一种以竹纤维为基材的汽车顶棚及其制备方法与流程

本发明属于汽车顶棚领域，更具体涉及一种以竹纤维为基材的汽车顶棚及其制备方法。

背景技术：

汽车顶棚内饰是汽车整车内饰的重要组成部分，它的主要作用是提高车内的装饰性，及顶棚内饰还可提高与车外的隔热、绝热效果；降低车内噪声，提高吸音效果；提高乘务员乘坐的舒适性与安全性。

目前公布的关于聚氨酯汽车顶棚的生产方法主要有以下两种：（1）中国专利cn101367287b所提到的一种聚氨酯多层复合板的生产方法，该方法的具体步骤：a）将短切的玻璃纤维和热熔胶粉播撒在复合机的传送带上，热压复合成膜，冷却、收卷、得到胶玻膜；b）在复合生产线的工作台上自下而上一次放卷、叠放、平铺粘接膜、胶玻膜和热熔胶膜，经热压复合，冷却，得到聚氨酯多层复合板。该复合板在经过200℃的烘烤，然后送入冷模中进行冷却定型，经水切割后得到汽车顶棚。该方法是俗称的干法汽车顶棚生产工艺，该方法的缺点在于生产的能耗高，吸音效果差，由于采用热塑性材料，产品的刚性以及耐温性能都不好；（2）中国专利cn101337526b所提到的一种pu软泡顶衬的湿法生产工艺，该工艺包括如下步骤：a）采用滚胶机在pu泡沫板的上下表面滚涂60-180g/m²的单组份聚氨酯胶黏剂；b）自下而依次叠铺淋膜无纺布、玻纤毡、pu泡沫板、玻纤毡、面料，放入模具中压制成型，其中模具温度控制在130-140℃，压制时间55s；c）冷却定型，水切得到汽车顶棚，该方法的缺点在于生产中多种材料互相叠加，产品的voc值仍然较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种以竹纤维为基材的汽车顶棚及其制备方法，所制备的汽车顶棚具有较高的刚性和耐温性，且废料可以回收利用，易于分解。

本发明的技术方案在于：一种以竹纤维为基材的汽车顶棚，其特征在于：所述汽车顶棚是由面料层和竹纤维毡基材层自上而下压合形成；所述竹纤维毡基材层由胶膜、竹纤维毡基材、胶膜和面料自上而下经压合工艺制得；所述面料层由面料、泡绵和无纺布自上而下经烧贴工艺制得。

进一步地，所述竹纤维毡基材是按照质量比天然纤维：合成纤维=80-100：20-0混合，经过无纺设备梳理、成网、针刺，得到厚度5-20mm，克重300-1500g/m³的竹纤维毡基材。

进一步地，所述的天然纤维为毛竹、刚竹、紫竹、小琴丝竹、青竹中的一种或者多种组合；所述的合成纤维为聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、尼龙纤维、涤纶纤维中的一种或者多种组合。

进一步地，所述的胶膜为热熔胶膜。

进一步地，所述的无纺布为水刺无纺布或者针刺无纺布，面密度40-150g/m²；所述的面料为经编布复合材或者无纺布复合材。

一种应用于一种以竹纤维为基材的汽车顶棚的制备方法，包括以下步骤：

（1）送料：将竹纤维毡基材层平铺后通过送料机构输送至第一光波烤箱内，在100~120℃条件下预热45~55s，再将预热后的竹纤维毡基材层输送至第二光波烤箱内，在150~200℃条件下烘烤45~55s，之后将烘烤后的竹纤维毡基材层输送至成型模具腔内，然后通过送料机构将铺平后的面料层输送至成型模具腔内，此时，面料层在上，竹纤维毡基材层在下；

（2）热压成型：在成型温度15~25℃、成型压力90~110kg/cm²，通过四柱油压机自动下压将成型模具腔内的面料层和竹纤维毡基材层压合35~45s，成型后得到顶棚基材；

（3）水刀切割：将成型后的顶棚基材放置治具上端固定，治具旋转180°，采用倒挂机器人水刀切割设备对顶棚基材进行切割，切割时单喷嘴直径压力为2700~2900psi；

（4）完成反包：将水刀切割后的顶棚基材放置工作桌，取喷胶枪将绿胶均匀喷涂至天窗口与顶棚基材前端，再将喷涂胶水后的顶棚基材放置完成反包设备9上端，在温度为240±10℃条件下烘烤120s，然后进行自动反包边角，反包后冷却40s，制得汽车顶棚。

进一步地，所述竹纤维毡基材是按照质量比天然纤维：合成纤维=80-100：20-0混合，经过无纺设备梳理、成网、针刺，得到厚度5-20mm，克重300-1500g/m³的竹纤维毡基材。

进一步地，所述的天然纤维为毛竹、刚竹、紫竹、小琴丝竹、青竹中的一种或者多种组合；所述的合成纤维为聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、尼龙纤维、涤纶纤维中的一种或者多种组合。

