CN107107836B - 纤维汽车包层 - Google Patents

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Abstract

用于噪声衰减的多层汽车装饰部件，其包括至少两个纤维层(10,30)和在所述至少两个纤维层(10,30)之间的至少一个透气中间膜层(20)，其中所述装饰部件是透气的，并且所述纤维层(10,30)中的至少一个是由10至40％的粘合纤维、10至70％的再循环纤维和10至70％的自卷曲纤维组成的纤维混合物，并且其中所述纤维的总量总计为100重量％。

Description

纤维汽车包层
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的多层声音衰减装饰部件，特别是用于在车辆内部使用的装饰部件或包层(cladding)，例如作为内前围(inner-dash)，或作为地板覆盖物的一部分或用于车辆的外部，例如作为在发动机舱区域中的装饰部件或包层或作为底部主体装饰部件的一部分，以及制造这样的部件的方法。
背景技术
声音衰减是汽车设计中的一个重要因素。对于声音衰减，纤维材料用于质量弹簧声学系统以及单层或多层吸收系统中。
用于给定应用的特定隔音材料的选择不仅由其衰减声音的能力而且由其他考虑因素决定。这些包括成本、重量、厚度、耐火性等。众所周知的声音衰减材料包括毡、泡沫、压缩纤维毡材料、玻璃棉或岩棉、以及包括粗劣(shoddy)材料的回收织物。
例如US 5298694公开了一种用作吸收层的隔音网，其包含重量比为约40:60至约95:5的熔喷微纤维和卷曲蓬松纤维。公开的卷曲蓬松纤维是机械卷曲纤维或热卷曲纤维。这些类型的卷曲主要用于帮助纤维材料毡层的生产过程，但是它们在其使用过程中对产品性能没有长期的效果。
EP 934180A公开了具有至少两个层的多层声学装饰部件，其中顶层被压缩形成具有在Rt＝500Nsm-3至Rt＝2500Nsm-3之间的总体气流阻力和在0.3kg/m2和2.0kg/m2之间的面积重量的微孔加强(stiffening)层。部件显示出声吸收性能。
对于该专利和类似专利中描述的部件以及在汽车中发现的部件，这些层通常形成在一起以获得整体多层结构。制造作为多层一部分的层的一种方式是以使得所述层的面积重量(每单位面积的质量)保持恒定的方式分布纤维。在这种情况下，如果通过成形工艺将各层叠放在一起，则多层体的总体面积重量仍然是恒定的，而多层体的总体密度则是各点之间是变化的。特别地，在各层被压缩以在部件上获得较低厚度的区域中，总体密度高于各层压缩较少以用较高厚度填充空间的区域。为此，且对于这种类型的部件，多层体的高总体密度通常与低厚度有关，并且多层体的低总体密度通常与高厚度有关。
据估计，形成现有技术的部件的总面积的高达30％不会有助于这些部件吸声，这是由于在低厚度处具有高密度的局部区域使得产品在部件的那些区域中接近于不渗透空气。
对30％弱区域的估计来自对典型填充(packaging)空间的分析，即车辆中的声学部件填充的可用体积。对于这些部件，厚度的范围通常在5到60mm之间，但厚度的分布和极限值可以在不同的汽车和部件之间变化。对于大多数吸收型的典型前围内声学部件，发现的厚度分布大致如下：
·厚度分布低于7.5mm 19％，
·厚度分布在7.5mm和12.5mm之间 27％，
·厚度分布在12.5mm和17.5mm之间 16％，
·厚度分布在17.5mm和22.5mm之间 13％，
·厚度分布在22.5mm和27.5mm之间 20％，
·厚度分布高于27.5mm 5％。
这些数据显示，低于12.5mm的厚度对部件的总体区域有很大贡献(约45％)。在这些区域中，材料被严重压缩，并且这对声学性能具有负面影响，特别是对于低于约8mm的厚度。这些低厚度区域的一部分的位置在边缘和切口周围，因此不那么重要，然而45％的好的部分对于性能有很大的贡献。出于这些考虑，估计典型部件大约30％的面积具有对总体性能特别重要的特性。
另一个重要问题是目前使用的纤维材料在低密度下不能达到足够的厚度以满足部件厚度要求。因此，为了获得所需的厚度，添加重量，但代价是部件总重量的增加。增加重量又对材料被严重压缩的较低厚度区域的声学性能产生负面影响。不仅可用的填充空间相对有限并影响部件的性能，而且此外重量的增加甚至更加限制了在这些区域中的性能。总体而言，由于目前使用的材料和刚刚描述的问题，大约高达30％的面积是最小程度地或不会对其总体声学性能做出贡献。
