专利名称：层积纸蜂窝复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种层积复合纸质蜂窝复合材料，本发明还涉及一种层积复合纸质蜂窝 复合材料的制备方法。
背景技术：
随着近几年汽车工业的飞速迅猛发展及汽车消费者理念的不断变化和成熟，汽车厂
家及消费者对汽车的环保性和经济性方面的要求越来越高。由中国科协工程学会联合会 汽车环境专业委员会公布的"中国首次汽车内环境污染情况调査活动"结果中，93. 82
%的汽车室内环境存在不同程度的污染情况。买车，用车，养车一直是有车族最关注的 问题，而最近的一次由权威部门组织的调査，使得汽车使用中最新的车内环境问题显露 出来。在接受调査的1175辆汽车中，2003年以后购置的新车为1068辆，占到调査总 数的90%以上。车型覆盖时下热销的高、中、低各档次共91款，涉及38家国内汽车 厂和6家国际汽车厂。截至去年6月1日，共计检测车辆842辆。结果显示，全部检测 项目均达到《室内空气质量标准》的为52辆，仅占已测总数的6. 18%。随着《国际 环境友好汽车实施方案》的出台和实施，针对车内空气污染物的控制及资源节约的有关 条款，要求汽车内饰及其材料应朝着环保、经济、轻量化的方向发展。内饰材料要满足 环保、经济、轻量化的要求就必须满足如下特点
1、 汽车内饰材料均为复合材料，材料在复合过程中不能存在有机胶水(常规该类胶 水存在甲醛、乙醛、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、十四垸等挥发性成分)，使该 材料的有机挥发物成分总量在TV0C《50ugC/g (现有汽车行业标准要求)；
2、 汽车产量大，使用的各类产量总量较多，要满足经济的要求就必须要求采用的 原料为常规材料，同时满足批量化生产的要求；
3、 随着石油等能源的不断紧缺，汽车的动力经济性的提高要求其车身应不断减重， 要求汽车内饰材料在满足同等或更高装配及使用性能要求的基础上越轻越好。
根据飞机工业及最新材料发展要求， 一种以蜂窝为原理的材料被不断发明和使用， 如铝质蜂窝材料、纸质蜂窝材料、塑料蜂窝材料。根据汽车内饰的装配和使用要求，铝质蜂窝材料强度好但不易成型，除能在汽车发动机、汽车底盘上使用外不能应用在汽 车内饰件的生产上。对于塑料蜂窝材料，因其是全塑料材料，不能满足汽车使用过程中 的耐高低温及环境交变的要求，同时因塑料结构，其蜂窝高度有限，不能满足高厚度复 合汽车内饰的使用要求，因其为纯塑料结构，相对来说不利于成本的控制。而对于纸质 蜂窝材料来说，其结构合理、经济性好但其防水性差、易变形、刚性低，不能满足汽车 内饰的使用和成型要求。
发明内容
为了弥补铝质蜂窝材料、塑料蜂窝材料和纸质蜂窝材料在汽车内饰使用中的不足， 本发明提供了一种层积纸质蜂窝复合材料，该材料具有蜂窝结构、生产过程无胶水等特 点，可同时满足重量轻、强度高、耐高温、防水、耐腐蚀、环保、抗菌抗霉等优点，还 具有能量吸收、热塑再变型和受冲击减震吸震等特点，满足了现有汽车行业的发展要求。
本发明还提供了一种层积复合纸质蜂窝复合材料的制备方法，该方法可一次成型、 生产过程无胶水。
本发明所述的层积纸质蜂窝复合材料的技术方案是这样实现的一种层积纸蜂窝复 合材料，其特征在于，其断面结构从上而下包括面料层、过渡层、中间层、过渡层，其
