CN109478401A - 吸音/隔音材用纤维、该纤维的应用、吸音/隔音材用纤维的制造方法以及吸音/隔音材用纤维成型体 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种用于吸音/隔音材、且可得到吸音/隔音效果优异的纤维集合体的0.01~0.5dtex的纤维,另外,还在于提供一种适合于1000Hz以下的声音的吸音效果的使用了该纤维的吸音/隔音材用纤维成型体。本发明的课题可以通过制成如下的吸音/隔音材用纤维并使用该吸音/隔音材用纤维将吸音/隔音材用纤维成型体进行成型来解决,所述吸音/隔音材用纤维中,单纤维纤度为0.01~0.5dtex,在制成下述的纤维成型体时,在频率为200~1000Hz的声音中所述纤维成型体的垂直入射吸音率的平均值为40%以上。(纤维成型体)将70质量%纤维长为40mm的吸音/隔音材用纤维和30质量%单纤维纤度为2.2dtex、纤维长为51mm、熔点为110℃的聚酯热熔接纤维混合,在170℃加热20分钟,然后冷却而制成厚度30mm、单位面积重量1200g/m2的纤维成型体。
Description
技术领域
本发明涉及一种适合形成对于频率为1000Hz以下的声音的吸音/隔音有效果的纤维集合体的吸音/隔音材用纤维、该纤维的应用、吸音/隔音材用纤维的制造方法以及吸音/隔音材用纤维成型体,并且涉及用于汽车等的车身、住宅等的内外装材来提高室内的静音性的吸音/隔音材用纤维以及吸音/隔音材用纤维成型体。
背景技术
在从铁路车辆、汽车等中使用的车辆用部件到清扫机等电气制品的广泛领域中,使用吸音/隔音材。
例如,传入汽车室内的噪音可分为:由发动机产生的声音通过车身而传入的噪音、以及轮胎与路面接触时产生的噪音通过车身而传入的噪音。
作为减少这种噪音的方法,有利用隔音材将传入的噪音屏蔽的方法、和使传入的噪音被吸音材吸收的方法。
隔音是指使所产生的声能被屏蔽物反射、阻挡,吸音是指使所产生的声能一边沿着材料的内部路径传播一边转换成热能而消除。
吸音/隔音性能提高时一般伴随吸音/隔音材的重量上升,但最近,特别是在汽车领域中,燃料效率提高以及节约资源的需求迅速提高,从而强烈呼吁吸音/隔音材的轻量化。
为了解决吸音/隔音性能与轻量化矛盾的课题,需要对于传播声音有优异的隔音和从其他传播路径(窗等)传入的噪音的高效吸音,换句话说,吸音/隔音的平衡优异的材料。
例如,在汽车中占车内噪音的50%以上的发动机声音的来自前围部的透过声音主要为100~1000Hz程度的频率,从而要求对该区域的声音进行有效地吸音/隔音。
为此目的,例如在专利文献1中提出了将合成短纤维成型为垫状而制成吸音材。代替通常使用的玻璃纤维而使用了1~50旦尼尔的合成纤维,但为了发挥吸音效果,重量变大,这与汽车等的车身的轻量化矛盾。
在专利文献2中提出了包含单纤维纤度为0.6dtex的聚酯纤维的隔音材料,但吸音效果不充分。进一步存在如果使单纤维纤度变小则制造成本变得过高的问题。
在专利文献3中提供了将玻璃纤维和纤维素纤维组合而成的吸音片,但其是通过控制片材的物理量而改变了吸音性能,并不能轻量化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-242066号公报
专利文献2:日本特开2016-034828号公报
专利文献3:日本特表2014-521995号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供一种用于吸音/隔音材、且可得到吸音/隔音效果优异的纤维集合体的单纤维纤度为0.01~0.5dtex的吸音/隔音材用纤维以及该吸音/隔音材用纤维的制造方法,并且在于提供一种适合于1000Hz以下的声音的吸音效果的使用了该纤维的吸音/隔音材用纤维成型体。
用于解决课题的方法
1.一种吸音/隔音材用纤维,其单纤维纤度为0.01~0.5dtex,在制成下述的纤维成型体时,在频率为200~1000Hz的声音中上述纤维成型体的垂直入射吸音率的平均值为40%以上。
