CN110820166A - 一种环保再利用材料低voc的汽车用等密度棉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉，由粉末状原料通过真空吸附成型的方法制备而成，粉末状原料包括按照重量份计的以下组分：阻燃棉30‑65份；阻燃纤维45‑70份；填充纤维30‑50份；低熔点纤维30‑45份。该环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉，产品密度均一，不需要采用胶粘剂，环保无毒。本发明还公开了一种环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉的制备方法，过程简单，便于操作。

Description

一种环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车用品技术领域，尤其涉及一种环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉及其制备方法。
背景技术
隔音棉在汽车中是广泛应用的，隔音棉能够起到隔音、隔热、缓冲等作用。隔音棉一般运用合适的纤维制作而成，纤维多孔隔音材料由于其内部有大量微小的连通的孔隙，声波沿着这些孔隙可以深入材料内部，与材料发生摩擦作用将声能转化为热能。具体的隔音原理如下：物体震动产生声音→声波在空气中传递→棉具有多纤维结构→声波通过棉时经过无数纤维的反射、相互叠加、碰撞，声波能量转化为热能→声波强度减弱→声音消失。
但是，现有的汽车用隔音棉存在以下缺陷：
(1)隔音棉一般通过模具压制成型，不同厚度的地方密度不一样，隔音效果不均衡，造成不好的使用体验感；
(2)隔音棉制备一般需要使用胶粘剂，胶粘剂会产生有毒气体，也导致产品回收较难。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉，产品密度均一，不需要采用胶粘剂，环保无毒。
本发明的目的之二在于提供一种环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉的制备方法，过程简单，便于操作。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉，由粉末状原料通过真空吸附成型的方法制备而成，所述粉末状原料包括按照重量份计的以下组分：阻燃棉30-65份；阻燃纤维45-70份；填充纤维30-50份；低熔点纤维30-45份。
进一步地，所述填充纤维包括填充纤维15D和填充纤维6D；所述低熔点纤维为4080纤维。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉的制备方法，包括：
开松步骤：将所述阻燃棉、阻燃纤维、填充纤维和低熔点纤维混合，置于开松机中开松，混合均匀，得到混合纤维；
消毒分解步骤：将所述混合纤维送进消毒反应室进行消毒，得到净化纤维；
制作粉体步骤：将所述净化纤维打散成粉末状，得到粉末状纤维；
真空吸附步骤：将所述粉末状纤维喷入真空吸附模具内进行初步成型，得到初成型品；
高温定型步骤：将所述初成型品从所述真空吸附模具内移出，置于定型模具内，加热成型，得到半成品；
冷却裁切步骤：将所述半成品冷却，裁切成预设形状，即得。
进一步地，在所述消毒分解步骤中，所述消毒反应室内设置有承托盘、蒸汽发生器、载体和紫外灯，所述承托盘的底部设置有若干通孔；所述蒸汽发生器设置在所述承托盘下方；所述载体设置在所述承托盘的上方，沿所述载体的厚度方向设置有上下贯通的孔洞，所述孔洞的内壁涂覆有光触媒。
进一步地，所述紫外灯设置在所述载体的上方，所述紫外灯的光线朝所述孔洞内投射。
进一步地，所述光触媒为纳米二氧化钛。
进一步地，在所述真空吸附步骤中，所述真空吸附模具内设置有初成型腔，利用真空泵将所述初成型腔内的空气抽出并形成负压，所述粉末状纤维吸附在所述初成型腔的表面；同时加热所述初成型腔。
进一步地，在所述高温定型步骤中，取机械手，所述机械手的抓取部为真空负压部，通过所述机械手将所述初成型品从所述真空吸附模具内移出。
