На основании анализа волокнистого сырья, а также с учетом сырьевой базы вторичных отходов и первичных волокон сделан вывод о возможности создания разнообразных смесок на основе синтетических волокон.
Синтетические волокна обладают устойчивостью к гниению, неогнеопасны. Для изготовления иглопробивных объемных материалов предпочтительно использование полиэфирных, полиакрилонитрильных, полиамидных волокон. Нетканые материалы с применением полиэфирных волокон обладают лучшей устойчивостью к нагреванию и ультрафиолетовому излучению, полиамидные волокна придают стойкость к многократным деформациям, истиранию, старе¬нию, полиакрилонитрильные волокна улучшают акустические свойства. Поливинилхлоридные волокна значительно улучшают акустические свойства и обладают самым низким коэффициентом теплопроводности, но при этом они сильно подвержены усадке. Их следует вводить в смески для получения шумопоглощающих прокладочных материалов, не предназначенных для даль¬нейшей переработки (дублирования, формования) в процентном соотношении нe более 20%. Восстановленная шерсть способствует улучшению теплоизоля¬ционных свойств материала, но является негрибоустойчивой, в связи с чем нерационально применять ее в количествах более 30% смески.

Сырьевая база вторичных ресурсов в настоящее время является достаточ¬но широкой, т.к. на предприятиях – производителях нитей, тканей, текстильных изделий имеется значительное количество синтетических отходов в виде текстильных обрезков, нитей, отходов искусственного меха и т.д. Для изготовления иглопробивных материалов пригодны все эти виды сырья после соответствующей обработки.

В качестве шумопоглощающих и теплоизоляционных материалов для автомобильной промышленности рекомендуется применять материалы с поверхностной плотностью 400-800 г/м2., толщиной 4-8мм, неогнеопасные, грибостойкие. Эти материалы могут применяться как прокладочные шумопоглощающие для легковых и грузовых автомобилей, а также в качестве основ для изготовления дублированных материалов с полимерным (поливинилхлоридным) или битумным покрытием, а также для изготовления формованных деталей с текстильным и полимерным покрытием или без покрытия.

Нетканые материалы из смеси синтетических волокон могут применяться в автомобилестроении для изготовления формованных деталей с небольшой вытяжкой, если они подверглись пропитке, в частности латексной дисперсией СКС-65ГП или другими видами пропитки.

Для применения в автомобиле рекомендуется комплексное использование шумопоглощающих (однослойных) и звукоизоляционных (многослойных) материа¬лов, что позволяет значительно снизить уровень внутреннего шума в транс¬портном средстве и повысить комфортность езды для пассажиров и водите¬ля. Выбор нетканых объемных материалов для снижения уровня внутреннего шума в автомобиле основан на отборе материалов с наибольшим коэффициенте звукопоглощения в соответствующем диапазоне частот 250-6300Гц. Обычно шумопоглощающие материалы и звукоизоляционные материалы устанавливают в автомобиле после нанесения мастик, битумных прокладок. На пол автомобиля могут быть установлены комплекты, включающие слои нетканого материала, битумный слой, резиновый коврик или ковровое покрытие.

Для применения в качестве основы под линолеум, применяемый в строи¬тельстве следует использовать материал, включающий полиамидные волокна (для упрочнения), полиэфирные (для придания устойчивой формы), поверхност¬ная плотность 400-550г/м2, неогнеопасные, грибостойкие. Прочность материала не должна быть менее 100Н, т.к. это обеспечит нанесение слоя ПЕ ПВХ покрытия для изготовления линолеума. Имеет также значение наименьшая неровнота материала, т.к. толщина готового материала должна быть равно¬мерна по всему материалу.

Для изготовления нетканых материалов, предназначенных для автомобильной и строительной промышленности могут применяться разнообразные смески волокон при их соответствии техническим требованиям заказчика, для чего необходимо проводить периодические испытания новых нетканых материалов на комплекс физико-механических и акустических показателей.

В связи с постоянным ростом строительства растет потребление напольных покрытий, в том числе теплоизоляционного линолеума. Применение, нетканых материалов обеспечивает хорошую теплоизоляцию, позволяет снизить звукопроницаемость перекрытий в домах. Основным требованием к основам под линолеум является грибоустойчивость основы, неогнеопасность. Кроме того необходимо снизить поверхностную плотность с целью упрощения работ по укладке линолеума и снизить расход сырья.

В настоящее время в автомобилестроении перспективным является направление изготовления деталей путем формования. Формование осуществляется, путем горячего прессования различных материалов с целью создания несущей конструкции(например, полка задка). С целью опробования возмож¬ности формования небольших деталей с незначительной вытяжкой была наработана партия материала, состоящего из отходов синтетических веществ с пропиткой латексом СКС-65ГП. Подготовленный материал подвергался формованию. Результаты опробования показали возможность применения нетканого материала с латексной пропиткой для формования деталей. Детали из нетканого материала с пропиткой подвергали длительному вылеживанию с целью определения формоустойчивости. Материал в плоском виде пригоден для использования взамен применяемого на автозаводах картона в отдельных деталях интерьера.

Коэффициент звукопоглощение и прочность в каждом отдельном случае с учетом эксплуатационных условий.
Разработка теплошумозащитных материалов для автомобилестроения проводится по 3 основным направлениям:

- создание, однослойных прокладочных звукопоглощающих материалов, - разработка плоских многослойных материалов,
- создание формованных деталей из материалов с пропиткой или с низкоплавкими волокнами.

