一种阻燃型汽车内饰吸音材料及其生产工艺的制作方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种汽车内饰吸音材料，具体是指一种阻燃型汽车内饰吸音材料及其 生产工艺。
【背景技术】：
[0002] 汽车工业的发展是衡量一个国家工业发展水平的重要标志，它直接反映一个国家 的发达程度，如美国、日本、德国等国家的汽车制造业不论在产量还是在质量方面都占明显 优势。我国汽车生产虽然起步较晚，但发展速度很快，尤其是轿车的发展速度更是惊人。据 中国汽车工业协会统计，2013年我国汽车产销分别为2211. 68万辆和2198. 41万辆，同比 增长14. 76%和13. 87%。其中，乘用车产销分别为1808. 52万辆和1792. 89万辆，同比增 长16. 5 %和15. 71%，这是中国汽车连续五年产销量第一。随着汽车工业的迅速发展和人 们对汽车乘座环境要求的不断提高，除金属、橡胶等主要材料外，纺织材料在汽车上的使用 也日益增加，不仅作为汽车内饰性、功能性材料，作为增强型材料的应用发展也很迅速，像 轮胎帘子布、安全气囊、安全带、顶篷等，而且纺织品在汽车吸音、降噪等方面也有一定的优 势。全世界用于汽车内饰的纺织品每年为3. 7亿平方米，而吸音非织造布产品作为汽车内 饰应用量较大的一个产品大类，每年大约需要各种规格的吸音材料2. 4万吨，且后期发展 市场潜力极大。
[0003] 汽车工业的快速发展，极大地提高了汽车内饰材料的生产规模和生产技术。在汽 车内形成的小环境中，内饰材料与人们有着最直接的接触，除部分高档汽车使用皮革作为 坐椅面料外，大部分汽车内饰材料均使用纺织品作为原料及面料。汽车内饰材料主要包括： 衬垫材料、覆盖材料、过滤材料。品种包括：座椅面料、顶棚、车门衬里、地毯、安全带等。
[0004] 随着近年对汽车安全、舒适问题的关注，人类越来越注意到汽车噪声对环境的污 染，对人体的损害，近年来人们已经投入了大量的人力、物力、财力从事汽车噪音控制方面 的研究，并获得了一定成果。主要表现在以下五个方面：
[0005] 目前，针对汽车内饰的吸音材料的开发研究。比如，美国通用公司，在0.44~ 0. 666tex聚酯纤维网中加入低熔点聚酯纤维，经针刺加固而成的材料，就有着成本低、重量 轻、可回收等特点，并且吸音效果良好。日本尼桑公司采用内含异形截面纤维的混合原料经 热粘合法制成了纤维细度不超过0. 555tex的材料，制成品平均密度为0. 02~0. 2Kg/m3， 具有良好的吸音效果，可用于汽车内部衬垫材料。瑞士EMS-CHEMIE采用70%专用聚酯短 纤维与低收缩再生纤维混合成网，经针刺形成高蓬松材料，再经复合、模压成形的材料，具 有合适的硬挺度，适合用于汽车底部。德国Wcrke采用亚麻纤维与聚丙稀纤维混合，经针刺 固结后模压成形的材料，具有优良的硬挺度、抗拉强度和吸音效果，而且价格低廉，适用于 车门板衬垫、坐垫、行李厢衬里。此外，拜耳材料科技公司研制出新型吸音地板垫，这种聚氨 酯材料地板垫可以改变传统地板层的厚度，改善驾驶室的舒适性，减少噪音和震动。陕西科 技大学对胶原纤维进行研究后，证明其具有微孔和共振吸音的双重功效，建立了吸音减振 数学模型，为该类材料的广泛运用奠定了基础。道康宁公司（DowCorning)推出了低摩擦涂 层新品MolykoteD-9610,该产品可以有效的降低汽车内饰塑料零部件之间的摩擦，为驾乘 者提供一个更加安静的驾乘环境。德国科德宝无纺布公司生产的SoundTex吸声无纺布是 用纤维素及玻璃纤维制成，具有良好的吸音性能。而且重量轻、体积小，方便运输、包装和 剪裁。近年来国内公司也已相继生产类似的吸声无纺布。Owenscoming公司的专利产品 VersaMat吸音材料成功地用作通用汽车车门的吸音材料。与传统的汽车车门吸音材料相 比，在性能相同的情况下，VersaMat吸音材料重量较轻，厚度较薄。通用汽车公司Saturn 分公司应用VersaMat代替以前所用的材料后，在满足吸音性能要求的前提下，降低了车门 吸音材料的成本。美国密歇根州的Rhodia工程塑料公司新推出了两种尼龙材料，Technyl StarS218dBlM50和S218dB2MV60都是尼龙6注射类品级。在噪声衰减方面，明显优于 玻璃增强型尼龙或聚丙烯材料，会比它们多4分贝的衰减。而且具有良好的热稳定性，可用 于汽车引擎盖的制作使用。首诺公司首孚信事业部推出了一种用于生产夹层玻璃的高性能 吸音胶片，能为NVH(振动噪声）工程师带来出色的吸音效果。
