專利名稱：包括網(wǎng)片層的多層吸聲結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多層吸聲結(jié)構(gòu)，其包括第一微穿孔膜、第二微穿孔膜以及夾在第 一和第二微穿孔膜之間的網(wǎng)片層。
背景技術(shù)：
各種吸聲材料用于許多不同的吸聲學(xué)科中。例如，吸聲材料經(jīng)常用于電氣和電子 設(shè)備。隨著不斷地強(qiáng)調(diào)要降低此類設(shè)備的尺寸和成本，薄且柔韌的吸聲材料是理想的。對(duì) 于電氣和電子設(shè)備而言，電磁屏蔽性能也會(huì)是理想的。因此理想的是提供這樣的吸聲材料，其能夠吸收寬頻率范圍的聲音，薄(即使在 包括背襯空隙的情況下)，并且可具有電磁屏蔽性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種多層吸聲結(jié)構(gòu)，其包括第一微穿孔膜、第二微穿孔膜以及夾在第 一和第二微穿孔膜之間的網(wǎng)片層。所述多層吸聲結(jié)構(gòu)可相對(duì)薄(例如，其總厚度可為約50 微米至1500微米或約80微米至1000微米)；并且其可允許使用相對(duì)薄(例如，約Imm至 約20mm或約Imm至約IOmm)的背襯空隙。所述多層吸聲結(jié)構(gòu)可對(duì)各種頻率進(jìn)行有效吸聲。 另外，在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的多層吸聲結(jié)構(gòu)可具有增強(qiáng)的電磁屏蔽性能。所述多層吸聲 結(jié)構(gòu)可用在相對(duì)有限或者窄的空間中，如各種類型的電氣和電子設(shè)備等中經(jīng)常遇到的那些 相對(duì)有限或者窄的空間。因此，本文在一個(gè)方面公開了一種多層吸聲結(jié)構(gòu)，其包括具有微通孔的第一微穿 孔膜、具有微通孔的第二微穿孔膜以及夾在第一和第二微穿孔膜之間的網(wǎng)片層。本文還公開了一種吸聲方法，其包括以下步驟提供多層吸聲結(jié)構(gòu)，所述多層吸聲 結(jié)構(gòu)包括具有微通孔的第一微穿孔膜、具有微通孔的第二微穿孔膜以及夾在第一和第二微 穿孔膜之間的網(wǎng)片層；將所述多層吸聲結(jié)構(gòu)設(shè)置在聲源和聲反射表面之間，使多層吸聲結(jié) 構(gòu)和聲反射表面之間存在背襯空隙。本文還公開了一種吸聲材料，其包括聲反射表面；多層吸聲結(jié)構(gòu)，所述多層吸聲 結(jié)構(gòu)包括具有微通孔的第一微穿孔膜、具有微通孔的第二微穿孔膜以及夾在所述第一和第 二微穿孔膜之間的網(wǎng)片層，所述多層吸聲結(jié)構(gòu)靠近聲反射表面設(shè)置，使多層吸聲結(jié)構(gòu)和聲 反射表面之間存在背襯空隙。上述本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容并非意圖描述本發(fā)明的每一個(gè)說明性實(shí)施例或每種實(shí)施 方式。以下附圖和具體實(shí)施方式
將更具體地舉例說明這些實(shí)施例。


圖1為本發(fā)明的多層吸聲結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。圖2為本發(fā)明的多層吸聲結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。圖3為本發(fā)明的多層吸聲結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的頂部剖面圖。
圖4為本發(fā)明的多層吸聲結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。圖5為具有各種背襯空隙(間隙)厚度的多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)的曲線圖。圖6為兩個(gè)微穿孔膜層的組合的吸聲系數(shù)和多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)的曲線圖。圖7為具有各種網(wǎng)目尺寸的網(wǎng)片層的多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)的曲線圖。