CN114316825A - 一种高吸声系数的聚酯无纺布及隔热垫 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高吸声系数的聚酯无纺布及隔热垫，包括：蓬松无纺布层和膨体聚四氟乙烯膜层，蓬松无纺布层的内部网层是在厚度方向密度均匀的立体形成，其上下表面分别为紧密层面和外层面，外层面上连接所述膨体聚四氟乙烯膜层，膨体聚四氟乙烯膜层内设有错层异形密集的微米级孔道。通过上述方式，本发明对低频、中频和高频率等噪声具有更优秀的吸音隔音效果；重量轻、阻尼弹性好，环保无异味可以大量使用在汽车内饰件中，起到隔音减振和降低成本的作用，从而扩大了汽车内的乘坐空间和降低了汽车内的噪音，提升汽车舒适性指标。
Description
技术领域
本发明涉及吸音材料领域，特别是涉及一种高吸声系数的聚酯无纺布及隔热垫。
背景技术
汽车噪声分为车外噪声与车内噪声。车外噪声是指汽车各部分噪声辐射到车外空间的噪声，主要有发动机噪声、排气噪声、轮胎噪声、制动噪声和传动系噪声等。车内噪声是指车厢外的汽车各部分噪声通过各种途径传入车内的那部分噪声以及汽车各部分振动传递路径激发车身各部件的结构振动向车厢内辐射的噪声，这些噪声声波在车内空间声学特性的制约下，生成较为复杂的混响声场，从而形成车内噪声。
汽车噪音对人体健康的影响是多方面的。噪音作用于人的中枢神经系统，使人们大脑皮层的兴奋与抑制平衡失调，导致条件反射异常，使脑血管张力遭到损害。这些生理上的变化，在早期能够恢复原状，但时间一久，就会导致病理上的变化，使人产生头痛、脑胀、耳鸣、失眠、记忆力衰退和全身疲乏无力等症状。如果孕妇长期乘坐噪音较大的车辆，噪音会通过作用于中枢神经系统影响胎儿发育。
汽车噪音不但增加驾驶员和乘员的疲劳，而且影响汽车的行驶安全。另一方面，噪音对消化系统、心血管系统也有严重不良影响，会造成消化不良，食欲不振，恶心呕吐，从而导致胃病及胃溃疡病的发病率提高，使高血压、动脉硬化和冠心病的发病率比正常情况明显提高。噪音对视觉器官也会造成不良影响。
国内外低档的吸音隔音材料是：比如玻璃棉，岩棉，海绵，聚苯乙烯珍珠岩等，他们虽然能解决我们空间的隔音问题，却在我们生活中埋下了安全隐患，比如玻璃棉、岩棉，它会引起皮肤瘙痒，呼吸道过敏。清洗时易吸水，增加油耗，海绵等是易燃产品，而且在燃烧过程中会产生有毒气体。目前汽车内大量使用沥青阻尼减振垫板，隔音效果差，造成汽车内有意味，有的车型味道难闻。长久后头晕不舒适，影响汽车行车驾驶安全。目前市场上的吸音棉（仅是蓬松棉）的吸声系数很小，在汽车上应用后降噪效果一般，现在从美国进口的梯度棉或德国吸音棉需克重较大、厚度较厚才能获得好的吸声效果，即进口的梯度棉和吸音棉因增加了油耗和压缩了车内的有效空间，已满足不了汽车轻量化和汽车舒适性的更高要求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种高吸声系数的聚酯无纺布及隔热垫，能够满足汽车轻量化的新要求，扩大了汽车内的乘坐空间和降低了汽车内的噪音，从而提升汽车舒适性指标。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高吸声系数的聚酯无纺布，包括：蓬松无纺布层和膨体聚四氟乙烯膜层，蓬松无纺布层的内部网层是在厚度方向密度均匀的立体形成，不易分层；其上下表面分别为紧密层面和外层面，外层面上连接所述膨体聚四氟乙烯膜层，膨体聚四氟乙烯膜层内设有错层异形密集的微米级孔道。
在本发明一个较佳实施例中，蓬松无纺布层的内部网层的密度在150~200g/m2范围内，紧密层的密度在400~500g/m2范围内，膨体聚四氟乙烯膜层的密度在5~10g/m2范围内。
在本发明一个较佳实施例中，微米级孔道孔径为0~0.018mm。膜孔道多层曲折不规则，当噪声波通过微孔时就会与孔内的空气产生摩擦，转换成热能消耗掉，因此其可起到进一步提高该聚酯无纺布的吸声能力。