[0006] 目前，常规吸音材料多基于吸声原理，以特种被动式材料来改变声波的方向，常 用吸声材料有尼龙、人造丝、聚酯、丙纶等多孔性材料，其中丙纶熔喷无纺布材料应用最为 广泛，但现有的丙纶熔喷无纺布材料，由于工艺限制，吸音效果差（吸音系数多20% )，且该 材料存在阻燃性差、耐热性不好等问题，严重阻碍了其应用。
【发明内容】
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[0007] 本发明的第一方面目的是提供一种阻燃性好，且具有良好吸音效果的一种阻燃型 汽车内饰吸音材料及其生产工艺
[0008] 本发明采取的技术方案如下：一种阻燃型汽车内饰吸音材料，主要由三层结构构 成，其特征在于：内层为多孔状硅酸铝纤维针刺布，中间层为丙纶熔喷无纺布，外层为硅酸 铝纤维针刺布，三层材料之间采用超声波热复合方式复合。
[0009] 进一步的设置在于：
[0010] 内层材料表面凹凸不平，在内层的表面分布有多个微孔。
[0011] 所述的微孔选择三角形、圆形或正方形，微孔的外切圆直径在0. 之间，微 孔之间的纵、横向距离控制在外切圆直径的3-10倍之间。
[0012] 所述丙纶熔喷无纺布的孔隙率为80%以上。
[0013] 本发明的阻燃型汽车内饰吸音材料，其特点和性能如下：
[0014] 1、内层采用多孔状硅酸铝纤维针刺布，在内层的表面分布有多个微孔，使得内层 材料表面凹凸不平，可以减少声音反射率，避免车内声音混响发生；微孔选择三角形、圆形、 正方形等不同形状，微孔的外切圆直径在0. 之间，微孔之间的纵、横向距离控制在 外切圆直径的3-10倍之间。通过控制多孔状硅酸铝纤维针刺布上的微孔的直径与间距设 置，可以保障阻燃型汽车内饰吸音材料具有良好的强度同时，有效提高其吸音效果。
[0015] 2、中间层选择丙纶熔喷无纺布，通过无纺布加工工艺的改进，丙纶熔喷无纺布材 料的孔隙率为80%以上，具有良好的吸首效果；
[0016] 3、外层选择硅酸铝纤维针刺布，通过对于针刺工艺的改进，所制备的硅酸铝纤维 具有容重轻、耐高温、热稳定性好，热传导率低、热容小、抗机械振动好、受热膨胀小、隔热性 能好等优点，同时具有较好的机加工性能。
[0017] 本发明的第二方面目的是提供一种前述阻燃型汽车内饰吸音材料的生产工艺，其 特征在于，包括以下步骤：
[0018](1)、制备丙纶熔喷无纺布：
[0019] 选择熔融指数15-20g/10min的丙纶切片，加入质量含量5-8%的PP专用环 保阻燃母粒，在螺杆注塑机中进行注塑，计量栗流量控制在45-65rpm，加工温度选择 170〇C-2200C；
[0020] 所述阻燃母粒的质量百分含量是指相对于丙纶切片和阻燃母粒的总质量，即阻燃 母粒质量与总质量之比。
[0021] 所述螺杆注塑机采用三段超长螺杆、螺杆长度为20d、螺杆直径d在50mm的单螺纹 注塑机；
[0022] (2)制备硅酸铝纤维针刺布：
[0023] 通过气流成网机，将硅酸铝纤维以一定密度均匀地铺成纤维网，经过针刺加工，制 成硅酸铝纤维针刺布；
[0024] 所述气流成网机选择SW-63型气流成网机，所述针刺机选择DI-LOOM OD-IISC双 针板针刺机；
[0025] 针刺工艺参数为：工作幅宽为l-3m，厚度0. 1-0. 3mm，植针密度6000枚/m，针刺频 率 400-600 次 /min，加工速度 0? 6_6m/min;
[0026] (3)打孔：
[0027] 选择激光打孔机对高强硅酸铝纤维针刺布进行激光打孔，微孔选择三角形、圆形 或正方形等不同形状，微孔的外切圆直径在之间，微孔之间的纵、横向距离控制 在外切圆直径的3-10倍之间；
[0028] (4)复合加工工艺：
[0029] 三层材料复合方式采用超声波热复合，复合加工工艺参数为：乳辊压力：250N/m; 超生波频率：20KHZ;花型：菱形点状；布