CN111844993A - 一种高隔音性地毯及其制备方法和应用 - Google Patents

一种高隔音性地毯及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高隔音性地毯及其制备方法和应用。所述高隔音性地毯包括依次层叠的面毯层、重涂层和热塑性回纺棉层。所述高隔音性地毯在降低地毯克重和成本的基础上，仍然能有效提高吸音和隔音性能。

Description

一种高隔音性地毯及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于汽车内饰技术领域，具体涉及一种高隔音性地毯及其制备方法和应用。
背景技术
随着汽车工业发展迅速，人们对汽车的要求不仅仅是造型优美的外观，而且对内部装饰的舒适度、功能性和抗噪性也有很高的要求，在汽车的行驶过程中，会有各种噪音传到车厢内，给驾乘人员造成噪音污染。因此，在汽车车厢内的车身钣金上一般会安装车内地毯来进行隔音。在现有技术中，地毯的重量重、价格高、隔音性能低等缺点成为瓶颈，制约着车内地毯的发展，且不能满足某些汽车对地毯的性能要求。
然而，目前生产汽车隔音地毯的工艺主要存在着以下问题：1、烘温后原材料收缩严重；2、生产工序上复杂化，也大幅度的增加了生产成本；3、声学性能调整复杂的问题；4、制备工艺需涂布粘结剂，不可避免地会产生有害物质，不环保；5、无法解决隔音垫重量重且隔音效果有限的问题。
CN101574938A公开了一种复合隔音可成型发泡汽车地毯及其制备方法，该地毯由面料层、中间多层共挤膜层与底料层三层材料制成，其中面料层由聚酯纤维制成，中间多层共挤膜层由PE/PE/AD/NYLON/AD/PE/PE多层共挤膜制成，底料层由聚酯纤维制成。该地毯同样存在地毯过于厚重，汽车车厢底部难以散热的问题。
CN209683103U公开了一种带有隔音功能的地毯，包括树脂保护层、表面层、阻燃层、隔音层、吸音层、底面层和包边，树脂保护层的下表面铺设有表面层，表面层的下表面铺设有阻燃层，阻燃层的下表面铺设有隔音层，隔音层的下表面铺设有吸音层。该实用新型带有隔音功能的地毯，采用PE阻燃层、PP阻燃层和CPE阻燃层组成阻燃层，可使地毯具有良好的阻燃性能，保证地毯的使用安全性，采用高密度隔音层、中密度纤维板、低密度隔音层和隔音板组成隔音层，可有效的反射声波。然而，该地毯靠设置多层隔音层、吸音层进行隔音造成地毯过于厚重，散热困难。
因此，开发一种克重低的高隔音性地毯是本领域目前研究的重点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高隔音性地毯及其制备方法和应用。所述高隔音性地毯在降低地毯克重和成本的基础上，仍然能有效提高吸音和隔音性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种隔音性地毯，尤其是一种高隔音性地毯，所述包括依次层叠的面毯层、重涂层和热塑性回纺棉层。
在本发明中，采用低克重面毯层、重涂层和低克重热塑性回纺棉层进行烘温成型，可以有效降低地毯整体克重，满足了整车轻量化设计的要求。而且，由于采用了低克重面毯和低克重热塑性回纺棉，所以有效降低了地毯成本。而且，所述高隔音性地毯能够可有效的反射声波，防止声波直接穿过重涂层到达地毯的外部，可以增加声波在地毯内的吸音率，进一步的减弱声波，从而进行吸音，从而达到降低噪声的效果。在本发明中，所述“高隔音性”指的是所述地毯的吸声系数在0.6以上。
优选地，所述面毯层的材质为PET和/或LPET。
优选地，所述面毯层的克重为600-800g/m2，例如可以是600g/m2、620g/m2、340g/m2、680g/m2、700g/m2、720g/m2、740g/m2、780g/m2、800g/m2等。
优选地，所述重涂层的材质为EPDM和/或EVA。
优选地，所述重涂层的克重为1.5-2.5kg/m2，例如可以是1.5kg/m2、1.6kg/m2、1.7kg/m2、1.8kg/m2、1.9kg/m2、2.0kg/m2、2.1kg/m2、2.2kg/m2、2.3kg/m2、2.4kg/m2、2.5kg/m2等，优选为2kg/m2。
优选地，所述热塑性回纺棉层的克重为500-700g/m2，例如可以是500g/m2、520g/m2、540g/m2、560g/m2、580g/m2、600g/m2、620g/m2、640g/m2、680g/m2、700g/m2等，优选为550-650g/m2。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述高隔音性地毯的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将面毯层、重涂层和热塑性回纺棉层依次铺叠形成基材，再将所得基材依次进行烘温、成型、切割和组立，得到所述高隔音性地毯。
