来源生物质，而且所用的织物聚对苯ニ甲酸こニ醇PET也来源于石油基，并非生物可降解。中国专利201010142221. 4公开了ー种聚乳酸纤维和天然麻纤维汽车内饰件复合材料，但此法制得的复合材料的强度提高不大，在力学性能要求较高的应用上受到限制。中国专利201010604305. 5公开了ー种复合纤维汽车内饰板及其生产方法。所述汽车内饰板，包含基层和层压在基层的至少ー个表面上的非织物或织物表面层。基层由聚乳酸纤维、麻纤维及玄武岩纤维组成。表面层由聚乳酸纤维组成。本发明可制成三维深拉 伸的高强度汽车内饰板，当其用作汽车门内板、顶棚基材时，安全坚固、绿色环保。上述专利文献中采用天然麻纤维，化学合成纤维及其他纤维为原料制备了汽车内饰件复合材料，存在以下缺陷1.部分合成纤维为不可降解的纤维，内饰材料废弃后不易处理；2.天然麻纤维未经表面处理，与其他纤维的相容性较差，适合复合纤维内饰板的强度不高，影响其应用；3.复合纤维板的制备エ艺复杂，使得生产工程中成本提高。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术不足，提供ー种汽车内饰用纤维复合毡、复合纤维板，及其制备方法，以解决合成纤维不易降解、不易处理的不足。为此，在本发明中提供了ー种汽车内饰用纤维复合毡，包括ー层或多层第一毛毡层，第一毛毡层按重量百分含量计包含以下组分聚乳酸纤维309Γ50%，麻纤维40%飞0%，竹原纤维0% 20%。优选地，上述纤维复合毡中麻纤维为经异氰酸酯表面处理的麻纤维，竹原纤维为经钛酸酯表面处理的竹原纤维。优选地，上述纤维复合毡，还包括第二毛毡层，所述第一毛毡层为多层，所述第二毛毡层设置在每两个相邻的第一毛毡层之间，所述第二毛毡为竹原纤维毛毡。优选地，上述的纤维复合毡中所述聚乳酸纤维的断裂强度为4. 2^5. lcN/dtex，断裂伸长率为28 35%，勾结强度为2. 8 3. 3cN/dtex，纤维长度为7(Tl50mm。优选地,上述纤维复合租中麻纤维选自黄麻纤维、剑麻纤维、芒麻纤维、亚麻纤维、大麻纤维及洋麻纤维中的至少ー种。同时，在本发明中还提供了ー种上述的汽车内饰用纤维复合毡的制备方法包括以下步骤按比例混合麻纤维、可选的竹原纤维、以及聚乳酸纤维，形成混合纤维；将所述混合纤维依次经开松、梳理、交叉铺网、主针刺处理，形成第一毛毡；所述第一毛毡达到的预定重量后加热预压成卷材，得到所述纤维复合毡。优选地，上述制备方法中混合纤维的步骤进一歩包括制备经异氰酸酯表面处理的麻纤维；可选的制备经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维；按比例混合经异氰酸酯表面处理的麻纤维、可选的经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维、以及聚乳酸纤维，形成混合纤维。
优选地，上述制备方法在形成第一毛毡后进ー步还包括以下步骤以竹原纤维为原料制备第二毛毡；将第一毛毡和所述第二毛毡依次叠加形成预定厚度且两个外侧均为第一毛毡的复合物，将复合物加热预压成卷材，得到纤维复合毡。优选地，上述制备方法中制备经异氰酸酯表面处理的麻纤维的步骤包括对麻纤维进行表面活化处理；将经表面活化处理的麻纤维浸溃到浓度为5% 20%的异氰酸酯偶联剂溶液中，在60 95°C温度下，浸溃I 3h，取出烘干即得经异氰酸酯表面处理的麻纤维。优选地，上 述制备方法中麻纤维与异氰酸酯偶联剂溶液中异氰酸酯偶联剂的质量比为100:1 5。优选地，上述制备方法中制备经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维的步骤包括对竹原纤维进行表面活化处理；将经表面活化处理的竹原纤维浸溃到浓度为5% 15%的钛酸酷偶联剂溶液中，在60 80°C温度下，浸溃I 3h，取出烘干即得经异氰酸酯表面处理的麻纤维。优选地，上述制备方法中竹原纤维与钛酸酯偶联剂溶液中钛酸酯偶联剂的质量比100:1 5。