一種纖維氈材料及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種纖維氈材料及其制備方法和應(yīng)用。該纖維氈材料主要由以下質(zhì)量百分比成分組成：纖維：80?90％，粘合劑：10?20％；其中，纖維包括木纖維和合成纖維，木纖維占纖維的質(zhì)量百分比為60?90％，合成纖維占纖維的質(zhì)量百分比為10?40％。其制備方法為：將木纖維、合成纖維和粘合劑混合，經(jīng)高溫壓制成型，制成纖維氈材料。該纖維氈材料制備方法簡單，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。制成的纖維氈材料密度低，應(yīng)用于汽車零部件中，能很好的解決汽車輕量化問題，以達到節(jié)能環(huán)保目的；且在發(fā)生碰撞等情況時候不會產(chǎn)生碎片和鋒利邊緣，對駕乘人員起著良好的保護，不會產(chǎn)生二次傷害；此外，還有著很好的吸音、降噪等功能。
【專利說明】
一種纖維氈材料及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種纖維氈材料及其制備方法和應(yīng)用，屬于纖維材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，我國交通運輸產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長，汽車產(chǎn)量 和消費持續(xù)增長。而在全世界要求節(jié)能環(huán)保的大形勢下，交通運輸業(yè)的飛速發(fā)展同時也面 臨著能耗、排放和環(huán)保等方面的問題。而汽車油耗除了取決于發(fā)動機的性能外，還和整車重 量密切相關(guān)。汽車重量越輕，其能源消耗以及使用過程中的燃油消耗和污染物排放就會顯 著降低，是實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的最有效途徑。
[0003] 目前，汽車內(nèi)飾件大都采用PP、PE、ABS、PC/ABS、PA、POM等傳統(tǒng)塑料作為基本材料， 經(jīng)注塑而成。而塑料是以石油或天然氣為原料，經(jīng)提煉、裂解成各種石化基本原料(單體） 后，再經(jīng)聚合反應(yīng)(加成聚合或縮合聚合)而得的高分子樹脂，其嚴(yán)重依賴于石油化工行業(yè)， 價格易受石油價格波動。同時隨著塑料的大量使用，其帶來的污染也大量增加。
[0004] 此外，傳統(tǒng)的塑料產(chǎn)品在碰撞過程中易產(chǎn)生碎片和鋒利邊緣，對人易產(chǎn)生二次傷 害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提出了一種重量輕、環(huán)保的纖 維氈材料。
[0006] 本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn):一種纖維氈材料，所述纖維氈材料主 要由以下質(zhì)量百分比成分組成:纖維:80-90%，粘合劑：10-20% ;
[0007] 其中，纖維包括木纖維和合成纖維，所述木纖維占纖維的質(zhì)量百分比為60-90%， 合成纖維占纖維的質(zhì)量百分比為10-40%。
[0008] 本發(fā)明纖維氈材料由纖維和粘合劑制成，纖維優(yōu)選為木纖維和合成纖維組成，以 木纖維為主，原料廉價易得，制成的纖維氈密度約為0.78-0.92g/cm 3。
[0009] 在上述的一種纖維氈材料，所述粘合劑為酚醛樹脂、丙烯酸樹脂中的至少一種。本 發(fā)明所用的粘合劑不含甲醛等有毒成分，環(huán)保、安全性高。
[0010] 在上述的一種纖維氈材料，所述木纖維直徑小于0.05毫米，長徑比為100-200:1。 [0011] 在上述的一種纖維氈材料，所述合成纖維直徑小于0.05毫米，長徑比為100-200: 1〇
[0012] 在上述的一種纖維氈材料，所述合成纖維為腈綸纖維、丙綸纖維、滌綸纖維中的至 少一種。
[0013] 本發(fā)明的第二個目的在于提供上述一種纖維氈材料的制備方法，所述制備方法 為:將木纖維、合成纖維和粘合劑混合，經(jīng)高溫壓制成型，制成纖維氈材料。
