消声器预型件的形成方法

专利名称：消声器预型件的形成方法
消声器预型件的形成方法
技术领域：
本发明的技术领域和工业应用性
本发明大体上涉及预型件，更具体地说，涉及直接地由涂有热塑 性施胶组合物的变形或非变形连续玻璃纤维形成高度紧凑玻璃纤维预 型件的方法。该玻璃纤维预型件可以在受热的情况下在消声器的空腔 内解压而使玻璃纤维恢复到未压缩形式，从而填满或基本上填满消声 器空腔以提供良好的声音衰减。
背景技术：
隔音器用于其中希望通过消散或吸收声音降低噪声发射的各种环 境。例如，本领域中已知在内燃机的排气消声器中使用吸声材料以使
发动机排气在它们从发动机穿过排气系统并进入大气时制造的声音衰 弱或衰减。通常，将连续玻璃纤维丝束布置在消声器内部作为吸声材 料。连续玻璃纤维优于其它纤维，例如切短玻璃纤维，因为连续纤维 的长度减小游离纤维可能从消声器移位并离开进入大气的可能性。
连续玻璃纤维丝束可以通过本领域中已知的各种方法置于消声器 中。例如，可以将连续玻璃纤维丝束直接地插入消声器外壳，例如
Ingemansson等人的美国专利号4，569，471中所公开那样。具体来说， Ingemansson等人公开了通过将连续复丝玻璃纤维丝束进给穿过喷嘴 并进入消声器外壳填充消声器外壳的方法和设备。使用压缩空气使纤 维丝束在该壳内膨胀成羊毛状材料。
或者，可以使用纤维填充(fibrous filed)袋填充消声器的空腔。 Brandt等人的美国专利号6， 607， 052公开了用连续玻璃纤维丝束填充 消声器外壳的方法，其中用连续玻璃纤维填充袋子并将该袋子插入消 声器空腔中。该袋子具有第一面和第二面，该第一面具有界定第一面 总开放区的一个或多个第一穿孔，该第二面没有穿孔或具有界定第二 面总开放区的一个或多个第二穿孔。该第一面总开放区大于第二面总
5开放区。该袋子填有纤维材料(例如，连续玻璃纤维丝束)并与位于 第一消声器外壳部分内的内部结构相邻布置。施加部分真空以使该填 充袋子朝该内部结构移动。然后将第二消声器外壳部分邻接于该第一 消声器外壳部分放置以致第 一和第二消声器外壳部分界定容纳该内部 结构和纤维材料填充袋的空腔。
除了用连续玻璃纤维丝束填充消声器外壳之外，本领域中还已知 形成连续玻璃纤维丝束的预型件，该预型件适合于插入消声器外壳。
Knutsson等人的美国专利号5， 766，541和EP 0 941 441公开了如下 制备的连续玻璃纤维丝束的预型件将连续玻璃纤维丝束供入穿孔模 具以在该模具中形成连续毛线制品，将粘结剂供入该模具，压缩该模 具以压实该毛线制品到所需密度，发热该模具以将粘结剂固化，并从 该模具取出预型件。然后可以将该预型件插入消声器空腔。
在Knutsson的美国专利乂>开号2001/0011780 Al和EP 0 692 616 中，将连续玻璃纤维丝束和粉末粘结剂吹入由穿孔筛形成的空腔，该 空腔具有待填充的消声器的形状。然后让热空气通过该穿孔筛以使粘 结剂熔融并将纤维粘结在一起。接下来，使冷空气循环穿过该筛以冷 却预型件以致它可以从该筛取出并插入消声器。
在现有的用于形成消声器预型件的许多方法中，在用纤维填充消 声器模具之前将粘结剂施涂于纤维上。 一般而言，在纤维的膨化期间 将粘结剂喷涂到玻璃纤维上以形成羊毛状材料。通常用于消声器预型 件的粘结剂是热固性、酚基树脂。酚基树脂呈粉末形式并与水一起作 为浆料喷涂到纤维上。在固化后，热固性粘结剂一般经过不可逆交联 反应形成交联产物。因此， 一旦与纤维接触的粘结剂固化，例如在烘 箱中固化，固化的粘结剂保持或保留呈预型件形状的纤维直到将该预 型件安装到消声器外壳中。在将预型件安装在消声器外壳中之后，不 再需要粘结剂，并通常通过让车辆运转足以从该预型件至少除去相当 大部分粘结剂的时间而烧尽该粘结剂。
酚基粘结剂，例如用于消声器用连续玻璃纤维丝束预型件的酚基 粘结剂具有许多不合需要的特性。例如，喷涂含该粉末粘结剂的浆料可能导致粘结剂不均匀分布在玻璃纤维上。结果，只有当在纤维间接 触点处存在粘结剂时，可处理和可用的预型件才是可能的。为了获得 稳定和匀质的制品，可能需要较大量的粘结剂。另外，应用酚基粘结 剂产生环境和安全问题，因为到预型件模具中的应用并不总是精确的， 并且一部分酚基粘结剂可能沉积在预型件模具外部并沉积到设备和/
或地板上。此外，因为热固性酚基粘结剂以固态存在并具有高的软化 点，所以要求高温使该粘结剂处于熔融状态以致然后可以将这种粘结 剂固化。另夕卜，为了完成加热-固化-冷却循环以完全固化这种粘结剂， 需要长的循环时间，因为必须将整个预型件加热到合适的粘结剂固化 温度并保持在该高温下整个固化时间。此种延长的固化时间导致增加 的生产循环时间和增加的成本。此外，在烧尽期间酚基粘结剂的分解 释放有害气体和不希望的气味。利用酚基粘结剂还要求昂贵和复杂的 喷涂和/或膨化枪，因为这种枪需要同时处理固体粉末化学品和在纤维 膨化期间喷涂到纤维上的水。此外，对地板要求独立的粘结剂处理和 运送设备，从而增加当前工艺的复杂性。
因此，本领域中仍需要备选的粘结剂组合物和形成消声器预型件 的简单、紧凑的方法，该方法环境友好并且有效地降低与目前用来制 造消声器预型件的酚类粉末粘结剂和方法有关的成本。 发明概述
本发明的一个目的是提供压缩预成型制品的制造方法，该制造方 法包括(1 )用至少部分涂有热塑性施胶组合物的连续耐热纤维填充模
