CN102400285A - 垫材及其制造方法 - Google Patents

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中川敬章
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Nakagawa Sangyo Co Ltd
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NAKAKAWA IND CO Ltd
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Abstract

本发明公开了一种轻量且具有优异的吸音性与隔热性的垫材。其中，由玻璃纤维与芯鞘复合纤维的混合物构成片状基材，所述芯鞘复合纤维的外周鞘部的PET树脂的熔融温度低于中心芯部的PET树脂的熔融温度，在该片状基材的至少表面上，玻璃纤维被熔融的外周鞘部固定。

Description

垫材及其制造方法
技术领域
本发明涉及垫材及其制造方法，特别涉及轻量且吸音性与隔热性优异的垫材等。
背景技术
为了实现这种垫材，进行了各种各样的尝试，例如在专利文献1中，公开了将高耐热性的无机纤维、卷曲性无机纤维或阻燃性有机纤维、以及低熔点有机纤维均匀地进行混棉，并对该棉状材料通过热处理得到的车辆用垫材。
专利文献1：日本特开2008-291393
发明内容
然而，现有的垫材的吸音性与隔热性均不能说足够充分。在此，本发明的目的是解决上述问题，并提供轻量、且具有优异的吸音性与隔热性的垫材及其制造方法。
为了实现上述目的，本发明的垫材(mat material)的特征在于，由无机纤维与芯鞘复合纤维的混合物构成片状基材，所述芯鞘复合纤维的外周鞘部的热塑性树脂的熔融温度低于中心芯部的热塑性树脂的熔融温度，而且，在片状基材的至少表面上，无机纤维被熔融的外周鞘部所固定。
作为上述无机纤维，例如可以使用玻璃纤维，优选使用其外径为3μm～9μm的细支玻璃纤维，5μm左右最优选。当使用细支玻璃纤维时，纤维的根数增加而成为多孔状，从而声能易于转化为热能而使吸音性提高。
作为上述芯鞘复合纤维，可以使用外周鞘部、中心芯部均为聚对苯二甲酸乙二醇酯的复合纤维、以及外周鞘部为聚对苯二甲酸乙二醇酯而中心芯部为聚丙烯的复合纤维等。复合纤维的粗度优选为1分特～4分特的范围内，2分特左右最优选。
对于无机纤维与芯鞘复合纤维的混合比例，将整体设为100％且以质量百分比计，优选设定为20～80(％)∶80～20(％)，最优选设定为50(％)∶50(％)。
本发明的上述垫材的制造方法包含下述工序：将无机纤维与芯鞘复合纤维混合，上述芯鞘复合纤维的外周鞘部的热塑性树脂的熔融温度低于中心芯部的热塑性树脂的熔融温度；继而将混合纤维投入成型机形成为片状；将片状的混合纤维通过针刺机形成无纺布片材；然后将无纺布片材加热以使上述外周鞘部熔融，从而得到上述无机纤维被熔融的上述外周鞘部固定的结构的垫材。
上述结构的垫材由于无机纤维的存在而提高阻燃性，同时比热变小，保温性、隔热性也提高。而且，特别是通过使用细支芯鞘复合纤维，且将比重不同的无机纤维与芯鞘复合纤维混棉，能将声能容易地转换为热能，结果发挥良好的吸音性能。如果使用半熔型纤维作为芯鞘复合纤维，则由于纤维直径不均匀而成为多孔质状，由此也能够提高吸音性。
如上所述，根据本发明，可以得到轻量且具有优异的吸音性与隔热性的垫材。
附图说明
图1是表示制造本发明的垫材时所使用的装置的结构的概略图。
图2是表示制造本发明的垫材时所使用的装置的结构的概略图。
图3是本发明的垫材的吸音率与以往的垫材比较的曲线图。
图4是本发明的垫材的比热与以往的垫材比较的曲线图。
符号说明
1A、1B：成型机，2：玻璃纤维(无机纤维)，3：PET纤维(芯鞘复合纤维)，5：针刺机，6：无纺布片材，7：加热炉，8：加热辊，9：冷却辊，10：垫材。
具体实施方式
图1、图2中示出了垫材制造工序。图1为制备无纺布片材的工序，其中具备2台气流(air-lay)式成型机1A、1B，将玻璃纤维(GF)2与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)芯鞘复合纤维(以下称作PET纤维)3以50(％)∶50(％)的质量比投入各成型机1A、1B中。从料斗11投入的GF2与PET纤维3的混合纤维通过各成型机1A、1B内的第1输送带12被输送(如以下图1中的箭头所示)，并由下段的第2输送带13以宽度方向均匀、一致的状态送入主体罐14中。在主体罐14中被分梳而吹跑的混合纤维在第3输送带15上被层叠为片状而输送。继而，在从成型机1B被排出而由输送带41、42输送的片状混合纤维上重叠从成型机1A排出的片状混合纤维，并送入下段的针刺机5。将片状混合纤维重叠为两层，是因为这样能减缓单位面积重量的局部不均。被层叠为两层的片状混合纤维通过针刺机5使纤维之间相互交织而形成无纺布片材6，继而卷取成滚筒状。此外，作为成型机可以使用卡式成型机。
如图2所示，无纺布片材经过加热工序而成为垫材。即，在图2中，无纺布片材6由滚筒状态被拉出并通过具备远红外加热器71的加热炉7。在该通过过程中被上述加热器71加热，无纺布片材6中的PET纤维的外周鞘部被熔融，形成了GF被熔融的外周鞘部固定的结构的垫材。使从加热炉7出来的垫材通过加热辊8，从而抑制其表面的绒毛，同时调整整体的厚度。继而，通过最终段的冷却辊9而调整最终厚度，同时使熔融的垫材10冷却，接着卷取成滚筒状。
在图3中，用线x表示由上述工序制造的本发明的垫材的吸音性能。本发明的垫材的单位面积重量为400g/m2。如图3所示，与以往多采用的高吸音性材料(单位面积重量为477g/m2)(线y)或聚酯垫(单位面积重量为415g/m2)(线z)相比，虽然轻量，但在500Hz～6300Hz的频带内，发挥优异的吸音性能。
另外，对于隔热性能，如图4所示，本发明的垫材(线x)与同等单位面积重量(400g/m2)的上述隔热吸声垫(线y)相比，在20℃～120℃的温度范围内比热小，发挥优异的隔热性能。此外，比热的测定通过使用Perkin Elmer公司制DSC-7型的DSC(差示扫描量热计)法来进行。