因此，本发明的目的是进一步优化现有技术的多层吸收产品，特别是进一步优化部件的整体声学性能。
发明内容
所述目的通过一种用于噪声衰减的多层汽车装饰部件实现，所述装饰部件包括至少两个纤维层和在所述至少两个纤维层之间的至少一个透气中间膜层，并由此所述装饰部件是透气的，特征在于所述纤维层中的至少一个是由10至40％的粘合纤维、10至70％的再循环纤维和10至70％的自卷曲纤维组成的纤维混合物，并且其中所述纤维的总量总计为100重量％。
特别是通过所要求保护的材料的组合，可以获得所要求的更高厚度，并且可以使用更少的材料在更大的厚度范围内填充所述填充空间。
令人惊讶的是，厚度较小的区域仍然显示出声学吸收，将该部件的声吸收区域增加到几乎100％。利用根据本发明的材料，可以实现在降低的密度下初始厚度的增加，因此可以实现相同厚度时重量的减小。这对于汽车制造商来说是进一步优势，因为该部件重量更轻，对汽车的燃油消耗和二氧化碳足印有直接的积极作用。
令人惊讶的是，材料的初始弹性在生产过程中甚至在材料的长时间使用时保持不变。这是有益的，因为用所述材料制成的装饰部件或包层在其整个使用寿命期间通常在汽车中，因此产品将保持其初始性能更长。
优选地，顶层和中间层的气流阻力总共为整个多层体的总AFR的至少55％，优选整个多层体的总AFR的65％至80％。
优选地，至少面向噪声源(例如乘客室)的层被压缩形成具有在400和3000Nsm-3之间，优选在Rt＝500Nsm-3至Rt＝2500Nsm-3之间的总体气流阻力Rt和在0.3kg/m2和2.0kg/m2之间的面积重量的微孔加强层。
由于包括卷曲纤维的材料的组合，可以获得在部件的几乎整个厚度轮廓上具有优化的声学性能的三维成形部件。
纤维层
装饰部件包括至少两个纤维层，其中至少一个层从由10至40％的粘合纤维、10至70％的再循环纤维和10至70％的自卷曲纤维组成的纤维混合物制成。
另一层优选至少包含10至40％粘合纤维和10至70％再循环纤维的混合物。然而，该层也可能受益于添加的自卷曲纤维和或合成纤维。
自卷曲纤维是具有两侧的纤维，所述两侧布置成使得一侧与另一侧不同地收缩，从而引起长丝远离直线的成形，例如以盘旋形、omega形或螺旋形的形式。然而，在大多数情况下，形状不一定是规则的结构：不规则的三维形状的版本具有相同的优点。
通过利用两种不同聚合物的固有形态差异或通过借助于添加剂或工艺操作在均聚物中产生形态差异，可以通过开发纤维上的形态差异来制备自卷曲纤维。实现这一点的方法包括但不限于双组分技术，例如并排和偏心皮芯，其利用各组分的分子量和/或立体化学差异。通过在使用均聚物的同时操纵导致纤维直径上取向水平差异的其它熔纺工艺变量(即熔体粘度)可以实现类似的效果。此外，聚合物添加剂如交联剂或支化剂也可用于产生类似的效果。
自卷曲的先决条件是由两种纤维组分的收缩率、收缩能力和弹性模量的差异产生的一定卷曲潜力。
可以使用机械卷曲来进一步增强纤维卷曲和形成的形状，例如通过包括填塞箱处理或锯齿齿轮处理。
自卷曲纤维与机械卷曲纤维的不同之处在于它们在纤维纺丝期间获得卷曲能力，作为纤维的内在特征。这种内在的自卷曲在进一步的生产工艺步骤或稍后的材料使用中较不可能丢失。自卷曲纤维的卷曲是永久性的。
具有稍后通过附加工艺(例如加热步骤)引发的卷曲潜力的纤维被定义为具有潜在卷曲。该卷曲也可以通过与先前公开的相同类型的差异来获得。优选地，自卷曲纤维处于其最终卷曲状态，并且后续方法不会引起进一步的卷曲。为了从汽车装饰部件的生产开始起具有卷曲状态，显示纤维的更好混合，梳理或气铺(airlay)后更均匀的纤维垫，以及在模制期间较少的纤维垫卷曲，因此坯料尺寸可以估计更精确。然而在装饰部件的热成型期间引起卷曲，会导致纤维垫的重度卷曲，导致模制过程中纤维的运动，这可能导致最后部件中的缺陷。根据装饰部件的三维形状，纤维收缩引发太晚没有好处。
使用自卷曲纤维而不是机械卷曲纤维的优点是多样的。对于所公开的发明，最重要的优点在于纤维从纤维层的生产开始处于卷曲状态。无规三维成形纤维形式的卷曲状态是纤维的优选状态。令人惊讶的是，在整个生产期间以及在装饰部件的寿命期间，纤维保持在该优选形状。机械卷曲本身不太强大，且随着时间的推移会失去其特性。机械卷曲的纤维会随着时间而变平，失去弹性和高贵度(loftiness)，使得装饰部件在其目的上随着时间而失败。
