吸隔音复合材料结构
阅读：753发布：2021-04-14
专利汇可以提供吸隔音复合材料结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种吸 隔音 复合材料 结构，是由至少一不织布 纤维 层及至少一聚乙烯膜所密贴组成，其中，该不织布纤维层是以再生环保纤维材料，采不织布制造工法制成的纤维叠积层，厚度在1mm(含)以上，该聚乙烯膜的厚度则在0.009mm～0.1mm之间。，下面是吸隔音复合材料结构专利的具体信息内容。
吸隔音复合材料结构
【技术领域】
[0002] 在一般日常生活环境中，会有许多必须运用到良好吸音及/或隔音效果之处。最常见的就是，高级轿车内为求乘坐舒适及良好的音响效果，因此必须利用到具有良好吸音及隔音效果的材料，以隔绝及吸收外来的中高频吵杂声音，以及车辆行驶时本身所产生的中低频噪音与共振。若吸音及隔音效果不佳，即难以表现出高级轿车的价值感，因此吸音及隔音材料用于汽车内装时可显示出吸音及隔音功效的优劣，极为重要。另常见的是，目前住家皆比邻而居，故在一般居家环境中，也常会有必须加强吸音及隔音效果之处。例如自家若设有KTV音响，则必须加强音响室的吸音及隔音效果，以彰显欢唱娱乐效果，且免扰邻居而损及情谊。又如住家为阻隔外界噪音或杂音(例如：道路汽车行驶的声音、警报突响的尖锐声音、邻居小孩的哭闹声、或邻居冷气机的运转声，甚或邻居欢唱KTV的吵杂声等)，所以在建材或门窗缝隙阻隔上也会选择性采用吸音及/或隔音材料来设置。综上所列，均显示目前对于吸音及隔音效果的重视。
[0003] 「吸音」与「隔音」的定义有所不同，「吸音」重在将声音吸收并加以减弱直至消失，其原理是使吸音材料接受入射音声波进入，则音波能量会促使吸音材料内的弹性纤维振荡、或使材料孔穴内空气分子互相撞击摩擦，而造成机械能衰减，并将音波振动能量转变为热能，使得音波振幅变小，音量自然也就变小。而「隔音」则重在将声音反射或折射使之隔绝于接收端之外，达到阻绝的作用。故「吸音」与「隔音」二者在作用原理及使用功效上是有所不同，一般为增进吸音效果，应该使入射声波容易射入吸音材料内部，以便在吸音材料内部衰减；而为增进隔音效果，则应该减少入射声波进入吸音材料使其受到阻绝。上述二种机制经常互相矛盾，因此同一材料常难以兼顾「吸音」与「隔音」效果，而必须由多层方式搭配应用，方可展现较佳的吸隔音效果。
[0004] 一般而言，日常生活中所接触到声音大概可分成高频、中频及低频三种。其中，中高频音为频率高振幅小者，声响相对较为刺耳，令人一听即难以忍受，故如何快速吸收中高频音，即是吸音材料首要任务。而习知林林总总的吸音材料中，有些偏重于对高频音能有良好的吸收能力，但却不利于吸收中频音且吸音能力不持久，反之有些吸音材料重在吸收中频音，但对高频音就吸收无方。故尚难觅得一种材料或复合材料足以对中高频音皆有良好吸音效果。
[0005] 因声波的波长与频率成反比，理论上吸音材料厚度要达到声波波长(振幅)的四分之一以上方能达到完全的吸音效果。而中低频噪音的波长较长，若材料厚度相对于波长的比例很小，则中低频噪音的声波能量将直接跨过材料，而不易在吸音材料内部产生衰减。因此，对于中低频声波的吸收，不能只期望依赖声波射入吸音材料内部的衰减机制来达成，如此往往事倍功半。
[0006] 本发明人多年从事各种不织布材料的研究及开发制造工作，对于不织布的各种制造工法皆有深厚经验，也深知不织布的使用颇为广泛，并且一直有人尝试从不织布的材料配方及制造工法中寻得良好效果的吸隔音材料，但迄今仍未有令人满意的结果出现。因此如何发明出一种以再生环保材料制造的良好吸隔音材料，即为本发明人努力及发展的目标。【发明内容】
[0007] 本发明的主要目的是提供一种吸隔音效果良好的吸隔音复合材料结构，可对中高频音及中低频音皆具有良好的吸音效果。
