專利名稱：具有改進的結(jié)構(gòu)、聲學(xué)和熱性能的非織造織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及聲學(xué)產(chǎn)品，和更特別地涉及形成熱和聲學(xué)復(fù)合 材料的方法，該復(fù)合材料包括聚合物基熱塑性纖維和玻璃纖維的第一 層和有機纖維的第二層。
背景技術(shù)：
在其中希望減少來自外部來源噪音的各種場合中使用隔音材料。 例如，隔音材料用于器具，例如降低發(fā)射到家庭周圍區(qū)域內(nèi)的聲音的 器具中，降低發(fā)動機的機械聲音和路面噪音的機動車中，和減少由工 件，例如由電話交換器，或者由辦公設(shè)備操作產(chǎn)生的聲音的辦公建筑 物中。在機動車中，絕緣材料還依賴于熱屏蔽性能，以降低或防止熱 量從機動車的各種熱源(例如，發(fā)動機、變速箱、廢氣等)傳輸?shù)杰囕v 的客艙中。隔音典型地依賴于聲音吸收(也就是說，吸收入射聲波的能 力)和傳輸損失(也就是說，反射入射聲波的能力)這二者，以提供充足 的聲音衰減。
常規(guī)的隔音材料包括諸如泡沫體、壓縮纖維、玻璃纖維棉胎
(batt)、毛氈，和纖維的非織造網(wǎng)幅(web)，例如熔噴纖維之類的材料。 當(dāng)希望硬質(zhì)絕緣材料時，通常使用一層或更多層絕緣層和一層或更多 層硬質(zhì)材料層的層壓體。以下列出了常規(guī)的隔音材料的實例。
Olinger等人的美國專利No. 5662981公開了一種模塑復(fù)合產(chǎn)品， 它具有含增強纖維(例如，玻璃纖維和聚合物纖維)的樹脂芯層和基本 上不含增強纖維的樹脂表面層。表面層可由熱塑性或者熱固性材料， 例如聚四氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯 硫醚(PPS)或聚碳酸酯形成。
Patel等人的美國專利No. 5886306公開了一種層狀隔音網(wǎng)幅，它 包括夾在熔噴或者紡粘熱塑性纖維(例如聚丙烯)的層和薄膜、箔、紙
張或者紡粘的熱塑性纖維層之間的一系列纖維素纖維層。
Tilton等人的美國專利No. 6669265公開了一種纖維材料，它具 有蓬松、隔音部分和可充當(dāng)水阻擋層的相對較高密度的表層。纖維材 料包括聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、玻璃纖維、 天然纖維及其混合物。
Nakamura等人的美國專利No. 6695939公開了 一種內(nèi)部裝飾(trim) 材料，它由基底和粘結(jié)到基底上的表層形成?；资菬崴苄圆牧虾蜔o 機纖維的共混物的墊子類纖維結(jié)構(gòu)。表層是由熔點高于基底內(nèi)熱塑性 纖維熔點的纖維形成的高熔點纖維片材。高熔點纖維可以是聚對苯二 甲酸乙二酯(PET)纖維。
Tilton等人的美國專利公布No. 2003/0039793Al公開了一種用于 車輛的裝飾面板絕緣體，它包括聚合物纖維的非層壓的隔音和隔熱層。 該絕緣體也可包括聚合物纖維的相對高密度的非層壓表層，和/或由聚 酯、聚丙烯、聚乙烯、人造絲、乙烯乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、纖維稀 松布、金屬箔及其混合物形成的一層或更多層面層。
Tilton的美國專利公布No. 2004/0002274Al公開了一種層壓體材 料，它包括(l)由聚酯、聚丙烯、聚乙烯、玻璃纖維、天然纖維、尼龍、 人造絲及其共混物形成的基層，和(2)面層?；鶎拥拿芏葹榧s0.5-
15. Opcf，和面層的密度介于約10pcf至約100pcf。
Tilton等人的美國專利公布No. 2004/0023586A1和Block等人的 美國專利公布No. 2003/0008592公開了一種纖維毛毯材料，它具有由 聚酯、聚丙烯、聚乙烯、玻璃纖維、天然纖維、尼龍和/或人造絲形成 的第一纖維層，和熔噴聚丙烯纖維層。第二纖維層可夾在第一纖維層 和熔噴纖維層之間。可調(diào)整該毛毯材料以提供聲音衰減用于特定的產(chǎn) 品應(yīng)用。
Schmidt等人的美國專利公布No. 2004/0077247公開了一種非織 造層壓體，它含有由平均纖度小于約1. 8dpf的熱塑性紡粘長絲形成的 第一層，和含有平均纖度大于約2. 3dpf的熱塑性多組分紡粘長絲的第 二層。該層壓體的結(jié)構(gòu)使得笫一層的密度大于第二層的密度和第二層
的厚度大于第一層的厚度。
盡管在現(xiàn)有技術(shù)中存在許多隔音產(chǎn)品，但現(xiàn)有的絕緣產(chǎn)品無一提 供用于機動車應(yīng)用的充足的結(jié)構(gòu)性能。因此，需要顯示出優(yōu)異聲音衰 減性能、改進的結(jié)構(gòu)和熱性能且輕質(zhì)和成本低的隔音材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供可在聲音和半結(jié)構(gòu)應(yīng)用中使用的多層復(fù)合材 料。該多層復(fù)合材料由聲音復(fù)合層和第一熱層形成。形成聲音復(fù)合層 的纖維材料包括聚合物基熱塑性材料，例如聚酯和聚丙烯和增強纖維，
例如玻璃纖維。纖維材料可含有40 - 60 %的玻璃纖維。第一熱層位于 聲音復(fù)合層的笫一主表面上。形成第一熱層的纖維材料包括例如在聲 音復(fù)合層中存在的聚合物基熱塑性有機材料。在優(yōu)選的實施方案中， 第一熱層由100%的聚合物纖維形成。然而，可以包括雙組分纖維成 為以全部纖維10- 80%的用量形成笫一熱層的一種纖維材料的組分 形式。可使用一類或更多類聚合物材料形成第一熱層。聚合物材料可 具有不同的長度和直徑。第二熱層可任選地置于聲音復(fù)合層的第二主 表面上。聲音復(fù)合層和第一與第二層可以是無規(guī)取向的纖維的非織造 墊子，且可通過氣流成網(wǎng)、濕法成網(wǎng)或者熔噴工藝形成。