自卷曲纤维优选为并列共轭纤维。优选选择共轭材料使得存在粘度差异，导致纤维中固有的自卷曲。然而，也可以选择显示如定义的自卷曲的其它类型的共轭纤维。
优选地，自卷曲纤维由以下之一或组合制成：
·聚酰胺(尼龙)优选聚酰胺6或聚酰胺6.6，简写为PA；
·聚酯和或其共聚物，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯，简写为PET；聚对苯二甲酸丁二醇酯，简写为PBT；或
·聚烯烃，例如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)；
·或提到的聚合物及其共聚物的组合，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和共聚对苯二甲酸乙二醇酯的组合PET/CoPET。
自卷曲纤维是具有两种组分的纤维，所述两种组分布置成使得一种组分具有与另一种组分具有不同的收缩行为，从而引起长丝远离直线的成形，例如以盘旋形、omega形或螺旋形的形式。然而，在大多数情况下，形状不一定是规则的结构：不规则的三维形状的版本具有相同的优点。在自卷曲纤维中，卷曲是永久性的。
使用聚酯是最优选的，因为它们具有良好的回收记录。只要满足材料要求，用于自卷曲纤维或粘合纤维的聚合物可以是原始的或来自再循环的资源。
优选地，自卷曲纤维具有总体圆形横截面，更优选地具有中空芯，也称为中空共轭纤维。然而，也可以使用本领域已知的用于制备共轭自卷曲纤维的其它横截面。自卷曲纤维在纤维的长度方向上可能具有2个或多个中空空腔。
所述两侧、组分或聚合物应分布在长丝线中，使得收缩率不同。当纤维由相等份额的每个组分组成并且组分分离并位于纤维的相对侧上时，可以开发最大卷曲。
所用自卷曲纤维的短纤维长度优选为32至76mm。纤维优选在2和20分特之间，更优选在2和10分特之间。
总体来说，自卷曲纤维的使用增强了通过例如梳理方法或更优选的空气铺设方法获得的材料层的均匀度。自卷曲纤维回到随机卷曲形状的自然趋势使得纤维具有额外的弹性。特别地，在加工过程中，粗劣材料不会再聚集，并且更好地遍布在整个层中。卷曲的永久性防止加工过程中卷曲的损失。
令人惊奇的是，所声称的材料可以更精确地以三维形状热成型，此外，在模制期间材料的弹性基本上不会降低，表明在实际部件的模制过程中纤维不易劣化。此外，该材料在使用过程中保持其弹性，因此在模制后直接获得的初始厚度保持较长。
用于任何纤维层的粘合纤维可以是由以下材料中的至少一种制成的单组分纤维或双组分纤维之一：聚酯，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚烯烃，特别是聚丙烯或聚乙烯，聚乳酸(PLA)或聚酰胺(PA)，特别是聚酰胺6或聚酰胺6.6。对于任何纤维层，粘合纤维优选为总纤维的10至40重量％。粘合纤维的至少一种组分能够在比自卷曲纤维的熔融温度低的熔融温度下熔融和或软化。优选使用聚合物聚对苯二甲酸乙二醇酯及其共聚物的组合。
再循环纤维优选为粗劣棉、粗劣合成物、粗劣聚酯或粗劣天然纤维，其中粗劣类型定义为包含至少51重量％的所含材料，49％可以是来自其他来源的纤维。因此，例如，粗劣聚酯含有至少51重量％的聚酯基材料。或者，粗劣材料可以是不同合成纤维和天然纤维的混合物，因此不是一种类型普遍存在。附加材料的其它来源可以是例如大麻、亚麻或椰子、棉或合成纤维等生物纤维，或者甚至是来自与制造纤维装饰部件的相同或类似生产线的重复使用的切断材料。在某些情况下也可以包括少量的再循环泡沫切料(cut)。
不包括卷曲纤维的纤维层、面向噪声源的层可以包括工业中常见的其它天然或合成类型的纤维，例如羊毛、蕉麻，聚烯烃，例如聚丙烯或聚乙烯，或聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或这些纤维的混合物。该层还可以包括在0.5至2分特的范围内的超细纤维。
优选地，纤维层具有相同或相似的纤维混合物。
可以不同地压缩所述至少2个纤维层以形成具有不同性质的层。它们可以在硬挺度、密度、气流阻力或纤维混合物或这些性质的组合中的至少一种不同，以进一步优化装饰部件的吸收性能。
