CN108773146B - 超轻量化pp玻纤板的生产方法 - Google Patents

Abstract

本申请的超轻量化PP玻纤板，采用干法工艺，包含如下步骤，玻璃纤维和PP纤维形成稀疏纤网；在稀疏纤网上撒布发泡微球；稀疏纤网堆叠成多层纤网，不进行针刺加固；多层纤网在两层特氟龙网的夹持下进行加热；压制成板材。不针刺加固直接加热压制板材，可避免发泡微球的脱落，还可增加PP玻纤板的膨胀高度，得到更好的轻量化效果。

Description

超轻量化PP玻纤板的生产方法

技术领域

本发明涉及一种PP玻纤板的生产方法。

背景技术

PP玻纤板，也叫轻质GMT（Glass Mat Reinforced Thermoplastics）材料，是一种轻量化的复合材料，广泛应用于汽车内饰顶棚、衣帽架等产品上。

PP玻纤板的主要成分是PP和玻璃纤维（简称玻纤），主要有两种生产方法，分别是干法和湿法。

干法采用PP纤维和玻璃纤维为原料，通过开松、梳理、铺网、层叠、针刺制成毡，然后加热后冷压制成板材。干法工艺设备简单，投资小，生产的板材均匀性较差，加热膨胀高度略小，目前顶棚用的基材一般在1000 g/m²左右。

湿法采用PP粉末和玻璃纤维为原料，原料和助剂加入水中，借助助剂和搅拌的作用，把玻璃纤维和PP粉末均匀地分散在介质中，再通过流浆箱和成型网，滤去液体，再经过加热和冷压制成板材。湿法工艺的设备投资较大，工艺复杂，但是板材均匀性较好，加热膨胀高度大，顶棚基材可以做到800 g/m²，甚至可以更低。

超轻量化的PP玻纤板，主要特征是其中含有发泡微球。发泡微球为核壳结构，表面的壳在高温下有一定的弹性可以膨胀，里面的核在高温下体积膨胀好多倍，所以在高温下可以增加板材的膨胀高度，改善成型特性，实现超轻量化，做到800 g/m²以下，甚至600 g/m²。

超轻量化的PP玻纤板生产工艺也分为干法和湿法。湿法工艺是在传统的湿法介质中加入了发泡微球，玻璃纤维与PP粉末、发泡微球一起成网。由于微球的尺寸很小，在除水过程中容易流失，比传统的湿法更难以控制。

干法中又包含浸渍法和撒粉法。CN106427163A提供了一种通过浸渍工艺生产超轻量化PP玻纤板的方法。浸渍法是把PP玻纤针刺毡浸渍在含有发泡微球的液体中，使发泡微球渗透到PP纤维和玻璃纤维之间。浸渍后除去液体的工序需要大量的能耗，而且发泡微球的渗透力有限，浸渍不能保证发泡微球的分布均匀，所以产品质量和经济效果较差。另外，相比于湿法工艺，干法工艺采用PP纤维作为热塑性材料，PP使用量大，一定程度上影响了轻量化的效果。

CN108068424A提供了一种撒粉法生产超轻量化PP玻纤板的工艺。撒粉法是在PP玻璃纤维针刺毡的生产过程中撒布发泡微球，一般在PP纤维和纤网层叠之前进行。可以确保发泡微球均匀分布在PP玻璃纤维针刺毡中，再经过加热冷压制成板材。这种工艺与浸渍法相比，不需要昂贵的除水工艺，产品质量和经济效益都有改善。但是发泡微球在常温下对玻纤和PP纤维没有很强的附着力，所以在针刺过程中很容易脱落，造成发泡微球的数量不足或者分布不均匀，影响产品质量。

发明内容

本发明的目的就是提供一种超轻量化的PP玻纤板的生产方法，发泡微球脱落和分布不均匀的问题。

本发明的技术方案如下：

一种超轻量化PP玻纤板的生产方法，包含如下步骤，玻璃纤维和PP纤维混合后形成稀疏纤网；在稀疏纤网上撒布发泡微球；稀疏纤网堆叠成多层纤网，不进行针刺加固；多层纤网加热；压制成板材。

一种优选方案，在稀疏纤网堆叠成多层纤网之后，在多层纤网上方再一次撒布发泡微球。

一种优选方案，多层纤网的加热在两层特氟龙网的夹持下进行。

一种优选方案，多层纤网的加热在两层特氟龙带的夹持下进行。

一种优选方案，多层纤网加热后，压制成板材前，上下表面分别加上胶膜和无纺布。

在本申请的方案中，省去了现有干法工艺中的针刺步骤，避免了针刺过程中发泡微球脱落导致的发泡微球利用率下降和分布不均，具有更好的均匀性和成型效果。

在稀疏纤网堆叠成多层纤网的过程中，发泡微球会有一定程度的脱落和沉降，所以在多层纤网的最表层，发泡微球的密度明显要比中间和下面低，所以在多层纤网上方再次撒布发泡微球的措施，可以更好地改善发泡微球分布的均匀性。

