CN112469855A - 用于要求低的易燃性、烟雾和毒性的高温应用的功能性非织造稀松布 - Google Patents

Abstract

用于要求低易燃性、烟雾和/或毒性的高温应用的非织造复合材料，其包括具有一个或多个非织造材料层的纤维结构，所述结构包括稀松布层。稀松布由无机纤维形成，其中至少一些适于承受高达约1150℃的温度。稀松布通过湿法铺设工艺形成。复合材料进一步包括一个或多个纤维基体层。

Description

用于要求低的易燃性、烟雾和毒性的高温应用的功能性非织 造稀松布

技术领域

本教导总体上涉及一种能够承受高温的纤维材料，更具体地讲，涉及一种能够用于需要低易燃性、低烟雾、低毒性或其组合的应用中的纤维稀松布(scrim)。

背景技术

工业界正在寻找新的方法，以提供结构特性、缓冲、绝缘或吸声，同时仍具有良好的阻燃和防烟性以及物理强度。例如，在建筑物、车辆或飞机中，重要的是所用材料必须符合防火和易燃性标准。防火和易燃性标准对于建立建筑物规范、保险要求以及建筑物或车辆中人员的安全是重要的。政府还规范了这些建筑物、车辆和飞机中使用的材料。例如，美国联邦航空管理局要求内部组件例如乘客座椅材料、机柜、内部侧壁板、内部天花板、隔板和某些裸露表面必须满足某些易燃性标准。材料暴露于火焰时产生的烟雾量也重要。

用于提供绝缘或吸声或结构特性的典型材料包括稀松布或饰面材料，例如玻璃纤维、岩棉、超级羊毛或矿棉稀松布和饰面。温度超过150℃时尤其使用这些材料。其他高性能的聚合物膜、非织造材料或织造材料可以用于高温应用。但是，这些材料的成本增加，并且处理难度增加。这些材料还引起健康和安全问题以及材料的坚固性和/或性能问题。另外，这些材料可能仍具有比所需的更低的耐热性。已知玻璃纤维在处理时以及在暴露于剧烈振动下会变脆或断裂，这导致玻璃纤维从基体中掉出，从而降低材料及其有效性。玻璃纤维通常还使用已知有毒的酚醛粘结剂。还已知具有酚醛粘结剂的玻璃纤维在暴露于湿气时随时间降解，因此需要更换。没有粘结剂的玻璃纤维，例如在烧掉粘结剂的高热事件之后，可能会散开并无法发挥作用。

这些材料也可能缺乏调节绝缘性能的灵活性。材料可能由有毒成分制成，可能很重或者可能具有降低的热声性能水平。结构还可以容纳水分。这可能导致结构内部发霉、霉变或产生异味。此外，当存在湿气时，材料可能传导更多的热量或更少的绝缘。另外，由于保持水分，材料的重量增加，导致将材料保持在适当位置的粘合剂失效。这些粘合剂中许多都是水基的，如果材料湿润时间过长，也会吸收一些水分并变弱。

因此，仍然需要具有更高的耐热性(例如，高达约1150℃)的稀松布和/或饰面材料，其还能够承受处理而不降解或破裂。仍然需要例如在车辆、飞机或建筑物中使用的材料，其满足所需的易燃性、烟雾和/或毒性标准。还需要一种安全和/或易于处理的材料(例如，不需要某些保护性设备，无需担心皮肤、眼睛和肺部的玻璃污染，或两者)。仍然需要提供热声绝缘的材料。还期望提供一种具有较低(即，相等或更好)的热导率的绝缘体材料，以提供热绝缘益处。还可能期望提供一种更容易调整或修改(例如，在制造过程中)以提供期望的绝热特性的绝缘体。因此，也可能期望提供一种具有更大的调整自由度的绝缘材料。此外，可能期望提供一种能够提供声学特性的结构，例如吸收声音以改善车辆或飞机的总体噪声水平。还可能期望提供一种材料，其干燥更快或不保留水分，以减少或防止发霉或霉变在该材料内形成并减少或防止粘合剂分层。还可能期望提供一种材料，其不随时间降解，从而延长了材料的寿命(例如，与玻璃纤维相比)。还可能期望提供重量更轻的材料、由毒性较小或无毒的材料制成的材料、阻燃材料、阻烟材料或它们的组合。

发明内容

本教导通过本文描述的改进的装置和方法满足上述需求中的一个或多个。本教导提供了一种纤维结构，其中形成纤维结构的纤维类型和层的组合产生独特的性质，例如良好的阻燃性和耐烟性、物理强度和绝热值。

可以以任何组合采用以下元件，所有这些都在本教导的范围内。纤维结构可包括一个或多个稀松布层。一个或多个稀松布层可包括适于承受高达约1150℃的温度的无机纤维。一个或多个稀松布层可以通过湿法铺设工艺形成。一个或多个稀松布层的单位面积重量可以为约5克/平方米或更大，约200克/平方米或更少，或两者。一个或多个稀松布层可以充当纤维结构的附加功能层的载体。附加功能层可以是涂层、膜、另一稀松布、纳米纤维网或膜，或它们的组合。一个或多个稀松布层可以包括纳米涂层，例如热塑性聚氨酯纳米涂层。一个或多个稀松布层可以用作纤维结构的附加层的增强层。一个或多个稀松布层可包括增强网，例如玻璃纤维网。一个或多个稀松布层可以涂覆有使纤维粘结、增强稀松布的耐气流性、增强稀松布的耐高温性或它们的组合的涂层或粘结剂。一个或多个稀松布层可以是拒湿的(例如拒水的)、疏油的或两者。涂层或粘结剂可以是基于丙烯酸、硅烷、硅烷醇、甲硅烷氧基、硅氧烷的涂层或它们的组合。涂层或粘结剂可以是膨胀型或其他类型的阻燃材料。一个或多个稀松布层中的一个或多个可以包括可以是溶液或乳液体系的粘结剂。粘结剂例如可以进一步对热、电磁能、空气或空气中的水分起反应。一个或多个稀松布层可以涂覆有IR反射涂层和/或被金属化。一个或多个稀松布层可包括具有较低熔融温度的无机纤维和具有较高熔融温度的无机纤维。无机纤维可以以约65重量％或更大、70重量％或更大、约80重量％或更大、或约90重量％的量存在于一个或多个稀松布层中。一个或多个稀松布层的其余部分可包含粘结剂和/或填料。一个或多个稀松布层可包括低火焰和/或低发烟型纤维。无机纤维可以是陶瓷纤维和/或基于二氧化硅的纤维。陶瓷纤维和/或基于二氧化硅的纤维可以由聚硅酸(Sialoxol或Sialoxid)形成，可以包含痕量的其他矿物质，其他类型的陶瓷和/或基于二氧化硅的纤维，以及用硅氧烷/甲硅烷氧基的化合物、硅烷和硅烷醇进行的任何改性。无机纤维可以是基于含有聚硅酸的无定形氧化铝的纤维。一个或多个稀松布层可以包括聚合物粘结剂。聚合物粘结剂可以是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)；聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，包括改性PET或共PET；聚酰胺，例如尼龙；聚酰胺/PET或聚酰胺/PBT的混合物；或其组合。粘结剂可包括无定形、结晶或部分结晶的皮。当制品暴露于高温时，粘结剂可能挥发掉。粘结剂可以具有约110℃或更高、约210℃或更高、约250℃或更低、或其组合的软化和/或熔融温度。粘结剂可以约30重量％或更少或约10重量％或更少的量存在于一个或多个稀松布层中。一个或多个稀松布层可基本上不含粘结剂。纤维结构可以进一步包括纤维基体，在其上固定有稀松布层。纤维基体可以通过垂直搭接、旋转搭接、交叉搭接、气流成网、机械打褶或其组合来形成。纤维结构可包括构成纤维基体的两个或更多个非织造材料层。纤维结构可包括在两个或更多个非织造材料层之间的稀松布。

本教导提供了具有改善的轻质性能的高温、不易燃、低烟释放和低毒性的材料。该材料可用于飞机绝缘、座椅、机动车辆绝缘、建筑或建筑材料等。

附图说明

图1是根据本教导的具有稀松布的示例性复合材料的侧视图或截面图。

图2是根据本教导的示例性复合材料的侧面或截面图，该复合材料具有稀松布和其上的涂层。

图3是根据本教导的示例性复合材料的侧面或截面图，其中稀松布层夹在两个纤维基体层之间。

图4是示出根据ASTM E1050-12的法向入射声音吸收并且比较了玻璃纤维与根据本教导的纤维结构的图。

具体实施方式

本文给出的解释和说明旨在使本领域技术人员了解本教导、其原理及其实际应用。本领域技术人员可以以其多种形式修改和应用本教导，以可以最适合特定用途的要求。因此，所阐述的本教导的具体实施例并不旨在穷举或限制本教导。因此，不应参考以上描述来确定教导的范围，而是应参考所附权利要求以及这些权利要求所享有的等同物的全部范围来确定教导的范围。所有文章和参考文献(包括专利申请和公开)的公开内容出于所有目的以引用的方式并入本文。其它组合也是可能的，如将从所附权利要求中得出的，这些组合也通过引用并入本文。

绝缘材料、结构材料或吸声材料例如纤维结构可具有广泛的应用，例如在航空应用、机动车应用(包括汽车、卡车、公共汽车或火车)、发电机组发动机舱、商业车辆发动机、驾驶室内区域、建筑设备、农业设备、建筑应用、地板、地板垫衬和甚至供暖、通风和空调(HVAC)应用。这些材料可用于机械和设备绝缘、汽车绝缘、航空绝缘、家用电器绝缘、洗碗机以及商用墙和天花板。例如，绝缘材料可以用在车辆的发动机腔室中，在内部和/或外部仪表板上，或者在机舱的地毯下面。绝缘材料还可以提供其他好处，例如吸声、压缩回弹力、刚度、结构特性和保护(例如，至绝缘材料所在周围的物品)。绝缘材料还可以用作飞行器或车辆中的声音衰减材料，以衰减源自机舱外部并向机舱内部传播的声音。本文所公开的材料可用于飞行器，例如飞行器的主要绝缘或内部部件，例如座垫。本文公开的材料还可用于过滤，例如热气过滤。

