專利名稱：由短纖維制成的無紡織物的制作方法
技術領域：
所述實施方案涉及形成短纖維無紡織物的方法。一些實施方案涉及包括短再生纖維的這種織物，該短再生纖維可以包括從廢料或殘余材料生產(chǎn)出的短熱塑性纖維。
背景技術：
無紡織物可以由多種纖維材料形成，并且可以在形式和密度方面重大變化。這些材料可以用于各種應用中，包括過濾、電池隔離和吸音。高密度、多孔、無紡織物可以用作纖維板。無紡織物可以形成為卷材或片材?？梢酝ㄟ^層疊、涂覆、模制、沖壓或裁剪或其它制造方式將這些織物轉變成所期望的形狀和尺寸。在某些應用中，將無紡織物模制成三維形狀以便用于各種功能應用。在織物產(chǎn)品的加工期間，會產(chǎn)生出大量纖維廢料。大多數(shù)織物廢料以從所模制的纖維汽車部件例如隔熱部件、地毯、車身裝飾件、車頂呢等以及從卷材和/或片材中裁切汽車隔熱材料而得到的修整的基材的形式產(chǎn)生。在許多情況中，隔熱材料與膜、箔、織物和粘接劑層疊。廢料會占超過所用材料總體積的30%。包括一種以上材料例如不同聚合物纖維的廢料會難以重新加工。期望解決或改善與現(xiàn)有織物或加工技術關聯(lián)的一種或多種缺陷或缺點和/或為之至少提供有用的替代方案。

發(fā)明內容
一些實施方案涉及用短纖維形成無紡織物的方法和根據(jù)這些方法形成的無紡材料，所述短纖維至少部分地包括再生纖維并且包含有一部分粘性組分。替代地，一些實施方案涉及用短纖維形成無紡織物的方法，其中這些方法采用了純切段纖維代替再生纖維。另外，一些實施方案涉及采用這些方法形成的無紡材料。一些實施方案涉及形成無紡材料的方法，該方法包括接收包括熱塑性纖維的纖維材料；加工所述纖維材料以生產(chǎn)出短纖維；將所述短纖維加入到預成形纖維網(wǎng)上；并且加熱所述預成形纖維網(wǎng)以形成無紡材料。在一些實施方案中，所述預成形纖維網(wǎng)可以被加熱并且壓縮以形成所述無紡材料。在加熱期間，來自在纖維材料中的纖維的熱塑性塑料會至少部分軟化或熔融并且將至少一些短纖維粘接在一起，或者將它們粘接在所述預成形纖維網(wǎng)上，從而形成所述無紡材料。在這里所采用的術語“無紡材料”包括復合材料，其包括無紡材料以及包括紡織材料在內的其它材料。因此，所述預成形纖維網(wǎng)在一些實施方案可以為紡織織物或類似的材料。在一些實施方案中，無紡材料可以為可熱變形的短纖維無紡(TSFNW)材料。
一些實施方案涉及另一種形成無紡材料的方法。該方法包括接收包括熱塑性纖維的纖維材料；加工所述纖維材料以生產(chǎn)出短纖維；將所述短纖維大致均勻地分布在輸送裝置上以形成短纖維層；并且加熱并且在一些實施方案壓縮所述短纖維層以形成無紡材料。在短纖維層沒有受到壓縮的實施方案中，可以生產(chǎn)出低密度無紡吸音材料，例如多孔松散吸音劑。在短纖維層受到壓縮的實施方案中，根據(jù)壓縮的程度，可以生產(chǎn)出高密度無紡吸音材料，例如多孔軟板。一些實施方案涉及通過所述方法形成的無紡材料。這些實施方案中的一些被認為適用于用作吸音材料，并且涉及吸音板和用于制作這些板的方法。一些實施方案被認為適用于過濾材料、插接板、結構板或隔離材料。在一些實施方案中，一些實施方案的低密度無紡材料可以與高密度無紡材料(也可以根據(jù)一些其它實施方案的)組合，以形成具有期望性能的復合材料。例如，這些實施方案中的一些可以提供包括具有相對高流阻的多孔軟板和附接到吸音板的一側上并且流阻明顯小于所述軟板的多孔松散吸音劑層的復合吸音產(chǎn)品，其中多孔軟板和多孔松散吸音劑中的一個或兩個包括短纖維，并且是依據(jù)一些實施方案(形成的)。由這些實施方案提供的復合吸音產(chǎn)品可以展現(xiàn)出局部作用的聲學行為和對于吸音產(chǎn)品可期望的整體流阻，例如在 2800瑞利和8000瑞利之間的流阻。一些實施方案的無紡材料可以具有選定氣流阻率。所述選定氣流阻率可明顯高于基本上只是包括具有長的長度例如從大約30mm到大約IOOmm的普通切段纖維的普通無紡材料的氣流阻率。在一些實施方案中，在包括具有一定直徑和組分的短纖維的無紡材料中所實現(xiàn)的選定氣流阻率可以大約為采用具有相同直徑和組分的更長纖維生產(chǎn)出的普通無紡材料的氣流阻率的三倍。隨著纖維長度減小而出現(xiàn)的這種氣流阻率增大是基于當前聲學理論無法預期的。一些實施方案涉及無紡材料，包括經(jīng)壓縮的纖維網(wǎng)；以及在纖維網(wǎng)中的再生纖維材料，所述再生纖維材料包括平均長度小于大約12mm的短纖維，所述短纖維構成在無紡材料的重量的大約5%和小于100%之間。所述再生纖維可以包括熱塑性纖維。所述短纖維可以通過對所述再生纖維材料進行磨制和篩分來獲得。其它實施方案涉及包括從包含熱塑性纖維的材料邊角料形成的短纖維的松散再生纖維材料，所述短纖維是通過對所述邊角料進行磨制而形成的并且平均長度小于大約 12mm。一些實施方案涉及形成無紡材料的方法，所述方法包括接收纖維材料；加工所述纖維材料以生產(chǎn)出短纖維；將所述短纖維分布在一區(qū)域上以形成前體纖維網(wǎng)；并且將所述前體纖維網(wǎng)中的至少一些短纖維粘接在一起以形成無紡材料。另外的實施方案涉及根據(jù)上述方法形成的無紡材料。
分布短纖維的所述區(qū)域可以包括表面例如輸送裝置，它不構成無紡材料的一部分，而是在粘接過程期間支撐所述前體纖維網(wǎng)。替代地或者額外地，所述區(qū)域可以包括預成形纖維網(wǎng)，它可以是犧牲性的或者與所述無紡材料形成為一體。在這些實施方案中，所述短纖維可被分布在預成形纖維網(wǎng)內和/或預成形纖維網(wǎng)的頂部上。因此，所述短纖維可以用來改變所述預成形纖維網(wǎng)的氣流阻力以實現(xiàn)具有可期望性能的無紡材料。纖維材料可以通常包括熱塑性纖維或者具有粘性熱塑性組分的雙組分纖維。因此，至少一些短纖維的粘接可以通過將所述前體纖維網(wǎng)加熱至在短纖維中的熱塑性聚合物將至少部分軟化或熔融的溫度來實現(xiàn)。該軟化或熔融的熱塑性塑料可以用來將至少一些短纖維粘接在一起并且形成無紡材料。因此，粘接包括將短纖維粘接至軟化的熱塑性塑料上， 從而隨著受熱的材料冷卻，這些纖維熔合在熱塑性塑料上。在一些實施方案中，纖維材料可以包括具有高熔點和低熔點的熱塑性聚合物。在這些實施方案中，可以只是將纖維材料加熱至具有低熔點的熱塑性聚合物軟化并且熔融的溫度。因此，具有低熔點的熱塑性聚合物可以用來將無紡材料粘接在一起，同時具有較高熔點的熱塑性聚合物保持基本上不變。在一些實施方案中，低熔點熱塑性聚合物可以處于與較高熔點熱塑性聚合物不同的纖維中。在一些其它實施方案中，高熔點和低熔點聚合物可以形成雙組分纖維的不同組分。替代地，可以采用粘性組分將至少一些短纖維粘接在一起。根據(jù)無紡材料的實施方案，可以采用各種材料作為粘性組分。粘性組分可以為熱塑性或熱固性樹脂或粘接劑，其可以采用粉末的形式。在一些其它實施方案中，粘性組分包括熱塑性纖維，例如熱塑性切段纖維，它們在成形前體纖維網(wǎng)之前與短纖維組合。粘性組分可以包括預成形熱塑性纖維網(wǎng)， 將短纖維分布到其上和/或其中來形成前體纖維網(wǎng)。在無紡材料中可以采用上述粘性組分實施方案的組合。例如，粘性組分可以包括與熱塑性纖維組合的熱塑性樹脂粉末。另外，粘性組分可以與短熱塑性纖維或具有由纖維材料形成的粘性熱塑性組分的短雙組分纖維組合使用，以便將前體纖維網(wǎng)中的至少一些短纖維粘接在一起?？梢酝ㄟ^磨制所述纖維材料例如通過切碎來加工所述纖維材料以生產(chǎn)出短纖維。


