CS266959B1

CS266959B1 - Combined tufted insulation fabric

Info

Publication number: CS266959B1
Application number: CS865136A
Authority: CS
Inventors: Jozef Ing Sestak; Peter Ing Michlik
Original assignee: Jozef Ing Sestak; Michlik Peter
Priority date: 1986-07-07
Filing date: 1986-07-07
Publication date: 1990-01-12
Also published as: CS513686A1

Abstract

Vrstvená vpichovaná izolačná textília zo syntetických vlákien je určená najmS pre interiérové izolácie, zvukové a tepelné, pre automobilový, traktorový, strojárenský a stavebný priemysel. Novost vpichovanej izolačnej textilie spočívá v tom, že základná vrstva je vytvořená z polypropylénových, mikromletým vápencom plněných, vlákien, alebo z polypropylénových vlákien dutých, profilovaných alebo poréznych, připadne zo zmesi týchto vlákien v určitom hmotnostnom pomere zložiek. Vlákna sú v jednotlivých vrstvách rózne orientované vplyvom použitia rózneho počtu a hlbky vpichov. Vytvořená makroštruktúra textilného útvaru regulovaná súčasným termickým a tlakovým pojením zabezpečuje spoločne s mikroštruktúrou zabudovaných vlákien vysokú účinnost zvukovéj a tepelnej izolácie.Layered needle-punched insulating textile made of synthetic fibers is intended primarily for interior insulation, sound and heat, for the automotive, tractor, engineering and construction industries. The novelty of needle-punched insulating textile lies in the fact that the base layer is made of polypropylene fibers filled with micro-ground limestone, or hollow, profiled or porous polypropylene fibers, or a mixture of these fibers in a certain weight ratio of components. The fibers are oriented differently in individual layers due to the use of a different number and depth of punctures. The created macrostructure of the textile structure, regulated by simultaneous thermal and pressure bonding, ensures, together with the microstructure of the embedded fibers, high efficiency of sound and heat insulation.

Description

2 CS 266 959 B12 CS 266 959 B1

Vynález sa týká vrstvenej vpichovanej izolačnej textilie pozostávajúcej minimálněz dvoch a/alebo viacerých vrstiev vytvořených z polypropylénových vlákien plněných mikromle-tým vápencom s podielom plnidla V rozsahu 5 až 30 hmot. %, dalej polypropylénových vlákiendutých, profilovaných a poréznych, alebo vrstiev zo zmesí týchto vlákien, ktoré sú rózneorientované vo vrstvě. Textília je určená najmá pre zvukové a tepelné izolácie, podlá Speci-fických vlastností najmá do interiérov miestnosti, automobilov, mobilných strojov a pod.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laminated needled insulating fabric comprising at least two and / or more layers made of polypropylene fibers filled with micronized limestone with a filler fraction in the range of 5 to 30 wt. %, further polypropylene fluffy, profiled and porous, or layers of blends of these fibers that are non-oriented in the layer. The textile is designed especially for sound and thermal insulation, according to the special features it is most suitable for room interiors, cars, mobile machines and so on.

Textilie s uplatněním ako zvukové alebo tepelné izolácie sú připravované róznymi techno-lógiami, z róznych surovin, prevažne však v kombinácii chemických, tepelných a textilnýchprocesov. Uvedené spósoby a materiály obyčajne zabezpečujú v prevažnej miere najma jednuz dvoch hlavných izolačných vlastností, ale zatial nebol dosiahnutý výrazný tzv. synergickýúčinok, prejavujúci sa vo vyššej súčasnej účinnosti zvukovej a tepelnej izolácie.Fabrics used as sound or thermal insulation are prepared by various technologies, from raw materials, mainly in combination of chemical, thermal and textile processes. Typically, the above-mentioned methods and materials provide mainly two main insulating properties, but no significant so-called synergistic effect has been achieved, which results in a higher current efficiency of sound and thermal insulation.

