一种汽车用复合结构隔音垫及其制作方法
技术领域
本发明涉及汽车隔音垫领域，尤其是涉及一种汽车用复合结构隔音垫及其制作方法。
背景技术
PET零件是通过PET低熔点纤维与超细PET纤维混合后通过铺网成型为平坦类毡，主要安装于汽车行李箱、车顶、钣金与内饰中间，主要作用是隔音、减震。由于目前对于声学要求的不断提高，单PET毡的单层结构已经无法满足声学要求了，后续有高声学要求的隔音毡材料有被熔喷棉(PP+PET)取代的趋势。在等密度、厚度的情况下，PET毡的高温稳定性、阻燃性能、抗拉强度都要优于熔喷棉。但由于材料和工艺的原因，声学很难达到相同厚度、密度的熔喷棉的隔音效果。后续有在PET毡的表面增加一层PET无纺布的复合结构被开发出，但隔音效果始终无法达到熔喷棉的效果。
中国专利CN 108099331A公开了一种汽车用蓄电池罩盖隔音垫及其制作方法，该隔音垫为三层结构，上下表面均为针刺的无纺布材料，内侧还带有覆膜，中间层为PET毡材料，覆膜为PE/PA复合膜材料，PET毡材料为双组份的PET材料。但是该专利主要的材料成分为PE膜，并且其主要是起隔热作用，无法起到很好的隔音效果。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高隔音效果，并且具有优异阻燃性能的汽车用复合结构隔音垫的制作方法。
本发明的另一个目的是制作得到汽车用复合结构隔音垫。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种汽车用复合结构隔音垫的制作方法，主要采用以下步骤：
a、纤维混合：
(1)将PET低熔点纤维与超细PET纤维按比例投入开松机进行开松并混合均匀；
(2)将混合均匀后的PET低熔点纤维和超细PET纤维输送至梳理机进行梳理；
b、毡坯的成型及复合制作：
(1)梳理后的毛层经输送帘输送到铺网帘进行铺网；
(2)将PTFE复合膜卷绕设备上，开启无纺布撒粉设备使PTFE膜表面撒上PE粉，使PTFE复合膜与PET底毡粘合；
(3)将铺网后的毛层与撒上PE粉的PTFE膜输送到烘房一起加热复合成型，制作得到汽车用复合结构隔音垫。
所述PET低熔点纤维为包芯结构，外层熔点110℃，内层熔点为240℃，纤维粗细为0.99dtex,长度为32mm。
所述超细PET纤维熔点为260℃，纤维粗细为1.33dtex，长度为38mm。
所述PET低熔点纤维与超细PET纤维按重量比为20-30:80-70混合均匀。
PET低熔点纤维和超细PET纤维输送至梳理机经开松、梳理铺网成型。
所采用的PTFE复合膜的厚度为8～10μm，克重5～6g/m2，透气量为：2500～2600ml/min/cm2@70mbar。
进一步的，所述PTFE复合膜的厚度优选为10μm，克重优选为6g/m2，透气量优选为2500ml/min/cm2@70mbar。
通过选择上述特定透气量合适的PTFE膜，声源通过表面PTFE膜被均匀的分散到下层PET底毡，在通过PET底毡的多孔结构吸收噪声。一方面在提高了吸音降噪功能，另一方面可适当降低材料的单位面积的重量达到相同的效果。
所述PTFE复合膜与毛层接触一面还带有克重20g/m2的PET无纺布。
所述PTFE复合膜跟无纺布粘合采用水溶性胶粘结，所述PTFE复合膜与毛层接触一面还带有克重20g/m2的PET无纺布，PTFE复合膜跟无纺布粘合采用水溶性胶滚轮压合。
所述水溶性胶包括质量比为70-95:1-15的聚酯和亚甲基双苯基二异氰酸酯，水溶性胶的用量为6～8g/㎡。如果胶水的量控制不好的话会堵住PTFE膜的多孔结构，吸音降噪功能会大幅下降。
加热复合成型时控制加热温度200±20℃、链网间距3.5±0.5mm、主转动速度5.8～6.6米/分、风机转速为1350±100r/min。
通过上述方法制作得到的汽车用复合结构隔音垫，包括PET毡，以及通过热成型覆盖在PET毡上表面的上层PTFE膜，并且在PTFE膜与PET毡之间还设有PET无纺布。
与现有技术相比，本发明所公开的技术方案具有以下优点：
(1)安装方便，可以有效的减震降噪，本申请PTFE膜具有十分良好的是吸声作用，利用3.PTFE膜的多孔结构，可以将声源音均匀的导入下层底毡，从而获得良好的隔音效果；
(2)吸音性能较好，可以满足大众驻波管声学曲线；
(3)安全性能更好，由于采用的PTFE膜具有耐高温特性，阻燃满足PV3357要求，用100mm高度的火焰直接接触零件，零件燃烧不会扩散，经过10分钟后移开火源，零件上的火焰离火自熄，用热鼓风机吹时不会复燃。将零件剪开，用38mm高火焰直接接触零件剖面零件燃烧不会扩散，经过10分钟后移开火源，零件上的火焰离火自熄，用热鼓风机吹不会复燃；
