KR20000033048A

KR20000033048A - 자동차용 내장흡음소재의 제조방법

Info

Publication number: KR20000033048A
Application number: KR1019980049711A
Authority: KR
Inventors: 김옥빈
Original assignee: 라철효; 일양산업 주식회사
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1998-11-19
Publication date: 2000-06-15
Also published as: KR100309354B1

Abstract

본 발명은 자동차 용도의 흡음용 성형소재 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 종래의 자동차 용도의 흡음재의 단점인 성형성을 보완하면서 가벼고 우수한 성능과 환경공해문제를 해결하기 위하여 재활용하여 자원화하기 위한 것으로 섬유를 일정 비율로 혼용하여 가소성 수지를 혼합하여 피이펠트(PE Felt)를 제조하여 흡음용 성형제품으로 사용할 수 있도록 성형소재 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

자동차용 내장흡음소재의 제조방법

본 발명은 흡음(吸音)용 성형소재 및 그 제조방법에 관한 것으로서 특히 필요한 형상으로 성형이 용이하면서도 흡음성이 양호한 흡음재의 소재를 제조하는 방법에 대한 것이다.

종래 주로 자동차 내부내장소재로서 차내소음을 흡음하는 내장흡음재로서는 열경화성 레진이나 니들펀치로 만들어진 소재가 사용되고 있다.

상기와 같이 열경화성 레진 또는 니들펀치로 만든 소재는 성형성이 없어 사용처가 한정되고 특히 굴곡부분의 성형이 어렵고 한 형상에서 부분적으로 두께가 다를 때는 일체로 성형할 수 없으며 작업시 분진발생에 따른 작업환경이 열악하고 분진발생을 억제하기 위한 표면처리후에는 재생이 불가하여 소각함에 따른 환경공해를 유발하는 등의 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고 성형성이 양호하면서도 폐자재를 재활용하여 자동차 내장흡음재를 제공하기 위하여 안출한 바 본 발명상으로 흡음재의 판상소재를 제조하기 위하여 엘디피이 분말(LDPE Powder)만을 사용하거나 저융점 바인더 섬유만 사용하거나 이 두종류의 재료를 혼용하여 성형품의 종류에 따라 선택적으로 생산가능하게 하며 각종 화학섬유를 일정비율로 혼용하여 제조하므로써 흡음용 성형소재인 PE(폴리에틸렌) 펠트(Felt)를 제공하도록 한 것이다. 본 발명상으로 실시되기 위한 흡음용 성형소재의 재료로서 섬유직경과 섬유의 장(길이)은 1.5데니어(denier) 내지 방적된 실(絲) 상태의 50데니어와 길이 5m/m∼105m/m 로 구성하며 혼합사의 하나인 폴리에스테르 섬유는 1.5데니어 내지 방적된 실상태의 50데니어와 섬유장은 5∼105m/m로 구성하고 아크릴 섬유는 2데니어 내지 방적된 실상태의 50데니어와 섬유장은 10∼105m/m로 하며 나일론은 직경 2데니어에서 방적된 실상태의 50데니어와 섬유장은 5∼105m/m, 면섬유의 직경은 0.02m/m 내지 방적된 실상태의 0.7m/m 와 섬유장은 5∼105m/m, 바인더 섬유인 저융점 섬유(low melting fiber)는 2∼9데니어와 30∼105m/m로 하여 섬유를 혼용하고 혼용비율은 폴리에스테르 섬유는 40∼80%로, 아크릴섬유는 5∼20%, 나일론섬유는 10% 이내, 면섬유는 5∼20%, 저융점섬유는 10∼30%로 혼용하여 성형 대상물의 특징에 따라 배합율을 조절하여 제조한다. 그런데 흡음용 섬유는 저데니어의 섬유를 사용하여 조직이 치밀하게 제조하여야 흡음성능이 우수하기 때문에 특히 방적된 실상태의 섬유의 낱개 직경은 1.5∼9데니어 섬유로 구성되도록 함에 있어 각 섬유들은 단(單)섬유이기 때문에 섬유와 섬유의 조직을 치밀하게 형성할 수 있다.

