[发明专利]用于车辆外部的无纺织物板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆外部的无纺织物板及其制造方法。该无纺织物板可以获得显著提高的刚性和吸声性能。

背景技术

在车辆行驶过程中，外部噪声通过各种路径进入车辆内部。特别地，由于轮胎和地面之间的摩擦引起的噪声，由从排气系统释放的高温高压燃烧气体的流动产生的噪声，由发动机系统的运行引起的机械噪声等，进入车辆内部并传递到乘客的耳朵，这些噪声抑制了车辆的舒适性和安静性。

为了车辆的舒适性和安静性，已经安装诸如底罩(under cover)和车轮护罩(wheel guards)等部件，以在驾驶时阻挡车辆底部中的路面噪声，并且保护车辆底部免受飞行碎片例如泥和石头的撞击。在相关技术中，部件通常由塑料材料制成，例如聚丙烯(PP)和玻璃纤维增强PP。然而，塑料材料导致问题。例如，塑料材料易受冲击，并且由于不透气材料而不具有吸声性能。

近来，为了确保耐冲击性和隔音性能，已经使用可热成型的压缩毡材料。然而，可热成型的压缩毡刚性不足，因此在应用于具有大面积的部件例如底罩中有限制。另外，当为了提高无纺织物的刚性而对毡进行压缩时，吸声性能效率降低。

同时，由压缩的无纺织物材料形成的部件已经通过以下方式制备：在烘箱中在预定温度下对由针刺工艺制造的毡布以预定时间进行预热，然后使用冷模具将毡布成型为部件；或者使用热模具在预定温度下对毡布以预定时间进行压制，并使毡布成型为部件，而不对毡布进行单独的预热。

常规的无纺织物由作为基质纤维的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维和作为用于在PET纤维之间进行粘合的粘合纤维的双组分PET纤维组成，或者仅由PET纤维构成。已经通过在预定厚度下增加面密度(每单位面积的重量)的系统、或相反地通过在预定面密度下进一步减小厚度的系统以增加纤维之间的粘结性，来提高现有技术中压缩无纺织物的机械性能。

然而，面密度的增加导致部件重量和材料成本的增加，并且厚度的减小导致压缩无纺织物吸声率的劣化。

此外，在现有技术中，由于纤维的横截面通常是圆形的，因此纤维之间的接触面积很小，使得在提高粘结性方面存在限制，并且在成型加热过程中，使得当在预定温度的条件下进行处理时，布织物的蓬松度很小。这样，仅网络表面熔融，由此中间层部分保持纤维状，结果强度劣化。

因此，需要研究可用于车辆外部的无纺织物板，其中在保持刚性的同时提高吸声性能。

在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，因此其可以包含不形成在本国对于本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

在优选的方面，本发明提供一种用于车辆外部的无纺织物板，其中刚性得到提高并且吸声性能得到提高。

一方面，本发明提供一种用于车辆外部的无纺织物板。无纺织物板可以包括：具有非圆形横截面的基质纤维和具有非圆形横截面的粘合纤维。基于无纺织物板的总重量，基质纤维的含量可以为约50wt％或更大。基质纤维和粘合纤维可以具有约6至15旦的线密度和约1.3至3.0的非圆形度。

这里所用的术语“基质纤维”包括构成无纺织物或织物主要成分的纤维，例如，构成纤维的基质纤维的量大于约25重量％、30重量％、40重量％、50重量％、60重量％、70重量％、80重量％或90重量％。本发明中构成无纺织物的基质纤维的量优选为约50重量％或更多。

这里所用的术语“粘合纤维”包括用于粘合基质纤维或其他纤维的纤维。优选的粘合纤维包括双组分纤维。这里所用的优选的双组分纤维可以包括两种不同的聚合物，并且由两种聚合物通过单个喷丝头形成，由此两种聚合物可包含在同一细丝中。此外，优选的粘合纤维可以具有在使用双组分纤维制造时形成的鞘/芯结构，使得一种聚合物组分(芯)至少部分地被另一聚合物组分(鞘)包围。

非圆形度(α)可以通过以下等式1确定：

[等式1]

非圆形度

其中纤维横截面周长为P，纤维横截面面积为A。

优选地，基质纤维的横截面形状和粘合纤维的横截面形状可以选自八叶型、W型、中空型、扁平型、十字型、三角型和星型。

基质纤维适当地可以选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、尼龙、丙烯酸树脂、粘胶人造丝和芳族聚酰胺纤维。

粘合纤维可以适当地包括选自低熔点聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，聚丙烯纤维和聚乙烯中的一种或多种。优选地，粘合纤维可以具有鞘/芯结构。