本發(fā)明另一目的是提供形成由聲音復(fù)合層和第一熱層形成的熱和 聲音復(fù)合材料的方法。聲音復(fù)合層由熱塑性聚合物纖維和增強纖維的 混合物形成，和熱層完全由熱塑性聚合物纖維形成。在第一熱層內(nèi)的 熱塑性聚合物纖維可以與存在于聲音復(fù)合層內(nèi)的熱塑性聚合物纖維相 同或者不同。
在優(yōu)選的實施方案中，增強纖維是濕法應(yīng)用的短切單紗玻璃纖維。 濕法增強纖維典型地以單根玻璃纖維的捆扎、包裝或成束形式聚集。 為了形成聲音復(fù)合層，開松(open)濕法增強纖維，并除去在濕法增強 纖維內(nèi)存在的至少一部分水。在至少一個例舉的實施方案中，成束的 濕法增強纖維被喂料到第一開松機內(nèi)，所述第一開松機至少部分開松 束纖并使?jié)穹ㄔ鰪娎w維長絲化。第一開松機然后將開松的成束濕法增 強纖維喂料到冷凝器中，從濕法增強纖維中除去水。增強纖維然后任 選可轉(zhuǎn)移到第二開松機中，在此進一步長絲化并分離增強纖維。可通 過使聚合物纖維經(jīng)過開松機，從而開松熱塑性聚合物纖維。開松機可 以是松包機，例如本領(lǐng)域公知的松包機。
然后例如通過在氣流內(nèi) 一起混合纖維，從而共混增強纖維和熱塑 性聚合物纖維。增強纖維和聚合物纖維的共混混合物然后可轉(zhuǎn)移到至 少一個片材成形機中，在此將纖維形成為片材。然后可對片材進行針 織工藝，其中通過片材中的纖維推動鉤針，纏結(jié)增強纖維和聚合物纖 維。片材可穿過熱粘合機，熱粘結(jié)增強纖維和聚合物纖維并形成聲音 復(fù)合層。第一熱層然后固定到聲音復(fù)合層的第一主表面上。
本發(fā)明再一目的是提供形成纖維聚合物墊子的方法。在這一方法 中，沒有使用增強纖維。通過使束纖分別穿過第一和第二開松機，從 而開松第一聚合物纖維束和第二聚合物纖維束。開松的第一和第二聚
合物纖維然后共混并例如通過鼓風(fēng)機(blower)單元轉(zhuǎn)移到片材成形機 中?？蓪⑵膫鬏?shù)结槾碳庸ぱb置中以供機械加強。可在使片材穿過 熱粘合機和/或機械針刺器(needler)之前添加粘合劑樹脂。可通過本 領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何合適的方式添加粘合劑樹脂。所得纖維聚合 物墊子可用作第一熱層，以及緩沖絕緣體、地毯下方的墊子，和用于 機動車的裝飾面板內(nèi)。
本發(fā)明的優(yōu)點是，提供所需聲音性能所需的循環(huán)時間、材料和勞 動力成本的下降。由于多層復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和熱性能得到改進，因此 不需要象常規(guī)方式一樣，添加輔助材料到最終的聲音部件中，以實現(xiàn) 所需的聲音衰減、結(jié)構(gòu)或絕緣能力。省去這些輔助材料會降低形成用 于機動車和RV的內(nèi)部聲音和結(jié)構(gòu)面板所需的材料量，并省去制造步 驟，于是增加總的生產(chǎn)率并降低循環(huán)時間。
本發(fā)明另一目的是，通過改變在聲音和后面的絕緣和熱層中纖維 的重量，或者通過改變每一層內(nèi)纖維的類型，該熱和聲音復(fù)合材料可 優(yōu)化特定產(chǎn)品應(yīng)用所需的性能。另外，通過改變聚合物纖維的基本重 量和/或聲音復(fù)合材料內(nèi)的玻璃纖維含量，從而可控制所形成的復(fù)合部 件的厚度，所形成的復(fù)合部件的孔隙度(例如，孔隙含量)，和氣流路
徑。
本發(fā)明進一步的優(yōu)點是，可在一步工藝中模塑或者模切熱與聲音 復(fù)合材料，形成所需的聲音、半結(jié)構(gòu)最終部件。
本發(fā)明的再一優(yōu)點是，當(dāng)濕法應(yīng)用的短切單紗玻璃纖維用作增強 纖維材料時，可在很少產(chǎn)生靜電的情況下，容易地開松玻璃纖維并纖 維化，這是由于在玻璃纖維內(nèi)的濕氣導(dǎo)致的。另外，與干法短切的纖 維相比，濕法應(yīng)用的短切單紗玻璃纖維的制造不那么昂貴，這是因為 在被短切之前，干燥纖維典型地在單獨的步驟中干燥并包裝。因此， 使用^
口a
考慮到下文的詳細說明，本發(fā)明的前述和其它目的、特征和優(yōu)點 將更加充分地顯而易見。然而，清楚地要理解，附圖僅僅用于例舉目 的，且不解釋為確定本發(fā)明的范圍。


考慮到本發(fā)明的下述詳細公開內(nèi)容，特別是結(jié)合附圖，本發(fā)明的
優(yōu)點將變得顯而易見，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的至少一個例舉的實施方案，由聲音復(fù)合層和 熱層形成的復(fù)合材料的示意圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在干法成網(wǎng)的工藝中使用濕法增 強纖維步驟的流程圖3是根據(jù)本發(fā)明的至少一個例舉的實施方案，使用濕法應(yīng)用的 短切單紗玻璃纖維的氣流成網(wǎng)工藝形成聲音復(fù)合層的示意圖4是根據(jù)本發(fā)明的至少一個例舉的實施方案，使用兩類聚合物 纖維的氣流成網(wǎng)工藝形成第一熱層的示意圖；和
圖5是根據(jù)本發(fā)明的至少一個例舉的實施方案，在聲音復(fù)合層的 第一和第二表面上包括熱層的復(fù)合材料的示意圖。
具體實施例方式
除非另有說明，此處所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明 所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的含義相同。盡管與此處所述的用，但此處描述優(yōu)選的方法和材料。此處引證的所有參考文獻，其中 包括公布或者相應(yīng)的國外專利申請，授權(quán)的國外專利，或者任何其它 參考文獻，每一篇均在此通過參考全文引入，其中包括在所引證的參 考文獻內(nèi)列出的所有數(shù)據(jù)、表格、附圖和正文。