Claims (5)

1.一种垫材，其特征在于，由无机纤维与芯鞘复合纤维的混合物构成片状基材，所述芯鞘复合纤维的外周鞘部的热塑性树脂的熔融温度低于中心芯部的热塑性树脂的熔融温度，而且，在该片状基材的至少表面上，所述无机纤维被熔融的所述外周鞘部固定。
2.如权利要求1所述的垫材，其中，使用了外径为3μm～9μm的细支无机纤维作为所述无机纤维。
3.如权利要求1或2所述的垫材，其中，使用了粗度为1分特～4分特的芯鞘复合纤维作为所述芯鞘复合纤维。
4.如权利要求1至3中任一项所述的垫材，其中，将整体设为100％且以质量百分比计，将所述无机纤维与芯鞘复合纤维的混合比例设定为20～80(％)∶80～20(％)。
5.一种垫材的制造方法，其特征在于，其包含下述工序：将无机纤维与芯鞘复合纤维混合，所述芯鞘复合纤维的外周鞘部的热塑性树脂的熔融温度低于中心芯部的热塑性树脂的熔融温度；继而将该混合纤维投入成型机而形成为片状；将片状的混合纤维通过针刺机形成无纺布片材；然后将无纺布片材加热以使所述外周鞘部熔融，从而得到所述无机纤维被熔融的所述外周鞘部固定的结构的垫材。
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