下面參照附圖和/或例子以示例的方式對實施方案進行更詳細說明。在下面的附圖中圖1為流程圖，顯示出形成吸音板的方法；圖2為例子1和2的試樣的氣流阻率(瑞利/m)對體積密度(kg/m3)的曲線圖；圖3為例子2的試樣的氣流阻率(瑞利/m)對體積密度(kg/m3)的曲線圖；圖4為例子3和4的試樣的氣流阻率(瑞利/m)對體積密度(kg/m3)的曲線圖；圖5為例子4的試樣的氣流阻率(瑞利/m)對體積密度(kg/m3)的曲線圖；圖6為例子5的試樣的氣流阻率(瑞利/m)對體積密度(kg/m3)的曲線圖；圖7為例子7的試樣的計算傳輸損失對頻率(Hz)的曲線圖；圖8為例子7的試樣的計算吸音對頻率(Hz)的曲線圖；圖9為比較試驗的吸音對頻率(Hz)的曲線圖；并且
圖10為示意圖，顯示出用于實施形成吸音板的方法的加工系統(tǒng)。
具體實施例方式一些所述的實施方案大體上涉及形成無紡材料例如TSFNW材料的方法，該材料至少包括一些主要由再生廢料形成的短纖維，而且涉及由此形成的無紡材料。一些實施方案涉及松散再生短纖維材料。另一些實施方案大體上涉及形成包括由純短纖維形成的短纖維的無紡材料的方法以及涉及由此形成的無紡材料。在本申請的上下文中，在這里所用的術語“可熱成形的短纖維無紡材料”用來表示可以形成具有大范圍密度和厚度并且包含有熱塑性和/或熱固性粘接劑的無紡材料。 TSFNW材料可被加熱并且熱成形為特定形狀的“熱成形產(chǎn)品”。由于纖維材料內在的“熱記憶性”，所以短纖維的使用對可熱變形材料會是有利的。在加工期間，可以將纖維加熱以便使它們與無紡材料所期望的幾何形狀一致。但是，在重新加熱該材料時，例如在使用期間，由于纖維的“熱記憶性”，纖維會變形并且回復到與它們在初始加工之前所具有的幾何形狀更接近的幾何形狀。在較長纖維例如常規(guī)的切段纖維 (staple fibre)中，根據(jù)纖維的長度，由于熱記憶變形而會出現(xiàn)的整體位移大于較短纖維的整體位移。因此，TSFNW材料與采用具有更長長度的纖維的無紡材料相比可具有更大的溫度穩(wěn)定性。TSFNW材料與其中具有更長纖維的類似材料相比可需要更少的粘接劑。在具有更長纖維的材料中，會需要額外的粘接劑來減輕由于將這些纖維約束在所期望的幾何形狀中而出現(xiàn)的熱記憶性變形的作用。因此，根據(jù)一些實施方案的基于短纖維的材料會需要更少的粘接劑，因為在短纖維中出現(xiàn)相對少的熱記憶性位移。因此，根據(jù)一些實施方案的TSFNW 材料在與包含長纖維的可熱變形無紡材料相比時可需要更少的粘接劑來實現(xiàn)所期望的產(chǎn)品幾何形狀，并且因此比具有長的長度的切段纖維無紡材料相比可更輕。另外，由于在與具有長的切段纖維的無紡材料相比時所需加熱的材料更少，所以可以更加有效地進行TSFNW 材料的熱成形，因此需要更少的能量來將該材料加熱至熱成形所需的溫度。用來生產(chǎn)短再生纖維的纖維廢料可以從許多來源獲得?？梢酝ㄟ^生成其它無紡產(chǎn)品的過程例如通過轉換、沖壓等來形成廢料。在一些情況中，尤其在制造過程的早期階段中，廢料僅由纖維構成。因此，廢料在品質方面可與純切段纖維非常類似。具體地說，100% 纖維廢料將沒有非纖維粘接劑，例如粘接劑粉末和會影響松散短纖維重復利用的特征的膜?？梢詫⒃摬牧峡醋魇呛唵蔚睦w維廢料。替代地，纖維廢料可以包括其它組分，可能因為該廢料是在制造過程的后面階段期間生產(chǎn)出的。因此，廢料可以構成復雜纖維廢料。在一些實施方案中，該復雜纖維材料可以為消費后或工業(yè)后廢料。在一些實施方案中，廢料可以來自于轉換過程例如層疊、涂覆、模制、修整和/或切割或者其它廢織物或纖維來源。纖維廢料可以源自織物裁剪過程，例如用來在例如織物和地毯中生成絲絨或絨毛的過程。通常，該廢料被認為具有非常小的當前市場價值，并且通常進行填埋處置。纖維廢料可以包括織物廢料例如汽車地毯或者層疊的織物廢料。也可以從紡紗過程剩下的纖維或者甚至從剩下的紗線中磨制(mill)短纖維。具體地說，也可以通過將長的切段纖維(可以為純纖維或再生纖維)或者對于需求而言過剩的纖維例如紡液染色纖維的生產(chǎn)過剩纖維磨制來形成短纖維。
—些實施方案可以尤其適用于將從地毯中得到的材料轉變成無紡材料。這些源自地毯的材料例如可以包括用過的地毯、剩余的地毯庫存、從地毯生產(chǎn)中得到的地毯邊角料和在層疊期間產(chǎn)生出的廢地毯。地毯可以來自地毯卷或組合地毯。在一些實施方案中所用的地毯廢料可以包括地毯背襯層以及纖維材料。背襯材料可以轉變成顆?；蛭⒘２⑶遗c短纖維組合以提高通過該材料的曲折氣流通道的形成。替代地，如果顆粒狀背襯材料包括熱塑性聚合物，則在根據(jù)一些實施方案形成無紡材料時可以將它加熱并且用作例如粘接劑以產(chǎn)生出涂有聚合物的無紡材料。來自地毯的纖維材料可以包括用在地毯中的各種纖維，包括合成纖維和天然纖維例如羊毛。在一些實施方案中，由于羊毛在沒有添加任何其它阻燃組分的情況下可能會給材料賦予阻燃特性，所以以短纖維或預成形纖維網(wǎng)形式的含羊毛的無紡材料的生產(chǎn)會是有利的。鑒于在所述過程中可以采用的纖維材料來源非常廣泛，在各個實施方案可以采用大范圍的纖維厚度或線性密度。纖維可以具有低厚度(或者線性密度)，例如低于2旦尼爾；適中的厚度(或者線性密度)，例如2至12旦尼爾；或者粗的厚度(或線性密度)，例如在地毯纖維中可以看到的。通常，根據(jù)采用短纖維生產(chǎn)出的無紡材料所期望的性能來選擇纖維直徑。例如，可以根據(jù)所得到材料的所期望空氣流阻力來選擇纖維直徑。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以通過在切碎機中將織物廢料磨制來對纖維廢料進行加工以生產(chǎn)出短纖維?？梢酝ㄟ^在切碎機中將該廢料磨制來生產(chǎn)出短的再生纖維。例如，可以將生產(chǎn)邊角料或類似的廢料送入到切碎機或渦輪轉子研磨機中以將廢料粉碎并且以將該纖維消減成大約Imm至大約12mm的長度，或者替代地大約為2mm至8mm的長度，或者替代地為大約 3mm至大約6mm的長度。切碎機可以配備有切割纖維從中穿過的各種可拆卸篩子。可以通過篩子進行抽吸來去除該纖維。通過改變空氣流量和篩子尺寸，可以獲得優(yōu)選的纖維長度。 替代地，可以用純切段纖維來代替纖維廢料以采用相同的過程生產(chǎn)出短純纖維。