本教导设想使用稀松布和/或纤维状结构来提供绝缘。应用可包括但不限于飞行器、运输和非公路车辆的机身隔音和/或隔热、机舱内隔绝和/或外部隔热；发电机组、空气压缩机、HVAC单元或其他产生热量或噪声的固定或移动机械单元中的热声隔离。例如，本文所述的纤维结构可以位于运输、非公路或工业单元的发动机舱区域内。纤维结构可位于高温辐射热源或明火源附近。纤维结构可以被成形为适合在要绝缘的区域中。纤维结构可以形成为盒子或其他外壳或部分外壳的形状。纤维结构可以是可模制的或其他方式成形的。纤维结构可允许机械特征被原位模制或允许包括紧固或组装机构。纤维结构可以具有折叠和/或弯曲功能(即，允许将该结构固定在待绝缘的区域内)。纤维结构可包括一个或多个稀松布层。如本文所用，稀松布层可以是饰面层、背衬层、中间层或其组合。纤维结构可以包括纤维基体。纤维基体可以是膨松的非织造材料。纤维结构可以包括多个层(例如，更高密度的材料、多孔的软片、织物、稀松布、饰面、膜、网眼、粘合剂等)。这些层可以通过一种或多种层压工艺、一种或多种粘合剂或其组合而彼此附接。

一般而言，本教导设想了具有多种功能和益处的稀松布，其将在本文中更详细地描述。尽管描述可能特别涉及稀松布，但是可以考虑，纤维结构的其他层也可以具有这些益处和/或功能。因此，在本教导的范围内的是，本文关于稀松布描述的任何材料、纤维、功能等也可以用于形成或描述纤维结构的其他层，例如纤维基体。本教导设想将稀松布用于纤维结构(或整个纤维结构)，该纤维结构具有阻燃性、防烟性、安全性和/或易于处理(例如，不需要某些防护设备物件)，具有低毒性(例如，与纯玻璃纤维和酚醛共振次品相比)，重量轻，不易燃，排烟量低，具有声学功能，具有隔热和/或阻火功能，比其他传统隔热和/或防烟材料便宜，速干的，不发霉的或不霉变的，可调节的，或其任意组合。稀松布可以用于隔音和/或隔热，以提供抗压性，以提供减少或消除其中发霉或霉变的可能性的材料。稀松布可为长期的声学和/或热性能提供长期的结构稳定性。稀松布可以提供对潮湿环境的长期抵抗力，或者可以承受温度和湿度的变化和波动。稀松布可以增强纤维结构。例如，稀松布层可为纤维基体例如垂直搭接的网提供持续的增强。稀松布可以增强纤维结构的物理强度。稀松布可以用作纤维结构的附加层的载体。稀松布可以简化纤维结构的制造和/或安装。稀松布可以是疏水的。稀松布可以是亲水的。稀松布可以是防潮的或防液体的(例如，防水的)。例如，稀松布可以在其上具有防水涂层。稀松布可以由防水的材料制成。稀松布可以是疏油的。稀松布可以为纤维结构提供抗气流性质。稀松布可以反射辐射热(例如，固有地、通过金属化、通过IR反射涂层或它们的组合)。稀松布可以是可清洁的。例如，稀松布可以容易地擦拭。即使暴露于清洁工艺或材料下，稀松布或其纤维上的处理仍可保留在原位。稀松布(或作为整体的任何其他层或纤维结构)可以满足特定的性能规格，例如使用UL94 V0、UL94HF-1、ASTM E84(UL723)25/50和A级或1级航空FAR透通和辐射面板保护、导轨/总线或其组合测量的那些。

稀松布可阻止火和/或烟。稀松布可以用作阻火剂，其可以保护纤维结构的其他层或使用纤维结构的区域。稀松布可以阻止热量和/或火焰传播到下面的基体中。稀松布可以具有足够的耐热性，其在暴露于高温或火焰时不燃烧、融化、降解和/或分开。稀松布可能够承受高温而不会降解(例如，温度达约1150℃)。稀松布可以提供结构性质或可以为纤维结构提供物理强度。稀松布可以提供绝缘性能。稀松布可以起到向纤维结构所在的区域提供耐高温、吸声、结构支撑和/或保护的作用。

稀松布可以基于期望的性质进行调节。例如，稀松布可以被调节以提供期望的耐热性、重量、厚度、抗压性或其他物理属性。稀松布可以被调节以提供期望的抗热性。稀松布可以被调节以提供期望的导热率。可以对稀松布进行调节以提供所需的性能，例如阻燃或防火、阻烟、降低毒性等。稀松布可以通过改变其化学组成而进一步功能化。例如，纤维、粘结剂、涂层、处理剂、填料等的类型可以提供进一步的功能，例如气流阻力或气流阻率、防火能力、承受高温或火焰的能力等。稀松布可以由非织造纤维形成。稀松布因此可以是非织造结构。稀松布可以通过使用有色纤维、处理剂、填充剂、粘结剂、颜料等进行着色。着色可以例如使稀松布可见或混入其环境中。

稀松布可以由为稀松布层提供刚度的纤维形成(例如，与传统的聚合物纤维相比)。因此，稀松布在处理和使用期间可以更坚固并且更稳定(例如，与传统的聚合物纤维相比)。稀松布的纤维可具有低的热量和/或热释放含量。纤维可以使稀松布以最少的粘结剂(例如，约10重量％或更少)被湿法铺设。稀松布可以是轻质的。例如，稀松布可以是纸状的。纤维可允许稀松布具有约5克/平方米(GSM)或更大、约10GSM或更大、或约50GSM或更大的每单位面积重量。纤维可允许稀松布具有约500GSM或更少、约300GSM或更少或约200GSM或更少的每单位面积重量。

可以基于诸如耐热性、期望的导热性、刚度、回弹性、成本、期望的对长期湿气暴露的抵抗性等考虑因素选择构成稀松布的材料纤维。形成稀松布的材料可以是纤维的混合物。

可以组合不同长度和/或旦尼尔的纤维以提供期望的性能，例如绝缘和/或声学性能。纤维长度可以因应用而异：纤维结构要暴露的温度；期望的绝缘性能；期望的声学性能；纤维材料的类型、尺寸和/或性能(例如，纤维结构的稀松布和/或任何其他层的密度、孔隙率、期望的气流阻力、厚度、大小、形状等)；或其任何组合。单独或与更长的纤维组合地添加较短的纤维可以提供更有效的纤维堆积，这可以允许更容易地控制孔径以实现期望的特性(例如，声学和/或绝缘特性)。

形成稀松布的纤维中的至少一些可以是无机材料。无机材料可以是能够承受约250℃或更高、约500℃或更高、约750℃或更高、约1000℃或更高的温度的任何材料。无机材料可以是能够承受高达约1200℃(例如，高达约1150℃)的温度的材料。稀松布的纤维可以包括具有不同熔点的纤维的组合。例如，可以将具有约900℃的熔融温度的纤维与具有更高的熔融温度例如约1150℃的纤维组合。当这些纤维被加热到较低熔融温度的纤维的熔融温度以上(例如，超过900℃)时，较低熔融温度的纤维可熔融并结合到较高温度的纤维和/或将较高温度的纤维结合在一起。无机纤维可以具有通过例如ASTM D2836或ISO 4589-2的极限氧指数(LOI)，其指示低火焰或低烟。无机纤维的LOI可以高于标准粘结纤维的LOI。例如，标准PET双组分纤维的LOI可以为约20至约23。因此，无机纤维的LOI可以为约23或更大。无机纤维的LOI可以为约25或更大。无机纤维可以以约60重量％或更大、约70重量％或更大、约80重量％或更大、或约90重量％的量存在于稀松布中。无机纤维可以以约100重量％或更小的量存在于稀松布中。可以基于期望的硬度选择无机纤维。无机纤维可以是卷曲的或不卷曲的。当需要具有较大弯曲模量(或较高刚度)的纤维时，可以使用非卷曲有机纤维。当形成基体时，无机纤维的模量可以确定环的尺寸。在需要纤维更容易弯曲的地方，可以使用卷曲纤维。

无机纤维可以是陶瓷纤维、基于二氧化硅的纤维、玻璃纤维、基于矿物的纤维、氧化物粉末或它们的组合。陶瓷纤维和/或基于二氧化硅的纤维可以由聚硅酸(例如，Sialoxol或Sialoxid)或其衍生物形成。例如，无机纤维可以基于含有聚硅酸的无定形氧化铝。纤维可以包括矿物纤维。也可以考虑无机粉末。例如，可以使用氧化物粉末。示例性氧化物粉末包括但不限于氧化铝、氧化镁、玄武岩及其与二氧化硅的混合物。陶瓷纤维和/或基于矿物的纤维和/或粉末纤维可提供提高的耐热性。例如，使用这样的纤维可以将材料的耐热性增加到大约2000℃(例如，大约1850℃或更低)。纤维可包含约99％或更少、约95％或更少或约92％或更少的SiO₂。其余的可包括–OH(羟基或羟)和/或氧化铝基团。可以将硅氧烷、硅烷和/或硅烷醇加入或反应到稀松布中以赋予附加的功能性。这些改性剂可以包括含碳组分。

无机纤维可以提供优异的绝缘特性。无机纤维可以是不可燃的纺织纤维，例如可从德国凯塞尔斯多夫的BELCHEM GmbH获得的

(例如

90、

110或

225)。

稀松布的无机纤维可以具有约0.4旦尼尔或更大、约0.6旦尼尔或更大、或约0.8旦尼尔或更大的平均线性质量密度。稀松布的无机纤维的平均线性质量密度可以为约4旦尼尔或更小、约3旦尼尔或更小或约2旦尼尔或更小。稀松布的其他纤维(例如，双组分粘结剂)可具有约1旦尼尔或更大、约1.5旦尼尔或更大、或约2旦尼尔或更大的平均线性质量密度。稀松布的其他纤维(例如，双组分粘结剂)的线性质量密度可以为约20旦尼尔或更小、约17旦尼尔或更小或约15旦尼尔或更小。稀松布的无机纤维的长度可以为约0.2mm或更大、约0.5mm或更大、约1mm或更大、约5mm或更大、约10mm或更大、约20mm或更大、约27mm或更大、或约34mm或更大。因此，稀松布可以包括粉末。例如，粉末可被认为是具有大约0.2mm或更大、大约1mm或更小或两者的直径和/或长度的纤维。稀松布的无机纤维的长度可以为约200mm或更短、约150mm或更短或约130mm或更短。可以使用具有不同长度的纤维的组合。例如，可以使用大约67mm和大约100mm长度的组合。在某些情况下，不同的长度可能是有利的，因为由于纤维的长度差异、纤维的类型或两者，纤维可能具有自然的内聚力。稀松布的纤维共混物可以具有约4旦尼尔或更大、约5旦尼尔或更大、或约6旦尼尔或更大的平均旦尺寸。稀松布的纤维共混物可具有约10旦尼尔或以下、约8旦尼尔或以下、或约7旦尼尔或以下的平均旦尼尔尺寸。例如，平均旦尼尔尺寸可以为约6.9旦尼尔。