圖和圖8b為具有各種材料的第一和第二微穿孔膜層的多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系 數(shù)的曲線圖。圖9為具有各種厚度的第一和第二微穿孔膜層的多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)的曲 線圖。圖10為具有各種材料的網(wǎng)片層的多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)的曲線圖。圖11為通過各種層合方法組裝的多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)的曲線圖。圖12為示出各種金屬網(wǎng)片的電磁屏蔽性能的曲線圖。雖然本發(fā)明可修改為各種修改形式和替代形式，其細(xì)節(jié)已通過舉例的方式在附圖 中示出并且將會(huì)作詳細(xì)描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，其目的并不是將本發(fā)明局限于所描述的具體 實(shí)施例。相反，其目的在于涵蓋所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修 改形式、等同形式和替代形式。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明的多層吸聲結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。在這一實(shí)施例中，多層 吸聲結(jié)構(gòu)100包括第一微穿孔膜102、第二微穿孔膜106以及夾在第一微穿孔膜102和第 二微穿孔膜106之間的網(wǎng)片層104。第一微穿孔膜102包括微通孔108，所述微通孔108呈 第一圖案并完全貫穿膜102。第二微穿孔膜106包括微通孔110，所述微通孔呈第二圖案并 完全貫穿膜106。在一個(gè)實(shí)施例中，微通孔108和110的直徑在約10微米至約200微米范 圍內(nèi)。在各種實(shí)施例中，微通孔108和110的密度為每平方米約77，500個(gè)孔至每平方米約 6，200, 000個(gè)孔；或者每平方米約620，000個(gè)孔至每平方米約3，100, 000個(gè)孔。在一個(gè)實(shí)施 例中，第一微穿孔膜102和第二微穿孔膜106各自具有每IOOcc約0. 1秒至每IOOCC約300 秒的透氣率(利用JIS-L-1906中概述的步驟，使用得自Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.的 格利式透氣率測(cè)定儀測(cè)得)。格利法中的透氣率值表示讓IOOcc的空氣穿過膜所花費(fèi)的時(shí) 間(秒 /IOOcc)。各膜中的微通孔可以為圓形或非圓形(例如，橢圓形、狹縫、正方形等)，并且可以 是規(guī)則或不規(guī)則的。在非圓形或不規(guī)則成形的微孔的情況下，術(shù)語(yǔ)“直徑”是指面積與非圓 形成形的微孔開口相同的圓形開口的直徑。微孔的尺寸也可以有差別。在這種情況下，直 徑是指膜中的總微孔群的平均直徑。第一微穿孔膜中的微通孔的直徑和間距可以與第二微 穿孔膜中的微通孔的直徑和間距相同或不同，如本文稍后所詳細(xì)說明的。第一微穿孔膜102和/或第二微穿孔膜106可包括(但不限于)具有柔韌性的 樹脂膜。可使用的示例性聚合物材料包括(但不限于)聚酯，例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)；聚碳酸酯；聚烯烴，例 如聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯；聚乙烯樹脂，例如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯或聚乙烯醇縮醛； 纖維素酯，例如三乙酸纖維素或醋酸纖維素。第一微穿孔膜102和第二微穿孔膜106的厚 度可以相同或不同，在一個(gè)實(shí)施例中其厚度各自為約10微米至約250微米。膜的每單位面積的重量不受限制，可以為每平方米約5克至每平方米約500克。