篩子尺寸的選擇將取決于纖維廢料或純切段纖維的特性、無紡材料的所期望的機械和物理性能(例如空氣流量性能)和纖維的特性，以及可以添加的粘接材料的比例。在纖維廢料只包含短再生纖維的情況中，除了如下面所述的情況之外，任何篩選的產(chǎn)出將是完全可預測的。所期望的機械或物理性能例如空氣流可滲透性對纖維尺寸和長度以及粘接劑含量的矩陣將提供可預測結果。但是，在纖維廢料中存在其它成分例如膜等的情況下，該材料必須被表征以確定出用于可預測產(chǎn)出的工藝條件。一旦該材料被表征，則實現(xiàn)所期望的空氣流特性將是可預測的，但是與纖維廢料只包含短再生纖維的情況相比將更加依賴于篩子尺寸。通常，如果篩子太粗，則所得到的篩選材料可能不適合。例子5顯示出使用太粗的篩子的效果。在一些實施方案中，短再生纖維將具有與純切段纖維類似的清晰的纖維特性。在其它實施方案中，尤其如果纖維廢料密度高并且包括高比例的粘接劑，則短再生纖維可具有包含成團或成組纖維或兩者的顆?；蛭⒘＝Y構，其會以某些方式相互約束或粘接。對于復雜纖維廢料而言，在無紡材料必須具有受控的透氣性的情況中例如在吸音材料的應用中會需要謹慎選擇篩子。對于控制氣流可滲透性并不重要的應用而言，例如在間隔層或半結構面板中，更多的篩子可適合使用。
形成短纖維的纖維廢料可以包括層疊面料和背襯例如箔、膜、泡沫層或織物以及背襯例如壓敏或熱熔融粘接層。在切碎過程中將通常與常規(guī)再生過程不兼容的這些層轉變成小片。這些顆粒然后可以用作填充物，其可以有助于降低孔隙率并且提高彎曲度，這在期望高空氣流阻力的情況下是可期望的。如果本質是熱塑性的，則這些小片可以用作用于隨后形成的纖維網(wǎng)的粘接劑。為了方便，經(jīng)加工材料的最終形式在這里大體被描述為短纖維再生物(SFR)。SFR 可以包含從磨制過程中得到的100%短纖維，或者可能包含更少比例的磨制短纖維。該短纖維可以任選地與合適的添加劑例如其它形式的再生廢料、純(非再生的)材料、礦物填充物、熱固性樹脂、著色劑、阻燃劑、長切段纖維等混合或以其它方式組合，且沒有任何限制， 以便形成混合的短纖維再生物，MSFR0可以加入與廢料的所磨制短纖維相比相對長的長切段纖維，其范圍為長度大約30至100mm，替代地平均長度大約51mm，替代地平均長度大約 64mm,以便形成MSFR。這些長切段纖維可以作為加強物添加以便例如改善無紡材料的拉伸和彎曲強度。在形成MSFR中，可以加入合適的非纖維廢料流以用作填充物或者作為粘接劑?？梢韵蛟偕w維加入粘接劑以賦予所期望的性能，例如阻燃性、耐撕裂性、改善的透氣性或增加的質量。在物理性能的控制是重要的情況下，廢料流應來自于具有已知組分的源。為了方便起見，在該說明書的上下文中，SFR應該被解釋為還包括混合的纖維再生物。用來形成SFR的至少一些材料可以包括熱塑性材料，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、各種共聚酯材料(CoPET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、乙烯醋酸乙烯酯 (EVA)。SFR還可以包括一定比例的天然纖維例如棉花、羊毛、大麻等。在生產(chǎn)SFR中所采用的天然纖維的比例取決于該SFR無紡材料所期望的應用。例如，在一些實施方案中，在SFR 中可以包括一部分羊毛以給SFR無紡材料賦予阻燃特性，例如包含大約為SFR總質量的大約20wt. %或以上的羊毛。在一些實施方案中，可期望的是，在SFR中包括達90wt. %的天然纖維。采用高比例天然纖維形成的SFR無紡材料例如可以用作地毯底層或插接板材料。 該材料可以包含有粘性熱塑性纖維，其中該纖維成分的熔點低于在廢料流中的其它纖維成分的熔點。例如從熱粘接無紡隔熱材料的再生廢料中產(chǎn)生出的SFR材料通常包括粘性粘接纖維和熔點更高的熱塑性纖維或天然纖維。例如從普通織物廢料中產(chǎn)生出的SFR通常不包括粘性粘接纖維。從低溫熔融纖維例如PP中產(chǎn)生出的SFR材料在高于這種纖維的熔點進行熱粘接的情況下可以實現(xiàn)粘接劑的功能。因此，根據(jù)廢料的類型，可能必須將SFR與其它熱塑性粘接劑緊密混合以實現(xiàn)所期望的粘接水平。替代地或者額外地，在無紡材料的生產(chǎn)期間可以組合另一種粘性組分例如熱固性樹脂。在采用特性不是熱塑性的短纖維例如羊毛的實施方案中，可以向SFR或SFR的前體纖維網(wǎng)中添加例如以粉末或纖維形式的熱塑性粘接劑。熱塑性纖維也可以是可選地再生的短纖維?？梢酝鵖FR中加入更高比例的熱塑性粘接劑以生產(chǎn)出在該材料內具有更小孔隙和孔洞的無紡材料。隨著粘接劑比例增大并且在材料內的孔隙空間進一步減小，所生產(chǎn)出的材料與無紡織物相比變得更像短纖維加強塑料片。在一些實施方案中，可以采用塑化聚氯乙烯(PVC)或熱塑性聚氨基甲酸乙酯(PU) 作為熱塑性粘接劑以生產(chǎn)出具有涂有PVC或PU的纖維的無紡材料。PVC或PU的源可以是用來生產(chǎn)SFR的纖維材料。在一些實施方案中，PVC或PU可以來自纖維廢料所包含的背襯材料或粘接劑。替代地或額外地，可以將PVC或PU作為單獨的添加劑加入到SFR中。在一些實施方案中，SFR可被散布在預成形纖維網(wǎng)上或者以其它方式結合到后者中，并且隨后通常通過加熱粘接以形成無紡材料。無紡材料可以構成再生纖維重量的大約 5%和小于100%之間。例如，無紡材料可以包括在大約5%和大約95%、96%、97%、98%或 99%之間。替代地，無紡材料可以包括在再生纖維重量的大約20%和大約80%之間。替代地，其可以包括在再生纖維重量的大約30%和大約60%之間。可以在散布應用期間或之前將添加劑加入到再生纖維。也可以采用與SFR散布串聯(lián)設置的其它散布裝置來將添加劑加入到SFR。預成形纖維網(wǎng)可以包括大約為30至IOOmm范圍的切段纖維，其例如與廢料的磨制的短纖維相比相對長。例如，這種纖維網(wǎng)可以為由PET纖維構成的預成形熱粘接纖維網(wǎng)，并且具有外鞘/芯部類型的雙組分粘接纖維，其具有由熔點較低的共聚酯(CoPET)外鞘包圍的PET芯部，外鞘在比PET纖維更低的熔點處熔融。標稱地，該較低的熔點可大約為110°C。 但是，也可以采用其它熔點的CoPET聚合物。該雙組分纖維可以替代地包括其它聚合物類型，例如 PE/PET 和 PP/PET、PA/PET 等。替代地，SFR可以作為纖維網(wǎng)成形到預制無紡纖維網(wǎng)上，例如紡粘、氣流成網(wǎng)、熔吹、濕法成網(wǎng)、射流噴網(wǎng)法、水刺法、針刺或類似的無紡纖維網(wǎng)，從而SFR在無紡纖維網(wǎng)上形成涂層?？筛鶕?jù)最終片材所需的機械和物理性能來選擇預成形纖維網(wǎng)的重量和密度。例如，纖維網(wǎng)可以只具有足夠的拉伸和剪切強度，從而它只適合用作再生短纖維的載體。