稀松布可以包括与无机纤维混合的纤维。例如，稀松布还可以包括天然或合成纤维。合适的天然纤维可包括棉、黄麻、羊毛、纤维素、玻璃、基于二氧化硅的纤维和陶瓷纤维。合适的合成纤维可以包括聚酯、聚丙烯、聚乙烯、尼龙、芳族聚酰胺、酰亚胺、丙烯酸酯纤维或其组合。稀松布材料可以包括聚酯纤维，例如聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和共聚酯/聚酯(CoPET/PET)粘性双组分纤维。纤维可以包括聚丙烯腈(PAN)、氧化聚丙烯腈(Ox-PAN、OPAN或PANOX)、烯烃、聚酰胺、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)或其他聚合物纤维。可以根据纤维的熔化和/或软化温度来选择纤维。

稀松布可以包括粉末或微粒以改变物理、热和/或声学功能。稀松布可以包括固体和/或干燥的聚合物粘合剂或粉末。例如，可以添加这些，然后进行热压和压延以改善气流阻力特性。稀松布可以包括聚合材料，例如热塑性纤维。稀松布可以包括提供可膨胀化学性质的添加剂或组分，例如热固性或热塑性材料。稀松布可以包括可膨胀材料，例如热激活的可膨胀材料。

纤维可以是100％的原始纤维，或者可以包含由消费后废物再生的纤维(例如，多达约90％的由消费后废物再生的纤维，或者甚至多达100％的由消费后废物再生的纤维)。纤维可以具有或可以提供改善的隔热性能。纤维可以具有相对低的导热率。纤维可以具有非圆形或非圆柱形的几何形状以改变纤维周围的对流以减小三维结构内的对流传热效果。稀松布可以包括或包含工程气凝胶结构以赋予额外的绝热益处。稀松布可以包括或富含热解的有机竹添加剂。与无机纤维混合的纤维在暴露于某些温度时可以被牺牲。例如，如果稀松布暴露在约250℃或更高的温度下，纤维可挥发掉，仅留下无机纤维。某些无机纤维在暴露于高温时(例如，如果暴露于高于其熔融和/或燃烧温度的温度)可被熔化或烧掉。某些纤维，例如无机纤维和/或具有较高熔化和/或燃烧温度的那些纤维，可保留在稀松布系统内。因此，较低熔融温度的纤维可以充当稀松布的粘结剂。这可以允许稀松布不含额外的粘结剂材料。

纤维或纤维的至少一部分可以具有高红外反射率或低发射率。至少一些纤维可以被金属化以提供红外(IR)辐射热反射。为了向稀松布提供热反射性能和/或保护纤维网层，可以将纤维金属化。例如，纤维可以被镀铝。纤维本身可以是红外反射性的(例如，使得不需要额外的金属化或铝化步骤)。可以通过将金属原子沉积到纤维上来进行金属化或铝化过程。例如，可以通过在纤维表面上施加一层铝原子来建立铝化层。可以在将任何附加层施加到稀松布之前进行金属化。可以考虑，除了或代替在稀松布内具有金属化纤维之外，纤维结构的其他层可以包括金属化纤维。

金属化可以提供期望的反射率或发射率。金属化纤维可以是约50％IR反射率或更高、约65％IR反射率或更高、或约80％IR反射率或更高。金属化纤维可以是约100％IR反射率或更低、约99％IR反射率或更低、或约98％IR反射率或更低。例如，发射率范围可以分别是大约0.01或更大、或大约0.20或更小、或99％至大约80％的IR反射率。发射率可随时间而变化，因为油、灰尘、降解等可影响应用中的纤维。发射率可受到金属化材料表面的纹理的影响。例如，发射率可受到金属化表面的光滑度的影响。随着表面更光滑，发射率可降低。被金属化的材料的表面可以经历用于使表面光滑的一种或多种工艺(例如，对层进行后压延以使要金属化的表面光滑)。

可以将涂层涂覆到纤维上，无论是否金属化，以获得期望的性能。可以将涂层施加到单个纤维上。一旦形成就可以将涂层施加到稀松布上。可以添加疏油、疏水和/或防潮(例如防水)处理。疏油、疏水和/或防潮(例如，防水)特性可以通过具有这种特性的涂层、添加剂和/或纤维来获得。可以添加阻燃剂。可以将抗腐蚀涂层施加到金属化纤维上，以减少或保护金属(例如铝)免于氧化和/或损失反射率。可以添加不基于金属化技术的IR反射涂层。

附加纤维可以是与无机纤维混合的短纤维。短纤维例如粘结剂纤维可以在任何非织造工艺(例如，单独或与其他纤维结合)例如湿法铺设的稀松布层的形成、搭接工艺、气流成网工艺或其组合中使用。例如，一些或所有纤维，特别是粘结剂纤维，可以是粉末状的稠度(例如，纤维长度为约2毫米至约3毫米，或甚至更小，例如约200微米或更大，或约500微米或更大)。

稀松布(或纤维结构的任何其他层)可以包括一种或多种粘结剂纤维。粘结剂在稀松布中的存在量可以为约40重量％或更少、约30重量％或更少、约25重量％或更少、约15重量％或更少、或约10重量％或更少。稀松布可基本上不含粘结剂(例如，约2重量％或更少)。稀松布可以完全不含粘结剂。虽然在本文中被称为纤维，但是也考虑，粘结剂通常可以是粉末状、球形或能够被容纳在其他纤维(例如，无机纤维)之间的间隙中并且能够将稀松布粘合在一起的任何形状。粘结剂可以具有约180℃或更高、约200℃或更高、约225℃或更高、约230℃或更高、或甚至约250℃或更高的软化和/或熔化温度。纤维可以是高温热塑性材料。纤维可以包括以下的一种或多种：聚酰胺酰亚胺(PAI)；高性能聚酰胺(HPPA)，例如尼龙；聚酰亚胺(PI)；聚酮；聚砜衍生物；聚环己烷对苯二甲酸二甲酯(PCT)；含氟聚合物；聚醚酰亚胺(PEI)；聚苯并咪唑(PBI)；聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)；聚苯硫醚；间规聚苯乙烯；聚醚醚酮(PEEK)；聚苯硫醚(PPS)，聚醚酰亚胺(PEI)；等等。稀松布可以包括聚丙烯酸酯和/或环氧树脂(例如，热固性和/或热塑性类型)纤维。稀松布可以包括一种或多种传统的湿法铺设粘结剂。粘结剂可以包括聚乙烯醇(PvOH)或丙烯酸粘结剂。粘结剂可以包括硅烷或硅氧烷，其可以在湿法铺设工艺中分散。粘结剂可以是热塑性的和/或反应性的，以使得稀松布能够在垂直搭接过程和/或热粘合过程中原位粘合到另一层(例如，纤维基体层)。粘结剂可以是反应性的(例如，通过热、空气、辐射、化学、类似物或其组合)。粘结剂可以赋予稀松布疏水性。粘结剂可以赋予稀松布亲水性。稀松布可以包括多粘合剂系统。稀松布可以包括一种或多种牺牲性粘结剂材料和/或熔化温度低于无机纤维的粘结剂材料。

稀松布的纤维可以与合适的添加剂混合或以其他方式结合，例如其他形式的回收废物、原始(非回收)材料、粘结剂、填料(例如矿物填料)、粘合剂、粉末、热固性树脂、着色剂、阻燃剂、更长的短纤维等，没有限制。用于基体中的任何、一部分或全部纤维可以是低火焰和/或烟雾发出的类型(例如，为了符合运输的火焰和烟雾标准)。可以将粉末或液体掺入基体中，以赋予其他性能，例如粘合、着色、火/烟阻止膨大、在热、感应或辐射下工作的膨胀聚合物，从而改善声学、物理、热和火性能。

在一些应用中，使用较短的纤维或使用纤维的组合可具有形成阻燃材料的优点，所述阻燃材料还可表现出吸声性能。使用短纤维实现的选定的气流阻力可以显著高于常规非织造材料的气流阻力，常规非织造材料基本上仅包括常规短纤维，其长度为例如至少约30mm且小于约100mm。不受理论的限制，认为由于在非织造材料中短纤维能够比长纤维更高效地(例如，更致密地)堆积，所以可以实现气流阻力的这种意想不到的增加。较短的长度可以减小纤维在生产过程中分散在诸如输送机之类的表面或预制网中时纤维堆积的无序程度。材料中纤维的更有序的堆积反过来可能导致气流阻力的增加。特别地，纤维堆积的改进可以在非织造材料的纤维之间实现减小的间隙空间，以形成迷宫结构，该迷宫结构形成用于空气流过该材料的曲折路径，从而提供选定的气流阻力和/或选定的气流阻率。因此，有可能生产相比而言轻质的非织造材料而不会不可接受地牺牲性能。

稀松布可以包括一个或多个网格组件。网可以为稀松布提供额外的强度和/或加强。网可以由能够提供期望的增强、承受特定温度或两者的任何材料形成。例如，网可以由玻璃纤维材料、金属材料、有机材料、无机材料或其组合形成。

作为示例，但不作为限制，稀松布的基重可以为约10gsm或更大、约20gsm或更大、或约30gsm或更大。稀松布的基重可为约60gsm或更小、约50gsm或更小或约40gsm或更小。稀松布可以包括可选的增强网，例如玻璃纤维增强网。网的基重可为约3gsm或更大、约4gsm或更大、或约5gsm或更大。网的基重可为约10gsm或更小、约8gsm或更小或约6gsm或更小。例如，稀松布可以任选地包括具有约5.5gsm的基重的玻璃纤维网。可以省略网，特别是如果稀松布的拉伸强度为约1.0磅/线性英寸或更大。稀松布的厚度(caliper)可以为约5密耳或更大、约6密耳或更大、或约8密耳或更大。稀松布的厚度可以为约15密耳或更小、约13密耳或更小或约9密耳或更小。稀松布的透气度可为约300cfm或更大、约350cfm或更大、或约400cfm或更大。稀松布的透气度可为约650cfm或更小、约600cfm或更小或约500cfm或更小。稀松布在纵向上的拉伸强度可以为约1磅/英寸或更大、约1.5磅/英寸或更大、或约2磅/英寸或更大。稀松布在纵向上的拉伸强度可以为约5磅/英寸或更少、约4磅/英寸或更少、或约3磅/英寸或更少。稀松布的LOI可以为约20％或更大。稀松布可以固有地是疏水的。稀松布的吸水率可为约300％或更大、约400％或更大、或约500％或更大。稀松布的吸水率可为约1000％或更小、约700％或更小、或约600％或更小。

