一种汽车发动机机舱隔板材料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种汽车发动机机舱隔板材料及其制备方法，其中，所述的汽车发动机机舱隔板材料的单位面积质量为80～200g/m2，空气穿透率≤400L/m2·S，耐静水压≥1.6kPa，阻燃性能达到GB/T17951-2006《阻燃织物》对汽车内饰用织物规定的B1级。该隔板材料是将裂片型超细纤维采用水刺非织造布方式进行开纤和加固成型，然后再通过染色、阻燃和拒水整理制得。本发明所提供的汽车发动机机舱隔板材料具有良好的隔音、拒油和阻燃性能，应用于汽车发动机机舱隔板等材料。
【专利说明】一种汽车发动机机舱隔板材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及纺织领域，具体的说，涉及一种汽车发动机机舱隔板材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]汽车噪声是影响汽车舒适性、行车安全性的重要因素。汽车内部的噪声不但增加驾驶员和乘客的疲劳，而且影响汽车行驶安全。因此控制车内噪声到最低水平一直是汽车设计者努力追求的目标。
[0003]发动机噪声是汽车噪声的重要来源之一。所以作为发动机机舱隔板材料最主要的衡量指标就是对噪声的阻隔效果，同时要求产品具有防污、阻燃等效果。
[0004]目前采用的吸音材料多为多孔材料。多孔材料主要是通过材料内部孔隙对空气粘滞性摩擦和材料的热传导效应来吸收声能。其中孔隙粘滞性能同材料的孔径大小成反比；与孔隙的粗糙程度有关，孔隙越粗糙，对空气的粘滞性越好，声波衰减也越快，声能被吸收的也越多。在多孔材料中，材料的空气粘滞性能可以通过材料的空气透气率或空气阻率来衡量。其中，空气透气率是指在一定压力和测定面积下，一定时间空气通过材料的数量，透气率高表明透气量大，透过性好；而空气阻率是指在一定压力和测定面积下一定量空气通过隔膜所需要的时间，透气度高表明透气时间长，透过性差。空气透气率越小或空气阻率越大，则材料的空气粘滞性能越好，材料的吸音性能越高。
[0005]CN1718896A公开了一种能够提高吸音材料的成型性及作业性、改善作业环境、降低由吸音材料产生的难闻气味及有害成分所造成的不快感的汽车内部设备用吸音材料。该汽车内部设备用吸音材料，其特征在于含有:由天然纤维、再生纤维、聚烯烃类原始纤维、无机纤维之中的至少一种按一定比例混合而成的毛毡，由六游离酚、三聚氰胺、环氧树脂、不饱和聚酯、环氧聚酯、苯酚环氧聚酯之中的至少一种所构成的粉末状固化剂，该固化剂联结并固化上述毛毡。
[0006]CN1784715A公开了一种吸音材,其是用于吸收汽车发动机声音且安装在发动机罩面板下面的发动机罩消音材等吸音材，并且阻燃性及吸音性优良。其是由含有酚类树脂的多孔质基材所构成的阻燃性吸音材，在所述多孔质基材中使用纤度为0.02dex?50dex的纤维，并将所述酚类树脂的含量调节成相对于多孔质基材的单位面积重量为50?200质量％。
[0007]CN1921972A公开了一种阻燃性多孔质材料片材、其成型物及汽车用阻燃性吸音材料，是将阻燃剂胶囊附着在纤维、合成树脂发泡体上而得到的阻燃性纤维片材、阻燃性合成树脂发泡体片材等阻燃性多孔质材料片材。该阻燃剂胶囊暴露于高温下时，合成树脂被薄膜破裂而露出阻燃剂，赋予纤维片材、合成树脂发泡体片材自熄性。该阻燃性多孔质材料片材的成型物显示出高阻燃性，且不阻碍纤维片材或合成树脂发泡体片材的通气性，因而可以利用于例如汽车或建筑物的阻燃性吸音材料等。
[0008]非织造布是一种定向或杂乱纤维网构成的纺织品。由于纤维聚集存在大量孔隙，因此非织造布具有良好的吸音、隔热保暖性能，在汽车内饰、建筑材料、服用等领域已有广泛应用。