(纤维成型体)
将70质量%纤维长为40mm的吸音/隔音材用纤维和30质量%单纤维纤度为2.2dtex、纤维长为51mm、熔点为110℃的聚酯热熔接纤维混合,在170℃加热20分钟,然后冷却,从而制成厚度30mm、单位面积重量1200g/m2的纤维成型体。
2.根据1所述的吸音/隔音材用纤维,在制成上述纤维成型体时,在频率为315~800Hz的声音中上述垂直入射吸音率的平均值为40%以上。
3.根据1或2所述的吸音/隔音材用纤维,在制成上述纤维成型体时,在频率为400~630Hz的声音中上述垂直入射吸音率的平均值为38%以上。
4.根据1~3中任一项所述的吸音/隔音材用纤维,上述吸音/隔音材用纤维为丙烯酸纤维。
5.根据1~4中任一项所述的吸音/隔音材用纤维,上述单纤维的纤维长为3~60mm。
6.根据1~5中任一项所述的吸音/隔音材用纤维,卷曲数为8~14个/25mm,卷曲率为5~9%。
7.根据1~6中任一项所述的吸音/隔音材用纤维,在制成上述纤维成型体时,在频率为200~4000Hz的声音中上述纤维成型体的垂直入射透过损失的平均值为9.0dB以上。
8.根据1~7中任一项所述的吸音/隔音材用纤维,在频率为200~1000Hz的声音中垂直入射透过损失的平均值为6.3dB以上。
9.一种吸音/隔音材用纤维的制造方法,将丙烯腈共聚物溶解于溶剂而制成固体成分浓度为10~30质量%的纺丝溶液,将所述纺丝溶液从纺丝喷嘴的排出孔排出到温度为20~60℃、溶剂浓度为25~50质量%的水溶液中,从而使单纤维纤度为0.01~0.5dtex。
10.一种纤维在吸音/隔音材中的应用,所述纤维的单纤维纤度为0.01~0.5dtex,并且在制成下述的纤维成型体时,在频率为200~1000Hz的声音中上述纤维成型体的垂直入射吸音率的平均值为40%以上。
(纤维成型体)
将70质量%纤维长为40mm的吸音/隔音材用纤维和30质量%单纤维纤度为2.2dtex、纤维长为51mm、熔点为110℃的聚酯热熔接纤维混合,在170℃加热20分钟,然后冷却,从而制成厚度30mm、单位面积重量1200g/m2的纤维成型体。
11.一种吸音/隔音材用纤维成型体,其含有:单纤维纤度为0.01~0.5dtex的吸音/隔音材用纤维(以下也称为“纤维L”。);热熔接纤维;以及根据需要的除该纤维L、该热熔接纤维以外的单纤维纤度大于0.5dtex且为1.0dtex以下的其他纤维(以下也称为“纤维M”。),
上述吸音/隔音材用纤维成型体的单位面积重量D为400~2000g/m2,厚度为20~50mm,
并且满足下述(1)或(2):
(1)纤维L的含有率C为20~90质量%,单位面积重量D(g/m2)和纤维L的含有率C(质量%)的关系满足D≥1600-30×C。
(2)纤维L的含有率为5~30质量%,进一步含有纤维M,纤维L和纤维M的合计含有率为40~90质量%。
12.根据11所述的吸音/隔音材用纤维成型体,在频率为200~1000Hz的声音中垂直入射吸音率的平均值为40%以上。
13.根据11或12所述的吸音/隔音材用纤维成型体,纤维L为丙烯酸纤维。
14.根据11~13中任一项所述的吸音/隔音材用纤维成型体,在频率为200~4000Hz的声音中垂直入射透过损失的平均值为9.0dB以上。
15.根据11~14中任一项所述的吸音/隔音材用纤维成型体,热熔接纤维的含有率为10~50质量%,并且具有热熔接纤维的一部分熔融而使纤维彼此固定化的部分。
16.根据11~15中任一项所述的吸音/隔音材用纤维成型体,进一步,除热熔接纤维以外的单纤维纤度大于1.0dtex的纤维N的含有率为5~70质量%。
发明效果
本发明能够得到能够形成频率为1000Hz以下的声音的吸音/隔音性优异的纤维成型体的吸音/隔音材用纤维,特别是能够得到能够用于汽车等的车身、住宅等的内外装材来提高室内的静音性的吸音/隔音材用纤维。
进一步使用该纤维,能够提供一种频率为1000Hz以下的声音的吸音/隔音性优异的纤维成型体。
附图说明