Textilné materiály používané pre izolačně účely sú hodnotené pre ich akustické a tepelno-izolačné vlastnosti najma vo vzťahu k textilno-technickým parametrom použitých syntetickýchvlákien predovšetkým ich dlžkovej hmotnosti a profilu prierezu. U všívaných textilii zadalšie rozhodujúce vlastnosti sa považuje: hustota vlasu, hrúbka vlasu a jeho hmotnost,t. j. tie, ktoré majú priamy vplyv na stupeň absorpcie zvuku a tepelnú vodivost. (DOS číslo3 322 375, UV 8 204 934.) Vpichované vlákenné rúna, používané za účelom zvukovej izoláciea zvýšenia koeficientu zvukovej pohltivosti, sú chemicky pojené alebo pre lepšie spájanievlákenných vrstiev navzájom sa používajú napr. polyetylénové fólie (AO 228 750).The textile materials used for insulation purposes are evaluated for their acoustic and thermal-insulating properties especially in relation to the textile-technical parameters of the synthetic fibers used, in particular their length and cross-sectional profile. For tufted fabrics, the following decisive properties are considered: pile density, pile thickness and weight, t. j. those which have a direct impact on the degree of sound absorption and thermal conductivity. (U.S. Patent No. 3,322,375, UV 8,204,934). Needled fibrous webs used for sound insulation and increased sound absorption coefficient are chemically bonded or, for example, polyethylene films (AO 228,750) are used to bond fibrous layers to one another.

Podstatný vplyv na úroveň izolačných vlastností má charakter použitých syntetickýchvlákien, z ktorých medzi doposial najviac používané patria polyesterové, polyakrylonitrilovéa polyamidové (pat. USA 4 400 426). Uvedené vlákna sa vyznačujú upravenou povrchovou štruktú-rou v podobě róznych štrbín, čím sa zvyšuje úroveň tepelnej izolácie textilných plošnýchútvarov. Ďalej tieto vlákna obsahujú rózne dutiny v samotnej štruktúre, ktoré zadržiavajúvzduch a tak sú zabezpečené lepšie tepelné vlastnosti textilie (DOS 2 937 280).The nature of the synthetic fibers used has a substantial effect on the level of insulating properties, of which polyester, polyacrylonitrile and polyamide (U.S. Pat. No. 4,400,426) are the most widely used. Said fibers are characterized by a modified surface structure in the form of various slots, thereby increasing the thermal insulation of the textile sheet metal. Furthermore, these fibers contain various voids in the structure itself which retain the air and thus provide better thermal properties of the fabric (DOS 2 937 280).

Okrem toho duté vlákna viskózové a polypropylénové použili sa pri príprave tepelnoizolač-ných textilii po ich predchádzajúcej úpravě. Oprava spočívala v naplnění vlákien chemikáliamiprodukujúcimi latentné teplo a tým zvýšenie alebo zníženie teploty pri ochladzovaní alebozahrievani.In addition, viscose and polypropylene hollow fibers were used in the preparation of thermal insulation fabrics after their prior treatment. The repair consisted of filling the fibers with latent heat-producing chemicals, thereby increasing or decreasing the cooling temperature or heating.

Kombinácia dutých a profilovaných polyamidových vlákien v textilných priadzach bolapoužitá pre zlepšenie fyzikálno-mechanických vlastností textilie, ale súčasne aj pre zlepšenietepelnej vodivosti vyrobených textilii.The combination of hollow and profiled polyamide fibers in textile yarns has been used to improve the physico-mechanical properties of the fabric, but also to improve the thermal conductivity of the fabrics produced.

Bola zistená priama súvisloť akustických charakteristik so změnou orientácie makromole-kúl vo vláknach róznej povahy. Strukturálně premeny vedúce k změnám molekulárnej orientáciesú příčinou změny koeficientu pohlcovania zvukového vlnenia.A direct correlation of acoustic characteristics was found with a change in the orientation of the macromolecule in fibers of a rugged nature. Structurally, changes leading to molecular orientation changes cause coefficient of absorption of sound waves.