优选地，上述制备方法中活化处理的步骤包括在25 30°C温度下，将麻纤维或所述竹原纤维浸溃到PH值为1(Γ12的碱性溶液中，浸泡3 4h，取出即可。同时，在本发明中还提供了一种汽车内饰用复合纤维板，包括由上述汽车内饰用纤维复合毡制成的复合纤维板。优选地，上述汽车内饰用复合纤维板，还包括粘结层，粘结层加热固化在复合纤维板的ー侧。同时，在本发明中还提供了ー种上述复合纤维板在汽车内饰件、车顶饰、门饰板、行李箱侧围板、以及衣帽架中的应用。本发明具有以下有益效果本发明使用的竹原纤维、麻纤维为天然纤维，聚乳酸纤维为可降解纤维，利用其制备的复合材料无污染、环保性能优良、易回收再利用。本发明对竹原纤维与麻纤维表面改性处理后，与聚乳酸纤维复合制备复合板材，在不增加复合板材密度的前提下，大幅度提高了复合板材的强度和韧性，能够用作对强度要求较高的汽车内饰件如汽车顶棚、内板骨架等的基材。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将參照图，对本发明作进ー步详细的说明。
附图构成本说明书的一部分、用于进一歩理解本发明，附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中图I示出了根据本发明实施例中的一种汽车内饰用复合纤维板制备エ艺流程示意图；图2示出了根据本发明实施例中的第二种汽车内饰用复合纤维板制备エ艺流程示意图；以及图3示出了根据本发明实施例中的第三种汽车内饰用复合纤维板制备エ艺流程示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但如下实施例以及附图仅是用以理解本发明，而不能限制本发明，本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。在本发明的一种实施方式中，提供了ー种汽车内饰用纤维复合毡，其按重量百分含量计包含以下组分聚乳酸纤维30% 50%，麻纤维40% 60%，竹原纤维0% 20%。本发明纤维复合毡使用的竹原纤维、麻纤维为天然纤维，聚乳酸纤维为可降解纤 维，利用其制备的复合材料无污染、环保性能优良、易回收再利用。优选地，在本发明的另ー种实施方式中，上述纤维复合毡中麻纤维为经异氰酸酯表面处理的麻纤维，所述竹原纤维为经钛酸酯表面处理的竹原纤维。上述纤维复合毡中所采用的麻纤维和竹原纤维都是天然纤维，经异氰酸酯表面处理的麻纤维、经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维以及聚乳酸纤维都是可降解纤维，由这些原料混合所形成的纤维复合毡不但无毒、无污染，可用于人类日常生活，而且环保性能优良、可回收再利用。同时，这种纤维复合毡是将竹原纤维与麻纤维表面改性处理后，与聚乳酸纤维复合而成，这种原料的性能复配在不增加复合板材密度的前提下，大幅度提高了复合板材的强度和韧性，増加了这种纤维复合毡的应用范围。优选地，在本发明的另ー种实施方式中，上述纤维复合毡中还包括第二毛毡层，第一毛毡层为多层，上述第二毛毡层设置在每两个相邻的第一毛毡层之间，上述第二毛毡为竹原纤维毛毡。在这种纤维复合毡中通过在每两个相邻的第一毛毡层之间设置ー层具有刚性的第二毛毡，有利于在纤维复合毡的韧性的基础上，提升所制备的纤维复合毡的刚性。在实际操作中可以根据所欲制备的材料的厚度、韧性要求、刚性要求等综合因素考虑纤维复合毡中第一毛毡层和第二毛毡层的叠加层数，一个隔层的重量和厚度。其中，优选地，采用竹原纤维为原料制作第二毛毡层。该竹原纤维为天然纤维，采用其制作第二毛毡层不但能够简化制备エ艺，而且能够增加所制备的纤维复合毡的环保性能。优选地，在上述纤维复合毡中聚乳酸纤维的聚合度为断裂强度为4. 2 5. IcN/dtex,断裂伸长率为28 35%，勾结强度为2. 8 3. 3cN/dtex,纤维长度为7(Tl50mm。采用这种聚乳酸纤维能较好的与麻纤维、竹原纤维混合，更易成毡。优选地，在本发明中所使用的麻纤维包括但不限于黄麻纤维、剑麻纤维、苎麻纤维、亚麻纤维、大麻纤维或洋麻纤维。