在加热过程中，由于热空气的流动，还会存在发泡微球的脱落和飘散，所以采用把多层纤网夹持在两层特氟龙带或特氟龙网之间来加热的措施，可以更好地保持发泡微球的均匀分布。

另外，正常的干法工艺，一般需要通过针刺工艺来加固纤网，形成PP玻璃纤维针刺毡，借助PP玻璃纤维针刺毡中玻璃纤维的缠绕来实现较好的拉伸强度，加热过程中PP玻璃纤维针刺毡可以不用特氟龙带或特氟龙网承托，直接借助辊子的驱动来运行。但是，本申请中的多层纤网缺少了针刺成毡的步骤，完全没有拉伸强度，所以采用特氟龙网或特氟龙带来承托，也是本申请中多层纤网加热过程中一个很好的选择。

特氟龙网是以玻纤或其他耐高温纤维编织成网状结构，再进行特氟龙涂覆，得到的表面带有特氟龙材料的耐高温网。采用特氟龙网夹持，热空气可以透过特氟龙网上的网眼进入多层纤网中，加热效率高。

特氟龙带是以玻纤或其他耐高温纤维编织成比较密实的织物，再进行特氟龙涂覆，得到的表面带有特氟龙材料的耐高温带子。采用特氟龙带夹持，可避免发泡微球的撒落和受到热空气扰动而飘飞，但是加热效率会受到一定程度的影响。

具体实施方式

实施例1

玻璃纤维和PP纤维，按照PP 50-55%、玻纤45-50%的比例混合、开松后，铺成克重50-80g/m²的稀疏纤网；在稀疏纤网上按照稀疏纤网克重2-5%的比例撒布发泡微球；稀疏纤网在特氟龙网上往复堆叠成多层纤网；在多层纤网中表面再按照0.5-2 g/m²的数量撒布一层发泡微球；多层纤网随着特氟龙网按照一定的速度连续向前运行，上面被特氟龙网压住后，进入加热工序，PP纤维熔化，然后上下表面分别加上50-120 g/m²的热熔胶膜（可以是改性PE膜）和35-50 g/m²的无纺布，压制到厚度1.2-2mm，做成片材。

上述方法生产的600 g/m²左右的片材，在195-205℃加热，可膨胀到8-12mm高度，用于生产汽车内饰顶棚。相对于1000 g/m²的不含发泡微球的干法PP玻纤板和800 g/m²的普通湿法PP玻纤板，这种克重600 g/m²左右的超轻量化的PP玻纤板，膨胀高度更大，成型性能更好，表面更平整，特别适用于轻量化要求迫切的新能源汽车。

在传统的干法超轻量化PP玻纤板中，由于经过针刺过程，形成了一些纵向穿插的玻璃纤维，板材在膨胀过程中，这些纵向穿插的玻璃纤维限制了板材的膨胀高度。采用本申请的方案，没有经过针刺过程，板材的膨胀没有纵向纤维的束缚，可以达到更大的高度，具有更好的成型特性。

实施例2

玻璃纤维和PP纤维，按照PP 50-55%、玻纤45-50%的比例混合、开松后，铺成克重50-80g/m²的稀疏纤网；稀疏纤网在特氟龙带上往复堆叠成多层纤网；在多层纤网中表面再按照0.5-2 g/m²的数量撒布一层发泡微球；多层纤网随着特氟龙带按照一定的速度连续向前运行，上面被特氟龙带压住后，进入加热工序，PP纤维熔化，压制到厚度1.2-2mm，做成片材。

片材上下表面分别加上80-120 g/m²的热熔胶粉和50-70 g/m²的淋膜无纺布，把胶粉熔化，并把淋膜无纺布上的膜部分熔化，压成板材。

由于采用分步工艺，板材上表面的粘接材料可以使用熔点较低的PE胶粉；下表面可以使用淋膜无纺布，改善背层无纺布与基材的粘接。

Claims (3)

1.一种超轻量化PP玻纤板的生产方法，其特征在于包含如下步骤，玻璃纤维和PP纤维混合后形成稀疏纤网；在稀疏纤网上撒布发泡微球；稀疏纤网堆叠成多层纤网，不进行针刺加固；多层纤网在两层特氟龙带或特氟龙网的夹持下进行加热；压制成板材。

2.如权利要求1所述的超轻量化PP玻纤板的生产方法，其特征在于，在稀疏纤网堆叠成多层纤网之后，在多层纤网上方再一次撒布发泡微球。

3.如权利要求1所述的超轻量化PP玻纤板的生产方法，其特征在于，多层纤网加热后压制成板材前，上下表面分别加上胶膜和无纺布。