또한, 섬유와 섬유와의 결합과 성형성을 높이기 위하여 저융점섬유와 PE분말을 혼용하며 PE분말의 혼합비율은 전체 중량%에서 10∼30%를 혼합하며 짧은 섬유와 긴 섬유와 다른 섬유와의 결속력을 높여 보다 치밀하고 성형성과 흡음성이 우수한 방음재의 소재 펠트를 제조하게 된다.

도 1 은 본 발명상으로 실시되는 자동차용 내장흡음소재의 제조공정을 나타내는 블록도

도 2 는 본 발명상으로 실시되는 자동차 내장흡음소재의 제조공정에 따른 장치 개요도

도 3 은 본 발명으로 제조된 내장흡음소재로 성형한 흡음재의 형상 예시도

＜도면의 주요부분에 대한 부호설명＞

1 : 호퍼 2 : 황타기 3 : 수지제어기

4 : 에어펌프 5 : 피커(picker) 6 : 이송콘베이어

7 : 건조로 8 : 상측콘베이어 9 : 하측콘베이어

10 : 냉각기 11 : 절단기 12 : 가열로울러

13 : 판상성형소재 14 : 성형완성품의 일예시도

상기와 같은 조건을 만족시키도록 하는 흡음용 성형소재의 제조방법으로 제조되는 단계는 호퍼에로의 재료투입→황타→피커링(Pickering)→건조로(Dryer)→히터로울러→냉각기→스릿팅(Sliting)→절단(shearing) 의 단계로 되어 있는 바 흡음용 성형소재를 제조하기 위하여 전술한 각 섬유재료를 각각 적정비율로 혼합, 타면(打綿)한 섬유를 호퍼(1)에 투입하면 제어반에서 필요한 정량만을 공기관(Airpipe)을 통하여 에어펌프(1a)에 의하여 강제로 황타기(2)로 보내게 되고 황타기(2)에 투입된 섬유에 수지(樹脂)제어기(3)로 부터 PE(PolyEthylene)가 공급되어 섬유와 PE를 혼합시켜서 황타기(2)에서 혼합된 섬유와 PE는 공기관을 통하여 에어펌프(4)에 의하여 강제로 피커(Picker)(5)로 공급되고 이 피커(5) 내부에 장치된 이송콘베이어(6)상에 일정한 두께와 폭으로 혼합된 섬유와 PE수지를 건조로 (7)로 이송하고 건조로 내부에는 상측콘베이어(8)와 하측콘베이어(9)가 장치되어 있고 상측콘베이어(8)와 하측콘베이어(9)는 일정한 간극을 두고 반대방향으로 회전되게 하되 혼합된 섬유와 PE수지는 하측콘베이어 벨트상에 공급되어 상측 및 하측콘베이어 벨트 사이의 간극만큼의 두께를 유지하며 섬유와 섬유 및 PE분말이 균일하게 혼합된 상태에서 압착되어 판상으로 성형가능한 흡음재의 소재가 되며 냉각기(10)를 통과하여 냉각되므로서 소재의 판상형상이 고정유지되며 이렇게 판상흡음재의 소재를 적당한 크기로 절단기(11)를 거쳐 절단하므로써 성형용 흡음재 소재가 완성되게 된다.

그런데, 건조기(7) 내부에 내설되어 있는 상,하측 콘베이어벨트(8a)(9a)는 그 전면에 직경이 2∼10m/mψ로 통기공을 천공하여 이 통기공을 통하여 고온의 온도(100∼280℃)가 판형으로 성형되는 흡음재 소재에 직접 열을 가하므로서 건조시간을 단축하게 되는 바 제품의 종류에 따라서 건조기(7)를 통과한 다음 가열로울러(12)를 통과하게 하여 표면막이 형성될 수 있게도 할 수 있다. 도면중 미설명부호 (13)은 성형용 판상소재이고, (14)는 성형용 판상소재로 성형한 형상을 나타내는 일실시예시도이다.

이러한 콘베이어벨트(8a)(9a)는 상기와 같이 벨트에 통기공이 천공된 타입 또는 통기공이 없는 두께 0.7∼1.5m/m 의 아연도 스틸벨트를 사용하거나 또는 와이어네트벨트타잎 등 제품의 성질에 따라 선택적으로 사용하게 되며 흡음재 소재의 두께 또한 제품에 따라 10∼50m/mｔ, 단위중량 0.5∼2.0kg/m²사이의 규격을 조정하여 흡음재 소재인 판상 PE펠트를 제조하게 된다. 이를 도표로 정리하면 다음 표와 같다.