优选地，所述烘温的具体步骤为：将所述基材夹紧送入烘箱进行烘温。
优选地，所述烘箱的上烘箱烘温温度为300-350℃，例如可以是300℃、305℃、310℃、315℃、320℃、325℃、330℃、335℃、340℃、345℃、350℃等，所述烘箱的下烘箱烘温温度为280-290℃，例如可以是280℃、281℃、282℃、283℃、284℃、285℃、286℃、287℃、288℃、289℃、290℃等。
优选地，所述烘温的时间为100-150s，例如可以是100s、105s、110s、115s、120s、125s、130s、135s、140s、145s、150s等。
优选地，所述成型的具体步骤为：将烘温后的基材放入冷成型模具，压制成型，得到地毯半成品。
优选地，所述压制成型的保压压力为5-8MPa，例如可以是5MPa、5.5MPa、6MPa、6.5MPa、7MPa、7.5MPa、8MPa等，所述压制成型的保压时间为50-70s，例如可以是50s、52s、54s、56s、58s、60s、62s、64s、66s、68s、70s等。
优选地，所述切割的具体步骤为：将成型后的地毯半成品放进水切割治具进行水刀切割。
优选地，所述水刀切割的压力为18000-22000psi，例如可以是18000psi、18500psi、19000psi、19500psi、20000psi、20500psi、21000psi、21500psi、22000psi等，所述水刀切割的真空吸力为-2～0mbar，例如可以是-2mbar、-1.5mbar、-1mbar、-0.5mbar、0mbar等。
优选地，所述组立的具体步骤为：将切割后的地毯半成品放入组立工装进行附件组立安装，得到所述高隔音性地毯。
优选地，所述高隔音性地毯的制备方法包括以下步骤：
(1)将面毯层、重涂层和热塑性回纺棉层依次铺叠铺放在铺料平台上，形成基材；
(2)将步骤(1)得到的基材夹紧送入烘箱进行烘温，所述烘箱的上烘箱烘温温度为300-350℃，所述烘箱的下烘箱烘温温度为280-290℃，所述烘温的时间为100-150s；
(3)将步骤(2)烘温后的基材放入冷成型模具，压制成型，得到地毯半成品，所述压制成型的保压压力为5-8MPa，所述压制成型的保压时间为50-70s；
(4)将步骤(3)得到的地毯半成品放进水切割治具进行水刀切割，所述水刀切割的压力为18000-22000psi，所述水刀切割的真空吸力为-2～0mbar；
(5)将步骤(4)切割后的地毯半成品放入组立工装进行附件组立安装，得到所述高隔音性地毯。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述高隔音性地毯在汽车吸声器、汽车隔声器、汽车地毯、汽车地板下隔音垫或车厢体隔音层中的应用。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述高隔音性地毯由依次层叠的低克重面毯层、重涂层和低克重热塑性回纺棉层组成，该地毯在降低地毯克重和成本的基础上，仍然能有效提高隔音性能；
(2)本发明所述高隔音性地毯采用热压成型、工装冷却定型、水刀切割，工艺稳定，确保了操作的安全性和准确度，同时提升了作业效率；产品余料较少；节约了制造成本；产品整个生产过程没有有害物质产生；
(3)本发明所述高隔音性地毯的克重为1240-1540g/m2，吸声系数为0.60-0.71，插入损失为11.1-15.3。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
以下实施例中PET材质面毯层购于(金华市华尔汽车饰件有限公司)、LPET材质面毯层购于(金华市华尔汽车饰件有限公司)、EPDM材质重涂层购于(无锡多伦多塑胶有限公司)、EVA材质重涂层购于(锡吉兴汽车部件有限公司)、热塑性回纺棉层购于(锡吉兴汽车部件有限公司)。
实施例1
本实施例提供一种高隔音性地毯，所述高隔音性地毯包括依次层叠的面毯层、重涂层和热塑性回纺棉层。所述面毯层的材质为PET，克重为700g/m2；所述重涂层的材质为EPDM，克重为2kg/m2；所述热塑性回纺棉层的克重为600g/m2。
本实施例所述高隔音性地毯的制备方法包括以下步骤：
(1)将面毯层、重涂层和热塑性回纺棉层依次铺叠铺放在铺料平台上，形成基材；
