CN1066417A - 用针刺麻纤维毡制造汽车内饰件 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用麻纤维毡制造汽车内饰件的方 法和产品。其麻纤维毡由麻纤维经梳理、分丝、切短、 铺网、针刺制成，其后，麻毡浸以合成树脂，经干燥软 化处理，再在金属模具内加热加压，制成内饰件骨架， 骨架上粘贴一层装饰材料面层经模压制成汽车内饰 件。本内饰件由骨架件、装饰材料层、配合孔和塑料 件构成，装饰材料层覆贴在骨架件外部，配合孔开在 骨架件和装饰材料层上，供装配用，塑料件在骨架件 背侧上，作紧固用。本品质轻价廉。

Description

本发明属于用针刺麻纤维毡制造汽车内装饰件的产品和方法。

以往汽车内饰件主要采用金属薄板、塑料板制成，但金属板重，隔音隔热效果差，不美观，成本高;塑料板受石油价格影响，材料成本高。

我们委托中国专利局王良荣审查员检索的美国专利，提出了在塑料板表面改变表现状态的方法，其中美国专利US3，476，626是将塑料板加热软化，然后用针刺的方法将无纺织物刺入塑料板中，因该方法中，表面织物是靠针刺将一些无纺纤维深入到塑料板中，而无纺纤维织物的比例只能占内饰件的一小部分，以保证表面的耐磨，故仅仅只能用以改善塑料板表面的装饰效果，而不能达到克服塑料板本身的缺点，并且用这种方法制得的内饰件材料表面单一;而美国专利US4，830，900用合成纤维织物改进塑料板表面，为了使合成纤维织物与塑料板间能粘接好，在其一面浸以胶粘剂，在表面还涂印一层树脂，用于改善表面耐磨性。该方法缺点是：1.制造材料时工艺复杂，既要在无纺织物中加入少量人造纤维，又要将无纺织物一面浸胶，一面涂胶。为了保证纤维织物与塑料板结合。还需加一层热塑薄膜。2.纤维织物需单面浸胶，这样无法使胶浸透均匀，给操作及质量控制带来困难。3.该方法同样存在表面装饰单一，效果差的缺点。而检索出的德国专利DT2502519中，所选用的醋酸纤维是通过将天然纤维（如木材浆粕等）醋酯化而得到的，其工艺复杂，材料利用率不高，成本高，且干燥时用过热蒸汽穿透加热，使制品滞留大量水蒸汽。影响产品性能，另外该法选用酚醛树脂浸渍，压制不用热模压，生产周期长，不能大批量生产。

美国专利US4，418，031“可模压的纤维毡及其制法”，此法采用干法纤维板的生产工艺，即采用短的基本纤维和热塑可熔的纤维及胶粘剂，经混合后铺装加热使热塑可熔纤维熔化，再用压辊压合来制造可模压的板材，为了使毡质量均匀，需使用庞大的混合和铺装等主设备及辅助设备，设备投资大，且加工中要求原料纤维不宜太长，一般不超过30毫米，否则易造成铺网不均，这就使得制品强度减弱，伸长率不高，在进行深度拉伸时易开裂，不适宜制造形状比较复杂，拉伸变形大的产品。

综上所述，以往发明的汽车内饰件其合成纤维成本高，内饰件表面装饰单一;美国专利US  4，418031虽然采用天然纤维，但设备投资大，且不宜制造复杂形状的内饰件。

本发明的目的是用麻纤维代替合成纤维，来制造可用于多种材料进行表面装饰的汽车内饰件，以克服合成纤维成本高，内饰件表面装饰单一的缺点，而且在较少的设备投资下，可制作各种复杂形状的内饰件。

本发明是一种采用麻纤维毡经模压而成汽车内饰件的方法，其特征在于麻纤维毡是由麻纤维经梳理、分丝、切短、铺网、针刺制成，然后，将麻毡浸以合成树脂，经干燥软化处理，再在金属模具内加热加压，制成内饰件骨架，并在骨架上粘贴一层装饰材料面层经模压制成汽车内饰件。

本发明汽车内饰件由麻纤维成型骨架件、装饰材料层、配合孔和塑料件构成，装饰材料层复贴在骨架件外部，配合孔开在骨架件和装饰材料层上，供装配用。塑料件在骨架件背侧上，作紧固用。