在該實施例中，這種纖維網(wǎng)可以包括大約12g/m2和大約50g/m2之間的濕法成網(wǎng)的纖維素無紡材料。替代地，該最終無紡材料的剪切和拉伸強度可主要由預成形纖維網(wǎng)賦予。SFR可以作為纖維網(wǎng)成形到預制低密度無紡材料例如多孔松散吸音劑以形成具有可變氣流阻率通過材料厚度的復合材料。但是，在加熱和壓縮以強化SFR纖維網(wǎng)之后，可以將包括預制低密度預成形纖維網(wǎng)的無紡材料轉變成高密度無紡材料例如多孔軟片。所形成的多孔軟片可以與可能根據(jù)其他實施方案所述的或可能不是根據(jù)其他實施方案所述的另一種多孔松散吸音劑一起使用，從而也形成復合產(chǎn)品。在松散吸音劑和軟片兩者都是TSFNW 材料的實施方案中，復合材料也可以是可熱成形的。在一些實施方案中，可以在模制和熱成形期間將多孔松散吸音劑附接到多孔軟片的一側。在另一個實施方案中，可以在模制之前將多孔流阻軟片附接到軟片的一側。在一些實施方案中，可以將SFR作為纖維網(wǎng)形成到預制紡織或編制織物網(wǎng)上，從而SFR在該網(wǎng)上形成涂層。例如，纖維網(wǎng)可以包括襯里或裝飾織物，從而這樣生產(chǎn)出的無紡材料美觀并且適用于汽車或建筑內部。這樣，包含SFR的無紡材料可以形成復合產(chǎn)品的一部分。預成形纖維網(wǎng)可以是犧牲性的。在一些實施方案中，將SFR形成到薄的輕質預成形纖維網(wǎng)例如13gsm組織上。一旦已經(jīng)使得SFR纖維網(wǎng)強化，則可以將犧牲性的預成形纖維網(wǎng)剝掉并且扔掉?？梢跃o接著在SFR纖維網(wǎng)強化之后將犧牲性的纖維網(wǎng)去除。替代地， 可以僅在SFR無紡材料使用之前將犧牲性的纖維網(wǎng)去除。在一些實施方案中，在沒有預成形纖維網(wǎng)的情況下，無紡材料可以形成具有高比例的SFR，可能高達100 %。這些實施方案可以通過將SFR氣流成網(wǎng)、機械成網(wǎng)、散布或以其他方式分散到成形帶上來將SFR成形到纖維網(wǎng)中生產(chǎn)出。隨后可以加熱和壓縮該SFR?？梢圆捎冒ɡ缃佑|加熱、暴露于加熱蒸氣(例如水蒸氣)或氣體(例如在貫氣粘結中所采用的氣體)和暴露于紅外線輻射在內的一種或多種技術來加熱SFR。在一些實施方案中所采用的成形帶可以為實心的、不粘或無粘性的輸送裝置，該輸送裝置用來將材料輸送穿過平床層壓裝置或壓縮裝置以生產(chǎn)出更高密度的無紡材料。在這些實施方案中的一些中，可以將SFR與包括其它纖維例如長切段纖維在內的各種添加劑混合。成形帶可以具有開口網(wǎng)狀結構，并且然后可以讓SFR通過貫氣粘結爐以生產(chǎn)出低密度材料。成形帶可以為實心、不粘輸送裝置，用于輸送穿過平床層壓裝置或壓縮裝置以生產(chǎn)出更高密度的無紡材料。在一些實施方案中，無紡材料可以通過兩個或更多個過程的組合，并且可以在一側或兩側上層壓有各種飾面。根據(jù)無紡材料的一些實施方案，飾面可以包括具有相對高的氣流阻力的無紡材料，例如多孔軟片。無紡材料可以形成為具有根據(jù)最終無紡材料所期望的所需物理和透氣性能而選擇的厚度和密度。無紡材料的密度部分取決于結合到無紡材料中的任何添加劑的比重以及該添加劑構成最終無紡材料的比例。容積密度通常為SFR的比重和由該SFR生產(chǎn)出的無紡材料的孔隙率的函數(shù)，這可以被認為代表纖維在SFR中的填充密度。低密度無紡材料可以設計成具有低的密度，并且最終的厚度在大約1. 5mm和大約 350mm之間。替代地，該厚度可以在大約4mm和大約250mm之間，在大約5mm和大約150mm 之間，在大約6mm和大約75mm之間，或者在大約8mm和大約50mm之間。根據(jù)這些實施方案中的一些，無紡材料可以形成為相對厚的、低密度的無紡材料，具有容積密度在大約IOkg/ m3和200kg/m3之間，或者在大約15kg/m3和大約100kg/m3之間，或者在大約20kg/m3和大約 60kg/m3之間。因此形成的SFR無紡材料可以具有在大約400瑞利/m和大約200000瑞利 /m之間的流阻率。替代地，SFR無紡材料可以具有在大約800瑞利/m和大約150000瑞利 /m之間的流阻率，或者在大約1000瑞利/m和大約100000瑞利/m之間的流阻率。低密度無紡材料可以具有達275000瑞利/m的流阻率。為了生產(chǎn)出低密度無紡材料，在一些實施方案中，在加熱無紡材料以生產(chǎn)出無紡材料時可期望地是不壓縮短纖維層。根據(jù)一些其它實施方案，無紡材料可以形成具有相對高的密度，并且展現(xiàn)為相對高的氣流阻力。這種無紡材料可以形成為具有在大約0. Imm和大約5mm之間的厚度。替代地，該厚度可以在大約0. 25mm和大約4mm之間，或者在大約0. 3mm和3mm之間，或者在大約0.4mm和2. 5mm之間。一些應用會需要更厚的材料，例如對于墻板而言。這樣形成的無紡材料可以具有在大約200kg/m3和大約1000kg/m3之間的容積密度。該容積密度可以高達 2000kg/m3。替代地，該容積密度可以在大約250kg/m3和大約800kg/m3之間，或者可以在大約300kg/m3和大約600kg/m3之間。高密度無紡材料可以形成為具有在大約275000瑞利/m和大約3000000瑞利/m 之間。替代地，流阻率可以在大約1000000瑞利/m和大約1500000瑞利/m之間，或者在大約1250000瑞利/m和大約1400000瑞利/m之間。例如，如果氣流阻率為2000000瑞利/ m,則3mm厚的材料可以具有6000瑞利的流阻，或者在1000000瑞利/m的情況下為3000瑞利，或者在700000瑞利/m的情況下為2100瑞利。這些示例性材料中的每一種可以在某些情況下構成非常有效的吸音材料，并且SFR應該選擇為提供適當范圍的氣流阻率。其它實施方案涉及根據(jù)所述方法形成和/或具有在此所述的物理和材料性能的無紡材料。其它實施方案涉及包括由包含熱塑性纖維的廢料形成的短纖維的松散再生纖維材料。短纖維形成為通常具有大約0.5mm至12mm、或者大約Imm至大約6mm的長度。替代地，短纖維的平均纖維長度可以小于大約12mm、小于大約6mm、或者大約為2mm至大約5mm。 短纖維可以包括聚酯材料，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料。廢料可以包括例如熱粘接無紡材料的邊角料?？梢酝ㄟ^將邊角料磨碎至中間長度并且然后將它們磨制以生產(chǎn)出短纖維，從而形成短纖維。必要時，可以采用普通的灰塵或粉末提取工藝例如采用氣旋式分離系統(tǒng)從磨制的材料中去除粉末和灰塵顆粒。在一些實施方案中，最好向SFR中加入細小顆粒，因為它們可以用作填充物，這降低了孔隙率并且導致氣流阻率有用的增加。如在這里所述，包括作為TSFNW材料的實施方案在內的無紡材料的實施方案旨在適用于(但不限于)用作在車輛中的降噪材料，使得來自機動車艙外并且朝著艙內傳播的聲音衰減。