中，釆用纸质蜂窝材料作为中间层，采用塑料片材作为过渡层。
进一步，在本发明所述复合材料的断面结构的最下层还可包括底料层。所述底料层 材料优选为无纺布或地毯；所述面料层材料优选为无纺布或地毯，塑料片材优选为聚丙
烯片材。
作为本发明的更进一步改进，所述纸质蜂窝材料的厚度在3mm 30mm之间，聚丙烯 片材厚度在0. 2 lmm之间。该PP层积纸质蜂窝复合材料在等同厚度上单位重量只有塑 料蜂窝材料的1/2、铝质蜂窝板的1/4，材料的厚度范围能控制在4mm 35mm之间，从 而进一步满足汽车内饰及其他领域的使用范围。
本发明层积纸质蜂窝复合材料是采用塑料片材包裹蜂窝纸板的形式，因外部塑料的 防水性使该复合后的材料具有很好的防水性，避免了纸质蜂窝材料不能防水的缺陷。由 于两板面之间有一层蜂窝纸板，同时空气层又被蜂窝分成众多封闭空隙，且蜂窝纸板不 是热的良导体，使声和热量的传播受到很大限制，因此具有良好的吸能隔音隔热性能。 化学稳定性正是塑料件的优点之一，又有良好的电绝缘性和较小的介电率，使材料具有很好的耐腐蚀性和安全性。塑料蜂窝材料具有异形结构，在高温下容易塑化变形，而 蜂窝纸板是由木质纤维材料制成的，同时又包裹了两层平整的塑料片材，相对全塑料材 料而言，具有更好的热学平衡性，结构稳定，不易变形。
本发明所述的层积纸蜂窝复合材料的制备方法，其特征在于，其制备步骤包括准 备蜂窝纸板、聚丙烯塑料粒子、地毯、无纺布原材料——利用膜片挤出设备挤出聚丙烯
片材、层积复合、压制——切割；其中，所述挤出温度在200 23(TC之间。
具体步骤如下首先，购买蜂窝纸板，其厚度根据需要可在3 30ram之间选择，购 买地毯、无纺布等面料(其克重、厚度可自由选择，能覆盖现有的所有类型)和PP塑 料粒子，具体根据客户需求而定。
其次，利用塑料片膜挤出设备、液压装置组成的生产流水线上通过连续层积复合压 制工艺进行复合，层积复合过程中，首先按照顾客要求的材料规格、厚度需要在设备空 间装置上从上到下排列好筒状材料，然后控制多模头塑料片膜挤出设备的温度在 200-230'C之间，达到温度后，挤出PP片材同时运行同步输送装置和液压装置进行层积
智A 及PI o
最后，利用超高压水射流机器人切割系统对复合好的材料进行切割。 塑料片膜挤出设备(一台或多台)主要功能是制备层积复合所需的PP片材，其宽 度和厚度可通过片膜挤出模头进行调整，液压及同步输送装置是通过连续压制及同步电 机变频控制送料来实现流水线形式的层积复合,压制厚度及压制力可通过液压装置及气 动装置进行调整，使用超高压水射流机器人切割系统是为了更好的保证产品的尺寸和形 状。
本发明层积纸质蜂窝复合材料是采用连续滚压及平压相结合的流水线压制成型加 工工艺加工而成，避免了一般复合材料多次复合的缺陷，提高了生产效率，同时减少了 能耗。该材料采用流水线及机器人作业，加工中使用的模具冷却水及机器人切割用水均 采用循环系统进行重复循环使用，送料过程采用自动送料或输送方式,所有原料均无毒 无害，加工过程中无污染排放，确保了生产过程环保节能，符合环境保护的各方面要求。 说明书附图
图1为本发明层积纸质蜂窝复合材料的一实施例的剖面结构示意图。 图2为本发明层积纸质蜂窝复合材料的另一实施例的剖面结构示意图。图3为本发明层积纸质蜂窝复合材料的再一实施例的剖面结构示意图。 其中，各数字代表的意思为l.地毯，2.PP片材，3.蜂窝纸板，4.无纺布。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明的层积纸质蜂窝复合材料及其制备方法加以说明。
