本教导涉及具有改进的降噪性质和性能的隔板组件。
背景技术：
在许多行业(例如：如海运船舶、轨道车厢、汽车车辆、飞机或其他方式的运输；建筑施工)中存在有对于改进的降噪(例如声音吸收和/或传输)、特别是对于空腔内的噪声降低的一直未间断过的需要。还存在有在结构上增强主体、例如汽车白车身(biw)中的主体空腔的一直未间断过的需要。另外，这些空腔的恰当密封可能是重要的，以免水、空气、灰尘或类似污染物的侵入。
虽然许多现有的材料和组成部件满足以上需要中的一些，但是持续存在有对于如下改进的组成部件组件的需要，该组件使组成部件的制造和/或使用简化、这帮助减少这样的组成部件和所需材料的量，或者满足一些其他需要。
技术实现要素：
本教导大体涉及具有改进的降噪性质和性能的隔板组件。隔板组件可以由两个(2)或更多个子组成部件构成，子组成部件可以由异种材料构成。例如，隔板组件可以是具有被附接于此的柔性基板的固体基底结构。
本文的教导提供了一种用于安装在空腔中的隔板组件，包含：至少包含第一隔板表面和第二隔板表面的固体基底组成部件；布置于固体基底组成部件的至少一部分的可膨胀粘合剂；和布置于第一隔板表面、第二隔板表面或两者的至少一部分的声学吸收体组成部件；在至少80hz至6300hz的频率范围，当组装在所述空腔中时，与仅所述固体基底相比，所述隔板组件使穿过所述隔板组件传输的声音能量减少至少平均10％。
教导还可以包含：吸收体组成部件由聚酯构成；吸收体组成部件具有25.0mm的厚度；吸收体组成部件包含护面材料(facingmaterial)；护面材料包含聚酯、铝箔或聚酯/聚丙烯。
附图说明
图1是示例性的隔板组件的平面图。
图2是在空腔中的图1的隔板组件的平面图。
图3是图1的隔板组件的分解立体图。
图4是示例性的声学吸收体材料的平面图。
图5是另一示例性的声学吸收体材料的平面图。
具体实施方式
本文中所呈现的解释和说明意在使本领域技术人员了解本发明、其原理及其实际应用。所陈述的本发明的具体实施例并非意在穷举或限制本发明。本发明的范围应该参照所附权利要求连同这些权利要求的等效权利要求的完整范围来确定。包含专利申请和公布在内的所有文章和参考文献的公开出于所有目的通过引用被合并。如将从所附的权利要求收集地那样，其他组合也是可能的，其也在此通过引用被合并到该书面描述内。本教导大体涉及具有改进的降噪性质和性能(例如，较少传输声音能量—或者凭借吸收、声音传输损失，或者凭借两者)的隔板组件。隔板组件可以由两个(2)或更多个子组成部件构成，子组成部件可以由异种材料构成。可设想的是，组件包含至少固体基底基板部分和柔性基板部分。在功能上，可设想的是，固体基底主要充当用于组件的承载件，尽管它能够对本发明的技术方案有贡献，也称为隔板。典型地，可设想的是，隔板可以包含允许被粘附至空腔的附接机构，以作为其安装到空腔的一部分。还可设想的是，柔性基板部分主要充当吸收体组成部件并辅助声音能量的吸收或降低，并且被以一个或多个方式连接至固体基底基板。下面更详细地描述各物理元件。
隔板组件10
可设想的是，完整组件至少包括隔板基板、一个或多个附接机构和至少一个吸收体组成部件。优选的是，组件10包含用于将组件10附接到空腔12内的部件。在一个实施例中，作为说明性示例，组件包含被附接至空腔12的壁14或与空腔12相关联的一些其他结构的夹持件24。
隔板基板20