图1是表示实施例1中得到的纤维A[丙烯酸系0.1dtex]、参考例1中得到的纤维E[丙烯酸系1dtex]以及比较例1中得到的纤维F[聚酯(PET)0.5dtex]的垂直入射吸音率(%)的测定值的图。
具体实施方式
以下,详细说明本发明。
本发明的吸音/隔音材用纤维的单纤维纤度为0.01~0.5dtex,在频率为200~1000Hz的声音中垂直入射吸音率的平均值为40%以上。
关于垂直入射吸音率的测定方法,在将70质量%纤维长为40mm的吸音/隔音材用纤维和30质量%纤维长为51mm、熔点为110℃的聚酯热熔接纤维混合,并在170℃加热20分钟然后冷却从而制成厚度30mm、单位面积重量1200g/m2的纤维成型体时,根据JIS A 1405-2测定垂直入射吸音率。
如果单纤维纤度为0.01dtex以上,则在成型体制造时该纤维的操作良好,制造成本也不会变得过高,如果为0.5dtex以下,则能够得到良好的吸音/隔音性能。从这些观点考虑,上述单纤维纤度更优选为0.05~0.4dtex,进一步优选为0.1~0.3dtex。
另外,如果在频率为200~1000Hz的声音中垂直入射吸音率的平均值为40%以上。则发动机声音和来自前围部的透过声音的降低效果优异。从该观点考虑,上述垂直入射吸音率的平均值更优选为43%以上,进一步优选为46%以上。
本发明的吸音/隔音材用纤维在频率为315~800Hz的声音中的上述垂直入射吸音率的平均值优选为40%以上。
本发明的吸音/隔音材用纤维在频率为315~800Hz的声音中的上述垂直入射吸音率特别优异,发动机声音的吸音/隔音优异。从该观点考虑,在频率为315~800Hz的声音中的上述垂直入射吸音率的平均值进一步优选为45%以上,进一步优选为50%以上。
本发明的吸音/隔音材用纤维在频率为400~630Hz的声音中的上述垂直入射吸音率的平均值优选为38%以上。
本发明的吸音/隔音材用纤维在频率为400~630Hz的声音中的上述垂直入射吸音率特别优异,发动机声音的吸音/隔音优异。
从该观点考虑,在频率为400~630Hz的声音中的上述垂直入射吸音率的平均值进一步优选为45%以上,进一步优选为50%以上。
在本发明的吸音/隔音材用纤维中使用的纤维没有特别限制,可以适合地使用丙烯酸纤维、聚酯纤维、尼龙纤维等合成纤维;乙酸酯、普罗米克斯(promix)等半合成纤维等。
其中,从轻量化的观点考虑,可以更适合地使用比重小的丙烯酸纤维、尼龙纤维,进一步从吸音性、细纤度纤维的生产率的观点考虑,可以更进一步适合地使用丙烯酸纤维。
如果使用丙烯酸纤维作为本发明的吸音/隔音材用纤维,则能够使频率为200~1000Hz的声音的吸音性变得良好。
本发明的吸音/隔音材用纤维优选单纤维的纤维长为3~60mm。如果上述纤维长为3~60mm,则纤维的分散性也良好且成型体容易成型,更优选为15~40mm,更进一步优选为20~35mm。
本发明的吸音/隔音材用纤维优选卷曲数为8~14个/25mm,卷曲率为5~9%。
如果卷曲数为8~14个/25mm、卷曲率为5~9%,则在制成纤维集合体时,成型性变得良好。
本发明的吸音/隔音材用纤维在频率为200~4000Hz的声音中的垂直入射透过损失的平均值优选为9.0dB以上。
关于垂直入射透过损失的测定方法,在将70质量%纤维长为40mm的吸音/隔音材用纤维和30质量%纤维长为51mm、熔点为110℃的聚酯热熔接纤维混合,并在170℃加热20分钟然后冷却从而制成厚度30mm、单位面积重量1200g/m2的纤维成型体时,依据ASTME2611来测定垂直入射透过损失。
如果在频率为200~4000Hz的声音中的垂直入射透过损失的平均值为9.0dB以上,则能够高效地降低从车外或发动机室向车内的透过声音。从该观点考虑,上述垂直入射透过损失的平均值更优选为10.0dB以上,进一步优选为11.0dB以上。
本发明的吸音/隔音材用纤维在频率为200~1000Hz的声音中的垂直入射透过损失的平均值优选为6.3dB以上。