进一步地，所述的胶膜为热熔胶膜。

进一步地，所述的无纺布为水刺无纺布或者针刺无纺布，面密度40-150g/m²；所述的面料为经编布复合材或者无纺布复合材。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：本发明将天然竹纤维与合成纤维复合得到竹纤维毡基材，再将竹纤维毡基材作为汽车顶棚的主材，竹纤维毡基材可保证汽车顶棚较高的刚性和耐温性，且竹纤维材料不仅具有抗菌作用，还是环保材料、voc含量低，通过竹纤维材料制备的汽车顶棚的废料可以回收利用，易于分解。

附图说明

图1为本发明汽车顶棚的结构层次图；

图2为制备方法中设备组合图；

图3为倒挂机器人水刀切割设备示意图；

图4为完成反包设备示意图；

图中：1-第一送料机构、2-第二送料机构、4-第一光波烤箱、5-第二光波烤箱、6-四柱油压机、7-切割设备、8-治具、9-反包设备、10-竹纤维毡基材层、101-胶膜a、102-竹纤维毡基材、103-胶膜b、104-面料a、11-面料层、111-面料b、112-泡棉、113-无纺布。

具体实施方式

为让发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。

参考图1

一种以竹纤维为基材的汽车顶棚，所述汽车顶棚由面料层和竹纤维毡基材层自上而下压合形成；所述竹纤维毡基材层由胶膜、竹纤维毡基材、胶膜和面料自上而下经压合工艺制得；所述面料层由面料、泡绵和无纺布自上而下经烧贴工艺制得。

本实施例中，所述竹纤维毡基材是按照质量比天然纤维：合成纤维=80-100：20-0混合，经过无纺设备梳理、成网、针刺，得到厚度5-20mm，克重300-1500g/m³的竹纤维毡基材。

本实施例中，所述的天然纤维为毛竹、刚竹、紫竹、小琴丝竹、青竹等竹子中的一种或者多种组合；所述的合成纤维为聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、尼龙纤维、涤纶纤维中的一种或多种组合。

本实施例中，所述的胶膜为热熔胶膜，熔点在105度左右，经过烘箱烘烤之后胶膜会融化成胶水状，胶膜与上下层材料胶粘在一起形成整体。

本实施例中，所述的无纺布为水刺无纺布或者针刺无纺布，面密度40-150g/m²。

本实施例中，所述的面料为经编布复合材或者无纺布复合材。

实施例1参考图1至图4

一种以竹纤维为基材的汽车顶棚的制备方法，包括以下步骤：

（1）送料：将竹纤维毡基材层10平铺后通过第二送料机构2输送至第一光波烤箱4内，在100℃条件下预热45s，再将预热后的竹纤维毡基材层10输送至第二光波烤箱5内，在180℃条件下烘烤55s，之后将烘烤后的竹纤维毡基材层10输送至成型模具腔内，成型模具在四柱油压机6的下方，然后通过第一送料机构1将铺平后的面料层11输送至成型模具腔内，此时，面料层11在上，竹纤维毡基材层10在下；

（2）热压成型：在成型温度15℃、成型压力90kg/cm²，通过四柱油压机6自动下压将成型模具腔内的面料层11和竹纤维毡基材层10压合40s，成型后得到顶棚基材；

（3）水刀切割：将成型后的顶棚基材放置治具8上端固定，治具旋转180°，采用倒挂机器人水刀切割设备7对顶棚基材进行切割，切割时单喷嘴直径压力为2700psi；

（4）完成反包：将水刀切割后的顶棚基材放置工作桌，取喷胶枪将绿胶均匀喷涂至天窗口与顶棚基材前端，再将喷涂胶水后的顶棚基材放置完成反包设备9上端，在温度为240℃条件下烘烤120s，然后进行自动反包边角，反包后冷却40s，制得汽车顶棚。

本实施例中，步骤（1）中预先制备竹纤维毡基材层10和面料层11：按照质量比天然纤维：合成纤维=80:20混合，经过无纺设备梳理、成网、针刺，得到厚度10mm，克重1000g/m³的竹纤维毡基材102；再将胶膜a101、竹纤维毡基材102、胶膜b103和面料a104自上而下经压合工艺制得竹纤维毡基材层10；同时又将面料b111、泡绵112和无纺布113自上而下经烧贴工艺制得面料层11。