在附圖中，為了清楚起見，可放大線、層和區(qū)域的厚度。要理解，
當(dāng)諸如層、區(qū)域、基底或者面板之類的元件被稱為在另一元件"上(on)" 時，它可直接在其它元件上或者可存在插入的元件。此處僅僅為了說 明的目的使用術(shù)語"頂部"、"底部"、"側(cè)面"和類似術(shù)語。要注 意，在整個附圖中發(fā)現(xiàn)的相同的數(shù)字表示相同的元件。術(shù)語"片材"、 "墊子"、"面網(wǎng)，，和"網(wǎng)幅"在本文中可以互換使用。
本發(fā)明涉及多層聲音材料，它由(1)含聚合物基熱塑性材料(例如， 聚丙烯)和增強纖維(例如，玻璃纖維)的第一復(fù)合層，和(2)有機纖維
(例如，聚對苯二甲酸乙二酯)的第二層形成?？稍谠S多非結(jié)構(gòu)的聲音 應(yīng)用，例如在器具、在辦公隔離和隔板、在天花板瓷磚、在建筑面板 和在半結(jié)構(gòu)應(yīng)用，例如在機動車(例如，headliner、機罩襯里、地板 襯里、裝飾面板、小件行李架、太陽眼鏡、儀器面板結(jié)構(gòu)、門的襯里 和類似物)中，以及在娛樂車輛(RV)的壁板和屋頂面板中使用這一多層 復(fù)合材料。
圖1示出了由聲音復(fù)合層12和第一熱層14形成的多層熱和聲音 復(fù)合材料10。要理解，此處為了討論的簡便性，使用聲音復(fù)合層12 和第一熱層14的術(shù)語，且聲音復(fù)合層l2和第一熱層二者均提供隔音 和隔熱性能。另外，至少聲音復(fù)合層12提供給最終的聲音產(chǎn)品以結(jié)構(gòu) 或者半結(jié)構(gòu)性能。
形成聲音復(fù)合層12的纖維材料包括聚合物基熱塑性材料，例如， 但不限于，聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯 硫醚(PPS)、聚氯乙烯(PVC)、乙烯乙酸乙烯酯/氯乙烯(EVA/VC)纖維、 丙烯酸低級烷酯聚合物纖維、丙烯腈聚合物纖維、部分水解的聚乙酸 乙烯酯纖維、聚乙烯醇纖維、聚乙烯基吡咯烷酮纖維、苯乙烯丙烯酸 酯纖維、聚烯烴、聚酰胺、聚硫醚、聚碳酸酯、人造絲、尼龍及其混
合物。因此， 一種或更多種聚合物可存在于聲音復(fù)合層12內(nèi)。優(yōu)選地， 聚合物纖維的長度為約6-75ram,和更優(yōu)選長度為18 - 50匪。另外， 聚合物纖維可具有3 - 30旦的重量/長度，和優(yōu)選具有3 - 7旦的重量/ 長度。在聲音復(fù)合層12內(nèi)，熱塑性聚合物纖維可具有可變的長度(例 如，長徑比)和直徑。聚合物纖維可以以40 - 80wt。/。的用量存在于聲音 復(fù)合層12內(nèi)，和優(yōu)選以40 - 60wt。/。的用量存在。
可用酸性基團官能化聚合物纖維，例如通過用酸，例如馬來酸或 者丙烯酸羧化，或者可通過添加酸酐基團或者乙酸乙烯酯，官能化聚 合物纖維。聚合物熱塑性材料可以是薄片、顆?；蛘叻勰┬问剑?是聚合物纖維形式。除了聚合物纖維以外，還可添加薄片、顆粒和/ 或粉末形式的樹脂。
另外，形成聲音復(fù)合層12的纖維材料包括增強纖維，例如，但不 限于，玻璃纖維、天然纖維、金屬纖維、陶瓷纖維、礦物纖維、碳纖 維、石墨纖維或其結(jié)合，以滿足特定應(yīng)用的特定性能要求。優(yōu)選地， 增強纖維材料是玻璃纖維。任何類型的玻璃纖維，例如A-型玻璃纖 維、C-型玻璃纖維、E-型玻璃纖維、S-型玻璃纖維或其改性物可作 為增強纖維材料包括在聲音復(fù)合層12內(nèi)。結(jié)合本發(fā)明使用的術(shù)語"天 然纖維"是指從植物的任何部分，其中包括，但不限于，莖、種子、 葉子、根或者韌皮中提取的植物纖維。適合于用作增強纖維材料的天 然纖維的實例包括棉、黃麻、竹子、苧麻、亞麻、大麻及其結(jié)合物。
纖維材料可含有20 - 60 %,和優(yōu)選40 - 60 %的天然纖維、玻璃纖 維或者其它增強纖維。增強纖維的直徑范圍可以是約11-25微米，和 長度為約IO-IOO毫米。在優(yōu)選的實施方案中，增強纖維的直徑為12 -18微米和長度為25 - 50毫米。關(guān)于熱塑性聚合物纖維，在聲音復(fù) 合層12內(nèi)，增強纖維可具有可變的長度和直徑。
聲音復(fù)合層12可由無規(guī)取向的熱塑性纖維和玻璃纖維的氣流成 網(wǎng)、濕法成網(wǎng)或者熔噴非織造墊子或者網(wǎng)幅形成。在至少一個例舉的 實施方案中，通過濕法成網(wǎng)工藝形成聲音復(fù)合層12。例如，短切玻璃
纖維和熱塑性纖維可分散在含有粘合劑以及分散劑、粘度改性劑、消 泡劑和/或其它化學(xué)試劑的水溶液中，并攪拌形成淤漿。位于淤漿內(nèi)的 熱塑性纖維和玻璃纖維然后可沉積在移動的篩網(wǎng)上，于是除去水形成 墊子。任選地，在烘箱中干燥該墊子。然后可將該墊子浸漬在粘合劑 組合物內(nèi)，在此粘合劑浸漬墊子、然后干燥墊子，除去任何殘留的水，
并固化粘合劑。所得非織造墊子(例如，聲音復(fù)合層12)是分散的熱塑 性纖維和玻璃長絲的組件。