进一步地，在所述高温定型步骤中，加热温度为150-200℃。
进一步地，在所述冷却裁切步骤中，通过冷空气将所述半成品冷却。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明所提供的环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉，制备原料首先打散成粉体，再将粉体通过真空的方式吸附成型，避免传统压制成型方式导致产品密度不均的现象。且制备原料不需要使用胶粘剂，不会出现胶粘剂毒害现象，也利于废旧产品回收。
(2)本发明所提供的环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉的制备方法，过程简单，便于操作。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一种环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉，由粉末状原料通过真空吸附成型的方法制备而成，粉末状原料包括按照重量份计的以下组分：阻燃棉30-65份；阻燃纤维45-70份；填充纤维30-50份；低熔点纤维30-45份。
作为进一步的实施方式，粉末状原料包括按照重量份计的以下组分：所述填充纤维包括填充纤维15D和填充纤维6D；所述低熔点纤维为4080纤维。
本发明的汽车用等密度棉，采用的制备原料首先打散成粉体，再将粉体通过真空的方式吸附成型，避免传统压制成型方式导致产品密度不均的现象。且制备原料不需要使用胶粘剂，不会出现胶粘剂毒害现象，也利于废旧产品回收。此外，低熔点纤维(4080纤维)是以一种热粘合纤维，其熔点低，流动性好，价格不高，在加热成型时，低熔点纤维发生熔融现象，使得所有原料粘合在一起。
一种环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉的制备方法，包括：
开松步骤：将阻燃棉、阻燃纤维、填充纤维和低熔点纤维混合，置于开松机中开松，混合均匀，得到混合纤维；
消毒分解步骤：将混合纤维送进消毒反应室进行消毒，得到净化纤维；
制作粉体步骤：将净化纤维打散成粉末状，得到粉末状纤维；
真空吸附步骤：将粉末状纤维喷入真空吸附模具内进行初步成型，得到初成型品；
高温定型步骤：将初成型品从真空吸附模具内移出，置于定型模具内，加热成型，得到半成品；
冷却裁切步骤：将半成品冷却，裁切成预设形状，即得。
作为进一步的实施方式，在消毒分解步骤中，消毒反应室内设置有承托盘、蒸汽发生器、载体和紫外灯，承托盘的底部设置有若干通孔；蒸汽发生器设置在承托盘下方；载体设置在承托盘的上方，沿载体的厚度方向设置有上下贯通的孔洞，孔洞的内壁涂覆有光触媒。紫外灯优选设置在载体的上方，紫外灯的光线朝孔洞内投射。在进行消毒分解时，混合纤维放在承托盘上，蒸汽发生器产生高温蒸汽，高温蒸汽从承托盘底部的通孔进入，流经混合纤维然后流出，在这个过程中，高温蒸汽对混合纤维起到消毒作用，同时能够将混合纤维内醛类、苯类等挥发性有机物(VOC)带出，混有VOC气体的高温蒸汽通过载体的孔洞，在光触媒和紫外光的作用下发生催化分解反应。
作为进一步的实施方式，光触媒为纳米二氧化钛，其具有抗线、抗菌、自洁净、抗老化性能，能够提高VOC气体的分解率。
作为进一步的实施方式，在真空吸附步骤中，真空吸附模具内设置有初成型腔，利用真空泵将初成型腔内的空气抽出并形成负压，粉末状纤维吸附在初成型腔的表面，同时加热初成型腔，4080纤维粉体发生熔融，使得被吸附的混合粉体形成整体，本发明通过真空吸附的方式将粉体纤维附着在初成型腔的表面，避免传统压制方法导致产品密度不均的现象。
作为进一步的实施方式，在高温定型步骤中，取机械手，机械手的抓取部为真空负压部，通过机械手将初成型品从真空吸附模具内移出。真空方式移取初成型品，移取效率高，且不会导致初成型品损坏。
作为进一步的实施方式，在高温定型步骤中，加热温度为150-200℃。在此温度下，低熔点纤维(4080纤维)发生熔融，阻燃棉、阻燃纤维、填充纤维发生软化，熔融的4080纤维能将其他原料粘合在一起，使得产品的结合度好，整体性高。
