高耐热隔音吸声材料的制造方法_2

文档序号:8926356阅读:来源:国知局
中能够成型为所需形状,因此能够实现简化工 序的效果。
[0036] 并且,根据本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法,具有显著的效果:提供一种 安装于距离引擎及排气系统的噪音源最近的部位,从而减少引擎放射噪音及排气系统放射 噪音以减少车辆内噪音的隔音吸声材料。
[0037] 并且,根据本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法,具有显著的效果:提供一种 用于200°C以上的金属部件周围,发挥隔热功能,从而能够保护周围的塑料及橡胶部件的隔 音吸声材料。
[0038] 因此,按照本发明的制造方法制造出的隔音吸声材料可应用于空调、冰箱、洗衣 机、除草机等电器领域、车辆、船舶、航空器等运输机领域或墙材、地板材等建筑材料领域等 需要防音、吸声或隔音的领域。按照本发明的制造方法制造出的隔音吸声材料可应用于维 持200°C以上高温的噪音产生装置上。尤其是,当将按照本发明的制造方法制造出的隔音吸 声材料应用于车辆领域时,可紧密结合于车辆的引擎及排气系统等噪音产生装置,或与噪 音产生装置相隔预定距离设置,或成型为噪音产生装置的部件。
【附图说明】
[0039] 图1为根据本发明一实施例的高耐热隔音吸声材料的制造方法的流程图。
[0040] 图2为浸渍于粘合剂前后的无纺布的电子显微镜照片(X300)。(A)为经过针刺 步骤制造的无纺布的照片。(B)和(C)为经过粘合剂浸渍步骤后的粘合剂浸渍无纺布的照 片,其中(B)为在80重量份无纺布中浸渍20重量份粘合剂的粘合剂浸渍无纺布的照片, (C)为以50重量份无纺布为基准,浸渍50重量份粘合剂的粘合剂浸渍无纺布的照片。
[0041] 图3为根据本发明一实施例的尚耐热隔音吸声材料的制造方法制造出的尚耐热 隔音吸声材料的照片与现有的铝热保护装置的照片的对比示意图。
[0042] 图4为为减少排气系统放射噪音而分别安装根据本发明一实施例的高耐热隔音 吸声材料的制造方法制造出的高耐热隔音吸声材料和现有的铝热保护装置的实例对比示 意图。
[0043] 图5为示出了将隔音吸声材料成型为部件并在车辆的噪音产生装置上使用的简 略图。(A)为适用于车辆引擎的隔音吸声材料的成型照片,(B)为将隔音吸声材料安装于车 辆引擎的一部分的照片。
[0044] 图6为隔音吸声材料与车辆的噪音产生装置相隔预定距离设置的简略图。(A)为 适用于车辆本身的下部的隔音吸声材料的成型照片,(B)为将隔音吸声材料附着于车辆本 身的下部的照片。
[0045] 图7为根据无纺布的密度比较隔音吸声材料的吸声性能的图表。
[0046] 图8为比较根据本发明一实施例的高耐热隔音吸声材料的制造方法制造出的高 耐热隔音吸声材料与现有的铝隔热板的隔热性能的图表。
【具体实施方式】
[0047] 下面,具体说明本发明优选实施例和各成分的物性,下面说明的内容用于使本领 域技术人员能够容易实施本发明,并不是用于限定本发明的技术思想及保护范围。
[0048] 本发明涉及一种高耐热隔音吸声材料的制造方法,更为具体地,包括:对极限氧指 数(LOI)为25%以上、耐热温度为200°C以上的纤维原料进行打浆及混纤的打浆混纤步骤; 使所述打浆混纤步骤中打浆及混纤后的纤维原料以连续的状态形成薄片状的网状物的网 状物形成步骤;叠合并相互层叠在所述网状物形成步骤中形成的网状物,从而形成层叠网 状物的网状物层叠步骤;通过织针的上下运动使在所述网状物层叠步骤中形成的层叠网状 物相互结合,从而形成无纺布的针刺步骤;使在所述针刺步骤中形成的无纺布浸渍于分散 有耐热温度为200°C以上的热硬化性粘合剂树脂的粘合剂溶液中,从而形成粘合剂浸渍的 无纺布的粘合剂浸渍步骤;从在所述粘合剂浸渍步骤中形成的粘合剂浸渍的无纺布中去除 溶剂,使得只留存所述热硬化性粘合剂树脂,从而形成硬化性毛毡作为隔音吸声材料使用 的溶剂回收步骤。