所制成的内饰件骨架质轻，比重在1.0±0.1克/立方厘米，厚度在2.0～3.0毫米，强度高，弯曲强度大于50牛/平方毫米，与短纤维制品相比，相对提高30%以上，为了达到富丽的装饰效果，在其上粘贴一层装饰材料，如：尼龙装饰布、人造革等，然后，在内饰件的背部用快固合成树脂胶粘剂贴上与车身相接合的塑料件附件，再用冲头在冲床上对内饰件骨架件和装饰材料层冲若干个所需要的配合孔，以便车身、附件等与所制成的内饰件相连接，这样就制成安装方便的汽车内饰件。

本发明的工艺过程如下：

将商品麻加以整理、经软麻、梳麻、切短、铺网、针刺、浸树脂、作干燥软化处理、热压成内饰件骨架，在骨架上复贴装饰面料，最后装配附件和冲孔。

现对以上工艺过程详细说明如下：

经梳理后的单根麻纤维的纤维细度在5～50旦时，就可用来制造麻毡，通过控制切短机的速度及频率，使切短的纤维平均长度在3～8厘米之间，当平均纤维长度小于3厘米时，对使用机械梳理成网的场合，难以使毡质量均匀，并且所制成的内饰件骨架材料强度也较低，故不应小于3厘米;当平均纤维长度大于8厘米时，由于麻纤维本身伸长率较低，纤维太长，经针刺后缠绕太多，当模压进行深度拉伸时，易出现开裂现象。因此，用针刺法制造麻纤维毡一般控制纤维的平均长度为3～8厘米。

切短后的纤维送入铺网机进行铺网。铺网可采用气流式铺网或机械梳理成网。所谓气流铺网是纤维在气流（风机作为动力源）的作用下，经管道进一步分散均匀后，送至铺网头，由于铺网头是个大喇叭口，气流在此减速，纤维下落，当铺网头作水平往复运动时，下落的麻层在运动的下输送带上铺网成絮;所谓机械铺网，即将切短的纤维经过几道梳理辊梳理开松后，在上输送带上形成较薄的纤维层，铺网是通过上、下配制的且互相垂直运动的两个输送带来完成的，上输送带的终端有一转动辊，随着辊的转动将输送带作大于90°的翻转，使麻层下落至下输送带上，其终端辊在机械作用下，作水平往复运动，在下输送带上完成铺网。铺网成絮的定量由上、下输送带的运动速度来控制，铺网时，工作室的相对湿度必须控制在55～65%之间，湿度过大，易使纤维粘连，影响铺网均匀性，同时也易使设备中的零部件生锈;湿度过小，纤维较脆，在梳理及以后的针刺中易使纤维折断，影响成品的机械强度。

铺网后的麻絮比较膨松，强度很低，需通过针刺来缩小厚度，提高强度。针刺是在针刺机上进行的，一般采用上针刺式。通过针刺倒钩的上下运动，将部分纤维沿层向穿透，从而使纤维更紧密地联系在一起，使麻絮厚度缩小，强度增加。本发明利用调整麻絮喂料辊的喂料速度和针刺频率，使针刺密度控制在5～20针/平方厘米，当针刺密度小于5针/平方厘米时，纤维太膨松，易出现分层现象，造成以后浸胶困难;当针刺密度大于20针/平方厘米时，麻毡针刺过紧，会使其伸长率降低，在进行深度成形拉伸时，出现开裂现象。

本发明中使用的麻毡其质量必需要达到以下要求的技术指标：

项目	定量	伸长率	平均纤维长度	纤维细度
					单位	克／米2	％	厘米	旦
指标	1690±200	≥39	3～8	5～50

利用针刺机制成的麻毡成卷状，将此卷材浸以合成树脂，合成树脂可采用如酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等。酚醛树脂具有强度高、耐酸、耐碱、抗水等突出的优点，但其制品的抗冲击性能差，在合成树脂中，一般需加入增塑剂。本发明在酚醛树脂中添加5～40%的重量比的反应型柔性树脂或活性单体，如聚乙烯醇缩醛树脂等，来提高制品的抗冲击性，尤其突出的是本发明不需要添加任何阻燃剂，但其制品的燃烧性能就能达到美国机动车辆安全标准FmVSS，No.302的要求。