(4)具有环保性，边角料及报废零件可以打碎后再次利用制作此类零件，例如撕除PTFE膜，打碎后继续开松纤后用于PET底毡制作；
(5)表面PTFE膜本身就有防水功能、成品零件可以满足PV3922，15分钟无渗入。
附图说明
图1为制作得到的汽车用复合结构隔音垫的结构示意图。
图中，1-PET毡、2-PTFE膜、3-PET无纺布。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
一种汽车用复合结构隔音垫的制作方法，主要采用以下步骤：
a、纤维混合：
(1)将PET低熔点纤维与超细PET纤维按按重量比为20-30:80-70投入开松机进行开松并混合均匀，使用的PET低熔点纤维为包芯结构，外层熔点110℃，内层熔点为240℃，纤维粗细为0.99dtex,长度为32mm，超细PET纤维熔点为260℃，纤维粗细为1.33dtex，长度为38mm；
(2)将混合均匀后的PET低熔点纤维和超细PET纤维输送至梳理机中，经开松、梳理铺网成型处理；
b、毡坯的成型及复合制作：
(1)梳理后的毛层经输送帘输送到铺网帘进行铺网；
(2)将PTFE复合膜卷绕设备上，开启无纺布撒粉设备使PTFE膜表面撒上PE粉，采用的PTFE复合膜的厚度为8～10μm，克重5～6g/m2，透气量为：2500～2600ml/min/cm2@70mbar，通过选择上述特定透气量合适的PTFE膜，声源通过表面PTFE膜被均匀的分散到下层PET底毡，在通过PET底毡的多孔结构吸收噪声。一方面在提高了吸音降噪功能，另一方面可适当降低材料的单位面积的重量达到相同的效果。并且PTFE复合膜与毛层接触一面还带有克重20g/m2的PET无纺布，PTFE复合膜跟无纺布粘合采用水溶性胶粘结，可以采用的水溶性胶包括质量比为70-95:1-15的聚酯和亚甲基双苯基二异氰酸酯，用量为6～8g/㎡，如果胶水的量控制不好的话会堵住PTFE膜的多孔结构，吸音降噪功能会大幅下降；
(3)将铺网后的毛层与撒上PE粉的PTFE膜输送到烘房一起加热复合成型，控制加热温度200±20℃、链网间距3.5±0.5mm、主转动速度5.8～6.6米/分、风机转速为1350±100r/min，制作得到汽车用复合结构隔音垫。
通过上述方法制作得到的汽车用复合结构隔音垫的结构如图1所示，包括PET毡1，以及通过热成型覆盖在PET毡1上表面的上层PTFE膜2，并且在PTFE膜2与PET毡1之间还设有PET无纺布3。
以下是更加详细的实施案例，通过以下实施案例进一步说明本发明的技术方案以及所能够获得的技术效果。
实施例1
一种汽车用复合结构隔音垫的制作方法，主要采用以下步骤：
a、纤维混合：
(1)将PET低熔点纤维与超细PET纤维按按重量比为25:75投入开松机进行开松并混合均匀，使用的PET低熔点纤维为包芯结构，外层熔点110℃，内层熔点为240℃，纤维粗细为0.99dtex,长度为32mm，超细PET纤维熔点为260℃，纤维粗细为1.33dtex，长度为38mm；
(2)将混合均匀后的PET低熔点纤维和超细PET纤维输送至梳理机中进行梳理；
b、毡坯的成型及复合制作：
(1)梳理后的毛层经输送帘输送到铺网帘进行铺网；
(2)将PTFE复合膜卷绕设备上，开启无纺布撒粉设备使PTFE膜表面撒上PE粉，采用的PTFE复合膜的厚度8μm，克重6g/m2，透气量为：2500ml/min/cm2@70mbar，并且PTFE复合膜与毛层接触一面还带有克重20g/m2的PET无纺布，PTFE复合膜跟无纺布粘合采用水溶性胶粘结，使用的水溶性胶由质量比为70:15的聚酯和亚甲基双苯基二异氰酸酯混合制备得到，用量为7g/㎡；
(3)将铺网后的毛层与撒上PE粉的PTFE膜输送到烘房一起加热复合成型，控制加热温度200℃、链网间距3.5mm、主转动速度5.8米/分、风机转速为1350r/min，制作得到汽车用复合结构隔音垫。
通过上述方法制作得到的汽车用复合结构隔音垫的结构如图1所示，包括PET毡1，以及通过热成型覆盖在PET毡1上表面的上层PTFE膜2，并且在PTFE膜2与PET毡1之间还设有PET无纺布3。
实施例2
一种汽车用复合结构隔音垫的制作方法，主要采用以下步骤：
a、纤维混合：
(1)将PET低熔点纤维与超细PET纤维按按重量比为20:80投入开松机进行开松并混合均匀，使用的PET低熔点纤维为包芯结构，外层熔点110℃，内层熔点为240℃，纤维粗细为0.99dtex,长度为32mm，超细PET纤维熔点为260℃，纤维粗细为1.33dtex，长度为38mm；