如果在频率为200~1000Hz的声音中的垂直入射透过损失的平均值为6.3dB以上,则容易将来自前围部的发动机声音隔音。从该观点考虑,上述垂直入射透过损失的平均值更优选为6.5dB以上,进一步优选为7.0dB以上。
本发明的吸音/隔音材用纤维的制造方法设为:将丙烯腈共聚物溶解于溶剂中而制成固体成分浓度为10~30质量%的纺丝溶液,将该纺丝溶液从纺丝喷嘴的排出孔排出到温度为20~60℃、溶剂浓度为25~50质量%的水溶液中,从而使单纤维纤度为0.01~0.5dtex。
如果纺丝溶液的固体成分浓度为10质量%以上,则在凝固浴中的溶剂置换快速进行,如果为30质量%以下,则纺丝溶液的粘度不会变得过高,不易产生断线,因此优选。从这些观点考虑,纺丝溶液的固体成分浓度优选为15~28质量%,进一步优选为18~25质量%。
本发明的单纤维纤度为0.01~0.5dtex、且在频率为200~1000Hz的声音中上述纤维成型体的垂直入射吸音率的平均值为40%以上的纤维优选作为吸音/隔音材使用。
单纤维纤度为0.01~0.5dtex的纤维由于吸音/隔音性优异,因此能够适合地用作吸音/隔音材。
如上所述,作为本发明的吸音/隔音材用纤维,可以适合地使用丙烯酸纤维,以使用丙烯酸纤维的情况作为例子,以下进行说明。
本发明中的丙烯酸纤维由丙烯腈和能够与其聚合的不饱和单体构成。作为这样的不饱和单体,可以使用丙烯酸、甲基丙烯酸、或它们的烷基酯类、乙酸乙烯酯、丙烯酰胺、氯乙烯、偏氯乙烯,进一步可以根据目的使用乙烯基苯磺酸钠、甲基烯丙基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、丙烯酰胺甲基丙磺酸钠、对磺基苯基甲基烯丙基醚钠等离子性不饱和单体。
聚合物中的丙烯腈单元的含有率优选为80%以上,特别优选为85%以上,上限优选为99%以下。
这些乙烯基单体可以单独或组合两种以上。另外,构成本发明的丙烯酸纤维的丙烯腈系聚合物可以由一种聚合物构成,也可以由丙烯腈含有率不同的两种以上聚合物的混合物构成。
作为上述丙烯酸系聚合物的聚合方法,可以选择悬浮聚合、溶液聚合等,没有特别限制。上述丙烯酸系聚合物的分子量只要是通常在丙烯酸纤维的制造中使用的范围的分子量即可,没有特别限制,但在制成0.5重量%二甲基甲酰胺溶液时,25℃时的还原粘度优选处于1.5~3.0的范围。
<纺丝原液>
纺丝原液通过将丙烯酸系聚合物以成为15质量%~28质量%的方式溶解于溶剂中而进行调制,在浓度为15质量%以上时,凝固时喷嘴孔的形状和纤维截面的形状的差异不大,容易得到目标截面形状。另一方面,在28质量%以下的情况下,纺丝原液的经时稳定性良好且纺丝稳定性良好。
作为溶剂,除二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜等有机溶剂以外,也可以使用硝酸、罗丹酸盐水溶液、氯化锌水溶液等,在想要通过喷嘴孔来控制截面形状的情况下,可有利地使用有机溶剂。
<纺丝>
通过按照由凝固丝的牵引速度与纺丝原液的排出线速度之比定义的纺丝牵伸成为0.7~3.0的范围的方式开始纺丝、牵引,从而能够维持良好的纺丝状态。在纺丝牵伸为0.7以上的情况下,凝固时喷嘴孔的形状与纤维截面的形状的差异小,容易得到目标截面形状,另外,也可抑制截面不均。另一方面,如果为3.0以下,则凝固浴液中的断线少,容易得到纤维本身。
所得到的凝固丝可以在公知的方法、条件下进行拉伸、洗涤、干燥,所得到的纤维可以根据用途切成预定的长度而制成原棉。
本发明的吸音/隔音材用纤维成型体为使纤维L(单纤维纤度为0.01~0.5dtex的吸音/隔音材用纤维)等与聚酯纤维等热熔接纤维部分熔接而成的成型体。本发明的吸音/隔音材用纤维成型体可以除纤维L、热熔接纤维以外还含有纤维M(除纤维L、热熔接纤维以外的单纤维纤度大于0.5dtex且为1.0dtex以下的其他纤维)。
本发明的吸音/隔音材用纤维成型体为单位面积重量D为400~2000g/m2、厚度为20~50mm,且满足下述(1)或(2)的吸音/隔音材用纤维成型体。
(1)纤维L的含有率C为20~90质量%,单位面积重量D(g/m2)与纤维L的含有率C(质量%)的关系满足D≥1600-30×C。