麻毡浸树脂后，可通过轧辊的挤压，使树脂在麻毡中进一步分散均匀，并挤出多余的树脂，根据产品的要求，将麻毡中浸入的树脂含量控制在15～35%（重量比）之间。

浸树脂后的纤维毡，需要经过干燥软化处理，可通过热风循环，微波加热等手段，将料温加热至90～100℃，使溶剂挥发，使树脂初凝减少流动性，然后，放置入金属模具中，加热加压成形，根据所用树脂的不同，选用不同的固化温度和时间，如改性酚醛树脂则温度为150～200℃，加压4.5～6.0Mpa，压制时间为5～1分钟，然后取出。其内饰件骨架的紧度为1.0±0.1克/立方厘米，弯曲强度大于50牛/平方毫米，抗冲击韧性大于8千焦/平方米，24小时浸水后的吸水率小于15%。

为了复贴所需的表面装饰材料。在内饰件骨架上施以复贴胶粘剂。如聚氨酯胶粘剂等，在复贴模上将表面装饰材料与基材骨架粘合，包边，冲孔，在基材骨架的背面，装上与车身相配合的附件，这样即可制成汽车内饰件。

本发明汽车内饰件中所采用的麻纤维与合成纤维相比，其优点在于成本大大降低了，尤其突出的是本发明可用麻纤维中产量最高的红麻纤维为原料，由于红麻纤维较粗（在200支以下），因此不适用纺织，以前主要用于制造包装用的麻袋、麻绳，近来已被合成材料编织物所取代，因此，本发明开辟了利用红麻纤维的工业新途径。

此外，本发明中用针刺麻纤维毡制造的汽车内饰件比起以往用金属薄板或塑料板制成的汽车内饰件重量轻、隔音隔热效果好，美观，且成本低廉。

现对本发明的附图说明如下：

图1：机械铺网示意图。

图中：（1）为喂料斗、（2）为喂料辊、（3）为锡林、（4）为带有针布的盖板、（5）为刷料辊、（6）、（7）、（8）为传动辊、（9）、（11）为水平往复运动辊、（10）为张紧辊、（12）为横向表面竹条传输带、（13）为纵向表面竹条传输带。

图2：针刺麻纤维制毡示意图。

图中：（14）为刺针、（15）为经铺网后的麻纤维絮、（16）为针刺底板。

图3：内装饰件骨架成形示意图。

图中：（17）为成型模上模、（18）为己成型的内饰件骨架、（19）为成型模下模。

图4：装饰材料层复贴在骨架件上的示意图。

图中：（20）为复贴模上模、（21）为表面装饰材料层、（22）为施胶后的己成型骨架件、（23）为复贴模下模。

图5：为小汽车车门的内饰件（26）结构图。

图中：（24）为内饰件装配孔、（25）为与车身配合的塑料件。

图6：为图5内饰件结构图的A-A剖示图。

图中：（18）为己成型的内饰件骨架、（21）为表面装饰材料层。

图7：为图5内饰件结构图中塑料件（25）的B-B剖示图。

现对本发明的实施例说明如下：

小汽车车门的内饰件（26）的生产制作工艺过程如下：

将商品麻加以整理后，再经软麻、梳麻，使纤维细度达到5～50旦、切短成3～8厘米后，在图1所示的机械铺网机上铺网。即将切短的麻纤维经喂料斗（1）送至喂料辊（2），由锡林（3）和带有针布的盖板（4）将麻纤维梳理开松，将梳理开松后的麻纤维通过刷料辊（5）从锡林（3）上剥离下来，剥落至横向表面竹条传输带（12），带（12）按图中箭头（27）所示的方向，通过传动辊（6）、（7）、（8）、（9）和（11）作水平传动，使开松剥落后的麻纤维层通过水平往复运动辊（11）作大于90°的翻转。而张紧辊（10）使传输带（12）传动时张紧，落下的麻纤维层落在纵向表面竹条传输带（13）上，传输带（13）在电机的带动下，作纵向运动，从而形成了均匀的铺网，铺网后的麻纤维絮通过传输带（12）和传输带（13）的相对运动速度，使其定量指标达到1600±200克/平方米，铺网时，铺网机工作室中相对湿度控制在55～65%之间;铺网后的麻纤维絮由传输带（13）送至针刺机进行针刺，如图2所示，麻纤维絮（15）在带倒钩的刺针（14）的上下往复运动下进行针刺，最后在针刺底板（16）上即制成麻纤维毡，针刺时，针刺密度最好控制在10～20针/平方厘米范围内，制成的麻纤维毡其伸长率大于、等于30%，将麻纤维毡切成块后，浸以酚醛树脂溶液，酚醛树脂溶液的重量百分浓度为20%，溶液中的溶剂为工业酒精，其溶质中A阶酚醛树脂为100份，聚乙烯醇缩丁醛为30份（均按重量份计）。采用一对挤压辊将浸胶后的麻纤维毡中的多余的胶液挤去，使麻纤维毡中的树脂重量含量最好控制在25～30%内。

