BR112019014331A2 - Carpete acústico para veículos - Google Patents

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Abstract

camada múltipla absorvente de ruído compreendendo pelo menos 3 camadas consecutivas, com uma camada de revestimento de carpete de não-tecido sendo uma primeira camada fibrosa e uma camada traseira sendo a segunda camada fibrosa, e uma camada resistente ao fluxo de ar entre a primeira e a segunda camada fibrosa. a camada resistente ao fluxo de ar é uma combinação de um tecido em malha e um material de resina termoplástica, em que o material de resina termoplástica é, pelo menos parcialmente, penetrado no tecido em malha, pelo menos fechando parte dos poros do tecido em malha.

Description

CARPETE ACÚSTICO PARA VEÍCULOS
Campo técnico [0001] A invenção é direcionada para um sistema de revestimento de assoalho absorvente de ruído, o uso de tal sistema no carro, bem como o método de produção deste.
Estado da Técnica [0002] O uso de películas para ligar duas camadas fibrosas é conhecido, como, por exemplo, uma camada superficial de carpete de nãotecido e uma camada traseira. Como essas películas permanecem impermeáveis ao ar, a camada ou camadas traseiras secundárias podem contribuir para a absorção de ruído. Portanto, sabe-se que cortar ou perfurar a película para obter uma camada de adesão anterior e aprimorar a absorção geral da peça.
[0003] Embora isso funcione bem na teoria e na prática em amostras planas, torna-se menos eficaz em peças automotivas no formato 3D. O material para formar essas peças de acabamento é prensado em moldes e certas áreas vão esticar além da capacidade de extensão máxima da película, causando, adicionalmente, abertura das perfurações ou cortes formados originalmente ou até mesmo o rompimento da película. Isto reduzirá a resistência ao fluxo de ar abaixo do nível mínimo exigido para absorção de som melhorada, assim, deteriorando localmente o desempenho acústico. Além disso, torna-se difícil de ajustar precisamente a resistência ao fluxo de ar geral ou de mantê-la constante, pois o processo de produção se torna um fator imprevisível no desempenho geral.
[0004] Combinações de película fina e não-tecido também falharam na obtenção de um desempenho acústico uniforme ao longo da peça de acabamento após a etapa de moldagem 3D. Não-tecidos são imprevisíveis quando esticados durante o processo de moldagem; eles também são propensos a romper e podem até se tornar impermeáveis pelo adesivo fechando o não-tecido.
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2/21 [0005] Portanto, é o objetivo da invenção obter uma camada múltipla absorvente de ruído, que é aprimorada pela possibilidade de ajustar à resistência ao fluxo de ar ao longo de toda a superfície da peça de acabamento moldada sem diferenças locais indesejáveis.
Resumo da invenção [0006] Este objetivo é atingido pelo sistema de camada múltipla absorvente de ruído de acordo com a reivindicação 1 e o método de produção de tal sistema de revestimento de acordo com a reivindicação 8.
[0007] Particularmente, por uma camada múltipla absorvente de ruído compreendendo pelo menos 3 camadas consecutivas, com uma camada de revestimento de carpete de não-tecido sendo uma primeira camada fibrosa (1) e uma camada traseira sendo a segunda camada fibrosa (2) e uma camada resistente ao fluxo de ar entre a primeira e a segunda camada fibrosa, caracterizada pelo fato de que a camada resistente ao fluxo de ar é uma combinação de um tecido em malha (4) e um material de resina termoplástica (3), por meio do qual o material de resina termoplástica é pelo menos parcialmente penetrado no tecido em malha, pelo menos fechando parte dos poros do tecido em malha.
[0008] Em uma solução preferencial, o material de resina termoplástica também é, pelo menos parcialmente, penetrado na primeira camada fibrosa e na segunda camada fibrosa unindo ou laminando essas camadas na camada resistente ao fluxo de ar.
[0009] Laminação é definida no sentido de ligar camadas, pelo menos ao longo da superfície de contacto juntos.
[0010] O uso de um tecido em malha com um material de resina penetrou, em parte, através das aberturas do tecido em malha, tal como reivindicado, forma uma camada resistente ao fluxo de ar, que é mais previsível e uniforme em seu desempenho. À medida que malhas esticadas mantêm o seu padrão e não rompem tão facilmente, uma resistência ao fluxo de ar mais uniforme pode ser obtida. Além disso, o padrão da malha
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3/21 guia a distribuição de material de resina durante a produção, criando uma resistência ao fluxo de ar uniforme e previsível ao longo da peça produzida.
[0011] O tipo de malha, do material de resina, bem como do material de ambas as camadas fibrosas influencia a resistência ao fluxo de ar obtida no produto final.
[0012] Preferencialmente, o material de resina tem uma viscosidade (definida pelo índice de fluxo de fusão (MFI)) na definição de temperatura de produção que é suficiente para penetrar a malha primeiro antes da incorporação na camada fibrosa adjacente, de modo que o material principal irá migrar em direção à e através da malha, em vez de desaparecer na camada fibrosa adjacente. Isso pode ser atingido pela otimização do padrão de malha, bem como a MFI, em combinação com a temperatura de fusão do material de resina e/ou pela otimização dos parâmetros de processo usados.