(2)纤维L的含有率为5~30质量%,进一步含有纤维M,纤维L和纤维M的合计含有率为40~90质量%。
本发明的吸音/隔音材用纤维成型体由于隔音性/吸音性优异,且轻量,因此可以适合地用于汽车中的车内噪音的防止等用途。
如果本发明的吸音/隔音材用纤维成型体的单位面积重量为400g/m2以上,则吸音/隔音性能容易变得良好,如果为2000g/m2以下,则容易轻量化,因此优选。从这些观点考虑,上述单位面积重量更优选为500~1800g/m2,进一步优选为600~1500g/m2。
进一步,如果本发明的吸音/隔音材用纤维成型体的厚度为20mm以上,则吸音/隔音性能容易变得良好,如果为50mm以下,则轻量化变得容易,因此优选。从这些观点考虑,上述厚度更优选为23~40mm,进一步优选为25~35mm。
关于上述(1)中的纤维L的含有率C,如果纤维L的含有率C为20质量%以上,则吸音/隔音性能容易变得良好,如果为90质量%以下,则可以含有热熔接纤维、纤维N(除热熔接纤维以外的单纤维纤度大于1.0dtex的纤维),形态稳定容易得到,容易降低成本。
从这些观点考虑,纤维L的含有率C更优选为30~80质量%,进一步优选为40~60质量%。
关于上述(1)中的单位面积重量D与纤维L的含有率C的关系(D≥1600-30×C),为了确保吸音/隔音性能,在纤维L的含有率C少的情况下,必须增大单位面积重量,在单位面积重量小的情况下,必须增多纤维L的含有率C。
关于上述(2),在纤维L的含有率C为5~30质量%即较少的情况下,通过进一步含有纤维M,并将纤维L和纤维M的合计含有率设为40质量%以上,从而能够使吸音/隔音性能良好,如果为90质量%以下,则热熔接纤维的含有率不会变得过少,因此形态稳定容易得到,容易降低成本。
本发明的吸音/隔音材用纤维成型体在频率为200~1000Hz的声音中的垂直入射吸音率的平均值优选为40%以上。
如果在频率为200~1000Hz的声音中的垂直入射吸音率的平均值为40%以上,则能够使降低发动机声音以及来自前围部的透过声音的效果优异。从该观点考虑,上述垂直入射吸音率的平均值更优选为43%以上,进一步优选为46%以上。
本发明的吸音/隔音材用纤维成型体优选纤维L为丙烯酸纤维。作为纤维L,在使用单纤维纤度为0.01~0.5dtex即较小的丙烯酸纤维的情况下,如图1所示,能够使在频率为200~1000Hz声音中的吸音性良好。
本发明的吸音/隔音材用纤维成型体在频率为200~4000Hz的声音中的垂直入射透过损失的平均值优选为9.0dB以上。
如果在频率为200~4000Hz的声音中的垂直入射透过损失的平均值为9.0dB以上,则能够高效地降低从车外或发动机室向车内的透过声音。从该观点考虑,上述垂直入射透过损失的平均值更优选为10.0dB以上,进一步优选为11.0dB以上。
本发明的吸音/隔音材用纤维成型体优选热熔接纤维的含有率为10~50质量%,并利用热熔接纤维进行了固着化。通过利用热熔接纤维将构成成型体的纤维固着化,从而即使为复杂的形状也能够维持其形状,因此优选。
如果热熔接纤维的含有率为10质量%以上,则容易维持纤维成型体的形状,如果为50质量%以下,则能够含有本发明的吸音/隔音材用纤维,容易使吸音/隔音性能变得良好。
从这些观点考虑,热熔接纤维的含有率更优选为15~45质量%,进一步优选为20~40质量%。
在本发明的吸音/隔音材用纤维成型体中使用的热熔接纤维的单纤维纤度优选为1~5dtex。
如果热熔接纤维的单纤维纤度为1dtex以上,则容易将构成吸音/隔音材用纤维成型体的纤维彼此固着化,如果为5dtex以下,则吸音率的降低能够变少。
从这些观点考虑,热熔接纤维的单纤维纤度进一步优选为1.5~3dtex。
本发明的吸音/隔音材用纤维成型体可以是利用热熔接纤维使纤维L、纤维M等部分地熔接而成的成型体,作为纤维N,可以使用单纤维纤度为1.0dtex以上的纤维,且将其含有率设为5~70质量%。