作为进一步的实施方式，在冷却裁切步骤中，通过冷空气将半成品冷却。冷空气的冷却效率高，能迅速带走半成品的热量，使半成品的温度降至室温。
以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。
实施例1：
一种环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉，由阻燃棉30份；阻燃纤维45份；填充纤维30份(包括填充纤维6D 15份，填充纤维15D 15份)；4080纤维30份制备而成，制备方法如下：
开松步骤：将阻燃棉、阻燃纤维、填充纤维和低熔点纤维混合，置于开松机中开松，混合均匀，得到混合纤维；
消毒分解步骤：将混合纤维送进消毒反应室进行消毒，在进行消毒分解时，混合纤维放在承托盘上，蒸汽发生器产生高温蒸汽，高温蒸汽从承托盘底部的通孔进入，流经混合纤维然后流出，在这个过程中，高温蒸汽对混合纤维起到消毒作用，同时能够将混合纤维内醛类、苯类等挥发性有机物(VOC)带出，混有VOC气体的高温蒸汽通过载体的孔洞，在纳米二氧化钛粉体和紫外光的作用下发生催化分解反应，得到净化纤维；
制作粉体步骤：将净化纤维打散成粉末状，得到粉末状纤维；
真空吸附步骤：将粉末状纤维喷入真空吸附模具内，真空吸附模具内设置有初成型腔，利用真空泵将初成型腔内的空气抽出并形成负压，粉末状纤维吸附在初成型腔的表面，同时加热初成型腔，4080纤维粉体发生熔融，使得被吸附的混合粉体形成整体，得到初成型品；
高温定型步骤：取机械手，机械手的抓取部为真空负压部，通过机械手将初成型品从真空吸附模具内移出，置于定型模具内，加热至150℃成型，得到半成品；
冷却裁切步骤：通过冷空气将半成品冷却，裁切成预设形状，即得。
实施例2：
实施例2与实施例1的不同之处在于：粉末状原料包括按照重量份计的以下组分：阻燃棉65份；阻燃纤维70份；填充纤维50份(其中，填充纤维6D 30份，填充纤维15D 20份)；低熔点纤维45份。
其它与具体实施例1相同。
实施例3：
实施例3与实施例1的不同之处在于:粉末状原料包括按照重量份计的以下组分：阻燃棉45份；阻燃纤维55份；填充纤维35份(其中，填充纤维6D10份，填充纤维15D25份)；低熔点纤维40份；
高温定型步骤时，加热温度为200℃。
其它与具体实施例1相同。
实施例4：
实施例4与实施例1的不同之处在于:粉末状原料包括按照重量份计的以下组分：阻燃棉55份；阻燃纤维60份；填充纤维45份(其中，填充纤维6D30份，填充纤维15D15份)；低熔点纤维35份；
高温定型步骤时，加热温度为180℃。
其它与具体实施例1相同。
实施例5：
实施例5与实施例1的不同之处在于:粉末状原料包括按照重量份计的以下组分：阻燃棉60份；阻燃纤维62份；填充纤维40份(其中，填充纤维6D 18份，填充纤维15D 22份)；低熔点纤维35份；
高温定型步骤时，加热温度为175℃。
其它与具体实施例1相同。
对比例1：
对比例1与实施例1的不同之处在于：阻燃棉、阻燃纤维、填充纤维和低熔点纤维通过传统压制成型的方法形成产品，没有将纤维原料打散成粉体，也没有经过消毒反应步骤。
效果评价及性能检测
1、密度测试
分别取实施例1-5和对比例1获取的汽车用等密度棉，测试表面、10cm厚度处、30cm厚度处和50cm厚度处的密度，结果如下表1所示。
表面密度 10cm处密度 30cm处密度 50cm处密度
实施例1 65kg/m<sup>3</sup> 66kg/m<sup>3</sup> 66kg/m<sup>3</sup> 67kg/m<sup>3</sup>
实施例2 70kg/m<sup>3</sup> 70kg/m<sup>3</sup> 71kg/m<sup>3</sup> 73kg/m<sup>3</sup>
实施例3 75kg/m<sup>3</sup> 78kg/m<sup>3</sup> 77kg/m<sup>3</sup> 75kg/m<sup>3</sup>
实施例4 90kg/m<sup>3</sup> 91kg/m<sup>3</sup> 93kg/m<sup>3</sup> 92.5kg/m<sup>3</sup>