[0013] Um padrão de malha com uma combinação de grandes aberturas e áreas de malha fechada ou apertada formando pequenas aberturas é vantajosamente usado. Tal padrão de malha dará origem a áreas definidas pelas grandes aberturas, onde o material de resina pode fluir mais facilmente através do tecido em malha e se ligar à camada fibrosa no outro lado do tecido em malha. Em outras áreas definidas por aberturas menores ou padrões de malha mais apertados, o material de resina é mais restrito em seu fluxo e ficará, mais localmente, se ligando à segunda camada fibrosa. Como o material de resina está ficando em torno de malha, mas migrando em uma direção perpendicular à superfície da malha, uma estrutura permeável é criada pela combinação do tecido em malha e o material de resina formando uma camada resistente ao fluxo de ar, com um padrão substancialmente regular.
[0014] Este é, adicionalmente, aprimorado por uma distribuição uniforme do material de resina sobre pelo menos uma superfície do tecido em malha durante a produção, preferencialmente, usando uma película
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4/21 como base para o material de resina. Preferencialmente, a película é colocada entre o tecido em malha e a segunda camada fibrosa. Durante o processo de produção, o material de resina é aquecido pelo menos próximo da sua temperatura de fusão e é capaz de fluir. Neste estágio fundido, o material termoplástico penetra, pelo menos parcialmente, nas aberturas de malha através das aberturas de malha na primeira camada fibrosa, bem como na segunda camada fibrosa. A penetração da resina termoplástica, preferencialmente, não se estende ao longo da espessura da primeira e da segunda camada fibrosa, de tal forma que está visivelmente colorindo superfícies visíveis do produto final em uso.
[0015] Preferencialmente, o tecido em malha e uma ou ambas as camadas fibrosas têm uma temperatura de fusão, preferencialmente uma temperatura de deformação que é maior do que a temperatura de fusão do material de resina ou o aglutinante da primeira e/ou da segunda camada ou camadas fibrosas. A temperatura de fusão da malha e dos materiais fibrosos pode ser aproximadamente a mesma.
[0016] Preferencialmente, a temperatura de fusão do aglutinante é menor do que a temperatura de fusão do material de resina termoplástica.
[0017] Preferencialmente, esta camada resistente ao fluxo de ar é ajustada para obter uma resistência ao fluxo de ar (AFR) geral da peça produzida entre 750 e 7000 Ns/m3 após a moldagem. Preferencialmente, a AFR está entre 2500 e 6000 Ns/m3, mais preferencialmente até 4500 Ns/m3 para a combinação da camada resistente ao fluxo de ar e ambas as camadas fibrosas. A AFR pode ser medida de acordo com a ISO 9053 atual, utilizando o método de fluxo de ar direto (método A).
[0018] Pode haver uma diferença entre a AFR obtida para o laminado de camada de camada múltipla e para o laminado de camada múltipla após a moldagem das peças 3D. No entanto, uma medição uniforme ao longo da superfície do produto pode ser atingida. A AFR após a
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5/21 moldagem pode ser menor. Este efeito pode ser, adicionalmente, otimizado pela escolha da MFI e pela temperatura da resina termoplástica usada.
[0019] Ao usar o sistema de camada múltipla de acordo com a invenção, um sistema absorvente de ruído multicamadas pode ser criado, isso devido à capacidade de adaptar ou ajustar a resistência ao fluxo de ar da camada resistente ao fluxo de ar mediana poder ser otimizada para a absorção acústica necessária para a peça de acabamento usada em um veículo. As 3 camadas de acordo com a invenção são porosas e permeáveis ao ar dentro da faixa de resistência ao fluxo de ar fornecida.
Primeira e segunda camada fibrosa [0020] A camada múltipla absorvente de ruído de acordo com a invenção é composta de pelo menos 3 camadas consecutivas, com uma camada de revestimento de carpete de não-tecido sendo uma primeira camada fibrosa e uma camada traseira sendo a segunda camada fibrosa.
[0021] Tal camada de revestimento de carpete de não-tecido pode compreender uma camada de revestimento decorativa perfurada por agulha, por exemplo, produzida a partir tramas fibrosas feitas em um cartão, e cruzada para aumentar o peso de área. A trama assim formada é reforçada e consolidada pela ação recíproca de agulhas farpadas penetrando repetidamente a trama, de modo que o material se torna emaranhado e diminui em espessura. A trama formada pode ser na forma de dilourpara uma aparência mais elevada.
[0022] O peso de área de tal camada de revestimento de carpete de não-tecido usada como padrão em veículos são dependentes da área de uso, bem como a exclusividade do carro, normalmente na faixa entre 180 - 800 g/m2, por exemplo, no segmento de carros de luxo, esta pode ser de até 700 g/m2, enquanto que no segmento de carros de baixo custo pode ser tão baixo quanto 200 g/m2.
[0023] Para um carpete de não-tecido usado como uma camada de face estética ou decorativa, a esteira fibrosa perfurada por agulha pode
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6/21 ser mantida como um carpete perfurado por agulha lisa ou a camada de carpete perfurada por agulha lisa pode ser adicionalmente reforçada por agulhamento adicional para fornecer uma superfície mais estruturada, esta pode estar na forma de um veludo com nervuras, aveludado ou veludo aleatório, também conhecido como dilour. Outros tratamentos de superfície para melhorar a aparência sem prejudicar o desempenho de abrasão também são possíveis e caem no escopo desta divulgação. As superfícies podem ser cortadas ou não cortadas.
[0024] A parte traseira, sendo a segunda camada fibrosa, é preferencialmente cardada, cruzada e, eventualmente, agulhada. Adjacente a esta camada sobre a superfície voltada para longe da camada resistente ao fluxo de ar, camadas adicionais podem ser usadas, por exemplo, uma camada de espuma, ou espuma em placa ou espuma injetada por reação, outra camada fibrosa, um não-tecido fino como um tecido para forro ou uma película fechada ou aberta.