網(wǎng)片層可由(但不限于)聚合物材料或金屬構(gòu)成。可使用的示例性聚合物材料包 括(但不限于)聚酯，例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或 聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)；聚烯烴，例如聚乙烯、聚丙烯或聚丁烯；尼龍，例如尼龍6或尼 龍6，6;或含氟聚合物，例如乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)或聚四氟乙烯(PTFE)?？墒褂?的示例性金屬包括(但不限于)銅、鋁、鐵、錫、鈦、鎳、鉛、鋅、銀、金及其混合物、共混物和/ 或合金?？墒褂玫奶囟ê辖鸢?例如)黃銅、青銅、不銹鋼、鈹銅或磷青銅。網(wǎng)片層的厚度不受限制，在一個(gè)實(shí)施例中可以為約30微米至約1000微米。膜的每 單位面積的重量不受限制，在一個(gè)實(shí)施例中可以為每平方米約5克至每平方米約1500克。如本申請(qǐng)中所用，術(shù)語(yǔ)“網(wǎng)片”是指呈矩陣或網(wǎng)形式的一組構(gòu)件(例如，纖維、繩 索、線、條、帶、撐條等)?？?例如)通過采用已有的纖維并將其編、織、系、纏和/或粘在 一起來形成此類網(wǎng)片?；蛘?，此類網(wǎng)片可(例如)這樣形成提供前體材料，并進(jìn)行模制、聚 合、交聯(lián)等，以直接(而非從已有各個(gè)纖維組裝網(wǎng)片)形成網(wǎng)(例如，網(wǎng)狀聚合物結(jié)網(wǎng))。在 金屬網(wǎng)片的特定情況下，金屬網(wǎng)片還可包括所謂的擴(kuò)張金屬(expanded metal)結(jié)構(gòu)。無(wú)論 形成方法如何，此類網(wǎng)片層通常包括這樣的結(jié)構(gòu)其兩個(gè)維度(例如，長(zhǎng)度和寬度)基本上 大于第三維度(厚度)，并且其物理強(qiáng)度和完整性足夠其作為獨(dú)立式幅材被處理(卷起、層
A絕nI 口寸乂。在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)片層包括完全貫穿網(wǎng)片層的厚度延伸的網(wǎng)孔105。網(wǎng)孔105的 尺寸和/或形狀可以均勻或者可以不均勻，并且可以為圓形或者非圓形。在一些情況下，網(wǎng) 孔可以為正方形(例如，如果其由大致垂直取向的織造線或構(gòu)件限定)。在一些情況下，網(wǎng) 孔可以不規(guī)則，并且/或者形狀和/或尺寸可變化。網(wǎng)孔105的平均直徑包括(但不限于)約0. OOlmm至約30mm、或約0. 02mm至約 20mm(術(shù)語(yǔ)“直徑”是指面積與實(shí)際網(wǎng)孔的面積相等的圓形開口的直徑)。在一些情況下， 特別是涉及大致正方形或大致矩形的網(wǎng)孔，網(wǎng)孔可通過橫跨開口的一個(gè)或兩個(gè)主(長(zhǎng))軸 的距離來表征(如對(duì)本文所述的某些網(wǎng)片所進(jìn)行的)。在這種情況下，當(dāng)然仍可以計(jì)算平均 (等同)直徑。此類網(wǎng)片還可以以構(gòu)成網(wǎng)片的纖維(例如，在聚合物纖維、織造紡織物等的情況 下，線，或者在金屬網(wǎng)片的情況下，線材)的(平均)橫截面尺寸來表征。此類纖維的橫截 面可相對(duì)均勻(例如，圓形、正方形等)，在這種情況下，單個(gè)參數(shù)(例如，在圓形橫截面的纖 維的情況下，纖維直徑)足以表征網(wǎng)片纖維?；蛘撸祟惱w維的橫截面可以不均勻(例如， 卵形、橢圓形或矩形)。在這種情況下，此類纖維可通過長(zhǎng)橫截面尺寸和短橫截面尺寸來表 征。本文使用的纖維的平均橫截面尺寸包括(但不限于)約20微米至約2mm。通過微穿孔膜與網(wǎng)片層的組合，即使使用相對(duì)薄的構(gòu)造和/或使用相對(duì)薄的背襯 空隙也可以實(shí)現(xiàn)極好的吸聲效果。盡管不希望受理論或機(jī)理的限制，但本發(fā)明的多層吸聲 結(jié)構(gòu)可以通過以下方法來吸收聲音例如通過膜的膜振蕩、通過微通孔中的空氣摩擦、或通 過這些機(jī)理的組合。另外，當(dāng)網(wǎng)片層包括金屬材料時(shí)，可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的電磁屏蔽性能。