对比例1 198kg/m<sup>3</sup> 145kg/m<sup>3</sup> 96kg/m<sup>3</sup> 50kg/m<sup>3</sup>
从表1中的记录可得，实施例1-5获得的棉料，同一块棉料不同厚度处，密度几乎无差，是一种等密度棉。而对比例通过传统的压制成型法制得，不同厚度处密度差别大，压制得薄的地方密度较大，压制得厚的地方密度较小，密度差异度大。
2、TVOC测试
表2 TVOC测试结果记录表
Figure BDA0002270386720000091
从表2中的记录可得，实施例1-5的等密度棉，TVOC含量低甚至没有，而对比例1的棉料，没有经过高温蒸汽消毒和光催化降解，TVOC含量高。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉，其特征在于，由粉末状原料通过真空吸附成型的方法制备而成，所述粉末状原料包括按照重量份计的以下组分：阻燃棉30-65份；阻燃纤维45-70份；填充纤维30-50份；低熔点纤维30-45份。
2.如权利要求1所述的环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉，其特征在于，所述填充纤维包括填充纤维15D和填充纤维6D。
3.一种如权利要求1或2所述的环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉的制备方法，其特征在于，包括：
开松步骤：将所述阻燃棉、阻燃纤维、填充纤维和低熔点纤维混合，置于开松机中开松，混合均匀，得到混合纤维；
消毒分解步骤：将所述混合纤维送进消毒反应室进行消毒，得到净化纤维；
制作粉体步骤：将所述净化纤维打散成粉末状，得到粉末状纤维；
真空吸附步骤：将所述粉末状纤维喷入真空吸附模具内进行初步成型，得到初成型品；
高温定型步骤：将所述初成型品从所述真空吸附模具内移出，置于定型模具内，加热成型，得到半成品；
冷却裁切步骤：将所述半成品冷却，裁切成预设形状，即得。
4.如权利要求3所述的环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉的制备方法，其特征在于，在所述消毒分解步骤中，所述消毒反应室内设置有承托盘、蒸汽发生器、载体和紫外灯，所述承托盘的底部设置有若干通孔；所述蒸汽发生器设置在所述承托盘下方；所述载体设置在所述承托盘的上方，沿所述载体的厚度方向设置有上下贯通的孔洞，所述孔洞的内壁涂覆有光触媒。
5.如权利要求4所述的环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉的制备方法，其特征在于，所述紫外灯设置在所述载体的上方，所述紫外灯的光线朝所述孔洞内投射。
6.如权利要求4所述的环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉的制备方法，其特征在于，所述光触媒为纳米二氧化钛。
7.如权利要求3所述的环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉的制备方法，其特征在于，在所述真空吸附步骤中，所述真空吸附模具内设置有初成型腔，利用真空泵将所述初成型腔内的空气抽出并形成负压，所述粉末状纤维吸附在所述初成型腔的表面；同时加热所述初成型腔。
8.如权利要求3所述的环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉的制备方法，其特征在于，在所述高温定型步骤中，取机械手，所述机械手的抓取部为真空负压部，通过所述机械手将所述初成型品从所述真空吸附模具内移出。
9.如权利要求3所述的环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉的制备方法，其特征在于，在所述高温定型步骤中，加热温度为150-200℃。
10.如权利要求3所述的环保再利用材料低VOC的汽车用等密度棉的制备方法，其特征在于，在所述冷却裁切步骤中，通过冷空气将所述半成品冷却。
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