專利名稱：墊材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及墊材及其制造方法，特別涉及輕量且吸音性與隔熱性優(yōu)異的墊材等。
背景技術(shù)：
為了實(shí)現(xiàn)這種墊材，進(jìn)行了各種各樣的嘗試，例如在專利文獻(xiàn)1中，公開了將高耐熱性的無機(jī)纖維、卷曲性無機(jī)纖維或阻燃性有機(jī)纖維、以及低熔點(diǎn)有機(jī)纖維均勻地進(jìn)行混棉，并對(duì)該棉狀材料通過熱處理得到的車輛用墊材。專利文獻(xiàn)1 日本特開2008-29139
發(fā)明內(nèi)容
然而，現(xiàn)有的墊材的吸音性與隔熱性均不能說足夠充分。在此，本發(fā)明的目的是解決上述問題，并提供輕量、且具有優(yōu)異的吸音性與隔熱性的墊材及其制造方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的墊材(mat material)的特征在于，由無機(jī)纖維與芯鞘復(fù)合纖維的混合物構(gòu)成片狀基材，所述芯鞘復(fù)合纖維的外周鞘部的熱塑性樹脂的熔融溫度低于中心芯部的熱塑性樹脂的熔融溫度，而且，在片狀基材的至少表面上，無機(jī)纖維被熔融的外周鞘部所固定。作為上述無機(jī)纖維，例如可以使用玻璃纖維，優(yōu)選使用其外徑為3 μ m 9 μ m的細(xì)支玻璃纖維，5 μ m左右最優(yōu)選。當(dāng)使用細(xì)支玻璃纖維時(shí)，纖維的根數(shù)增加而成為多孔狀，從而聲能易于轉(zhuǎn)化為熱能而使吸音性提高。作為上述芯鞘復(fù)合纖維，可以使用外周鞘部、中心芯部均為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的復(fù)合纖維、以及外周鞘部為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯而中心芯部為聚丙烯的復(fù)合纖維等。復(fù)合纖維的粗度優(yōu)選為1分特 4分特的范圍內(nèi)，2分特左右最優(yōu)選。對(duì)于無機(jī)纖維與芯鞘復(fù)合纖維的混合比例，將整體設(shè)為100%且以質(zhì)量百分比計(jì)， 優(yōu)選設(shè)定為20 80 ) 80 20(%)，最優(yōu)選設(shè)定為50(%) 50(% )0本發(fā)明的上述墊材的制造方法包含下述工序?qū)o機(jī)纖維與芯鞘復(fù)合纖維混合， 上述芯鞘復(fù)合纖維的外周鞘部的熱塑性樹脂的熔融溫度低于中心芯部的熱塑性樹脂的熔融溫度；繼而將混合纖維投入成型機(jī)形成為片狀；將片狀的混合纖維通過針刺機(jī)形成無紡布片材；然后將無紡布片材加熱以使上述外周鞘部熔融，從而得到上述無機(jī)纖維被熔融的上述外周鞘部固定的結(jié)構(gòu)的墊材。上述結(jié)構(gòu)的墊材由于無機(jī)纖維的存在而提高阻燃性，同時(shí)比熱變小，保溫性、隔熱性也提高。而且，特別是通過使用細(xì)支芯鞘復(fù)合纖維，且將比重不同的無機(jī)纖維與芯鞘復(fù)合纖維混棉，能將聲能容易地轉(zhuǎn)換為熱能，結(jié)果發(fā)揮良好的吸音性能。如果使用半熔型纖維作為芯鞘復(fù)合纖維，則由于纖維直徑不均勻而成為多孔質(zhì)狀，由此也能夠提高吸音性。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以得到輕量且具有優(yōu)異的吸音性與隔熱性的墊材。


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圖1是表示制造本發(fā)明的墊材時(shí)所使用的裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。圖2是表示制造本發(fā)明的墊材時(shí)所使用的裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。圖3是本發(fā)明的墊材的吸音率與以往的墊材比較的曲線圖。圖4是本發(fā)明的墊材的比熱與以往的墊材比較的曲線圖。符號(hào)說明1A、1B 成型機(jī)，2:玻璃纖維(無機(jī)纖維)，3 :PET纖維(芯鞘復(fù)合纖維)，5 針刺機(jī)，6 無紡布片材，7 加熱爐，8 加熱輥，9 冷卻輥，10 墊材。