Uvedené spósoby přípravy izolačných textilii z upravovaných vlákien sú zamerané v podsta-tě na jednostranné riešenie zvukovej alebo v prevažnej miere - tepelnej izolácie. Doposialvyrábané textilie neriešia komplexně problém izolácie pri vyššej účinnosti a ked tak zložitý-mi technologickými spósobmi přípravy. Značné sa tým zvyšuje cena textilie a jej hmotnoť,ako aj možnosti použitia sa obmedzujú.Said methods of preparing insulated fabrics are essentially directed to a one-sided solution of acoustic or predominantly thermal insulation. Extra-fabricated fabrics do not comprehensively address the isolation problem at higher efficiency, and so with complex technological processes. This greatly increases the price of the fabric and its weight, as well as the possibilities for use are limited.

Doposial nie sú známe izolačně textilie tvořené systémom podlá predmetu tohto vynálezu.Until now, insulating fabrics formed by the system of the present invention are not known.

Nie je známa ani možnost zvýšenia najmá pohltivosti tak, ako je navrhovaná v uvádzanom systéme,ktorý súčasne rieši nedostatočnú úroveň pohltivosti zvuku izolačných textilií vyrobenýchz primárných anorganických a organických vlákien v oblasti zvukovej frekvencie od 100 Hzdo 4 000 Hz. Podmienku zlepšenia izolačných vlastností splňa a nevýhody súčasného známéhosortimentu izolačných textilii prevažne odstraňuje vrstvená vpichovaná izolačná textília,ktorá je podstatou riešenia podlá tohóto vynálezu. CS 266 959 B1 3There is no known possibility of increasing the absorption rate as proposed in the present system, which at the same time solves the lack of sound absorption of insulating fabrics made from primary inorganic and organic fibers in the sound frequency range from 100 Hp to 4000 Hz. The condition of improving the insulating properties of the filler and the disadvantages of the current known insulation fabric assortment is largely removed by the laminated needled insulating fabric, which is the essence of the present invention. CS 266 959 B1 3