或者，可通過使用在標題為 "Development Of Thermoplastic Composites Using Wet Use Chopped Strand Glass In A Dry Laid Process (在干法成網(wǎng)工藝中，使用濕法應(yīng)用的短切單紗玻璃纖維開發(fā) 熱塑性復(fù)合材料)"、Enamul Haque的母案申請，美國專利公布 No. 2005-0082721中所描述和7>開的濕法應(yīng)用的短切單紗玻璃纖維 (WUCS)，形成聲音復(fù)合層12。通常如圖2所示的這一方法包括開松增 強纖維和聚合物(樹脂)纖維(步驟100)，共混增強纖維和樹脂纖維(步 驟IIO)，將增強纖維和樹脂纖維形成為片材(步驟120)，任選地針織 該片材，得到片材的結(jié)構(gòu)完整度(步驟130)，和熱粘結(jié)片材(步驟140)。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖3，可最好地看到濕法增強纖維和聚合物纖維的開松。 盡管圖3描述了濕法應(yīng)用的短切單紗玻璃纖維(WUCS)， 一種優(yōu)選的濕 法增強纖維的開松，但可在所示的工藝中使用本領(lǐng)域的技術(shù)人員公認 的任何合適的濕法增強纖維。濕法增強纖維，例如在本發(fā)明中所使用 的那些，典型地以單根玻璃纖維的捆扎、包裝或成束形式聚集。此處 所使用的術(shù)語"束(bundle)"是指濕法增強纖維的任何類型的聚集， 這是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易識別和理解的?？赏ㄟ^本領(lǐng)域已知的 常規(guī)工藝形成用作增強纖維的濕法應(yīng)用的短切單紗玻璃纖維。優(yōu)選地， 濕法應(yīng)用的短切單紗玻璃纖維的含濕量為5-30%，和更優(yōu)選含濕量 為5 - 15% 。
為了開松濕法應(yīng)用的短切單紗玻璃纖維，WUCS玻璃纖維200 (它典
型地為單根玻璃纖維的捆扎、包裝或成束形式)被喂料到笫一開松機 210內(nèi)，它至少部分開松和長絲化(例如逐一分開)WUCS玻璃纖維200。
第一開松機210然后可計量或者供料WUCS玻璃纖維200到冷凝器220 中，在此從WUCS玻璃纖維200中除去水。在例舉的實施方案中，大于 70%的游離水，例如在玻璃纖維外部的水被除去。然而，優(yōu)選基本上 所有的水通過冷凝器220被除去。應(yīng)當(dāng)注意，此處所使用的措辭"基 本上所有的水"是指所有或者幾乎所有的游離水被除去。
一旦WUCS玻璃纖維200穿過冷凝器220,則WUCS玻璃纖維200 然后可穿過第二開松機230。第二開松機230進一步長絲化并分開WUCS 玻璃纖維200。
為了開松聚合物纖維240,聚合物纖維240可穿過第三開松機250, 在此開松并長絲化聚合物纖維240。在其中樹脂為薄片、顆?；蛘叻?末形式的替代的實施方案中，第三開松機250可用適合于分配聚合物 纖維240到鼓風(fēng)機單元260的裝置替代以供與WUCS玻璃纖維200混合。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易地確定合適的裝置。在其中除了聚合物纖維 240以外，還使用薄片、顆粒或粉末形式的樹脂的實施方案中，分配 薄片、顆?；蚍勰┑难b置沒有替代第三松包機250?；蛘撸稍跓嵴?合機290內(nèi)熱粘結(jié)之前，除了聚合物纖維240，或者替代它，還可添 加樹脂粉末、薄片或者顆粒。
取決于聲音復(fù)合層12的所需組成，可通過額外的開松機(未示出) 開松并長絲化其它類型的纖維，例如短切粗紗、干法應(yīng)用的短切單紗 玻璃纖維(DUCS)、 A-型、C-型、E-型或S-型玻璃纖維、天然纖維 (例如，黃麻、大麻和洋麻)、芳族聚酰胺纖維、金屬纖維、陶瓷纖維、 礦物纖維、碳纖維、石墨纖維、聚合物纖維或其結(jié)合物。在鼓風(fēng)機單 元260內(nèi)，這些纖維可加入到氣流中，并與以下相對于聚合物纖維240 所述的WUCS玻璃纖維200混合。當(dāng)添加這種纖維時，優(yōu)選約10-30 %氣流內(nèi)的纖維由這些額外的纖維組成。
第一、第二和第三開松機(210， 230， 250)優(yōu)選是松包機，但可以 是適合于開松濕法增強纖維束的任何類型的開松機。開松機的設(shè)計取 決于待開松的纖維的類型和物理特性。在本發(fā)明中使用的合適的開松 機包括具有或者不具有稱重裝置的任何常規(guī)的標準類型的松包機。松
包機可配有各種微細的開松機，且可任選地含有一個或更多個刺輥轉(zhuǎn) 鼓或者鋸齒轉(zhuǎn)鼓。松包機可配有喂料輥，或者喂料輥與撐桿的結(jié)合。
冷凝器220可以是本領(lǐng)域公知的任何已知的干燥或者除水裝置，例如， 但不限于，風(fēng)千器、烘箱、輥、抽吸泵、加熱的轉(zhuǎn)鼓式干燥器、紅外 加熱源、熱空氣鼓風(fēng)機或者微波發(fā)射源。
在WUCS玻璃纖維2QQ和聚合物纖維240開松并長絲化之后，可將 它們轉(zhuǎn)移到鼓風(fēng)機單元260內(nèi)，在此WUCS玻璃纖維200和聚合物纖維 240在氣流內(nèi)一起共混(圖2的步驟110)。然后通過來自鼓風(fēng)機單元 260的氣流將共混的WUCS玻璃纖維200和聚合物纖維240轉(zhuǎn)移到第一 片材成形機270中，在此纖維形成為片材(圖2的步驟120)。在本發(fā) 明的一個例舉的實施方案中，開松的WUCS玻璃纖維200和聚合物纖維 240從鼓風(fēng)機單元260轉(zhuǎn)移到絆紗箱式塔(filling box tower) 265內(nèi)， 將WUCS玻璃纖維200和聚合物纖維240例如通過電子稱重裝置，以體 積計喂料到第一片材成形機270內(nèi)。綿紗箱式塔265可位于第一片材 成形機270內(nèi)或者它可位于笫一片材成形機270外部。另外，煒紗箱 式塔265可包括擋板進一步共混并混合WUCS玻璃纖維200和聚合物纖 維240，之后進入第一片材成形機270。
或者，共混的WUCS玻璃纖維200和聚合物纖維240被吹到用細金 屬絲或者齒狀物覆蓋的一個轉(zhuǎn)鼓或者一系列轉(zhuǎn)鼓上，將纖維精梳成平 行的多列，之后進入第一片材成形機270 (未示出)，與在梳理工藝中 一樣。
在至少一個例舉的實施方案中，通過第一片材成形機270形成的 片材被轉(zhuǎn)移到第二片材成形機275中。第二片材成形機275允許片材 具有WUCS玻璃纖維200和聚合物纖維240的基本上均勻的分布。另外， 第二片材成形機275允許聲音復(fù)合層12具有高的結(jié)構(gòu)完整度。特別地， 所形成的聲音復(fù)合層12可具有100- 3000g/ii^的重量分布，且優(yōu)選重 量分布范圍為約600 - 2000g/m2。