無紡材料可以用在車輛的發(fā)動機艙中，用在內部和外部擋板上以及用在艙中的地毯下面。無紡材料可以用作內部裝飾邊飾，在其中，可能必須給吸音板覆蓋上某些形式的裝飾織物。例如，吸音板可以與空氣空間一起使用或者與其它吸音材料組合使用。無紡材料還可以用作聲學插接板材料，或者用作天花板，并且可能與另外的高密度或高氣流阻率襯面結合，該襯面用作多孔軟片或者流阻篩網(wǎng)。另外，如在這里所述的無紡材料的一些實施方案旨在適用于(但不限于)用作過濾材料。在一些實施方案中，其中無紡材料為低密度無紡材料，無紡材料可以用作多孔松散吸音劑。為了具有所期望尺寸的多孔松散吸音劑，一旦形成無紡材料，則該無紡材料可以被豎直地疊置并且熱粘結。一些其它實施方案涉及高密度無紡材料，這些材料可以用于各種應用，例如多孔軟片。低密度和高密度無紡材料可以一起使用以形成復合材料或產(chǎn)品。通常，用于吸音和用于過濾的無紡材料必須展現(xiàn)出已知的透氣性能。例如，多孔材料的吸音性能已經(jīng)很好地得到限定。主要特性包括氣流阻力(對通過該材料的氣流的阻力)、彎曲度(在該材料內聲波的路徑長度)和孔隙率(孔隙與體積比率)。對于纖維材料而言，氣流阻力為控制吸音的決定性關鍵因素。影響過濾的因素基本上相同。針對特定厚度的特定材料測量出氣流阻力。通過將氣流阻力(單位瑞利)除以厚度(單位米)來使得氣流阻力標準化以獲得以瑞利/m為單位測量出的氣流阻率。ASTM 標準C522-87和ISO標準9053涉及用于確定吸音材料的氣流阻力的方法。在所述實施方案的上下文中，以mks瑞利為單位測量出的氣流阻力將用于指代氣流阻力；但是其它方法和測量單位也同樣有效。對于過濾目的，無紡材料應該具有相對開放的結構，這種結構提供對于氣流的低阻力，以便使通過該材料的壓降最小化，同時允許適用于捕獲特定粒徑和數(shù)量的孔隙尺寸。 用于吸音的聲學材料必須具有相對高的氣流阻力，以便對于入射在該材料上的聲音壓力波呈現(xiàn)聲阻。在這兩種應用中，應該將透氣率控制為確?？深A測和一致的性能，并且這是主要通過控制纖維尺寸、類型和長度來實現(xiàn)的。為此，均質短纖維無紡織物會是可期望的。SFR 基織物在降低成本并且通過減少或消除掩埋處置的廢料量而提供顯著的環(huán)境好處方面會是有利的。更短纖維的使用對于無紡材料的性能是有好處的。采用短纖維實現(xiàn)的選定氣流阻率可明顯高于基本上只包含具有長的長度例如從大約30mm至大約IOOmm的常規(guī)切段纖維的常規(guī)無紡材料的氣流阻率。在不受到理論限制的情況下，相信這種料想不到的氣流阻力增大會是由于短纖維能夠比長纖維更有效地填充在無紡材料中而導致的。較短長度可以降低在纖維填充方面的無序程度，因為它們在生產(chǎn)期間分散到表面例如輸送裝置上或分散到預成形纖維網(wǎng)中。纖維在材料中更有序的填充反過來會導致氣流阻率增大。具體地說，在纖維填充方面的改善會實現(xiàn)在無紡材料纖維之間的空隙空間減小，從而產(chǎn)生出迷宮結構， 該結構形成用于穿過該材料的氣流的曲折通道，因此提供了選定的氣流阻力。因此，可以生產(chǎn)出相對輕質的無紡材料，而沒有不可接受的犧牲性能。另外，較短纖維的更有效填充可允許更容易控制孔隙尺寸，以便實現(xiàn)所期望的過濾特性?？紫冻叽鐬檫^濾材料的關鍵表征特征，因為它決定了該材料對于特定應用過濾相關物質的能力。另外，孔隙尺寸為影響在使用中在過濾介質上出現(xiàn)的壓降的其中一個因素。在一些實施方案中，通過將具有不同密度的多種無紡材料組合在一起來形成復合產(chǎn)品，從而實現(xiàn)所期望水平的透氣性。在聲學應用中，可以采用具有低透氣性的材料和具有高透氣性的材料的組合來實現(xiàn)局部起作用的聲學行為。在這些實施方案中，該無紡材料中的一種或多種可以為根據(jù)在這里所述的實施方案的基于SFR的材料。復合產(chǎn)品可以由具有相對高流阻的基于SFR的多孔軟片和流阻明顯小于軟片的基于SFR的多孔松散吸音劑或間隔材料形成。用于生產(chǎn)這些復合產(chǎn)品的方法包括在題目為 "Thermoformable Acoustic Product” 的共同所有的國際申請 No. PCT/AU2005/000239 (公布為W0/2005/0812^)中提出的那些方法，該文獻的內容由此通過參考并入本文?，F(xiàn)在參照圖1和10，示出形成作為適用于作為吸音板的TSFNW材料的無紡材料的方法100的流程圖，該方法結合適用于實施該方法的加工系統(tǒng)1000的示意圖來進行說明。 方法100從步驟110開始，在該步驟處獲得纖維廢料，例如包括織物廢料的含纖維材料的邊角料。在使用之前，可以將纖維廢料存放在一個或多個料斗1010中。纖維廢料例如可以包括從經(jīng)過模制或切割的其它吸音板或多孔松散吸音劑到特定形狀以適合特定應用的轉變中得到的截料或邊角料。這些材料的邊角料一般將包含有一定比例的高熔點熱塑性纖維和用作粘接劑的低熔點粘性纖維。替代地，該廢料可包括天然纖維和粘性纖維。粘性纖維往往可以包括雙組分CoPET/PET、PE/PET、PP/PET、PA/PET等纖維。替代地，SFR可以包括其它合適的低熔點聚合纖維例如PE或PP作為切段纖維或者作為粘合劑粉末的低熔點聚合物。例如，聚丙烯地毯纖維可以用作熱塑性粘性纖維的源。作為另一例子，廢料可以包括層壓在纖維網(wǎng)的一側或兩側的聚乙烯膜。尺寸減小過程產(chǎn)生出聚乙烯(PE)薄片和短纖維的混合物。在該例子中，PE薄片可以用作在TSFNW材料中的粘接劑。因為不同的廢料可包含不同比例的不同纖維，所以來自不同材料的纖維混合物可以用來在再生纖維材料中獲得所期望比例的粘接劑材料。例如，纖維廢料可以包括多種雙組分纖維，并且每一種雙組分纖維具有芯部材料和比芯部具有更低熔點的外鞘材料，以便于將雙組分纖維粘結到其它纖維。一種纖維材料可以包括例如50%粘性雙組分纖維，而另一種纖維材料可以包含例如20%粘性雙組分纖維。因此，兩種纖維廢料的50/50混合物在所得到的SFR中將具有35%的纖維組分。SFR的特別優(yōu)點在于，它能夠很容易與其它廢料流或填充物混合，從而可以采用用來為無紡材料的生產(chǎn)賦予合適的粘接特性所需的最少量粘接劑獲得相對均勻的混合物。在可選的步驟115處，纖維廢料的一些或全部可以使用粉碎機1015來粉碎，或者以其它方式大致切割成小碎片。例如可以采用單軸粉碎機例如商業(yè)可得到Wkrma ZffS 1000或ZWS 800粉碎機來進行粉碎。在步驟120，例如采用切碎機1020例如從德國的I3aIlmarm商業(yè)可得到的 "Original I^allmarm”型PS4切碎機來將廢料磨制，從而生產(chǎn)出適中至短長度的纖維。這些適中長度至短長度的纖維可具有例如為10到20mm、或者從4到12mm、或者從2到6mm、或者更小的長度。