腔，(2)压缩该经涂覆的纤维，(3)将该压缩预成型制品加热到足 以使该连续纤维上的热塑性材料至少部分熔融的温度，和(4 )将该压 缩预成型制品冷却以使该连续纤维上的热塑性材料凝固而形成具有预 定形状的压缩预成型制品。热塑性施胶组合物包括热塑性材料，和任 选的硅烷偶联剂。在一个示例性实施方案中，在纤维形成期间将热塑 性施胶组合物施涂于玻璃纤维上。当在套筒下将热塑性施胶组合物施 涂到玻璃纤维上时，在预型件的后面的形成阶段施涂单独的施胶或粘 结剂组合物的附加步骤是不必要的。另外，可以允许热塑性材料自然地冷却和凝固到玻璃纤维上。在一个备选实施方案中，当使纤维从套 筒拉细时将水性热塑性施胶組合物施涂于它们上并在纤维丝束的变形 化期间将热塑性材料(例如，热塑性粘结剂)施涂于该施胶的纤维上。 因此，所述热塑性施胶组合物位于连续纤维和热塑性粘结剂组合物之 间。可以通过任何热源达到压缩预成型制品的加热，例如但不限于， 气体加热器、热空气、射频设备、超声波能设备和热电阻器。通过真 空盒中产生的抽吸使热源的热均匀且有效地通过在模腔相对端的多孔 板。结果，热源物理地吹送或推动热或热空气进入并穿过压缩预成型 制品是不必要的。为了将压缩预型件冷却，经由真空盒产生的抽吸让 环境空气穿过压缩预型件。可以通过关闭真空盒并允许压缩预成型制 品下落而移走冷却的压缩预型件。
本发明的另 一 个目的是提供用于形成预型件的纤维制品的制造方
法，该制造方法包括(l)使熔融玻璃从套筒拉细而形成玻璃纤维，(2) 在套筒下将含热塑性材料的热塑性施胶组合物施涂在玻璃纤维上，其 中该热塑性施胶组合物基本上覆盖该玻璃纤维，和(3)将该热塑性材 料冷却以使该玻璃纤维上的热塑性材料凝固而形成纤维预成型制品。 该纤维制品能够形成稳定的预型件，而无需在该预型件的后面的形成 阶段施涂任何附加的施胶或粘结剂组合物。任选地，热塑性施胶组合 物含硅烷偶联剂。热塑性施胶组合物中的热塑性材料包括热塑性的化 学品和/或化合物和/或具有热塑性性能的化学品和/或化合物。可以通 过常规方法例如通过施涂或通过将胶料直接地喷涂到纤维上施涂热塑 性胶料组合物以在纤维上获得期望量的热塑性施胶组合物。令人希望 地，施涂方法将热塑性施胶组合物的基本上均匀的涂层施涂到玻璃纤 维上。可以允许连续纤维上的热塑性施胶剂自然地冷却和凝固，然后 绕成单端直接粗纱包装。
本发明的另一个目的是提供填充消声器外壳的方法，该方法包括 (1 )用至少部分涂有包括热塑性材料的热塑性施胶组合物的连续变形 连续纤维填充模腔，(2 )在模腔内压缩该经涂覆的纤维以形成压缩预 成型制品，(3)将该压缩预成型制品加热到足以使该连续纤维上的热
8塑性材料至少部分熔融的温度，(4 )将该压缩预成型制品冷却以使该 连续纤维上的热塑性材料凝固而形成压缩预型件，(5)将一个或多个 压缩预型件放置到消声器空腔中，和(6)通过将该消声器加热到足以 使该热塑性材料熔融的温度而使该压缩预型件解压而使该连续变形连 续纤维恢复到解压形式和填满该消声器空腔。任选地，热塑性施胶组 合物含硅烷偶联剂。压缩预型件可以具有不依赖于消声器空腔的形状 的形状或具有与它待插入其中的消声器的形状基本上相似的形状。压 缩预型件因此在设计预型件形状方面提供降低的复杂性。加热纤维上 的热塑性材料使所述纤维从它们的压缩或压紧形式熔融和释放。压缩 预型件的这种可逆性质排除了对这样一种预型件的需要，即该预型件 具有它将插入其中的消声器的精确和通常复杂的尺寸。另外，因为插 入消声器中的预型件呈压缩形式，所以对焊接接头几乎无干扰或玻璃 纤维几乎不会交错在消声器空腔外。
本发明的优点是热塑性胶料组合物性质上是无腐蚀性的，并因此， 提高模具的寿命以及消声器的寿命。
本发明的又一个优点是预成型制品是可再循环的，以致可以将来 自不可用的预型件的变形玻璃纤维再模塑并再压缩成压缩预成型制
口口 o
本发明的附加优点是热塑性施胶组合物使预型件能够形成，而无 需在预型件的后面的形成阶段施加任何附加的施胶或粘结剂组合物。
本发明另一个优点是，由于本发明方法中没有附加的化学品，所 以本发明方法是清洁、干燥和环境友好的。
本发明的又 一 个优点是预先变形的纤维可以用来制备具有任何所 需形状的压缩预成型制品。
本发明的还有的优点是变形玻璃纤维的可再循环性实现最少或零 废料。
本发明的 一 个特征是在压缩预成型制品中使用合适量的玻璃以获 得最佳吸音作用，并且总部件重量降低。
本发明的另 一个特征是压缩预成型制品不需要具有待插入它的消声器空腔的精确或类似的形状。
本发明的又一个特征是预成型制品在施加热时解压。 本发明的另一个特征是，在一个示例性实施方案中，在连续纤维
从套筒变拉细时，热塑性粘结剂基本上均匀分布在它们上。
本发明的前述和其它目的、特征和优点将由随后的详细描述的考 虑而更充分地展示。然而，应明确理解的是，附图仅是用于说明性目 的而不应理解为限定本发明的范围。
附图简述
在考虑以下本发明的详细公开后，特别是当结合附图进行时，本
发明的优点将变得明显，在附图中


图1是用于本发明的涂有热塑性胶料的连续玻璃丝束的形成示意
图2是说明形成根据本发明一个示例性实施方案的预型件的步骤 的流程图3是根据本发明将喷嘴导入模腔的示意图4是用根据本发明的变形玻璃纤维填充模腔的示意图5是填有根据本发明的变形玻璃纤维的模腔的示意图6是压缩根据本发明的变形玻璃纤维的示意图7是加热根据本发明的玻璃纤维的压缩圆片的示意图8是冷却根据本发明的玻璃纤维的压缩圆片的示意图9是从模具取出压缩圆片的示意图IO是根据本发明第二个实施方案将喷嘴导入模腔的示意图； 图11是用根据本发明第二个实施方案的变形玻璃纤维填充模腔 的示意图12是填有根据本发明第二个实施方案的变形玻璃纤维的模腔 的示意图13是显示根据本发明至少一个示例性实施方案的压缩预成型 制品的照片；
10图14是显示图13所示的预成型制品在烘箱中在80°C ( 176°F ) 下加热l分钟之后的照片；和
图15是显示图13所示的预成型制品在烘箱中在80°C (176°F) 下加热3分钟之后的照片。
本发明的详细描述和优选的实施方案