구 분	굵기(섬유직경)	섬유길이	혼합비율
폴리에스테르	2∼6데니어	50∼100m/m	40%
아크릴 섬유	6데니어	10∼70m/m	5%
나일론 섬유	2∼4데니어	70∼100m/m	8%
면 섬유	0.02∼0.04m/m	40∼80m/m	7%
저융점 섬유	4데니어	30m/m	16%
PE 분말	80메쉬	-	24%
			계 100%

상기와 같은 본 발명상의 조성비율로 제조된 흡음용 소재의 흡음율을 "정재파 시험장치(B＆K 4002)"를 사용하여 수직입사법에 의한 흡음율을 측정한 결과를 본원발명으로 실시된 PE펠트 및 종래의 레진펠트 2종 및 잡색펠트의 흡음율을 비교한 흡음성능 대비표를 나타내었다.

흡음재 소재를 제조함에 있어 섬유계를 재료로 적용하므로서 음의 에너지를 흡수하여 섬유층내에서 불규칙적으로 진동하여 음을 소멸시키는데 종래 흡음재보다 더욱 흡음효과가 있고 흡음재 소재이면서 성형이 자유로워 형상을 임의대로 흡음재로 성형할 수 있으며, 본 발명상으로 실시제조되는 흡음재 소재는 다양한 중량 및 두께로 제조할 수 있고 폐섬유를 타면하여 사용하므로 자원재활용을 하며 또한 본 발명상의 흡음재 소재로 제조된 흡음재 또한 자동차 폐차시 수거하여 재활용할 수 있으므로 자원절약 뿐만 아니라 폐섬유를 폐기함에 따르는 자연환경 공해가 될 염려가 없는 등의 효과를 거둘 수 있다.

Claims

주로 자동차에 사용되는 흡음용 성형소재에 있어서 버진 섬유 또는 재활용 섬유를 단독 또는 혼용하여 사용하고, 어느 경우이든 섬유굵기와 섬유장이 서로 다른 섬유와 저융점 섬유, 그리고 엘디피이 파우더(LDPE Powder)를 일정비율로 혼합하여 제조한 것을 특징으로 하는 자동차 흡음용 성형소재
제 1 항에 있어서, 섬유의 길이는 5∼105mm로 하고 섬유의 굵기는 1.5데니어에서 방적된 실 상태의 50데니어로 하며, 방적된 실 상태의 섬유의 낱개 굵기는 1.5∼6데니어로 하고 섬유의 혼용율은 폴리에스테르섬유를 40∼80%로 하고, 아크릴계 섬유와 면섬유는 5∼20%로 하며, 나일론 섬유는 10% 이내로 한다.

저융점 섬유는 융점을 80∼150℃ 되는 것을 30% 이내 혼용한 것을 특징으로 하는 흡음용 성형소재
제 1 항에 있어서, 피이 파우더는 40에서 200메쉬되고, 융점은 100∼130℃로 하며 제 2 항의 섬유와 혼합한 총 중량에서 10∼30% 투입한 것을 특징으로 하는 흡음용 성형소재
특허청구범위 제 1 항에 기재되어 있는 흡음용 성형소재를 제조하기 위한 호퍼, 황타, 피커링, 건조, 히터 로울러, 냉각, 스릿팅, 샤링의 제 단계로 이루어지는 제조공정을 수행함에 있어서, 건조로내의 콘베이어 벨트는 천공이 없는 아연도금 스틸두께 0.7∼1.5mm 를 적용하거나, 천공이 있는 펀치플레이트식을 적용하되 천공은 1∼10mm 하며, 또는 일반적인 콘베이어 벨트용 메쉬 벨트를 적용하며, 적용콘베이어 벨트에 따라서 건조로 내의 온도조건을 100∼280℃ 상태에서 건조로를 통과시켜 결속을 강화하고, 소재의 적용용도에 따라 히터 로울러의 온도를 50∼200℃로 하여 표면처리한 것을 특징으로 하는 흡음용 성형소재의 그 제조방법