可设想的是，本发明包含充当用于组成部件的承载件的基板20，该组成部件包括隔板组件10。基板20可以由聚合物材料、金属材料或两者构造。它可以具有范围可从大约0.01mm至大约20.0mm的多种壁厚，但优选范围从大约1.0mm到5.0mm的壁厚。它可以包含各种尺寸和形状的增强与定位和/或防转结构，例如包括如图1中所示的肋22。基板20还可以包含允许其被定位在空腔中的组件辅助件，例如包括如图1中所示的夹持件24。另外，可设想的是，可以包含辅助组件10的附加组成部件的组装的附加特征，例如包括如图3中所示的一个或多个孔26。
附接机构30
可设想的是，组件10优选地包含将组件10永久地连接至空腔的附接机构。优选的是，该机构是组件10的一部分，但可以作为分离的部分或工艺来安装，接着将组件10安装在空腔中。在优选实施例中，附接机构是可作为组件10的一部分的可膨胀层30，例如图3中所示。
可膨胀层可以包含可在活化时表现为热固性材料或热塑性材料的基于环氧或基于丁基或基于乙烯醋酸乙烯酯(ethylenevinylacetate-based)的泡沫。示例性材料包含在与适当配料(典型地是发泡和固化剂)配混时在施加热或特定环境条件发生时以可靠且可预测的方式膨胀和固化的聚合物基料，如环氧树脂或丁基树脂或乙烯醋酸乙烯酯树脂或基于乙烯的聚合物。可膨胀层可以是可归因于化学或物理刺激而活化的室温固化材料。从对于热活化材料的化学角度来看，结构泡沫通常在固化前最初表现为可流动热塑性材料。它可以在固化时交联，这使得材料不能进一步流动。如果存在一个或多个可膨胀层，则一个或多个可膨胀层可以具有相同的活化温度或不同的活化温度。合适的可膨胀层的示例可以在美国专利号7,892,396及7,313,865、7,125,461和7,199,165以及美国公开申请号2004/0204551、2007/0090560、2007/0101679、2008/0060742和2009/0269547中找到，分别出于所有目的通过引用合并于此。其它合适材料可以作为可从密歇根州romeo的l&l产品公司(l&lproducts,inc.inromeo,michigan)得到的l-5520和l-2821出售。合适的可膨胀层也可以被视作合适的结构层、密封层、声学层、粘合剂层、增强层、固定层、第二承载件层、保护层或包封层。作为示例，层可以提供密封能力，但也可以是提供某种水平的声学控制的可膨胀材料。可膨胀层可以覆盖或保护基于环氧或基于丁基或基于乙烯醋酸乙烯酯的材料。例如，可膨胀层可以保护一个或多个基于环氧或基于丁基或基于乙烯醋酸乙烯酯的材料免于潮湿。可膨胀层可以包封基于环氧或基于丁基或基于乙烯醋酸乙烯酯的材料。合适的密封层可以包含基于环氧或基于丁基或基于乙烯醋酸乙烯酯的材料。环氧或丁基或乙烯醋酸乙烯酯树脂可以在本文中用于表示含有至少一个环氧官能团的常规二聚、低聚或聚合的环氧或丁基或乙烯醋酸乙烯酯材料中的任一个。这样的材料可以是具有可通过开环反应聚合的一个或多个环氧环(oxiranering)的含有环氧的材料。在优选实施例中，密封剂材料包含高达大约80％的环氧树脂。更优选地，密封剂包含大约10重量％与50重量％之间的含有环氧的材料。合适的密封剂材料被公开在美国专利号6,350,791、6,489,023、6,720,387、6,742,258和6,747,074、美国公开申请号2004/0033324和2004/0016564以及wipo公开号wo02/086003、wo03/103921、wo03/072677、wo03/011954和wo2004/037509中，它们所有都出于所有目的通过引用合并于此。
吸收体组成部件40