如图I所示，在本发明的一种实施方式中，提供了ー种上述汽车内饰用纤维复合毡的制备方法，包括以下步骤按比例混合麻纤维、可选的竹原纤维、以及聚乳酸纤维，形成混合纤维；将所述混合纤维依次经开松、梳理、交叉铺网、主针刺处理，形成第一毛毡；所述第一毛毡达到的预定重量后加热预压成卷材，得到所述纤维复合毡。本发明所提供的这种制备方法，不但加工エ艺简单、能源消耗小，工作效率高，而且所制备的纤维复合毡性能优异，无毒、无污染。如图2所示，在本发明的一种实施方式中，上述纤维复合毡的制备方法中混合纤维的步骤进一歩包括制备经异氰酸酯表面处理的麻纤维，可选的制备经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维，按比例混合经异氰酸酯表面处理的麻纤维、可选的经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维、以及聚乳酸纤维，形成所述混合纤维。在该方法中増加了对麻纤維和竹原纤维进行表面处理的步骤。该步骤的増加麻纤维、竹原纤维与聚乳酸纤维之间的相容性。在不增加复合板材密度的前提下，大幅度提高了复合板材的强度和韧性。增加了这种纤维复合毡的应用范围。如图3所示，在本发明的一种实施方式中，上述纤维复合毡的制备方法中在形成第一毛毡后进ー步还包括以下步骤以竹原纤维为原料制备第二毛毡；将第一毛毡和所述第二毛毡依次叠加形成预定厚度且两个外侧均为第一毛毡的复合物，将所述复合物加热预压成卷材，得到纤维复合毡。在上述纤维复合毡的制备方法中制备经异氰酸酯表面处理的麻纤维的步骤可以采用常规的改性处理步骤，在本发明中优选采用以下步骤对所述麻纤维进行表面活化处理；将经表面活化处理的麻纤维浸溃到浓度为5% 20%的异氰酸酯偶联剂溶液中，在60 95°C温度下，浸溃I 3h，取出烘干即得所述经异氰酸酯表面处理的麻纤维。其中异氰酸酯 偶联剂溶液中溶剂为水或者こ醇。在本发明中优选地将麻纤维与所述异氰酸酯偶联剂溶液中异氰酸酯偶联剂的质量比为100:1 5进行投料制备经异氰酸酯表面处理的麻纤维。在该步骤中通过对麻纤维进行表面活化处理，通过控制异氰酸酯偶联剂溶液的浓度，麻纤维浸溃温度以及时间，使得三者协同配合有利于获取与聚乳酸纤维相容性更好的经异氰酸酯表面处理的麻纤维。在上述纤维复合毡的制备方法中，制备经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维的步骤可以采用常规的改性处理步骤，在本发明中优选采用以下步骤对所述竹原纤维进行表面活化处理；将经表面活化处理的竹原纤维浸溃到浓度为5% 15%的钛酸酯偶联剂溶液中，在60 80°C温度下，浸溃I 3h，取出烘干即得所述经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维。其中钛酸酯偶联剂溶液中溶剂为水或者こ醇。更为优选地，所述竹原纤维与所述钛酸酯偶联剂溶液中钛酸酯偶联剂的质量比100:1 5投料制备经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维。在该步骤中通过对竹原纤维进行表面活化处理，通过控制钛酸酯偶联剂溶液的浓度，竹原纤维浸溃温度以及时间，使得三者协同配合有利于获取与聚乳酸纤维相容性更好的经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维。在上述纤维复合毡的制备方法中，活化处理的步骤可以采用常规的方法，在本发明中优选采用以下步骤在25 30°C温度下，将所述麻纤维或所述竹原纤维浸溃到pH值为1(Γ12的碱性溶液中，浸泡3 4h，取出即可。采用本发明所提供的这种活化处理方法一方面将纤维表面的杂质除去，使纤维表面变得粗糙，与树脂界面之间粘合能力增强。另一方面，碱处理导致纤维原纤化，即复合材料中的纤维束分裂成更小的纤维，纤维的直径降低，长径比増加，与基体的有效接触表面増加进而有利于后续步骤中的改性处理、以获得相同性更好的改性纤维。