稀松布可以通过湿法铺设工艺形成。在这样的工艺中，纤维可以悬浮在流体中。可以将粘结剂材料提供或引入到纤维结构的纤维和/或层中。粘结剂可以是液体粘结剂，其可以代替双组分纤维或除双组分纤维之外使用。例如，稀松布的纤维可以被引入溶液中，该溶液可以包含粘结剂材料。粘结剂材料可以是水溶性聚合物，例如聚乙烯醇(PvOH或PVA)。粘结剂材料可以是基于丙烯酸和/或乙酸酯的。然后可以将纤维和溶液沉积到多孔表面例如筛网上，以除去流体。然后可以将纤维网固结(例如，热、机械或化学地固结)。纤维网可以经受干燥步骤和/或加热步骤。加热步骤可以使纤维粘结在一起，从而形成稀松布。还考虑在湿法铺设工艺中可以使用乳液(例如，而不是将纤维引入溶液或除了将纤维引入溶液之外)。粘结剂材料可以是乳液型粘结剂。例如，乳液型粘结剂可包括硅烷、硅烷醇、甲硅烷氧基、硅氧烷或另一种可乳化的聚合物体系。乳液型粘结剂可以赋予粘合性、阻燃性、防烟性、耐高温性或其组合。通过使用溶液或乳液，这可以允许向纤维和/或稀松布引入粘结剂或其他化学性质或功能性。例如，溶液或乳液可在纤维和/或稀松布上赋予粘结性能、阻燃性能、阻气流性能等。溶液或乳剂可包含或将膨胀型或其他灭火或产生氮气的材料引入稀松布。通过溶液、乳液和/或湿铺设混合物中的粘结剂，可能不需要额外的涂层来将结构粘合在一起或赋予本文所述的额外功能。粘结剂可以足以实现粘合、阻燃性、防烟性、耐高温性等或其组合。粘结剂可以进一步对热、电磁能、空气、空气中的水分或其组合起反应。

稀松布层可以直接湿法铺在纤维结构的另一层上。稀松布层可以层压到纤维结构的另一层上。稀松布层可通过使用粘结剂材料(例如，通过熔化粘结剂并使它们的层或纤维粘合在一起)固定至纤维结构的另一层。稀松布层可以使用粘合剂固定到纤维结构的另一层上。稀松布内的粘结剂、稀松布内的纤维布置、稀松布的组分或它们的组合可防止火焰到达纤维结构的另一层。稀松布层可以防止任何粘合剂渗入稀松布，这可以例如提供额外的阻燃性和/或防止火焰到达纤维结构的另一层。

纤维结构可以包括纤维基体。稀松布和/或位于其上或固定到其上的一层或多层可以单独或与纤维基体一起增强隔热、吸声、结构特性、对要隔离的物品或区域的保护、耐压性或其任何组合。纤维结构例如纤维基体可以包括具有高蓬松度(loft)(或厚度)的一个或多个层，至少部分地由于所述层的纤维的定向(例如，竖向或近乎竖向的定向，或在与竖向成约±45度内)。纤维结构可以具有相对较低的重量，但仍表现出良好的弹性和厚度保持性。由于诸如但不限于独特的纤维、饰面、对三维结构的物理修改(例如，通过加工)、纤维的定向或其组合等因素，纤维结构可以表现出相对于传统的绝缘材料较好的隔热能力或导热率(例如，较低)。

纤维基体可以基于期望的性质进行调节。例如，纤维基体可以被调节以提供期望的耐热性、重量、厚度、抗压性或其他物理属性。可以调整纤维基体以提供期望的热阻。可以调节纤维基体以提供期望的导热率。可以对纤维基体进行调节以提供所需的性能，例如阻燃或防火、阻烟、降低毒性等。纤维基体可以由非织造纤维形成。因此，纤维基体可以是非织造结构。纤维基体可以是蓬松材料。形成纤维基体的纤维可以是垂直或近垂直取向的纤维的独特混合物。形成纤维基体的纤维可以是具有大致Z形、C形或S形的纤维的独特混合物，其可以通过压缩具有垂直或近垂直取向的纤维来形成。纤维可以是三维环结构。所述环可沿厚度方向从基体的一个表面延伸至基体的相对表面。形成纤维基体的纤维可以具有与竖直方向成大约±60度、与竖直方向成大约±50度或与竖直方向成大约±45度的取向。垂直可以理解为相对于大体上横向于纤维结构的纵向轴线横向延伸的平面(例如，在厚度方向上)。因此，垂直纤维定向是指纤维大体上垂直于纤维结构的长度(例如，沿厚度方向延伸的纤维)。形成纤维基体的纤维可以大体水平定向(例如，沿长度和/或宽度方向延伸的纤维)。纤维结构可包括一个或多个纤维基体层。例如，纤维结构可以包括具有大体垂直取向的纤维的纤维基体和具有大体水平取向的纤维的另一纤维基体(例如，通过交叉搭接或气流成网法)。

纤维基体或纤维结构的任何其他层可包括多个双组分纤维。这些双组分纤维可以代替液体粘结剂材料使用或除了液体粘结剂材料还使用。尽管在纤维基体的上下文中进行了讨论，但是可以考虑，双组分纤维可以用于纤维结构的其他层中，包括稀松布层。双组分纤维可以充当纤维基体内的粘结剂。双组分纤维可以是热塑性的低熔点双组分纤维。双组分纤维可具有比混合物内的其他纤维更低的熔融温度(例如，比无机纤维、普通短纤维或两者更低的熔融温度)。双组分纤维可以是阻燃类型的(例如，由阻燃聚酯形成或包括阻燃聚酯)。双组分纤维可以使纤维基体形成网络，从而使材料可以具有结构和主体，并且可以被处理、层压、制造、安装为切割或模制部件等，以提供绝缘性能、吸声、结构特性、阻燃特性、防烟特性、低毒或其组合。双组分纤维可包括芯材料和围绕芯材料的皮材料。皮材料的熔点可以比芯材料的熔点低。可以至少部分地通过将材料加热到一定温度以软化至少一些双组分纤维的皮材料来形成纤维材料网。加热纤维基体(或纤维结构的其他层)以软化双组分的皮材料的温度可以取决于皮材料的物理性质。一些纤维或部分纤维(例如，皮)可以是结晶的或部分结晶的。一些纤维或部分纤维(例如，皮)可以是无定形的。

对于聚乙烯或聚丙烯皮，例如，温度可以为约140℃或更高、约150℃或更高、或约160℃或更高。温度可以是约220℃或更低、约210℃或更低、或约200℃或更低。例如，具有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)皮或聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)皮的双组分纤维可以在约180℃至约240℃(例如，约230℃)下熔融。双组分纤维可以由从挤出的双组分纤维切短的短长度形成。双组分纤维可以具有约15％或更大、约20％或更大、或约25％或更大的皮/芯比(横截面积)。双组分纤维的皮/芯比可为约50％或更少、约40％或更少、或约35％或更少。

可以基于诸如耐热性、期望的导热性、刚度、回弹性、成本、期望的对长期湿气暴露的抵抗性等考虑因素选择构成纤维基体的材料纤维。形成纤维基体的材料可以是纤维的混合物。为纤维基体选择的任何纤维都能够被梳理并搭接成三维结构。形成纤维基体的纤维和/或任何粘结剂材料可包括本文关于稀松布所描述的任何那些。

可以使用非织造工艺将形成纤维基体的纤维，特别是无机纤维形成非织造纤网，所述非织造工艺包括例如混纺纤维、梳理、搭接、气流成网、机械成形或其组合。通过这些过程，纤维可以在大致垂直的方向或接近垂直的方向(例如，在大致垂直于纤维基体的纵轴的方向)上取向。可以使用常规方法将纤维打开并混合。形成的所得结构可以是膨松纤维基体。可以对膨松的基体工程化为具有最佳重量、厚度、物理属性、导热率、绝缘性能、吸声或它们的组合。

纤维网可以至少部分地通过梳理过程形成。梳理过程可以将材料簇分离成单独的纤维。在梳理过程中，纤维可以以基本上平行的方向彼此对准，并且可以使用梳理机来生产纤网。

梳理纤网可进行搭接工艺，以产生膨松的纤维基体。梳理纤网可被旋转搭接、交叉搭接或垂直搭接，以形成大量或蓬松的非织造材料。例如，梳理纤网可以根据诸如“Struto”或“V-Lap”之类的工艺被竖直地搭接。这种构造使纤维网在纤维基体的厚度方向上具有相对较高的结构完整性，从而使纤维网在施用或使用过程中散落的可能性最小化，和/或在安装在要绝缘的物品周围时为纤维结构时提供抗压性。梳理和搭接工艺可以形成非织造纤维层，该非织造纤维层在垂直横截面(例如，穿过材料的厚度)具有良好的抗压性，并且可以生产质量较低的纤维基体，尤其是膨松成较高的厚度而无需在基体中添加大量纤维。搭接的材料可具有大体上打褶的结构。少量的中空复合纤维(即，百分比很小)可以提高蓬松能力和回弹力，从而提高隔绝性、吸声性或两者。这种布置还提供了以相对较低的堆积密度实现低密度网的能力。

非卷曲的无机纤维可通过梳理和搭接过程运行，并且由于纤维的自然粘合性而形成三维结构。使用具有不同长度的纤维(例如，具有67mm的长度的纤维和具有100mm的长度的纤维)还可以通过产生更多的纤维端到细丝接触点来允许三维基体的形成，以提高内粘性。无机纤维的模量大于有机纤维。因此，无机纤维可能不那么容易弯曲，从而允许在垂直三维结构中形成较大的环。大的垂直三维环结构，结合无机纤维的高弯曲模量，可以在相对较低的基重下产生很高的蓬松度或厚度。这在应用中在轻量化和材料成本控制方面提供了优势。

纤维基体可以通过气流成网工艺形成。可以采用这种气流成网工艺来代替梳理和/或搭接。在气流成网过程中，纤维被分散到快速移动的气流中，然后纤维从悬浮状态沉积到穿孔的筛网上以形成网。纤维的沉积可以例如借助于压力或真空进行。可以生产气流成网或机械形成的网。然后可以将网热粘合、空气粘合，机械固结等或其组合，以形成粘性非织造绝缘材料。尽管气流成网工艺可以提供纤维的大体随机的取向，但是可以存在一些纤维的取向大体在竖直方向上，从而可以实现材料的厚度方向上的弹性。