除非另外限定，本文所使用的所有技术和科学术语具有本发明所 属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。虽然与本文所述那
选的方法和材料是本文所描述的。本文引用的所有参考文献，包括公 开的或相应的美国或外国专利申请，发布的美国或外国专利，或任何 其它参考文献各自以其全文引入供参考，包括所引用的参考文献中给 出的所有数据、表、图和文本。
在附图中，为了清楚起见，可放大线、层和区域的厚度。应指出 的是，附图中出现的同样的编号自始至终表示同样的元素。要理解， 当元素被称为在另一元素"上(on)"时，它可直接在其它元素上或靠 着其它元素或者可存在插入的元素。术语"热塑性施胶剂 (thermoplastic sizing)"、"热塑性施胶组合物(thermoplastic sizing composition)"和"热塑性胶料(thermoplastic size)"在 此可以互换地使用。另外，术语"胶料(size)、"施胶剂(sizing)"、 "股料纟且合物(size composition)"和"股料制齐寸(size formulation) "在此可互换地4吏用。
本发明涉及由基本上均勻涂有热塑性施胶组合物的连续纤维形成 的预型件和这种预型件的形成方法。所述热塑性施胶组合物使预型件 能够形成，而无需在所述预型件的后面的形成阶段施加附加的施胶或 粘结剂组合物。所述热塑性施胶组合物可以以水性或无水相使用，但 是优选性质上是无水的。所述非水热塑性施胶组合物可以由在它们用 到和施加到纤维上的过程中成分的基本上非水的性质或状态表征。
热塑性施胶组合物包括热塑性材料，和任选的硅烷偶联剂。热塑性施胶组合物中的热塑性材料包括热塑性的化学品和/或化合物和/或 具有热塑性性能(例如，能够经历许多加热和冷却循环并因此性质上 是"可逆的")的化学品和/或化合物。在纤维制造和/或连续纤维的后 加工期间需要的其它特定添加剂也可以包括在热塑性施胶组合物中。 热塑性施胶组合物包括热塑性材料或热塑性材料的组合。所希望的是， 所述热塑性材料能够在施加能量时熔融或具有降低的粘度并在辅助或 无辅助冷却时具有更高的粘度或能够自然地凝固。另外，热塑性施胶 组合物令人希望地在室温下呈凝固形式。
热塑性材料可以包括能够经历一次或数次加热循环(即，熔融和 流动)和冷却循环(即，凝固)的化学品或化合物。另外，热塑性材 料可以基于合成或天然化学品、聚合物、低聚物和/或蜡，包括它们的 改性结构或形式，并且它们性质上可以是离子、非离子或两性型的。 热塑性材料不受特别限制，并且包括热塑性材料，例如但不限于聚合
物和/或改性聚合物例如基于以下物质的那些聚丙烯、聚酯、聚酰胺、 聚乙烯、聚氧化乙烯(PE0)、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚对苯二曱酸 乙二醇酯(PET )、聚苯硫(PPS )、聚苯醚(PPE )、聚醚醚酮(PEEK )、 聚醚酰亚胺(PEI)、聚氯乙烯(PVC)、乙烯-乙酸乙烯酯/氯乙烯 (EVA/VC)、丙烯酸低级烷基酯聚合物、丙烯腈聚合物、部分水解的 聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、苯乙烯丙烯酸酯、聚 烯烃、聚酰胺、多硫化物、聚碳酸酯、人造丝、尼龙、酚醛树脂和环 氧树脂；氧化热塑性塑料；官能化的热塑性塑料；改性热塑性塑料； 蜡或蜡质物例如Vybar 103、 Vybar 260、 Vybar 825 (可以从Baker Petrolite获得)，和Polyboost 130 (可以从S & S Chemicals获 得)；结晶或半结晶材料或蜡、微蜡、微晶蜡、硅酮、改性硅酮；表 面活性剂、乙氧基化脂肪醇醚、乙氧基化脂肪酸酯；改性脂肪酸酯、 改性脂肪醇醚、甘油、改性甘油、润滑剂(硬脂酸酯、金属硬脂酸盐、 乙烯双-十八酰胺和单十八酰胺)；湿润剂；和它们的组合。
非水解状态的硅烷偶联剂。硅烷偶联剂在它们的使用之前，期间或之
12后还可以呈单体、低聚物或聚合物形式。硅烷优选是有机硅烷。可以 用于本发明胶料组合物的硅烷偶联剂的非限制性实例可以由官能团氨 基、环氧基、乙烯基、甲基丙烯酰氧基、脲基、异氰酸基和氮杂酰氨
基(azamido)表征。可以用于热塑性胶料组合物的适合的硅烷偶联剂 包括氨基硅烷、硅烷酯、乙烯基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、环氧基 硅烷、硫化硅烷、脲基硅烷、异氰酸基硅烷、脂肪或长烷基链三烷氧 基硅烷(例如，辛基三烷氧基硅烷、十六烷基三烷氧基硅烷和十八烷 基三烷氧基硅烷)、聚合物链三烷氧基硅烷、聚乙二醇三烷氧基硅烷、 聚氧化乙烯三烷氧基硅烷、聚醚三烷氧基硅烷和叠氮基硅烷。
如果热塑性施胶组合物在水相中，则可以按足以将热塑性施胶组 合物稀释到适合于施涂于玻璃纤维上的粘度的量包括水。具体来说，
热塑性施胶组合物可以含有至多99%的水，但是优选含有40-95%的水。 然后可以干燥纤维以便进一步使用。
可以将添加剂包括在热塑性施胶组合物中以为该组合物和/或最 终产品赋予期望的性能或特性。用于热塑性施胶组合物的添加剂的非 唯一性实例包括pH值调节剂、链增韧剂、UV稳定剂、抗氧化剂、酸 或碱俘获剂、金属钝化剂、加工助剂、油、润滑剂、消泡剂、抗静电 剂、增稠剂、粘合促进剂、增容剂、稳定剂、阻燃剂、沖击改性剂、 颜料、染料、着色剂、掩蔽流体和/或增味剂或香料。