将浸树脂后的麻纤维毡在90～100℃的循环热风下加以干燥，使酒精挥发掉。然后，将干燥后的麻纤维毡放置到金属模中加热加压成形，如图3所示，麻纤维毡在成型模上模（17）和成型模下模（19）之间成型，其成型温度最好为150～160℃，成型压力P在4.5～6.0Mpa，成型时间最好为5～4分钟，然后取出己成型的内饰件骨架（18）。

在骨架（18）上施加聚氨酯胶粘剂，将骨架（18）置于图4所示的复贴模下模（23）上，在骨架（18）上盖上装饰材料层（21），材料层（21）可为尼龙布或人造革等材料;然后，使复贴模上模（20）与下模（23）闭合加热加压。复贴温度为100～120℃，复贴压力为1～2Mpa，复贴时间为3～5分钟。将复贴件取出后，进行包边、冲如图5所示的配合孔（24），用热熔胶将塑料件（25）粘贴在小汽车门内饰件（26）的背侧，这样就制成了整个小汽车门内饰件（26）。

本小汽车门内饰件（26）由麻纤维成型骨架件（18）、装饰材料层（21）、配合孔（24）和塑料件（25）构成，装饰材料层（21）复贴在骨架件（18）外部，配合孔（24）开在骨架件（18）和装饰材料层（21）上，塑料件（25）在骨架件（18）背侧上。

Claims (10)

1、一种用麻纤维毡经模压制成汽车内饰件的方法，其特征在于麻纤维毡是由麻纤维经梳理、分丝、切短、铺网、针刺制成的，然后将麻毡浸以合成树脂，经干燥软化处理后再在金属模具内加热加压制成内饰件骨架，并在骨架上粘贴一层装饰材料面层经模压制成汽车内饰件。

2、根据权利要求1所述的上述制造内饰件方法，其特征在于制作麻毡时，梳理后的单根麻纤维的纤维细度在5～50旦，切短的纤维平均长度在3～8厘米之间。

3、根据权利要求1所述的上述制造内饰件方法，其特征在于制作麻纤维毡铺网工序中，工作室的相对湿度在55～65%之间。

4、根据权利要求1所述的上述制造内饰件方法，其特征在于制作麻纤维毡针刺过程中，针刺密度为5～20针/平方厘米。

5、根据权利要求1所述的上述制造内饰件方法，其特征在于制作麻纤维毡浸树脂的工艺过程中，其树脂重量含量在15～35%内，树脂可为酚醛树脂，不饱和聚酯树脂。

6、根据权利要求5所述的上述麻纤维毡浸树脂工艺过程，其特征在于所采用的树脂为酚醛树脂时，其中添加5～40%重量比的反应型柔性树脂或活性单体。

7、根据权利要求6所述的上述酚醛树脂中添加的反应型柔性树脂，其特征在于该反应型柔性树脂可为聚乙烯醇缩醛树脂。

8、根据权利要求1所述的上述制造内饰件方法，其特征在于麻纤维毡在干燥软化处理中，通过热风循环或微波加热，使其加热至90°～100℃。

9、根据权利要求1所述的上述制造内饰件的方法，其特征在于麻纤维毡热压成形时，在金属模具中的温度为150～200℃加压压力为4.5～6.0Mpa，压制时间为5～1分钟。

10、一种汽车内饰件，其特征在于内饰件（26）由麻纤维成型骨架件（18）、装饰材料层（21）、配合孔（24）和塑料件（25）构成，装饰材料层（21）复贴在骨架件（18）外部，配合孔（24）开在骨架件（18）和装饰材料层（21）上，塑料件（25）在骨架件（18）背侧上。

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