在本发明的一种实施方式中，还提供了一种汽车内饰用复合纤维板，复合纤维板包括由上述纤维复合毡制成复合纤维板。优选地，该复合纤维板还可以包括聚乳酸纤维织物层，该聚乳酸纤维织物贴合在复合纤维板的一侧侧面上。在实际应用过程中还可以根据需要在该安装基本的两侧设置面层和底层。例如为了延长复合纤维板的使用寿命以及使用舒适度，面层可采用无纺布，底层可采用PP膜。本发明所提供的汽车内饰用复合纤维板可以通过多种方式制备，以下将提供一种可选的制备方法将所制备的纤维复合毡经热风干燥后裁剪成要求大小形成预备板，将聚乳酸纤维织物表面层层压到预备板的至少ー个表面上，放入模具中加热，加热温度可以为180 250°C，高于聚乳酸纤维的熔点即可，加热时间时间80 200s)，加压(压カ15 30MPa，加压时间50 200s)，使得聚乳酸纤维织物中聚乳酸纤维与纤维复合毡中的麻纤维和竹原纤维彼此粘合在一起，即得纤维复合材料板；将复合材料板经过平板加热软化处理，经产品模具进行冷压成型，最后制出复合纤维板。本发明所提供的这种汽车内饰用复合纤维板所选用的原料都是无毒 、无污染原料，使其适于与人体接触频繁的物体中，不但不会对人体造成伤害，其使用也不会对环境造成污染。并且通过贴合聚乳酸纤维织物，一方面所述聚乳酸纤维织物的増加能够形成光滑的表面，另ー方面聚乳酸纤维织物在加热条件下能够产生粘性，有利于在后续エ序中该纤维复合毡与其他材料的粘合。同时这种复合纤维板通过采用本发明所提供的纤维复合毡，具有強度高、密度低、拉伸大、耐冲击等特点；可有效地提高内饰件刚度、降低整体重量；并且加工便利，可与表层一次性复合成型。广泛应用于汽车内饰件、车顶饰、门饰板、行李箱侧围板、衣帽架等零部件中。以下将结合具体实施例1-12进ー步说明本发明的有益效果。实施例I第一毛租原料(kg):聚乳酸纤维40 (长度为7-10cm),黄麻纤维60 (长度为7-lOcm)。其中，聚乳酸纤维的断裂强度为4. 2cN/dteX，断裂伸长率为28%，勾结强度为2.8cN/dtex。纤维复合毡的制备方法将聚乳酸纤维与黄麻纤维通过混合机混合；将混合好的纤维投入开松机内开松混合，混合30s，然后送入棉箱；将棉箱中储存的开松混合过的纤维通过气流输送至梳理机进行梳理；将梳理后的纤维送入铺网机中交叉铺网；将铺好的网按照所需的要求折叠后，送入预针刺机中进行预针刺成毡；将预针刺好的毡继续送入主针刺机中进行主针刺形成第一毛毡，达到预定克重后加热预压成卷材，加热温度100°C，压カ5MPa，时间150s，即制得纤维复合租。复合纤维板的制备方法将所制备的纤维复合毡经热风干燥后裁剪成要求大小形成预备板，将聚乳酸纤维织物表面层层压到预备板的至少ー个表面上，放入模具中加热(加热温度200°C，加热时间时间100s)，加压(压カ20MPa，加压时间80s)，使得聚乳酸纤维织物中聚乳酸纤维与纤维复合毡中的麻纤维和竹原纤维彼此粘合在一起，即得纤维复合材料板；将复合材料板经过平板加热软化处理，经产品模具进行冷压成型，最后制出成品。实施例2第一毛租原料(kg):同实施例I。其中，聚乳酸纤维的断裂强度为5. 5cN/dtex,断裂伸长率为36%，勾结强度为2. 5cN/dtex。纤维复合毡的制备方法同实施例I。复合纤维板的制备方法同实施例I。
实施例3第一毛租原料(kg):聚乳酸纤维40 (8_12cm),黄麻纤维50 (7_15cm),竹原纤维10 (7-15cm);其中，聚乳酸纤维的断裂强度为5. 5cN/dteX，断裂伸长率为36%，勾结强度为2.5cN/dtex。纤维复合毡的制备方法同实施例I。复合纤维板的制备方法同实施例I。实施例4第一毛毡原料(kg):聚乳酸纤维40，黄麻纤维20，亚麻20，竹原纤维20 ;聚乳酸纤维的断裂强度为5. 5cN/dteX，断裂伸长率为36%，勾结强度为2. 5cN/dteX，纤维长度为 60mmo纤维复合毡的制备方法同实施例I。复合纤维板的制备方法同实施例I。实施例5第一毛租原料(kg):聚乳酸纤维44 (8_12cm),黄麻纤维56 (7_15cm);聚乳酸纤维的断裂强度为5. 5cN/dtex，断裂伸长率为36%，勾结强度为2. 