形成的纤维基体(例如，通过梳理和搭接或通过气流成网)可以具有大体上垂直的纤维取向，其中垂直定义为沿着材料的厚度在材料的顶表面和底表面之间延伸或大体沿着穿过材料横截面的横向平面延伸。纤维基体的纤维可以具有接近垂直的取向，其中接近垂直被测量为与垂直成约±20度、与垂直成约±10度或与垂直成约±5度。在梳理、搭接和/或气流成网后，纤维的取向可能会改变。纤维的这种垂直(例如，通过垂直搭接)或接近垂直的取向(例如，通过旋转搭接)可以产生具有足够的绝缘能力或足够的导热率的纤维基体，以满足应用的需求。但是，还考虑可以改变纤维的取向以调节热导率或绝缘能力。例如，可以改变纤维取向以提供与垂直成大约±60度、与垂直成大约±50度或与垂直成大约±45度的度量。可以将纤维基体压缩、计量、热成型、层压等，以减小厚度。纤维基体可被压缩10％或更多、约20％或更多或约30％或更多。纤维基体可被压缩约70％或更少、约65％或更少或约60％或更少。当减小厚度时，这可能导致纤维变得不垂直。例如，在压缩或减小厚度之后，纤维的横截面可具有大致Z型、C型或S型形状。非垂直的纤维取向(例如，由于压缩、计量、层压或热成型)可以减少通过纤维丝从纤维基体的一个表面到另一表面的传导性热传导的直接短路类型。这种非垂直的纤维取向还可为热流过纤维基体提供直接对流传热路径的阻挡。这样，非垂直(例如，Z型、C型或S型)形状可对传导和/或对流热传递产生挡板效应。虽然在本文中将形状称为Z型、C型或S型，但是纤维的非垂直取向不限于这些形状。形状可以是这些类型的组合，可以是具有不规则轮廓的自由形状，或者可以是其他类型的非垂直方向。

纤维基体在其形成过程中可能经历其他过程。例如，在对基体打褶的过程中，可以想到，可以用倒刺的推杆销在水平方向上原地针刺搭接的基体。纤维基体的纤维(例如，表面纤维)可以被机械缠结以将纤维绑在一起。这可以通过旋转工具来执行，头部的顶部具有砂砾型表面处理，以在旋转时抓住并扭曲或缠绕纤维。然后，可以将纤维(例如，纤维基体的表面)在纵向上缠结(例如，在搭接之后穿过环的峰的顶部)。可以想到，工具的这些旋转头可以在x和y方向上移动。纤维基体的顶表面、纤维基体的底表面或两个表面都可发生机械缠结。纠缠可同时发生，或在分开的时间发生。可以在不使用粘结剂、使用最少的粘结剂或使用占网含量的约40重量％或更少的粘结剂的情况下进行该方法。机械缠结可用于例如通过将三维环的峰绑在一起而将纤维基体保持在一起。该过程可以在不压缩纤维基体的情况下进行。纤维基体的所得表面可以具有改善的垂直三维结构的拉伸强度和刚度。将顶表面连接到底表面的能力可能受到纤维类型和长度以及从顶部到底部具有集成的垂直三维环结构的搭接结构的影响。机械缠结过程还可允许将织物或饰面机械地绑扎到搭接的纤维基体的顶部和/或底部表面上。该材料的表面可替代地或除了机械缠结之外，例如通过IR加热系统、热气流或激光束而熔化，以形成表皮层。

纤维基体、形成纤维基体的纤维、所得的纤维结构或其组合可用于形成可热成型的非织造材料。垂直三维结构可以允许更高程度的热成型细节，因为从厚到薄的过渡区域周围的曲率半径可以更紧密，这是由于在模制压力和热量下竖向褶的性质是能够沿厚度方向在彼此旁边滑动或移位。纤维基体可以是非织造材料，其可以形成有宽范围的密度和厚度并且包含热塑性和/或热固性粘结剂。基体中的粘结剂可以使产品热粘合并形成较硬的结构。这可以允许将饰面和/或粘合剂层压到该结构上。考虑由于基体中无机纤维的内聚吸引力的性质，可以在没有粘结剂的情况下对纤维基体或纤维结构进行热成型。可将可热成型的非织造材料加热并热成型为特定形状的热成型产品。沿着材料的长度，非织造材料可具有变化的厚度(因此具有变化的或非平面的轮廓)。较小厚度的区域可以适于为纤维结构提供受控的柔性，例如提供折叠的区域(以产生围绕待绝缘物品的盒子或其他外壳)或以其他方式成形(例如形成拐角)或成角度的部分(例如，用作材料的两个较厚部分之间的顶点)以使纤维结构成形。纤维结构可以被成形(例如，通过折叠、弯曲、热成型、模制等)以产生盒状结构、能够至少部分地围绕待绝缘的物品或装配在期望区域例如发动机舱内的结构。纤维结构可以包括面向要绝缘的物品的内表面，并且该内表面的形状可以形成为大体上与要绝缘的物品的形状匹配，从而可以将纤维结构安装在物品周围或使得物品可以容纳在纤维结构内。

纤维结构可包括一层或多层，或两层或多层。纤维结构可以是或可以包括一个或多个稀松布层。例如，纤维结构可包括高气流阻力稀松布和火焰、烟雾和毒性阻止稀松布(FST稀松布)。FST稀松布可以提供具有耐烧穿性的耐高温层。高气流阻力稀松布，例如纺粘(S)材料、纺粘和熔喷(SM)材料或纺粘+熔喷+纺粘(SMS)非织造材料，可以层压到FST稀松布上。纤维结构可以包括纤维基体和稀松布层。纤维结构可包括一个或多个附加层。纤维结构可包括两个或更多个纤维基体层。纤维结构可包括一层或多层蓬松层、一层或多层皮层、一层或多层饰面层、一层或多层箔、一层或多层膜或它们的组合。一层或多层可以由金属、纤维材料、聚合物或其组合形成。稀松布层可以被夹在一个或多个附加层之间。例如，稀松布层可以被夹在两个纤维基体层之间。稀松布层可以位于涂层或处理层与纤维基体层之间。可以通过施加热量来熔化该层的一部分来形成表皮，使得仅该层的一部分(例如顶表面)熔化然后硬化以形成大体上光滑的表面。纤维结构可以包括多个层(当与纤维结构的其他层相比时)，这些层中的一些或全部起到不同的作用或为纤维结构提供不同的性能。结合具有不同性能的材料的层和表皮的能力可以允许基于应用来定制纤维结构。附加层可以起到提供附加绝缘性能、保护纤维基体或其他层、红外反射性能、导电性能(或降低导电性能)、对流性能(或降低对流性能)、结构性能或其组合的作用。一层或多层可以通过层压、热封、声波或振动焊接、压力焊接等或其组合而彼此固定或固定到纤维基体上。一层或多层的耐热性可以大于或等于粘结剂纤维的耐热性。一层或多层可以在两个纤维基体层之间包括较低温度的织物、稀松布或膜。纤维基体层可以为中间层提供保护，从而防止其燃烧和/或达到其熔化或软化温度。一层或多层的熔化或软化温度可以大于当安装在组件中时层将暴露于其下的温度。一层或多层可以充当水分阻挡层以将水分保持其中(例如，在纤维结构的内壁之内)或将水分保持在外部(例如，远离要绝缘的物品)。一层或多层可以是疏水层，其可以具有一定的孔隙率以允许复合结构适应气压变化而不会破裂。这样的层在诸如航空航天绝缘的应用中可能特别重要。一个或多个层可以充当化学屏障或作为屏障以使尘土、灰尘、碎屑或其他不需要的颗粒或物质远离要绝缘的物品。例如，一个或多个纤维结构层可以提供绝缘。一个或多个纤维结构层可以包括一种或多种粘合剂材料(例如，作为该层的纤维的一部分或作为该层中或该层上的单独的元件)，用于将纤维粘结在一起、将层粘结在一起或两者兼有。考虑任何粘合剂可以是可以熔化、流动、粘结、冷却时重新固化的类型，或它们的组合。一个或多个纤维结构层可以支撑表皮层、其他材料层或两者。一个或多个纤维结构层可以提供耐热性(例如，如果纤维结构位于暴露于高温的区域中)。一个或多个纤维结构层可以为纤维结构提供刚度。额外的刚度、结构性能、抗压性、抗压弹性或其组合可以由附加层(或与一个或多个纤维基体层组合的一个或多个层)提供。一个或多个纤维结构层可以为纤维复合材料提供柔性和/或柔软性。

纤维结构可包括一种或多种涂层或处理剂(例如，施加到稀松布层上)。可以在纳米涂层过程中施加涂层或处理剂。可以在湿法铺设工艺期间(例如，当形成稀松布层时)施加涂层或处理剂。可以在湿法铺设稀松布之后施加涂层或处理剂。涂层或处理剂可以在线或离线施加。可以使用溶液和/或乳液系统将涂层或处理剂施加或掺入纤维结构(例如稀松布)中。稀松布层可以用轻质的、耐高温的和/或低卡路里的涂层处理(例如，以便满足用于特定应用的严格的放热标准)。纤维结构(例如稀松布层)可以具有施加到其上的纳米纤维层。这可以提供气流阻力层而不会牺牲稀松布的FST性能。纳米纤维可以包括低重量的聚合物材料，以允许在不牺牲性能的情况下降低成本和重量。聚合材料可包括但不限于热塑性聚氨酯。例如，纤维结构可以具有纳米膜或纳米网(例如，施加至或固定至稀松布层)。当涂覆(例如，纳米涂覆)稀松布层或纤维结构的其他层时，可能期望提供或形成光滑的表面。例如，具有均匀涂层分布的细纤维可用于产生光滑的表面。光滑的表面可以提供较低的发射率。考虑可以湿法铺设附加的无机或有机纤维、粉末和/或树脂，以改变性能(例如，声学气流阻力、隔热、耐高温、过滤质量等，或其组合)，以附加于或结合于具有或施加纳米层。纤维结构(例如稀松布层)可以具有施加到其上的可渗透膜或膜层，例如以提供声学性能。纤维结构(例如稀松布层)可以包括化学涂层。该涂层可以是抗气流的涂层，以提供抗气流或吸声的性能。涂层可以包括例如丙烯酸材料、硅烷或硅氧烷。处理剂或涂层可以是反应性的(例如，通过热、空气辐射或化学反应)。处理剂或涂层可用于将稀松布的纤维粘合在一起。处理剂或涂层可以提高稀松布和/或纤维结构的气流阻率或气流阻力。该涂层可以原位产生搭接的层压复合材料。稀松布可以涂覆有膨胀型或其他类型的阻燃物质或机制。例如，阻燃机理可包括化学阻燃性或水、氮或二氧化碳的释放。稀松布和/或其上的涂层可以是或包括红外反射涂层和/或金属化表面。稀松布和/或其上的涂层可以进行疏水性或亲水性处理。

