專利名稱：一種用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料及其構(gòu)造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車飾件領(lǐng)域，更具體地涉及一種用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料及其構(gòu)造方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前汽車飾件使用的基材基本都來源于石油后續(xù)產(chǎn)物，對環(huán)境造成較大影響，因此汽車行業(yè)越來越多開始使用天然復(fù)合材料，例如聚乳酸麻纖維材料。國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)中使用的聚乳酸麻纖維材料需要添加一些添加劑如增粘劑和阻燃劑等來穩(wěn)定材料的性能，這些添加劑使得聚乳酸麻纖維環(huán)保作用大為降低了。另外常規(guī)聚乳酸麻纖維材料由于存在耐溫低和剛度較低等弱點，大大地限制了其在汽車飾件上的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料及其構(gòu)造方法，克服現(xiàn)有技術(shù)中的聚乳酸麻纖維材料的耐溫低和剛度較低等問題。本發(fā)明提供一種用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料，包括占所述環(huán)保復(fù)合材料45-70wt%的聚乳酸纖維和占所述環(huán)保復(fù)合材料55-30wt%的天然纖維；所述天然纖維包括占天然纖維60-85wt%的麻纖維和由竹纖維、木纖維和椰殼纖維等組成的組中選取的至少一種非麻天然纖維。所述聚乳酸纖維或天然纖維分別占所述環(huán)保復(fù)合材料的50wt%。所述聚乳酸纖維為耐高溫聚乳酸纖維。所述麻纖維包括由芒麻纖`維、亞麻纖維、黃麻纖維、劍麻纖維、槿麻纖維、大麻纖維、茼麻纖維和羅布麻纖維組成的組中選取的至少一種纖維。本發(fā)明還提供一種用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料的構(gòu)造方法，包括提供占所述環(huán)保復(fù)合材料45-70wt%的聚乳酸纖維；提供占所述環(huán)保復(fù)合材料55-30wt%的天然纖維，所述天然纖維包括占天然纖維60-85wt%的麻纖維和由竹纖維、木纖維和椰殼纖維組成的組中選取的至少一種非麻天然纖維；將所述聚乳酸纖維和天然纖維混合后進行針刺形成氈材。進一步包括將所述氈材經(jīng)過熱處理加熱到150°C以上形成板材。在將所述聚乳酸纖維和天然纖維混合之前，分別對所述聚乳酸纖維和天然纖維進行開松操作。將所述聚乳酸纖維和天然纖維混合的步驟包括在將所述聚乳酸纖維和麻纖維混合后，在所述開松操作中加入非麻天然纖維。在將所述聚乳酸纖維和天然纖維進行針刺之前，進行空氣鋪層和空氣梳理操作。將所述聚乳酸纖維和天然纖維混合的步驟包括在將所述聚乳酸纖維和麻纖維混合后，在所述空氣鋪層操作中加入非麻天然纖維。本發(fā)明提供的環(huán)保復(fù)合材料可運用于汽車飾件中頂棚、門內(nèi)飾板、衣帽架和行李箱飾件等，滿足汽車飾件基材對耐溫性和剛度的要求。對本發(fā)明提供的環(huán)保復(fù)合材料的耐溫性和剛度的檢測可根據(jù)本領(lǐng)域公知的方法進行。其中，該環(huán)保復(fù)合材料的耐溫性優(yōu)選為其熱變形溫度大于100°c，并且進一步優(yōu)選為能夠在110°C下存放168小時都不會發(fā)生形狀與尺寸、外觀、顏色和表面特性的變化。另外，由于本發(fā)明提供的環(huán)保復(fù)合材料使用天然生物材料替代石油產(chǎn)物，且僅進行純物理加工，有利于保護地球環(huán)境。
具體實施例方式為使進一步深入了解本發(fā)明的技術(shù)手段與特征，具體說明如下。本發(fā)明提供一種用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料，包括占所述環(huán)保復(fù)合材料45-70 1:%的聚乳酸纖維和占所述環(huán)保復(fù)合材料55-30wt%的天然纖維。在通常情況下,聚乳酸纖維或天然纖維優(yōu)選為分別占所述環(huán)保復(fù)合材料的50wt%。本發(fā)明的聚乳酸纖維是由以丙交酯的環(huán)化二聚體經(jīng)開環(huán)本體聚合生成的聚乳酸為原料，再經(jīng)熔體紡絲所制得的纖維。優(yōu)選地，該聚乳酸纖維可通過對木薯和甜菜等農(nóng)作物提煉加工而成。更優(yōu)選地，該聚乳酸纖維可選擇為耐高溫聚乳酸纖維。該耐高溫聚乳酸纖維的熱變形溫度大于100°c，并且進一步優(yōu)選為能夠在110°C下存放168小時都不會發(fā)生形狀與尺寸、外觀、顏色和表面特性的變化。