在本申請的上下文中，對于通過磨制生產(chǎn)出的纖維意指單獨纖維或成團、粘接或成組的纖維或者兩者都有。為了生產(chǎn)出更短的纖維，尺寸減小的第一階段可以更慢進行，并且在切碎機1020 中可以采用更小的篩子，這會消除對進行尺寸減小的任何其它階段以獲得從適中長度到短長度的纖維的必要。替代地，為了實現(xiàn)更高的生產(chǎn)率，然后在步驟125處通過切碎機1020 的另外部分在尺寸減小的第二階段中將適中的短纖維磨制。兩階段切碎機1020可以包括氣動輸送系統(tǒng)，以在切碎機1020的第一階段/部分和切碎機1020的第二階段/部分之間輸送材料。另外，兩階段切碎機1020可以包括一個、兩個或多個筒倉或料斗，以便在材料被切割之前或之后保存該材料。在圖10的生產(chǎn)示意圖中顯示出用于暫時存儲磨制纖維的三個存儲筒倉1030。替代地，可以通過其它合適的存儲裝置例如袋子或包來代替存儲筒倉 1030。切碎機1020在任一或兩個階段處還可以包括自動除塵系統(tǒng)。在步驟125處，可以在切碎機1020的第二階段中將適中長度的纖維進一步磨制以生產(chǎn)出更短的纖維。通過該第二磨制步驟生產(chǎn)出的短纖維長度可小于大約6mm，并且一些纖維足夠短以有效地構成灰塵顆粒。根據(jù)所期望的材料特性，該灰塵會被剩下的短纖維吸附或保持。通過該第二磨制步驟生產(chǎn)出的短纖維的平均長度例如可以在大約Imm和大約6mm 之間。替代地，短纖維的平均纖維長度可以在大約2mm和大約5mm之間。雖然在步驟120 和可選的步驟125中的磨制用來生產(chǎn)短纖維(它可以包括未分開的纖維的組)，在從磨制中得到的再生纖維材料中可以包括其它長度和/或尺寸的纖維或顆粒，例如足夠小以構成粉末的顆?；蛘咦銐虼笠詷嫵蓮秃衔锘虺蓤F纖維材料的小片或薄片的顆粒。大顆粒會保留在切碎機1020的主腔室內以便進一步尺寸減小，因為它們沒有穿過篩子。在步驟130處SFR通過篩子中的洞和應用通過篩子的抽吸與較大的顆粒分離。因此，在步驟130處例如通過篩分使得短纖維(和較小的顆粒)與磨制的研碎邊角料的(大顆粒)剩余部分分離?？刹捎妙w粒分離器1025來進行該方法的這個步驟。步驟130還可以包括例如采用氣旋式分離器從磨制廢料中抽出灰塵顆粒并且將灰塵顆粒輸送給過濾袋。 步驟130可以與步驟120和/或125同時進行。在步驟135處可以將在步驟130處所抽取的SFR存儲在一個或存儲筒倉1030中。在步驟140處，必要時或期望的話，例如可以通過混合或攙和向SFR加入添加劑， 以便在步驟145處在纖維網(wǎng)成形之前處理或補充SFR。這些添加劑例如可以包括抗菌物質；阻燃物質；熱塑性樹脂；熱固性樹脂；礦物填充劑；粘合劑粉末；以及其它切段纖維，包括熱塑性粘性切段纖維。如圖10所示，可以在混合器1040中將添加劑1038與SFR組合。
15如果加入其它切段纖維例如純纖維1036，則處理系統(tǒng)1000還可以包括拆包機1032，以便將松散切段纖維包打開并且將它們設置在供料料斗1034中。然后將純纖維1036輸送到混合器1040中。在步驟145處，例如通過分散、機械成形或氣流成網(wǎng)工藝將SFR與任意的添加劑一起形成為纖維網(wǎng)?？梢酝ㄟ^包括設置在成形帶上方的針覆蓋輥的纖維分散裝置1046來進行分散， 并且通過其中包含有SFR的供料料斗1041從混合器1040中供給出。SFR分散成實現(xiàn)短纖維大致均勻分布。用于使得再生纖維材料分散的合適裝置從德國的Techno Partners商業(yè)可得到。在纖維分散之后可以采用第二或第三分散裝置，以將各種填充劑或粘合劑粉末加入到纖維網(wǎng)的表面上。在一些實施方案中，可以使用纖維網(wǎng)成形機1050(例如從丹麥的R)rmfiber和奧地利的Oerlikon可得到)通過氣流成網(wǎng)工藝成形到位于多孔(網(wǎng)眼)輸送裝置(有時被稱為成形帶)上的纖維網(wǎng)中。在采用鼓風機1045提供的氣流中將SFR轉移到纖維網(wǎng)成形機1050上。通過輸送裝置進行抽吸以在熱粘接之前使得纖維網(wǎng)強化。氣流成網(wǎng)的纖維網(wǎng)的缺點在于，細小顆粒例如灰塵以及任何所期望的填充物會容易形成分層而不是均質的結構，從而導致在材料的整個深度上纖維網(wǎng)密度改變。該工藝的另一個缺點在于，非常細小的纖維顆粒會通過網(wǎng)眼抽出，而不是保留在纖維基材內，這樣它們可以提高氣流阻率特性。在一些實施方案中，可以通過只是采用鼓風機而不是在氣流成網(wǎng)工藝期間施加任何抽吸來減輕這種作用，由此實現(xiàn)了在形成基材中顆粒的相對自然分布。采用預成形纖維網(wǎng)來形成無紡材料也會是有用的，該預成形網(wǎng)可以用作過濾器或保持層以保持細小顆粒。預成形纖維網(wǎng)的使用還可以在氣流成網(wǎng)過程期間使得細小短纖維保持在適當位置，從而它們不會被鼓風機1045吹掉。其它實施方案還涉及通過機械纖維網(wǎng)成形工藝例如從意大利的Bettarini和 krafini可以獲得的Bemaformer工藝來形成SFR纖維網(wǎng)。機械形成的纖維網(wǎng)的優(yōu)點在于， 細小顆粒、灰塵和任何所期望的填充物可以在纖維網(wǎng)成形之前結合到SFR混合物中，并且保持在纖維基材內，從而導致更加均勻的纖維復合物。在步驟145處的纖維網(wǎng)成形之后，根據(jù)該纖維網(wǎng)所期望的應用，可以將纖維網(wǎng)強化。在期望低密度無紡材料的一些實施方案中，采用熱粘接爐1055在步驟150處通過貫氣粘接使得纖維網(wǎng)強化。貫氣粘接通常提供了良好的加熱標準，但是例如還可以通過在熱粘接爐1055中的帶提供最小的壓縮量，這足以實現(xiàn)無紡材料的強化同時還確保了該材料具有低的密度。作為貫氣粘接的替代方案，可以采用蒸氣或紅外線輻射來提供實現(xiàn)粘接所需的加熱。在一些實施方案中，可以采用各種加熱技術的組合。在期望高密度無紡材料的實施方案中，可以通過在壓縮裝置1060中在步驟160處加熱和壓縮纖維網(wǎng)來強化纖維網(wǎng)并且使之致密化。例如這可以通過包括使之穿過輥子例如重型輥或夾輥的機械壓縮來實現(xiàn)。壓縮裝置可以采用雙帶層疊壓縮，并因此可以為平床層壓裝置。在一些實施方案中，通過在帶的與纖維網(wǎng)接觸的區(qū)域處通過輥子作用每個帶以控制所施加的任何壓縮程度?？梢圆捎媒佑|加熱或冷卻構件來對SFR纖維網(wǎng)進行加熱或冷卻。在一些實施方案中，接觸加熱/冷卻構件沿著與纖維網(wǎng)接觸的帶例如平床層壓裝置的帶的長度設置。在步驟160處，將結合有短纖維的SFR纖維網(wǎng)加熱以將材料粘接，從而形成具有合適機械性能的穩(wěn)定可控的纖維網(wǎng)。因此，根據(jù)工藝設定，方法100能夠生產(chǎn)出可變密度和厚度的TSFNW。 最終TSFNW的密度通過壓縮的程度來控制。