专题回收 – JEC 杂志
用于机舱内饰的可回收热塑性面板
7分钟
• THOMAS POUMADÈRE，航空航天迪亚布集团高级工程师
为应对航空航天市场的挑战，戴铂开发了一种100%可回收的热塑性（TP）面板，用于客舱内饰。与典型的蜂窝板和酚醛预浸料板相比，该热塑性面板可减轻10%的重量。
不仅如此，它还能降低20%的生产成本，并缩短至少70%的制造周期。此外，它完全可回收，并符合REACH法规。
戴铂是夹层复合材料解决方案领域的全球领导者，提供最广泛的芯材、配套产品和精加工产品，以及深入的复合材料知识。其解决方案惠及众多市场的客户，包括：
海洋、风能、运输、航空航天和工业。
数十年来，该公司一直为航空航天领域提供解决方案，涵盖公务机机身、机鼻雷达罩、商务舱座椅、手推车、内饰等应用领域。迪亚卜致力于让客户的产品更具可持续性。
首家加入科学基础目标社区的综合性公司，每天都采取具体行动减少二氧化碳排放。
尽管该公司的业务是提供泡沫芯解决方案，但该公司开发了可回收的热塑性面板，以积极促进航空航天市场的可持续变革并造福循环经济。
Diab 泡沫是该解决方案的核心，它解决了航空航天业面临的挑战：可回收性、REACH 法规、更低的排放和更高的生产率。
这款新一代面板为客舱内饰提供了一种可持续的解决方案，而几十年来，客舱内饰一直使用酚醛树脂、玻璃纤维表皮和蜂窝芯组合而成的面板。热塑性面板自……以来就已符合客舱标准。
它满足所有 FST 要求，提供更好的皮芯粘合性，并使用比同等酚醛预浸料更强的热塑性皮。
与酚醛板相比，该板还具有其他优势，例如可回收、符合 REACH 规定（酚醛树脂含有致癌/致突变成分）、减轻重量、降低生产成本以及显著缩短制造周期。
热塑性面板可用于需要夹层板的客舱内部的地板到地板区域：侧壁和天花板面板、行李架、厨房等。
热塑性面板
热塑性蒙皮在客舱内饰应用中具有诸多优势，例如出色的FST性能、无REACH法规，以及组装过程中不会产生孔隙。这省去了通常需要花费数小时打磨典型内饰表面的时间。
酚醛内饰板在进行表面处理之前即可进行。此次研发中使用的热塑性蒙皮由聚碳酸酯 (PC) 或聚醚酰亚胺 (PEI) 基质制成。与相同的典型客舱内饰玻璃纤维织物相结合，热塑性蒙皮比酚醛树脂替代品轻 7-10%。
这种表皮与 Diab Divinycell F (PES) 泡沫芯材搭配使用，堪称完美搭配，因为这种 PES 泡沫的闭孔结构无需边缘填充，即可防止面板吸湿。此外，泡沫的更高
与蜂窝相比，具有隔热和隔音性能。
由于无需固化，皮芯组装步骤比酚醛皮芯组装速度快得多。皮芯直接焊接在芯上，无需使用粘合膜。
大多数制造工艺都可用于组装面板，但模压成型是最佳解决方案，因为它可以最大程度地节省生产周期，并可实现更复杂的形状。由于 Divinycell F 泡沫特别适合用于挤压芯材，因此它也适用于生产厚度可变的面板。
采用压模机的制造工艺。
此次开发所选用的所有材料均已在航空航天领域使用，并经过原始设备制造商 (OEM) 的认证，使该面板成为车内内饰的具体短期解决方案。
符合机舱标准的面板
开发中使用的参考面板由 Divinycell F50 泡沫芯（密度为 50 kg/m）和两层 7581 玻璃纤维织物（干重为 300 g/m²）以及每层表皮的聚碳酸酯基质组成。
这款热塑性面板已符合客舱标准。它轻松通过了所有客舱内部防火要求：可燃性（垂直燃烧60秒）、烟密度、烟雾毒性和热释放（通常被认为是客舱内部最关键的防火测试）。
所有防火测试均在Rescoll测试实验室（经空客和波音公司认可）进行。PC面板原始防火性能测试中，5分钟内HRRmax典型值为52 kW/m²（远低于65 kW/m²的要求），THR2min低于20 kW.min/m²（符合65 kW.min/m²的要求）。