[0009]目前用于吸音、隔热保暖的非织造布主要有两类加工方法:一类方法是干法非织造工艺，即由短纤维经成网、固网工序获得非织造布，产品主要涉及涤纶(聚酯纤维)、丙纶(聚丙烯纤维)、棉纤维、麻纤维以及一些无机纤维如玻璃纤维等；另一种方法是熔喷非织造工艺，即聚合物熔体在高速热空气作用下超大拉伸形成超细纤维絮片(非织造布)，产品主要为熔喷聚丙烯腈非织造布。
[0010]CN102121173A公开了一种超细纤维非织造布吸音隔热材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤:将聚丙烯腈溶解在溶剂中形成纺丝溶液，再将纺丝溶液经供应装置供应到含有一系列喷丝孔的纺丝模头，使纺丝溶液从纺丝模头的喷丝孔中挤出，形成纺丝溶液细流；同时至少一股被空气加热器加热的高速喷射气流进入纺丝模头，并经由纺丝模头的气隙以15-60度的喷射角吹向挤出纺丝溶液细流；实现对纺丝溶液细流拉伸细化，同时加速喷射气流和抽吸气流将所述超细纤维在网帘上收集成网，即形成聚丙烯腈超细纤维非织造布吸音隔热材料；将所形成的聚丙烯腈超细纤维非织造布吸音隔热材料按设计要求进行多层铺网即得。
[0011]研究表明，非织造布材料的吸音性能与纤维种类、纤维直径、非织造布孔隙率、孔隙结构等因素有关。本发明人在进行了大量的研究后，采用裂片型超细纤维制得了一种汽车发动机机舱隔板材料， 该隔板材料具有拒油，阻燃，结构致密，具有良好的噪声阻隔作用，从而完成了本发明。
【发明内容】
[0012]本发明第一目的在于提供一种汽车发动机机舱隔板材料，该汽车发动机机舱隔板材料拒油，阻燃，结构致密，具有良好的噪声阻隔作用。
[0013]本发明第二目的在于提供一种前面所述的汽车发动机机舱隔板材料的制备方法，该制备方法操作简便，便于工业化生产。
[0014]为实现本发明的第一目的，本发明采用如下技术方案:
[0015]一种汽车发动机机舱隔板材料，其中，所述的汽车发动机机舱隔板材料的单位面积质量为80~200g/m2，优选120~140g/m2 ;空气穿透率≤400L/m2 *S，优选≤300L/m2 .S ；耐静水压≥1.6kPa，优选≥1.SkPa ;阻燃性能达到B1级。
[0016]空气穿透率越小或空气阻率越大，则材料的空气粘滞性能越好，材料的吸音性能越高。本发明所提供的汽车发动机机舱隔板材料具有较低的空气穿透率，同时具有较好的耐静水压和阻燃性能。
[0017]本发明所提供的汽车发动机机舱隔板材料的阻燃性能达到GB/T17951-2006《阻燃织物》对汽车内饰用织物规定的B1级。
[0018]本发明中，所述的汽车发动机机舱隔板材料是将裂片型超细纤维采用水刺非织造布方式进行开纤和加固成型，然后通过染色、阻燃和拒水整理制得的。
[0019]采用超细纤维是提高织物密度、降低透气性的有效途径之一。而裂片型超细纤维则可赋予织物更高的密度和更低的透气性。本发明以裂片型超细纤维为原料，通过水刺非织造布方式进行开纤和加固成型制得本发明所述的汽车发动机机舱隔板材料，从而使得该隔板材料具有较低的空气穿透率。
[0020]本发明中，所述的裂片型超细纤维为PET/PA裂片型复合超细纤维、PET/PP裂片型复合超细纤维或者PE/PP裂片型复合超细纤维；优选PET/PA裂片型复合超细纤维；更优选橘瓣型PET/PA裂片型复合超细纤维。
[0021]复合超细纤维以其高覆盖性、手感柔软、服用舒适、光泽柔和高雅、有良好的吸附性等优点而广泛应用于服装、高档人工皮革、吸附及过滤材料等领域，成为备受人们关注的主要差别化纤维品种。复合超细纤维目前主要有两种形式，一种是裂片型，一种是海岛型。裂片型超细纤维按截面形状又可分为橘瓣型、齿轮型、米字型、多层型等。橘瓣型，有36瓣、24瓣、16瓣、6瓣等之分。其组分的构成较常见的如PET/PA、PET/PP和PE/PP等。通过如下表1的对比发现，与普通纤维相比，采用橘瓣型裂片型超细纤维具有更低的空气穿透率。