在优选实施方案中，装饰部件将被放置在汽车中以覆盖车辆面板以减少噪音。装饰部件面向乘客舱方向(远离车辆面板)的侧面(顶部纤维层)可具有比面向车辆面板方向的侧面(第二纤维层)更高的硬挺度。该侧面优选跟随白车身，并具有更高贵(loftier)的性能。
优选地，所述至少2个纤维层和中间膜层共同具有在20和460kg/m-3之间的总体密度。可变的密度可以优选地通过在装饰部件模制期间压缩所述至少2个纤维层和中间层实现，以形成所需的形状，从而产生透气并用作吸声装饰部件产品，所述吸声装饰部件重量轻并在产品使用寿命内保持其结构。
令人惊奇的是，根据实施方案的至少一个纤维层中的材料的组合进一步优化了声学性能。它能够减轻重量并仍然获得对这种类型的汽车装饰部件所需的可变厚度，通常在4至30mm之间，优选高达35mm的范围内。然而，根据所述至少一层的材料，可以实现高达40-50mm的总厚度，具有含有自卷曲纤维的至少一个层。
顶部纤维层、背离噪声源(例如白车身)的层，其面积重量优选为250至1800gsm(克/平方米)，优选为400至1100gsm。
优选地，顶层的厚度在最终装饰部件中为1至10mm。优选地，该层具有更恒定的厚度。
面向噪声源(例如白车身)的第二层，优选地具有在250和1500gsm之间，更优选地在300和800gsm之间的面积重量。
优选地，第二层的厚度在最终装饰部件中为2至60mm。
所述至少2个纤维层的总体面积重量优选为800至2500gsm，优选为1000至2000gsm。
中间层
透气性中间膜层为单层膜或多层膜。该膜可以优选地是铸塑(cast)或吹塑膜。中间膜层的厚度优选为5至100gsm，更优选为8至50gsm，甚至更优选为8至40gsm。
所述膜可由至少一种以下聚合物制成：乙酸酯的共聚物或聚合物例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)，丙烯酸酯的共聚物例如乙烯丙烯酸(EAA)，聚烯烃例如基于聚乙烯(PE)的聚合物，如线性密度聚乙烯(LDPE)、线性长密度聚乙烯(LLDPE)或金属茂线性长密度聚乙烯(mLLDPE)或衍生物，或多层膜，优选至少在一侧覆盖有粘合剂EAA层的基于聚乙烯的共聚物膜的组合。
至少在最终产品中，中间层是透气的，增强了装饰部件的气流阻力。根据所选择的用于层压各层和模制最终部件的工艺，所述膜可能从一开始就是透气的，或者在制造部件期间可能变得透气。如果膜在单独的生产步骤中制成透气的，则应该选择使得膜增强部件的气流阻力。
优选的方法是在装饰部件模制期间使用蒸汽压力打开膜层，以获得具有有利于部件的总体声学性能的气流阻力的透气层。通过在装饰部件的最终生产步骤期间打开膜，膜的AFR特性可以调整到所要求的需要。
优选地，中间层是具有最高气流阻力的层。
优选地，薄中间层的气流阻力在最终产品中在500和2500N.s.m-3之间，与所选择的方法无关。
可选地，透气中间层可以是无纺稀松布(scrim)、热熔层、胶合网或粘合层中的一种，其在模制之后具有使用膜材料将实现的相同气流阻力水平。
在一些情况下，第二层可以从结构中剥离，而第一层和中间层更难分离。
图1示意性地示出了具有至少2个纤维层10和30以及薄的中间膜层20的根据权利要求的产品的装配。如图A所示堆叠纤维层和中间层的坯料(blanks)，并且将该堆叠的材料模制成具有如图B中示例所示的三维形状的装饰部件。在模制期间，顶部和/或底部纤维层被压缩并且纤维被结合以设定部件的最终形状。
尽管顶层被示为直层，但该层在实践中也可以是弯曲的或形成为3D形状。
任选地，作为该方法的一部分，中间膜层可能变得透气，例如通过形成微穿孔或通过熔融和固化材料的方法。虽然成型后的层10在其最终厚度上相对恒定，但是可能会产生轻微的厚度变化。在该实例中，下层30具有更突出的三维形状，以使得能够很好地适合于汽车的白车身。优选地，至少指向汽车白车身的层包括所声称的卷曲纤维。
根据本发明的部件的实例可以如下：
-顶层10背离噪声源，并由面积重量为750gsm的第一纤维层制成，所述第一纤维层包括18％的PET/CoPET双组分纤维作为粘合纤维和82％的再循环纤维，优选粗纱棉。
-透气中间层20是厚度为20gsm的膜层。在部件蒸汽成型过程中，膜层制成可渗透的，从而使用蒸汽压力微调膜的气流阻力。