[0049] 并且,根据本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法,在所述溶剂回收步骤 (Slll)之后,还包括在150~300°C的温度条件下成型干燥后的无纺布,从而制作出所需形 状的隔音吸声材料的成型步骤(S121)。
[0050] 根据以本发明的制造方法制造出的隔音吸声材料具有以下优点:粘合剂细微且 整体均匀地分布于包含耐热纤维的无纺布丝线的表面上,以附着的方式存在,与粘合剂浸 渍之前的无纺布相比形成更细小的通气孔,从而具有优秀的吸声性、阻燃性、耐热性及隔热 性,并且利用与耐热纤维无纺布位于同一层的粘合剂能够成型为所需的立体形状。
[0051] 如图1所示,根据本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法包括打浆混纤步骤 (S101)、网状物形成步骤(S103)、网状物层叠步骤(S105)、针刺步骤(S107)、粘合剂浸渍步 骤(S109)及溶剂回收步骤(S111)。
[0052] 下面依照图1的流程图,详细说明本发明的高耐热隔音吸声材料的制造方法。
[0053] 所述打浆混纤步骤(SlOl)可通过对一种极限氧指数(LOI)为25%以上、耐热温 度为200°C以上、每厘米存在1~10个波纹、直径为1~33 μ m且长度为20~IOOmm的纤 维原料进行打浆(敲打),或者混合一种以上的极限氧指数(LOI)为25%以上、耐热温度为 200°C以上、每厘米存在1~10个波纹、直径为1~33 μ m且长度为20~IOOmm的纤维原 料,或者以上述的方式打浆并混纤完成,另外,为使纤维均匀分散,可使用鼓风工序。
[0054] 本发明的打浆混纤步骤(SlOl)中使用的纤维原料为成为高耐热隔音吸声材料的 基材的原料,实现吸收引擎放射噪音及排气系统放射噪音以减少传入车辆内部的噪音的功 能。
[0055] 在本发明中,使用极限氧指数(LOI)为25%以上、耐热温度为150°C以上的耐热纤 维作为纤维原料。能经受高温及超高温条件且具有优异耐久性的原料均可作为耐热纤维使 用。优选地,使用极限氧指数为25~80%、耐热温度为150~3000°C的耐热纤维。尤其是, 优选地,使用极限氧指数(LOI)为25~70%、耐热温度为200~1000°C的耐热纤维。并且, 使用细度为1~15旦尼尔,优选1~6旦尼尔,丝线长度为20~100mm,优选为40~80mm 的耐热纤维。丝线的长度为20~100mm,优选为40~80mm,但若丝线的长度过短,则针刺 时丝线的交络会变得困难,从而降低无纺布的结合力,若丝线的长度过长,则无纺布的结合 力优秀,但存在梳理(carding)时丝线运送不顺畅的问题。
[0056] 作为上述耐热纤维可使用本领域通常称为"超级纤维"的纤维。超级纤维可具 体包含选自由以下组成的组中的一种以上:芳族聚酰胺纤维(aramid fiber)、聚苯硫醚 (polyphenylene sulfide ;PPS)纤维、氧化的聚丙稀腈(oxidized polyacrylonitrile; OXI-PAN)纤维、聚酰亚胺(polyimide ;PI)纤维、聚苯并咪挫(polybenzimidazole ;PBI)纤 维、聚苯并噁挫(polybenzoxazole;PBO)纤维、聚四氟乙稀(polytetrafluoroethylene; PTFE)纤维、聚酮(polyketone ;PK)纤维、金属纤维、碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、硅纤维 及陶瓷纤维。本发明中,作为耐热纤维优选使用芳族聚酰胺纤维。具体而言,本发明中可使 用间位芳族聚酰胺(间芳族聚酰胺)、对位芳族聚酰胺(对芳族聚酰胺)或它们的混合物作 为耐热纤维。