在一个示例性实施方案中，在纤维形成期间将热塑性施胶组合物 施涂于玻璃纤维上。还应理解，本文描述的方法是参照用于说明性目 的的玻璃纤维进行的，能够抵御加热的任何连续纤维可以根据本发明 使用。例如，如图l所示，可以通过从套筒12使熔融玻璃材料(未显 示)的料流拉细形成玻璃纤维10。拉细玻璃纤维10可以具有小到6 微米的直径。在一些示例性实施方案中，玻璃纤维10可以具有超过 32微米的直径。优选地，纤维具有6微米-32微米，更优选9微米-28 微米的直径。在从套筒12拉伸玻璃纤维IO之后，将热塑性胶料组合 物施涂于纤维10上。可以通过常规方法例如通过图1所示应用辊子 14或通过将胶料直接地喷涂到纤维(未显示)上施涂热塑性胶料组合物以在纤维10上获得期望量的热塑性施胶组合物。也可以使用本领域 中已知的其它粘结剂施用方法例如吻涂辊、浸拉(dip-draw)或滑动。 当在套筒下将热塑性施胶组合物施涂到玻璃纤维10上时，不需要
施涂独立热塑性施胶组合物的附加步骤，例如相对于下面的备选实施 方案所述。当本发明热塑性施胶剂呈无水形式时，以熔融形式使用热 塑性施胶组合物以降低粘度，改进流动，改进在纤维表面上的润湿和 允许热塑性施胶组合物在纤维上在它们的制造期间沿着它们的长度均 匀或基本上均匀施涂。
令人希望地，施涂方法将热塑性施胶组合物的基本上均匀的涂层 施涂到玻璃纤维10上。本文所使用的术语"基本上均匀的涂层"是指纤 维10均匀地涂有或几乎均匀地涂有热塑性施胶剂。可以用大约 0.5-30%或更高，优选2-10%，最优选3-7%的烧失量(LOI )将热塑性 胶料组合物施涂于纤维10上，基于干燥纤维。LOI可以定义为沉积在 玻璃纤维表面上的有机固体物质的百分率。
在用热塑性施胶组合物处理玻璃纤维10之后，通过聚集筛架 (shoe) 20将经涂覆的玻璃纤维10聚集成丝束18。当热塑性施胶组 合物呈无水和熔融形式时，可以通过冷却器22 (例如，水浴)将丝束 18冷却以使热塑性施胶组合物凝固到玻璃纤维10上。也可以(或者) 空气冷却和/或风干经涂覆的纤维io。如果允许经涂覆的纤维10风干
或凝固，则无需进一步干燥。也可以允许热塑性施胶剂自然地冷却和 凝固并绕成单端直接粗纱包装。另一方面，如果热塑性施胶组合物是 水性形式，则可以让丝束18穿过或绕过加热元件例如常规烘箱和/或 高频干燥设备(未示出)以除去剩余水(部分地或完全地除去)。一 旦除去剩余水，就允许热塑性材料冷却并凝固到玻璃纤维10上。在热 塑性材料凝固到玻璃纤维10上之后，然后将连续、干燥的丝束24聚 集到粗纱架上以形成粗纱或包装26。或者，可以在纤维制造或纤维形 成过程中将丝束18绕成包装26，然后让它穿过烘箱或其它干燥机以 除去剩余水以致其上具有热塑性施胶剂的纤维24准备用来形成预型 件。用来形成连续丝束的玻璃可以是适合于抵御高温(例如从发动机 废气散发的那些高温)的任何类型的玻璃。优选类型的玻璃纤维包括
E-型玻璃纤维、S-型玻璃纤维、Hiper-tex — Advantex⑧玻璃纤维。 认为其它类型的耐热连续纤维例如碳纤维、矿物纤维、矿物棉和石棉 (即，连续玄武岩纤维)和合成纤维例如聚酰胺、芳族聚酰胺和/或聚 芳族聚酰胺可以与所述玻璃纤维一起用来形成和/或杂混形成预成型 制品。玻璃纤维优选用于消声器，原因在于它们的声音衰减能力和耐 极端热条件(例如消声器内产生的那些)性。因为将热塑性施胶组合 物施涂于玻璃纤维上，所以本发明方法可以在没有添加或杂混任何其 它纤维或纤维状材料的情况下进行，所述任何其它纤维或纤维状材料 包括任何其它类型的玻璃纤维或合成和/或热塑性纤维。然而，添加不 同类型的无机玻璃和/或热塑性纤维例如聚酯、聚乙烯、聚对苯二曱酸 乙二醇酯、聚丙烯、聚酰胺不从本发明范围排除。
本发明预型件的一种示例性形成方法包括如图2所示，将喷嘴 导入模腔(30)，将玻璃丝束变形化并填充模腔(32)，压缩该变形 纤维(34)，加热该经压缩的变形纤维(36)，将该经压缩的变形纤 维冷却(38)和脱模(40)。应理解的是，本文描述的方法仅是出于 说明性目的，并且可以通过利用用本文描述的热塑性施胶组合物施胶 的纤维通过其它方法形成各种形式、形状、尺寸、设计、尺度、几何 结构和密度的预型件部件。
根据本发明的预成型制品的一种示例性的形成方法在图3-10中 进行了一般描述。如图3所示，模具52形成为与真空盒60可滑动连 接的圆柱形构件。应理解的是，虽然模具52的形状显示为管状结构， 但是可以使用任何期望的几何形状，例如椭圆形或矩形，只要该几何 形状允许模具52移动到真空盒60中和从中移出。模具52的形状也可 以具有预型件待插入其中的消声器外壳的大体形状。模具52包括覆盖 模具52的横截面的第一多孔板56。该第一多孔板56被固定到模具52 内的壁54上并充当模腔50的后壁。真空盒60装备有以最小空气间隙 基本上覆盖模具52的横截面的第二多孔板58以防止玻璃纤维穿过第
15二多孔板58，还允许真空盒60通过真空泵62在模腔50中抽真空。 优选地，用许多孔将多孔板56、 58穿孔以致空气，而不是连续玻璃纤 维可以穿过该板。第一和第二多孔板56、 58可以用任何适合的材料例 如具有均匀或不均匀孔尺寸的筛网、网丝或穿孔金属形成。
为了用期望量的玻璃纤维填充模腔50，使喷嘴44沿箭头64方向 向下移动直到喷嘴44的颈部68经过模具52的壁54中的开口或孔口 66插入模腔50中。预期颈部68可以从任何方向，例如从模具52的 侧面或底部插入模腔50中。 一旦颈部68与模腔50直接连通(参见图 4和5 ),粗纱26就将玻璃丝束24供给丝束进料机42。丝束进料机 42可以包括一个或多个丝束进料机构，该进料机构将玻璃纤维12的 一个或多个连续丝束24供入喷嘴42。进料机42控制连续玻璃丝束24 供入喷嘴44的速度或速率。此外，丝束进料机42通过计量器支配插 入^t腔50的连续玻璃丝束24的量。