在本发明一个较佳实施例中，蓬松无纺布层包括PP/PET/PE阻燃的聚酯短纤维无纺布。
在本发明一个较佳实施例中，紧密层面与减振降噪粘结层连接，减振降噪粘结层优选阻尼胶可降低车辆在快速行驶时因振动而产生的低频噪音，在阻尼材料中独树一帜。
在本发明一个较佳实施例中，减振降噪粘结层上连接有便于运输和储存离型纸保护层。
在本发明一个较佳实施例中，松无纺布层的制备方法包括：
1）准备并开松阻燃短纤维；
2）由梳理机输出纤维成网；
3）铺网后，在烘房粘接；
4）纤维网经整形烫平机轧压，控制轧压力大小得到紧密程度不同的蓬松无纺布。
在本发明一个较佳实施例中，先在蓬松无纺布的外层面上喷洒热熔粉，经过加热后与膨体聚四氟乙烯膜层压贴合，收卷后再放卷，最后，在蓬松无纺布的紧密层面涂减振降噪阻尼胶或粘结剂，并予以保护后收卷，即完成了高吸声系数的聚酯无纺布的制备。
在本发明一个较佳实施例中，所述梳理机为双锡林双道夫梳理机。
在本发明一个较佳实施例中，高吸声系数的聚酯无纺布的厚度为10-20mm。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种隔热垫，包括高吸声系数的聚酯无纺布模切加工制成。
本发明的有益效果是：本发明对低频、中频和高频率等噪声具有更优秀的吸音隔音效果；重量轻、阻尼弹性好，环保无异味可以大量使用在汽车内饰件中，起到隔音减振和降低成本的作用，从而扩大了汽车内的乘坐空间和降低了汽车内的噪音，提升汽车舒适性指标。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明隔热垫一较佳实施例的结构示意图；
图2是图1所示隔热垫的截面剖视图；
图3是本申请与上海通汽车各频率的吸声系数指标的对比图表。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参阅图1和图2，本发明实施例包括：
一种隔热垫，包括本发明的高吸声系数的聚酯无纺布模切加工制成。
其中，高吸声系数的聚酯无纺布，包括：蓬松无纺布层2和膨体聚四氟乙烯膜层1，蓬松无纺布层2的内部网层是在厚度方向密度均匀的立体形成，不易分层，且具有符合汽车内饰件阻燃特性的要求。满足GB/T30512-2014《汽车禁用物质要求》；满足用户个性化需求、布料内部固结紧密、阻燃性好（符合DIN 75200, VW TL 1010 和 UL94-V0标准）、挥发、雾化、气味及甲醛含量低于常规限值、满足GB8410-2006汽车内饰材料的燃烧特性之中聚酯纤维无纺布的燃烧速度<100mm/min。
蓬松无纺布层2的上下表面分别为紧密层面和外层面。蓬松无纺布层2的内部网层的密度在150~200g/m2范围内，紧密层的密度在400~500g/m2范围内，
外层面上连接所述膨体聚四氟乙烯膜层1，膨体聚四氟乙烯膜层的密度在5~10g/m2范围内。
膨体聚四氟乙烯膜上有无数微孔，这些微孔的特点是孔径小，孔径为0~0.018mm不等，孔道曲折不规则，当声波通过微孔时就会与孔内的空气产生摩擦，转换成热能消耗掉，因此其可起到进一步提高该聚酯无纺布的吸声能力。
此外，膨体聚四氟乙烯微孔膜还具有拒水拒油抗污染的能力，容易清洁。
蓬松无纺布层2包括PP/PET/PE阻燃的聚酯短纤维无纺布。
紧密层面与减振降噪粘结层3连接。减振降噪粘结层3上连接有便于运输和储存离型纸保护层4。减振降噪粘结层3优选阻尼胶可降低车辆在快速行驶时因振动而产生的低频噪音，在阻尼材料中独树一帜。
其中，蓬松无纺布层2的制备方法包括：
1）准备并开松阻燃短纤维，先预开松和再主开松；
2）由双锡林双道夫梳理机输出纤维成网；
3）铺网后，在烘房粘接；
4）纤维网经整形烫平机轧压，同时高温烘干杀菌，通过控制轧压力大小得到紧密程度不同的蓬松无纺布，依次经过针刺、风冷和分切修边，最后将无纺布收卷。