[0057] 芳族聚酰胺纤维是苯环等芳族环通过酰胺基团相互键合形成的芳香族聚酰胺纤 维。为与脂肪族聚酰胺(例如,尼龙)加以区别,芳香族聚酰胺纤维被称为"芳族聚酰胺 (Aramide) "。芳族聚酰胺纤维由芳香族聚酰胺的纺丝(Polyamide spinning)制备,且根据 芳环上酰胺键的位置分为间芳族聚酰胺(m-Aramid)和对芳族聚酰胺(p-Aramid)。
[0058] [化学式1]
[0059]
[0060]
[0061]
[0062] 上述化学式1表示的间芳族聚酰胺(m-Aramid)通过将间苯二甲酰氯 (Isophthaloyl chloride)和间苯二胺(m-phenylene diamine)溶于二甲基乙醜胺(DMAc) 溶剂后利用干法纺丝制造而成。间芳族聚酰胺由于挠性高分子结构而具有范围在22%至 40%内的相对较高的断裂拉伸伸长率,具有可染色且可容易地制成纤维的优点。应当理解, 能够从诺梅克斯(Nomex?,杜邦(DuPont)公司)、康耐克斯(Conex?,帝人(Teijin)公司) 等买到用于间芳族聚酰胺的商品。
[0063] 上述化学式2表示的对芳族聚酰胺(p-Aramid)通过将对苯二酰氯 (Terephthaloyl chloride)和对苯二胺(p-phenylene diamine)溶于 N-甲基吡略烧 酮(NMP)溶剂后利用湿法纺丝制造而成。由于对芳族聚酰胺高度取向的线型分子结构, 对芳族聚酰胺具有高强度,对芳族聚酰胺的强度相比于间芳族聚酰胺的强度高约3倍~ 7倍,因此,对芳族聚酰胺可用作增强材料或保护材料。并且,对芳族聚酰胺耐化学性强, 热收缩率低,形态稳定性优秀,拉伸强度高,并具有阻燃性(Flame resistance)和自媳性 (Self extinguishing)。这样的对芳族聚酰胺以凯夫拉(Kevlar?,DuPont公司)、特威隆 (Twaron?,Teijin公司)、特科诺拉(Technora?,Teijin公司)的商品名在市面销售。
[0064] 以细丝(Filament)、切段纤维(staple)和丝线(yarn)等产品形式提供上述芳族 聚酰胺,并作为增强材料(变压器、电动机等)、绝缘材料(绝缘纸、绝缘胶带等)、耐热性纤 维(消防服、防火手套等)、高温用过滤器等使用。
[0065] 使用耐热纤维作为用于制造本发明的隔音吸声材料的纤维材料,但为了降低成 本、轻量化及增加功能性等,也可以在耐热纤维的丝线中混合其他纤维。即,本发明的隔音 吸声材料虽然是使用耐热纤维作为丝线制造的,但绝不限定为仅使用耐热纤维形成的隔音 吸声材料。若限定包含于本发明的隔音吸声材料的耐热纤维丝线的含量,则在全部纤维原 料中,耐热纤维可占30~IOOwt %,更优选的是占60~IOOwt %。
[0066] 在上述网状物形成步骤(S103)中,在大滚筒左右有工人,花线高速旋转,从而使 在上述打浆混纤步骤(SlOl)中打浆及混纤后的纤维原料上浮于大滚筒与缸体之上,之后 在梳理机上利用梳理纤维的方
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