專利名稱：層積紙蜂窩復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種層積復(fù)合紙質(zhì)蜂窩復(fù)合材料，本發(fā)明還涉及一種層積復(fù)合紙質(zhì)蜂窩 復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著近幾年汽車工業(yè)的飛速迅猛發(fā)展及汽車消費者理念的不斷變化和成熟，汽車廠
家及消費者對汽車的環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性方面的要求越來越高。由中國科協(xié)工程學(xué)會聯(lián)合會 汽車環(huán)境專業(yè)委員會公布的"中國首次汽車內(nèi)環(huán)境污染情況調(diào)査活動"結(jié)果中，93. 82
%的汽車室內(nèi)環(huán)境存在不同程度的污染情況。買車，用車，養(yǎng)車一直是有車族最關(guān)注的 問題，而最近的一次由權(quán)威部門組織的調(diào)査，使得汽車使用中最新的車內(nèi)環(huán)境問題顯露 出來。在接受調(diào)査的1175輛汽車中，2003年以后購置的新車為1068輛，占到調(diào)査總 數(shù)的90%以上。車型覆蓋時下熱銷的高、中、低各檔次共91款，涉及38家國內(nèi)汽車 廠和6家國際汽車廠。截至去年6月1日，共計檢測車輛842輛。結(jié)果顯示，全部檢測 項目均達(dá)到《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的為52輛，僅占已測總數(shù)的6. 18%。隨著《國際 環(huán)境友好汽車實施方案》的出臺和實施，針對車內(nèi)空氣污染物的控制及資源節(jié)約的有關(guān) 條款，要求汽車內(nèi)飾及其材料應(yīng)朝著環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、輕量化的方向發(fā)展。內(nèi)飾材料要滿足 環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、輕量化的要求就必須滿足如下特點
1、 汽車內(nèi)飾材料均為復(fù)合材料，材料在復(fù)合過程中不能存在有機(jī)膠水(常規(guī)該類膠 水存在甲醛、乙醛、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、十四垸等揮發(fā)性成分)，使該 材料的有機(jī)揮發(fā)物成分總量在TV0C《50ugC/g (現(xiàn)有汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求)；
2、 汽車產(chǎn)量大，使用的各類產(chǎn)量總量較多，要滿足經(jīng)濟(jì)的要求就必須要求采用的 原料為常規(guī)材料，同時滿足批量化生產(chǎn)的要求；
3、 隨著石油等能源的不斷緊缺，汽車的動力經(jīng)濟(jì)性的提高要求其車身應(yīng)不斷減重， 要求汽車內(nèi)飾材料在滿足同等或更高裝配及使用性能要求的基礎(chǔ)上越輕越好。
根據(jù)飛機(jī)工業(yè)及最新材料發(fā)展要求， 一種以蜂窩為原理的材料被不斷發(fā)明和使用， 如鋁質(zhì)蜂窩材料、紙質(zhì)蜂窩材料、塑料蜂窩材料。根據(jù)汽車內(nèi)飾的裝配和使用要求，鋁質(zhì)蜂窩材料強(qiáng)度好但不易成型，除能在汽車發(fā)動機(jī)、汽車底盤上使用外不能應(yīng)用在汽 車內(nèi)飾件的生產(chǎn)上。對于塑料蜂窩材料，因其是全塑料材料，不能滿足汽車使用過程中 的耐高低溫及環(huán)境交變的要求，同時因塑料結(jié)構(gòu)，其蜂窩高度有限，不能滿足高厚度復(fù) 合汽車內(nèi)飾的使用要求，因其為純塑料結(jié)構(gòu)，相對來說不利于成本的控制。而對于紙質(zhì) 蜂窩材料來說，其結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)濟(jì)性好但其防水性差、易變形、剛性低，不能滿足汽車 內(nèi)飾的使用和成型要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了彌補(bǔ)鋁質(zhì)蜂窩材料、塑料蜂窩材料和紙質(zhì)蜂窩材料在汽車內(nèi)飾使用中的不足， 本發(fā)明提供了一種層積紙質(zhì)蜂窩復(fù)合材料，該材料具有蜂窩結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)過程無膠水等特 點，可同時滿足重量輕、強(qiáng)度高、耐高溫、防水、耐腐蝕、環(huán)保、抗菌抗霉等優(yōu)點，還 具有能量吸收、熱塑再變型和受沖擊減震吸震等特點，滿足了現(xiàn)有汽車行業(yè)的發(fā)展要求。
本發(fā)明還提供了一種層積復(fù)合紙質(zhì)蜂窩復(fù)合材料的制備方法，該方法可一次成型、 生產(chǎn)過程無膠水。