具體實(shí)施例方式圖1、圖2中示出了墊材制造工序。圖1為制備無紡布片材的工序，其中具備2臺(tái)氣流(air-lay)式成型機(jī)ΙΑ、1B，將玻璃纖維(GF) 2與聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)芯鞘復(fù)合纖維(以下稱作PET纖維)3以50(%) 50 (%)的質(zhì)量比投入各成型機(jī)1A、IB中。從料斗11投入的GF2與PET纖維3的混合纖維通過各成型機(jī)1A、1B內(nèi)的第1輸送帶12被輸送(如以下圖1中的箭頭所示)，并由下段的第2輸送帶13以寬度方向均勻、一致的狀態(tài)送入主體罐14中。在主體罐14中被分梳而吹跑的混合纖維在第3輸送帶15上被層疊為片狀而輸送。繼而，在從成型機(jī)IB被排出而由輸送帶41、42輸送的片狀混合纖維上重疊從成型機(jī)IA排出的片狀混合纖維，并送入下段的針刺機(jī)5。將片狀混合纖維重疊為兩層，是因?yàn)檫@樣能減緩單位面積重量的局部不均。被層疊為兩層的片狀混合纖維通過針刺機(jī)5使纖維之間相互交織而形成無紡布片材6，繼而卷取成滾筒狀。此外，作為成型機(jī)可以使用卡式成型機(jī)。如圖2所示，無紡布片材經(jīng)過加熱工序而成為墊材。S卩，在圖2中，無紡布片材6 由滾筒狀態(tài)被拉出并通過具備遠(yuǎn)紅外加熱器71的加熱爐7。在該通過過程中被上述加熱器 71加熱，無紡布片材6中的PET纖維的外周鞘部被熔融，形成了 GF被熔融的外周鞘部固定的結(jié)構(gòu)的墊材。使從加熱爐7出來的墊材通過加熱輥8，從而抑制其表面的絨毛，同時(shí)調(diào)整整體的厚度。繼而，通過最終段的冷卻輥9而調(diào)整最終厚度，同時(shí)使熔融的墊材10冷卻，接著卷取成滾筒狀。在圖3中，用線χ表示由上述工序制造的本發(fā)明的墊材的吸音性能。本發(fā)明的墊材的單位面積重量為400g/m2。如圖3所示，與以往多采用的高吸音性材料(單位面積重量為 477g/m2)(線y)或聚酯墊(單位面積重量為415g/m2)(線ζ)相比，雖然輕量，但在500Hz 6300Hz的頻帶內(nèi)，發(fā)揮優(yōu)異的吸音性能。另外，對(duì)于隔熱性能，如圖4所示，本發(fā)明的墊材(線χ)與同等單位面積重量 (400g/m2)的上述隔熱吸聲墊(線y)相比，在20°C 120°C的溫度范圍內(nèi)比熱小，發(fā)揮優(yōu)異的隔熱性能。此外，比熱的測(cè)定通過使用Perkin Elmer公司制DSC-7型的DSC(差示掃描量熱計(jì))法來進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種墊材，其特征在于，由無機(jī)纖維與芯鞘復(fù)合纖維的混合物構(gòu)成片狀基材，所述芯鞘復(fù)合纖維的外周鞘部的熱塑性樹脂的熔融溫度低于中心芯部的熱塑性樹脂的熔融溫度， 而且，在該片狀基材的至少表面上，所述無機(jī)纖維被熔融的所述外周鞘部固定。
2.如權(quán)利要求1所述的墊材，其中，使用了外徑為3μ m 9 μ m的細(xì)支無機(jī)纖維作為所述無機(jī)纖維。
3.如權(quán)利要求1或2所述的墊材，其中，使用了粗度為1分特 4分特的芯鞘復(fù)合纖維作為所述芯鞘復(fù)合纖維。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的墊材，其中，將整體設(shè)為100%且以質(zhì)量百分比計(jì)，將所述無機(jī)纖維與芯鞘復(fù)合纖維的混合比例設(shè)定為20 80 (%) 80 20(%)。
5.一種墊材的制造方法，其特征在于，其包含下述工序?qū)o機(jī)纖維與芯鞘復(fù)合纖維混合，所述芯鞘復(fù)合纖維的外周鞘部的熱塑性樹脂的熔融溫度低于中心芯部的熱塑性樹脂的熔融溫度；繼而將該混合纖維投入成型機(jī)而形成為片狀；將片狀的混合纖維通過針刺機(jī)形成無紡布片材；然后將無紡布片材加熱以使所述外周鞘部熔融，從而得到所述無機(jī)纖維被熔融的所述外周鞘部固定的結(jié)構(gòu)的墊材。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輕量且具有優(yōu)異的吸音性與隔熱性的墊材。其中，由玻璃纖維與芯鞘復(fù)合纖維的混合物構(gòu)成片狀基材，所述芯鞘復(fù)合纖維的外周鞘部的PET樹脂的熔融溫度低于中心芯部的PET樹脂的熔融溫度，在該片狀基材的至少表面上，玻璃纖維被熔融的外周鞘部固定。
文檔編號(hào)D04H1/4382GK102400285SQ201010281820
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者中川敬章 申請(qǐng)人:中川產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社