本發(fā)明的天然纖維是指植物的原始的表面麻皮、椰殼、竹原纖維和木纖維等。優(yōu)選地，該天然纖維包括麻纖維和由竹纖維、木纖維和椰殼纖維組成的組中選取的至少一種非麻天然纖維。麻纖維包含苧麻纖維、亞麻纖維、黃麻纖維、劍麻纖維、槿麻纖維、大麻纖維、茼麻纖維、羅布麻纖維等。優(yōu)選地，麻纖維占天然纖維的60-85wt %，以保持天然纖維的長纖維的性能。該麻纖維可通過對苧麻、亞麻、黃麻、劍麻、大麻、茼麻、槿麻和羅布麻等麻作物經(jīng)過物理加工得到，該物理加工過程包括前處理、預(yù)分解、分解和梳理等工序。在本發(fā)明提供的用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料中，由于聚乳酸纖維是加熱可塑化的纖維，當(dāng)將該環(huán)保復(fù)合材料加熱到150°C以上時，該聚乳酸纖維的表面開始熔化，并包裹與之混合的天然纖維，使得聚乳酸與天然纖維結(jié)合得更緊密。天然纖維中的麻纖維屬于長纖維，多股麻纖維之間 存在一定的間隙，通過在天然纖維中添加其他非麻天然纖維，例如選自竹纖維、木纖維和椰殼纖維中的至少一種，可以使多股麻纖維之間的間隙減小，從而使得天然纖維分布更均勻。其中值得注意的是，并不是隨意添加任何的天然纖維到復(fù)合材料中都可以達到本發(fā)明的目的。其對非麻天然纖維本身的性能具有很高的要求，需要針對具體的應(yīng)用進行適當(dāng)?shù)倪x擇。優(yōu)選的，該非麻天然纖維為竹纖維、木纖維或椰殼纖維，或者優(yōu)選為竹纖維和木纖維，木纖維和椰殼纖維，竹纖維和椰殼纖維，或者竹纖維和木纖維和椰殼纖維。其他的纖維，如秸桿纖維等，是遠遠不能達到本發(fā)明所要求的剛度的要求的。進一步的，該非麻天然纖維的添加比例也并不是隨意的，優(yōu)選的，該非麻天然纖維占天然纖維(麻纖維+非麻天然纖維)總重量的15% -40%，更優(yōu)選為25% -30%，最優(yōu)選為27% -28%。如果所選擇非麻天然纖維的比例占到天然纖維40%以上，剛度反而有所下降。同理，如果所選擇的非麻天然纖維的比例小于天然纖維15%或者更低，剛度效果也不能得到提升。令人意外的是，通過選擇耐高溫聚乳酸纖維，最終獲得環(huán)保復(fù)合材料保持其耐高溫的特性，從而滿足汽車飾件基材對耐溫性的要求。即通過選擇熱變形溫度大于100°c的聚乳酸纖維與天然纖維混合，最終獲得的本發(fā)明的環(huán)保復(fù)合材料的熱變形溫度依然大于100°C,其并不受到麻纖維或者非麻天然纖維的影響。進一步的，該環(huán)保復(fù)合材料能夠在110°C下存放168小時都不會發(fā)生形狀與尺寸、外觀、顏色和表面特性的變化。本發(fā)明提供一種用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料的構(gòu)造方法，包括提供占所述環(huán)保復(fù)合材料45-70wt%的聚乳酸纖維；提供占所述環(huán)保復(fù)合材料55-30wt%的天然纖維,所述天然纖維包括占天然纖維60-85wt %的麻纖維和由竹纖維、木纖維和椰殼纖維組成的組中選取的至少一種非麻天然纖維；將所述聚乳酸纖維和天然纖維混合后進行針刺形成氈材。優(yōu)選地，在將所述聚乳酸纖維和天然纖維混合之前，分別對所述聚乳酸纖維和天然纖維進行開松操作，因為工業(yè)化作業(yè)提供的相應(yīng)的原材料的纖維一般過于緊密，不利于后續(xù)的混合和針刺操作。優(yōu)選地，在將所述聚乳酸纖維和天然纖維進行針刺之前，進行空氣鋪層和空氣梳理操作。優(yōu)選地，將聚乳酸纖維和天然纖維混合的步驟包括將聚乳酸纖維和麻纖維混合后加入非麻天然纖維進行混合。例如非麻天然纖維可以按照纖維長度在不同的加工操作過程中加入。如果非麻纖維的天然纖維屬于長纖維，如竹纖維，則可以在開松操作過程中和原有的屬于長纖維的麻纖維和聚乳酸纖維一起加入；如果非麻天然纖維屬于短纖維，如木纖維等短纖維由于沒法直接成網(wǎng)則可以在空氣鋪層的過程中加入。優(yōu)選地，該構(gòu)造方法進一步包括將所述氈材經(jīng)過熱處理形成板材。該熱處理過程是將所述氈材加熱到150°C以上，從而使得聚乳酸纖維的表面開始熔化，并包裹與之混合的天然纖維，使得聚乳酸與天然纖維結(jié)合得更緊密。在一個實施例中，氈材經(jīng)過熱壓機預(yù)壓形成板材。在另一個實施例中，氈材經(jīng)過加熱輥直接輥壓成板材。本發(fā)明所提供的環(huán)保復(fù)合材料制成汽車飾件產(chǎn)品，例如運用于汽車內(nèi)飾件中的頂棚、門內(nèi)飾板、衣帽架和行李箱飾件等，滿足汽車飾件基材對耐溫性和剛度的要求。由于該環(huán)保復(fù)合材料使用天然生物材料替代石油產(chǎn)物，例如聚乳酸麻纖維環(huán)保復(fù)合材料全部來源于自然生長的植物，而且加工過程中不添加化學(xué)劑，僅進行純物理加工，保護地球環(huán)境。