Vrstvená izolačná textília pozostáva minimálně z dvoch a/alebo viacerých vrstiev -- rúna, ktoré má plošná hmotnost v rozsahu 150 až 300 g.m , základná vrstva je vytvořenáz vpichovaného rúna z rózne orientovaných vlákien najmS polypropylénových vlákien plněnýchmikromletým vápencom (A) v rozsahu plnenia od 5 až 30 % hmot.; ktorých podiel v rúne je100 %-ný alebo v kombinácii s dalšími polypropylénovými vláknami dutými (B), profilovanýmia poréznymi (C), hmotnostný podiel zložiek A:B:C 0 až 100 i : 0 až 50 %. Súčasne je možnávzájomná mechanická kombinácia rán připravených samostatné v 100 %-nom podiele z jednotlivýchtypov vlákien. Uvedené typy polypropylénových vlákien sa používajú v rozsahu dlžkovej hmotnos-ti 6,7 až 35 dtex a sú mechanicky spájané vpichovaním s výslednou rozličnou orientáciou _2 vlákien v jednotlivých ránách danou rozsahom počtu vpichov od 40 až 70 vpichov .cm ahlbkou vpichu v rozsahu od 12 až 16 mm. Súčasným termickým spájanim jednotlivých vrstiev pri teplotách v rozsahu 120 až 135 °C sa připraví vrstvená vpichovaná izolačná textília_2 s plošnou hmotnosťou 500 až 1 100 g.m a jej zvýšená účinnost zvukovej pohltivosti sa preja-vuje v rozsahu frekvencie 100 Hz až 4 000 Hz. Tento technický áčinok je možné dávat do súvisuso zvláštnosťami štruktúrnej charakteristiky mikromletým vápencom plněných polypropylénovýchvlákien. Uvedená štruktúra sa vyznačuje rozvolnením, fibrilárnymi defektami a dutinami pre-tiahnutými v axiálnom smere vlákna. Dutiny vznikájá v okolí častíc plniva v procese jednosmer-něj deformácie. Póry a trhliny sa nachádzajú aj na povrchu dlžených plněných vlákien v okolíčastíc plniva. Zvýšenie koncentrácie plniva nad 5 % hmot. sa prejavuje výrazným poklesomrýchlosti šírenia zvuku v celom sledovanom rozsahu stupňa jednosměrněj deformácie, pričompokles sa zvýrazňuje so zvyšujúcim sa stupftom deformácie.The laminated insulating fabric consists of at least two and / or more layers - a nonwoven having a basis weight in the range of 150 to 300 gm, the base layer being formed by a needled nonwoven oriented non-woven polypropylene fiber filled with micronised lime (A) within the filling range of 5 up to 30% by weight; in which the proportion in the fleece is 100% or in combination with other polypropylene fibers hollow (B), profiled porous (C), weight fraction of components A: B: C 0 to 100%: 0 to 50%. At the same time, a mechanical combination of wounds prepared separately in 100% proportion of individual fiber types is possible. Said types of polypropylene fibers are used in a range of 6.7 to 35 dtex longitudinal weights and are mechanically bonded with a resultant different fiber orientation 2 in the wounds given a number of punctures from 40 to 70 puncture punches and puncture depths ranging from 12 to 16 mm. By simultaneous thermal bonding of the individual layers at temperatures in the range of 120 to 135 ° C, a layered needled insulating fabric 2 is prepared with a basis weight of 500 to 1100 g.m and its enhanced sound absorption efficiency is expressed in the frequency range 100 Hz to 4000 Hz. This technical patch can be correlated with the particular characteristics of the structural characteristics of the micronised limestone filled polypropylene fibers. The structure is characterized by loosening, fibrillar defects and cavities extending in the axial direction of the fiber. Cavities arise around the filler particles in the unidirectional deformation process. Pores and cracks are also found on the surface of the loaded filaments in the vicinity of the filler particles. Increasing the filler concentration above 5 wt. manifests itself by a marked decrease in the rate of sound propagation over the entire monitored range of the unidirectional deformation, with the decrease being accentuated with increasing degrees of deformation.

Vrstvená izolačná textília s podielom mikromletým vápencom plněných polypropylénovýchvlákien sa vyznačuje v porovnaní s izolačnými textíliami rovnakej konštrukcie a technológioupřípravy z klasických polypropylénových vlákien najma zvýšenou schopnosťou zvukovej pohlti-vosti v rozsahu frekvenci! zvuku 100 až 4 000 Hz.In comparison with insulating fabrics of the same construction and technology of classical polypropylene fibers, the laminated insulating fabric with the micronised limestone portion filled with polypropylene fibers is distinguished by an increased ability of sound absorption in the frequency range! 100 Hz to 4,000 Hz.

Zvýšená účinnost vrstvených zvukovoizolačných textilii sa prejaví aj dosiahnutím rovna-kého stupňa pohltivosti zvuku, ale pri podstatné zníženej plošnej hmotnosti textilie. Ďalšouvýhodou navrhovaného systému je dosiahnutie tzv. synergického izolačného účinku pri porovnanízvukovo a tepelnoizolačných vlastností, ktoré sú regulovatelné podielom polypropylénovýchvlákien plněných mikromletým vápencom, ich rozdielnou orientáciou vo vpichovanom rúne akoaj ich vzájomnou kombináciou s polypropylénovými vláknami dutými, profilovanými alebo po-réznými v jednotlivých vrstvách alebo kombináciou vlákien a v uvedenou rozsahu plošnýchhmotností. Základné možnosti sú dalej uvedené v príkladoch. PřikladlThe increased efficiency of the laminated sound insulation fabrics is also achieved by achieving the same degree of sound absorption, but at a substantially reduced basis weight of the fabric. Another advantage of the proposed system is the achievement of the so-called synergistic insulating effect when comparing the sound-proofing and thermal-insulating properties, which are controllable by the proportion of polypropylene fibers filled with micronized limestone, their different orientation in the needled fleece by their combination with polypropylene fibers hollow, profiled or porous in individual layers or a combination of fibers and within said range of basis weights. The basic possibilities are set out in the examples below. Přikladl