可设想的是，组件10优选地包含用于降低或消除从空腔的一侧穿过隔板组件10到另一侧的一些或所有传输的声音能量的声学吸收体组成部件。可设想的是，组成部件40由具有高的声音能量吸收性质的材料组成，如多孔材料、织造或非织造材料，包含玻璃棉、岩石纤维、泡沫塑料、针刺毡、交叉搭接毡(cross-lappedfelt)等。组成部件40也可以配置为竖直搭接纤维或毡、例如图4中所示，或者是交叉搭接纤维，例如图5中所示。组成部件也可以包含护面材料(facingmaterial)，如聚酯、铝箔和聚丙烯，或它们的组合。
可设想的是，组成部件40可以具有大约1.0mm至大约差不多100.0mm的厚度42。在一个优选实施例中，组成部件具有大约10.0mm至大约40.0mm的厚度。在一个优选实施例中，组成部件40由聚酯纤维制成的竖直搭接纤维组成。
可设想的是，组成部件40在优选实施例中是非织造布(non-woventextile)。该组成部件40可以与特定制造方法有关。一些实施例涉及由短纤维(至少部分包括回用纤维)形成非织造布的方法和含有一部分粘合剂组分的方法，以及涉及根据这样的方法形成的非织造材料。
可替代地，一些实施例涉及由短纤维形成非织造布的方法，其中该方法使用原始人造纤维而不是回用纤维。此外，一些实施例涉及使用这样的方法形成的非织造材料。
某些实施例涉及形成非织造材料的方法，该方法包括：接收包括热塑性纤维的纤维材料；对纤维材料进行处理以产生短纤维；将短纤维添加至预制网；和将预制网加热以形成非织造材料。在一些实施例中，可以将预制网加热并压缩以形成非织造材料。在加热期间，来自纤维材料中的纤维的热塑性塑料可以至少部分软化或熔化并且至少一些短纤维结合到一起或结合至预制网以形成非织造材料。
本文中所使用的“非织造材料”包含包括非织造材料以及包含织造材料在内的其他材料的复合材料。于是，一些实施例中的预制网可以是织造织物，或类似材料。在一些实施例中，非织造材料可以是可热变形的短纤维非织造(tsfnw)材料。一些实施例涉及形成非织造材料的另一方法。该方法包括：接收包括热塑性纤维的纤维材料；对纤维材料进行处理以产生短纤维；将短纤维近似均匀地分布在传送器上以提供短纤维层；和对短纤维层加热并且在一些实施例中压缩短纤维层以形成非织造材料。
在没有将短纤维层压缩的实施例中，可以产生低密度非织造声学材料，如多孔大块吸收体。在将短纤维层压缩的实施例中，取决于压缩的程度，可以产生高密度非织造声学材料，如多孔软片材(porouslimpsheet)。
某些实施例涉及通过所描述的方法形成的非织造材料。这些实施例中的一些被认为适于用作声音吸收材料并且涉及声学片材和用于制作这样的片材的方法。一些实施例被认为适于用作过滤材料、销板、结构板或分离材料。
在一些实施例中，某些实施例的低密度非织造材料可与也可以是依照一些其他实施例的高密度非织造材料组合，以形成具有期望的性质的复合材料。例如，这些实施例中的一些可以提供复合声学产品，该复合声学产品包括具有相对高的流动阻力的多孔软片材和被附接至声学片材的一侧且具有实质上小于片材的流动阻力的多孔大块吸收体层，其中多孔软片材和多孔大块吸收体中的一者或两者包括短纤维并且是依照某些实施例的。由这些实施例提供的复合声学产品可以展现出局部反应性声学行为和对于声学产品来说期望的总体流动阻力，如在2800瑞利与8000瑞利之间。
某些实施例的非织造材料可以具有选定的空气流动阻率。选定的空气流动阻率可以实质上高于传统非织造材料的空气流动阻率，传统非织造材料基本仅包括具有例如从大约30mm至大约100mm长的长度的传统人造纤维。在一些实施例中，在包括某一直径和成分的短纤维的非织造材料中获得的选定空气流动阻率可以是使用相同直径和成分的较长纤维产生的传统非织造材料的大约三倍。基于当前声学理论，随着减小纤维长度而在空气流动阻率上的该增加是未预料到的。
