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非织造吸音材料在汽车上应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-05-16   来源:中国纺织报   浏览次数:959  分享到: 分享到腾讯微博

吸音材料大多为疏松多孔的材料,其吸音机理是声波深入材料的孔隙,且孔隙多为内部互相贯通的开口孔,受到空气分子摩擦和粘滞阻力,以及使细小纤维作机械振动,从而使声能转变为热能。使用非织造布制造而成的吸音材料因其具有较低的克重、优良的机械性能和价格低等优势,已被广泛用于汽车行业、建筑业、屋顶材料、家用器具、船只以及航空领域。

以成本取胜的非织造吸音材料

加拿大魁北克州的Texel公司是一家可生产吸音材料的非织造布生产商,其代表性产品是一种名为ThermoFit(使用该公司独有的热塑性和非热塑性纤维混合制造而成)的纤维材料,产品具有良好的吸音效果,可用于汽车车身、起落架舱衬里等。

将ThermoFit纤维材料用在起落架舱衬里时,ThermoFit中的非热塑性纤维可以起到减震的作用,而且经过模压后的材料不会发生熔解和软化,使用时还能将声音滤掉。使用这种纤维制造的产品具有更好的透气性和吸音性。汽车行业中的吸音性能用比声阻抗来表示,计算单位为瑞利(RAYLS),使用ThermoFit纤维材料可以得到理想的RAYLS值。Texel公司还为汽车制造商生产车顶棚表层和底层材料,产品克重范围为100克/平方米~300克/平方米。

由于非织造布具有成本低的优势,汽车制造商更倾向于使用非织造布代替过去使用的经编布。此外,非织造布在汽车轮胎中的吸音作用也日渐突出,以前非织造布只用做高端汽车轮胎的内衬,而现在已经应用到了各种车型中。为了防止路面噪音进入车厢,美国福特公司率先将非织造布引入到小型汽车中,且这种趋势发展越来越快。

吸音、减重皆不可少

汽车制造商们希望通过降低车身重量而最终降低对汽油的消耗。德国Textilgruppe Hof公司开发了一种非织造布吸音产品。该公司技术非织造布部门总经理克佩尔说:“公司正在开发的轻质非织造吸音产品,可以满足汽车制造商的需求。目前公司新开发的Zetajet水刺非织造布很快就受到了下游客户的认可。”

Zetajet系列水刺非织造布的克重范围为35克/平方米~250克/平方米,公司在生产时采用了特定的纤维取向技术,另外,公司还可根据客户要求进行特殊功能性处理。目前,Zetajet已获得许多汽车制造商的认可,并且将在新一代车型中开始采用。

德国J.H. Ziegler公司开发了一种名为Hacoloft的细聚酯纤维非织造布,Hacoloft可用于汽车门板和仪表板的后面、车身、马达和发动机组件以及车厢厢体等。

J.H. Ziegler公司的哈特维希表示,与市面上的吸音材料相比,Hacoloft不仅具有良好的吸音性能,而且重量仅为其他吸音材料的1/3,能够极大的降低车身重量,从而达到降低油耗的效果。目前,欧洲汽车市场用聚酯纤维非织造布代替便宜的纺织类吸音材料已经基本完成,几乎在所有新车型中开始使用。

德国桑德勒公司也对汽车吸音材料进行了开发,Sawasorb是该公司生产的最具有代表性的非织造吸音材料,产品除了具有优异的吸音性能外,还具有吸水性极低、速干、尺寸不因环境温度而改变的特性。产品用于发动机顶罩时,能够最大限度的降低引擎噪音,给车厢提供一个安静的环境;用于轮罩护板时,产品不但能够降低路面噪音,而且能够不受外部天气变化和潮湿环境的影响,确保吸音性能长久有效。公司销售副总霍恩费克博士说:“除了吸音性能外,非织造布吸音材料还要满足客户的其他需求,如吸水性、硬度和轻质等。”

循环再利用将成市场主流

Texel公司销售部经理希普利认为,电动汽车的出现将成为吸音材料发展的一个挑战。她说:“预计到2015年,由于电动汽车昂贵的价格,其保有量也将仅占汽车市场的1%~2%,但是这种高价格可以通过采用低成本和轻质的非织造布吸音材料来弥补。”

希普利表示,汽车生产商正在积极开发低能耗汽车,以满足政府法规的要求,即在2016年,要求每加仑汽油行驶达到35千米;在2025年,要求每加仑汽油行驶达到62千米。对此,Texel公司正在积极采取应对措施开发新产品,新开发的一种底部材料在经过模压成型安装在汽车底部后,不仅能够吸音,而且能够提高动力性能,极大降低汽车行驶过程中产生的气阻和负面冲击,有助于改善每加仑汽油所行驶的里程数。希普利说:“Texel一直在研究制备含有天然纤维、再生/可循环利用的纤维预制件,而且这些材料表面将来会具有良好的可印刷性,因为汽车市场很大,客户寻求具有差异化的产品,良好的可印刷性为汽车市场提供了更宽广的选择范围。”

美国明尼苏达矿务及制造业公司的声学业务经理克莱斯勒认为,混合电动车将成为未来的发展趋势之一,“由于动力的限制,它们只能跑有限的距离,而且很多汽车部件都很沉重,因而增加了能耗,也缩短了可行距离,如果采用非织造布将有助于改善上述问题。”为此,公司与日本丰田凯美瑞合作开发了混合电动车用吸音材料,与同类产品相比价格较低,因而具有明显的竞争优势。此外,克莱斯勒还表示,未来非织造布吸音材料将开始采用天然纤维,可持续发展才是人类最终追寻的目标。

哈特维希表示,今后可循环再用材料将成为市场主流,公司采用亚麻/丙纶纤维非织造布经模压成型后制成板材,用于汽车门板内衬,已取得了良好的吸音效果。

 

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