(2)将混合均匀后的PET低熔点纤维和超细PET纤维输送至梳理机中进行梳理；
b、毡坯的成型及复合制作：
(1)梳理后的毛层经输送帘输送到铺网帘进行铺网；
(2)将PTFE复合膜卷绕设备上，开启无纺布撒粉设备使PTFE膜表面撒上PE粉，采用的PTFE复合膜的厚度10μm，克重5g/m2，透气量为：2600ml/min/cm2@70mbar，并且PTFE复合膜与毛层接触一面还带有克重20g/m2的PET无纺布，PTFE复合膜跟无纺布粘合采用水溶性胶粘结，使用的水溶性胶由质量比为80:10的聚酯和亚甲基双苯基二异氰酸酯混合制备得到，用量为7g/㎡；
(3)将铺网后的毛层与撒上PE粉的PTFE膜输送到烘房一起加热复合成型，控制加热温度190℃、链网间距3mm、主转动速度6米/分、风机转速为1400r/min，制作得到汽车用复合结构隔音垫。
通过上述方法制作得到的汽车用复合结构隔音垫的结构如图1所示，包括PET毡1，以及通过热成型覆盖在PET毡1上表面的上层PTFE膜2，并且在PTFE膜2与PET毡1之间还设有PET无纺布3。
实施例3
一种汽车用复合结构隔音垫的制作方法，主要采用以下步骤：
a、纤维混合：
(1)将PET低熔点纤维与超细PET纤维按按重量比为30:70投入开松机进行开松并混合均匀，使用的PET低熔点纤维为包芯结构，外层熔点110℃，内层熔点为240℃，纤维粗细为0.99dtex,长度为32mm，超细PET纤维熔点为260℃，纤维粗细为1.33dtex，长度为38mm；
(2)将混合均匀后的PET低熔点纤维和超细PET纤维输送至梳理机中进行梳理；
b、毡坯的成型及复合制作：
(1)梳理后的毛层经输送帘输送到铺网帘进行铺网；
(2)将PTFE复合膜卷绕设备上，开启无纺布撒粉设备使PTFE膜表面撒上PE粉，采用的PTFE复合膜的厚度9μm，克重6g/m2，透气量为：2550ml/min/cm2@70mbar，并且PTFE复合膜与毛层接触一面还带有克重20g/m2的PET无纺布，PTFE复合膜跟无纺布粘合采用水溶性胶粘结，使用的水溶性胶由质量比为80:10的聚酯和亚甲基双苯基二异氰酸酯混合制备得到，用量为8g/㎡；
(3)将铺网后的毛层与撒上PE粉的PTFE膜输送到烘房一起加热复合成型，控制加热温度180℃、链网间距4mm、主转动速度6.6米/分、风机转速为1450r/min，制作得到汽车用复合结构隔音垫。
实施例4
一种汽车用复合结构隔音垫的制作方法，主要采用以下步骤：
a、纤维混合：
(1)将PET低熔点纤维与超细PET纤维按按重量比为25:75投入开松机进行开松并混合均匀，使用的PET低熔点纤维为包芯结构，外层熔点110℃，内层熔点为240℃，纤维粗细为0.99dtex,长度为32mm，超细PET纤维熔点为260℃，纤维粗细为1.33dtex，长度为38mm；
(2)将混合均匀后的PET低熔点纤维和超细PET纤维输送至梳理机中进行梳理；
b、毡坯的成型及复合制作：
(1)梳理后的毛层经输送帘输送到铺网帘进行铺网；
(2)将PTFE复合膜卷绕设备上，开启无纺布撒粉设备使PTFE膜表面撒上PE粉，采用的PTFE复合膜的厚度8μm，克重6g/m2，透气量为：2600ml/min/cm2@70mbar，并且PTFE复合膜与毛层接触一面还带有克重20g/m2的PET无纺布，PTFE复合膜跟无纺布粘合采用水溶性胶粘结，使用的水溶性胶由质量比为95:1的聚酯和亚甲基双苯基二异氰酸酯混合制备得到，用量为8g/㎡；
(3)将铺网后的毛层与撒上PE粉的PTFE膜输送到烘房一起加热复合成型，控制加热温度220℃、链网间距4mm、主转动速度6.6米/分、风机转速为1450r/min，制作得到汽车用复合结构隔音垫。
通过上述方法制作得到的汽车用复合结构隔音垫的结构如图1所示，包括PET毡1，以及通过热成型覆盖在PET毡1上表面的上层PTFE膜2，并且在PTFE膜2与PET毡1之间还设有PET无纺布3。
将实施例1制备得到的产品制作成15mm、450g/m2材料，并且对该材料进行驻波管实验，实验测试数据如表1所示。吸声系数越高效果越好。在同厚度等克重量的情况下，复合结构材料的吸音声学系数优于单PET材料，吸音性能更好，吸音曲线基本满足目标曲线，吸音性能合格，满足上汽大众要求。而单PET材料吸音无法满足目标声学系数。
表1
在本发明的描述中，需要理解的是，术语、“上”、“之间”、“上表面”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