-第二纤维层30是面积重量为550gsm的纤维层，其由18重量％的作为粘合纤维的PET/CoPET双组分纤维和40重量％的PET自卷曲纤维和42重量％的再生纤维优选棉粗劣物构成。
产生总体面积重量约1300gsm。
根据现有技术的比较例具有18％的作为粘合纤维的双组分纤维和82％的粗劣材料的顶层，其面积重量为750gsm，大致相同的膜层和与顶层相同材料的第二纤维层，然而在1100gsm以补偿装饰部件的厚度要求。由于该材料不能达到所需的初始厚度，以便以较低的面积重量填充该部件的最大厚度区域。因此，该部件的总体面积重量为1850gsm。
三维部件的声吸收的测量显示出在整个频率范围内的吸收性能的总体增加，特别是注意到在厚度在4和12.5mm之间的部件区域中可以获得更好的性能。
图2示出了所要求保护的根据本发明公开优化的相同装饰部件的声学性能的模拟。吸收是基于平面样品的Alpha舱中的实际测量以及背景部分中提到的厚度分布。根据现有技术的部件的吸收以虚线示出，而根据本发明的部件的吸收以实线示出。根据本发明的部件的更好的声学性能与低厚度(高密度)区域的性能特别相关，其由于最佳整体AFR而对于根据本发明的部件更好。
根据本发明的多层部件可以用作内部装饰部件，例如作为内前围，或静音板(hushpanel)，作为内部地板系统的一部分，作为声学包层，或者作为发动机舱装饰部件，例如发动机罩衬套(hood liner)，或外前围(outer-dash)或作为外轮或内轮拱形衬套。
根据本发明的多层声学装饰部件还可以包括附加层，例如覆盖稀松布层、声学稀松布层、装饰顶层，例如簇绒或非织造地毯层。为了保持声衰减的好处，至少在指向噪声源的一侧，这些附加层应该是透气的。
生产装饰部件
在下面，可能的生产过程将更详细地解释。然而，技术人员也可能被期望知道如何使用替代过程来获得类似的结果。
根据本发明的教导和特定部件所需的性质，将不同的纤维以有利的组合共混，使得纤维在形成的材料中均匀混合。混合纤维通过市场上可获得的已知技术以垫或球棒(bat)形成。优选地，通过使用提供更定向的纤维材料的卡(card)或石榴石(garnet)，或通过使用空气铺设方法，例如使用Rando-Webber或其它已知的空气铺设机，其产生更随机的铺放的网或垫。如此获得的网或垫可以在连续过程中进一步处理。如果需要稍后处理，则可以例如在热处理步骤中或通过使用针刺来将所形成的网或垫固结。针刺对于含有自卷曲纤维的纤维网或垫不是优选的，这对所获得的层的高贵度和弹性具有负面影响。
该产品可以通过使用热和/或冷模制工艺制成。这种方法的一个实例可以是将材料在热空气烘箱中预热，然后进行冷模制步骤的组合，以获得三维形状的装饰部件。或者，材料在模具中直接加热，例如通过热流体，如热空气或蒸汽加热，以获得固结部件。特别地，如果在模制步骤中将膜制成透气性，则优选使用蒸汽。
测量背景
AFR根据ISO 9053，使用直接气流法(方法A)进行测量。
气流阻力(AFR)是在装饰部件的局部区域上测量的AFR。对技术人员显而易见的是，在某个小区域上的平均值也将遵循所公开的本发明的教导，因为密度和AFR的测量在一个区域而不是在单点截面上进行。
由于部件的典型形状和使用的材料，总体密度和总体AFR在部件表面上都是可变的。为了定义最小面积以测量这些数量，ISO 9053定义了必须使用的直径为95mm的最小圆形区域。然而，由于部件的3D形状在某些情况下特别标记，因此必要时，本领域技术人员可以偏离标准的限制并且测量具有不小于75mm直径的较小圆形区域的样品，条件是用于测量AFR的工具适应于通过该部件的这种局部区域提供适当的气流。对于这样的样品，建议样品表面上的厚度变化保持在约20％的范围内。例如，可以接受的是，测量厚度为5mm的样品，其局部偏差在4和6mm之间(而不是在该范围之外)，或厚度为10mm的样品，其局部偏差在8和12mm之间(而不在这个范围之外)。否则由于部件的形状，例如由于缺乏完美的平面性，并且由于材料的可变性，测量将无意义。例如，AFR将与样品的有限区域有关，其中所述有限区域与样品的平均厚度相比，厚度较低，因此不会代表整个样品。
为了简单起见，透气被定义为具有低于8000N.s.m-3的气流阻力。不透气被定义为具有等于或大于8000N.s.m-3的气流阻力。高于8000N.s.m-3时，可能存在的气流阻力至少不足以对部件的吸声性能产生主要影响。