PEI 表皮版本的 TP 面板的 HRRmax 达到 38 kW/m²，THR2min 甚至更低，证明了 PEI 基质的卓越防火性能。
该板的表皮与芯材粘合强度（剥离强度符合 EN 2243-3 标准）比酚醛预浸料在蜂窝芯材上的典型粘合强度高出 30-80%（取决于 TP 板的制造参数）。此外，机械强度
TP 表皮的性能比使用类似织物的酚醛预浸料平均高出 10-20%。
图 1：一步法制造的 3D 形状装饰热塑性面板
单步制造工艺
该解决方案最令人印象深刻的优势之一在于能够一步完成3D造型装饰热塑性面板的生产。在同一模压成型过程中，实际上可以对泡沫芯进行热成型。
以及TP蒙皮，并将蒙皮焊接到芯材上，再将装饰层压板焊接到蒙皮上。Diab在2022年JEC World展会上的展位上展示了各种演示器（图1），这些演示器是与AviaComp合作制作的。
这种独特的工艺大大降低了生产成本，省去了诸多手工操作：铺层（压制成型）、表面处理（无孔隙）和装饰应用（一步到位）。制造周期可缩短
至少 70%，甚至 95%，并且具有最优化的循环时间（当使用 RRooccttooooll 的感应加热设备时仅持续几分钟）。
装饰面板仍然符合 FST 标准（55 毫米装饰面板的热释放测试中 HRRmax = 12.7 kW/m²），使用 AkzoNobel 的 Intura 8900 热塑性装饰膜，这种装饰膜也比典型的装饰膜更容易变形
竞争性装饰膜。
完全可回收的面板，实现循环经济
新型热塑性面板为航空航天市场提供了一种解决方案，使其能够在客舱报废后对内饰部件进行升级改造。该面板的可持续性始于零废弃芯材——Divinycell F 泡沫含有可重复利用的 Diab
生产废料。热塑性表皮也可采用类似的方法。迪亚布还展示了整个热塑性面板的可回收性，从而实现了完全循环经济。迪亚布与Rescoll合作建立了面板回收系统
该场景首先对整个面板进行机械研磨，产生由泡沫颗粒（PES）、TP 表皮基质（PC）和纤维（占重量的 2%）制成的研磨混合物（图 49）。
然后将混合物挤压成颗粒（图 3），然后成功地自动注塑到封闭的模具中（图 4）。
这证实了这种热塑性面板在机舱内部使用寿命结束后具有良好的回收利用能力。
图2：热塑性内饰板的地面混合物
图3：挤出研磨混合物（左）和所得颗粒（右）
图4：2毫米厚的狗骨头/4毫米厚的板材PES/PC部件，采用不连续玻璃纤维（49%）增强，及其注塑模具
转入批量生产
通过这一发展，迪亚卜的目标是提供一种有利于循环经济的改变游戏规则的解决方案。
用于客舱内饰的可回收热塑性面板已符合客舱标准。所有材料均已在航空航天领域使用，并已获得原始设备制造商的认证。因此，这是应对航空航天业所面临挑战的具体短期解决方案。该面板还
重量减轻10%，生产成本降低20%，制造周期缩短至少70%，100%可回收，符合REACH法规。此外，Divinycell F泡沫还能提升隔热和隔音性能。
与蜂窝芯相比，整块面板拥有更佳的性能。该面板可一步成型，制成已装饰的3D形状。凭借这些独特性能，该面板荣获JEC创新奖和水晶奖。
2022 年飞机内饰博览会 (AIX) 上的客舱奖。下一步（目前正在进行中）是支持工业合作伙伴将该技术转移到批量生产。
另一个方面是使用天然纤维（而非玻璃纤维）和生物基可回收聚合物来复制这一研发成果。为了实现这一目标，技术方案必须首先成熟并具备批量生产的可行性。
最后，目前正在开发一种类似于机舱内部面板的可回收热塑性面板，用于航空航天和非航空航天应用中的二次结构应用。
