[发明专利]一种乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材及装置及制备方法

说明书

本发明公开了一种乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材及装置及制备方法，毡材至少包括上下两层的外功能层和中间的芯层刚性骨架层，毡材为包括两层外功能层与芯层刚性骨架层的至少三道以上的道彩虹单纤维网之间经过交叉铺网及针刺而成为复合毡。本发明解决了多功能复合毡材在多层合刺固结加工过程中各层功能纤维由于过度针刺带来的磨损及断裂问题；多层合刺毡存在明确界面分层带来界面处的各种性能损耗问题；功能层和骨架层独立生产后再生产合刺毡带来的工序时间成本浪费问题等。另外，对比多梳多铺工艺，节省了多台梳理机和铺网机高昂的设备成本。

技术领域

本发明涉及乘用车内外饰用复合毡材，具体地说，它涉及一种乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材及装置及制备方法。

技术背景

随着汽车工业的快速发展，新能源汽车续航里程和燃油汽车燃油经济性的需求不断推动汽车轻量化进程。在此背景下，纤维增强热塑性复合材料在汽车内外饰中得到大量应用，目前已经广泛应用于顶棚、衣帽架、底护、行李箱、备胎盖板、天窗滑盖等。对于汽车不同部件的使用，纤维增强热塑性复合材料有着不同的性能要求。例如，衣帽架作为汽车内饰配件，起着放置物品等作用，需要较好的力学强度；底护为汽车外饰配件，其功能是防止路面积水或泥沙等进入发动机仓，防止凹凸路面对底盘系统的刮擦以及减弱行车噪声对车内舒适性的影响，需要良好的冲击韧性和吸音性；顶棚是汽车内饰的重要组成，起着隔热、降噪等作用。除此之外，汽车内饰配件对气味和VOC有着较高要求。丰富的汽车应用场景对纤维增强热塑性复合材料提出不同的性能要求，甚至是多种功能的叠加。

中国专利CN105479888A公开了一种用于制备乘用车全长车身底护板的长纤维增强轻质热塑性复合板材及其制备方法。复合板材自上而下依次为防渗耐刮层、增韧抗冲层、刚性骨架层、吸音降噪层与疏水拒油层。先将增韧抗冲层、吸音降噪层所需基材纤维和增强纤维按比例混纺成毡，然后在制备刚性骨架层复合毡时，按增韧抗冲层、刚性骨架层、吸音降噪层与疏水拒油层的次序堆叠，最后再在连续型复合板材设备上经加热预压工艺,覆上防渗耐刮层形成产生底护用胚板。该方法需要表层和芯层独立生产后再生产合刺毡带来的工序时间成本浪费等问题。

中国专利CN105437699A公开了一种新型乘用车外轮罩毛毡材料，毛毡材料从上至下依次为阻尼减震层、胶粉层、吸音层、缓冲减震层和刚性支撑抗冲击层。其所述吸音层、缓冲减震层和刚性支撑抗冲击层为三层合刺毡结构，通过三套开包、开松、喂棉、梳理、铺网系统后堆叠进入针刺机加固。该发明虽然是复合毡一步法成型，但所需设备成本巨大。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材及装置及制备方法，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明公开了一种乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材，毡材至少包括上下两层的外功能层和中间的芯层刚性骨架层，毡材为包括两层外功能层与芯层刚性骨架层的至少三道以上的道彩虹单纤维网之间经过交叉铺网及针刺而成为复合毡。

作为进一步地改进，本发明所述的外功能层为绝热吸音层或增韧抗冲层或气味改善层或疏水拒油层，芯层刚性骨架层主要由35％-65％基材纤维和65％-35％增强纤维开松混棉而成。

本发明还公开了一种制备乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材的装置，包括至少三台以上的开包机、与开包机连接的多合一喂棉箱、与喂棉箱相连的梳理机、与梳理机相连的铺网机、与铺网机相连的针刺机。

作为进一步地改进，本发明所述的喂棉箱包括至少三个以上的喂棉区，喂棉区包括输入端、输送段和输出端，输入端与开包机相连，输出端通过皮带称连接至梳理机相连，各喂棉区之间通过活动隔板分隔，输出端包括由设置于皮带称两侧的固定挡板、喂棉箱箱体护板和设置于皮带秤上方的小隔板形成的输出口，输送段分为输入仓、均棉仓和送棉仓。