[发明专利]一种天然纤维／聚合物纤维层压汽车椅背板材及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及板材领域，具体涉及一种天然纤维／聚合物纤维层压汽车椅背板材及生产方法。

背景技术

现有技术中的椅背板材主要有金属材质、实木材质、高分子聚合物材质、胶合板、密度板和刨花板材质。进一步的，作为汽车座椅背板，需要兼顾强度、厚度和重量：即不同材质背板具有相同强度的条件下，厚度尽可能小，达到汽车内部空间最大化的需求；同时，为了适应汽车轻量化的发展趋势，还需要将重量减至最低。

金属材质（通常为钢板）的座椅背板强度高，且厚度小，但缺点在于重量大，且钢板的弹性限度较小，易发生塑性形变，维修时需要将座椅拆解取出钢板，然后对钢板进行矫正。一般来说，薄钢板矫正时很难判断是否矫正到位，因此其矫正难度大。因此金属材质的座椅背板具有维护成本较高。实木材质多样常用的实木榉木、松木、杉木制成的座椅背板韧性不强，且具有很强的脆性，而高档实木如樱桃木、橡木、榆木等单价较高，达到相同强度的座椅背板厚度较大，而且汽车座椅背板消耗量巨大，是适用于规模生产。CN103304889A中公开了一种采用聚丙烯和聚乙烯按一定比例混合发泡的汽车座椅用发泡板材，利用发泡板材内部的气孔，减少板材与纺织品缝制过程中“断针”的几率，同时可降低背板的密度和硬度，一定程度上能降低背板的重量，但说明书中同时指出发泡后脆性增加，强烈撞击下背板容易发生断裂，不利于乘车人员的安全。胶合板材质的座椅背板具有一定的强度和韧性，但是其强度主要取决于胶的种类，而且稳定性差。密度板和刨花板以木材为原料，大部分刨花板内部为内部为颗粒状结构，不易于铣型，而且在裁板时容易造成暴齿的现象，对加工设备要求较高。密度板纤维板强度较刨花板差。另外，现有技术中的密度板表面光滑平整、材质细密，若采用带麻面的模压平板对密度板模压，所产生的表面与纺织品之间的静摩擦力不强，达不到椅背板材的使用要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种自重轻、强度高且韧性优良的天然纤维／聚合物纤维层压汽车椅背板材。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种天然纤维／聚合物纤维层压汽车椅背板材，其特征在于，包括第一面层、芯层、第二面层经烘烤压制复合而成的一体式板材，所述第一面层和第二面层为无纺布，芯层为混合纤维板，混合纤维板是以天然纤维和聚合物纤维为主要成分的针刺毛毡压制而成的，天然纤维为选自麻纤维、竹纤维、棕榈纤维和木纤维中的至少一种。

天然纤维与聚合物纤维的混合比例取决于板材的强度要求，经优选的技术方案为，所述混合纤维板中天然纤维的重量百分比为30～70%。作为优选，天然纤维与聚合物纤维毡压制的混合纤维板中天然纤维的重量百分比为45～55%，天然纤维和聚合物纤维具有一定的长度，针刺使两种纤维之间相互缠结，按照优选方案中比例配置的纤维缠结中两种纤维的含量相差不大，经烘烤和压制后两种纤维之间的粘接界面面积更大，有助于提高板材整体的强度和韧性。聚合物纤维的选择：可以为锦纶、腈纶、丙纶、维纶、涤纶。

优选的技术方案为，无纺布的纤维组成与针刺毛毡中的聚合物纤维材质相同。上述结构有助于面层的无纺布与芯层之间的压制复合，避免出现长时间使用后剥离的现象。

优选的技术方案为，所述第一面层和/或第二面层外侧设置有柔性纺织品层或喷绒层。具体的可以通过点胶的方式实现纺织品层与第一面层、第二面层之间的粘接。进一步优选的无纺布种类为针刺无纺布，针刺无纺布较其他种类的无纺布表面更粗糙，有助于增大其与柔性纺织品层之间的粘接面积和两层之间的静摩擦系数，从而增加第一面层和/或第二面层与柔性纺织品层的粘接强度。

优选的技术方案为，所述聚合物纤维为丙纶，所述天然纤维为选自苎麻纤维、亚麻纤维、黄麻和蕉麻纤维中的至少一种。丙纶具有质地轻、变形适应能力强的特点，质地轻可以降低椅背板材的自重，而变形适应能力强则有助于增加椅背板材的韧性，在受压后板材具有一定的回弹能力。

优选的技术方案为，所述混合纤维板中还包括增强纤维，增强纤维为选自玄武岩连续纤维和麦秸微纳纤丝中的至少一种，增强纤维的重量占混合纤维板的重量百分比为0.1～5%。

本发明的另一目的在与提供一种适于生产自重轻、强度高且韧性优良板材的天然纤维／聚合物纤维层压汽车椅背板材的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括如下步骤：

第一步：将天然纤维和聚合物纤维按比例混合梳理成网，铺网多层后针刺制成混合纤维毛毡；