一些实施例涉及如下非织造材料，其包括：压缩纤维网；和纤维网中的回用纤维材料，回用纤维材料包括具有小于大约12mm的平均长度的短纤维，短纤维包括非织造材料的大约5重量％与小于100重量％之间。
回用纤维材料可以包括热塑性纤维。短纤维可以通过将回用纤维材料研磨(mill)和过筛而得到。
其他实施例涉及包含短纤维的大块回用纤维材料，短纤维由含有热塑性纤维的材料的下脚料(off-cut)形成，短纤维通过将下脚料研磨而形成并且具有小于大约12mm的平均长度。
某些实施例涉及形成非织造材料的方法，该方法包括：接收纤维材料；对纤维材料进行处理以产生短纤维；使短纤维跨过区域分布以形成前体网(precursorweb)；和使前体网的短纤维中的至少一些结合到一起以形成非织造材料。进一步的实施例涉及依照上述方法形成的非织造材料。
短纤维分布所跨过的区域可以包括未形成非织造材料的部分但在结合工艺期间支撑前体网的表面，如传送器。可替代地或另外地，该区域可以包括可为牺牲性的或与非织造材料一体化的预制网。在这样的实施例中，短纤维可以被分布在预制网内和/或顶部。于是，短纤维可以用于修改预制网的空气流动阻力以获得具有期望的性质的非织造材料。
纤维材料可以常常包含热塑性纤维或具有粘合剂热塑性组分的双组分纤维。于是，短纤维中的至少一些的结合可以通过将前体网加热至短纤维中的热塑性聚合物将至少部分软化或熔化时的温度来实现。软化的或熔化的热塑性塑料可以用于将短纤维中的至少一些结合到一起并形成非织造材料。因此，结合包含使短纤维粘附至软化的热塑性塑料，使得纤维随着被加热的材料的冷却而变得融合于热塑性塑料。
在一些实施例中，纤维材料可以包括具有高和低熔点的热塑性聚合物。在这样的实施例中，纤维材料可以仅被加热至具有低熔点的热塑性聚合物软化并熔化时的温度。因此，具有低熔点的热塑性聚合物可以用于将非织造材料结合到一起，而具有较高熔点的热塑性聚合物基本保持原状。在一些实施例中，低熔点热塑性聚合物可以存在于与较高熔点热塑性聚合物不同的纤维中。在一些其他实施例中，高和低熔点聚合物可以形成双组分纤维的不同组成部分。
可替代地，短纤维中的至少一些可以使用粘合剂组分被结合到一起。多种材料可以依照非织造材料的实施例用作粘合剂组分。粘合剂组分可以是可呈粉末形式的热塑性或热固性树脂或粘结剂。在一些其他实施例中，粘合剂组分包括在形成前体网之前与短纤维组合的热塑性纤维，如热塑性人造纤维。粘合剂组分可以包括为形成前体网短纤维被分布至其上和/或其内的热塑性纤维的预制网。
在非织造材料中可以使用粘合剂组分的以上实施例的组合。例如，粘合剂组分可以包括与热塑性纤维组合的热塑性树脂粉末。此外，粘合剂组分可以与短热塑性纤维或具有由纤维材料形成的粘合剂热塑性组分的短双组分纤维组合地使用，以便将前体网的短纤维中的至少一些结合到一起。
可以通过将纤维材料研磨、如通过刀研磨进行处理以由纤维材料产生短纤维。
可设想的是，组成部件40可以以机械的方式(例如凭借如图3中所示的推动销28)、凭借粘合剂部件(例如压力敏感型粘合剂)或凭借焊接(例如热熔接(heatstake)或超声波焊接)或将大体平面接合的任何其他已知方法被附接至基板20。
表1(一)表示单个隔板基板(“隔板”)与当使用两个不同的声学吸收体配置进行测试时的组件(“隔板+声学吸收体”)相比的声音吸收特性(单位db)。在该示例中，隔板基板由具有大约10.0mm的厚度的铝片材组成。第一声学吸收体组成部件(
表1
表2(二)表示单个隔板基板(“隔板”)与当使用两个不同的声学吸收体配置进行测试时的组件(“隔板+声学吸收体”)相比的声音传输损失特性(单位db)。在该示例中，隔板基板由具有大约10.0mm的厚度的铝片材组成。第一吸收体组成部件(