为了降低成本,在吸音/隔音性能方面,可以在频率为200~1000Hz的声音中的垂直入射吸音率的平均值为40%以上的范围内含有纤维N。
如果纤维N的含有率为5质量%以上,则成本的降低效果变得显著,如果为70质量%以下,则容易保持吸音/隔音性能良好的范围。
从成本降低效果的观点考虑,纤维N优选使用再生纤维。
从这些观点考虑,纤维N的含有率更优选为15~60质量%,进一步优选为20~50质量%。
另外,本发明的吸音/隔音材用纤维成型体为了赋予阻燃性能也可以含有玻璃纤维、矿物纤维等无机纤维。
<实施例>
以下,通过实施例具体地说明本发明。需要说明的是,实施例中的各项目的测定依据以下的方法。
<单纤维纤度的测定方法>
使用自动振动式纤度测定器(SEARCH制御电气公司制,Denior ComputerDC-11),在温度25℃、湿度65%的条件下进行测定。测定进行25次,使用平均值。
<卷曲数、卷曲率的测定方法>
依据JIS L 1015(2010)8.12进行测定。
<垂直入射吸音率/垂直入射透过损失的测定方法>
将70质量%切断为40mm的吸音/隔音材用纤维和30质量%聚酯热熔接纤维(单纤维纤度:2.2dtex、纤维长51mm、熔点:110℃)混合,在170℃加热20分钟,然后冷却,从而制造厚度30mm、单位面积重量1200g/m2的纤维成型体。
具体地说,将合计72g的混棉原料加入长200mm宽300mm高50mm的容器中,压缩至高30mm后,进行加热成型。
依据JIS A 1405-2和ASTM E2611,对该纤维成型体分别测定在预定频率范围中的垂直入射吸音率(以下,也称为“吸音率”。)、垂直入射透过损失(以下,也称为“透过损失”。)。测定装置使用日本音响工程公司制,型号WinZac。
(实施例1)
通过水系悬浮聚合得到由93质量%丙烯腈单元、7质量%乙酸乙烯酯单元构成的共聚物。该聚合物的0.5质量%二甲基甲酰胺溶液在25℃时的还原粘度为2.0。将该共聚物溶解于二甲基乙酰胺中而制成共聚物浓度24质量%的纺丝原液。通过纺丝喷嘴的排出孔将上述纺丝原液纺丝到40℃、二甲基乙酰胺50%水溶液中。进一步用95℃的热水以5倍进行拉伸,并洗涤,赋予油剂,通过干燥辊进行干燥,进一步通过机械卷曲,得到卷曲数为10个/25mm、卷曲率为7%、单纤维纤度0.1dtex的表1记载的纤维A。
通过上述的测定方法对纤维A测定吸音率、透过损失。将其结果示于表2中。
(实施例2~4、参考例1)
变更纺丝原液从纺丝喷嘴的排出量并调节所得到的纤度,除此以外,与实施例1同样地操作,得到纤维B~纤维E。
然后,与实施例1同样地操作而制造纤维成型体,测定吸音率、透过损失。将其结果示于表2中。
(比较例1)
使用单纤维纤度0.5dtex的聚酯(PET)纤维F,与实施例1同样地操作,测定吸音率、透过损失。将其结果示于表2中。
对丙烯酸纤维和聚酯纤维以相同单纤维纤度进行比较时,丙烯酸纤维的吸音率的性能高。
然而认为:即使是聚酯纤维,如果减小单纤维纤度,则吸音率的性能也能够提高。这可以从丙烯酸纤维在各种单纤维纤度下的吸音率效果推测出。
(比较例2)
变更纺丝原液从纺丝喷嘴的排出量并将得到的纤度调节为3.3dtex,除此以外,与实施例1同样地操作,得到丙烯酸纤维G。
然后,与实施例1同样地操作,制造纤维成型体,测定吸音率、透过损失。将其结果示于表2中。
由于单纤维纤度大,因此吸音率、透过损失均为低值。
[表1]
[表2]
(实施例5)
将实施例1中得到的单纤维纤度为0.1dtex的纤维A切断为40mm所得的短纤维A(纤维L)、单纤维纤度为2.2dtex且纤维长为50mm的热熔接聚酯短纤维(热熔接纤维)以及单纤维纤度为3.3dtex且纤维长为50mm的常规丙烯酸短纤维(纤维N)以短纤维A为50质量%、热熔接聚酯短纤维为30质量%以及常规丙烯酸短纤维为20质量%的混合比率进行混合,在170℃加热20分钟,得到单位面积重量为1200g/m2、厚度为30mm的无纺布。
测定吸音率和透过损失并将结果示于表3中。
(实施例6)
