[發明專利]一種新型汽車頂篷用三維機織復合材料

無效

• 申請號: 201310192536.3
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN104178886A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 曹海建;徐文新;錢坤;李雅;臧紅
• 申請（專利權）人: 江蘇曠達汽車織物集團股份有限公司;江南大學
• 主分類號: D03D25/00
• 分類號: D03D25/00;D03D15/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域：

本發明涉及一種新型汽車頂篷用三維機織復合材料，屬于三維結構復合材料設計技術領域。

背景技術：

汽車工業是產業用紡織品的最大用戶之一。相應的，用于汽車內飾(汽車頂篷、地板等)的紡織復合材料也擁有廣闊的發展空間。目前，汽車內飾用復合材料應用最為廣泛的是熱固性復合材料，具有強度高、剛性好的特點。但是，這類復合材料的樹脂基體固化后不能回收利用，容易污染環境；另外，大量用于該領域的復合材料增強體是難以自然降解的玻璃纖維、芳綸等高性能纖維。

近年來，用可降解的天然纖維作為增強體的熱塑性復合材料越來越受到重視，其研究也已取得初步成效。例如利用天然纖維(苧麻、亞麻、劍麻、黃麻等)為增強體的熱塑性麻纖維增強復合板材已獲得汽車行業的廣泛認可。熱塑性麻纖維復合材料板材不僅具有拉伸強度大、伸長率高、低音隔熱、燃燒速率低等特點，而且密度低、重量較其他材料降低10％～40％，順應了汽車輕量化的要求。

發明內容：

本發明選取亞麻作為復合材料的增強體，在花式捻線機上形成丙綸長絲包覆亞麻的紗線結構，在全自動劍桿織樣機上織造三維角聯鎖結構機織物，然后用熱壓的方法制得三維機織復合材料。本發明具體的技術解決方案是：

1.亞麻纖維/丙綸長絲包纏紗的制備

在花式捻線機上，以亞麻為芯紗，將丙綸長絲以一定的捻度均勻的包覆在亞麻表面，制得丙綸/亞麻包覆紗(其中麻纖維質量分數為48％，丙綸長絲為52％)。這種包纏方式使得丙綸長絲能均勻地包覆在亞麻纖維表面，固化時基體樹脂需要流動的距離短，有利于纖維的完全浸潤；另外這種包纏的紗線結構使得丙綸長絲完全承擔了織造過程中的摩擦，很好的保護了芯紗亞麻纖維，而受損的丙綸長絲因為會在熱壓過程中受熱融化，因而不會影響到復合材料的性能。

2.三維機織物的制備

亞麻纖維/聚丙烯長絲包纏紗與普通紗線相比，表面光滑易劃傷，粗細均勻度差，給三維機織帶來較大困難。本項目將針對包纏紗的特點，自行設計多開口織機，并根據上機圖在全自動劍桿織樣機上織造三維機織物。

3.三維機織復合材料的制備

采用美國Carver熱壓機對各種預制件進行熱壓成型實驗。著重在復合材料內部形成多而小的空隙，得到不僅具有良好力學性能、而且具有很好隔熱、隔音性能的輕質復合材料。

附圖說明：

圖1為丙綸長絲包纏亞麻纖維示意圖；

圖2為三維淺交彎聯結構示意圖；

圖3為三維機織復合材料模壓成型制備工藝。

具體實施方式：

下面結合附圖對汽車頂篷用三維機織復合材料的具體實施方式進行說明。

結合附圖1，在花式捻線機上，以亞麻為芯紗，將丙綸長絲以一定的捻度均勻的包覆在亞麻表面，制得丙綸/亞麻包覆紗(其中麻纖維質量分數為48％，丙綸長絲為52％)。

結合附圖2，采用三維淺交彎聯結構制備三維機織物。該結構能夠確保最終產品具有良好的整體性，受外力作用時不易分層；能夠實現產品的高纖維體積含量，提高產品的綜合性能，如力學、隔音、耐沖擊等性能。

結合附圖3，采用美國Carver熱壓機對上述三維機織物進行熱壓成型，以制備高性能的的三維機織復合材料。