可以以将涂层或处理剂引入稀松布的表面的任何方式来施加涂层或处理剂。例如，可以通过辊涂、垫处理、浸涂、干燥和固化等或其组合来施加涂层或处理剂。这可以提供渗透性较低的稀松布和/或基体，这可以提高气流阻力或气流阻率。这可增加火焰、烟雾和毒性抵抗性。

本文描述的任何材料可以与本文描述的其他材料组合(例如，在纤维结构的相同层或不同层中)。这些层可以由不同的材料形成。某些层或全部层可以由相同的材料形成，或者可以包括常见的材料或纤维。可以基于每种材料的期望性能(例如，红外反射率、绝缘性能、导电性能、对流性能、抗压缩性和/或抗刺穿性)、整个纤维结构的绝缘性能、整个纤维结构的传热性能、整个纤维结构的期望的气体流动阻力性能、纤维结构的期望的重量、密度和/或厚度(例如，基于将要安装纤维复合材料的可用空间)、结构的期望的柔性(或受控制的柔性的位置)或其组合，来选择形成层的材料类型、层的顺序、层的数量、层的定位、层的厚度或其组合。可以选择这些层以提供变化的纤维取向，这可以减少通过纤维从纤维结构的一侧到另一侧的传导性热传递，以减少对流过纤维结构的热的对流传热，或两者。一个或多个纤维结构层可以是已知的表现出吸声特性、绝缘特性、阻燃性、阻烟性或其组合的任何材料。一个或多个纤维结构层可以至少部分地形成为材料网(例如，纤维网)。一个或多个纤维复合材料层可以由非织造材料形成，例如短纤维非织造材料。一个或多个纤维复合材料层可以由纺织材料形成。可以通过热熔融纤维基体的表面以形成表皮层来形成一个或多个纤维复合材料层。一个或多个层可以是织物、膜、箔或其组合。一个或多个纤维结构层可以是多孔的块状吸收体(例如，通过梳理和/或搭接过程形成的蓬松多孔块状吸收体)。一个或多个纤维结构层可以通过气流成网形成。纤维结构可以形成为大体上平坦的片。纤维结构(例如，作为片)可以能够被卷成卷。纤维结构(或一个或多个纤维结构层)可以是工程化的3D结构。从这些潜在的层中可以明显看出，在创建满足最终用户、客户、安装人员等特定需求的材料方面具有极大的灵活性。

一个或多个层可以位于或附着在纤维基体上。层可以直接附接到纤维基体上。层可以间接附接到纤维基体上(例如，经由粘合剂层和/或它们之间的另一层)。例如，纤维结构可以包括一个或多个稀松布和/或饰面层。任何或所有的层，例如饰面层或中间层(例如，两个纤维基体层之间的层)可起到提供附加绝缘、保护纤维基体、红外反射特性、结构特性或其组合的作用。层可以用作湿气、化学物质、灰尘、碎屑或其他颗粒或物质的屏障。例如，纤维基体可在纤维基体的面对组件内的热源或机舱内部的一侧上具有稀松布层。稀松布可以例如防止火传播和/或到达纤维基体。纤维基体可在纤维基体的例如背对组件内的热源或背对机舱内部的一侧上具有稀松布层。纤维基体可以被夹在两个(或更多个)稀松布层之间。一层(例如，具有不同组成)可以夹在两层纤维基体之间。稀松布层或中间层通常可以与纤维基体的侧面共同延伸。稀松布层或中间层可替代地覆盖或仅附接到纤维基体的侧面的一部分。任何层可以具有能够承受层将要暴露于的温度的抗热性。

例如，本教导考虑了夹在两层之间的纤维基体层(例如，搭接的纤维基体层)。一层可以是膜层(例如，PEEK或PEKK膜或本文针对可能的纤维材料所述的任何其他材料)。一层可以是抗气流的层。该层可以是疏水的。该层可以是纺粘(S)材料、纺粘并熔喷(SM)材料或纺粘+熔喷+纺粘(SMS)非织造材料。这种复合材料可以提供性能的组合，包括内置的压力释放机制，以使材料随着压力的变化而适应环境。当机舱中的压力发生变化时，这在飞行器绝缘毯中特别有用。

形成纤维结构的材料层可以结合在一起以形成最终的纤维结构。一个或多个层可以通过层中存在的元件结合在一起。例如，各层中的粘结剂纤维可用于将各层粘合在一起。一个或多个层中的双组分纤维的外层(即皮)在加热时会软化和/或熔化，这可导致各个层的纤维彼此粘合和/或粘合到其他层的纤维。可以通过一个或多个层压工艺将层连接在一起。可以通过诸如热密封、声波或振动焊接、压力焊接等或其组合的操作来结合这些层。可以使用一种或多种粘合剂来连接两层或多层。粘合剂可以是粉末，或者可以例如以带条、片材或液体的形式施加。竖直的三维结构可以使饰面层或其他层(例如，机械地、热地或通过粘合剂)结合到纤维基体层。因为垂直环在结构的整个厚度上是连续的，所以可以在结构的顶部和底部系缚织物或饰面。一层或多层可以原位结合到纤维基体上。例如，可以将具有或不具有粘合剂的稀松布通过搭接机进料，并且可以将纤维基体搭接到稀松布上。然后可以将稀松布和纤维基体在V型搭接烘箱中原位粘合。可以将垂直搭接的网进行原位搭接和层压，从而在制造过程中增强v型搭接网。稀松布可以在生产、制造、安装和维修期间物理地支撑纤维基体。可以将稀松布插入两个落纱的搭接网之间，以形成具有独特属性例如深度过滤；声学性能；阻燃、防烟、抗毒；性能缓冲；隔热；类似性质；或其组合的v型搭接结构。

稀松布可以作为功能插入物提供在纤维结构内。根据国际申请号PCT/US2019/038967的教导，稀松布充当插入物和/或可以被结合到纤维结构中，在此通过引用将其并入。

纤维结构的总厚度可以取决于各个层的数量和厚度。考虑总厚度可以为约0.5mm或更大、约1mm或更大、或约1.5mm或更大。总厚度可以为约300mm或更小、约250mm或更小或约175mm或更小。例如，厚度可以在约2mm至约155mm或约4mm至约30mm的范围内。还考虑一些单独的层可以比其他层厚。厚度在相同类型的层之间也可以变化。例如，纤维结构中的两个蓬松层可以具有不同的厚度。可通过调节特定的气流阻力和/或任何或所有层的厚度来调整纤维结构以提供期望的阻燃性、防烟性、绝缘特性和/或更一般的宽带声吸收。

纤维结构或其一个或多个层(例如，非织造材料)可以形成为具有厚度和密度，所述厚度和密度根据完成的纤维层(和/或作为整体的纤维结构)的期望的物理、绝缘和透气性性能来选择。取决于应用、安装位置、形状、所使用的纤维(和纤维基体层的膨松度)或其他因素，纤维结构的层可以是任何厚度。纤维结构的层的密度可部分取决于掺入构成层的材料(例如非织造材料)中的任何添加剂的比重，和/或最终材料的添加剂构成的比例。堆积密度通常是纤维比重和由纤维生产的材料的孔隙率的函数，可以认为这代表了纤维的堆积密度。

纤维结构(和/或其层)的绝缘性能、声学性能或两者都可能受到纤维结构形状的影响。纤维结构或其一个或多个层可以总体上是平坦的。可以将完成的纤维结构加工成切割以打印的二维平面部件，以安装到最终用户、安装者或客户的组件中。纤维结构可以形成为任何形状。例如，纤维结构可以被模制(例如，成三维形状)以大体上匹配将被安装到其上的区域的形状或将被隔绝的物品的形状。可以将完成的纤维结构模制以打印成三维形状，以安装到最终用户、安装者或客户的组件中。

纤维基体的一个或多个层可被压缩，这可减小纤维之间的自由体积(例如，减小间隙空间的大小)，从而减少基体内的局部对流热传递量。与完全垂直的纤维相比，垂直、非垂直、弯曲、倾斜或它们的组合的纤维的取向可以产生从一侧到另一侧(例如，穿过厚度)的更限制性的传导路径。当将纤维制成非垂直的或具有变化的方向时，可能会有更多的纤维与纤维间相互作用，从而在纤维与纤维间接触点之间产生局部传导阻力。

可以调整纤维结构以表现出期望的导热率。基于用于产生纤维结构的过程和/或所选纤维，可以改变热导率。例如，如果纤维基体是纯垂直地搭接的或略微偏离垂直的(例如，通过旋转搭接)，则热导率可以比将复合材料经计量或热成型为具有较低的厚度时更高。在计量或热成型期间，纤维的垂直结构可能变为非垂直的(例如，与垂直轴形成角度，或具有Z形、C形或S形)。通过纤维基体(或纤维结构)的横截面或侧视图所看到的非垂直或Z形、C形或S形可减少从基体或结构的一侧通过垂直的纤维丝到另一侧的传导性传热的直接短路类型。对于阻挡直接对流传热路径以使热量流过垂直结构，也是这样。纤维的非垂直或Z形可对传导和/或对流传热产生阻碍作用。

如本文所述的绝缘材料还可提供吸声特性。对于纤维材料，气流阻力和气流阻率是控制吸声的重要因素。气流阻力气流阻力是针对特定材料在特定厚度下进行测量的。通过将气流阻力(以Rayls为单位)除以厚度(以米为单位)来归一化气流阻力，以得出以Rayls/米为单位的气流阻率。ASTM标准C522-87和ISO标准9053是指用于确定吸声材料的气流阻力的方法。在本文的教导的上下文中，以mks Rayls测量的气流阻力将用于指定气流阻力；但是其他方法和度量单位同样有效。在所描述的教导的上下文中，可以假定气流阻力和气流阻率也分别代表比气流阻力和比气流阻率。用于吸声的声学材料可具有相对较高的气流阻力，以对入射到材料上的声压波呈现声阻抗。应当对透气性进行管控，以确保可预测和一致的性能。这可以通过管控纤维尺寸、类型和长度等因素来实现。均质的短纤维非织造织物可能是理想的。在一些应用中，可以通过将多种不同密度的非织造材料结合在一起以形成复合产品来达到期望的透气度。

可以通过在纤维结构中添加一层或多层来调整绝缘性、吸声、阻燃、防烟、毒性或其组合。这些层可以具有不同水平的热导率。这些层可具有不同水平的比气流阻力。在多层纤维结构中，一些层可以具有较低的气流阻力，而另一些层可以具有较高的气流阻力。具有不同的气流阻力特性的层的铺层可以在整个纤维结构上产生多阻抗声失配轮廓，这提供了纤维结构的改进的降噪能力。因此，可以布置这些层(或表皮)，以使较高的比气流阻力的层(或表皮)接合至不同的比气流阻力(例如较低的气流阻力)的一个或多个层，或形成在其上，或与其相邻。