第一和第二片材成形機270、 275可包括至少一個具有2-4個篩 網(wǎng)轉(zhuǎn)鼓的刺輥轉(zhuǎn)鼓。取決于所使用的增強纖維，第一和第二片材成形
機270、 275可配有一個或更多個下述配置冷凝器、分配傳輸機、粉 末撒播機(strewer)和/或小片撒播機。典型地使用具有冷凝器和分配 傳輸機的片材成形機，以實現(xiàn)較高的纖維喂料到綿紗箱式塔265內(nèi)和 增加體積的空氣通過綷紗箱式塔265。為了實現(xiàn)開松纖維的改進的交 叉分配，分配器傳輸機可在片材方向的橫向上運轉(zhuǎn)。結(jié)果，在很少或 者不具有壓力的情況下，開松的纖維從冷凝器轉(zhuǎn)移并進入綷紗箱式塔 265內(nèi)。
流出第一片材成形機270和第二片材成形機275的片材可任選地 進行針織工藝，其中針通過片材中的纖維推動，以纏結(jié)WUCS玻璃纖維 200和聚合物纖維240 (圖2的步驟130)。可在針刺制氈裝置280內(nèi)發(fā) 生針織工藝。針刺制氈裝置280可包括網(wǎng)幅供料裝置、具有針板的針 板橫梁、數(shù)量范圍為約500/米-約7500/米機械寬度的鉤刺制氈針、 上托板、托板和巻取裝置。通過使鉤刺制氈針反復(fù)進出片材，從而實 現(xiàn)WUCS玻璃纖維200和聚合物纖維240的機械連結(jié)。本領(lǐng)域的技術(shù)人 員可容易地確定與為在本發(fā)明方法中使用而選擇的特定增強纖維和聚 合物纖維一起使用的最佳針的選擇。
或者在片材形成步驟120(圖2)之后，或者在任選的針刺步驟 130(圖2)之后，可使片材穿過熱粘合機290，熱粘結(jié)WUCS玻璃纖維 200和聚合物纖維240。在熱粘結(jié)中，利用聚合物纖維的熱塑性性能， 一旦加熱，則與增強纖維(例如，WUCS玻璃纖維200)形成粘結(jié)體。熱 粘合機190可包括本領(lǐng)域公知的任何已知的加熱和粘結(jié)方法，例如烘 箱粘結(jié)、使用強制通風(fēng)的烘箱粘結(jié)、紅外加熱、熱壓延、帶式壓延、 超聲粘結(jié)、微波加熱和加熱轉(zhuǎn)鼓。任選地，可結(jié)合使用兩種或更多種 這些粘結(jié)方法，將WUCS玻璃纖維200和聚合物纖維240粘結(jié)成片材。
熱粘合機290的溫度范圍可以是約ioox:-約250t;，這取決于所使用
的特定聚合物纖維的熔點。
盡管可利用聚合物纖維240的熱塑性性能粘結(jié)WUCS玻璃纖維200 和聚合物纖維240，但可將單一組分的粘結(jié)纖維、雙組分的粘結(jié)纖維 和/或粉化的聚合物加入到片材中，以進一步粘結(jié)WUCS玻璃纖維200
和聚合物纖維240。這種纖維的典型實例包括聚酯纖維、聚乙烯纖維 和聚丙烯-聚乙烯纖維?？稍诠娘L(fēng)機單元260內(nèi)，在起始共混WUCS 玻璃纖維200和聚合物纖維240的過程中添加這種纖維。
在片材引出或者笫一片材成形機270或者第二片材成形機275之 后，增加片材強度可使用的另一方法是化學(xué)粘結(jié)。在化學(xué)粘結(jié)中，施 加粘合劑到片材或者網(wǎng)幅上，以粘結(jié)增強纖維和樹脂纖維。液體基粘 合劑、粉化粘合劑、泡沫體，和在一些情況下，有機溶劑可用作化學(xué) 粘合劑。若粘合劑為粉化或者薄片形式，則可在片材進入熱粘合機290 內(nèi)之前，將它加入到片材中?；瘜W(xué)粘合劑的合適實例包括，但不限于， 丙烯酸酯聚合物和共聚物，苯乙烯-丁二烯共聚物，乙酸乙烯酯乙烯 共聚物，及其結(jié)合物。例如，聚乙酸乙烯酯(PVA)、乙烯乙酸乙烯酯/ 氯乙烯(EVA/VC)、丙烯酸低級烷酯聚合物、丁苯橡膠、丙烯腈聚合物、 聚氨酯、環(huán)氧樹脂、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯，和偏氯乙烯與其它單體 的共聚物，部分水解的聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、 聚酯樹脂和苯乙烯丙烯酸酯可用作粘合劑?？赏ㄟ^浸漬、涂布或者噴 灑片材，均勻地施加化學(xué)粘合劑。當(dāng)含有粘合劑的片材穿過熱粘合機 290時，粘合劑進一步粘結(jié)WUCS玻璃纖維200和聚合物纖維240。盡 管引發(fā)化學(xué)粘結(jié)的溫度要求通常低于熱粘結(jié)增強纖維和樹脂纖維的溫 度要求，但化學(xué)粘結(jié)工藝不如熱粘結(jié)工藝理想，這是因為它要求除去 過量的粘合劑和進一步干燥片材。
形成第一熱層14的纖維材料包括聚合物基熱塑性有機材料，例 如，但不限于，聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、 聚苯疏醚(PPS)、聚氯乙烯(PVC)、聚烯烴、聚酰胺、聚硫醚、聚碳酸 酯及其混合物?？墒褂靡活惢蚋囝惥酆衔锊牧闲纬傻谝粺釋?4。形 成第一熱層14的聚合物可具有相同或者不同的長度和/或直徑。例如， 第一熱層14可由其中聚合物纖維具有不同長度和/或直徑的單一聚合 物纖維材料(例如，PET)形成。作為另一實例，第一熱層14可由兩種 或更多種不同的聚合物形成，其中每一聚合物可具有相同的長度和直 徑，或者聚合物可具有不同的長度和/或直徑?？赏ㄟ^改變聚合物纖維
的長度和纖度，微細地調(diào)整復(fù)合產(chǎn)品的聲音行為。另外，可改變存在
于第一熱層14內(nèi)的聚合物纖維材料之比，以實現(xiàn)特定的聲音性能。在 第一熱層14內(nèi)的聚合物纖維的直徑可以是約2- 30旦，優(yōu)選3- 7旦， 且長度可以是6-75111111，優(yōu)選18-50mm。在優(yōu)選的實施方案中，在第 一熱層14內(nèi)聚合物纖維的長度基本上與在聲音復(fù)合層12內(nèi)存在的增 強纖維的長度相同。