以上所述的，是根據(jù)本 發(fā)明的較佳實施例，并非用以限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的上述實施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本發(fā)明申請的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料，包括占所述環(huán)保復(fù)合材料45-70wt%的聚乳酸纖維和占所述環(huán)保復(fù)合材料55-30wt %的天然纖維；其特征在于，所述天然纖維包括占天然纖維60-85wt%的麻纖維和由竹纖維、木纖維和椰殼纖維組成的組中選取的至少一種非麻天然纖維。
2.如權(quán)利要求1所述的用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料，其特征在于，所述聚乳酸纖維或天然纖維分別占所述環(huán)保復(fù)合材料的50wt%。
3.如權(quán)利要求1所述的用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料，其特征在于，所述聚乳酸纖維為耐高溫聚乳酸纖維。
4.如權(quán)利要求1所述的用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料，其特征在于，所述麻纖維包括由苧麻纖維、亞麻纖維、黃麻纖維、劍麻纖維、槿麻纖維、大麻纖維、茼麻纖維和羅布麻纖維組成的組中選取的至少一種纖維。
5.一種用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料的構(gòu)造方法，包括: 提供占所述環(huán)保復(fù)合材料45-70wt%的聚乳酸纖維； 提供占所述環(huán)保復(fù)合材料55-30wt %的天然纖維，所述天然纖維包括占天然纖維60-85wt%的麻纖維和由竹纖維、木纖維和椰殼纖維組成的組中選取的至少一種非麻天然纖維； 將所述聚乳酸纖維和天然纖維混合后進行針刺形成氈材。
6.如權(quán)利要求5所述的用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料的構(gòu)造方法，其特征在于，進一步包括將所述氈材經(jīng)過熱處理加熱到150°C以上形成板材。
7.如權(quán)利要求5所述的用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料的構(gòu)造方法，其特征在于，在將所述聚乳酸纖維和天然纖維混合之前，分別對所述聚乳酸纖維和天然纖維進行開松操作。
8.如權(quán)利要求7所述的用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料的構(gòu)造方法，其特征在于，將所述聚乳酸纖維和天然纖維混合的步驟包括:在將所述聚乳酸纖維和麻纖維混合后，在所述開松操作中加入非麻天然纖維。
9.如權(quán)利要求5所述的用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料的構(gòu)造方法，其特征在于，在將所述聚乳酸纖維和天然纖維進行針刺之前，進行空氣鋪層和空氣梳理操作。
10.如權(quán)利要求9所述的用于汽車飾件的環(huán)保復(fù)合材料的構(gòu)造方法，其特征在于，將所述聚乳酸纖維和天然纖維混合的步驟包括:在將所述聚乳酸纖維和麻纖維混合后，在所述空氣鋪層操作中加入 非麻天然纖維。
全文摘要
本發(fā)明提供一種環(huán)保復(fù)合材料，包括占環(huán)保復(fù)合材料45-70wt％的聚乳酸纖維和占環(huán)保復(fù)合材料55-30wt％的天然纖維；天然纖維包括占天然纖維60-85wt％的麻纖維和由竹纖維、木纖維和椰殼纖維組成的組中選取的至少一種非麻天然纖維。本發(fā)明提供環(huán)保復(fù)合材料的構(gòu)造方法，包括提供聚乳酸纖維；提供天然纖維，天然纖維包括麻纖維和由竹纖維、木纖維和椰殼纖維組成的組中選取的至少一種非麻天然纖維；將聚乳酸纖維和天然纖維混合后進行針刺形成氈材。本發(fā)明提供的環(huán)保復(fù)合材料可滿足汽車飾件基材對耐溫性和剛度的要求。另外，由于本發(fā)明提供的環(huán)保復(fù)合材料使用天然生物材料替代石油產(chǎn)物，且僅進行純物理加工，有利于保護地球環(huán)境。
文檔編號C08L97/02GK103073860SQ201110330369
公開日2013年5月1日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者錢斌 申請人:延鋒偉世通汽車飾件系統(tǒng)有限公司