[0025] A primeira ou a segunda camada fibrosa podem compreender fibras descontínuas, preferencialmente poliéster, como polietileno tereftalato (PET), poliolefina, preferencialmente polipropileno (PP) ou polietileno (PE) ou poli (ácido lático) (PLA), poliamida, como poliamida 6 ou poliamida 6-6 ou misturas destes. A segunda camada fibrosa também pode conter fibras de má qualidade recicladas, tais como algodão de má qualidade, PET de má qualidade ou outras fibras sintéticas de má qualidade, ou misturas destas.
[0026] As fibras usadas podem ter uma seção transversal sólida, mas também fibras com uma seção transversal oca podem ser preferenciais, por exemplo, para melhorar adicionalmente a camada de carpete superior na sensação e na durabilidade, e/ou para tornar a segunda camada fibrosa mais leves e ou mais elevada.
[0027] No caso de a primeira e/ou a segunda camada fibrosa serem agulhadas, uma baixa quantidade de aglutinante adicional,
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7/21 preferencialmente termoplástico, pode ser adicionada para as misturas de fibras para aumentar adicionalmente a durabilidade do carpete depois de ser moldada. Preferencialmente, pelo menos 0-50% do aglutinante, por exemplo, na forma de fibras descontínuas de aglutinante, é usado. Como aglutinante, um poliéster de baixa fusão ou poliolefina, com um ponto de fusão inferior às fibras descontínuas recém-discutidas, pode ser usado. Preferencialmente, uma fibra bicomponente de poliéster é usada, por exemplo, uma fibra com um núcleo de PET e uma bainha de copoliéster, por meio da qual somente a bainha se funde a fim atingir a ligação das fibras descontínuas.
[0028] No caso de a primeira e/ou a segunda camada fibrosa não serem mecanicamente agulhadas, uma quantidade maior de aglutinante pode ser misturada nas fibras originais para possibilitar a ligação das fibras entre si durante a moldagem e, assim, formar um material de feltro ligado. O aglutinante é, neste caso, até 50% de aglutinante, preferencialmente entre 10 e 40% de aglutinante, ainda mais preferencialmente entre 20 e 30% de aglutinante.
[0029] Os mesmos tipos de aglutinantes podem ser usados com circunstâncias similares para todas as camadas fibrosas.
[0030] A primeira e/ou a segunda camada fibrosa pode ser uma combinação de fibras conjugadas ocas frisadas com fibras aglutinantes bicomponentes e material de má qualidade, por exemplo, algodão de má qualidade ou poliéster de má qualidade.
[0031] Eventualmente, flocos da espuma podem ser misturados na segunda camada fibrosa formando a camada traseira, preferencialmente até 30%, mais preferencialmente até 25% do peso de área total da camada.
[0032] Por exemplo, a segunda camada fibrosa formando a camada traseira consiste em 10 a 40% de aglutinante, 10 a 70% de fibras de preenchimento, preferencialmente sólidas, e 10 a 70% de fibras frisadas, preferencialmente ocas, e em que a quantidade total soma 100% em peso.
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8/21 [0033] Por exemplo, a segunda camada fibrosa formando a camada traseira consiste em 10 a 40% de aglutinante, 10 a 40% de fibras de preenchimento, preferencialmente sólidas, 10 a 60% de fibras frisadas, preferencialmente ocas, e 10 a 50% de pedaços de espuma triturada, e em que a quantidade total soma 100% em peso.
[0034] Fibras de preenchimento são definidas como qualquer tipo de fibras que forma a maior parte da camada fibrosa e não é derretida durante a produção da peça de acabamento. Preferencialmente, as fibras de preenchimento podem compreender fibras recicladas feitas de pelo menos um material selecionado a partir do grupo consistindo em algodão de má qualidade, fibra sintética de má qualidade, poliéster de má qualidade, fibra natural de má qualidade e fibra sintética mista.
[0035] A camada fibrosa formando a camada traseira pode ter uma densidade constante na espessura variável e é preferencialmente préconsolidada para manter a distribuição geral do material fibroso antes de combinar com as outras camadas.
[0036] A primeira e a segunda camada podem ter a mesma composição de material. Entretanto, a primeira e a segunda camadas fibrosas podem ser diferenciadas com base em sua função final na formação de camadas geral.
[0037] Preferencialmente, o carpete de não-tecido, voltado para a camada sendo uma primeira camada fibrosa, tem um peso de área entre 100 e 1700 g/m2, preferencialmente, entre 300 e 1500 g/m2, preferencialmente, entre 400 e 1300 g/m2.
[0038] Preferencialmente, a camada traseira sendo a segunda camada fibrosa tem uma área de peso entre 200 e 1700 g/m2, preferencialmente entre 300 e 1500 g/m2, preferencialmente entre 400 e 1300 g/m2.
Tecido em malha
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9/21 [0039] Para obter uma camada resistente ao fluxo de ar de acordo com a invenção, o tecido em malha, padrão, bem como a aspereza do fio podem ter uma influência na resistência ao fluxo de ar final e podem ser usados para ajustar precisamente a resistência ao fluxo de ar necessária no produto final.