将混合的短纤维的混合比率如表3所示变化,除此以外,与实施例5同样地操作,得到无纺布。
测定吸音率和透过损失并将结果示于表3中。
(实施例7)
将上述短纤维A(纤维L)、单纤维纤度为0.6dtex且纤维长为32mm的聚酯短纤维(纤维M)、上述热熔接聚酯短纤维(热熔接纤维)以及上述常规丙烯酸短纤维(纤维N)以表3所示的混合比率进行混合,除此以外,与实施例5同样地操作,得到无纺布。
测定吸音率和透过损失并将结果示于表3中。
(实施例8、9)
将混合的短纤维的混合比率如表3所示变化,除此以外,与实施例7同样地操作,得到无纺布。
测定吸音率和透过损失并将结果示于表3中。
(比较例3)
将混合的短纤维的混合比率如表3所示变化,除此以外,与实施例5同样地操作,得到无纺布。
测定吸音率和透过损失并将结果示于表3中。
由于本发明的吸音/隔音性丙烯酸纤维的含有率少,因此吸音率降低。
(比较例4)
将混合的短纤维的混合比率如表3所示变化,除此以外,与实施例5同样地操作,得到无纺布。
测定吸音率和透过损失并将结果示于表3中。
对于不含本发明的吸音/隔音性丙烯酸纤维而单纤维纤度大的常规丙烯酸纤维而言,不能提高吸音率。
(比较例5)
将混合的短纤维的混合比率如表3所示变化,除此以外,与实施例5同样地操作,得到无纺布。
测定吸音率和透过损失并将结果示于表3中。
对于不含本发明的吸音/隔音性丙烯酸纤维的0.6dtex的聚酯纤维而言,不能提高吸音率。
(实施例10)
将无纺布的单位面积重量变化为600g/m2,除此以外,与实施例5同样地操作,得到无纺布。
测定吸音率和透过损失并将结果示于表3中。
(实施例11)
将混合的短纤维的混合比率如表3所示变化,除此以外,与实施例10同样地操作,得到无纺布。
测定吸音率和透过损失并将结果示于表3中。
(比较例6)
将混合的短纤维的混合比率如表3所示变化,除此以外,与实施例10同样地操作,得到无纺布。
测定吸音率和透过损失并将结果示于表3中。
本发明的丙烯酸纤维的含有率为30质量%,但由于单位面积重量小,因此吸音率降低。
(比较例7)
将混合的短纤维的混合比率如表3所示变化,除此以外,与实施例10同样地操作,得到无纺布。
测定吸音率和透过损失并将结果示于表3中。
由于本发明的吸音/隔音性丙烯酸纤维的含有率少,因此吸音率降低。
(比较例8)
将混合的短纤维的混合比率如表3所示变化,除此以外,与实施例10同样地操作,得到无纺布。
测定吸音率和透过损失并将结果示于表3中。
对于不含本发明的吸音/隔音性丙烯酸纤维而单纤维纤度大的常规丙烯酸纤维而言,不能提高吸音率。
(比较例9)
将混合的短纤维的混合比率如表3所示变化,除此以外,与实施例10同样地操作,得到无纺布。
测定吸音率和透过损失并将结果示于表3中。
对于不含本发明的吸音/隔音性丙烯酸纤维的0.6dtex的聚酯纤维而言,不能提高吸音率。
[表3]
产业上的可利用性
通过使用本发明的吸音/隔音材用纤维来制成无纺布那样的纤维集合体,并用作吸音材/隔音材,从而能够有利地适用于要求轻量且静音性的材料(汽车内外装材、住宅用建材的吸音/隔音材),因此非常有用,产业上的可利用性高。
Claims (16)
1.一种吸音/隔音材用纤维,其单纤维纤度为0.01~0.5dtex,在制成下述的纤维成型体时,在频率为200~1000Hz的声音中所述纤维成型体的垂直入射吸音率的平均值为40%以上,
纤维成型体
将70质量%纤维长为40mm的吸音/隔音材用纤维和30质量%单纤维纤度为2.2dtex、纤维长为51mm、熔点为110℃的聚酯热熔接纤维混合,在170℃加热20分钟,然后冷却,从而制成厚度30mm、单位面积重量1200g/m2的纤维成型体。
2.根据权利要求1所述的吸音/隔音材用纤维,在制成所述纤维成型体时,在频率为315~800Hz的声音中所述垂直入射吸音率的平均值为40%以上。