5cN/dtex。第二毛毡原料(kg):连续长竹原纤维10kg。纤维复合毡的制备方法纤维复合毡的制备方法第一毛毡的制备方法同实施例2，第二毛毡的制备方法为将IOkg连续长竹原纤维编织成第二毛毡。将4层第一毛毡和3层的第二毛毡依次叠加，形成两个外侧均为第一毛毡的复合物，将所述复合物加热预压成卷材，加热温度150°C，时间150s，得到纤维复合毡。复合纤维板的制备方法将所制备的纤维复合毡经热风干燥后裁剪成要求大小形成预备板，将聚乳酸纤维织物表面层层压到预备板的至少ー个表面上，放入模具中加热(加热温度210°C，加热时间时间120s))，加压(压カ25MPa，加压时间80s)，使得聚乳酸纤维织物中聚乳酸纤维与纤维复合毡中的麻纤维和竹原纤维彼此粘合在一起，即得纤维复合材料板；将复合材料板经过平板加热软化处理，经产品模具进行冷压成型，最后制出成品。实施例6第一毛毡原料(kg):聚乳酸纤维50 (8_12cm)，黄麻纤维25 (7_15cm)，亚麻纤维25(7-15cm);聚乳酸纤维的断裂强度为5. 5cN/dteX，断裂伸长率为36%，勾结强度为2. 5cN/
dtexo第二毛毡原料(kg):竹原纤维20kg，采用连续长纤維。纤维复合毡的制备方法同实施例5。复合纤维板的制备方法同实施例5。实施例7第一毛毡原料(kg):聚乳酸纤维40 (长度为7-lOcm)，经异氰酸酯表面处理的麻纤维60 (长度为7-lOcm)。其中，聚乳酸纤维的断裂强度为4. 2cN/dteX，断裂伸长率为28%，勾结强度为2. 8cN/dtex。经异氰酸酯表面处理的麻纤维的制备方法在室温下，将黄麻纤维浸溃到pH值为10的NaOH溶液中，浸泡4h后取出；将经表面活化处理的黄麻纤维以黄麻纤维与异氰酸酯偶联剂100:5的质量比浸溃到浓度为20%的异氰酸酯偶联剂水溶液中，在60°C温度下，浸溃3h，取出烘干即得异氰酸酯改性黄麻纤维。纤维复合毡的制备方法同实施例I。复合纤维板的制备方法同实施例I。实施例8第一毛毡原料(kg):聚乳酸纤维40 (长度为10 15cm)，经异氰酸酯表面处理的黄麻纤维40 (长度为10 15cm)，经钛酸酯表面处理的竹原纤维20 (长度为10 15cm)。聚乳酸纤维的断裂强度为5. lcN/dtex，断裂伸长率为35%，勾结强度为3. 3cN/dteX。
经异氰酸酯表面处理的麻纤维的制备方法在30°C下，将所述黄麻纤维浸溃到pH值为11的NaOH溶液中，浸泡4h后取出；将经表面活化处理的黄麻纤维以黄麻纤维与异氰酸酷偶联剂100:1的质量比浸溃到浓度为10%的异氰酸酯偶联剂水溶液中，在95°C温度下，浸溃2h，取出烘干即得异氰酸酯改性黄麻纤维。经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维的制备方法在室温下，将所述竹原纤维浸溃到PH值为11的KOH溶液中，浸泡2h后取出；将经表面活化处理的竹原纤维以竹原纤维与钛酸酯偶联剂100:1的质量比浸溃到浓度为10%的钛酸酯偶联剂水溶液中，在100°C温度下，浸溃2h，取出烘干即得经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维。纤维复合毡的制备方法同实施例1，其中混合的过程中将聚乳酸纤维与所制备的异氰酸酯改性黄麻纤维以及所制备的经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维共混合。复合纤维板的制备方法同实施例I。实施例9第一毛毡原料(kg):同实施例8经异氰酸酯表面处理的麻纤维的制备方法同实施例8，其中活化处理的pH值为8。经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维的制备方法同实施例8，其中活化处理的pH值为8。纤维复合毡的制备方法同实施例8。复合纤维板的制备方法同实施例8。