[0040] A vantagem de usar um tecido em malha em vez de uma camada de não-tecido ou de filme perfurado é a de que as aberturas no tecido são produzidas durante a produção do tecido em malha, com base no padrão da malha e na aspereza do fio, bem como os parâmetros de processo escolhidos. Isso torna a quantidade e a distribuição das aberturas controlável e não aleatória, como para tecidos não-tecidos. Adicionalmente, a abertura é produzida durante o processo de confecção da malha, portanto, o material em si não é adicionalmente prejudicado para criar as aberturas.
[0041] O material de tecido em malha é, preferencialmente, à base de poliéster, como polietileno tereftalato (PET), ou à base de náilon, preferencialmente, poliamida 6 ou poliamida 6.6 ou misturas de tais materiais.
[0042] O padrão da malha pode ser regular, preferencialmente uma malha urdida, tal como malha lisa ou malha dupla ou malha circular pode ser usada. Mais preferencialmente, uma malha com um padrão de aberturas de tamanhos diferentes ou com uma combinação de grandes aberturas e áreas de malha fechada é usada, por exemplo, uma malha tipo ajour com uma combinação de aberturas grandes e pequenas em um padrão regular. Malhas ajour são baseadas na técnica de transferência de ponto criando um padrão de aberturas no tecido em malha. Outros tecidos em malha de tricô, como malhas em rede, criando aberturas estáveis dispostas no tecido podem ser usados também.
[0043] O padrão pode ser escolhido para otimizar adicionalmente a resistência ao fluxo de ar necessária. Por exemplo, se
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10/21 uma menor resistência ao fluxo de ar for necessária, uma malha mais aberta pode ser escolhida, ou o oposto, se for necessária uma maior resistência ao fluxo de ar. No entanto, o mesmo pode ser alcançado através da combinação de um padrão com aberturas grandes e áreas de malha fechada. Preferencialmente, uma combinação de aberturas grandes e pequenas em um padrão regular é escolhida, de modo a obter uma resistência básica ao de fluxo de ar que pode ser, adicionalmente, ajustada pela escolha do material de resina.
[0044] Uma malha personalizada pode ser usada, onde o padrão é adaptado para obter áreas diferentes de resistência ao fluxo de ar dentro do produto final, usando uma combinação de padrões diferentes.
[0045] Diferentes tipos de malhas, padrões ou texturas, por exemplo, urdidura, piquê, dupla ou jacquard, bem como tipos de malhas tridimensionais podem ser usados. Além disso, a escolha dos fios para a malha, bem como o tipo de fio - liso ou texturizado tem uma influência sobre a abertura aparente do tecido.
[0046] Para aumentar o desempenho de extensão total, o tecido pode compreender fios elásticos ou fios feitos de fibras elásticas. O tecido em malha pode compreender fios elásticos, de forma tal que o tecido possa ser esticado em todas as direções do plano em quantidades aproximadamente iguais.
[0047] As malhas usadas podem ser tratadas para evitar o encolhimento e a deformação, por exemplo, por um tratamento de fixação térmico da malha e/ou um tratamento de lavagem. A etapa de lavagem também pode eliminar resíduos indesejáveis do processo de confecção da malha que podem interferir nas etapas posteriores do processo, em particular, na etapa de migração de resina e/ou na laminação das camadas propriamente ditas.
[0048] Preferencialmente, o tecido em malha tem um peso de área entre 10 e 150 g/m2, preferencialmente um peso de área entre 20 a
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100 g/m2. Mais preferencialmente, a malha tem um peso de área na faixa entre 25 e 80 g/m2.
[0049] Preferencialmente, a malha é feita com fio entre 15 e 150dtex, preferencialmente, entre 20-100dtex. Preferencialmente, a malha é feita com uma largura de malha entre 3-80, preferencialmente, entre 1050.
Material termoplástico [0050] A resina termoplástica usada precisa de uma viscosidade definida para permitir um fluxo uniforme através, pelo menos, dos poros maiores da malha para atingir o outro lado da malha e se ligar à primeira camada superior fibrosa. Isto pode ser alcançado através da seleção de um material de resina ajustado para ter a viscosidade necessária à temperatura de processo usada para a produção da camada múltipla absorvente de ruído e/ou de uma peça que inclua tal camada múltipla.
[0051] O material de resina termoplástica pode compreender pelo menos um dos polímeros ou copolímeros selecionado a partir do grupo consistindo em Poliéster, tal como polietileno tereftalato (PET) ou polibutileno tereftalato (PTB) ou copoliéster (CoPES), poliamida, tal como poliamida 6 ou poliamida 66, poliolefina, tal como polietileno (PE) ou polietileno de baixa densidade (LDPE) ou polietileno de baixa densidade linear (LLDPE) ou polietileno de alta densidade (HDPE), polipropileno (PP), elastômeros termoplásticos (TPEs), tais como poliolefina termoplástica (TPO), poliuretano termoplástico (TPU), polieteremida, polissulfona, polietersulfona, polieteretercetona e copolímeros, tais como etileno acetato de vinila (EVA) ou biopolímeros, tais como o ácido polilático.
[0052] O material de resina termoplástica pode compreender, preferencialmente, pelo menos um dentre uma poliolefina, por exemplo, polietileno, polipropileno, polietileno de baixa densidade LDPE ou polietileno de baixa densidade linear (LLDPE), um náilon, por exemplo,
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12/21 poliamida, como poliamida-6 ou poliamida-6-6, ou urn copolimero de poliéster como a resina de base ou como o componente de resina principal.