[0014] 作為優(yōu)選，所述木纖維表面包裹有粘合劑。
[0015] 在上述的一種纖維氈材料的制備方法中，所述高溫的溫度為250-300°C。一般纖維 氈材料在室溫下即可壓制成型，但是本發(fā)明纖維氈材料根據(jù)材料的組份及其配比，以及材 料的應(yīng)用領(lǐng)域，需要在高溫下壓制成型。因為，如果溫度太低，則壓制后的材料粘合不良；但 是，溫度也不能過高，如果溫度過高，容易引起壓制材料的分解。所以，需要將本發(fā)明的壓制 溫度控制在上述范圍內(nèi)。
[0016] 在上述的一種纖維氈材料的制備方法中，所述壓制成型的壓力為500-1000噸。
[0017] 本發(fā)明的第三個目的在于提供上述一種纖維氈材料的應(yīng)用，所述纖維氈材料應(yīng)用 于汽車零部件中。
[0018] 本發(fā)明纖維氈材料能很好的替代傳統(tǒng)塑料零部件，應(yīng)用于汽車零部件中，如門板、 嵌飾板、座椅靠背、儀表板、發(fā)動機油箱罩、蓄電池蓋、行李箱頂板、側(cè)板等汽車零部件中，相 比傳統(tǒng)塑料件可減重40 % -60 %左右，從而解決汽車輕量化問題，減輕整車裝備質(zhì)量，以達 到節(jié)能環(huán)保目的。
[0019] 而且，相比較PP、ABS等有著非常好的尺寸穩(wěn)定性的傳統(tǒng)塑料內(nèi)飾件產(chǎn)品所關(guān)注的 質(zhì)量點，本發(fā)明的纖維氈材料的安全性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越PP、ABS等傳統(tǒng)塑料，在發(fā)生碰撞等情 況時候不會產(chǎn)生碎片和鋒利邊緣，對駕乘人員起著良好的保護，不會產(chǎn)生二次傷害。
[0020] 此外，本發(fā)明的纖維氈材料還有著更好的吸音、降噪等卓越的NVH功能，適合汽車 行業(yè)的發(fā)展方向，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。
[0021 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下幾個優(yōu)點：
[0022] 1.本發(fā)明纖維氈材料原料組成簡單，成本低，密度低。
[0023] 2.本發(fā)明纖維氈材料制備方法簡單，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0024] 3.本發(fā)明纖維氈材料能很好的替代傳統(tǒng)塑料零部件，應(yīng)用于汽車零部件中，解決 汽車輕量化問題，以達到節(jié)能環(huán)保目的。
[0025] 4.本發(fā)明纖維氈材料應(yīng)用于汽車零部件時，在發(fā)生碰撞等情況時候不會產(chǎn)生碎片 和鋒利邊緣，對駕乘人員起著良好的保護，不會產(chǎn)生二次傷害。
[0026] 5.本發(fā)明纖維氈材料應(yīng)用于汽車零部件時，有著更好的吸音、降噪等卓越的NVH功 能。
【具體實施方式】
[0027] 以下是本發(fā)明的具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但本發(fā)明并 不限于這些實施例。下述實施例中所述制備方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法;所述原料， 如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得，或可常規(guī)方法制得。
[0028] 實施例1:
[0029] 取直徑為0.03毫米、長徑比為150:1的木纖維與丙綸纖維混合均勻得到混合纖維 原料，其中，木纖維占混合纖維原料的質(zhì)量百分比為60%，丙綸纖維占混合纖維原料的質(zhì)量 百分比為40%。然后向混合纖維原料中加入丙烯酸樹脂粘合劑，混合均勻后在280°C高溫 下，以800噸壓機壓制成型，制成纖維氈材料。纖維氈材料中纖維的質(zhì)量百分比為80%，粘合 劑的質(zhì)量百分比為20%。
[0030] 實施例2:
[0031] 取直徑為0.03毫米、長徑比為150:1的木纖維與丙綸纖維，木纖維表面包裹丙烯酸 樹脂粘合劑，然后將兩種纖維混合均勻得到混合纖維原料，其中，木纖維占混合纖維原料的 質(zhì)量百分比為70%，丙綸纖維占混合纖維原料的質(zhì)量百分比為30%。然后向混合纖維原料 中加入丙烯酸樹脂粘合劑，混合均勻后在280°C高溫下，以800噸壓機壓制成型，制成纖維氈 材料。纖維氈材料中纖維的質(zhì)量百分比為80%，粘合劑的質(zhì)量百分比為20%。
[0032] 實施例3:
[0033] 取直徑為0.03毫米、長徑比為150:1的木纖維與丙綸纖維，木纖維表面包裹丙烯酸 樹脂粘合劑，然后將兩種纖維混合均勻得到混合纖維原料，其中，木纖維占混合纖維原料的 質(zhì)量百分比為80%，丙綸纖維占混合纖維原料的質(zhì)量百分比為20%。然后向混合纖維原料 中加入丙烯酸樹脂粘合劑，混合均勻后在280°C高溫下，以800噸壓機壓制成型，制成纖維氈 材料。纖維氈材料中纖維的質(zhì)量百分比為85%，粘合劑的質(zhì)量百分比為15%。
[0034] 實施例4:
[0035] 取直徑為0.03毫米、長徑比為150:1的木纖維與丙綸纖維，木纖維表面包裹丙烯酸 樹脂粘合劑，然后將兩種纖維混合均勻得到混合纖維原料，其中，木纖維占混合纖維原料的 質(zhì)量百分比為90%，丙綸纖維占混合纖維原料的質(zhì)量百分比為10%。然后向混合纖維原料 中加入丙烯酸樹脂粘合劑，混合均勻后在280°C高溫下，以800噸壓機壓制成型，制成纖維氈 材料。纖維氈材料中纖維的質(zhì)量百分比為90%，粘合劑的質(zhì)量百分比為10%。
[0036] 將本發(fā)明實施例1-4制備得到的纖維氈材料進行測試，測試結(jié)果如表1所示。
[0037] 表1:
[0038]
[0039] 對比例1:
[0040] 對比例1與實施例3的區(qū)別僅在于，對比例1中纖維的質(zhì)量百分比為95%。
[0041 ] 對比例2:
[0042] 對比例2與實施例3的區(qū)別僅在于，纖維的質(zhì)量百分比為75%。
[0043] 對比例3:
[0044] 對比例3與實施例3的區(qū)別僅在于，對比例3中混合纖維原料木纖維與合成纖維的 質(zhì)量比為5:5。
[0045] 對比例4:
[0046] 對比例4與實施例3的區(qū)別僅在于，對比例4中混合纖維原料木纖維與合成纖維的 質(zhì)量比為10:1。
[0047] 對比例5:
[0048]對比例5與實施例3的區(qū)別僅在于，對比例5的壓制成型的溫度為245°C。
[0049] 對比例6:
[0050] 對比例6與實施例3的區(qū)別僅在于，對比例6的壓制成型的溫度為310°C。
[0051 ] 對比例7:
[0052]對比例7與實施例3的區(qū)別僅在于，對比例7的壓制成型的壓力為480噸。
[0053] 對比例8:
[0054] 對比例8與實施例3的區(qū)別僅在于，對比例8的壓制成型的壓力為1100噸。
[0055] 對比例9:
[0056] 對比例9與實施例3的區(qū)別僅在于，對比例9的纖維的直徑為0.06mm。
[0057] 對比例10:
[0058] 對比例10與實施例3的區(qū)別僅在于，對比例10的纖維的長徑比為250:1。
[0059] 對比例11:
[0060] 對比例11與實施例3的區(qū)別僅在于，對比例11的纖維的長徑比為80:1。
[0061] 將本發(fā)明對比例1-11制備得到的纖維氈材料進行測試，測試結(jié)果如表2所示。
[0062] 表2:

[0065]從表1和表2可知，本發(fā)明配方范圍內(nèi)以及本發(fā)明制備方法制備成的纖維氈的性能 較高，滿足與生產(chǎn)的需求。
[0066] 應(yīng)用實施例1:
[0067]將實施例1制備得到的纖維氈用于制備汽車零部件嵌飾板。
[0068] 應(yīng)用實施例2:
[0069] 將實施例2制備得到的纖維氈用于制備汽車零部件嵌飾板。
[0070] 應(yīng)用實施例3:
[0071]將實施例3制備得到的纖維氈用于制備汽車零部件嵌飾板。
[0072] 應(yīng)用實施例4:
[0073]將實施例4制備得到的纖維氈用于制備汽車零部件嵌飾板。
[0074] 應(yīng)用對比例1:
[0075]應(yīng)用對比例1的汽車零部件嵌飾板由PP材料注塑而成。
[0076] 應(yīng)用對比例2:
[0077]應(yīng)用對比例2的汽車零部件嵌飾板由ABS材料注塑而成。