实施例10第一毛毡原料(kg):聚乳酸纤维50 (长度为7 15cm)，经异氰酸酯表面处理的黄麻纤维30 (长度为7 15cm)，经异氰酸酯表面处理的亚麻纤维10 (长度为7 15cm)，经钛酸酯表面处理的竹原纤维10(长度为7 15cm)。聚乳酸纤维的断裂强度为4. 8cN/dtex,断裂伸长率为30%，勾结强度为3cN/dteX。经异氰酸酯表面处理的麻纤维的制备方法在室温下，将所述黄麻纤维和亚麻纤维分别浸溃到PH值为12的NaOH溶液中，浸泡8h后取出；将经表面活化处理的黄麻纤维和亚麻纤维分别以黄麻纤维/亚麻纤维与异氰酸酯偶联剂100:3的质量比浸溃到浓度为5%的异氰酸酯偶联剂水溶液中，在80°C温度下，浸溃3h，取出烘干即得异氰酸酯改性黄麻纤维。经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维的制备方法在室温下，将所述竹原纤维浸溃到pH值为12的KOH溶液溶液中，浸泡45分钟后取出；将经表面活化处理的竹原纤维以黄麻纤维与异氰酸酯偶联剂100:3的质量比浸溃到浓度为5%的钛酸酯偶联剂水溶液中，在80°C温度下，浸溃3h，取出烘干即得异氰酸酯改性黄麻纤维。纤维复合毡的制备方法同实施例1，其中混合的过程中将聚乳酸纤维与所制备的异氰酸酯改性黄麻纤维、所制备的异氰酸酯改性亚麻纤维、以及所制备的经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维共混合。复合纤维板的制备方法同实施例I。实施例11第一毛租原料(kg):同实施例7。
第二毛毡原料(kg):连续长竹原纤维50。经异氰酸酯表面处理的麻纤维的制备方法同实施例7。纤维复合毡的制备方法同实施例5复合纤维板的制备方法同实施例5。实施例12第一毛毡原料(kg):聚乳酸纤维40 (8-12cm)，经异氰酸酯表面处理的黄麻纤维20 (7-15cm)，经异氰酸酯表面处理的亚麻纤维20 (7_15cm);经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维20 (7-15cm);聚乳酸纤维的断裂强度为5. 5cN/dtex,断裂伸长率为36%，勾结强度为 2.5cN/dtex。第二毛毡原料(kg):连续长竹原纤维50。经异氰酸酯表面处理的麻纤维的制备方法同实施例8。经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维的制备方法同实施例8。纤维复合毡的制备方法同实施例5。复合纤维板的制备方法同实施例5。将实施例1-12中所制备复合纤维板样品进行表I中测试，测试结果如表I所示表I
板材厚弯曲强度拉伸强度断裂伸长表而质量脱胶现气味度(mm) (MPa) (MPa) 率(％)象
实施例I _3.5 _ 6.857.6112.50光滑平整无不显著
实施例2 3.56.427.5111.80光滑平整无不显著
实施例3 3.57.677.5314.70光滑平整无不显著
实施例4 3.59.979 2412.51光滑平整无不显著
权利要求
1.一种汽车内饰用纤维复合毡，其特征在于，包括一层或多层第一毛毡层，所述第一毛毡层按重量百分含量计包含以下组分聚乳酸纤维309Γ50%，麻纤维40%飞0%，竹原纤维0% 20%。
2.根据权利要求I所述的纤维复合毡，其特征在于，所述麻纤维为经异氰酸酯表面处理的麻纤维，所述竹原纤维为经钛酸酯表面处理的竹原纤维。
3.根据权利要求I或2所述的纤维复合毡，其特征在于，还包括第二毛毡层，所述第一毛毡层为多层，所述第二毛毡层设置在每两个相邻的第一毛毡层之间，所述第二毛毡为竹原纤维毛毡。
4.根据权利要求I所述的纤维复合毡，其特征在于，所述聚乳酸纤维的断裂强度为4. 2 5. lcN/dtex,断裂伸长率为28 35%，勾结强度为2. 8 3. 3cN/dtex,纤维长度为70 150mm。
5.根据权利要求I所述的纤维复合毡，其特征在于，所述麻纤维选自黄麻纤维、剑麻纤维、苎麻纤维、亚麻纤维、大麻纤维及洋麻纤维中的至少一种。