喷嘴44将连续玻璃丝束24吹送穿过模具52的壁54中的开口 66 进入模腔50。优选地，通过常规压缩机加压并通过与喷嘴44直接连 通的中空导管供应空气。随着将连续玻璃丝束24供入模腔50，进入 模腔50的空气流的膨胀将形成玻璃丝束的纤维分离并缠绕单根纤维 10而赋予纤维"绒毛(fluffed-up)"或羊毛状外观(即，使玻璃纤维 IO变形)。应指出的是，虽然本文描述的优选的实施方案描述了使用 变形玻璃纤维，但是非变形玻璃纤维也可以用来形成预成型制品，在 这种情况下，喷嘴44 (例如，变形枪)可以被用于将玻璃丝束24提 供到模腔50中的更简单变形枪替代。另外，利用预变形连续纤维并手 工地或机械地将该预变形纤维插入^^莫腔50也在本发明权限范围之内。 可以将真空施加于真空盒60中的模腔50以将连续、变形玻璃纤维11 均匀地分布和导向或引导至模腔50内并聚集任何小的碎玻璃纤维。
将连续玻璃丝束24供入模腔50直到模具52已经填有期望量的玻 璃纤维，这是通过图5表示的状态。计算器(未显示)可用来测量供 入模腔50的玻璃丝束24的量。一旦模具52已经填有期望量的变形玻 璃纤维11，进料机42就停止将玻璃丝束24供给喷嘴44。集成到喷嘴44中的切割器(未显示)则切割丝束24。通过沿箭头70方向向上移 动喷嘴44从模腔50移走喷嘴44的颈部68。
转到图6，使模具52移动到真空盒60中以致第一多孔板56压缩 变形玻璃纤维11靠着第二多孔板58以在这两个板56、58之间形成变 形玻璃纤维11的压缩圆片74并以致孔口 66位于真空盒60内。应理 解的是，在一些实施方案中，孔口 66不位于真空盒60内。可以在电 动机和导向设备(未显示)的辅助下使模具52移动到真空盒60中。 当正压缩变形纤维ll时，可以任选地施加真空。可以将模腔50内的 变形玻璃纤维11压缩到与原始尺寸相比显著减小的尺寸和/或厚度。 圆片74可以形成有任何尺寸和密度，这取决于模腔50的体积或尺寸 和当形成压缩圆片74时施加于变形玻璃纤维11上的压力的量。另外， 可以通过改变模具52的横截面改变圆片74的横截面。如图7所示， 然后将压缩圆片74加热到足以使玻璃纤维上的热塑性材料熔融或至 少部分熔融的温度。将热源76施加于压缩圆片74上保持足以将它提 高到玻璃纤维上热塑性粘结材料的熔融温度的时间以致该热塑性粘结 材料至少部分地熔融。热源可以是发热的任何元件，例如但不限于， 气体加热器、热空气、射频设备、超声波能设备和热电阻器。通过经 由真空盒60产生的抽吸使热源76的热均匀且有效地穿过板56、 58。 因此，热源76物理地吹送或推动热或热空气进入并穿过压缩圆片74 是不必要的。
一旦热塑性材料部分或完全地达到熔融状态，就可以关掉和/或移 走热源76。然而，真空盒60仍然开着以产生抽吸而将环境空气吸引 穿过第一和第二多孔板56、 58和圆片74。空气这样穿过圆片74有效 地将纤维上的热塑性材料冷却并允许热塑性材料的快速凝固，从而使 压缩圆片74定型成圆片状预型件。(参见图8)。存在于压缩圆片74 内的玻璃纤维10的交叉点处的凝固热塑性材料保持玻璃纤维10成压 缩形式(即，预成型制品)。让冷空气穿过压缩圆片74 (未显示)以 将玻璃纤维10上的热塑性胶料冷却也在本发明权限内。由于热塑性材 料的低熔融温度，所以制品的冷却时间以及加工短于常规热固性预成熔融温度取决于特定的热塑性材料，并且可以在低到30r(86下) 的温度下熔融。达到玻璃纤维变得粘结在一起的温度所必要的时间的 量比常规热固性粘结剂在预成型工艺中将纤维粘结所需要的时间量短 得多。加热时间的这种减少也折合于更短的冷却时间和总体减少的循 环时间。例如，本发明的循环时间可以是10秒，相比之下，常规热固 性预成型工艺的循环时间为22分钟或更多。此外，热塑性胶料在所有 玻璃纤维表面上的均匀施涂在纤维制造步骤期间达到，从而提供匀质 的圆片74 (例如，预型件)和一致好的部件质量。
如图9表示的那样，然后从真空盒60撤回模具52以允许压缩圆 片74从第二多孔板58移走。当模具52脱离真空盒60时，真空盒60 中产生的抽吸保持压缩圓片74到第二多孔板58上。模具52从真空盒 60移动满足模具52的壁54不接触压缩圆片74的距离。 一旦模具52 完全地脱离真空盒60,关掉真空并允许压缩圆片74沿箭头72方向下 落远离多孔板58或从第二多孔板58移走。然后将模具52复位到与真 空盒60接合，如图3反映的那样，以允许工艺重复以便形成另一个压 缩圆片或预成型制品。从模具52移走压缩圆片74是清洁的并几乎不 要求维护。可以储存压缩圆片74以便稍后使用。由于它们小、紧凑的 形状，所以它们容易储存和运给用户。
在没有抽吸(例如真空盒中产生的抽吸)帮助的情况下形成压缩 预成型制品也认为在本发明的权限内。在这样的一个实施方案中，可 以借助于变形化设备(例如，变形枪)使玻璃纤维丝束变形并填充到 模腔中或，也可以将预变形纤维插入模腔。然后可以将变形纤维压缩 成压缩预型件，随后将该压缩预型件加热和冷却。可以按热渗透模具 的方式(例如，将模具置于烘箱中)加热模具。在允许模具冷却之后， 移走压缩预成型制品。
在下述上一个备选实施方案中，当将玻璃纤维导入模腔并通过喷 嘴内的空气流使之缠绕形成变形玻璃纤维时，将热塑性材料施涂于它 们上。在这一实施方案中，热塑性材料可以称为"热塑性粘结剂"，但
18是如同上述热塑性材料一样地可以包括相同材料和功能。热塑性粘结 剂性质上可以是离子、非离子或两性型的，并且优选被喷涂到预先施 涂有常规水性施胶剂的连续纤维上并干燥以获得变形纤维，该变形纤 维被所述热塑性材料包封或几乎包封。热塑性粘结剂在施涂(喷涂) 期间可以呈熔融状态或，它也可以呈固态或存在于包括呈固态的热塑
性材料的水性浆料中。如上所讨论，热塑性材料在玻璃纤维78上的均 匀或基本上均匀涂覆提供匀质的最终制品。