[0008] 本发明的创作重点在于以创新思维将隔音与吸音的物理机制做有效结合，其在吸音材料表面创造一高阻尼特性的表面层，使声波尚未进入吸音材料前即已在材料表面层上产生有效的能量衰减，以使进入材料内部的声波更容易产生能量衰减作用。为方便说明本发明的作用原理，先以假设他物为例作说明，如此较为容易了解。假设声波传递分子为一乒乓球，则当乒乓球撞击表面层为坚硬壁面或弹性表面的材料时，会产生相对应的明显反弹，亦即声波反射，此种情形是隔音效果良好，但显然吸音效果不佳。反之，若乒乓球撞击的材料是具有如布质网绳或泥巴等阻尼很高又无弹性的表面层时，则乒乓球的撞击能量大部分会被表面层吸收，而使反弹力量变得很小。因此，声波(乒乓球)即使尚未进入材料内部，但其能量也已在吸音材表面衰减而不会反射，本发明即以此作用原理创造出兼具吸音与隔音效果的材料，而且本发明因可扩增宽度，所以不受波长与频率等相关联机制的影响，不会有低频效果不佳的限制，可以对较广泛的频率范围皆产生良好吸隔音作用。
[0009] 本发明设计一种吸隔音复合材料结构，由至少一不织布纤维层及至少一聚乙烯膜所密贴组成；该不织布纤维层是以不织布制造工法制成的纤维叠积层，成型厚度在1mm(含)以上，该聚乙烯膜的厚度则在0.009mm～0.1mm之间；该聚乙烯膜表面不利声波空气分子穿过，而可将空气分子拦截，因厚度甚薄而使其弹性变差，转而发生阻尼的吸收作用，使声波能量到达聚乙烯膜表面时先作相当程度的衰减，然后未完全衰减的声波通过聚乙烯膜进入不织布纤维层内部时，透过纤维弹性振荡及在纤维间孔隙作分子撞击摩擦，而造成声波机械能更加衰减，以达成隔音兼具吸音的功效。
[0010] 下面将本发明的技术方案，详述如下：
[0011] 一种吸隔音复合材料结构，其特征在于：由至少一不织布纤维层及至少一聚乙烯膜所密贴组成；该不织布纤维层是以不织布制造工法制成的纤维叠积层，成型厚度则在1mm或1mm以上；该聚乙烯膜的厚度则在0.009mm～0.1mm之间。
[0012] 其中，由一不织布纤维层及一聚乙烯膜所密贴组成，该不织布纤维层是以不织布制造工法制成的纤维叠积层，成型厚度则在1mm或1mm以上；该聚乙烯膜的厚度则在0.009mm～0.1mm之间。
[0013] 其中，在该不织布纤维层的表面上更平铺密贴一第二聚乙烯膜，该第二聚乙烯膜的厚度在0.009mm～0.1mm之间。
[0014] 其中，在该第二聚乙烯膜的表面上更平铺密贴一第二不织布纤维层，该第二不织布纤维层是以不织布制造工法制成的纤维叠积层，成型厚度在1mm或1mm以上。
[0015] 其中，在该第二不织布纤维层的表面上更平铺密贴一第三聚乙烯膜，该第三聚乙烯膜的厚度在0.009mm～0.1mm之间。
[0016] 其中，在该第三聚乙烯膜的表面上更平铺密贴一第三不织布纤维层，该第三不织布纤维层是以不织布制造工法制成的纤维叠积层，成型厚度在1mm或1mm以上。
[0017] 其中，在该第三不织布纤维层的表面上更平铺密贴一第四聚乙烯膜，该第四聚乙烯膜的厚度在0.009mm～0.1mm之间。
[0018] 本发明优点及功效在于：本发明吸隔音复合材料结构，由再生环保纤维材料制成的至少一不织布(Non Woven)纤维层及至少一聚乙烯膜所密贴组成，而能具有极佳的吸隔音效果，尤其对中高频音及中低频音皆具有良好的吸音效果。【附图说明】
[0020] 图2是本发明第二实施例「单层双贴型态」的构造示意图
[0021] 图3是本发明第三实施例「双层单贴型态」的构造示意图
[0022] 图4是本发明第四实施例「双层双贴型态」的构造示意图
[0023] 图5是本发明第五实施例「三层单贴型态」的构造示意图
[0024] 图6是本发明第六实施例「三层双贴型态」的构造示意图
[0025] 图中标号说明如下：
[0026] 10、11、12、13、14、5---吸隔音复合材料
[0027] 20---不织布纤维层 21---第二不织布纤维层
[0028] 22---第三不织布纤维层 30---聚乙烯膜
[0029] 31---第二聚乙烯膜 32---第三聚乙烯膜
[0030] 33---第四聚乙烯膜【具体实施方式】
