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制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术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。梳理机和铺网机高昂的设备成本。梳理机和铺网机高昂的设备成本。

【技术实现步骤摘要】
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


[0001]本专利技术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
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。该专利技术虽然是复合毡一步法成型，但所需设备成本巨大。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术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，本专利技术是通过以下技术方案来实现的：
[0006]本专利技术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。
[0007]作为进一步地改进，本专利技术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。
[0008]本专利技术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。
[0009]作为进一步地改进，本专利技术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。
[0010]作为进一步地改进，本专利技术所述的输入仓内、设有与凝棉器相连的储棉箱，储棉箱的下方设有输出罗拉、及与输出罗拉输出方向上的开松罗拉；输入仓的下部设有进料传感器，进料传感器可上下调节高度，输入仓的下端设有水平底帘用于放置及运输棉花。
[0011]作为进一步地改进，本专利技术所述的与输入仓相连的均棉仓包括与水平底帘相连接的斜帘和与斜帘形成间隙的均棉罗拉，斜帘上分布有凸针用于勾抓棉花向斜上方运输，均棉罗拉位于斜帘上部，用于均匀铺平多余棉花纤维至斜帘上的棉花。
[0012]作为进一步地改进，本专利技术所述的与均棉仓相连的输出仓包括在斜帘输出方向上的剥棉罗拉、以及位于剥棉罗拉下方的带活门的送棉通道，剥棉罗拉上分布有剥离针，用于将斜帘输送而来的棉花剥离至带活门的送棉通道，而后输送至喂棉箱输出口，再输送至皮带称。
[0013]本专利技术还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的制备方法，包括如下步骤：
[0014]1)按功能性需求分别设计至少上下两层外功能层和芯层刚性骨架层的纤维原料及配比；
[0015]2)各层纤维原料分别经过相应的开包机开包、混棉、开松后送入多合一喂棉箱中，经凝棉器送入储棉箱；
[0016]3)输出罗将纤维经开松罗拉输出下落至水平底帘，经过水平底帘和斜帘运输，均棉罗拉在斜帘上端位置将多余的纤维剥回斜帘的纤维上；
[0017]4)纤维被剥棉罗拉从斜帘上剥离，送入带活门的送棉通道送至输出口，然后输送至皮带称；
[0018]5)通过皮带依次送至梳理机梳理、铺网机交叉铺网以及针刺机针刺，最终合成复合毡。
[0019]作为进一步地改进，本专利技术所述的喂棉箱的喂入量为600
‑
900kg/h，各层毡材的体密度为0.1
‑
0.6g/cm3。
[0020]作为进一步地改进，本专利技术所述的铺网机的铺网层数为20
‑
40层，针刺机板距为16
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20mm，针深为7
‑
12mm，针密为40
‑
100针刺数/cm2。
[0021]本专利技术的有益效果如下：
[0022]本专利技术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；具体地说：
[0023]1、专利技术设计的多合一的喂棉机，只需要配合一台梳理机、一台铺网机、一台针刺机
便可完成多功能一体毡材一步法成型工艺，相对于专利CN105437699A中多梳多铺针刺工艺，节省多台梳理机和铺网机高昂的设备成本。
[0024]2、通过喂棉机实现了多道纤维同时喂棉，然后至梳理机共同梳理，实现了毡材多功能化和灵活选择，避免了多层合刺工艺所需的多道工序，以及换料洗设备的繁琐工序，只需按功能性需求分别设计各层毡材的纤维原料及配比，并投入相应的开包机中即可进行生产。
[0025]3、在赋予毡材多功能性的同时，进一步的提升了生产的产量，释放了设备的生产能力。
[0026]4、解决了毡材在多层合刺固结加工过程中过度针刺带来功能纤维的磨损及断裂问题，从而避免了过度针刺带来的材料力学性能的下降。
[0027]5、本专利技术为多功能一体毡材一步法成型，解决本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材，其特征在于，所述的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，所述的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。2.根据权利要求1所述的乘用车内外饰用纤维增强轻质热塑性无界面分层毡材，其特征在于，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，所述的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。3.一种制备如权利要求1或2所述的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，其特征在于，包括至少三台以上的开包机(12)、与开包机(12)连接的多合一喂棉箱(13)、与喂棉箱(13)相连的梳理机(14)、与梳理机(14)相连的铺网机(15)、与铺网机(15)相连的针刺机(16)。4.根据权利要求3所述的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，其特征在于，所述的喂棉箱(13)包括至少三个以上的喂棉区，所述的喂棉区包括输入端、输送段和输出端，所述的输入端与开包机(12)相连，所述的输出端通过皮带称(11)连接至梳理机(14)相连，所述的各喂棉区之间通过活动隔板分隔，所述的输出端包括由设置于皮带称(11)两侧的固定挡板(19)、喂棉箱(13)箱体喂棉箱箱体护板(17)和设置于皮带秤上方的小隔板(18)形成的输出口(26)，所述的输送段分为输入仓、均棉仓和送棉仓。5.根据权利要求3所述的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，其特征在于，所述的输入仓内、设有与凝棉器(1)相连的储棉箱(2)，所述的储棉箱(2)的下方设有输出罗拉(3)、及与输出罗拉(3)输出方向上的开松罗拉(4)；所述的输入仓的下部设有进料传感器(5)，所述的进料传感器(5)可上下调节高度，所述的输入仓的下端设有水平底帘(6)用于放置及运输棉花。6.根据权利要求4或5所述的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，其特征在于，所述的与输入仓相连的均棉仓包括与水平底帘(6)相连接的斜帘(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓丽健，方晶，周立，祝超，章凯翔，应颂颂，张恒源，陈佳扬，吕超目，
申请(专利权)人：浙江华江科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：