转到图10，粗纱76将连续施胶的玻璃纤维78供给进料机42,该 进料机42控制该连续玻璃丝束24供入喷嘴44的速度或速率。玻璃纤 维78优选至少部分地涂有任何常规水性热塑性施胶组合物并且优选 呈干燥形式。施涂于玻璃纤维上的胶料组合物可以包括一种或多种成 膜剂(例如聚氨酯成膜剂、聚酯成膜剂、聚烯烃成膜剂、改性官能化 聚烯烃、环氧树脂成膜剂或其它热塑性或蜡质物)、至少一种润滑剂 和至少一种硅烷偶联剂(例如氨基硅烷或甲基丙烯酰氧基硅烷偶联 剂)。当需要时，可以将弱酸例如乙酸、硼酸、偏硼酸、琥珀酸、柠 檬酸、曱酸、磷酸和/或聚丙烯酸添加到胶料组合物中，例如以帮助硅 烷偶联剂的水解。
纤维上。可以按足以将水性热塑性施胶组合物稀释到其适合于施涂于 玻璃纤维上的粘度并在纤维上获得所需固体含量的量添加水。具体来 说，胶料组合物可以含有至多99%的水。可以用大约0. 01-1. 0%的烧失 量(LOI)将胶料组合物施涂于纤维上，基于干燥纤维。
一旦颈部68与模腔50直接连通(参见图11和12 )，就使喷嘴 44沿箭头64方向向下移动直到喷嘴44的颈部68经过模具52的壁54 中的开口或孔口 66插入模腔50中以用连续施胶的玻璃纤维78填充模 腔50。当喷嘴44将连续玻璃纤维供入模腔50时，施涂装置80，例如 施涂枪将热塑性粘结剂组合物喷涂到玻璃纤维78上，此时喷嘴44内 的压缩空气使玻璃纤维78分离和缠绕。所得的变形玻璃纤维82至少 部分地涂有热塑性粘结剂组合物。然后如上面相对于图6-9详述那样，将变形玻璃纤维82压缩，加热，根据需要，冷却并从模具移走。
在本发明的至少一个示例性实施方案中，可以使用压缩圆片74 作为发动机排气消声器中的声音吸收材料。将一个或多个圆片74 (取 决于圆片74的尺寸和消声器的尺寸)无规地加入消声器外壳的空腔 中。应理解的是，压缩圆片74可能不一定具有消声器空腔的形状。压 缩圆片74可以具有消声器空腔的精确或类似的形状并且也可以呈具 有消声器空腔的类似形状的压缩形式。压缩圆片74因此在设计预型件 形状方面提供降低的复杂性。在加热消声器时，圆片74内的压缩纤维 解压并填满或几乎填满消声器空腔。具体来说，加热纤维上的热塑性
材料使所述纤维从它们的压缩或压紧形式熔融和释放。这种玻璃纤维 保证在由汽车发动机发出的声音范围内有良好的声音衰减。压缩圆片 74的这种可逆性质排除了对这样一种预型件的需要，即该预型件具有 它将插入其中的消声器的精确和通常复杂的尺寸。另外，因为将压缩 圆片74插入至少部分完成的消声器外壳，所以对焊接接头无干扰或玻 璃纤维不会交错在消声器空腔外。应理解的是，压缩圆片74可以用于
利用变形纤维作为内部组件的其它实施方案。
另外，压缩圆片74能够实现较低的部件总重量。例如，典型的消 声器空腔是大体积的，并且现有的消声器预型件具有这种大体积空腔 的精确形状(即，现有的预型件不呈压缩形式)。为了获得此种大体 积预成型型材的良好可处理性，要求比通常需要的(即，大约80-100 g/L)更多的玻璃(例如，120-140 g/L)以达到最佳声学性能。另一 方面，在本发明中，压缩圆片74由于它被压缩的性质而具有提高的密 度(例如，600 g/L或更高)。结果，使用合适量的玻璃获得稳定的 预型件以及最佳吸音作用，并理想地达到较低的总部件重量。
此外，纤维上的热塑性材料允许差的预成型制品(例如，没有适 当压缩或由于任何加工步骤中的故障而没有适当制造的预型件)转化 成可用的预成型部件。因此，通过本发明方法形成的预成型制品是可 再循环的。具体来说，形成压缩圓片的变形玻璃纤维(一旦它们由于 添加热已经膨胀到它们的"绒毛"变形状态)由于材料的热塑性而可以再压缩和再模塑成压缩圆片74。因此，可以将没有适当压缩的预成型制品再压缩成良好的预成型制品。在本发明方法中，将变形玻璃纤维再循环产生零废料。
本发明的方法提供与制造预型件的常规方法相比的许多优点。例如，本文描述的方法比常规预成型工艺更简单且是更简洁的工艺。热塑性胶料组合物性质上是无腐蚀性的，并因此提高模具的寿命并能够实现更廉价材料和消声器的使用。另外，因为热塑性胶料组合物是无危险的物质，所以当处理或施涂热塑性胶料组合物时无需采取特殊的预防措施，这与常规酚类粘结剂不同。由于本发明方法中没有附加的化学品，所以本发明方法是清洁、干燥和环境友好的。
虽然已经总体上描述了本发明，但是可以通过参照下面阐述的某些具体的实施例获得进一步的理解，这些实施例仅仅是出于说明目的提供的并不是用来穷举或限制，除非另外说明。实施例
下面给出的实施例一般分成本发明热塑性施胶組合物施涂于其上的纤维制品和由施胶的纤维使用本文描述的本发明方法制成的预成型部件。通过测量纤维制品的tex和LOI评价纤维制品的质量。通过测量预成型部件的密度、尺寸和尺寸稳定性(例如，处理能力)评价预成型部件的质量。实施例1-纤维制品的形成
在玻璃纤维的制造(例如，形成)期间用包括乙氧基化脂肪醇(n=10-20乙氧基化和dJ旨肪醇)的无水热塑性施胶組合物施涂连续玻璃纤维。该组合物由9 8重量％乙氧基化脂肪醇和2重量％氨基硅烷组成。该热塑性施胶组合物以熔融形式使用并按连续方法使用涂布辊型设备施涂于正在形成的纤维上。将纤维聚集以形成丝束并当允许该丝束上的施胶剂冷却和凝固时绕成包装。按占纤维的7重量％的水平将总热塑性施胶组合物施涂于玻璃纤维上，并通过从纤维丝束烧除化学品进行测量。该巻绕纤维丝束可用来形成预成型制品。实施例2-纤维制品的形成在连续玻璃纤维的制造期间将基于低分子量改性聚丙烯(即，大
约6500-7000的分子量)的无水热塑性施胶组合物施涂于它们上。在这一实施例中使用的"改性聚丙烯"意在表示马来酸酐官能化结构部分接枝到聚丙烯链上(例如，从Clariant商购的Licocene 1332 )。然后将该改性聚丙烯(35重量％)与微蜡(65重量°/。)熔融共混以降低和调节加工和施涂粘度。在热塑性施胶组合物中不使用硅烷。该组合物以熔融形式使用并按连续方式使用涂布辊型设备施涂于正在形成的纤维上。将纤维聚集以形成丝束，然后当允许该丝束上的施胶剂冷却和凝固时绕成包装。按占纤维的7. 10重量％的水平将总组合物施涂于玻璃纤维上。该巻绕纤维丝束可用来形成预成型制品。实施例3-纤维制品的形成