Все эти виды материалов применяют на легковых и грузовых автомобилях, чтобы снизить уровень внешнего и внутреннего шума и улучшит комфортные условия для водителя.
Для изготовления многослойного материала с полимерным покрытием (типа - ВИК-НТ) были наработаны опытные партии. На основе опытных партий нетканых материалов изготовлены опытные партии с полимерным ПВХ покрытием по следующему режиму:
Температура барабана – 135°С
Температура под теном -130 С
Скорость движения материала – 6 мин.
Промазочная паста ПВХ-Е-66, ДОФ, пигменты, мел, стеарат кадмия. Результаты сравнительных испытаний по звукопоглощению материалов приведены:

Наработка ОПЫТНЫХ партий по оптимальным вариантам, проведение сопоставимых испытаний серийных и опытных материалов на соответствие техническим требованиям заводов-потребителей. Выдача рекомендаций по применению теплошумопоглащающих материалов в различных отраслях промышленности.
Поскольку автомобильная промышленности является одним из основных потребителей объемных нетканых материалов, наработка - опытных партий по выбранным вариантам проводилась с учетом требований автозаводов:

Коэффициент теплопроводности - не более 0,052 Вт/мК
Грибоустойчивость - не более 3 баллов
Горючесть - не более 100 мм/мин

По результатам акустических испытаний отмечено, что наилучшими свойства обладают нетканые материалы из ПВХ волокон, однако материалы из этого сырья являются неустойчивыми к нагреву. В связи с этим ПВХ волокно лучше использовать как добавку в смески для улучшения акустических свойств и теплопроводности. В общем случае увеличение содержания синтетических волокон приводит к увеличению прочности материала, но отрицательно влияет на его теплопроводность, в связи с чем в смеси необходимо добавлять восстановленную шерсть. Увеличение плотности и глубины прокалывания повышает поверхностную плотность полотна, что приводит к снижению его возду-хопроницаемость, которая оказывает влияние на изменение эксплуатационных свойств нетканого материала (теплопроводность и звукопоглощение). Добавление полиэфирного волокна в смески позволяет повысить из формоустойчивость, что позволяет создавать формованные детали. Для улучшения акустических и прочностных свойств необходимо введение в смески различных синтетических волокон. Так, введение 10-30% ПВХ волокон позволяет получить материалы с повышенной объемностью, а введение полиамидных волокон - увеличить прочность. Однако, при введении полиамидных волокон следует учитывать их электризуемость, а также трудности резки нетканого полотна при изготовлении деталей.
Таким образом, оптимальными вариантами являются те, в которых введена смесь синтетических воловон и шерсти, что также позволяет использовать разнообразное вторичное сырье и в конечном счете удешевить готовую продукцию.

Проведены сравнительные испытания для определения влияния толщины материала на акустические показатели



Зависимость коэфициента звукопоглащения от толщины нетканого материала
1-полотно нетканое из ПВХ волокон (толщина 12 мм)
2-полотно нетканое из ПВХ волокон (толщина 8 мм)

Определение горючести

Необходимо для всех нетканых материалов, применяемых в автомобилестроении. Согласно требований к неогнеопасным относят материалы, у которых скорость горения меньше 100 мм/мин. При такой скорости горения обеспечивается эвакуация пассажиров из автотранспортного средства при возгорании.

При заданной температуре образцы прогревают в термошкафу в течение 1 часа, после чего они охлаждались до комнатной температуры и измерялись. Если внешний вид не изменился, а линейные размеры не изменились более чем на 4%-материал выдержал испытания.

Важным показателем шумопоглощающих материалов является биостойкость, которая характеризует устойчивость изделия к воздействию микроорганизмов. Сущность показателя заключается в ВЫДЕРЖивании изделий, зараженных спорами плесневых грибов в оптимальных условиях для развития этих грибов с последующей оценкой грибоустойчивости.

Важнейшим показателем шумопоглощающих материалов является коэффициент звукопоглощения- отношение доли звуковой энергии, поглощаемой материалом со всей звуковой энергии, падающей на поверхность.
Объемные волокнистые материалы обладают большим количеством пор,
образуемых сплетенными волокнами, в связи с чем звуковые волны, падающие на их поверхность приводят в колебание воздух, находящийся в этих порах. При этом из-за трения между материалом и воздухом, часть энергии звуковых волн преобразуется в тепловую, что и приводит к затуханию звука. Для улучшения эффективности звукопоглощения толщину звукопоглощающего материала следует увеличивать, либо материал при эксплуатации установить зазором между ним и деталью.
Вследствие высокой пористости объемных иглопробивных материалов они имеют малый коэффициент теплопроводности (0,04/0,05 ккал/мчасград). Чем меньше объемный вес, тем выше теплоизоляционные качества материалов.

Введение в состав смески восстановленной шерсти улучшает теплошумоизоляцию материала, однако подвержено воздействию микроорганизмов, т.к. жировые вещества, находящиеся на поверхности шерсти способствует развитию грибков. Грибоустойчивость является одной из важнейших характеристик материалов, поэтому следует учитывать, что вискозное волокно сильно подвержено воздействию грибков, также как и хлопок, а полиамидное волокно практически устойчиво к воздействию плесени.

Так выглядит шерсть восстановленная стандарта 40В в качестве готовой продукции перед потреблением: