非织造织物幅材常规技术
本发明涉及一种非织造织物幅材并且更具体地涉及使用非织造织物幅材的吸声
材料。
背景技术
吸声材料用于抑制各种类型的噪音。例如,用于车辆外部的吸声材料是用于抑制
渗透车辆内部的车辆外部噪音(当行进时所产生的移动汽车噪音)。在此领域中用作参考文
献的文档的示例包括日本未经审查的专利申请公布2007-261359和日本未经审查的专利申
请公布2009-184296。
在日本未经审查的专利申请公布2007-261359中,公开了用于车辆外部的吸声材
料,该吸声材料具有包含主纤维和粘结剂纤维的非织造织物,其中非织造织物设置有通过
加热设置在非织造织物的表面上的粉状树脂形成的树脂层,并且树脂层是多孔的,其中粉
状树脂的一部分保持在微粒状态。
在日本未经审查的专利申请公布2009-184296中,公开了由复合非织造织物组成
的吸声材料,该复合非织造织物通过层合和整合具有至多0.5dtex的细度的有机纤维非织
造织物(A)和熔喷非织造织物(B)形成,其中有机纤维非织造织物(A)由10重量%至90重
量%的具有1.1至22dtex的细度的核-壳结构的热粘结有机纤维(a)和10重量%至90重量%
的具有2.2至33dtex的细度的实际卷曲类型的聚酯短纤维(b)组成,并且复合非织造织物通
过以下形成:通过使用干燥器进行热处理或通过加热辊在层合的有机纤维非织造织物(A)
和熔喷非织造织物(B)上处理以便于熔化具有核-壳结构的热粘结的有机纤维(a),从而有
机纤维非织造织物(A)和熔喷非织造织物(B)整体地形成。
发明内容
对应于使用环境、使用目的等,吸声材料需要具有频率范围内的高吸声系数。例
如,当用在车辆外部的吸声构件中时,期望的是相对于800Hz至1000Hz频率范围内的声音
(例如,源于道路噪音的噪音诸如当车辆移动时道路表面和轮胎之间的摩擦和碰撞)具有的
优异的吸声系数的吸声材料(例如,具有非织造织物幅材的吸声材料)。
本发明提供作为一种模型的具有非织造织物的非织造织物幅材,该非织造织物具
有熔喷纤维和粘结剂纤维,该粘结剂纤维被布置以便于与熔喷纤维混杂,并且最低程度上
与熔喷纤维在一些混杂点处熔凝,非织造织物的重量/单位面积为400g/m2至1500g/m2,并且
非织造织物的挠曲刚度为2.0N/50mm至20.0N/50mm。
通过本发明,可能的是提供当用于车辆外部的吸声构件(例如,翼子板内衬)中时,
相对于800Hz至1000Hz频率范围内的声音具有的优异的吸声系数的非织造织物幅材。
附图说明
图1是示出了第一实施方案的非织造织物幅材的示例的示意性剖面图。
图2是示出了构成第一实施方案的非织造织物幅材的非织造织物的生产方法的示
意图。
图3是示出了第二实施方案的非织造织物幅材的示例的示意性剖面图。
图4(a)是用于示出翼子板内衬的安装位置的示意图。
图4(b)是沿(a)中线IVb-IVb的局部剖面图。
图5(a)示出了针对工作例1至6和比较例1至4的非织造织物幅材,竖直入射的声音
的吸收系数的测量结果。
图5(b)示出了在800Hz和1000Hz的频率下,针对工作例1至6和比较例1至4的非织
造织物幅材,竖直入射的声音的吸收系数的测量结果。
图6(a)示出了针对工作例7至9的非织造织物幅材,竖直入射的声音的吸收系数的
测量结果。
图6(b)示出了在800Hz和1000Hz的频率下,针对工作例7至9的非织造织物幅材,竖
直入射的声音的吸收系数的测量结果。
图7(a)示出了针对参考例1至5的非织造织物幅材,竖直入射的声音的吸收系数的
测量结果。
图7(b)示出了在800Hz和1000Hz的频率下,针对参考例1至5的非织造织物幅材,竖
直入射的声音的吸收系数的测量结果。
具体实施方式
下面将参考附图详细说明本发明的优选实施方案,但是本发明的非织造织物幅材
不限于以下实施方案。在以下说明中,相同或等同的部分用相同的符号标记,并且将省略重
复的说明。
在本说明书中,熔喷纤维是指具体地在通过熔化热塑性材料,经由模头(金属模
具)模制成螺纹形状(或长丝形状)的纤维当中,通过挤出到高速气体(例如,空气)的流动中
狭窄地形成的纤维。通过高速气体的流动拉伸模制为螺纹形状或长丝形状的熔融的热塑性
材料并且减小它的直径。这些熔喷纤维的纤维直径可小于大约20微米(μm)或大约1至10μm。
此外,粘结剂纤维是指用于连接纤维(例如,通过熔凝连接)的粘结剂卷的短纤维。
此外,幅材是指当纤维与另一个连接或缠结时形成的制品(例如,片材)。
首先,将描述第一实施方案的非织造织物幅材。
图1是示出了第一实施方案的非织造织物幅材的示例的示意性剖面图。第一实施
方案的非织造织物幅材10由单层非织造织物2组成,该单层非织造织物2具有熔喷纤维和粘
结剂纤维。粘结剂纤维被布置以便与熔喷纤维混杂,并且最低程度上两种纤维在一些混杂
点处熔凝。
在非织造织物2中,混杂从模头连续地注入的呈熔融状态的多个熔喷纤维(长纤
维)和面向各种方向的粘结剂纤维(短纤维),并且最低程度上两种纤维在熔喷纤维与粘结
剂纤维的一些交汇处熔凝。在非织造织物2中,粘结剂纤维和其它粘结剂纤维之间以及熔喷
纤维和粘结剂纤维之间的纤维可能存在熔凝。以下将详细描述具体的生产方法,但非织造
织物2可通过以下获得:例如,通过相对于从模头连续注入的熔喷纤维的流动,吹塑和混杂
粘结剂纤维以便形成由熔喷纤维和粘结剂纤维组成的幅材,然后通过加热压缩该幅材,并
且压制处于其中粘结剂纤维面向各种方向分散的状态的幅材。
因此,粘结剂纤维优选地具有热特性,该热特性允许当幅材被加热等时,该粘结剂
纤维熔化或软化以便于与熔喷纤维熔凝。此外,粘结剂纤维的熔化温度(或软化温度)优选
地低于熔喷纤维的熔化温度(或软化温度)。在此,熔化温度是指根据JIS K7121(1987)的
“熔化温度”,并且软化温度是指根据JIS K7206(1999)的“维卡软化温度”。
构成第一实施方案的非织造织物幅材10的非织造织物2具有400g/m2至1500g/m2的
总体重量/单位面积和2.0N/50mm至20.0N/50mm的挠曲刚度。
接着,将描述第一实施方案的非织造织物幅材10的生产方法。第一实施方案的非
织造织物幅材10包含由单层组成的非织造织物2,因此非织造织物2的生产方法对应于非织
造织物幅材10的生产方法。
通过使用用于供应熔喷纤维的单元和用于供应粘结剂纤维的单元制备幅材60并
且然后加热和压制幅材60,可产生非织造织物2。图2是示出了构成第一实施方案的非织造
织物幅材的非织造织物2的生产方法的示意图。此装置与Hauser的美国专利4,118,531中公
开的装置相同。
如图2中所示,使用具有挤出器(未示出)和熔喷模头100的熔喷装置,将从挤出器
供应的熔融树脂从熔喷模头100挤出以便形成熔喷纤维52(熔喷法),该熔喷模头100具有推
动熔融热塑性材料(热塑性树脂等)所通过的挤出室101、挤出熔融热塑性材料所通过的模
头孔102和以高速强迫地注入气体(通常加热气体)所通过的协调气体孔103。这种高速气体
向外延伸并且精炼挤出的热塑性材料。当精炼的热塑性材料(精炼纤维)移动至积聚装置的
形成表面时,热塑性材料凝聚。精炼的纤维的长宽比(长度与纤维直径的比率)逐渐接近无
穷大。熔喷纤维可在精炼的时间点处通过高速气体被切断,因此已知纤维的长度不是必须
一致的。
图2中示出的熔喷装置可具有常规结构,诸如Wente Van A.的“Superfine
Thermoplastic Fibers(超精炼的热塑性纤维)”或海军研究实验室(Naval Research
Laboratories)的报告4364中公开的常规结构,并且两种均被Hauser的美国专利4,118,531
引用。
幅材60通过将以此方式形成的熔喷纤维52吹塑至包括表面上具有打开的细小的
洞以便于在鼓表面上积聚纤维的筛网等的转鼓105产生。此鼓105具有至少与熔喷模头100
的宽度相同的宽度。此外,将鼓105的表面设定为距熔喷模头100 0.3至1m或0.38至0.64m范
围内的距离。在图2中,示出了其中纤维在转鼓105的表面上积聚的示例,但积聚对象(积聚
装置)可以是例如,传动带等或多个鼓或传动带的组合。此外,抽吸装置可设置在其中纤维
积聚的积聚装置的表面的背侧(形成表面),并且熔喷纤维52可在它们被吹塑至形成表面上
的同时被抽吸。
优选地将鼓105的旋转速度(或积聚装置的运行速度)设定至足以比熔喷纤维52的
注入速率慢的旋转速度。通过调节鼓105的旋转速度,调节所得幅材60和非织造织物2的重
量/单位面积是可能的。例如,当将鼓的旋转速度设定至慢水平时,鼓表面上积聚的纤维的
量增加,这使得增加重量/单位面积是可能的。
当通过将熔喷纤维52吹塑至鼓105上形成幅材60时,使用被定位在熔喷装置上方
的纤维吹塑装置,可将粘结剂纤维54混合到幅材60中。即,如图2所示,使用纤维吹塑装置进
行粘结剂纤维54的混合,该纤维吹塑装置具有斜槽108、驱动辊109、刺辊106、导管110以及
空气供应导管111。用作粘结剂纤维54的原材料的纤维聚集体107沿斜槽108由驱动辊109移
动。当其前端达到驱动辊109的下部时,它被刺辊106扯下,并且从纤维聚集体107扯下的纤
维被供应至导管110作为粘结剂纤维54。当由刺辊106的旋转而生成的气流或从空气导管
111供应的气流流入导管110时,逆着从熔喷模头100注入的熔喷纤维52的流动吹塑粘结剂
纤维54。以此方式,将粘结剂纤维54并入熔喷纤维52的流动中是可能的,并且借此产生其中
熔喷纤维52和粘结剂纤维54彼此混合的幅材60。这导致其中熔喷纤维52和粘结剂纤维54在
幅材60中混杂的状态。可基于刺辊106的旋转速度、来自空气供应导管111的空气的供应速
率等设定粘结剂纤维54的吹塑的量(即,粘结剂纤维54的混杂比率)。
可通过常规纤维打开设备产生纤维聚集体107。例如,它可通过回丝机(garnet
machine)–也就是RANDO-WEBBER产生。
接着,本发明的非织造织物2(非织造织物幅材10)是通过加热和压制幅材60产生
的。此时,熔喷纤维52和粘结剂纤维54被充分地加热,以便在它们的接触(交汇)点诱导熔
凝,并且在幅材60的厚度方向上,在向上和/或向下方向上被压制和压缩。通过控制幅材60
的加热和压制条件,可调节所得非织造织物的厚度和密实度。非织造织物2可在被模制成期
望的形状后使用,但非织造织物2也可在获得非织造织物2后模制,并且上述加热和压制也
可在幅材60模制成期望的形状后进行。
可根据构成幅材60的纤维的类型,适当地设定加热温度,但是温度等于或高于其
中至少一些粘结剂纤维54熔化的温度。温度优选地是其中粘结剂纤维54熔化但熔喷纤维52
不熔化的温度。当使用具有核-壳结构的粘结剂纤维时,可在仅壳部分熔化的条件下使用它
们。加热方法不受限制,并且使用照射器、加热器等直接加热幅材的方法、在压缩的同时通
过加热在压缩的同时使用的压制装置的压制部分的间接加热幅材的方法等可被使用。
可适当地设定压制压力,并且例如设定为10MPa。压制的方法不受限制,可使用使
用压制机、压延机、压力辊等的压制方法。
非织造织物2的重量/单位面积为400g/m2至1500g/m2,但优选地600g/m2至1500g/
m2,更优选地800g/m2至1500g/m2并且甚至更优选地100g/m2至1500g/m2。通过将重量/单位面
积设定至至少400g/m2,向非织造织物提供中度的挠曲刚度是可能的。此外,通过将重量/单
位面积设定为至多1500g/m2,改善中等频率范围(例如,800Hz至1000Hz)内的吸声系数是可
能的。非织造织物2的重量/单位面积可通过控制熔喷纤维52与粘结剂纤维54的含量比率、
在上述非织造织物2的生产方法中熔喷纤维52的注入速率、粘结剂纤维54的吹塑速率、积聚
装置的运行速度等来调节。
非织造织物2的挠曲刚度为2.0N/50mm至20.0N/50mm,但优选地3.0N/50mm至
20.0N/50mm,更优选地5.0N/50mm至20.0N/50mm,以及甚至更优选地7.0N/50mm至20.0N/
50mm。通过将挠曲刚度设定为至少2.0N/50mm,进一步改善具有非织造织物幅材的吸声材料
的吸声系数–具体地,800Hz至1000Hz频率范围内的吸声系数是可能的。此外,将通过将挠曲
刚度设置为至多15.0N/50mm,改善中等频率范围(例如,800Hz至1000Hz)内的吸声系数是可
能的。非织造织物2的挠曲刚度可通过控制熔喷纤维52与粘结剂纤维54的含量比或非织造
织物2的重量/单位面积、幅材60的压缩处理等来调节。挠曲刚度指示基于JIS K7074(1998)
的三点挠曲测试(方法A)测量的值。
非织造织物2的厚度无具体限制,并且可以是至多10mm、至多5mm或至多3mm。当非
织造织物2的厚度在此这种范围内时,即使在狭窄的空间内,使用此实施方案的非织造织物
幅材10是可能的,这是优选的。
非织造织物2的密实度无具体限制,并且可以是至少15%、至少20%、至少25%、至
少30%或至少40%。在本说明书中,非织造织物的密实度是通过用非织造织物的体密度除
以构成非织造织物的材料的密度获得的值(百分比),并且用作非织造织物的填充特性、气
密度[原文如此:从“机密性(confidentiality)”校正(日语源中错误)]、透气性等的指标。
非织造织物的密实度可通过工作例中描述的方法确定。
非织造织物2的通风阻力可以是至少1000Ns/m3、至少2000Ns/m3、至少3000Ns/m3、
至少5000Ns/m3、至少8000Ns/m3或至少10,000Ns/m3。
用于提供构成非织造织物2的熔喷纤维52的树脂无具体限制,只要它当加热时熔
化,并且可通过熔喷装置熔化和纺粘。热塑性树脂等可用作这种树脂。热塑性树脂可选自,
例如,聚烯烃,诸如聚乙烯(PE)和聚丙烯0PP),聚酯诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚
对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯(PCT)、聚乳酸(PLA)、聚丙
烯腈、聚醋酸酯、聚酰胺树脂以及其它热塑性树脂诸如本技术领域中已知的那些。在这些树
脂中,从成本、可加工性等的角度,可使用PBT或PP。此外,从减少重量的角度,可使用具有甚
至更低的比重的PP。
在剖面形状、纤维直径、长度等方面,熔喷纤维52无具体限制。熔喷纤维52具有小
于大约20μm并且通常大约1至10μm的纤维直径,因此相比于通过由典型纤维组成的非织造
织物制成的吸声材料,使用熔喷纤维52的非织造织物幅材10表现出相对于表面密度,纤维
的相对数目的增加。这使得将渗透通过非织造织物幅材10的声能有效地转化为空气摩擦能
是可能的,这导致了高吸声特征。
因为粘结剂纤维54构成非织造织物2,使用具有比在树脂的表面的至少一部分上
提供熔喷纤维52的树脂的熔化温度(或软化点温度)低的熔化温度(或软化点温度)的部分
的纤维是可能的。例如,使用其中粘结剂纤维54的对应部分的熔化温度(或软化点温度)比
熔喷纤维52的熔化温度(或软化点温度)低至少大约10℃的纤维是可能的。此外,在某些实
施方案中,温度可以低于至少大约20℃。具有这种部分获得作为粘结剂的功能。上述作为用
于提供熔喷纤维52的树脂的示例给出的树脂可用作用于提供粘结剂纤维54的树脂。例如,
低熔点的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等可用作粘结剂纤维54的
低熔点部分。
粘结剂纤维54无需是具有自始至终相同的熔点的材料,并且只要它们在至少表面
上具有低熔化温度(或低软化点温度),即可使用它们。例如,可使用具有其中仅壳部分具有
低熔化温度(或低软化点温度)的核-壳结构的纤维。当使用具有这种核-壳结构的纤维时,
当与熔喷纤维52混合时仅粘结剂纤维54的具有低熔化温度(或低化点温度)的壳部分熔化,
并且核部分连同熔喷纤维52作为纤维保留。
构成非织造织物2的粘结剂纤维54(短纤维)在它的剖面形状、纤维直径或纤维长
度方面无具体限制,但可使用例如通过切割纺粘纤维产生的具有大约10mm至100mm的纤维
长度的纺织纤维(staple fiber)。
粘结剂纤维54的细度可广泛变化,但通常在1分特(dtex)至100分特的范围内。另
选地,细度可在大约2分特至50分特的范围内或大约2分特至15分特的范围内。
粘结剂纤维54的纤维长度可广泛变化,但优选地在大约10mm至100mm的范围内,并
且甚至更优选地在大约25mm至60mm的范围内,并且还可使用长度150mm的纤维。此外,粘结
剂纤维还可卷曲以便于每1至10的范围内或大约3至5的范围内的数目的卷曲具有1cm。
粘结剂纤维54的含量优选地为30质量份至85质量份,并且更优选地50质量份至80
质量份每100质量份熔喷纤维52和粘结剂纤维54的总量。通过将粘结剂纤维54的含量设定
为至少30质量份,进一步改善所得非织造织物2的挠曲刚度是可能的。此外,通过将粘结剂
纤维54的含量设定为至多85质量份,向具有所得非织造织物的吸声材料提供中等刚性,同
时保持800Hz至1000Hz的频率范围内的优异的吸声系数是可能的。可通过在产生非织造织
物2的同时,控制粘结剂纤维54的吹塑速率(即,粘结剂纤维54的混杂比率),调节粘结剂纤
维54的含量。
非织造织物2还可在不减弱本发明的效应的范围内含有其它组成材料。例如,非织
造织物2可含有具有等于或高于用于提供熔喷纤维52的树脂的熔化温度的熔化温度的纺成
纤维。
因为第一实施方案的非织造织物幅材10设置有上述配置,所以它具有优异的吸声
系数并且在其中空气层和非织造织物幅材10连续布置的情况中可表现出特别优异的吸声
系数。具体地,在800Hz至1000Hz的频率范围内,它具有优异的声音吸收。在800Hz至1000Hz
的频率范围内,常规吸声材料(例如,具有非织造织物幅材的吸声材料)具有低吸声系数,即
使该材料在高频率范围中具有优异的声音吸收。因为此频率范围内的声音对应于道路噪音
峰值,所以第一实施方案的非织造织物幅材10还适用于车辆外部吸声部分诸如翼子板内
衬。
接着,将描述第二实施方案的非织造织物幅材。第二实施方案的非织造织物幅材
是具有上述多个非织造织物的多层结构的非织造织物幅材。
图3是示出了第二实施方案的非织造织物幅材的示例的示意性剖面图。图3中示出
的第二实施方案的非织造织物幅材11是具有两层结构的非织造织物幅材,该两层结构由第
一非织造织物4和第二非织造织物6组成。第一非织造织物4和第二非织造织物6均为具有熔
喷纤维和粘结剂纤维的非织造织物,该粘结剂纤维被布置以便与熔喷纤维混杂并且最低程
度上在一些混杂点处与熔喷纤维熔凝,但两种非织造织物在构成非织造织物的纤维的组成
或通风阻力的方面彼此有所不同。然而,但针对整个非织造织物幅材11(双层非织造织物)
测量时,重量/单位面积在400g/m2至1500g/m2的范围内,并且挠曲刚度在2.0N/50mm至
20.0N/50mm的范围内。
第二实施方案的非织造织物幅材11的第一非织造织物4和第二非织造织物6均具
有与针对第一实施方案的非织造织物幅材10所述的非织造织物的结构相同的结构。即,面
向各种方向的粘结剂纤维(短纤维)与熔喷纤维(长纤维)混杂,从而产生呈其中最低程度上
在熔喷纤维与粘结剂纤维的一些交汇处熔凝的形式的非织造织物。
在第二实施方案的非织造织物幅材11中,第二非织造织物6的重量/单位面积可小
于第一非织造织物4的重量/单位面积。通过使用这种双层构造,建立本身具有更高的强度
和吸声特性的非织造织物幅材是可能的。
第二实施方案的非织造织物幅材11可以是其中第一非织造织物4和第二非织造织
物6通过加热和压制熔凝的一种非织造织物幅材或其中使用粘合剂等将第一非织造织物4
和第二非织造织物6彼此附接的一种非织造织物幅材。
第一非织造织物4的重量/单位面积可以是至少400g/m2并且小于1500g/m2,至少
600g/m2并且小于1500g/m2或至少800g/m2并且小于1500g/m2。通过将重量/单位面积设定至
至少400g/m2,向所得层合体8提供中度的挠曲刚度是可能的,这是优选的。此外,通过将重
量/单位面积设定至小于1500g/m2,当使用层合体8时,改善中等频率范围(例如,800Hz至
1000Hz)内的吸声系数是可能的,这是优选的。
第二非织造织物6的重量/单位面积可大于0g/m2并且至多400g/m2、大于50g/m2并
且至多400g/m2、大于200g/m2并且至多400g/m2或大于300g/m2并且至多400g/m2。
在第二实施方案的非织造织物幅材11中,密实度无具体限制,但当针对整个非织
造织物幅材11(双层非织造织物)测量时,密实度优选地是至少15%、至少20%、至少25%、
至少30%或至少40%。此外,在非织造织物幅材11中,第一非织造织物4的密实度无具体限
制,但可以是至少15%、至少20%、至少25%、至少30%或至少40%。此外,通过将第一非织
造织物4的密实度设定为至少15%,建立甚至更高强度和吸声特征的具有双层构造的非织
造织物幅材是可能的。
第一实施方案和第二实施方案的非织造织物幅材在处理成对应于其应用的形状
后可使用。在这种情况中,非织造织物幅材在压制模制装置等模具中被加热和压制,并且模
制为指定形状以便获得期望的模制产品。
还将第一实施方案和第二实施方案的非织造织物幅材适合地用作车辆外部的吸
声构件。例如,非织造织物幅材可合适地用于车辆的翼子板内衬、引擎底罩或主体底罩。此
后将描述在其中非织造织物2用作车辆外部的吸声构件并且具体地汽车的翼子板内衬的模
型。
图4是示出翼子板内衬的安装位置的示例的示意性剖面图。如图4(a)和(b)所示,
将翼子板内衬(模制为对应于轮胎外壳的形状的非织造织物幅材)200固定至在车体500内
形成的轮胎外壳302(翼子板300下面并且轮胎304上面)以便定位在距轮胎外壳302一定的
距离处。
用于将翼子板内衬200附接至轮胎外壳302的附接装置(或固定装置)无具体限制。
例如,保持装置(例如,夹具)可设置在轮胎外壳侧上以便将轮胎外壳302固定至翼子板内衬
200,或可在翼子板内衬200中设置洞以便通过装配将它固定至轮胎外壳。
由翼子板内衬200和轮胎外壳302形成的空间210可以是由包括空气层、毡层等的
吸声构件组成的层。当设置有由吸声构件组成的层时,这些层与翼子板内衬整体形成,并且
可用作用于防止车辆的噪音或车辆外部噪音(当行进时生成的移动的车的噪音等)渗透到
车辆中的吸声结构。即,此实施方案的吸声结构设置有吸声层诸如翼子板内衬和包括空气
层、毡层等的吸声构件组成的层。优选地,由为空气层的吸声构件组成的层的结构作为吸声
结构。
由吸声构件组成的层的厚度L1可以是5至40mm,并且在一个模型中5至20mm。
从另一个透视图,此实施方案提供了翼子板内衬附接结构以用于将翼子板内衬
200附接至汽车的轮胎外壳302,其中翼子板内衬200以距轮胎外壳302一定距离定位和附
接,并且翼子板内衬200包含上述非织造织物幅材。
在上述翼子板内衬附接结构中,上述附接模型无具体限制并且可以是例如,其中
翼子板内衬200通过设置在轮胎外壳302侧上的保持装置(例如,夹具)固定至轮胎外壳302
的一种,或其中翼子板内衬200通过在翼子板内衬200中设置洞并且将它装配至轮胎外壳
302上固定的一种。
此外,在上述翼子板内衬的附接结构中,由翼子板内衬200和轮胎外壳302形成的
空间210可以是由包括空气层、毡层等的吸声构件组成的层。
当设置有由吸声构件组成的层时,这些层与翼子板内衬整体形成,并且可用作用
于防止车辆的噪音或车辆外部噪音(当行进时生成的移动的车的噪音等)渗透到车辆中的
吸声结构。优选地,其中设置有空气层作为吸声结构是优选的。
从另一个透视图,此实施方案还可被看做用于防止车辆外部噪音渗透到车辆中的
方法。即,此实施方案提供了用于防止车辆外部噪音渗透到车辆中的方法,其中翼子板内衬
以距轮胎外壳一定的位置处定位,并且翼子板内衬设置有上述非织造织物幅材。在此实施
方案的方法中,翼子板内衬可被定位以便距离轮胎外壳5至40mm,或可被定位以便距离轮胎
外壳5至20mm。当轮胎外壳的表面不平滑时,可将轮胎外壳和翼子板内衬之间的分隔距离认
为是它的平均值。
根据上述方法,吸声结构在轮胎外壳的下部处形成,这获得用于防止车辆外部噪
音渗透到车辆中的优异的性能,该吸声结构包含由具有上述非织造织物幅材的翼子板内衬
组成的吸声材料层和由包括空气层等的吸声构件组成的层。具体地,这获得了在800Hz至
1000Hz的频率范围内优异的吸声系数,这使得有效地防止道路噪音渗透到车辆中成为可
能。
工作例
以下使用工作例更具体地描述本发明,但本发明不限于以下工作实例。
(工作例1)
将聚丙烯(由Sun Allomer公司生产)用作熔喷纤维,并且具有2.9μm的纤维直径的
熔喷纤维通过挤出机从熔喷模头纺粘,从而使得重量/单位面积为137g/m2。混合具有核-壳
结构的460g/m2的粘结剂纤维(由尤尼吉可(Unitika)公司生产的4080,细度:6.6dtex,纤维
长度:32mm)以便在熔喷纤维纺粘后直接与幅材合并,并且从而产生具有597g/m2的总重量/
单位面积的幅材,该核-壳结构具有作为核材料的聚对苯二甲酸乙二醇酯和作为壳材料的
聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物。在137℃和10MPa的条件下,将幅材加热并且压缩60秒,以便
获得具有1.8mm的厚度的非织造织物(1)。以此方式,获得由单层非织造织物(1)组成的非织
造织物幅材。熔喷纤维的比重为0.91g/cm3,并且粘结剂纤维的比重为1.38g/cm3。此外,熔喷
纤维的比重为0.91g/cm3,并且粘结剂纤维的比重为1.38g/cm3[原文如此:此句在源文件中
逐字重复]。
基于下述方法测量非织造织物(1)的重量/单位面积、挠曲刚度、厚度、体密度、密
实度以及通风阻力。结果如表1所示。此外,可使用下述方法测量纤维直径。
[重量/单位面积的测量]
通过制备三种织物并且测量每个样品的重量,测量非织造织物(1)的重量/单位面
积(g/m2),其中非织造织物(1)被切割成具有133mm的直径的圆形。从三种织物的平均值确
定重量/单位面积。
[挠曲刚度的测量]
基于JIS K7074(1998)的三点挠曲测试(方法A),测量非织造织物(1)的挠曲刚度。
[厚度]
使用根据ASTM F778-88的测量方法,测量非织造织物(1)的厚度(mm)。首先,制备
三种织物,在其中非织造织物(1)被切割成具有133mm的直径的圆形。制备具有一对板的测
量装置,该对板具有100mm的直径的上部板和下部板,并且在将16g的砝码放置在上部板并
且上升后,将样品放置在下部板的中心。将上部板和下部板之间的距离调节至1.0cm的高
度,并且使上部板从此高度移动远离并且在该上部板的自身重量下下落至下部板。在此状
态下等待三秒,使用提供的测微器,测量上部板和下部板之间的距离。将测量值用作非织造
织物(1)的厚度。
[密实度的测量]
非织造织物(1)的密实度(%)指示通过用非织造织物(1)的体密度ρ1除构成非织
造织物(1)的材料的密度ρ2所确定的值并且表达为百分比。通过用由上述方法确定的非织
造织物(1)的重量/单位面积除由上述方法确定的非织造织物(1)的厚度来确定非织造织物
(1)的体密度ρ1。此外,从由原材料供应商提供的熔喷纤维和粘结剂纤维的密度和熔喷纤维
与粘结纤维的混杂比率确定密度ρ2。
[通风阻力的测量]
基于ASTM C 522测量非织造织物(1)的通风阻力(Ns/m3)。制备一种织物,在其中
非织造织物(1)被切割成具有5.25英寸(13.33mm)的直径的圆形。将被切割成圆形的非织造
织物(1)固定至样品镜台。在非织造织物(1)的100cm2的范围内,在垂直的方向上供应压缩
空气,并且测量在垂直于非织造织物的表面的方向上产生的压力差。
[竖直入射的声音的吸收系数的测量]
基于ASTM的E 1050-98的双麦克风法测量非织造织物幅材的吸声系数
(“Impedance and Absorption Using A Tube,Two Microphones and A Digital
Frequency Analysis System(采用管、两个麦克风和数字频率分析系统的阻抗和吸收)”)。
将测量范围设定为125Hz至1600Hz。双麦克风法是通过使用两个麦克风在声音阻抗管中测
量声压来确定吸声系数的方法。具体地,将非织造织物幅材设定距声音阻抗管内部的刚体
表面(提供了10mm的空气层)10mm的距离,其中一端用作刚体表面,并且因为表面的一侧用
作非织造织物幅材的刚体表面,所以通过从相对侧的表面插入声压来测量吸声系数。
[表1]
[纤维直径的测量]
使用以下方法测量熔喷纤维的纤维直径(μm)。
通过图像分析非织造织物片段的SEM显微照片,通过测量纤维的“平均几何直径”
来确定熔喷纤维的纤维直径(μm)。更具体地,从非织造织物幅材测试片段切割1cm×1cm的
测试片段并且附接至具有扫描电镜的样品镜台。将样品片段放置于其上的样品镜台插入扫
描显微镜,并且使用20kV的加速电压、大约15mm的运行距离和0°的样品倾斜,在低真空模式
下观察它的图像。使用在500x和1000x的放大率下捕捉的经反射的电子图像,测量几何直
径。在每个样品的电子显微图片中,测量随意选择的5至10个熔喷纤维的几何直径,并且将
它们的平均值用作“平均几何直径”。
(工作例2至6和比较例1至4)
通过以与工作例1中相同的方式制备与非织造织物获得非织造织物幅材,不同之
处在于适当地调节加热和压缩的条件以便于实现表1中列出的含量比率。以与工作例1中相
同的方式测量所得非织造织物幅材的重量/单位面积、挠曲刚度、厚度、体密度、密实度以及
通风阻力。还估算非织造织物幅材的竖直入射的声音的吸收系数。结果如表1所示。图5示出
了在工作例1至6和比较例1至4的非织造织物幅材上进行的吸声系数的测量结果。
(工作例7)
通过使用粘合剂附接工作例2中获得的非织造织物(2)和比较例2中获得的非织造
织物(B)获得具有双层构造的非织造织物幅材。以与工作例1中相同的方式估算由两层组成
的所得非织造织物幅材的重量/单位面积、挠曲刚度、厚度、体密度、密实度以及通风阻力,
并且还估算具有双层的非织造织物幅材的竖直入射的声音的吸收系数。结果如表2所示。通
过放置非织造织物幅材以使得第一非织造织物在声压的入射侧上来进行竖直入射的声音
的吸收系数的测量。
[表2]
(工作例8和9)
以与工作例7中相同的方式获得具有双层构造的非织造织物幅材,不同之处在于
表2中列出的非织造织物被用作第一非织造织物和第二非织造织物。以与工作例1中相同的
方式估算由两层组成的非织造织物的重量/单位面积、挠曲刚度、厚度、体密度、填充速率以
及通风阻力,并且还估算具有双层的非织造织物幅材的竖直入射的声音的吸收系数。结果
如表2所示。图6示出了在工作例7至9的非织造织物幅材上进行的竖直入射的声音的吸收系
数的测量结果。通过放置非织造织物幅材以使得第一非织造织物在声压的入射侧上来进行
竖直入射的声音的吸收系数的测量。
(参考例1至5)
作为参考例,对于循环作为由包含纺成纤维和粘结剂纤维的非织造织物组成的翼
子板内衬的吸声材料的吸声材料(1)至(5),以与工作例1相同的方法估算吸声材料的重量/
单位面积、挠曲刚度、厚度以及通风阻力并且估算吸声材料的竖直入射的声音的吸收系数。
结果如表3所示。通过放置非织造织物幅材以使得第一非织造织物在声压的入射侧上
进行竖直入射的声音的吸收系数的测量。图7示出了在参考例1至5的吸声材料上
进行的竖直入射的声音的吸收系数s的结果。
[表3]
在表3中,PET是指聚对苯二甲酸乙二醇酯,PP是指聚丙烯,并且SBR是指苯乙烯-丁
二烯橡胶。