本实施例中，所述天然纤维为毛竹；所述合成纤维为聚乙烯纤维。

本实施例中，所述胶膜为热熔胶膜，熔点在105度左右，经过烘箱烘烤之后胶膜会融化成胶水状，胶水能与上下层材料胶粘在一起形成整体。

本实施例中，所述无纺布为水刺无纺布或者针刺无纺布，面密度40g/m²。

本实施例中，所述的面料为经编布复合材。

实施例2参考图1至图4

一种以竹纤维为基材的汽车顶棚的制备方法，包括以下步骤：

（1）送料：将竹纤维毡基材层10平铺后通过第二送料机构2输送至第一光波烤箱4内，在120℃条件下预热55s，再将预热后的竹纤维毡基材层10输送至第二光波烤箱5内，在150℃条件下烘烤55s，之后将烘烤后的竹纤维毡基材层10输送至成型模具腔内，成型模具在四柱油压机6的下方，然后通过第一送料机构1将铺平后的面料层11输送至成型模具腔内，此时，面料层11在上，竹纤维毡基材层10在下；

（2）热压成型：在成型温度25℃、成型压力110kg/cm²，通过四柱油压机6自动下压将成型模具腔内的面料层11和竹纤维毡基材层10压合35s，成型后得到顶棚基材；

（3）水刀切割：将成型后的顶棚基材放置治具8上端固定，治具旋转180°，采用倒挂机器人水刀切割设备7对顶棚基材进行切割，切割时单喷嘴直径压力为2900psi；

（4）完成反包：将水刀切割后的顶棚基材放置工作桌，取喷胶枪将绿胶均匀喷涂至天窗口与顶棚基材前端，再将喷涂胶水后的顶棚基材放置完成反包设备9上端，在温度为250℃条件下烘烤120s，然后进行自动反包边角，反包后冷却40s，制得汽车顶棚。

本实施例中，步骤（1）中预先制备竹纤维毡基材层10和面料层11：按照质量比天然纤维：合成纤维=90:10混合，经过无纺设备梳理、成网、针刺，得到厚度20mm，克重1500g/m³的竹纤维毡基材102，再将胶膜a101、竹纤维毡基材102、胶膜b103和面料a104自上而下经压合工艺制得竹纤维毡基材层10；同时又将面料b111、泡绵112和无纺布113自上而下经烧贴工艺制得面料层11。

本实施例中，所述的天然纤维为紫竹与小琴丝竹按质量比为1:1组合而成；所述的合成纤维为聚丙烯纤维与尼龙纤维按质量比为1:1组合而成。

本实施例中，所述的胶膜为热熔胶膜，熔点在105度左右，经过烘箱烘烤之后胶膜会融化成胶水状，胶膜与上下层材料胶粘在一起形成整体。

本实施例中，所述的无纺布为水刺无纺布或者针刺无纺布，面密度80g/m²。

本实施例中，所述的面料为无纺布复合材。

实施例3参考图1至图4

一种以竹纤维为基材的汽车顶棚的制备方法，包括以下步骤：

（1）送料：将竹纤维毡基材层10平铺后通过第二送料机构2输送至第一光波烤箱4内，在110℃条件下预热50s，再将预热后的竹纤维毡基材层10输送至第二光波烤箱5内，在200℃条件下烘烤45s，之后将烘烤后的竹纤维毡基材层10输送至成型模具腔内，成型模具在四柱油压机6的下方，然后通过第一送料机构1将铺平后的面料层11输送至成型模具腔内，此时，面料层11在上，竹纤维毡基材层10在下；

（2）热压成型：在成型温度20℃、成型压力100kg/cm²，通过四柱油压机6自动下压将成型模具腔内的面料层11和竹纤维毡基材层10压合45s，成型后得到顶棚基材；

（3）水刀切割：将成型后的顶棚基材放置治具8上端固定，治具旋转180°，采用倒挂机器人水刀切割设备7对顶棚基材进行切割，切割时单喷嘴直径压力为2800psi；

（4）完成反包：将水刀切割后的顶棚基材放置工作桌，取喷胶枪将绿胶均匀喷涂至天窗口与顶棚基材前端，再将喷涂胶水后的顶棚基材放置完成反包设备9上端，在温度为230℃条件下烘烤120s，然后进行自动反包边角，反包后冷却40s，制得汽车顶棚。

本实施例中，步骤（1）中预先制备竹纤维毡基材层10和面料层11：按照质量比天然纤维：合成纤维=100:0混合，经过无纺设备梳理、成网、针刺，得到厚度5mm，克重300g/m³的竹纤维毡基材10，再将胶膜a101、竹纤维毡基材102、胶膜b103和面料a104自上而下经压合工艺制得竹纤维毡基材层10；同时又将面料b111、泡绵112和无纺布113自上而下经烧贴工艺制得面料层11。

本实施例中，所述的天然纤维为刚竹、紫竹、小琴丝竹、青竹按质量比为1:1:1:1组合而成；所述的合成纤维为尼龙纤维、涤纶纤维按质量比为1:1组合而成。

本实施例中，所述的胶膜为热熔胶膜，熔点在105度左右，经过烘箱烘烤之后胶膜会融化成胶水状，胶膜与上下层材料胶粘在一起形成整体。

本实施例中，所述的无纺布为水刺无纺布或者针刺无纺布，面密度145g/m²。

本实施例中，所述的面料为经编布复合材。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。