Claims (15)

1.用于噪声衰减的多层汽车装饰部件，其包括至少两个纤维层和在所述至少两个纤维层之间的至少一个透气中间膜层，且其中所述装饰部件是透气的，其特征在于所述纤维层中的至少一个是由10至40％的粘合纤维、10至70％的再循环纤维和10至70％的自卷曲纤维组成的纤维混合物，并且其中所述纤维的总量总计为100重量％，其中所述自卷曲纤维是由至少2个侧面制成的共轭纤维，所述两侧之间的差异引起所述纤维以无规三维形式的固有永久自卷曲，并且所述自卷曲纤维从纤维层的生产开始处于卷曲状态。
2.根据权利要求1所述的汽车装饰部件，其中背离噪声源的纤维层和中间膜层的气流阻力总共为所述多层汽车装饰部件的总体AFR的至少55％。
3.根据前述权利要求中任一项所述的汽车装饰部件，其中所述中间膜层的AFR高于所述至少2个纤维层的AFR。
4.根据权利要求1所述的汽车装饰部件，其中面向噪声源的纤维层被压缩以形成具有在400至3000Nsm-3之间的总气流阻力Rt的微孔加强层。
5.根据权利要求1所述的汽车装饰部件，其中所述纤维层中的另一个不包括自卷曲纤维并且包含由10至40重量％的粘合纤维、10至70重量％的再循环纤维和10至70重量％的合成纤维组成的纤维混合物，其中所述纤维的总量总计为100重量％。
6.根据权利要求1所述的汽车装饰部件，其中所述透气中间膜层是单层膜或多层膜。
7.根据权利要求6所述的汽车装饰部件，其中所述膜用以下聚合物的至少一种制成：乙酸酯的共聚物或聚合物，或聚烯烃。
8.根据权利要求1所述的汽车装饰部件，其中所述膜由以下之一替代：无纺稀松布、热熔层、胶合网或粘合层。
9.根据权利要求1所述的汽车装饰部件，其中所述粘合纤维是由以下材料中的至少一种制成的单组分纤维或双组分纤维之一：聚酯，聚烯烃，聚乳酸(PLA)或聚酰胺。
10.根据权利要求1所述的汽车装饰部件，其中所述再循环纤维是合成粗劣物或天然纤维粗劣物或混合的合成纤维和天然纤维粗劣物之一。
11.根据权利要求1所述的汽车装饰部件，其中所述自卷曲纤维用聚合物及其共聚物的组合制成。
12.根据权利要求1所述的汽车装饰部件，其中所述自卷曲纤维用以下材料中的至少一种制成：聚酰胺，聚酯和/或其共聚物，聚烯烃。
13.根据权利要求5所述的汽车装饰部件，其中所述合成纤维用以下材料中的至少一种制成：聚烯烃、聚酯或两者的混合物。
14.根据权利要求1所述的汽车装饰部件，还包括覆盖稀松布层、声学稀松布层、装饰顶层。
15.根据前述权利要求中任一项所述的汽车装饰部件用作内部装饰部件的用途。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018025209A1 (en) 2016-08-02 2018-02-08 Fitesa Germany Gmbh System and process for preparing polylactic acid nonwoven fabrics
US11441251B2 (en) 2016-08-16 2022-09-13 Fitesa Germany Gmbh Nonwoven fabrics comprising polylactic acid having improved strength and toughness
EP3318472A1 (en) * 2016-11-02 2018-05-09 Autoneum Management AG Optimised wheel arch liner
EP3332957A1 (en) 2016-12-08 2018-06-13 Autoneum Management AG Lightweigth inner dash
WO2018181139A1 (ja) * 2017-03-27 2018-10-04 富士フイルム株式会社 防音構造体、ならびに、吸音パネルおよび調音パネル
EP3424698B1 (en) 2017-07-07 2021-10-13 Autoneum Management AG Acoustic fibrous decoupler