低密度TSFNW將具有相對低的氣流阻力。隨著無紡材料的密度增大，氣流阻力增大。該材料的氣流阻率將通常保持恒定。但是，對于密度更高的材料而言，氣流阻力會由于粘接劑流動并且填充在無紡材料的纖維結構內的孔隙和間隙空間而增大。如上所述，可以采用貫氣粘接工藝來粘接相對低密度的TSFNW。為了實現(xiàn)特定的厚度，可能必須在線校準該厚度，這可以采用包括雙帶貫氣粘接爐的熱粘接爐1055來實現(xiàn)。 替代地，通過在熱粘接爐1055的出口處施加一定量的機械壓縮來對熱纖維網(wǎng)進行校準。也可以采用包括雙帶層壓/壓縮線例如從德國的TPS可得到的壓縮裝置1060來形成低密度板。但是，可實現(xiàn)的吸音板的厚度受到熱進入SFR層的芯部中的滲透的限制。高密度TSFNW可以替代地在貫氣粘接之后通過壓縮裝置1060壓制低密度板來形成?？梢酝ㄟ^適當?shù)卣{節(jié)壓縮裝置1060的壓輥設定來在熱粘接爐1055的出口處將熱纖維網(wǎng)壓制成預定的厚度和密度?？梢酝ㄟ^使短纖維再生材料纖維網(wǎng)通過例如從瑞士的khaetti或者從德國的 TPS可得到的雙帶層壓/壓縮線(如壓縮裝置1060)來形成高密度板。在一些實施方案中，短纖維可以通過用于形成短纖維的纖維網(wǎng)的合適工藝例如前面所述的那些工藝來形成，以形成短纖維再生材料的相對均勻分布質量。例如，短纖維再生材料可以均勻分布在實心或網(wǎng)眼的涂有聚四氟乙烯(PTFE)的輸送帶上以生產(chǎn)出達100% SFR制成的TSFNW材料。在一些實施方案中，將短纖維形成到預成形纖維網(wǎng)上，該纖維網(wǎng)包含相對長和中等長度的纖維例如長度為30mm至IOOmm的纖維，并且可以包括一部分雙組分纖維。因為SFR 可選擇為包括大致已知比例的熱塑性纖維，所以預成形(“載體”)纖維網(wǎng)不必具有像在沒有向從邊角料中獲得的SFR中添加熱塑性纖維的情況下將會必須的高比例的雙組分纖維。 雙組分纖維在載體纖維網(wǎng)中的量的減小會降低載體纖維網(wǎng)的制造成本。在其它實施方案中，可以將SFR施加到無紡、編織或紡織織物的預成形纖維網(wǎng)上， 該織物主要用作支撐體以將SFR纖維網(wǎng)運送通過粘接過程，并且可能作為裝飾表面層。根據(jù)預成形纖維網(wǎng)的材料組分以及加入到纖維網(wǎng)中的SFR量，SFR可以構成在 TSFNW重量的大約5%和大約99%之間。替代地，SFR可構成在重量的大約10%和大約80% 之間、或者大約20%和大約60%之間，或者替代地，再生纖維材料可以構成在TSFNW重量的大約30%和大約40%之間。結合有短纖維的SFR纖維網(wǎng)的粘接可以在大約100和大約220°C之間的溫度下進行。預成形纖維網(wǎng)和再生纖維材料待被加熱的溫度可以根據(jù)在邊角料中以及在預成形纖維網(wǎng)中的熱塑性纖維的具體種類或者在步驟140處加入的其它熱塑性粘接劑而改變。在步驟150至160(適當?shù)脑?處使得纖維網(wǎng)致密化之后，粘接并且被致密化的纖維網(wǎng)在步驟165處通過重繞機構或壓面機/層疊機1065纏繞成卷或者切割成片以便隨后在所期望的應用中使用。例子下面的例子提供成例示本發(fā)明，而且不被解釋成以任意方式在其上進行限制。本發(fā)明的所有變型、變化和調整都意于落入在所附權利要求的等同方案的意圖和范圍內。
在下面的例子中，從混和切割纖維廢料的選擇中制備出SFR試樣。在配備有12mm 篩子的“Original PalImann”型PS4 Pallmann切碎機中通過減小尺寸的第一階段來加工纖維廢料。其然后通過如在具體例子中所述的通過配備第二更小篩子的另一“Original Pallmann"Μ PS4 I3aIlmann切碎機進行尺寸減小的第二階段。經(jīng)磨制的廢料產(chǎn)生出尺寸范圍等于和小于篩子的網(wǎng)眼尺寸的顆粒。然后采用配備有Rotary Brush System (旋轉刷系統(tǒng))的TPS纖維分散裝置將纖維廢料分散到實心成形帶上。采用TPS Thermofix 型24 TL 4/40 2/40 57 SGT SGB 2NR ISR高壓縮層壓裝置將該材料粘接和壓縮，從而生成具有不同容積密度的試樣。采用兩種方法中的一種來改變試樣的密度。首先，可以通過制造出相同厚度的試樣并且改變分散到成形帶上的SFR量來改變密度。替代地，可以通過將大約相同量的SFR分散到帶上但是改變壓縮程度來改變密度，從而生產(chǎn)出不同厚度的試樣。無紡材料的最終厚度部分取決于所采用的機器間隙。如在下面例子中所指定，壓縮輥被設定為特定的機器間隙。但是，該輥受到彈簧加載以允許SFR層進入到該機器。因此，如果相對大量的SFR分散到成形帶上，則最終的無紡產(chǎn)品會比機器間隙更厚。采用夾壓輥來在生產(chǎn)期間向一些試樣施加壓力。兩個夾壓輥中的每一個可以獨立地接合以向試樣施加壓力。對于所生產(chǎn)的大部分試樣而言，僅一個夾壓輥用于向試樣施加大約3巴(300kPa)的壓力。但是，對于例子3的試樣;3B，采用兩個夾壓輥，并且每個輥施加大約6巴(600kPa)的壓力。根據(jù)ASTM C522-87測量出所生產(chǎn)出的試樣的氣流阻率。例子1再生材料類型Cl為從包括按照如表1中所示的近似比例的組分的切割纖維材料中制備出的基本上開放的SFR。如上所述并且表征出試樣。在SFR制備期間，使材料通過 6mm畐Ij蹄。表 權利要求
1.一種形成無紡材料的方法，所述方法包括接收包括熱塑性纖維的纖維材料；加工所述纖維材料以生產(chǎn)出短纖維；將所述短纖維加入到預成形纖維網(wǎng)上；并且加熱和可選地壓縮所述預成形纖維網(wǎng)以形成無紡材料。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述纖維材料包含纖維廢料。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中所述無紡材料包含可熱成形的短纖維無紡材料。
4.如權利要求3所述的方法，其中所述可熱成形的短纖維無紡材料包含熱塑性粘接劑。
5.如權利要求3或4所述的方法，其中所述可熱成形的短纖維無紡材料包含熱固性粘接劑。
6.如權利要求1至5中任一項所述的方法，其中所述無紡材料具有選定的氣流阻率。
7.如權利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述加工包括磨制所述纖維材料。
8.如權利要求7所述的方法，其中通過磨制生產(chǎn)出的所述短纖維具有小于大約12mm長度、可選地小于大約6mm長度的平均長度。
9.如權利要求1至8中任一項所述的方法，其中所述加工包括將所述纖維材料磨制至中等長度纖維并然后磨制所述中等長度纖維以生產(chǎn)出所述短纖維。
10.如權利要求1至9中任一項所述的方法，其中所述短纖維構成所述無紡材料重量的 5%和小于100%之間。