可以是纤维结构层中的一层或多层的纤维材料可以被设计为具有低密度，其中最终厚度为约1.5mm或更大、约4mm或更大、约5mm或更大、约6mm或更大、或大约8mm或更大。最终厚度可以为约350mm或更小、约250mm或更小、约150mm或更小、约75mm或更小或约50mm或更小。纤维材料或其一层或多层(例如，纤维基体)的单位面积重量可以为约25克/平方米(GSM)或更大、约50GSM或更大、约100GSM或更大、或约150GSM或更大。纤维材料或其一层或多层的单位面积重量可以为约500GSM或更少、约350GSM或更少、或约200GSM或更少。可以是纤维结构层中的一层或多层的纤维材料可以形成为相对较厚的低密度非织造材料，其堆积密度为约10kg/m³或更大、约15kg/m³或更大、或约20kg/m³或更大。厚的低密度非织造材料可以具有约200kg/m³或更小、约100kg/m³或更小、或约60kg/m³或更小的堆积密度。如此形成的纤维材料(例如，用作一个或多个纤维结构层)可以具有约400Rayls/m或更高、约800Rayls/m或更高、或约100Rayls/m或更高的气流阻率。纤维复合材料可以具有约200,000Rayls/m或更低、约150,000Rayls/m或更低、或约100,000Rayls/m或更低的气流阻率。低密度纤维复合材料甚至可以具有高达约275,000Rayls/m的气流阻率。

纤维复合材料层上的稀松布层或表皮层也可以提供附加的吸声性(例如，通过原位表皮化工艺)。纤维复合材料的表皮或稀松布层可向纤维复合材料提供附加的气流阻力(或气流阻率)。例如，表皮层或稀松布层可以具有约100,000Rayls/m或更高、约275,000Rayls/m或更高、1,000,000Rayls/m或更高、或甚至2,000,000Rayls/m或更高的气流阻率。

纤维结构可以覆盖待绝缘的物品的至少一部分。纤维结构可以至少部分地固定在待绝缘的物品周围。纤维结构可以被固定在诸如飞行器或汽车组件的组件内。纤维结构可以固定到待绝缘的物品上。一个或多个纤维结构层可以直接附接到壁、基底的表面、待绝缘的物品的表面或其组合。纤维结构可以通过紧固件、粘合剂或其他能够将纤维结构固定到要绝缘的壁、基底或物品上的材料连接。纤维结构到其自身或另一表面的固定可以是可重新定位的或永久的。纤维结构可以包括一种或多种用于将纤维结构结合到基底、纤维结构的另一部分、另一种纤维结构或其组合的紧固件、粘合剂或其他已知材料。紧固件、粘合剂或其他附接方式可以能够承受其所暴露的元素(例如，温度波动)。紧固件可以包括但不限于螺钉、钉子、销、螺栓、摩擦配合紧固件、按扣、钩和眼紧固件、拉链、夹子等或其组合。粘合剂可以包括任何类型的粘合剂，例如胶带材料、剥离和粘贴粘合剂、压敏粘合剂、热熔粘合剂等，或其组合。例如，将纤维结构的各部分连接在一起的紧固件或粘合剂可以允许纤维结构封闭或至少部分地围绕待隔绝的物品，并且可以将纤维结构保持在该位置。纤维结构可以包括一个或多个紧固件或粘合剂，以将纤维结构的部分结合到另一基底上。例如，纤维结构可以固定到组件的一部分，例如飞机或车辆组件，以将纤维结构保持在组件内的适当位置。

一个或多个紧固件可以分别附接到纤维结构的一个或多个层或者与其集成地形成。例如，纤维结构可以包括一个或多个凸片、突起或凸型紧固件部分(例如，在纤维结构的一端)，以及相应的开口或凹型紧固件部分(例如，在纤维结构的相反端)，其可以被容纳在凸型紧固件部分内以将纤维结构保持在期望位置。当将纤维结构形成为期望的形状(例如，围绕要绝缘的物品)时，可以将纤维结构的端部附接到相反端，从而形成封闭物。例如，如果将纤维结构包裹在要绝缘的物品周围，则可以将纤维结构的端部固定在一起，以将纤维结构保持在要绝缘的物品周围的适当位置。

粘合剂可以是压敏粘合剂(PSA)。PSA可以位于纤维结构的任何部分上。例如，PSA可以位于纤维结构的面向要绝缘的物品的内表面上，这可以允许纤维结构附接到要绝缘的物品。PSA可以位于纤维结构的背对要隔绝的物品的外表面上，这可以允许纤维结构被固定到组件(例如车辆组件)内的壁或表面。PSA可以位于与纤维结构的另一部分(或另一纤维结构)接触的纤维结构的一部分上，使得纤维结构保持其期望的形状和/或位置。PSA可以位于纤维结构的一个或多个层之间(例如，以接合一个或多个层)。可以从辊上施加PSA并且将其层压到纤维结构的至少一部分上。剥离衬里可负载PSA。例如，在安装纤维结构之前，可以将剥离衬里从PSA上移除，以使纤维结构附接至基底、待绝缘的物品或附接至纤维结构的另一部分。可以考虑，剥离衬里可以具有高撕裂强度，其易于去除以提供剥离和粘贴功能并易于安装。PSA可涂覆纤维结构的一部分。PSA可以涂覆纤维结构的整个侧面或表面。PSA可以以间歇图案进行涂覆。可以以条带或任何图案的形式施加间歇涂层，这可以通过例如使用缝模进行热熔涂布来实现，尽管也可以通过例如使用图案化辊或一系列螺线管激活的窄缝涂布头进行涂布来实现，并且除了热熔涂布外，还可以包括水和溶剂基涂布。在间歇地施加PSA涂层的情况下，条带或其他形状的间隔可以取决于纤维结构的性能而变化。例如，较轻的纤维材料可能需要较少的PSA来将其固定在适当的位置。条带之间的较宽的间隔或间隙可有助于更容易地去除基底，因为人们可以更容易地找到未涂覆的区段，这些区段允许基底的边缘在其被剥离时易于提起以将纤维结构材料粘附到另一个表面上。压敏粘合剂物质可以是可在紫外光下固化的丙烯酸树脂，例如可从德国BASF获得的AcResin DS3583型。例如，可以将PSA物质以约10至约150微米的厚度施加到基底上。厚度可替代地为例如约20至约100微米，并且可能为约30至约75微米。可以使用其他类型的PSA物质、涂覆图案和厚度，以及可以在不同条件下进行固化的PSA物质，无论是由于辐射还是其他固化方法。例如，PSA物质可以包括热熔合成橡胶基粘合剂或紫外线固化合成橡胶基粘合剂。PSA物质可以在不进行UV固化的情况下固化。例如，PSA可以是可能不需要UV固化的溶剂或乳液丙烯酸。尽管本文讨论了PSA粘合剂，但也可以考虑使用其他粘合剂。例如，可以使用湿(水基)乳液粘合剂来固定材料。

成品纤维结构提供了优于传统的隔绝和/或吸声材料的优势。例如，最终的纤维结构是阻火、防烟、具有低毒性(例如，与纯玻璃纤维和酚醛谐振的次品相比)、处理安全或其组合的高温复合材料(例如达约1150℃)。材料可能不会对处理或呼吸系统造成危害。也许不需要额外的阻火剂，因为有机纤维和三维结构足以阻火和防烟，尽管如果需要也可以添加阻火剂。材料可以不与有臭或有毒的粘结剂(例如酚醛粘结剂)结合，从而避免在室内使用时产生异味和空气质量问题。最终的纤维结构可以在单一结构中发挥多种作用(例如，隔音和隔热、快速干燥、不发霉或不霉变、耐压缩或其组合)。材料是可调的，因为与其他材料相比，可以使用厚度、密度、纤维共混物、饰面、稀松布或其他层来更有效地实现期望的声学、热和火/烟性能。材料可能能够更好地承受处理、制造和应用(例如，与矿棉和三聚氰胺泡沫相比)。最终的纤维结构，即使粘结剂已被烧掉，也将保持原状并继续发挥作用。相反，没有粘结剂的玻璃纤维(例如，在起火或高温事件后)将散开而无法发挥作用。最终的纤维结构可能能够被模制。压缩力偏转和压痕力偏转可以被增强(例如，与水平铺设的结构相比)。与粘结剂共混的无机纤维可产生比传统的阻燃/防烟纤维(例如芳族聚酰胺、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚醚砜和聚醚醚酮)便宜但性能相同或更好的材料。最终的纤维结构可以具有更易得到和/或更便宜的原材料。最终的纤维结构可以是无毒的，或者含有比泡沫例如三聚氰胺泡沫、玻璃纤维或矿棉低毒性的材料。最终的纤维结构可能比其他材料例如泡沫干燥得更快。最终的纤维结构可允许水或湿气移动通过纤维之间的开放空间。开放空间可以具有更大的表面积(例如，相比诸如泡沫的其他材料)，这允许例如在形成任何霉菌或霉变之前蒸发水分。最终的纤维结构包括其性质可以通过许多方法调节的材料。可以通过改变厚度、密度、纤维基体(例如，纤维的类型、纤维的长度、纤维的分布、基体的膨松度、基体内纤维的方向等)、化学性质、粘结方法等等进行调节。可以考虑，与传统上使用的其他材料相比，该纤维结构可具有以下优势的任一种：更好的非声学特性，例如更好的耐温性、水解稳定性、耐压缩性和耐霉菌/霉变性(例如相对于泡沫和天然纤维)；更好的抗压缩性和性能稳定性(例如，与矿棉相比)；易于制造和安装(例如，与具有单独形成和安装的饰面层或穿孔金属面板的传统非织造材料相比)；更容易成型并产生较低的VOC和/或较低的毒性(例如，与共振的天然纤维和玻璃纤维类产品相比)；提高了成型为期望形状的能力；提高了在吸收基体中调整更多参数例如纤维、层、厚度和堆积密度的能力；和结构特性，例如通过为材料提供期望的刚度。

现在转向附图，图1示出了根据本教导的示例性纤维结构10。纤维结构10包括纤维基体层12和稀松布系统20。稀松布系统20包括能够承受高温的稀松布层22。

图2示出了根据本教导的示例性纤维结构10。纤维结构包括纤维基体层12和稀松布系统20。稀松布系统包括稀松布层22和施加到稀松布层上的涂层24，以具有附加性能。

图3示出了示例性的纤维结构10，其包括两个纤维基体层12，在它们之间具有稀松布22。稀松布22的作用是为纤维结构提供某些特性，例如深度过滤；声学性能；符合火、烟和毒性标准；性能缓冲；隔热；类似性质；或其组合。

说明性实施例

下列实施例无意用作限制，而是提供其以举例说明本教导。

实施例1

准备并测试样品以提供耐热性数据。样品包含热塑性聚氨酯(TPU)纳米涂层。通常，通过湿法铺设包含无机纤维的稀松布(例如，BELCOTEX)来制备样品。测试的稀松布包括93wt％的BELCOTEX 225和7wt％的聚乙烯醇粘结剂。将基于TPU的纳米涂层以约0.8gsm的重量施加到稀松布上。在暴露于20-22.5℃下的室温(下表中的“R.T.”)下测试气流阻力(AFR)，以提供基线。将样品分别在所示温度120℃、150℃、175℃和200℃的烤箱中加热老化60秒。

样品1是湿法铺设稀松布，重量约为30gsm，具有基于TPU的纳米涂层。样品2是重量约为30gsm的湿法铺设稀松布，其中稀松布用铝涂层金属化以使其具有热反射性，以及具有基于TPU的纳米涂层。样品3是重量约为30gsm的湿法铺设稀松布，其中稀松布用铝涂层金属化，该铝涂层是样品2涂层重量的两倍，以及具有基于TPU的纳米涂层。样品4是具有约10gsm的重量以及基于TPU的纳米涂层的湿法铺设稀松布。

表1显示了每个样品的气流阻力，其中AFR以msk Rayls为单位。AFR目标范围约为730-1000mks Rayls。

表1.