[0053] A resina termoplástica usada pode, em geral, compreender uma única resina termoplástica ou vários componentes diferentes com funções múltiplas e, às vezes, de sobreposição. Em geral, uma resina de base ou de cadeia principal controla a força de coesão e a resistência do caráter adesivo da resina. Resinas de modificação ou adesivas podem ser incluídas para contribuir com a umidificação específica da primeira ou da segunda camada fibrosa ou as características de tecido em malha ou de adesão e compatibilizar outros componentes. Outros aditivos podem ser usados, por exemplo, para reduzir a viscosidade de fusão ou estabilizar o material de resina. Preenchedores podem ser adicionados para reduzir os custos e/ou aumentar a viscosidade.
[0054] O MFI do material de resina termoplástica deve ser escolhido de tal forma que a resina é totalmente fundida e flui na temperatura de produção da estrutura de camada múltipla. Além disso, o MFI é dependente do padrão escolhido para a malha. Uma malha com um padrão com aberturas grandes precisa de um IMF menor à temperatura de produção do que uma malha com um padrão de aberturas substancialmente menores. Se o MFI for muito baixo à temperatura de produção das 3 estruturas de camadas, a resina não vai migrar através da malha e/ou migrar parcialmente na primeira e/ou na segunda camada. Enquanto que, com um MFI alto demais, a resina incorpora na primeira e segunda camadas completamente e não fica dentro do padrão da malha. Isso pode até mesmo fazer com que se espalhe através da superfície da peça, o que é indesejável do ponto de vista estético.
[0055] Além disso, o MFI é dependente da AFR desejada. Em um determinado padrão de malha, uma viscosidade mais elevada ou um MFI inferior, será escolhido para a AFR elevada, e o oposto para AFR baixa.
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13/21 [0056] Por exemplo, em combinação com um padrão de aberturas grandes e aberturas pequenas e uma temperatura de processo entre 230 °C e 240 °C, uma resina com uma faixa de fusão entre 200 °C e 220 °C, com um MFI medido a 230 °C de cerca de 35 pode ser usada. No entanto, se uma resina com um MFI medido a 210 °C de cerca de 35 for usada, a temperatura de processo pode ser estabelecida entre 200 e 210 °C.
[0057] Por exemplo, em combinação com um padrão de aberturas pequenas e uma temperatura de processo entre 230 °C e 240 °C, uma resina termoplástica com um MFI medido a 210 °C de cerca de 35 pode ser usada.
[0058] O material de resina termoplástica tem, preferencialmente, um ponto de fusão de pelo menos 20 °C, preferencialmente de 40 °C, superior ao ponto de fusão do aglutinante usado na primeira e na segunda camada fibrosa.
[0059] O material de resina termoplástica é, preferencialmente, provido na forma de uma película, um revestimento de fusão a quente, como um revestimento de fusão a quente de rolo simples, ou camada de aglutinante, de modo que uma distribuição uniforme do material de resina é fornecida.
[0060] A espessura da película pode ser ajustada de tal forma que o material de resina se distribui ao longo das camadas fibrosas e da malha e fica aberto para formar, juntamente com o tecido em malha, a camada resistente ao fluxo de ar. Se a película for grossa demais, o material disponível deve ser suficiente para manter uma camada fechada, se a película for fina demais, não haverá resina o suficiente penetrada através da malha e dentro das camadas fibrosas para formar o laminado de acordo com a invenção.
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14/21 [0061] Em caso de ligação insuficiente entre o tecido em malha e uma ou ambas as camadas fibrosas, uma película bicamada ou camada múltipla pode ser usada.
[0062] A taxa de fluxo de fusão é medida de acordo com a norma ISO 1133-1. O procedimento para a determinação do MFI é conforme segue: Uma pequena quantidade da amostra de polímero é retirada no aparelho de MFI especialmente projetado. Um molde com uma abertura de normalmente cerca de 2 mm de diâmetro é inserido dentro do aparelho. É introduzido um pistão que atua como o meio que causa a extrusão do polímero fundido. A amostra é preaquecida por um período de tempo especificado na temperatura indicada. Após o preaquecimento, um peso especificado é introduzido no pistão. O peso exerce uma força sobre o polímero fundido e ele imediatamente começa a fluir através do molde. Uma amostra da fusão é retirada após o período de tempo desejado e é pesada com precisão. MFI é expresso em gramas de polímero por 10 minutos de duração do teste. Sinônimos de índice de Fluxo de Fusão são Taxa de Fluxo de Fusão e índice de Fusão. Mais comumente utilizadas são suas abreviaturas: MFI, MFR e Ml.
[0063] Preferencialmente, o peso da camada de resina e da malha são da mesma ordem de grandeza.
[0064] Preferencialmente, o peso da camada de resina está entre 25 e 200 g/m2, mais preferencialmente entre 40 e 120 g/m2.
Exemplos de um carpete de não-tecido de acordo com a invenção [0065] Em geral, um produto pode ter a seguinte camada preferencial:
1. Uma camada de carpete dilour de não-tecido de poliéster de 400 g/m2 como a primeira camada fibrosa;
2. Um tecido em malha, preferencialmente entre 30 e 80 g/m2, e uma película de Co-PET de aproximadamente 50 pm, cerca de 50 g/m2,
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15/21 formando, juntos, a camada resistente ao fluxo de ar de acordo com a invenção;
3. Uma segunda camada fibrosa sendo uma camada de nãotecido perfurada por agulha de pelo menos 300 g/m2 com 70% de fibras de poliéster e 30% de fibras bicomponentes com um núcleo de PET e uma bainha de Co-PET. A bainha vai funcionar como um aglutinante para a camada fibrosa.