(2)将步骤(1)得到的基材夹紧送入烘箱进行烘温，所述烘箱的上烘箱烘温温度为320℃，所述烘箱的下烘箱烘温温度为280℃，所述烘温的时间为125s；
(3)将步骤(2)烘温后的基材放入冷成型模具，压制成型，得到地毯半成品，所述压制成型的保压压力为5MPa，所述压制成型的保压时间为65s；
(4)将步骤(3)得到的地毯半成品放进水切割治具进行水刀切割，所述水刀切割的压力为20000psi，所述水刀切割的真空吸力为-1mbar；
(5)将步骤(4)切割后的地毯半成品放入组立工装进行附件组立安装，得到所述高隔音性地毯。
实施例2
本实施例提供一种高隔音性地毯，所述高隔音性地毯包括依次层叠的面毯层、重涂层和热塑性回纺棉层。所述面毯层的材质为LPET，克重为600g/m2；所述重涂层的材质为EVA，克重为2kg/m2；所述热塑性回纺棉层的克重为650g/m2。
本实施例所述高隔音性地毯的制备方法包括以下步骤：
(1)将面毯层、重涂层和热塑性回纺棉层依次铺叠铺放在铺料平台上，形成基材；
(2)将步骤(1)得到的基材夹紧送入烘箱进行烘温，所述烘箱的上烘箱烘温温度为325℃，所述烘箱的下烘箱烘温温度为285℃，所述烘温的时间为120s；
(3)将步骤(2)烘温后的基材放入冷成型模具，压制成型，得到地毯半成品，所述压制成型的保压压力为6MPa，所述压制成型的保压时间为60s；
(4)将步骤(3)得到的地毯半成品放进水切割治具进行水刀切割，所述水刀切割的压力为20000psi，所述水刀切割的真空吸力为-1mbar；
(5)将步骤(4)切割后的地毯半成品放入组立工装进行附件组立安装，得到所述高隔音性地毯。
实施例3
本实施例提供一种高隔音性地毯，所述高隔音性地毯包括依次层叠的面毯层、重涂层和热塑性回纺棉层。所述面毯层的材质为PET，克重为800g/m2；所述重涂层的材质为EPDM，克重为2kg/m2；所述热塑性回纺棉层的克重为550g/m2。
本实施例所述高隔音性地毯的制备方法包括以下步骤：
(1)将面毯层、重涂层和热塑性回纺棉层依次铺叠铺放在铺料平台上，形成基材；
(2)将步骤(1)得到的基材夹紧送入烘箱进行烘温，所述烘箱的上烘箱烘温温度为330℃，所述烘箱的下烘箱烘温温度为290℃，所述烘温的时间为115s；
(3)将步骤(2)烘温后的基材放入冷成型模具，压制成型，得到地毯半成品，所述压制成型的保压压力为8MPa，所述压制成型的保压时间为55s；
(4)将步骤(3)得到的地毯半成品放进水切割治具进行水刀切割，所述水刀切割的压力为20000psi，所述水刀切割的真空吸力为-1mbar；
(5)将步骤(4)切割后的地毯半成品放入组立工装进行附件组立安装，得到所述高隔音性地毯。
实施例4
本实施例提供一种高隔音性地毯，与实施例1的区别仅在于，所述面毯层的克重为500g/m2。
实施例5
本实施例提供一种高隔音性地毯，与实施例1的区别仅在于，所述面毯层的克重为900g/m2。
实施例6
本实施例提供一种高隔音性地毯，与实施例1的区别仅在于，所述重涂层的克重为1kg/m2。
实施例7
本实施例提供一种高隔音性地毯，与实施例1的区别仅在于，所述重涂层的克重为3kg/m2。
实施例8
本实施例提供一种高隔音性地毯，与实施例1的区别仅在于，所述热塑性回纺棉层的克重为500g/m2。
实施例9
本实施例提供一种高隔音性地毯，与实施例1的区别仅在于，所述热塑性回纺棉层的克重为700g/m2。
对比例1
本对比例提供一种隔音性的地毯，与实施例1的区别仅在于，所述高隔音性地毯不含重涂层，而是由依次层叠的面毯层和热塑性回纺棉层组成。所述面毯层的材质为PET，克重为1700g/m2；所述热塑性回纺棉层的克重为1600g/m2；所述高隔音性地毯的制备方法同实施例1。
对比例2
本对比例提供一种隔音性的地毯，与实施例1的区别仅在于，所述高隔音性地毯不含热塑性回纺棉层，而是由依次层叠的第一面毯层、重涂层和第二面毯层组成。所述第一面毯层的材质为PET，克重为700g/m2；所述重涂层的材质为EPDM，克重为2kg/m2；所述第二面毯层的材质为PET，克重为600g/m2；所述高隔音性地毯的制备方法同实施例1。
性能测试
分别称量上述实施例1-9提供的高隔音性地毯和对比例1-2提供的隔音性地毯的重量，并计算克重，并按照标准GMW14177-2014和GMW14618-2015测试样品在不同频段下的吸声系数和插入损失。
具体测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0002594823660000091