[0031] 请参阅图1所示，本发明第一实施例整体是一吸隔音复合材料10，构造基本上是由至少一不织布纤维层20及至少一聚乙烯膜30(Polyethylene，PE)所密贴组成，因此图1即为表达吸隔音复合材料10由一不织布纤维层20及一聚乙烯膜30所密贴组成的构造示意图，称之为「单层单贴型态」。其中，该不织布纤维层20是以不织布制造工法制成的纤维叠积层，可由再生环保纤维材料制成，以达环保节能减碳的作用，但不排除可由任何纤维材料制成；成型厚度在1mm(含)以上，主要作用在于支持出一个(至少一个)由多数纤维交错攀杂而成，内部具有多数交错立体空间的纤维叠积层；该聚乙烯膜30的厚度则在
0.009mm～0.1mm之间。组合时，该不织布纤维层20与该聚乙烯膜30的面积大小必须相当，以利该聚乙烯膜30平铺密贴于该不织布纤维层20的表面上，再用各种适宜方式将聚乙烯膜30与不织布纤维层20二者加以密贴结合，例如：可在周边以框架绷紧的支持方式使二者密贴结合，或者可用淋膜、烧贴、胶合或热融接合等手段使聚乙烯膜30密贴结合于该不织布纤维层20的表面上。
0.009mm～0.1mm之间。组合时，该不织布纤维层20与该聚乙烯膜30的面积大小必须相当，以利该聚乙烯膜30平铺密贴于该不织布纤维层20的表面上，再用各种适宜方式将聚乙烯膜30与不织布纤维层20二者加以密贴结合，例如：可在周边以框架绷紧的支持方式使二者密贴结合，或者可用淋膜、烧贴、胶合或热融接合等手段使聚乙烯膜30密贴结合于该不织布纤维层20的表面上。
[0032] 装设使用时，是使吸隔音复合材料10上的聚乙烯膜30面对声音入射方向，当传递声波能量的空气分子接触到该聚乙烯膜30时，会先被聚乙烯膜30的面层阻挡并吸收能量，因此只有未完全衰减部分的能量会通过该聚乙烯膜30而进入不织布纤维层20内部；然后即在该不织布纤维层20内部的多数交错立体空间内，再经过空气分子多方向反射、折射等互相冲击，并激起该不织布纤维层20的多数纤维作连续性摩擦耗能，而使声波能量第二次转变为摩擦热能，造成声波能量大幅衰竭，而无法再穿出该聚乙烯膜30，因此而达成高效吸音的效果。因此可知，使用本发明第一实施例的吸隔音复合材料10时，可达成高效吸音与隔音的双重作用功效。
[0033] 如上所述，本发明吸隔音复合材料在构造基本上是由至少一不织布纤维层及至少一聚乙烯膜所密贴组成。因此本发明第二实施例的吸隔音复合材料11如图2所示，由一不织布纤维层20、一聚乙烯膜30及一第二聚乙烯膜31所密贴组成，称之为「单层双贴型态」。其中，该不织布纤维层20是以不织布制造工法制成之纤维叠积层，可由再生环保纤维材料制成，以达环保节能减碳的作用，但不排除可由任何纤维材料制成；成型厚度在1mm(含)以上，主要作用在于支持出一个(至少一个)由多数纤维交错攀杂而成，内部具有多数交错立体空间的纤维叠积层；该聚乙烯膜30及第二聚乙烯膜31的厚度则皆在0.009mm～0.1mm之间。组合时，该不织布纤维层20与该聚乙烯膜30及第二聚乙烯膜31的面积大小必须相当，以利该聚乙烯膜30及第二聚乙烯膜31分别平铺密贴于该不织布纤维层20的表面上，再用各种适宜方式将该不织布纤维层20与该聚乙烯膜30及与该第二聚乙烯膜31同时密贴结合，例如：可在周边以框架绷紧的支持方式使三者密贴结合，或者可用淋膜、烧贴、胶合或热融接合等手段使该聚乙烯膜30与该第二聚乙烯膜31分别密贴结合于该不织布纤维层
20的表面上，以组成吸隔音复合材料11。
20的表面上，以组成吸隔音复合材料11。
[0034] 装设使用时，该吸隔音复合材料11上的聚乙烯膜30及该第二聚乙烯膜31皆可面对声音入射方向，当传递声波能量的空气分子接触到该聚乙烯膜30或该第二聚乙烯膜31时，会先被聚乙烯膜30及该第二聚乙烯膜31的面层阻挡并吸收能量，因此只有未完全衰减的部分能量会通过该聚乙烯膜30及该第二聚乙烯膜31而进入不织布纤维层20内部；而剩余的声波能量在该不织布纤维层20内部的多数交错立体空间内，再经过空气分子多方向反射、折射等互相冲击，并激起该不织布纤维层20的多数纤维作连续性摩擦耗能，而使声波能量第二次转变为摩擦热能，造成声波能量大幅衰竭，而无法再穿出该聚乙烯膜30及该第二聚乙烯膜31，因此达成高效吸音的效果。因此可知，使用本发明第二实施例的吸隔音复合材料10时，除可达成与第一实施例相同的高效吸音与隔音的双重作用功效外，更具备二侧皆可使用的优异作用功效。