高吸声系数的聚酯无纺布的制备步骤包括：先在蓬松无纺布的外层面上喷洒热熔粉，经过加热后与膨体聚四氟乙烯膜层压贴合，收卷后再放卷，最后，在蓬松无纺布的紧密层面涂减振降噪阻尼胶或粘结剂，并予以保护后收卷，即完成了高吸声系数的聚酯无纺布的制备。
用上述方法制备获得的该高吸声系数的聚酯无纺布的厚度为10~20mm。厚度减薄，克重变小，可以满足汽车轻量化的新要求。
本发明的高吸声系数的聚酯无纺布导热系数大约在0.03~0.036w/m.k，具有优异的隔热保温效果。
本发明再聚酯蓬松无纺布层外表面复合一层拥有错层异形密集的微米级孔道的膨体聚四氟乙烯膜，进一步提高该聚酯无纺布的吸声能力，聚酯无纺布吸声机理是密度较大的紧密层可以反射回一部分噪声能量，一部分噪声能量进入材料内部有大量微小的连通的孔隙，声波沿着这些孔隙可以深入材料内部，引起材料空隙中的空气分子振动与聚酯纤维摩擦将声能转化为热能，从而使得聚酯无纺布可以删减部分噪声能量。
本发明对低频、中频和高频率等噪声具有更优秀的吸音隔音效果，适于在汽车、卡车和客车等内饰件方面的应用。
各频率的吸声系数均优于上海通汽车的指标要求，具体数据如图3所示：
由于本发明厚度相对于一般吸音棉比较而言，厚度减薄，克重变小，可以满足汽车轻量化的新要求，扩大了汽车内的乘坐空间和降低了汽车内的噪音，从而提升汽车舒适性指标。
本发明的隔热垫属于高效纤维吸音产品、不同等级的吸音系数能够满足用户个性化需求、布料内部固结紧密、阻燃性好（符合DIN 75200, VW TL 1010 和 UL94-V0标准）、挥发、雾化、气味及甲醛含量低于常规限值、耐腐蚀、耐潮湿、通过纯热塑形制成的零部件不易变形，无需加盖无纺布罩、直接粘帖，汽车组装施工效率更高。
本发明满足汽车产业提升竞争力的迅猛发展的需求，通过汽车内饰用吸音棉部件技术创新研究，生产出高吸声系数的吸音棉隔热垫，替代进口和出口，打破国外垄断我国高档吸音棉市场的局面，为降低汽车的成本提供了可能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种高吸声系数的聚酯无纺布，其特征在于，包括：蓬松无纺布层和膨体聚四氟乙烯膜层，蓬松无纺布层的内部网层是在厚度方向密度均匀的立体形成，其上下表面分别为紧密层面和外层面，外层面上连接所述膨体聚四氟乙烯膜层，膨体聚四氟乙烯膜层内设有错层异形密集的微米级孔道。
2.根据权利要求1所述的高吸声系数的聚酯无纺布，其特征在于，蓬松无纺布层的内部网层的密度在150~200g/m2范围内，紧密层的密度在400~500g/m2范围内，膨体聚四氟乙烯膜层的密度在5~10g/m2范围内。
3.根据权利要求1所述的高吸声系数的聚酯无纺布，其特征在于，微米级孔道孔径为0~0.018mm。
4.根据权利要求1所述的高吸声系数的聚酯无纺布，其特征在于，蓬松无纺布层包括PP/PET/PE阻燃的聚酯短纤维无纺布。
5.根据权利要求1所述的高吸声系数的聚酯无纺布，其特征在于，紧密层面与减振降噪粘结层连接。
6.根据权利要求5所述的高吸声系数的聚酯无纺布，其特征在于，减振降噪粘结层上连接有便于运输和储存离型纸保护层。
7.根据权利要求1所述的高吸声系数的聚酯无纺布，其特征在于，蓬松无纺布层的制备方法包括：
1）准备并开松阻燃短纤维；
2）由梳理机输出纤维成网；
3）铺网后，在烘房粘接；
4）纤维网经整形烫平机轧压，控制轧压力大小得到紧密程度不同的蓬松无纺布。
8.根据权利要求7所述的高吸声系数的聚酯无纺布，其特征在于，先在蓬松无纺布的外层面上喷洒热熔粉，经过加热后与膨体聚四氟乙烯膜层压贴合，收卷后再放卷，最后，在蓬松无纺布的紧密层面涂减振降噪阻尼胶或粘结剂，并予以保护后收卷，即完成了高吸声系数的聚酯无纺布的制备。
9.根据权利要求7所述的高吸声系数的聚酯无纺布，其特征在于，高吸声系数的聚酯无纺布的厚度为10-20mm。
10.一种隔热垫，其特征在于，包括权利要求1-9所述的高吸声系数的聚酯无纺布模切加工制成。
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