3.根据权利要求1或2所述的吸音/隔音材用纤维,在制成所述纤维成型体时,在频率为400~630Hz的声音中所述垂直入射吸音率的平均值为38%以上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的吸音/隔音材用纤维,所述吸音/隔音材用纤维为丙烯酸纤维。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的吸音/隔音材用纤维,单纤维的纤维长为3~60mm。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的吸音/隔音材用纤维,卷曲数为8~14个/25mm,卷曲率为5~9%。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的吸音/隔音材用纤维,在制成所述纤维成型体时,在频率为200~4000Hz的声音中所述纤维成型体的垂直入射透过损失的平均值为9.0dB以上。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的吸音/隔音材用纤维,在频率为200~1000Hz的声音中垂直入射透过损失的平均值为6.3dB以上。
9.一种吸音/隔音材用纤维的制造方法,将丙烯腈共聚物溶解于溶剂中而制成固体成分浓度为10~30质量%的纺丝溶液,将所述纺丝溶液从纺丝喷嘴的排出孔排出到温度为20~60℃、溶剂浓度为25~50质量%的水溶液中,从而使单纤维纤度为0.01~0.5dtex。
10.一种纤维在吸音/隔音材中的应用,所述纤维的单纤维纤度为0.01~0.5dtex,且在制成下述的纤维成型体时在频率为200~1000Hz的声音中所述纤维成型体的垂直入射吸音率的平均值为40%以上,
纤维成型体
将70质量%纤维长为40mm的吸音/隔音材用纤维和30质量%单纤维纤度为2.2dtex、纤维长为51mm、熔点为110℃的聚酯热熔接纤维混合,在170℃加热20分钟,然后冷却,从而制成厚度30mm、单位面积重量1200g/m2的纤维成型体。
11.一种吸音/隔音材用纤维成型体,其含有:单纤维纤度为0.01~0.5dtex的吸音/隔音材用纤维,即以下所称的纤维L;热熔接纤维;以及根据需要的除该纤维L、该热熔接纤维以外的单纤维纤度大于0.5dtex且为1.0dtex以下的其他纤维,即以下所称的纤维M,
所述吸音/隔音材用纤维成型体的单位面积重量D为400~2000g/m2,厚度为20~50mm,
并且满足下述(1)或(2):
(1)纤维L的含有率C为20~90质量%,单位面积重量D与纤维L的含有率C的关系满足D≥1600-30×C,所述单位面积重量D的单位为g/m2,所述含有率C的单位为质量%,
(2)纤维L的含有率为5~30质量%,进一步含有纤维M,纤维L和纤维M的合计含有率为40~90质量%。
12.根据权利要求11所述的吸音/隔音材用纤维成型体,在频率为200~1000Hz的声音中垂直入射吸音率的平均值为40%以上。
13.根据权利要求11或12所述的吸音/隔音材用纤维成型体,纤维L为丙烯酸纤维。
14.根据权利要求11~13中任一项所述的吸音/隔音材用纤维成型体,在频率为200~4000Hz的声音中垂直入射透过损失的平均值为9.0dB以上。
15.根据权利要求11~14中任一项所述的吸音/隔音材用纤维成型体,热熔接纤维的含有率为10~50质量%,并且具有热熔接纤维的一部分熔融而使纤维彼此固定化的部分。
16.根据权利要求11~15中任一项所述的吸音/隔音材用纤维成型体,进一步,除热熔接纤维以外的单纤维纤度大于1.0dtex的纤维N的含有率为5~70质量%。
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Legal Events
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---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190315 |
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