[0066] O produto, após a moldagem, terá, preferencialmente, uma resistência ao fluxo de ar entre 2500 e 4500 Nsm-3.
Exemplo 1 [0067] Os seguintes materiais foram usados para formar um revestimento de assoalho automotivo, de acordo com a invenção:
1. Como a primeira camada fibrosa formando a camada de carpete de não-tecido, uma camada fibrosa de dilourde não-tecido feita de 100% de fibras de poliéster foi usada.
2. Como a segunda camada fibrosa uma esteira fibrosa de nãotecido de 450 g/m2 foi usada, feita com 70% em peso de fibras de poliéster e 30% em peso de fibras bicomponentes de poliéster com base no peso total de fibras.
3. A camada resistente ao fluxo de ar foi formada por uma malha jacquard de poliéster 100% de 70 g/m2 como representado na Figura 3a. Como a resina termoplástica, uma película de copoliéster com uma densidade de 1,21 kg/m3 e uma faixa de fusão de 200 a 210 °C.
[0068] Todas as camadas foram laminadas em conjunto e moldadas em uma peça de assoalho 3D para um carro.
[0069] Os resultados mostram uma resistência ao fluxo de ar média geral de 3700 Ns/m3 +/- 15% medida em uma peça de revestimento de assoalho moldada para um veículo. Particularmente, uma resistência ao fluxo de ar uniforme foi medida sobre toda a peça e não havia nenhuma área principal de resistência ao fluxo de ar diminuída causada ao romper ou
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16/21 esticar excessivamente o tecido em malha. Mostrar que usar uma malha como base para uma resistência ao fluxo de ar resulta em uma resistência ao fluxo de ar ao longo da peça produzida.
Exemplo 2 [0070] As mesmas camadas fibrosas, conforme o exemplo 1, foram usadas, no entanto, a camada resistente ao fluxo de ar agora formada usando um tecido em malha com o padrão, como mostrado na Figura 3b, resultando em uma resistência ao fluxo de ar medida de 825 Ns/m3.
Processo de produção [0071] O objetivo é, adicionalmente, atingido pelo método de produção de acordo com a reivindicação 8, particularmente, pelo menos, pelas seguintes etapas consecutivas:
1. Empilhar os materiais, particularmente, pelo menos a segunda camada fibrosa, formando a camada traseira, a camada de resina termoplástica e o tecido em malha. Em que a camada de resina termoplástica é colocada entre e em contato de superfície com a segunda camada fibrosa e o tecido em malha;
2. Aquecer as camadas empilhadas, preferencialmente do lado do tecido em malha, de tal forma que pelo menos a camada de película de resina é aquecida até pelo menos a temperatura correspondente à viscosidade desejada;
3. Preferencialmente, em uma etapa separada, aquecer pelo menos uma superfície da primeira camada fibrosa, sendo a camada superficial de carpete de não-tecido;
4. Combinar os materiais aquecidos da etapa 1 e etapa 3, de forma tal que a superfície aquecida da primeira camada fibrosa e a superfície aquecida do tecido em malha estejam em contato de superfície entre si e submeter a camada empilhada como tal à pressão perpendicular à superfície, de tal forma que o material de resina é forçado a migrar
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17/21 através de pelo menos parte dos espaços vazios do tecido em malha e, em parte, na primeira e na segunda camada fibrosa, formando, assim, a camada resistente ao fluxo de ar e laminando todas as camadas juntas.
[0072] Preferencialmente, a etapa 4 é feita usando meios de pressão, por exemplo, através de um conjunto de rolos, em que a lacuna entre os rolos é menor do que a altura do material empilhado.
[0073] O material proveniente da etapa 4 pode ser feito como material de mercadorias em rolo, também conhecido como o material semiacabado. Este material de mercadorias em rolo pode ser cortado e moldado para formar uma peça de acabamento automotivo em etapas adicionais, eventualmente combinada com camadas adicionais, por exemplo, ao lado da segunda camada fibrosa.
Breve descrição das figuras [0074] A Figura 1 mostra uma configuração esquemática para uma construção de acordo com a invenção.
[0075] A Figura 2 mostra uma estrutura de tecido em malha simples.
[0076] A Figura 3 mostra exemplos de padrões de tecido em malha preferenciais.
[0077] A Figura 4 mostra uma representação de um processo possível do material de camada múltipla de acordo com a invenção.
[0078] A Figura 1 mostra uma camada múltipla absorvente de ruído compreendendo pelo menos 3 camadas consecutivas, com uma camada de revestimento de carpete de não-tecido sendo uma primeira camada fibrosa (1) e uma camada traseira sendo a segunda camada fibrosa (2) e uma camada resistente ao fluxo de ar entre a primeira e a segunda camada fibrosa, em que a camada resistente ao fluxo de ar é uma combinação de um tecido em malha (4) e um material de resina termoplástica (3), com o material de resina termoplástica sendo pelo menos parcialmente penetrado no tecido em malha, pelo menos fechando parte
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18/21 dos poros do tecido em malha. Dependendo da quantidade de aberturas bloqueadas, a resistência ao fluxo de ar pode ser ajustada. As aberturas podem ser totalmente bloqueadas ou apenas parcialmente bloqueadas.
[0079] Preferencialmente, o material de resina também está, em parte, penetrando na primeira e/ou na segunda camada fibrosa laminando (ligando) todas as 3 camadas juntas, como mostrado.