另外，第一熱層14中的纖維材料可包括可熱熔融的纖維，例如雙 組分纖維。雙組分纖維包括結(jié)合的兩種聚合物，以形成具有一種聚合 物的芯和周圍另一聚合物的殼的纖維。當(dāng)雙組分纖維用作第一熱層12 中的組分時，雙組分纖維可以以全部纖維的10-80%的用量存在。
第一熱層14是非織造墊子，它可通過氣流成網(wǎng)、濕法成網(wǎng)或者熔 噴法形成，且所需地由100%的聚合物基熱塑性材料，例如以上所述 的那些形成。優(yōu)選地，通過氣流成網(wǎng)工藝形成第一熱層14。例如，可 通過在熔融器或者模頭內(nèi)熔融聚合物材料，并通過多個孔隙擠出該熔 融聚合物材料，形成連續(xù)長絲，從而制造熱塑性纖維的氣流成網(wǎng)墊子。 當(dāng)聚合物長絲引出孔隙時，它們被直接引入到高速氣流內(nèi)，所述高速 氣流將拉細長絲并形成離散、單獨的聚合物纖維。然后可冷卻該聚合 物纖維，并在移動空氣可滲透的傳輸機或者篩網(wǎng)上收集，形成第一熱 層14。
圖4示出了在干法成網(wǎng)工藝中，使用兩種聚合物纖維形成第一熱 層14的一個例舉的實施方案。要理解，可使用額外的聚合物纖維，形 成第一熱層14和圖4中兩種聚合物纖維的描述僅僅是例舉?？赏ㄟ^使 典型地單根纖維的捆扎、包裝或成束形式的第一聚合物纖維300和第 二聚合物纖維400分別穿過第一開松機210和第二開術(shù)>機410,從而 開松第一聚合物纖維300和第二聚合物纖維400。第一聚合物纖維300 和第二聚合物纖維400可以相同或者不同，且可具有如上所述彼此不 同的長度和/或直徑。然后通過鼓風(fēng)機單元260輸送聚合物纖維300、 400到第一片材成形機270中。或者，第一和第二聚合物纖維300、 400 可傳輸?shù)骄b紗箱式塔265中，以體積計將第一和第二聚合物纖維300、
400喂料到第一片材成形機270中。引出片材成形機270的片材然后 可任選地傳輸?shù)降诙某尚螜C(未示出)中和/或針刺制氈裝置 280 (未示出)中以供機械加強。
可在使片材穿過熱粘合機290之前，添加粘合劑樹脂350?？赏?過任何合適的方式，例如溢流和提取方法，或者通過在片材上噴灑粘 合劑樹脂350，從而添加粘合劑樹脂350?？墒褂媚苷辰Y(jié)聚合物纖維 300、 400的任何粘合劑樹脂。合適的實例包括單一和雙組分的纖維或 者粉末。此外，所添加的粘合劑的用量可根據(jù)所需墊子的類型而變化。 然后使片材穿過熱粘合機290，固化粘合劑樹脂350并提供給聚合物 纖維300、 400以結(jié)構(gòu)完整度?；蛘?，可使用催化劑例如氯化銨、對曱 苯、磺酸、硫酸鋁、磷酸銨或硝酸鋅，改進固化速度和固化的粘合劑 樹脂的質(zhì)量。
第一熱層14位于聲音復(fù)合層12的主表面上，且可例如通過輥隙 系統(tǒng)或者通過使用層壓機，與聲音復(fù)合層12相連。另外，可使用樹脂 銜接層，例如Plexar (商購于Quantum Chemical) 、 AdmerTM(商購于 Mitsui Petrochemical)和Byner(商購于DuPont的酸酐改性的聚烯 烴)、噴灑(spray-on)粘合劑、壓敏粘合劑、超聲、振動焊接或者其它 常用的固定技術(shù)，將兩層熱塑性層保持在一起。優(yōu)選第一熱層14與聲 音復(fù)合層12在線相連，以改進制造效率。
任選地，第二熱層16可位于聲音復(fù)合層12的第二主表面上，如 圖5所示。第二熱層16由100%的熱塑性有機聚合物，例如以上相對 于第一熱層14所述的那些形成，且可以相同或者不同于第一熱層l4。 形成第二熱層16所使用的聚合物基熱塑性、有機材料的非限制性實例 包括聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二曱酸乙二酯(PET)、聚苯硫醚 (PPS)、聚氯乙烯(PVC)、聚烯烴、聚酰胺、聚硫醚、聚碳酸酯及其結(jié) 合物。第二熱層16可通過輥隙系統(tǒng)，通過層壓機，或者通過樹脂銜接 層，例如以上所述的那些，粘結(jié)到聲音和隔絕層12上。
另外，聲音復(fù)合材料10也可包括在一層或兩層熱層"、16上的 面層(未示出)。面層可以是膜的形式，例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，或者它可以是由合成聚合物形成的紡織品織物，所述合成聚合 物例如，但不限于，聚對苯二曱酸乙二酯(PET)或尼龍。另外，面層可 以是乙烯基、皮革或者紙張基面層。面層可輔助改變聲音復(fù)合材料10 的聲音性能，以便可調(diào)整它，以滿足特定應(yīng)用的需要。另外，取決于 面層的材料，面層可改進聲音復(fù)合材料10的物理性能，例如但不限于， 水滲透性或者不可滲透性、耐磨性和/或耐熱性。
可或者在線，亦即以連續(xù)的方式，或者在單獨的步驟中進行制造 聲音復(fù)合層12、第一熱層14和任選的笫二熱層16的方法。優(yōu)選地， 在線進行該工藝。而且，任何額外的工藝步驟，例如添加專門的膜、 裝飾物和/或織物被視為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
可在強制通風(fēng)、對流或者紅外烘箱中加熱聲音復(fù)合材料10，引起 聲音復(fù)合層12和第一熱層14蓬松或者膨脹。然后可在一步的工藝中， 模塑(例如，熱成形或者熱沖壓)蓬松的熱和聲音復(fù)合材料10，或者在 具有或不具有表面材料的情況下，模切，形成所需的聲音、半結(jié)構(gòu)最 終部件，例如headliner、機罩襯里、地板襯里、裝飾面板、小件行 李架、太陽眼鏡、儀器面板結(jié)構(gòu)、門的襯里，或娛樂車輛的壁板和屋 頂面板。