<u>样品</u>	<u>AFR–R.T.</u>	<u>AFR–120C</u>	<u>％变化</u>	<u>AFR–R.T.</u>	<u>AFR–150C</u>	<u>％变化</u>
							1	286	269	-6％	523	509	-3％
2	77	76	-2％	187	185	-1％
							3	68	67	-2％	72	70	-3％
4	1067	1049	-2％	939	932	-1％

结果表明，TPU涂层在达175℃下存在达60秒。

表2显示了样品4的透气度(AP)(两次测量)，其中分别在室温下以及在指定温度120℃、150℃、175℃和200℃热老化后测量透气度(单位是cm³/cm²/s)。透气度的目标范围是12.5-17.0cm³/cm²/s。

表2.

结果表明，在室温下透气度在目标范围内时，暴露于高达175℃的温度下，透气度将保持在目标范围内。

实施例2

结果显示了具有TPU纳米涂层的稀松布上的AFR流量数据。相对于不同的机器设置，测量透气度，并由此计算出AFR。AFR的目标范围是约800至约1200mks Rayls。最大流速为25mm/s。改变压差以将流速控制为低于约25mm/s。压力通常低于20Pa。在样品的5个位置进行测量。

样品是30gsm稀松布93wt％的BELCOTEX 225和7wt％的聚乙烯醇粘结剂。测试的稀松布包括5.5gsm的玻璃纤维增强网，尽管该网不是必需的，特别是如果稀松布的拉伸强度约为1.0磅/英寸宽度或更大。将基于TPU的纳米涂层以约0.8gsm的重量施加(电纺)到稀松布上。

表3示出了测量结果。测试1在Frazier透气度测试仪上运行。测试2-5使用TextestFX 3300机器测量38cm²的圆形测试区域。除非另有说明，否则测量单位为mks Rayls。一些测量还包括速度或CFM测量。

表3.

结果表明，尽管机器参数不同，但在所有测试位置的AFR均大于700mks Rayls。这表明测试是在层流区域中进行的，因此计算AFR的理论是有效的。

实施例3

法向入射声音吸收根据ASTM E1050-12进行测试。图4将玻璃纤维样品(标记为JMMicrolite AA)与根据本教导的样品(标记为试验6)进行了比较。根据本教导的样品包括在一层或多层垂直搭接的非织造材料上的30gsm稀松布。图4包括大阻抗管和小阻抗管的吸声数据，图例表示带有“SM”的小阻抗管数据和带有“LG”的大阻抗管数据。结果表明，当测试法向入射吸声时，根据本教导的材料的性能与玻璃纤维相当。

实施例4

使用约93％

225SC(6mm)和7％的粘结剂制备具有两个样本的样品，每个样本分别为10英寸乘10英寸。粘结剂的至少一部分固有地是疏水的。

记录样品的干重，然后将样品在水中浸泡15分钟。从水中移出后，将样品悬挂60秒以沥干。重新称量样品，并计算更新的水百分比。吸水量小于250％是可以接受的。表4显示了测试结果。

表4.

<u>样品</u>	<u>浸泡前重量(g)</u>	<u>浸泡后重量(g)</u>	<u>保留的水量(g)</u>	<u>吸水率(％)</u>
					样本1	1.86	5.00	3.14	168.8
样本2	2.04	6.02	3.98	195.1
					<u>平均</u>	<u>1.95</u>	<u>4.51</u>	<u>3.56</u>	<u>182.0</u>

该样品表现良好，因为它在水中的吸收量不到其干重的250％。

如本文所用，重量份参考100重量份具体涉及的组合物。在此列举的任何数值包括从下限值到上限值的所有值，以一个单位为增量，条件是在任何下限值和任何上限值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果说组分的量或过程变量例如温度、压力、时间等的值为例如1至90、优选20至80、更优选30至70，则意图是在本说明书中明确列举了例如15至85、22至68、43至51、30至32等的值。对于小于一的值，适当时，将一个单位视为0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅是具体意图的示例，并且在所列举的最小值和最大值之间的数值的所有可能的组合应被认为在本申请中以类似的方式明确地陈述。除非另有说明，否则所有范围都包括两个端点以及端点之间的所有数字。结合范围使用“约”或“大约”适用于范围的两端。因此，“约20至30”旨在涵盖“约20至约30”，包括至少指定的端点在内。描述组合的术语“基本上由...组成”应包括所指出的要素、成分、组分或步骤，以及不会实质性影响组合的基本和新颖特征的其他要素、成分、组分或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述本文中的要素、成分、组分或步骤的组合也考虑了基本上由要素、成分、组分或步骤组成或由其组成的实施方案。多个要素、成分、组分或步骤可以由单个集成的要素、成分、组分或步骤提供。可替代地，单个集成的要素、成分、组分或步骤可以被分为单独的多个要素、成分、组分或步骤。描述要素、成分、组分或步骤的“一个”或“一种”的公开内容并不意图排除其他要素、成分、组分或步骤。

Claims (39)

1.一种制品，包括：

包含一个或多个稀松布层的纤维结构；

其中所述一个或多个稀松布层包含适于承受高达约1150℃的温度的无机纤维。

2.根据权利要求1所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层是通过湿法铺设工艺形成的。

3.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层的每单位面积重量为约5克/平方米或更大。

4.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层的每单位面积重量为约200克/平方米或更小。

5.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层中的一个或多个充当所述纤维结构的附加功能层的载体。

6.根据权利要求5所述的制品，其中所述附加功能层是涂层、膜、另一稀松布、纳米纤维网或膜或其组合。

7.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层中的一个或多个包括纳米涂层。

8.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述纳米涂层是热塑性聚氨酯涂层。

9.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层用作所述纤维结构的附加层的增强层。

10.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层中的一个或多个包括网状材料(例如，玻璃纤维网)。

11.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层中的一个或多个是防潮的(例如，防水的)、疏油的或两者。

12.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层中的一个或多个被涂覆有涂层或粘结剂，所述涂层或粘结剂粘结所述纤维，增强所述稀松布的耐气流性，增强所述稀松布的耐高温性，增强火焰、烟雾和毒性特性，或其组合。

13.根据权利要求12所述的制品，其中所述涂层或粘结剂基于丙烯酸、硅烷、硅烷醇、甲硅烷氧基、硅氧烷的涂层或它们的组合。

14.根据权利要求12或13所述的制品，其中所述涂层或粘结剂是膨胀型或其他类型的阻燃材料。

15.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层中的一个或多个包括粘结剂，其中该粘结剂是溶液或乳液体系。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层中的一个或多个涂覆有IR反射涂层和/或被金属化。

17.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层包括具有较低熔融温度的无机纤维和具有较高熔融温度的无机纤维。

18.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述无机纤维在所述一个或多个稀松布层中的存在量为约65重量％或更高。

19.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述无机纤维在所述一个或多个稀松布层中的存在量为约70重量％或更高。

20.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述无机纤维在所述一个或多个稀松布层中的存在量为约80重量％或更高。

21.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层的其余部分包括粘结剂和/或填料。

22.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层包括低火焰和/或低发烟型纤维。

23.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述无机纤维是陶瓷纤维和/或基于二氧化硅的纤维。

24.根据权利要求23所述的制品，其中所述陶瓷纤维和/或基于二氧化硅的纤维由聚硅酸(Sialoxol或Sialoxid)形成，可以包含痕量的其他矿物质、其他类型的陶瓷和/或基于二氧化硅的纤维，以及用硅氧烷/甲硅烷氧基的化合物、硅烷和硅烷醇进行的任何改性。

25.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述无机纤维是基于包含聚硅酸的无定形氧化铝的纤维。

26.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层包括聚合物粘结剂。

27.根据权利要求26所述的制品，其中所述聚合物粘结剂是双组分粘结剂。

28.根据权利要求26或27所述的制品，其中所述聚合物粘结剂包括聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)；聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，包括改性PET或共PET；聚酰胺，例如尼龙；聚酰胺/PET或聚酰胺/PBT的混合物；或其组合；且任选地包括无定形、结晶或部分结晶的皮。

29.根据权利要求26至28中任一项所述的制品，其中当所述制品暴露于高温时，所述聚合物粘结剂挥发掉。

30.根据权利要求26至29中任一项所述的制品，其中所述聚合物粘结剂的软化和/或熔融温度为约110℃或更高。

31.根据权利要求26至30中任一项所述的制品，其中所述聚合物粘结剂的软化和/或熔融温度为约210℃或更高。

32.根据权利要求26至31中任一项所述的制品，其中所述聚合物粘结剂的软化和/或熔融温度为约250℃或更低。

33.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述粘结剂在所述一个或多个稀松布层中的存在量为约30重量％或更少。

34.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述粘结剂在所述一个或多个稀松布层中的存在量为约10重量％或更少。

35.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述一个或多个稀松布层基本上不含粘结剂。

36.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述制品还包括纤维基体，并且所述稀松布层固定在其上。

37.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述纤维基体是通过垂直搭接、旋转搭接、交叉搭接、气流成网、机械打褶或其组合形成的。

38.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述制品包括两个或更多个构成纤维基体的非织造材料层。

39.根据权利要求38所述的制品，其中所述制品包括在两个或更多个非织造材料层之间的稀松布。

Images