FR3078283B1 (fr) * 2018-02-23 2021-05-07 Faurecia Automotive Ind Procede de fabrication d'un ensemble d'insonorisation de vehicule automobile et ensemble d'insonorisation associe
JP2020196339A (ja) * 2019-06-03 2020-12-10 寿屋フロンテ株式会社 車両用防音部材
US20230405944A1 (en) * 2020-10-07 2023-12-21 Autoneum Management Ag Multi-functional automotive flooring part comprising fibers from textile waste
IT202200010001A1 (it) * 2022-05-13 2023-11-13 Covertech S R L Procedimento di produzione di un manufatto con caratteristiche fonoassorbenti e termoisolanti e manufatto ottenuto

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1993731A (zh) * 2004-08-04 2007-07-04 东洋纺织株式会社 吸声绝热材

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4626390A (en) * 1985-01-03 1986-12-02 Allied Corporation Self-crimped foamed fibers
US5298694A (en) * 1993-01-21 1994-03-29 Minnesota Mining And Manufacturing Company Acoustical insulating web
JP3264761B2 (ja) * 1993-12-07 2002-03-11 トヨタ車体株式会社 ポリプロピレン製サイレンサーパッド
JPH091721A (ja) * 1995-06-15 1997-01-07 Inoac Corp 自動車用内装材およびその製造方法
JPH0911374A (ja) * 1995-06-27 1997-01-14 Asahi Fiber Glass Co Ltd 繊維集合体及び断熱吸音材
WO1998018656A1 (de) * 1996-10-29 1998-05-07 Rieter Automotive (International) Ag Ultraleichter multifunktionaler, schallisolierender bausatz
JP4743676B2 (ja) * 2000-08-03 2011-08-10 エンデバーハウス株式会社 断熱材
FR2836748B1 (fr) * 2002-03-04 2004-08-27 Sai Automotive Sommer Ind Insonorisant de type masse-ressort
JP3934034B2 (ja) * 2002-11-11 2007-06-20 ダイセル化学工業株式会社 吸音性成形体
JP2004322343A (ja) * 2003-04-22 2004-11-18 Enshuu Kasei Kogyo Kk 乗り物内装材用フイルム及び該フイルムを用た乗り物内装材
JP3941745B2 (ja) * 2003-06-03 2007-07-04 豊田合成株式会社 外装材を備えたアンダープロテクター
JP2005178030A (ja) * 2003-12-16 2005-07-07 Kaneka Corp 多層表皮材および内装材用積層体
JP2006110912A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Kaneka Corp 多層表皮材及びそれを積層した内装材用積層体
CN100591550C (zh) * 2005-02-23 2010-02-24 Li&S株式会社 多层结构的机动车车顶内衬用部件