[0078] 將應(yīng)用實施例1-4與應(yīng)用對比例1-2的汽車零部件嵌飾板進行性能對比，對比結(jié)果 如表3所示。
[0079] 表3:

[0082]從表3可知，與傳統(tǒng)塑料制成的汽車零部件相比，本發(fā)明纖維氈制成的汽車零部件 氣味性更低，有機揮發(fā)物更少，安全性更好。
[0083] 另外，PP的密度約為0.9-1.25g/cm3，ABS的密度約為1.04-1.06g/cm 3，而本發(fā)明纖 維氈材料密度為0.78-0.92g/cm3，因此，本發(fā)明纖維氈材料制成的汽車零部件質(zhì)量更輕，能 很好的解決汽車輕量化問題，以達到節(jié)能環(huán)保目的。
[0084]應(yīng)用對比例1PP材料制成的汽車零部件的彎曲強度為42.5N/mm2，彎曲模量為 1456MPa，沖擊強度為4. lkj/m2;應(yīng)用對比例2ABS材料制成的汽車零部件的彎曲強度為52N/ mm2，彎曲模量為2186MPa，沖擊強度為21kJ/m2。所以，本發(fā)明纖維氈材料制成的零部件綜合 性能更好，在發(fā)生碰撞等情況時候不會產(chǎn)生碎片和鋒利邊緣，對駕乘人員起著良好的保護， 不會產(chǎn)生二次傷害。
[0085] 對應(yīng)用實施例1-4和應(yīng)用對比例1-2的汽車零部件進行吸音降噪功能對比，在相同 噪音條件下，應(yīng)用實施例1-4的能使噪音降低40%左右，而應(yīng)用對比例1-2僅能使噪音降低 10-15%。從中可知，本發(fā)明纖維氈材料制成的汽車零部件還有著更好的吸音、降噪等卓越 的NVH功能，能帶來更好的駕乘體驗。
[0086] 在上述實施例及其替換方案中，纖維占纖維氈材料的質(zhì)量百分比還包括但不限于 81%、82%、83%、84%、86%、87%、88%、89%〇
[0087] 在上述實施例及其替換方案中，粘合劑占纖維氈材料的質(zhì)量百分比還包括但不限 于 19%、18%、17%、16%、14%、13%、12%、11%〇
[0088] 在上述實施例及其替換方案中，木纖維占混合纖維的質(zhì)量百分比還包括但不限于 61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、 77%、78%、79%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%〇
[0089] 在上述實施例及其替換方案中，合成纖維占混合纖維的質(zhì)量百分比還包括但不限 于 39%、38%、37%、36%、35%、34%、33%、32%、31%、29%、28%、27%、26%、25%、24%、 23%、22%、21%、19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%〇
[0090] 在上述實施例及其替換方案中，粘合劑還可以為酚醛樹脂活丙烯酸樹脂或兩種樹 脂的混合。
[0091 ] 在上述實施例及其替換方案中，木纖維直徑還包括但不限于0.045毫米、0.04毫 米、0 · 035暈米、0 · 025暈米、0 · 02暈米、0 · 015暈米、0 · 01暈米、0 · 005暈米。
[0092]在上述實施例及其替換方案中，木纖維的長徑比還包括但不限于100 :1、105 :1、 110:1、115:1、120:1、125:1、130:1、135:1、140:1、145:1、155:1、160:1、165:1、170:1、175: 1、180:1、185:1、190:1、195:1、200:1。
[0093] 在上述實施例及其替換方案中，合成纖維直徑還包括但不限于0.045毫米、0.04毫 米、0 · 035暈米、0 · 025暈米、0 · 02暈米、0 · 015暈米、0 · 01暈米、0 · 005暈米。
[0094] 在上述實施例及其替換方案中，合成纖維的長徑比還包括但不限于100:1、105:1、 110:1、115:1、120:1、125:1、130:1、135:1、140:1、145:1、155:1、160:1、165:1、170:1、175: 1、180:1、185:1、190:1、195:1、200:1。