本發(fā)明的熱和聲音復(fù)合材料10降低提供所需聲音性能所需的循 環(huán)時間、材料和勞動力成本。例如，當(dāng)常規(guī)地制造聲音內(nèi)部面板或者 負載地板時，額外的材料層，例如棉纖維的長彈毛或聚合物纖維基墊 子可加入到面板中，以降低在旅客隔室內(nèi)的噪音。由于復(fù)合材料10 高的聲音性能，因此不需要添加輔助的材料到最終的聲音部件(例如， 內(nèi)部裝飾面板或者headliner)中，以實現(xiàn)所需的聲音衰減。另外，在 常規(guī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)用，例如娛樂車輛的內(nèi)側(cè)壁中，在側(cè)面板的后方添加泡 沫體，以增加絕緣能力。由于復(fù)合材料10改進的結(jié)構(gòu)和熱性能，因此 不需要使用這種泡沫體。省去這些輔助材料將降低形成用于機動車和 RV的這種內(nèi)部聲音和結(jié)構(gòu)面板所需的材料量，并省去制造步驟(亦即， 安裝輔助材料)，于是增加總的生產(chǎn)率并降低循環(huán)時間。
另外，在產(chǎn)品的制造過程中，通過改變不同層內(nèi)纖維的重量，通 過改變玻璃纖維的含量和/或玻璃纖維的長度或直徑，通過改變聚合物 纖維的長度或纖度，或者通過改變每一層內(nèi)纖維的配方，熱和聲音復(fù)
合材料10提供優(yōu)化特定應(yīng)用所需性能的能力。通過改變聚合物纖維的 基本重量和/或熱和聲音復(fù)合材料10內(nèi)的玻璃纖維含量，從而可控制
所形成的復(fù)合部件的厚度、所形成的復(fù)合部件的孔隙度(例如，孔隙含
量)和氣流路徑。例如增加熱和聲音復(fù)合材料10的重量和玻璃纖維含
量，可增加最終的聲音部件的厚度，這反過來可增加最終產(chǎn)品的孔隙
度。另外，可在氣流成網(wǎng)工藝中指向性地定位在聲音復(fù)合層12內(nèi)玻璃 纖維的方向，以改變氣流路徑并實現(xiàn)所需的聲音性能，或者調(diào)整復(fù)合 材料IO，以滿足特定應(yīng)用的需要。典型地，在X-Y方向上層鋪玻璃纖 維。然而，給層12、 14添加z-相會增加抗流動性并改進聲音吸收性 能。
復(fù)合材料10形成顯示出改進的結(jié)構(gòu)和熱性能的最終產(chǎn)品。盡管不 希望束縛于任何理論，但認為最終部件的改進的結(jié)構(gòu)性能(例如，彎曲 和拉伸性能)歸因于在聲音復(fù)合層12內(nèi)不同物理性能的聚合物纖維和 玻璃纖維的各種結(jié)合(例如，長度和直徑)。還認為最終部件的改進的 熱性能可歸因于在熱層14內(nèi)的聚合物纖維。熱層14提供改進的最終 使用溫度能力(例如，熱偏移溫度)和聲音性能。
本發(fā)明的優(yōu)點是當(dāng)濕法應(yīng)用的短切單紗玻璃纖維用作增強纖維材 料時，可在很少產(chǎn)生靜電的情況下，容易地開松玻璃纖維并纖維化， 這是由于在玻璃纖維內(nèi)的濕氣導(dǎo)致的。另外，與干法短切的纖維相比， 濕法應(yīng)用的短切單紗玻璃纖維的制造不那么昂貴，這是因為在被短切 之前，干燥纖維典型地在單獨的步驟中干燥并包裝。因此，使用濕法 應(yīng)用的短切單紗玻璃纖維使得可在較低成本下制造復(fù)合產(chǎn)品。
本發(fā)明進一步的優(yōu)點是，可在一步工藝中，模塑(例如，熱成形或 熱沖壓)或者模切熱和聲音復(fù)合材料，形成所需的聲音、半結(jié)構(gòu)最終部件。
本發(fā)明的另一優(yōu)點是，在產(chǎn)品的制造過程中，通過改變不同層內(nèi) 纖維的重量或者通過改變每一層內(nèi)纖維的配方，熱和聲音復(fù)合材料將
優(yōu)化特定應(yīng)用所需的性能?？赏ㄟ^改變聚合物纖維的基本重量和/或聲 音復(fù)合材料內(nèi)的玻璃纖維含量，從而可控制所形成的復(fù)合部件的厚度， 所形成的復(fù)合部件的孔隙度(例如，孔隙含量)，和氣流路徑。
以上用一般和具體的實施方案這兩種方式描述了本發(fā)明，盡管以 我們認為的優(yōu)選實施方案列出了本發(fā)明。但對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，可選擇在一般公開內(nèi)的寬泛范圍的替代方案。在其它情況下 不限制本發(fā)明，除非以下列出的權(quán)利要求的列舉。
權(quán)利要求
1.形成熱和聲音復(fù)合材料(10)的方法，該方法包括下述步驟至少部分開松(210)成束的濕法增強纖維(200)；除去存在于所述濕法增強纖維內(nèi)的至少一部分水，形成脫水的增強纖維；共混第一熱塑性聚合物纖維(240)與所述脫水的增強纖維，形成聲音復(fù)合層(12)；和固定第二熱塑性聚合物纖維中的第一熱層(14)到所述聲音復(fù)合層的第一主表面上，所述第二熱塑性聚合物纖維與所述第一熱塑性聚合物纖維相同或者不同。
2. 權(quán)利要求1的方法，進一步包括下述步驟在所述共混步驟之 后，熱粘結(jié)(290)所述第一熱塑性聚合物纖維和所述脫水的增強纖維。
3. 權(quán)利要求2的方法，其中所述共混步驟包括 混合所述第一熱塑性聚合物纖維與所述脫水的增強纖維，形成所述第一熱塑性聚合物纖維與所述脫水的增強纖維的混合物；和 將所述混合物成形為片材。
4. 權(quán)利要求3的方法，其中形成所述片材的步驟包括使所述混合 物穿過至少一個片材成形機(270)。
5. 權(quán)利要求3的方法，進一步包括在所述片材成形之前，將該混 合物轉(zhuǎn)移到綽紗箱式塔(2 65)中的步驟。
6. 權(quán)利要求3的方法，進一步包括在所述熱粘結(jié)步驟之前，針織 (280)所述片材，提供給所述聲音復(fù)合層以結(jié)構(gòu)完整性。