Figure BDA0002594823660000101
由表1测试数据可知，本发明所述高隔音性地毯的克重为1240-1540g/m2，吸声系数为0.60-0.71，插入损失为11.1-15.3。说明本发明所述高隔音性地毯由依次层叠的低克重面毯层、重涂层和低克重热塑性回纺棉层组成，该地毯在降低地毯克重和成本的基础上，能够大幅度提升吸声性能，并且兼具优异隔声性能，有效控制吸声和隔声平衡。
由实施例1和实施例4、5的对比可知，面毯层过薄时，吸音系数较小，地毯吸声性能较差，面毯层过厚时，虽然吸音性能较高，但地毯过于厚重。由实施例1和实施例6、7的对比可知，重涂层过薄时，吸音系数较小，地毯吸声性能较差，重涂层过厚时，虽然吸音性能较高，但地毯过于厚重。由实施例1和实施例8、9的对比可知，热塑性回纺棉层过薄时，吸音系数较小，地毯吸声性能较差，热塑性回纺棉层过厚时，虽然吸音性能较高，但地毯过于厚重。
由实施例1和对比例1、2可知，隔音性的地毯不含重涂层和热塑性回纺棉层时，无法有效的反射声波，声波容易直接穿过重涂层到达地毯的外部。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明所述高隔音性地毯及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种高隔音性地毯，其特征在于，所述高隔音性地毯包括依次层叠的面毯层、重涂层和热塑性回纺棉层。
2.根据权利要求1所述的高隔音性地毯，其特征在于，所述面毯层的材质为PET和/或LPET；
优选地，所述面毯层的克重为600-800g/m2。
3.根据权利要求1或2所述的高隔音性地毯，其特征在于，所述重涂层的材质为EPDM和/或EVA；
优选地，所述重涂层的克重为1.5-2.5kg/m2，优选为2kg/m2。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的高隔音性地毯，其特征在于，所述热塑性回纺棉层的克重为500-700g/m2，优选为550-650g/m2。
5.根据权利要求1-4中任一项所述高隔音性地毯的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将面毯层、重涂层和热塑性回纺棉层依次铺叠形成基材，再将所得基材依次进行烘温、成型、切割和组立，得到所述高隔音性地毯。
6.根据权利要求5所述高隔音性地毯的制备方法，其特征在于，所述烘温的具体步骤为：将所述基材夹紧送入烘箱进行烘温；
优选地，所述烘箱的上烘箱烘温温度为300-350℃，所述烘箱的下烘箱烘温温度为280-290℃；
优选地，所述烘温的时间为100-150s。
7.根据权利要求5或6所述高隔音性地毯的制备方法，其特征在于，所述成型的具体步骤为：将烘温后的基材放入冷成型模具，压制成型，得到地毯半成品；
优选地，所述压制成型的保压压力为5-8MPa，所述压制成型的保压时间为50-70s。
8.根据权利要求5-7中任一项所述高隔音性地毯的制备方法，其特征在于，所述切割的具体步骤为：将成型后的地毯半成品放进水切割治具进行水刀切割；
优选地，所述水刀切割的压力为18000-22000psi，所述水刀切割的真空吸力为-2～0mbar；
优选地，所述组立的具体步骤为：将切割后的地毯半成品放入组立工装进行附件组立安装，得到所述高隔音性地毯。
9.根据权利要求5-8中任一项所述高隔音性地毯的制备方法，其特征在于，所述高隔音性地毯的制备方法包括以下步骤：
(1)将面毯层、重涂层和热塑性回纺棉层依次铺叠铺放在铺料平台上，形成基材；
(2)将步骤(1)得到的基材夹紧送入烘箱进行烘温，所述烘箱的上烘箱烘温温度为300-350℃，所述烘箱的下烘箱烘温温度为280-290℃，所述烘温的时间为100-150s；
(3)将步骤(2)烘温后的基材放入冷成型模具，压制成型，得到地毯半成品，所述压制成型的保压压力为5-8MPa，所述压制成型的保压时间为50-70s；
(4)将步骤(3)得到的地毯半成品放进水切割治具进行水刀切割，所述水刀切割的压力为18000-22000psi，所述水刀切割的真空吸力为-2～0mbar；
(5)将步骤(4)切割后的地毯半成品放入组立工装进行附件组立安装，得到所述高隔音性地毯。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的高隔音性地毯在汽车吸声器、汽车隔声器、汽车地毯、汽车地板下隔音垫或车厢体隔音层中的应用。
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