本发明所述的层积纸蜂窝复合材料的制备方法，其特征在于，其制备步骤包括准 备蜂窝纸板、聚丙烯塑料粒子、地毯、无纺布原材料——利用膜片挤出设备挤出聚丙烯
片材、层积复合、压制——切割；其中，所述挤出温度在200 23(TC之间。
具体步骤如下首先，购买蜂窝纸板，其厚度根据需要可在3 30mm之间选择，购 买地毯、无纺布等面料(其克重、厚度可自由选择，能覆盖现有的所有类型)和PP塑 料粒子，具体根据客户需求而定。
其次，利用塑料片膜挤出设备、液压装置组成的生产流水线上通过连续层积复合压 制工艺进行复合，层积符合过程中，首先按照顾客要求的材料规格、厚度需要在设备空 间装置上从上到下排列好筒状材料，然后控制多模头塑料片膜挤出设备的温度在 200-230'C之间，达到温度后，挤出PP片膜同时运行同步输送装置和液压装置进行层积 复合。如图1所示，复合类型为地毯l+PP片材2+蜂窝纸板3+PP片材+无纺布4;图 2的复合类型为:地毯l+PP片材2+蜂窝纸板3+PP片材；图3的复合类型为无纺布4+PP 片材2+蜂窝纸板3+PP片材3。
最后，利用超高压水射流机器人切割系统对复合好的材料进行切割。
以上实施例是对专利的说明和进一步解释，而不是对本发明的限制，在本发明的精 神和权利保护范围，所做的任何修改，都落入本发明的保护范围。
权利要求
1、一种层积纸蜂窝复合材料，其特征在于，其断面结构从上而下包括面料层、过渡层、中间层、过渡层，其中，采用纸质蜂窝材料作为中间层，采用塑料片材作为过渡层。
2、 根据权利要求1所述的层积纸蜂窝复合材料，其特征在于，在所述复合材料的断 面结构的最下层还可包括底料层。
3、 根据权利要求2所述的层积纸蜂窝复合材料，其特征在于，所述底料层材料为无 纺布或地毯。
4、 根据权利要求l、 2或3所述的层积纸蜂窝复合材料，其特征在于，所述面料层 材料为无纺布或地毯，塑料片材为聚丙烯片材。
5、 根据权利要求4所述的层积纸蜂窝复合材料，其特征在于，所述纸质蜂窝材料的 厚度在3ram 30mm之间，聚丙烯片材厚度在0. 2 lmm之间。
6、 根据权利要求5所述的层积纸蜂窝复合材料的制备方法，其特征在于，其制备步 骤包括准备蜂窝纸板、聚丙烯塑料粒子、地毯、无纺布原材料——利用膜片挤出设备 挤出聚丙烯片材——层积复合、压制——切割；其中，所述挤出温度在200 23(TC之间。
全文摘要
本发明提供一种层积纸蜂窝复合材料，其断面结构从上而下包括面料层、过渡层、中间层、过渡层，其中，采用纸质蜂窝材料作为中间层，采用塑料片材作为过渡层。本发明还提供了一种层积纸蜂窝复合材料的制备方法。本发明的一种层积纸质蜂窝复合材料制备方法可满足产品一次成型、生产过程无胶水等条件；生产出的层积纸质蜂窝复合材料具有蜂窝结构、生产过程无胶水等特点，材料可同时满足重量轻、强度高、耐高温、防水、耐腐蚀、环保、抗菌抗霉等优点，还具有能量吸收、热塑再变型和受冲击减震吸震等特点，满足了现有汽车行业的发展要求。
文档编号B32B37/02GK101284433SQ2008100621
公开日2008年10月15日 申请日期2008年6月5日 优先权日2008年6月5日
发明者毛乾明 申请人:毛乾明