本发明专利技术公开了一种天然纤维／聚合物纤维层压汽车椅背板材，包括第一面层、芯层、第二面层经烘烤压制复合而成的一体式板材，第一面层和第二面层为无纺布，芯层为混合纤维板，混合纤维板是以天然纤维和聚合物纤维为主要成分的针刺毛毡压制而成的，天然纤维为选自麻纤维、竹纤维、棕榈纤维和木纤维中的至少一种。本发明专利技术还公开了一种天然纤维／聚合物纤维层压汽车椅背板材的生产方法。该汽车椅背板材具有自重轻、密度小、透气性佳、强度和韧性优良的特点。通过在生产工序中采用两道烘烤压制及冷压定型处理，可提高板材致密程度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及板材领域，具体涉及一种天然纤维/聚合物纤维层压汽车椅背板材及 生产方法。
技术介绍
现有技术中的椅背板材主要有金属材质、实木材质、高分子聚合物材质、胶合板、 密度板和刨花板材质。进一步的，作为汽车座椅背板，需要兼顾强度、厚度和重量：即不同材 质背板具有相同强度的条件下，厚度尽可能小，达到汽车内部空间最大化的需求；同时，为 了适应汽车轻量化的发展趋势，还需要将重量减至最低。 金属材质（通常为钢板）的座椅背板强度高，且厚度小，但缺点在于重量大，且钢 板的弹性限度较小，易发生塑性形变，维修时需要将座椅拆解取出钢板，然后对钢板进行矫 正。一般来说，薄钢板矫正时很难判断是否矫正到位，因此其矫正难度大。因此金属材质的 座椅背板具有维护成本较高。实木材质多样常用的实木榉木、松木、杉木制成的座椅背板韧 性不强，且具有很强的脆性，而高档实木如樱桃木、橡木、榆木等单价较高，达到相同强度的 座椅背板厚度较大，而且汽车座椅背板消耗量巨大，是适用于规模生产。CN 103304889 A中 公开了一种采用聚丙烯和聚乙烯按一定比例混合发泡的汽车座椅用发泡板材，利用发泡板 材内部的气孔，减少板材与纺织品缝制过程中"断针"的几率，同时可降低背板的密度和硬 度，一定程度上能降低背板的重量，但说明书中同时指出发泡后脆性增加，强烈撞击下背板 容易发生断裂，不利于乘车人员的安全。胶合板材质的座椅背板具有一定的强度和韧性，但 是其强度主要取决于胶的种类，而且稳定性差。密度板和刨花板以木材为原料，大部分刨花 板内部为内部为颗粒状结构，不易于铣型，而且在裁板时容易造成暴齿的现象，对加工设备 要求较高。密度板纤维板强度较刨花板差。另外，现有技术中的密度板表面光滑平整、材质 细密，若采用带麻面的模压平板对密度板模压，所产生的表面与纺织品之间的静摩擦力不 强，达不到椅背板材的使用要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种自重轻、强度高且韧性 优良的天然纤维/聚合物纤维层压汽车椅背板材。 为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种天然纤维/聚合物纤维层压汽车椅 背板材，其特征在于，包括第一面层、芯层、第二面层经烘烤压制复合而成的一体式板材，所 述第一面层和第二面层为无纺布，芯层为混合纤维板，混合纤维板是以天然纤维和聚合物 纤维为主要成分的针刺毛毡压制而成的，天然纤维为选自麻纤维、竹纤维、棕榈纤维和木纤 维中的至少一种。 天然纤维与聚合物纤维的混合比例取决于板材的强度要求，经优选的技术方案 为，所述混合纤维板中天然纤维的重量百分比为30~70%。作为优选，天然纤维与聚合物纤 维毡压制的混合纤维板中天然纤维的重量百分比为45~55%，天然纤维和聚合物纤维具有 一定的长度，针刺使两种纤维之间相互缠结，按照优选方案中比例配置的纤维缠结中两种 纤维的含量相差不大，经烘烤和压制后两种纤维之间的粘接界面面积更大，有助于提高板 材整体的强度和韧性。聚合物纤维的选择：可以为锦纶、腈纶、丙纶、维纶、涤纶。 优选的技术方案为，无纺布的纤维组成与针刺毛毡中的聚合物纤维材质相同。上 述结构有助于面层的无纺布与芯层之间的压制复合，避免出现长时间使用后剥离的现象。 优选的技术方案为，所述第一面层和/或第二面层外侧设置有柔性纺织品层或喷 绒层。具体的可以通过点胶的方式实现纺织品层与第一面层、第二面层之间的粘接。进一 步优选的无纺布种类为针刺无纺布，针刺无纺布较其他种类的无纺布表面更粗糙，有助于 增大其与柔性纺织品层之间的粘接面积和两层之间的静摩擦系数，从而增加第一面层和/ 或第二面层与柔性纺织品层的粘接强度。 优选的技术方案为，所述聚合物纤维为丙纶，所述天然纤维为选自苎麻纤维、亚麻 纤维、黄麻和蕉麻纤维中的至少一种。