在连续玻璃纤维的制造期间将基于低分子量改性聚丙烯(即，大约4000的分子量)的无水热塑性施胶组合物施涂于它们上。在这一实施例中使用的"改性聚丙烯"意在表示硅烷官能化结构部分接枝到聚丙烯链上(例如，从Clariant商购的Licocene 3262 )。将该改性聚丙烯(40重量％)与60重量°/。蜡，蜡、微蜡或聚乙烯蜡的共混物熔融混合以调节到加工粘度。在热塑性施胶组合物中不使用附加的硅烷。该组合物以熔融形式使用并按连续方式使用涂布辊型设备施涂于正在形成的纤维上。将纤维聚集以形成丝束，然后当允许该丝束上的施胶剂冷却和凝固时绕成包装。按占纤维的6. 73重量％的水平将总热塑性施胶组合物施涂于玻璃纤维上。该巻绕纤维丝束可用来形成预成型制品。实施例4-纤维制品的形成
在连续玻璃纤维的制造期间将基于超支化聚乙烯蜡(例如，从Beker Petrolite商购的Vybar 260 )的无水热塑性施胶组合物施涂于它们上。将该超支化聚乙烯蜡(32. 7重量％)与65. 3重量°/。蜡，蜡、微蜡或聚乙烯蜡的共混物炫融共混以调节到加工粘度。
此外，将2重量％氨基硅烷添加到该热塑性施胶组合物中。该组合物以熔融形式使用并按连续方式使用涂布辊型设备施涂于正在形成的纤维上。将纤维聚集以形成丝束并当允许该丝束上的施胶剂冷却和凝
22固时绕成包装。按占纤维的7重量°/ 的水平将总组合物施涂于玻璃纤维上。该巻绕纤维丝束可用来形成预成型制品。实施例5-纤维制品的形成
在连续玻璃纤维的制造期间将基于超支化聚乙烯蜡(例如，从S &S Chemicals商购的Polyboost 130)的无水热塑性施胶组合物施涂于它们上。将该超支化聚乙烯蜡(32. 7重量％)与65. 3重量％蜡，蜡、微蜡或聚乙烯蜡熔融混合以调节到加工粘度。该组合物以熔融形式使用并按连续方式使用涂布辊型设备施涂于正在形成的纤维上。将纤维聚集以形成丝束，然后当允许该丝束上的施胶剂冷却和凝固时绕成包装。按占纤维的6重量％的水平将总组合物施涂于玻璃纤维上。该巻绕纤维丝束可用来形成预成型制品。实施例6-预成型制品的形成
使用3000 tex/7重量％具有热塑性涂层供给的纤维的2根丝束获得直径为65 mm的稳定的30 g预成型圆片并在5巴下以16g/s (即，大约lkg/min)的线性给料速度加以变形化。在这一实施例中，将30g纤维变形到具有330 ml体积的模具中。压缩使预成型制品厚度能够从100 mm减小到15 mm (即，6.7的压缩系数)。为了获得合适的纤维定型，用热风器在130°C ( 266T )下加热该圆片5秒，同时维持对纤维的压缩。允许室温空气抽吸穿过预型件5秒，然后从多孔板移走该圆片。在整个过程中施加大约180毫巴(25m/s )的真空。实施例7-预成型制品的形成
使用3000 tex/7重量％具有热塑性涂层的纤维的2根丝束获得直径为65 mm的30 g稳定的预成型圆片并在5巴下以16g/s (即，大约lkg/min)的线性生产线速度加以变形化。在这一实施例中，将30 g纤维变形到具有330 ml体积的模具中。压缩使预成型制品厚度能够从100 mm减小到15 mm(即，6. 7的压缩系数)。为了获得使用较低真空能量的纤维的合适定型，使用60毫巴真空(10m/s)。使用热风器在130°C ( 266T)下加热圆片看来似乎有效在最少10 s之后获得固体部件。通过移走热源的IO秒冷却时间在从模具移走圆片(即，脱模)之前是必要的。
实施例8-预成型制品的形成
使用3000 tex/7重量％具有热塑性涂层的纤维的2根丝束形成直 径为215 mmx 165 mm的稳定的215 g椭圓预型件(例如，见图13) 并在5巴下以16g/s (即，大约2kg/min)的线性生产线速度加以变形 化。将这215 g纤维变形到体积3升的模具中。压缩使预成型制品厚 度能够从130 mm减小到18 ram(即，6. 7的压缩系数)。为了获得合 适的纤维定型，在130'C ( 266下)下将热风器应用于预型件15秒以 加热该预型件，同时维持压缩。施加180毫巴的真空以获得最小循环 时间。
实施例9-预成型制品的可逆性质
为了证实可逆性，即根据本发明方法和热塑性施胶组合物形成的 紧凑预成型部件在受热的情况下解压或"起绒毛"的能力，将紧凑的预 型件(图13所示)放入80。C (176T)下的静止烘箱中。不移动，处 理，接触，振动或以任何其它方法物理干扰部件并允许在烘箱中加热。 如图14所示，在80°C ( 176T )烘箱中1分钟之后，预成型部件开始 松弛并恢复非紧凑的"绒毛"形式。在3分钟之后，可以看出，预成型 部件完全地解压(参见图15)。因此，可以断定，该紧凑的预成型部 件在施加热时解压(例如，"起绒毛")。这种加热模拟预成型部件在 消声器空腔内的加热，但是在消声器空腔中，温度将高得多。 实施例10-废料的减少
为了证实使用本发明方法和本发明热塑性施胶组合物达到的废料 减少，通过脱压缩并撕开预成型部件故意地破坏根据本发明一个示例 性方法形成的紧凑预成型部件。然后将该脱压缩、变形的丝束加入模 腔，加热并冷却。所得的是新形成的紧凑且可用的预成型部件。因此， 如果形成不可接受的部件，则可以再使用和再压缩经施胶的变形纤维， 从而减少，乃至消除废料。
所述特定实施方案的上述描述如此完全地揭示了本发明的总体性 质以致其它人员通过应用技术技能(包括本文引用的参考文献的内容)内的知识可以在不脱离本发明一般构思的情况下无需过度试验就可以 容易地对这些特定实施方案进行修改和/或改变以便用于各种应用。因 此，根据本文提供的示教和指导，希望这些改变和修改在所公开的实 施方案的等效物的意义和范围之内。