[0022]表1、普通涤纶短纤与超细纤维制成的水刺布的空气穿透率对比
[0023]
【权利要求】
1.一种汽车发动机机舱隔板材料，其特征在于，所述的汽车发动机机舱隔板材料的单位面积质量为80~200g/m2，优选120~140g/m2 ;空气穿透率≤400L/m2 *S，优选≤300L/m2.S ;耐静水压≥1.6kPa，优选≥1.SkPa ;阻燃性能达到B1级。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机机舱隔板材料，其特征在于，所述的汽车发动机机舱隔板材料是将裂片型超细纤维采用水刺非织造布方式进行开纤和加固成型，然后再通过染色、阻燃和拒水整理制得的。
3.根据权利要求2所述的汽车发动机机舱隔板材料，其特征在于，所述的裂片型超细纤维为PET/PA裂片型复合超细纤维、PET/PP裂片型复合超细纤维或者PE/PP裂片型复合超细纤维；优选PET/PA裂片型复合超细纤维；更优选橘瓣型PET/PA裂片型复合超细纤维。
4.一种权利要求1-3任意一项所述的汽车发动机机舱隔板材料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 1)将裂片型超细纤维通过水刺方式进行开纤和加固成型，制成非织造布； 2)将非织造布进行染色、阻燃和拒水整理，得到所述的汽车发动机机舱隔板材料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述水刺的压力为100~.200 巴。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述染色、阻燃和拒水整理是通过浸轧在非织造布上施加整理剂工作液、烘干、焙烘完成。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的整理剂工作液中，涂料染色粘合剂所占质量百分比为5~20%，优选10~18%，色浆所占质量百分比为0.5~3.0%，优选.1.5~2.5%，阻燃剂所占质量百分比为5~20%，优选10~16%，拒水剂所占质量百分比为1~6%，优选2~5%，其余组分全部为水。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的涂料染色粘合剂为聚丙烯酸酯类粘合剂，所述的色浆为碳黑，所述的阻燃剂为耐久性环状磷酸酯阻燃剂，所述的拒水剂为含氟丙烯酸类聚合物。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述烘干的烘干温度为100~140°C，烘干时间为0.5~3分钟；优选烘干温度为110~120°C，烘干时间为1~2分钟；所述焙烘为在130~180°C焙烘2~5分钟；优选在150~170°C焙烘2~3min ； 施加到非织造布上的整理剂工作液浸轧的轧余率为80~200%，优选100~150%，更优选 110 ~130%ο
10.根据权利要求4-9任意一项所述的制备方法，其特征在于，步骤2)为采用一浴法或多步法完成； 所述的一浴法为浸轧整理剂工作液后进行烘干，然后焙烘； 所述的多步法为每进行一步都烘干一次，所有步骤完成后进行焙烘； 所述的一浴法与多步法中各种助剂的用量相同。
【文档编号】D06P1/52GK103661149SQ201210356660
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月21日 优先权日:2012年9月21日
【发明者】吴伟, 孙学刚, 张聪杰, 任强, 陈凯, 耿亚彬 申请人:东纶科技实业有限公司