Vrstvená vpichovaná izolačná textília je vytvořená kombináciou 3 vrstiev rúna. Základná * -2vrstva sa připraví klasickou technologiou vpichovania, vlákenné rúno s hmotnosťou 150 g.mz polypropylénových vlákien plněných mikromletým vápencom v podiele 30 hmot. % v dlžkovej _2 hmotnosti 35 dtex sa spevní predvpichovaním s počtom vpichov 60 vpichov . cm . Súčasne sa z jednej strany navpichuje na vlákenné rúno termoplastické rúno spod trysky s hmotnosťou_2 150 g.m . Takto připravené rúno z POP vlákien plněných mikromletým vápencom obojstranným vpichovaním sa mechanicky převazuje s 2 rúnami vyrobenými z POP klasických vlákien dlžkovej-2 -2 hmotnosti 17 dtex s hmotnostou 300 g.m predvpichovanými s počtom 60 vpichov . cm . Všetky_2 tri vrstvy sa vzájomne spájajú vpichovaním s počtom vpichov 70 vpichov . cm a následnésa termicky upravujú sálavým teplom pri teplote 135 °C, pričom sa dosiahne, za súčasného pósobenia tlaku, váčšieho prepojenia trojvrstvovej textilie s výslednou plošnou hmotnosťou-2 900 g.m . Pri porovnaní zvukovej pohltivosti textilie vyrobenej z klasických POP vlákien,za tých istých technologických podmienok a rovnakej úrovni plošnej hmotnosti sa dosiahlozvýšenej účinnosti zvukovej pohltivosti: pri 125 Hz o 25 %, pri 250 Hz o 20 %, pri 2 000 Hzo 30 % a pri 4 000 Hz až o 70 %.The laminated needled insulating fabric is formed by a combination of 3 layers of fleece. The base layer is prepared by a conventional needling technique, a fiber web having a weight of 150 gm from polypropylene fibers filled with micronised limestone in a proportion of 30 wt. % in weight of 35 dtex is pre-pierced with 60 puncture punctures. cm. At the same time, a thermoplastic web from under the nozzle with a mass of 150150 gm is pierced on one side of the fibrous web. The so-prepared POP fiber web filled with micronised limestone double-sided limestone is mechanically fastened with 2 webs made of POP classical fiber-2 -2 fibers weighing 17 dtex with a weight of 300 g.m pre-pierced with 60 punches. cm. All three three layers are stitched together with 70 puncture punctures. cm, and thereafter thermally treated with radiant heat at 135 ° C, while at the same time exerting pressure, more bonding of the three-layer fabric with a resulting basis weight of -2900 g.m. When comparing the sound absorption of a fabric made from conventional POP fibers, under the same technological conditions and the same level of basis weight, the increased sound absorption efficiency is achieved: at 125 Hz by 25%, at 250 Hz by 20%, at 2000 Hz by 30% and at 4% 000 Hz up to 70%.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Laminated needled insulating fabric consisting of individual layers with a base -2 layer weight of 0.150 to 0.300 kg.m, the layers being formed by a mechanical combination of face-oriented synthetic fibers, characterized in that the base layer is formed from a needled polypropylene fleece, micronized limestone filled fibers (A) containing 5 to 30% by weight of micronized limestone, or hollow polypropylene fibers (B), or profiled and porous polypropylene fibers (C), or from a mixture of these fibers in a weight ratio of components A: B: C of 0 to 100 *: 0 to 50 *: 0 to 50%, while the undercut of at least one type of fiber is not zero and these are always fibers with a fineness from 6.7 dtex to 35 dtex, which are mechanically strengthened into the fleece with the number of needles 40 to 70 vp / 2 / cm at an injection depth of 12 to 16 mm and these webs are further thermally bonded by radiant heat at a temperature of 120 to 135 ° C.