專利名稱：一種車用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種車用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料及其制造方法，該材料可以廣泛應用于各種駕乘機動車輛內(nèi)，以減少發(fā)動機的傳動噪聲和車體與路面、空氣摩擦產(chǎn)生的摩擦噪音。
背景技術(shù)：
根據(jù)美國杰迪保爾咨詢公司和美國思邁汽車咨詢公司的數(shù)據(jù)顯示，2010年全球汽車產(chǎn)量為7760. 1萬輛，其中乘用車量為5826. 4萬輛。而每輛乘用汽車的內(nèi)飾材料約占汽車價值的4%，其中內(nèi)飾材料中吸聲隔音材料約占85 %。中國產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會與中國紡織經(jīng)濟信息網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2010年我國汽車座椅面料約需1. 1億平方米，乘用車地毯約需2300萬平方米，乘用車行李箱內(nèi)襯約需1800萬平方米，乘用車行李架用紡織品約需 760萬平方米，汽車車門內(nèi)板面料約需810萬平方米，汽車頂蓬面料約需超過沈00萬平方米，平均較2009年銷售量增加20%。其中，65%依靠進口，每年進口金額約40億美元。吸聲隔音材料用于汽車內(nèi)不僅可以有效地降低噪音干擾，給駕乘人員帶來安靜舒適的環(huán)境， 而且可以起到節(jié)能保溫作用，降低冬、夏兩季車內(nèi)空調(diào)開放時間，降低能源消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種車用吸聲隔音材料，降低車體內(nèi)噪音，改善汽車行駛過程中出現(xiàn)的噪音(Noise)、振動(Vibration)和聲振粗糙度(Harshness)，即汽車“NVH” 問題。本發(fā)明的另一目的是為了提供一種車用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料的制造方法，利用本發(fā)明專利提供的制造方法，可以制造出能明顯改善汽車的“NVH”問題。為達到上述的目的，車用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料是一個復合體，其包括裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層等5層材料。通過裝飾層(1)賦予吸聲隔音材料美學功效，起到裝潢裝飾作用。裝飾層可以為針織、機織和非織造工藝形成的表面起短絨，經(jīng)過后整理帶有色彩和圖案。阻尼層O)的功能在于當車體引擎動力傳動使車身整體振動、車體與不平整路面摩擦車產(chǎn)生跳動時，振動和跳動將以動能和噪聲的形式通過間隔層(3)、吸聲層(4)和粘貼層(5)向駕乘空間傳遞，阻尼材料能將動能轉(zhuǎn)化為熱能來減少駕乘空間四壁的振動。在間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料中，阻尼層為厚度1毫米的天然丁基橡膠層或者合成橡膠中的異戊橡膠、乙丙橡膠。間隔層(3)由硅膠材料形成的硬質(zhì)板，但其表面平整，且為通透結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有蜂窩結(jié)構(gòu)，厚度為3毫米。間隔層表面通孔直徑為0. 1 0. 2微米，平均孔隙率為90% 95%。吸聲層(4)為復合熱風非織造材料，其有多層纖維網(wǎng)經(jīng)過熱軋而成。吸聲層厚度為3 5毫米，平均孔隙直徑為0. 4 0. 6微米，孔隙率為90% 95%。粘貼層(4)為共聚酰胺薄膜，其上有低熔點粘合樹脂，在125°C時可以熔融。粘合層在熱壓作用下能將間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料粘緊密附于車體，其與車體剝離強力大于1000牛頓。車用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料包括裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層等5層材料。裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層兩兩之間緊密粘合，其粘合方法可分為4步第一步，在裝飾層和阻尼層之間鋪放共聚酰胺薄膜，三者從上到下順序為阻尼層、共聚酰胺薄膜、裝飾層，并經(jīng)過熱壓機。壓力為3000牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為0.5米/秒。壓軋后，不經(jīng)冷卻直接卷裝。第二步，將第一步產(chǎn)生的裝飾層和阻尼層復合體退卷，在阻尼層面鋪放等寬度的共聚酰胺薄膜，在共聚酰胺薄膜上方疊放間隔層，并經(jīng)過熱壓機。壓力為500牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為1米/秒。第三步，在裝飾層、 阻尼層、間隔層形成的復合體與吸聲層之間鋪放共聚酰胺薄膜，并經(jīng)過熱壓機，壓力為3000 牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為1米/秒。第四步，將裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層形成的復合體平鋪，在吸聲層一面貼粘貼層，并經(jīng)過熱壓機，壓力為100牛頓、軋輥溫度為 135°C，壓軋速度為1米/秒。按照汽車“NVH”問題解決方案，對間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料進行切割成吸聲隔音部件，同一型號部件集中存放，并包裝。


在附圖中示意性地給出了本發(fā)明技術(shù)實施方式的主要示例，其中，圖1，車用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料結(jié)構(gòu)示意圖；圖2，汽車行李箱內(nèi)飾用吸聲隔音構(gòu)件；圖3，汽車地毯吸聲隔音構(gòu)件。
具體實施例方式示例 1圖2是本發(fā)明的第一具體實例，汽車行李箱內(nèi)飾用吸聲隔音構(gòu)件。裝飾層為針刺皮革基布，厚度為2毫米，材料為滌綸纖維，顏色為灰黑色，經(jīng)過阻燃整理。阻尼層為天然丁基橡膠，厚度為1毫米。間隔層為合成硅膠，厚度為3毫米，孔距為2毫米，孔徑為0. 2微米， 比表面積為750平方米每克，孔容為0. 35毫升每克，孔隙率為95%。吸聲層為復合熱風非織造材料，厚度為5毫米，平均孔隙直徑為0. 4微米，孔隙率為90%。粘貼層共聚酰胺薄膜， 在125°C時可以熔融。裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層等5層材料。裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層兩兩之間緊密粘合，其粘合方法可分為4步第一步，在裝飾層和阻尼層之間鋪放共聚酰胺薄膜，三者從上到下順序為阻尼層、共聚酰胺薄膜、裝飾層，并經(jīng)過熱壓機。壓力為3000牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為0.5米/秒。壓軋后，不經(jīng)冷卻直接卷裝。第二步，將第一步產(chǎn)生的裝飾層和阻尼層復合體退卷，在阻尼層面鋪放等寬度的共聚酰胺薄膜，在共聚酰胺薄膜上方疊放間隔層，并經(jīng)過熱壓機。壓力為500牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為1米/秒。第三步，在裝飾層、阻尼層、間隔層形成的復合體與吸聲層之間鋪放共聚酰胺薄膜，并經(jīng)過熱壓機，壓力為3000牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為1米/秒。第四步，將裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層形成的復合體平鋪，在吸聲層一面貼粘貼層，并經(jīng)過熱壓機，壓力為100牛頓、軋輥溫度為135°C，壓軋速度為1米/秒。 對間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料進行切割，使其成為圖2所示。
示例 2圖3是本發(fā)明的第二具體實例，汽車汽車地毯吸聲隔音構(gòu)件。裝飾層為針刺非織造材料，厚度為3. 5毫米，材料為滌綸纖維，顏色為灰黑色，經(jīng)過阻燃整理。阻尼層為天然丁基橡膠，厚度為1毫米。間隔層為合成硅膠，厚度為3毫米，孔距為2毫米，孔徑為0. 2微米， 比表面積為750平方米每克，孔容為0. 35毫升每克，孔隙率為95%。吸聲層為復合熱風非織造材料，厚度為6. 5毫米，平均孔隙直徑為0. 4微米，孔隙率為95%。粘貼層共聚酰胺薄膜，在125°C時可以熔融。裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層等5層材料。裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層兩兩之間緊密粘合，其粘合方法可分為4步第一步，在裝飾層和阻尼層之間鋪放共聚酰胺薄膜，三者從上到下順序為阻尼層、共聚酰胺薄膜、裝飾層， 并經(jīng)過熱壓機。壓力為3000牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為0.5米/秒。壓軋后，不經(jīng)冷卻直接卷裝。第二步，將第一步產(chǎn)生的裝飾層和阻尼層復合體退卷，在阻尼層面鋪放等寬度的共聚酰胺薄膜，在共聚酰胺薄膜上方疊放間隔層，并經(jīng)過熱壓機。壓力為500牛頓、 軋輥溫度為150°C，壓軋速度為1米/秒。第三步，在裝飾層、阻尼層、間隔層形成的復合體與吸聲層之間鋪放共聚酰胺薄膜，并經(jīng)過熱壓機，壓力為3000牛頓、軋輥溫度為150°C，壓軋速度為1米/秒。第四步，將裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層形成的復合體平鋪，在吸聲層一面貼粘貼層，并經(jīng)過熱壓機，壓力為100牛頓、軋輥溫度為135°C，壓軋速度為1米/秒。 對間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料進行切割，使其成為圖3所示。
權(quán)利要求
1.間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料是裝飾層、阻尼層、間隔層、吸聲層和粘貼層等5層材料的復合體，5層材料的組合次序如圖1所示。其中，裝飾層的特征在于該吸聲隔音材料的裝飾層為機織物、針織物、針刺非織造材料或者皮革，在用于車頂棚、門板內(nèi)側(cè)和后備箱等車體內(nèi)可見部位時，可以進行印染和阻燃整理。同時，裝飾層可以與阻尼層能通過物理或者化學的方法緊密結(jié)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，當裝飾層印染和阻燃整理時，染料、阻燃劑和助劑達到或者高于 《國際生態(tài)紡紡織品標準100通用與特別技術(shù)條件版本2010版》要求。根據(jù)權(quán)利要求1，當裝飾層與阻尼層結(jié)合時，兩者的剝離強力應大于1000牛頓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料應包含由阻尼材料構(gòu)成的阻尼層，其中，阻尼材料的功能在于當車體引擎動力傳動使車身整體振動、車體與不平整路面摩擦車產(chǎn)生跳動時，振動和跳動將以動能和噪聲的形式通過間隔層、吸聲層和粘貼層向駕乘空間傳遞，阻尼材料能將動能轉(zhuǎn)化為熱能來減少駕乘空間四壁的振動。在間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料中，阻尼層為厚度1毫米的天然丁基橡膠或者合成橡膠中的異戊橡膠、 乙丙橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料應包含間隔層，其由硅膠材料形成的柔性板，但其表面平整，且為通透結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有蜂窩結(jié)構(gòu)，厚度為3毫米。間隔層表面通孔直徑為0. 1 0. 2微米，孔距為2 3毫米，比表面積為700 800平方米每克，孔容為 0. 3 0. 5毫升每克，平均孔隙率為90% 95%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求4，間隔層應位于阻尼層和吸聲層之間，且與兩者緊密結(jié)合。在阻尼層和吸聲層兩層與間隔層接觸層面上鋪放兩層低熔點共聚酰胺膜，在125°C時可以熔融。熔融狀態(tài)下，通過壓力作用使得阻尼層、吸聲層與間隔層緊密結(jié)合，形成整體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求5，間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料應包含吸聲層，其位于阻尼層和粘貼層之間。吸聲層為復合熱風非織造材料，其有多層纖維網(wǎng)經(jīng)過熱軋而成。吸聲層厚度為3 5毫米，平均孔隙直徑為0. 4 0. 6微米，孔隙率為90% 95%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求6，間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料應包含粘貼層，其特征在于粘貼層能將間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料粘緊密附于車體，其與車體剝離強力大于1000牛頓。在粘貼層為丙綸薄膜，其上由通過點漿處理形成的樹脂粘合劑，在125°C時可以熔融。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6和7，在間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料成型過程中，需要對裝飾層進行印染整理，同時各層之間需要通過粘合劑或粘合膜進行粘結(jié)。因此，在間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料中，所用到的染料、阻燃劑、粘合劑和整理助劑必須達到或者高于《國際生態(tài)紡織品標準100通用與特別技術(shù)條件版本2010版》要求。在《國際生態(tài)紡織品標準100通用與特別技術(shù)條件》新版本發(fā)布時，要達到新版本要求。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料，其包括裝飾層(1)、阻尼層(2)、間隔層(3)、吸聲層(4)和粘貼層(5)。其中，裝飾層為平面載體，且具有微孔隙；阻尼層的主要成分為天然或人工合成橡膠；間隔層由各種材料形成的硬質(zhì)板，但其表面為通透結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有蜂窩結(jié)構(gòu)；吸聲層有非織造材料構(gòu)成；粘貼層為低熔點纖維膜或者低熔點膠膜。間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料，它可以與剛性體進行緊密結(jié)合，且可以被切割為各種形狀，易實現(xiàn)立體構(gòu)型加工。車用間隔約束阻尼結(jié)構(gòu)吸聲隔音材料不僅改善汽車行駛過程中出現(xiàn)的噪音(Noise)、振動(Vibration)和聲振粗糙度(Harshness)，即汽車“NVH”問題，且兼具美學裝飾、保溫調(diào)溫的功能。
文檔編號B32B27/34GK102568467SQ20121000260
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者劉建立 申請人:江南大學