7. 權(quán)利要求1的方法，其中所述濕法增強纖維是濕法應(yīng)用的短切 單紗玻璃纖維，和所述第一與第二熱塑性聚合物纖維包括選自聚酯、聚 乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚苯硫醚、聚氯乙烯、乙烯-乙 酸乙烯酯/氯乙烯纖維、丙烯酸低級烷基酯聚合物纖維、丙烯腈聚合物 纖維、部分水解的聚乙酸乙烯酯纖維、聚乙烯醇纖維、聚乙烯基吡咯烷 酮纖維、苯乙烯-丙烯酸酯纖維、聚烯烴、聚酰胺、聚硫醚、聚碳酸酯、 人造絲和尼龍中的至少一種。
8. 權(quán)利要求7的方法，其中所述第一熱層進一步包括雙組分纖維。
9. 權(quán)利要求7的方法，其中所述第一熱塑性聚合物纖維具有可變 的直徑或者可變的長度。
10. 權(quán)利要求7的方法，其中所述第一熱塑性聚合物纖維具有可變 的長度和直徑。
11. 權(quán)利要求l的方法，進一步包括在共混所述第一熱塑性聚合物 纖維與所述脫水的增強纖維之前，至少部分開松所述第一熱塑性聚合物 纖維的步驟。
12. 權(quán)利要求l的方法，進一步包括將第二熱層(16)連接到所述聲 音復(fù)合層的第二主表面上的步驟，所述第二主表面與所述第一主表面相 對。
13. 權(quán)利要求12的方法，其中所述第二熱層包括選自聚酯、聚乙 烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚苯硫醚、聚氯乙烯、聚烯烴、聚 酰胺、聚硫醚和聚碳酸酯中的一種或多種聚合物材料。
14. 權(quán)利要求9的方法，其中形成所述第二熱層的所述聚合物材料 具有可變的長度或者可變的直徑。
15. 權(quán)利要求9的方法，其中形成所述第二熱層的所述聚合物材料具有可變的長度和直徑。
16. 權(quán)利要求l的方法，進一步包括固定面層到所述第一熱層的暴 露表面的步驟。
17. 形成模塑的半結(jié)構(gòu)聲音復(fù)合產(chǎn)品的方法，該方法包括下述步驟 至少部分開松成束的濕法增強纖維；從所述濕法增強纖維內(nèi)除去至少一部分水，形成脫水的增強纖維； 共混第一聚合物纖維與所述脫水的增強纖維； 將所述共混的第一聚合物纖維與所述脫水的增強纖維形成為片材； 在所述片材內(nèi)粘結(jié)所述第一聚合物纖維與所述脫水的增強纖維，形 成聲音復(fù)合層(12);將笫二熱塑性聚合物纖維中的第一熱層(14)連接到所述聲音復(fù)合 層的第一主表面上，形成復(fù)合材料；和模塑所述復(fù)合材料，形成具有所需形狀的半結(jié)構(gòu)的聲音復(fù)合產(chǎn)品。
18. 權(quán)利要求17的方法，進一步包括將第二熱層(16)連接到與所 述第一主表面相對的所述聲音復(fù)合層的第二主表面上的步驟，所述第二 熱層由第三熱塑性纖維形成。
19. 權(quán)利要求18的方法，其中所述笫三熱塑性纖維包括選自聚酯、 聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚苯硫醚、聚氯乙烯、聚烯烴、 聚酰胺、聚硫醚和聚碳酸酯中的一種或多種聚合物材料。
20. 權(quán)利要求17的方法，其中所述濕法增強纖維是濕法應(yīng)用的短 切單紗玻璃纖維，和所述第一與第二熱塑性聚合物纖維包括選自聚酯、 聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二曱酸乙二酯、聚苯硫醚、聚氯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯/氯乙烯纖維、丙烯酸低級烷基酯聚合物纖維、丙烯腈聚合 物纖維、部分水解的聚乙酸乙烯酯纖維、聚乙烯醇纖維、聚乙烯基吡咯 烷酮纖維、苯乙烯-丙烯酸酯纖維、聚烯烴、聚酰胺、聚硫醚、聚碳酸 酯、人造絲和尼龍中的至少一種。
21. 權(quán)利要求17的方法，其中所述共混的第一聚合物纖維和所述 脫水的增強纖維形成為片材的步驟包括使所述混合物穿過至少一個片 材成形機的步驟。
22. 權(quán)利要求17的方法，進一步包括在所述片材成形之前，將所 述混合物轉(zhuǎn)移到綷紗箱式塔中的步驟。
23. 形成纖維聚合物墊子的方法，該方法包括下述步驟 至少部分開松成束的第一聚合物纖維；至少部分開松成束的第二聚合物纖維；共混所述至少部分開松的第一和第二聚合物纖維，形成所述至少部分開松的第一和第二聚合物纖維的混合物； 將所述混合物形成為片材；粘結(jié)所述第一和第二聚合物纖維，形成所述纖維聚合物墊子。
24. 權(quán)利要求23的方法，進一步包括在所述粘結(jié)步驟之前，添加 粘合劑樹脂到所述片材中的步驟。
25. 權(quán)利要求24的方法，進一步包括在所述成形步驟之前，將所 述至少部分開松的笫一和第二聚合物纖維傳輸?shù)綗樇喯涫剿械牟襟E。
26. 權(quán)利要求24的方法，其中所述成形步驟包括使所述混合物穿過至少一個片材成形機的步驟。
27. 權(quán)利要求24的方法，進一步包括在所述粘結(jié)步驟之前，針織 所述第一聚合物纖維和所述第二聚合物纖維，以機械加強所述纖維聚合 物墊子的步驟。
全文摘要
提供形成多層絕緣材料(10)的方法，所述多層絕緣材料(10)由聲音復(fù)合層(12)和第一熱層(14)形成。聲音和絕緣層由聚合物基熱塑性材料和增強纖維形成。優(yōu)選地，增強纖維是濕法應(yīng)用的短切單紗玻璃纖維(WUCS)?？赏ㄟ^開松WUCS纖維，共混增強纖維與聚合物纖維，將增強纖維與聚合物纖維成形為片材，然后粘結(jié)該片材，從而形成聲音復(fù)合層。然后，由一種或更多種聚合物基熱塑性有機材料形成的第一熱層位于聲音復(fù)合層的第一主表面上。聚合物纖維中的第二熱層(16)可任選地位于聲音復(fù)合層的第二主表面上?？稍诎虢Y(jié)構(gòu)和聲音應(yīng)用中使用多層聲音材料。
文檔編號D04H5/04GK101115890SQ200580039544
公開日2008年1月30日 申請日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月18日
發(fā)明者A·布林克庫恩, E·哈克, T·陳尼 申請人:歐文斯-康寧玻璃纖維技術(shù)公司