[0080] Nas Figuras 2 e 3, exemplos de tecidos em malha são fornecidos. O padrão da malha pode influenciar a migração de resina e, portanto, a resistência ao fluxo de ar obtida. A abertura de um tecido em malha pode ser influenciada pelo calibre da máquina de confecção e o tamanho dos fios. Por exemplo, uma malha de largura 32 usando um fio de 84 dtex pode ter uma área aberta entre 20 e 45% em média. A Figura 2 mostra um padrão de malha simples com aberturas no tecido (5, 6).
[0081] As Figuras 3 A e B mostram exemplos de padrões de malha que podem ser usados. A Figura 3A mostra uma malha tricotada com grandes aberturas (5) combinadas com as áreas com uma malha apertada com pequenas aberturas (6). O material de resina pode migrar através das grandes aberturas, mas a migração é inibida principalmente pelas áreas de malha apertada. A Figura 3B mostra um exemplo de malha com estrutura de rede com uma combinação de grandes aberturas (7) e pequenas aberturas (8) em uma distribuição regular.
[0082] A Figura 4 mostra um processo e uma configuração de máquina possíveis para a produção do material de camada múltipla de acordo com a invenção.
[0083] A segunda camada fibrosa que pode formar uma camada traseira no produto final (2), a película de resina termoplástica (3) e o tecido em malha (4) são guiados ao longo de rolos (6) para um cilindro quente (7), aquecido a uma temperatura predefinida para aquecer, preferencialmente, todas as 3 camadas, mas pelo menos o tecido em malha e a camada de resina, preferencialmente sem adicionar pressão nas camadas. Uma
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19/21 superfície do tecido em malha está em contato direto com o cilindro quente e o outro lado ou superfície está em contato direto com a película de resina termoplástica. O outro lado da película está em contato direto com a segunda camada fibrosa. O tempo de aquecimento é principalmente dependente da temperatura do cilindro e da espessura do tecido em malha e da camada de película, à medida que aquecer a segunda camada fibrosa ao longo de toda a espessura não é necessário.
[0084] Apenas uma pequena espessura da segunda camada fibrosa precisa ser aquecida para possibilitar o fluxo na superfície superior desta camada e atingir pelo menos adesão preliminar dessa camada às outras 2 camadas. As camadas são aquecidas com pressão mínima na direção perpendicular ao plano da superfície das camadas para evitar a migração do material de resina termoplástica.
[0085] A temperatura do cilindro quente deve ser escolhida de tal forma que pelo menos o material de resina termoplástica é aquecido para obter a temperatura correspondente à viscosidade desejada. A viscosidade é dependente do índice de fluxo de fusão da resina termoplástica em combinação com a temperatura atingida.
[0086] Eventualmente, através de um segundo rolo guia, introduz-se a primeira camada fibrosa sendo a camada de revestimento de carpete de não-tecido (1). A primeira camada fibrosa é preferencialmente aquecida na superfície que ficará voltada para o tecido em malha, por exemplo, com um aquecedor infravermelho (9) ou outro cilindro quente. Assim como com a segunda camada fibrosa, esta camada também não precisa ser aquecida ao longo de toda a espessura do material, mas apenas na área de contato direto com o tecido em malha para evitar resfriamento instantâneo das camadas empilhadas, particularmente, do material de resina.
[0087] A primeira camada fibrosa e as pelo menos 3 camadas são colocadas em contato direto, com o tecido em malha voltado para o
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20/21 lado aquecido da primeira camada fibrosa, e são guiadas através de rolos de pressão 10 e 11. A lacuna entre os rolos de pressão é tal que uma determinada pressão é colocada sobre as 4 camadas perpendiculares à superfície das camadas. Ao colocar pressão sobre as camadas, a resina fundida da camada de película é forçada a fluir. O caminho de menos resistência para a resina é através do tecido em malha, principalmente através das aberturas maiores do padrão; portanto, o material de resina irá migrar através do tecido em malha, predominantemente, e se espalhar na primeira camada fibrosa. No entanto, uma pequena quantidade também irá se espalhar na segunda camada fibrosa. As aberturas do tecido em malha serão, pelo menos parcialmente, fechadas pelo material de resina, enquanto, ao mesmo tempo, devido à migração da resina, a película inicialmente fechada irá se desintegrar. Portanto, uma camada resistente ao fluxo de ar é formada pela resina e pelo tecido em malha combinados. Um pouco do material de resina pode penetrar o material de fios do tecido em malha, sem prejudicar a ideia inventiva geral apresentada. À medida que o aquecimento não é continuado durante ou após a passagem através dos rolos de pressão, o material vai esfriar e, adicionalmente, a migração do material de resina é interrompida antes que possa se espalhar totalmente na primeira e/ou na segunda camada fibrosa. Assim, parte do material de resina termoplástica vai ficar no interior do tecido em malha.
[0088] Em um segundo processo, o material de camada múltipla obtido pode ser aquecido pelo menos em um lado, preferencialmente na superfície da segunda camada fibrosa, e moldado a frio em um formato tridimensional, por exemplo, para formar um sistema de revestimento de assoalho de carpete para um veículo ou um painel de instrumentos interno. Alternativamente, um sistema de revestimento de assoalho de carpete pode ser formado por moldagem a quente do material de camada múltipla de acordo com a invenção. Camadas adicionais podem ser usadas na superfície da segunda camada fibrosa, sem contato com a camada
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21/21 resistente ao fluxo de ar, aprimorando, adicionalmente, o desempenho geral da peça de acabamento. Por exemplo, pelo menos uma dentre uma camada de película, uma camada de espuma de células abertas, uma camada de feltro adicional, uma camada de forro não-tecido pode ser usada. Materiais para outras finalidades, como impacto, podem ser integrados no sistema de revestimento de assoalho, por exemplo, espuma de alta densidade (crash pads) na forma de espuma em bloco. O sistema de camada múltipla também pode ser usado em combinação com, por exemplo, um invólucro plástico rígido formando um espaçador para um sistema de revestimento de assoalho elevado.