本發(fā)明所述的層積紙質(zhì)蜂窩復(fù)合材料的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種層積紙蜂窩復(fù) 合材料，其特征在于，其斷面結(jié)構(gòu)從上而下包括面料層、過渡層、中間層、過渡層，其
中，釆用紙質(zhì)蜂窩材料作為中間層，采用塑料片材作為過渡層。
進(jìn)一步，在本發(fā)明所述復(fù)合材料的斷面結(jié)構(gòu)的最下層還可包括底料層。所述底料層 材料優(yōu)選為無紡布或地毯；所述面料層材料優(yōu)選為無紡布或地毯，塑料片材優(yōu)選為聚丙
烯片材。
作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述紙質(zhì)蜂窩材料的厚度在3mm 30mm之間，聚丙烯 片材厚度在0. 2 lmm之間。該P(yáng)P層積紙質(zhì)蜂窩復(fù)合材料在等同厚度上單位重量只有塑 料蜂窩材料的1/2、鋁質(zhì)蜂窩板的1/4，材料的厚度范圍能控制在4mm 35mm之間，從 而進(jìn)一步滿足汽車內(nèi)飾及其他領(lǐng)域的使用范圍。
本發(fā)明層積紙質(zhì)蜂窩復(fù)合材料是采用塑料片材包裹蜂窩紙板的形式，因外部塑料的 防水性使該復(fù)合后的材料具有很好的防水性，避免了紙質(zhì)蜂窩材料不能防水的缺陷。由 于兩板面之間有一層蜂窩紙板，同時空氣層又被蜂窩分成眾多封閉空隙，且蜂窩紙板不 是熱的良導(dǎo)體，使聲和熱量的傳播受到很大限制，因此具有良好的吸能隔音隔熱性能。 化學(xué)穩(wěn)定性正是塑料件的優(yōu)點之一，又有良好的電絕緣性和較小的介電率，使材料具有很好的耐腐蝕性和安全性。塑料蜂窩材料具有異形結(jié)構(gòu)，在高溫下容易塑化變形，而 蜂窩紙板是由木質(zhì)纖維材料制成的，同時又包裹了兩層平整的塑料片材，相對全塑料材 料而言，具有更好的熱學(xué)平衡性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易變形。
本發(fā)明所述的層積紙蜂窩復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，其制備步驟包括準(zhǔn) 備蜂窩紙板、聚丙烯塑料粒子、地毯、無紡布原材料——利用膜片擠出設(shè)備擠出聚丙烯
片材、層積復(fù)合、壓制——切割；其中，所述擠出溫度在200 23(TC之間。
具體步驟如下首先，購買蜂窩紙板，其厚度根據(jù)需要可在3 30ram之間選擇，購 買地毯、無紡布等面料(其克重、厚度可自由選擇，能覆蓋現(xiàn)有的所有類型)和PP塑 料粒子，具體根據(jù)客戶需求而定。
其次，利用塑料片膜擠出設(shè)備、液壓裝置組成的生產(chǎn)流水線上通過連續(xù)層積復(fù)合壓 制工藝進(jìn)行復(fù)合，層積復(fù)合過程中，首先按照顧客要求的材料規(guī)格、厚度需要在設(shè)備空 間裝置上從上到下排列好筒狀材料，然后控制多模頭塑料片膜擠出設(shè)備的溫度在 200-230'C之間，達(dá)到溫度后，擠出PP片材同時運行同步輸送裝置和液壓裝置進(jìn)行層積
智A 及PI o
最后，利用超高壓水射流機(jī)器人切割系統(tǒng)對復(fù)合好的材料進(jìn)行切割。 塑料片膜擠出設(shè)備(一臺或多臺)主要功能是制備層積復(fù)合所需的PP片材，其寬 度和厚度可通過片膜擠出模頭進(jìn)行調(diào)整，液壓及同步輸送裝置是通過連續(xù)壓制及同步電 機(jī)變頻控制送料來實現(xiàn)流水線形式的層積復(fù)合,壓制厚度及壓制力可通過液壓裝置及氣 動裝置進(jìn)行調(diào)整，使用超高壓水射流機(jī)器人切割系統(tǒng)是為了更好的保證產(chǎn)品的尺寸和形 狀。
本發(fā)明層積紙質(zhì)蜂窩復(fù)合材料是采用連續(xù)滾壓及平壓相結(jié)合的流水線壓制成型加 工工藝加工而成，避免了一般復(fù)合材料多次復(fù)合的缺陷，提高了生產(chǎn)效率，同時減少了 能耗。該材料采用流水線及機(jī)器人作業(yè)，加工中使用的模具冷卻水及機(jī)器人切割用水均 采用循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行重復(fù)循環(huán)使用，送料過程采用自動送料或輸送方式,所有原料均無毒 無害，加工過程中無污染排放，確保了生產(chǎn)過程環(huán)保節(jié)能，符合環(huán)境保護(hù)的各方面要求。 說明書附圖


圖1為本發(fā)明層積紙質(zhì)蜂窩復(fù)合材料的一實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明層積紙質(zhì)蜂窩復(fù)合材料的另一實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明層積紙質(zhì)蜂窩復(fù)合材料的再一實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 其中，各數(shù)字代表的意思為l.地毯，2.PP片材，3.蜂窩紙板，4.無紡布。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的層積紙質(zhì)蜂窩復(fù)合材料及其制備方法加以說明。