JP2007277764A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Aconic High-Tech Fiber (Shenzhen) Co Ltd 直立ハニカム式綿及びその製造方法
AU2008224870A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 Futuris Automotive Interiors (Us), Inc. Low mass acoustically enhanced floor carpet system
JP4022568B2 (ja) * 2007-07-02 2007-12-19 株式会社林技術研究所 自動車用成形敷設内装材
US20090250292A1 (en) * 2008-04-08 2009-10-08 Howa Textile Industry Co., Ltd. Automotive sound-absorbing material
US20100065368A1 (en) * 2008-09-15 2010-03-18 Vatche Tazian Lightweight, flexible, moldable acoustic barrier and composites including the same
US8607927B2 (en) * 2009-04-21 2013-12-17 E I Du Pont De Nemours And Company Composite flame barrier laminate for a thermal and acoustic insulation blanket
JP5613095B2 (ja) * 2011-03-30 2014-10-22 株式会社クラレ 熱膨張性不織布及びこれを用いた嵩高不織布の製造方法
WO2013102009A1 (en) * 2011-12-28 2013-07-04 Hollister Incorporated Sound absorbing non-woven material, sound absorbing multilayer film, and laminates made thereof
DE202012004594U1 (de) * 2012-05-09 2013-08-12 Hp Pelzer Holding Gmbh Kraftfahrzeugteile

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1993731A (zh) * 2004-08-04 2007-07-04 东洋纺织株式会社 吸声绝热材

Also Published As

Publication number Publication date
MX2017005565A (es) 2017-07-04
JP7398484B2 (ja) 2023-12-14
WO2016066640A1 (en) 2016-05-06
TR201900562T4 (tr) 2019-02-21
PL3212467T3 (pl) 2019-03-29
EP3212467B1 (en) 2018-12-12
KR20170076716A (ko) 2017-07-04
ES2707061T3 (es) 2019-04-02
US10427624B2 (en) 2019-10-01
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RU2017118402A3 (zh) 2019-04-16
EP3212467A1 (en) 2017-09-06
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BR112017007429A2 (pt) 2018-01-16
RU2017118402A (ru) 2018-12-04
JP2017534521A (ja) 2017-11-24
BR112017007429B1 (pt) 2022-06-28

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