表2
表中示出的以上示例使用具有25mm的厚度和600gsm(克每平方米)的密度的声学吸收体配置。可设想的是，较大范围的厚度和密度也可以产生希望的结果。厚度范围可以从大约10mm至差不多大约75mm并且密度从大约300gsm至差不多大约1200gsm。另外，表中示出的以上示例是在从大约80hz至大约6300hz的频率范围上测试的。可设想的是，本发明的希望的性能也发生在较宽频率范围、特别是大约20hz至大约20khz的范围。
以下注释普遍适合所有教导。除非另有说明，本文中所记述的任何数值包含从较低值以一个单位增长到上限值的所有值，条件是在任何较低值与任何较高值之间有至少2个单位的分离。作为示例，如果陈述了组成部件的量、性质或诸如温度、压力、时间等的过程变量的值是例如从1至90、优选从20至80、更优选从30至70，则意在中间范围值(例如，15至85、22至68、43至51、30至32等)在该说明书的教导内。同样，单个中间值也在本教导内。对于小于一的值，一个单位根据情况被视作0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅是特指的示例，并且所列举的最低值与最高值中间的数值的所有可能的组合应该被视作以类似方式在该申请中明确进行了陈述。如可以看出的，在本文中表达为“重量份”的量的教导也设想到根据重量百分比表达的相同范围。因此，本发明的详细描述中的范围表达“所得成分的‘x’重量份”也设想到所得成分的“x”重量百分比的相同记述量的范围的教导。
除非另有说明，本文中所引用的任何测试方法标准是针对截止到该标准被记述的最早提交日期存在的版本。
除非另有说明，所有范围包含两个端点和端点之间的所有数。与范围有关的“大约”或“近似”的使用适用于范围的两端。因此，“大约20至30”意在覆盖“大约20至大约30”，包含至少指定的端点。
包含专利申请和公布在内的所有文章和参考文献的公开出于所有目的都通过引用被合并。用以描述组合的术语“基本上由…构成”应当包含所标识出的元件、组成部分、组成部件或步骤，和不实质上影响组合的基本和新颖特性的这样的其他元件组成部分、组成部件或步骤。本文中用以描述元件、组成部分、组成部件或步骤的组合的术语“包括”或“包含”的使用也设想到基本上由元件、组成部分、组成部件或步骤构成或者甚至是由元件、组成部分、组成部件或步骤构成的实施例。复数的元件、组成部分、组成部件或步骤可以通过单个集成元件、组成部分、组成部件或步骤来提供。可替代地，单一集成元件、组成部分、组成部件或步骤可分成分开的复数个元件、组成部分、组成部件或步骤。元件、组成部分、组成部件或步骤前面没有量词限定或者前面存在“一个”的公开不意在将附加的元件、组成部分、组成部件或步骤排除在外。此外，除非明确规定，“第一”、“第二”等的记述不排除附加的组成部分、步骤或其他元件。本文中对属于某一族的元素或金属进行的所有引用是指1989年由crc出版公司出版且获得版权的元素周期表。对族或多个族进行的任何引用应当是使用给族编号的iupac系统反映在该元素周期表中的族或多个族。需要理解的是，以上描述意在说明性的并且不是限制性的。
除所提供的示例之外的许多实施例以及许多应用在阅读以上描述时对于本领域技术人员来说将是显而易见的。发明的范围因此应当不是参照以上描述来确定，而是应当参照所附权利要求连同权利要求的等效物的完整范围来确定。包含专利申请和公布在内的所有文章和参考文献的公开出于所有目的都通过引用被合并。本文中所公开的主题的任何方面在以下权利要求中的省略不是该主题的放弃，也不应当视为发明人没有将这样的主题考虑成所公开的发明主题的一部分。