6.一种权利要求I所述的汽车内饰用纤维复合毡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 按比例混合麻纤维、可选的竹原纤维、以及聚乳酸纤维，形成混合纤维； 将所述混合纤维依次经开松、梳理、交叉铺网、主针刺处理，形成第一毛毡； 所述第一毛毡达到预定重量后加热预压成卷材，得到所述纤维复合毡。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述形成混合纤维的步骤进一步包括 制备经异氰酸酯表面处理的麻纤维； 可选的制备经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维； 按比例混合经异氰酸酯表面处理的麻纤维、可选的经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维、以及聚乳酸纤维，形成所述混合纤维。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，在形成第一毛毡后进一步还包括以下步骤 以竹原纤维为原料制备第二毛毡；将所述第一毛毡和所述第二毛毡依次叠加形成预定厚度且两个外侧均为第一毛毡的复合物，将所述复合物加热预压成卷材，得到所述纤维复合租。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述制备经异氰酸酯表面处理的麻纤维的步骤包括 对所述麻纤维进行表面活化处理； 将经表面活化处理的麻纤维浸溃到浓度为5% 20%的异氰酸酯偶联剂溶液中，在60 95°C温度下，浸溃I 3h，取出烘干即得所述经异氰酸酯表面处理的麻纤维。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述麻纤维与所述异氰酸酯偶联剂溶液中异氰酸酯偶联剂的质量比为100:1 5。
11.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述制备经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维的步骤包括 对所述竹原纤维进行表面活化处理；将经表面活化处理的竹原纤维浸溃到浓度为5% 15%的钛酸酯偶联剂溶液中，在60 80°C温度下，浸溃I 3h，取出烘干即得所述经异氰酸酯表面处理的麻纤维。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述竹原纤维与所述钛酸酯偶联剂溶液中钛酸酯偶联剂的质量比100:1 5。
13.根据权利要求9或11所述的制备方法，其特征在于，所述活化处理的步骤包括 在25 30°C温度下，将所述麻纤维或所述竹原纤维浸溃到pH值为1(Γ12的碱性溶液中，浸泡2 8h，取出即可。
14.一种汽车内饰用复合纤维板，其特征在于，包括由权利要求I至5中任一项所述的汽车内饰用纤维复合毡制成的复合纤维板。
15.根据权利要求14所述的汽车内饰用复合纤维板，其特征在于，还包括粘结层，所述粘结层加热固化在所述复合纤维板的一侧。
全文摘要
本发明公开了一种汽车内饰用纤维复合毡、复合纤维板及其制备方法。其中，汽车内饰用纤维复合毡，包括一层或多层第一毛毡层，第一毛毡层按重量百分含量计包含以下组分聚乳酸纤维30%~50%，经异氰酸酯表面处理的麻纤维40%~60%，经钛酸酯改性表面处理的竹原纤维0%~20%。本发明使用的竹原纤维、麻纤维为天然纤维，聚乳酸纤维为可降解纤维，利用其制备的复合材料无污染、环保性能优良、易回收再利用。本发明对竹原纤维与麻纤维表面改性处理后，与聚乳酸纤维复合制备复合板材，在不增加复合板材密度的前提下，大幅度提高了复合板材的强度和韧性，能够用作对强度要求较高的汽车内饰件如汽车顶棚、内板骨架等的基材。
文档编号B32B21/10GK102963079SQ20121055279
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者于春晓, 于范芹 申请人:中国纺织科学研究院