本發(fā)明所述的層積紙蜂窩復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，其制備步驟包括準(zhǔn) 備蜂窩紙板、聚丙烯塑料粒子、地毯、無紡布原材料——利用膜片擠出設(shè)備擠出聚丙烯
片材、層積復(fù)合、壓制——切割；其中，所述擠出溫度在200 23(TC之間。
具體步驟如下首先，購買蜂窩紙板，其厚度根據(jù)需要可在3 30mm之間選擇，購 買地毯、無紡布等面料(其克重、厚度可自由選擇，能覆蓋現(xiàn)有的所有類型)和PP塑 料粒子，具體根據(jù)客戶需求而定。
其次，利用塑料片膜擠出設(shè)備、液壓裝置組成的生產(chǎn)流水線上通過連續(xù)層積復(fù)合壓 制工藝進(jìn)行復(fù)合，層積符合過程中，首先按照顧客要求的材料規(guī)格、厚度需要在設(shè)備空 間裝置上從上到下排列好筒狀材料，然后控制多模頭塑料片膜擠出設(shè)備的溫度在 200-230'C之間，達(dá)到溫度后，擠出PP片膜同時運行同步輸送裝置和液壓裝置進(jìn)行層積 復(fù)合。如圖1所示，復(fù)合類型為地毯l+PP片材2+蜂窩紙板3+PP片材+無紡布4;圖 2的復(fù)合類型為:地毯l+PP片材2+蜂窩紙板3+PP片材；圖3的復(fù)合類型為無紡布4+PP 片材2+蜂窩紙板3+PP片材3。
最后，利用超高壓水射流機(jī)器人切割系統(tǒng)對復(fù)合好的材料進(jìn)行切割。
以上實施例是對專利的說明和進(jìn)一步解釋，而不是對本發(fā)明的限制，在本發(fā)明的精 神和權(quán)利保護(hù)范圍，所做的任何修改，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種層積紙蜂窩復(fù)合材料，其特征在于，其斷面結(jié)構(gòu)從上而下包括面料層、過渡層、中間層、過渡層，其中，采用紙質(zhì)蜂窩材料作為中間層，采用塑料片材作為過渡層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的層積紙蜂窩復(fù)合材料，其特征在于，在所述復(fù)合材料的斷 面結(jié)構(gòu)的最下層還可包括底料層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的層積紙蜂窩復(fù)合材料，其特征在于，所述底料層材料為無 紡布或地毯。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的層積紙蜂窩復(fù)合材料，其特征在于，所述面料層 材料為無紡布或地毯，塑料片材為聚丙烯片材。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的層積紙蜂窩復(fù)合材料，其特征在于，所述紙質(zhì)蜂窩材料的 厚度在3ram 30mm之間，聚丙烯片材厚度在0. 2 lmm之間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的層積紙蜂窩復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，其制備步 驟包括準(zhǔn)備蜂窩紙板、聚丙烯塑料粒子、地毯、無紡布原材料——利用膜片擠出設(shè)備 擠出聚丙烯片材——層積復(fù)合、壓制——切割；其中，所述擠出溫度在200 23(TC之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種層積紙蜂窩復(fù)合材料，其斷面結(jié)構(gòu)從上而下包括面料層、過渡層、中間層、過渡層，其中，采用紙質(zhì)蜂窩材料作為中間層，采用塑料片材作為過渡層。本發(fā)明還提供了一種層積紙蜂窩復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明的一種層積紙質(zhì)蜂窩復(fù)合材料制備方法可滿足產(chǎn)品一次成型、生產(chǎn)過程無膠水等條件；生產(chǎn)出的層積紙質(zhì)蜂窩復(fù)合材料具有蜂窩結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)過程無膠水等特點，材料可同時滿足重量輕、強(qiáng)度高、耐高溫、防水、耐腐蝕、環(huán)保、抗菌抗霉等優(yōu)點，還具有能量吸收、熱塑再變型和受沖擊減震吸震等特點，滿足了現(xiàn)有汽車行業(yè)的發(fā)展要求。
文檔編號B32B37/02GK101284433SQ2008100621
公開日2008年10月15日 申請日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者毛乾明 申請人:毛乾明