丙纶具有质地轻、变形适应能力强的特点，质地轻可 以降低椅背板材的自重，而变形适应能力强则有助于增加椅背板材的韧性，在受压后板材 具有一定的回弹能力。 优选的技术方案为，所述混合纤维板中还包括增强纤维，增强纤维为选自玄武岩 连续纤维和麦秸微纳纤丝中的至少一种，增强纤维的重量占混合纤维板的重量百分比为 0· 1 ~5%〇 本专利技术的另一目的在与提供一种适于生产自重轻、强度高且韧性优良板材的天然 纤维/聚合物纤维层压汽车椅背板材的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括如下步 骤： 第一步：将天然纤维和聚合物纤维按比例混合梳理成网，铺网多层后针刺制成混合纤 维毛毡； 第二步：将作为第一面层和第二面层的无纺布与混合纤维毛毡层叠得层叠纤维毡，对 层叠纤维毡进行一次烘烤，然后对一次烘烤后的层叠纤维毡进行一次压制，得一次压制复 合板材； 第三步：对第二步所得的一次压制复合板材进行二次烘烤，然后对烘烤后的一次压制 复合板材进行二次压制，得二次压制复合板材； 第四步：对第三步所得的二次压制复合板材进行冷压定型处理，得层压椅背板材成品。 冷压定型处理的工艺条件为：冷压温度0~8°C，冷压压力8~12Mpa，冷压处理 时长为5~100s。较高温度的二次压制复合板材中的聚合物分子链的运动能力较强，可以 在麻纤维的表面发生链段运动，同时还有质点的滑移和顺着力的方向取向，在麻纤维的表 面形成紧密的包覆层，冷压定型处理将二次压制复合板材迅速冷却，分子链运动减弱，聚合 物分子迅速结晶呈稳定的刚性形态包覆在麻纤维的表面，经高压压制后得到的板材致密程 度更高，内部的两种材料结合强度更大，板材的刚性也越大，所能承受的塑性形变力也就越 大。另外，由于聚合物和天然纤维的热膨胀系数程度不一，迅速冷却后会在板材内部形成细 微的孔穴，高温状态下的板材中的膨胀占据上述空穴，使得板材在高温条件下表现出的尺 寸变化较小。 其中，二次烘烤的工艺条件为：二次烘烤温度220~270°C，二次烘烤时长为50~ 110s ;二次压制的工艺条件为：二次压制压力9~15Mpa，二次压制时长为50~120s。 其中，一次烘烤的工艺条件为：一次烘烤温度210~260°C，一次烘烤时长为50~ 110s ;-次压制的工艺条件为：一次压制压力为1. 5~2. 5Mpa，一次压制时长为100~ 200s。一次烘烤的层叠纤维毡相对蓬松， 本专利技术的优点和有益效果在于： 本专利技术通过在天然纤维/聚合物纤维混合纤维板表面设置无纺布层压制成一体式板 材，其中天然纤维为选自麻纤维、竹纤维、棕榈纤维和木纤维中的至少一种，利用天然纤维 的透湿性和透气性，背板板材透气性优良； 板材表面粗糙且表层的纤维无序排列，便于与纺织品等形成有效的粘接； 本专利技术的汽车椅背板材不采用胶粘剂，复合汽车使用板材的环保要求； 天然纤维与合成纤维梳理成网铺网穿刺后压实，经两次烘烤压制处理和冷压定型处 理，所得的汽车椅背板材致密度高，相同符合条件下于现有技术中钢材质背板相比，回弹性 优良，由于其密度远小于钢板密度，自重更轻，而且冷热环境下尺寸变化小。【附图说明】 图1是本专利技术天然纤维/聚合物纤维层压汽车椅背板材实施例1的结构示意图； 图2是本专利技术天然纤维/聚合物纤维层压汽车椅背板材实施例2的结构示意图。 图中：1、第一面层；2、第二面层；3、混合纤维板；4、柔性纺织品层。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例，对本专利技术的【具体实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种天然纤维／聚合物纤维层压汽车椅背板材，其特征在于，包括第一面层、芯层、第二面层经烘烤压制复合而成的一体式板材，所述第一面层和第二面层为无纺布，芯层为混合纤维板，混合纤维板是以天然纤维和聚合物纤维为主要成分的针刺毛毡压制而成的，天然纤维为选自麻纤维、竹纤维、棕榈纤维和木纤维中的至少一种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：庄鸣，陈波，
申请(专利权)人：江阴延利汽车饰件股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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