上面已经概括地并且相对于特定实施方案描述了本申请的发明。 尽管已经以所认为的优选实施方案描述了本发明，但可以在总的披露 内容中选择本领域那些技术人员已知的广泛种类的备选方案。除了如 下阐明的权利要求的陈述外，本发明不受别的方式限制。
权利要求
1.压缩预成型制品的制造方法，包括用至少部分涂有包括热塑性材料的热塑性施胶组合物的连续纤维填充(32)模腔(30)；压缩所述连续纤维(34)；将所述压缩连续纤维(36)加热到足以使所述连续纤维上的所述热塑性材料至少部分熔融的温度；和将所述压缩连续纤维(38)冷却以使所述连续纤维上的所述热塑性材料凝固而形成具有预定形状的压缩预成型制品。
2. 根据权利要求1的压缩预成型制品的制造方法，其中所述预定 形状不依赖于所述压缩预成型制品待插入其中的空腔的形状。
3. 根据权利要求1的压缩预成型制品的制造方法，还包括在所述连续纤维的成纤过程中将所述热塑性施胶组合物施涂到所 迷连续纤维上以在所述连续纤维上至少部分地涂覆所述热塑性施胶组合物。
4. 根据权利要求3的压缩预成型制品的制造方法，还包括通过 在模腔中使所述连续纤维缠绕而将所述连续纤维变形化以形成连续变 形纤维。
5. 根据权利要求4的压缩预成型制品的制造方法，其中所述变形 4b和所述填充同时地进^亍。
6. 根据权利要求3的压縮预成型制品的制造方法，还包括将喷嘴导入所述模腔以将所述连续纤维输送到所述模腔中。
7. 根据权利要求3的压缩预成型制品的制造方法，还包括从所述模腔移走所述冷却的压缩预成型制品。
8. 根据权利要求3的压缩预成型制品的制造方法，其中所述移走 步骤包括对所述压缩预成型制品应用抽吸以保持所述压缩预成型制品到与 真空盒附贴的多孔板上并形成位于模具内的模腔的端部；将所述模具从压缩预成型制品移动一段距离；和 除去所述抽吸，其中当所述抽吸除去时，所述压缩预成型制品从 所述多孔板释放。
9. 根据权利要求1的压缩预成型制品的制造方法，还包括 当正将所述连续纤维填入模腔时将所述热塑性施胶组合物施涂到所述连续纤维上以在所述连续纤维上至少部分地涂覆所述热塑性施胶 组合物。
10. 根据权利要求9的压缩预成型制品的制造方法，还包括 在施涂所述热塑性施胶组合物之前将水性热塑性施胶组合物施涂到所述连续纤维上，所述水性热塑性施胶组合物位于所述连续纤维和 所述热塑性施胶组合物之间的所述连续纤维中的每一根上。
11. 根据权利要求3的压缩预成型制品的制造方法，其中所述冷却 包括让环境空气穿过所述压缩预成型制品。
12. 形成预型件的纤维制品的制造方法，包括 从套筒使熔融玻璃拉细而形成玻璃纤维；在所述套筒下将含热塑性材料的热塑性施胶组合物施涂在所述玻 璃纤维上，所述热塑性施胶组合物基本上覆盖所述玻璃纤维；和将所述热塑性材料冷却以使所述玻璃纤维上的所述热塑性材料凝 固并形成纤维制品，其中所述纤维制品能够形成预型件，而无需在所述预型件的后面 的形成阶段施涂任何附加的施胶或粘结剂组合物。
13. 权利要求12的方法，其中所述冷却步骤包括允许所述经涂 覆的玻璃纤维风干并使所述热塑性材料凝固。
14. 权利要求12的方法，还包括将所述纤维制品巻绕成粗纱。
15. 填充消声器外壳的方法，包括用至少部分涂有包括热塑性材料的热塑性施胶组合物的连续变形 纤维填充模腔；在所述模腔内压缩所述经涂覆的纤维以形成压缩预成型制品； 将所述压缩预成型制品加热到足以使所述连续纤维上的所述热塑性材料至少部分熔融的温度；将所述压缩预成型制品冷却以使所迷连续纤维上的所述热塑性材料凝固而形成压缩预型件，该压缩预型件具有不依赖于消声器空腔的形状的形状，所述消声器空腔于消声器内；将一个或多个压缩预型件放置到所迷消声器空腔中；和 通过将所述消声器加热到足以使所述热塑性材料熔融的温度而使所述压缩预型件解压而使所述连续变形纤维恢复到解压形式和至少基本上填满所述消声器空腔。
16. 权利要求15的方法，还包括在所述连续纤维的成纤过程中 将所述热塑性施胶组合物施涂到所述连续纤维上。
17. 权利要求15的方法，还包括通过在模腔中使所述连续纤维缠绕而将所述连续纤维变形化以形成所述连续变形纤维。
18. 权利要求15的方法，还包括从所述模腔移走所述冷却的压缩预成型制品。
19. 权利要求18的方法，其中所述移走步骤包括 对所述压縮预成型制品应用抽吸以保持所述压缩预成型制品到与真空盒附贴的多孔板上并形成位于模具内的模腔的端部；将所述模具从压缩预成型制品移动一段距离；和 除去所述抽吸，其中当所述抽吸除去时，所述压缩预成型制品从 所述多孔板释放。
20. 权利要求15的方法，其中所述冷却步骤包括允许所述热塑 性粘结剂材料风干和凝固。
全文摘要
提供了由连续纤维形成的压缩预成型制品的形成方法，该连续纤维基本上均匀地涂有热塑性施胶组合物。在连续纤维的形成期间将热塑性施胶组合物施加到该纤维上使预型件能够形成，而无需在预型件的后面的制造阶段施加任何附加的施胶或粘结剂组合物。热塑性施胶组合物包括热塑性材料，和任选的硅烷偶联剂。热塑性施胶组合物中的热塑性材料包括是热塑性的或具有热塑性性能的化学品和/或化合物。可以将一个或多个预型件无规地插入消声器空腔。在施加热时，预型件解压并用纤维材料填充该空腔。由于能够使压缩的预成型制品解压，所以该预成型制品可以具有不依赖于消声器空腔的形状的形状。
文档编号F01N1/24GK101687344SQ200880022642
公开日2010年3月31日 申请日期2008年5月19日 优先权日2007年5月25日
发明者L·J·L·布兰特, L·查尔莱, S·P·卡什卡尔 申请人:Ocv智识资本有限责任公司