[0095] 在上述實施例及其替換方案中，合成纖維還可以為腈綸纖維，滌綸纖維，腈綸纖維 與丙綸纖維的混合，丙綸纖維與滌綸纖維的混合，腈綸纖維與滌綸纖維的混合，腈綸纖維與 丙綸纖維與滌綸纖維的混合。
[0096] 在上述實施例及其替換方案中，高溫的溫度還包括但不限于250°C、255°C、260°C、 265 °C、270 °C、275 °C、285 °C、290 °C、295 °C、300 °C。
[0097] 在上述實施例及其替換方案中，壓制成型的壓力還包括但不限于500噸、550噸、 600噸、650噸、700噸、750噸、850噸、900噸、950噸、1000噸。
[0098] 在上述應(yīng)用實施例及其替換方案中，纖維氈還可以用于制備汽車門板、座椅靠背、 儀表板、發(fā)動機油箱罩、蓄電池蓋、行李箱頂板、側(cè)板等汽車零部件。
[0099] 鑒于本發(fā)明方案實施例眾多，各實施例實驗數(shù)據(jù)龐大眾多，不適合于此處逐一列 舉說明，但是各實施例所需要驗證的內(nèi)容和得到的最終結(jié)論均接近，制成的纖維氈密度約 為0.78-0.92g/cm 3。故而此處不對各個實施例的驗證內(nèi)容進行逐一說明，僅以實施例1-4以 及應(yīng)用實施例1-4作為代表說明本發(fā)明申請優(yōu)異之處。
[0100] 本處實施例對本發(fā)明要求保護的技術(shù)范圍中點值未窮盡之處，同樣都在本發(fā)明要 求保護的范圍內(nèi)。
[0101]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代，但并 不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0102]盡管對本發(fā)明已作出了詳細(xì)的說明并引證了一些具體實施例，但是對本領(lǐng)域熟練 技術(shù)人員來說，只要不離開本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。
【主權(quán)項】
1. 一種纖維氈材料，其特征在于，所述纖維氈材料主要由以下質(zhì)量百分比成分組成:纖 維：80-90 %，粘合劑：10-20 % ; 其中，纖維包括木纖維和合成纖維，所述木纖維占纖維的質(zhì)量百分比為60-90%，合成 纖維占纖維的質(zhì)量百分比為10-40%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維氈材料，其特征在于，所述粘合劑為酚醛樹脂、丙烯 酸樹脂中的至少一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維氈材料，其特征在于，所述木纖維直徑小于0.05毫 米，長徑比為100-200:1。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維氈材料，其特征在于，所述合成纖維直徑小于0.05毫 米，長徑比為100-200:1。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種纖維氈材料，其特征在于，所述合成纖維為腈綸纖維、丙 綸纖維、滌綸纖維中的至少一種。6. -種如權(quán)利要求1-5任一所述的纖維氈材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法 為:將木纖維、合成纖維和粘合劑混合，經(jīng)高溫壓制成型，制成纖維氈材料。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種纖維氈材料的制備方法，其特征在于，所述高溫的溫度為 250-300。。。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種纖維氈材料的制備方法，其特征在于，所述壓制成型的壓 力為500-1000噸。9. 一種如權(quán)利要求1-5任一所述的纖維氈材料的應(yīng)用，其特征在于，所述纖維氈材料應(yīng) 用于汽車零部件中。
【文檔編號】D04H1/587GK106087245SQ201610525095
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月1日
【發(fā)明人】孫峻, 周明強, 鄒錦瑩
【申請人】寧波華翔自然纖維科技有限公司