11.如權利要求10所述的方法，其中所述短纖維構成所述無紡材料重量的20%和60% 之間。
12.如權利要求11所述的方法，其中所述短纖維構成所述無紡材料重量的30%和40% 之間。
13.如權利要求1至12中任一項所述的方法，其中所述無紡材料形成為具有0.20mm和 5mm之間的厚度。
14.如權利要求13所述的方法，其中所述厚度在0.25mm和4mm之間。
15.如權利要求1至14中任一項所述的方法，其中所述加入包括將所述短纖維分散在所述預成形纖維網(wǎng)中。
16.如權利要求1至15中任一項所述的方法，還包括將一種或多種添加劑加入到所述短纖維中以在將所述短纖維加入到所述預成形纖維網(wǎng)之前對所述短纖維進行處理。
17.如權利要求16所述的方法，其中所述一種或多種添加劑選自由抗菌物質、阻燃物質、礦物填充物、粘合劑粉末、天然纖維以及其它熱塑性纖維構成的組中。
18.如權利要求1至17中任一項所述的方法，其中所述纖維材料包括聚酯材料、聲學板材料和多孔松散吸音劑中的一種或多種。
19.如權利要求1至18中任一項所述的方法，其中所述無紡材料形成為具有在IOkg/ m3和200kg/m3之間的容積密度。
20.如權利要求1至18中任一項所述的方法，其中所述無紡材料形成為具有在200kg/ m3和2000kg/m3之間的容積密度。
21.如權利要求20所述的方法，其中所述容積密度在250kg/m3和1500kg/m3之間。
22.如權利要求1至18、20和21中任一項所述的方法，其中所述無紡材料形成為具有在大約275000瑞利/m和大約3000000瑞利/m之間的流阻率。
23.如權利要求1至19中任一項所述的方法，其中所述無紡材料形成為具有在大約 400瑞利/m和大約275000瑞利/m之間的流阻率。
24.如權利要求1至23中任一項所述的方法，還包括篩分所加工的纖維材料以將灰塵從所述纖維材料中去除。
25.松散再生纖維材料，包括從包括熱塑性纖維的材料的邊角料中形成的短纖維，所述短纖維是通過磨制所述邊角料形成的并且具有小于大約12mm的平均長度。
26.如權利要求25所述的材料，其中所述短纖維的平均長度小于大約6mm。
27.如權利要求25或沈所述的材料，其中所述邊角料包括合成纖維材料、聚丙烯纖維材料、聚酯材料、聲學板材料和多孔松散吸音劑中的一種或多種。
28.如權利要求25至27中任一項所述的材料，其中所述短纖維通過在磨制之前將邊角料切碎來形成。
29.如權利要求25至洲中任一項所述的材料，還包括一種或多種添加劑，以便對加入到預成形纖維網(wǎng)中的所述短纖維進行處理。
30.如權利要求四所述的材料，其中所述一種或多種添加劑選自由抗菌物質、阻燃物質、礦物填充物、粘合劑粉末、天然纖維以及其它熱塑性纖維構成的組。
31.一種無紡材料，其包含如權利要求25至30中任一項所述的再生纖維材料。
32.—種無紡材料，其包括 經(jīng)壓縮的纖維網(wǎng)；以及在所述纖維網(wǎng)中的再生纖維材料，所述再生纖維材料包含具有小于大約12mm的平均長度的短纖維，所述短纖維構成在所述無紡材料重量的大約5%和小于100%之間。
33.如權利要求32所述的無紡材料，其中所述無紡材料包括可熱成形的短纖維無紡材料。
34.如權利要求33所述的無紡材料，其中所述可熱成形的短纖維無紡材料包括熱塑性粘接劑。
35.如權利要求33或34所述的無紡材料，其中所述可熱成形的短纖維無紡材料包括熱固性粘接劑。
36.如權利要求32至35中任一項所述的無紡材料，其中所述無紡材料具有選定的氣流阻率。
37.如權利要求32至36中任一項所述的無紡材料，其中所述短纖維的平均纖維長度小于大約6mmο
38.如權利要求32至37中任一項所述的無紡材料，其中所述短纖維構成在所述無紡材料重量的20%和60%之間。
39.如權利要求38所述的無紡材料，其中所述短纖維構成在所述無紡材料重量的30% 和40%之間。
40.如權利要求32至39中任一項所述的無紡材料，其中所述無紡材料形成為具有在大約0. 20mm和大約5mm之間的厚度。
41.如權利要求40所述的無紡材料，其中所述厚度在大約0.25mm和大約4mm之間。
42.如權利要求32至41中任一項所述的無紡材料，其中所述無紡材料形成為具有在大約10kg/m3和大約200k g/m3之間的容積密度。
43.如權利要求32至41中任一項所述的無紡材料，其中所述無紡材料形成為具有在大約200kg/m3和大約2000kg/m3之間的容積密度。
44.如權利要求43所述的無紡材料，其中所述容積密度在大約250kg/m3和大約 1500kg/m3 之間。
45.如權利要求32至41、43和44中任一項所述的無紡材料，其中所述無紡材料形成為具有在大約275000瑞利/m和大約3000000瑞利/m之間的流阻率。
46.如權利要求32至42中任一項所述的無紡材料，其中所述無紡材料形成為具有在大約400瑞利/m和大約275000瑞利/m之間的流阻率。
47.如權利要求32至46中任一項所述的無紡材料，還包述一種或多種添加劑，其選自由抗菌物質、阻燃物質、礦物填充物、粘合劑粉末、天然纖維以及其它熱塑性纖維構成的組。
48.一種形成無紡材料的方法，所述方法包括 接收包含熱塑性纖維的纖維材料；加工所述纖維材料以生產(chǎn)出短纖維；將所述短纖維近似地均勻地分布在輸送裝置上以形成短纖維層；以及將所述短纖維層加熱以形成無紡材料。
49.如權利要求48所述的方法，其中所述纖維材料包含纖維廢料。
50.一種通過權利要求48或49的方法形成的無紡材料。
51.如權利要求50所述的無紡材料，其中所述無紡材料包含可熱成形的短纖維無紡材料。
52.如權利要求51所述的無紡材料，其中所述可熱成形的短纖維無紡材料包含熱塑性粘接劑。
53.如權利要求51或52所述的無紡材料，其中所述可熱成形的短纖維無紡材料包含熱固性粘接劑。
54.如權利要求50至53中任一項所述的無紡材料，其中所述無紡材料具有選定的氣流阻率。
55.一種形成無紡材料的方法，所述方法包括 接收纖維材料；加工所述纖維材料以生產(chǎn)出短纖維；將所述短纖維分布在一個區(qū)域上以形成前體纖維網(wǎng)；以及將所述前體纖維網(wǎng)的短纖維中的至少一些粘接在一起以形成無紡材料。
全文摘要
一種形成無紡材料的方法，該方法包括接收包含熱塑性纖維的纖維材料；加工所述纖維材料以形成短纖維；向預成形纖維網(wǎng)中加入所述短纖維；并且加熱和可選地壓縮所述預成形纖維網(wǎng)以形成無紡材料。
文檔編號D04H1/70GK102308039SQ200980156115
公開日2012年1月4日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權日2008年12月4日
發(fā)明者A·J·艾登, M·H·基爾茨科夫斯基, M·W·科特斯, P·J·吉邦斯 申請人:埃曼8股份有限公司