[0089] Devido ao uso de um tecido em malha, a camada resistente ao fluxo de ar formada é elástica e flexível, e moldagem em um formato 3D, mesmo para formas mais extremas, é possível. Isso não prejudica a resistência ao fluxo de ar localmente em áreas altamente esticadas, resultando em uma peça de acabamento ou um revestimento, por exemplo, um sistema de revestimento de assoalho de veículo, com uma absorção de ruído constante ao longo de substancialmente toda a superfície da peça.
[0090] O material acústico de não-tecido pode ser usado para o revestimento de assoalho principal de um veículo, como carpetes soltos, visto que cobre a área do painel interno na zona dos pés. No entanto, também como a camada superficial de carpete acústico sobre a tampa do porta-malas, no porta-malas, ou outras áreas onde uma combinação de uma camada absorvente acústica juntamente com uma camada superficial de carpete de não-tecido pode ser usada.

Claims (12)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Camada múltipla absorvente de ruído compreendendo pelo menos 3 camadas consecutivas, com uma camada de revestimento de carpete de não-tecido sendo uma primeira camada fibrosa (1) e uma camada traseira sendo a segunda camada fibrosa (2) e uma camada resistente ao fluxo de ar entre a primeira e a segunda camada fibrosa, caracterizada pelo fato de que a camada resistente ao fluxo de ar é uma combinação de um tecido em malha (4) e um material de resina termoplástica (3) e em que o material de resina termoplástica é pelo menos parcialmente penetrado no tecido em malha, pelo menos fechando parte dos poros do tecido em malha.
  2. 2. Camada múltipla, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o material de resina termoplástica é pelo menos parcialmente penetrado na primeira e fibrosa camada laminando estas no tecido em malha.
  3. 3. Camada múltipla, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o tecido em malha é um dentre tricô, tricô circular, rendas ou malha jacquard.
  4. 4. Camada múltipla, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o material de resina termoplástica é um dentre um copolímero de poliéster, preferencialmente, um copolímero de polietileno tereftalato (Co-PET) ou de polibutileno tereftalato (Co-PBT), ou uma poliolefina, por exemplo, polietileno, polipropileno ou copolímero de poliolefina.
  5. 5. Camada múltipla, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o material de resina termoplástica tem uma faixa de fusão entre 110 °C e 240 °C.
  6. 6. Camada múltipla, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a resistência ao fluxo de ar (AFR) total da peça produzida está entre 750 e 7000 Ns/m3.
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  7. 7. Camada múltipla, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o tecido em malha é, preferencialmente, à base de poliéster, como polietileno tereftalato (PET), ou à base de náilon, preferencialmente poliamida 6 ou poliamida 6.6 ou misturas de tais materiais.
  8. 8. Camada múltipla, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a primeira ou a segunda camada fibrosa pode compreender fibras descontínuas, preferencialmente poliéster, como polietileno tereftalato (PET), poliolefina, preferencialmente polipropileno (PP) ou polietileno (PE) ou poli (ácido lático) (PLA), poliamida, como poliamida 6 ou poliamida 6-6 ou misturas destes.
  9. 9. Camada múltipla, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que a segunda camada fibrosa compreende fibras de má qualidade recicladas, tais como algodão de má qualidade, poliéster de má qualidade ou outras fibras de má qualidade sintéticas ou misturas destas.
  10. 10. Camada múltipla, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que compreende, adicionalmente, na superfície da segunda camada fibrosa, sem contato com a camada resistente ao fluxo de ar, pelo menos um dentre uma camada de película, uma camada de espuma de células abertas, uma camada de feltro adicional, uma camada de forro de não-tecido ou um invólucro plástico.
  11. 11. Método para produzir a camada múltipla conforme qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos as etapas consecutivas de
    - empilhar os materiais, particularmente pelo menos a segunda camada fibrosa, a camada de resina termoplástica e o tecido em malha. Em que a camada de resina termoplástica é colocada entre e em contato de superfície com a segunda camada fibrosa e o tecido em malha;
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    - aquecer as camadas empilhadas, preferencialmente do lado do tecido em malha, de tal forma que pelo menos a camada de película de resina é aquecida até pelo menos a temperatura correspondente à viscosidade desejada;
    - preferencialmente em uma etapa separada, aquecer pelo menos uma superfície da primeira camada fibrosa sendo a camada superficial de carpete de não-tecido;
    - combinar os materiais aquecidos da etapa 1 e etapa 3, de tal forma que a superfície aquecida da primeira camada fibrosa e a superfície aquecida do tecido em malha estejam em contato de superfície entre si e submeter a camada empilhada como tal à pressão perpendicular à superfície, de tal forma que o material de resina é forçado a migrar através de pelo menos parte dos espaços vazios do tecido em malha e, em parte, na primeira e na segunda camada fibrosa, formando, assim, a camada resistente ao fluxo de ar e laminando todas as camadas juntas.
  12. 12. Uso da camada múltipla absorvente de ruído conforme as reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de ser como um revestimento de assoalho automotivo ou como um painel interno automotivo.
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