[0035] 请参阅图3所示，本发明第三实施例的吸隔音复合材料12是由一聚乙烯膜30、一不织布纤维层20、一第二聚乙烯膜31及一第二不织布纤维层21所密贴组成，称之为「双层单贴型态」。其中，该不织布纤维层20及该第二不织布纤维层21皆是以不织布制造工法制成的纤维叠积层，成型厚度皆在1mm(含)以上，用于支持出至少一个(本实施例为二个)由多数纤维交错攀杂而成，内部具有多数交错立体空间的纤维叠积层；该聚乙烯膜30及第二聚乙烯膜31的厚度则皆在0.009mm～0.1mm之间。组合时，该不织布纤维层20及该第二不织布纤维层21与该聚乙烯膜30及第二聚乙烯膜31的面积大小必须相当，以利该聚乙烯膜30及第二聚乙烯膜31分别平铺密贴结合于该不织布纤维层20的表面上，然后该第二不织布纤维层21再平铺密贴结合于第二聚乙烯膜31的另侧表面上，同样再用各种适宜方式将该聚乙烯膜30、不织布纤维层20、第二聚乙烯膜31及第二不织布纤维层21四者加以结合，例如：可在周边以框架绷紧的支持方式使四者密贴结合，或者可用淋膜、烧贴、胶合或热融接合等手段使该聚乙烯膜30与该第二聚乙烯膜31分别密贴结合于该不织布纤维层20及该第二不织布纤维层21的表面上。由比较图2和3可知，本发明第三实施例的吸隔音复合材料12是在第二实施例的构造组成上更增加一第二不织布纤维层21。装设使用时，亦是由其聚乙烯膜30面对声音入射方向为宜，如此即与第一实施例同样具有高效吸音与隔音的使用效果。然后倘有些声波因能量较大未及为不织布纤维层20所吸收而穿出时，即会通过该第二聚乙烯膜31而又进入该第二不织布纤维层21内部，然后即会在该第二不织布纤维层21内部受到第二重的吸隔音作用。
[0036] 本发明吸隔音复合材料在构造上由至少一不织布纤维层及至少一聚乙烯膜所密贴组成的基本架构下，将第三实施例再加上一第三聚乙烯膜32，使密贴结合于该第二不织布纤维层21的外表面上，则即形成图4所示第四实施例吸隔音复合材料13的构成，称之为「双层双贴型态」。装设使用时，如同第二实施例所述般，该吸隔音复合材料13上的聚乙烯膜30及该第三聚乙烯膜32皆可面对声音入射方向，使声波进入该不织布纤维层20或该第二不织布纤维层21内，以达成高效吸隔音的作用功效。而倘有些声波因能量较大未及为首先进入的不织布纤维层20或第二不织布纤维层21所吸收而穿出时，皆会通过该第二聚乙烯膜31而进入该第二不织布纤维层21或不织布纤维层20后即受到第二重的吸隔音作用。
[0037] 在合于上述诸实施例相同的发明理念下，将第四实施例再加上一第三不织布纤维层22，使密贴结合于该第三聚乙烯膜32的外表面上，则即形成图5所示第五实施例的吸隔音复合材料14构成，称之为「三层单贴型态」。因此未及为该第二不织布纤维层21所吸收的音波穿透该第三聚乙烯膜32后即会进入该第三不织布纤维层22内，以受到第三重的吸隔音作用。而将第五实施例再加上一第四聚乙烯膜33，使密贴结合于该第三不织布纤维层22的外表面上，则即形成图6所示第六实施例的吸隔音复合材料15，称之为「三层双贴型态」，其是可对声波进行连续三重的吸隔音作用，以转换声波于无形。
[0038] 由以上说明可知，本发明吸隔音复合材料基本架构是由至少一不织布纤维层及至少一聚乙烯膜所密贴组成，其中，不织布纤维层是以不织布制造工法制成的纤维叠积层，成型厚度则在1mm(含)以上，聚乙烯膜的厚度则在0.009mm～0.1mm之间。因此本发明可以有由一不织布纤维层及一聚乙烯膜所密贴组成的「单层单贴型态」基本型态，然后也可以有由该基本型态再加上一聚乙烯膜于不织布纤维层另侧的「单层双贴型态」变化型态。然后更可以由增加不织布纤维层及聚乙烯膜的数量，而产生出「双层单贴型态」、「双层双贴型态」、「三层单贴型态」及「三层双贴型态」等更多的变化型态。至于要装设哪一种型态的吸隔音复合材料，端视吸隔音处理环境及音量大小而定。本发明吸隔音复合材料组成进行试验，证实效果良好，方据以提出该案申请，谨将测试报告复印件附呈，请一并参考。
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