多層吸聲結(jié)構(gòu)100的層可通過任何已知的方法來制備。例如，可通過用帶針的輥 針刺來對(duì)第一膜進(jìn)行微穿孔，以形成微通孔。如果必要，針對(duì)此類針刺可使用壓料輥(支撐 輥)。為了穿孔以形成微通孔，可使用各種類型的針，并且如前所述，可實(shí)現(xiàn)和使用各種形狀的微通孔?？赏ㄟ^與第一膜相同的方式對(duì)第二膜微穿孔。如本文所公開的，第一微穿孔膜、網(wǎng)片層和第二微穿孔膜可以按照此順序設(shè)置 (即，網(wǎng)片層夾在兩個(gè)微穿孔膜之間)。在一個(gè)實(shí)施例中，它們可被布置成使得網(wǎng)片層的至 少一部分與第一和第二微穿孔膜的一部分接觸。在特定實(shí)施例中，它們可被布置成使得僅 網(wǎng)片層的一部分與第一和第二微穿孔膜接觸。這種構(gòu)型可導(dǎo)致在第一和第二微穿孔膜之間 至少在某些位置處存在附加空氣間隙(除了第一和第二微穿孔膜之間由于帶有其網(wǎng)孔的 網(wǎng)片的存在而提供的空氣間隙之外)。此類附加空氣間隙可進(jìn)一步改善吸聲效果。在一個(gè)實(shí)施例中，通過任何已知的層合方法(例如，干式層合、粘附、網(wǎng)裝固定或 縫合)將第一和第二微穿孔膜以及網(wǎng)片層經(jīng)層合設(shè)置(例如，附著)在一起。對(duì)于干式層 合，可以使用熱層合或不需要加熱(室溫下)的層合。對(duì)于粘附，可以使用(例如)利用壓 敏粘合劑、熱熔粘合劑、粘結(jié)劑或粘結(jié)帶的膠結(jié)。在具體實(shí)施例中，例如，通過僅在離散的位 置施加粘合劑使用點(diǎn)粘結(jié)。此類點(diǎn)粘結(jié)或附著(通過僅在所選位置的干式層合或者通過點(diǎn) 膠結(jié)、網(wǎng)裝固定、縫合等實(shí)現(xiàn))可有利地導(dǎo)致在第一和/或第二微穿孔膜的至少一部分與網(wǎng) 片層之間至少在某些位置處存在附加空氣間隙。此類附加空氣間隙可進(jìn)一步改善吸聲效^ ο參照?qǐng)D1，在某些實(shí)施例中，第一微穿孔膜中的微通孔的圖案可以不同于第二微穿 孔膜中的微通孔的圖案。因此，當(dāng)這樣兩個(gè)微穿孔膜鄰近網(wǎng)片層的相對(duì)表面布置以形成圖 1所示的夾層結(jié)構(gòu)時(shí)，第一和第二微穿孔膜中的微通孔將不會(huì)全部彼此對(duì)齊。即，在第一微 穿孔膜中的一些微通孔可與第二微穿孔膜中的微通孔成重疊關(guān)系的同時(shí)，第一微穿孔膜中 的至少一些微通孔將與第二微穿孔膜的實(shí)體部分(即，不包含微通孔的部分)成重疊關(guān)系。 另外，第二微穿孔膜中的至少一些微通孔可與第一微穿孔膜的實(shí)體部分成重疊關(guān)系。這種布置方式(本文中將其定義為第一微穿孔膜的通孔和第二微穿孔膜的通孔 包括非對(duì)齊圖案的術(shù)語(yǔ))區(qū)別于涉及對(duì)齊圖案的布置方式。對(duì)齊圖案(下面進(jìn)一步描述) 可以(例如)這樣實(shí)現(xiàn)將第一微穿孔膜和第二微穿孔膜設(shè)置在一起(例如，使得網(wǎng)片層介 于兩者間)，然后以單個(gè)操作對(duì)兩個(gè)膜進(jìn)行微穿孔(例如，通過對(duì)兩個(gè)膜進(jìn)行針刺)，在這種 情況下，第一微穿孔膜中的所有微通孔均不可避免地與第二微穿孔膜中的微通孔對(duì)齊。對(duì)于此類非對(duì)齊圖案，各微穿孔膜中與另一微穿孔膜中的微通孔對(duì)齊的微通孔的 數(shù)量、對(duì)齊的微通孔的位置、以及一個(gè)膜上的各個(gè)微通孔與另一膜上的微通孔的重疊量當(dāng) 然將取決于兩個(gè)不同膜的精確微穿孔圖案，和/或取決于在將兩個(gè)膜設(shè)置在網(wǎng)片層104的 相對(duì)側(cè)時(shí)兩個(gè)膜相對(duì)于彼此的布置方式。在某些實(shí)施例中，微通孔108可均不與微通孔110 對(duì)齊。還需要注意的是，在替代實(shí)施例中，即使第一和第二微穿孔膜包括相同的微穿孔 圖案，也可通過將兩個(gè)膜設(shè)置在網(wǎng)片層的相對(duì)側(cè)，使得第一微穿孔膜的微通孔不與第二微 穿孔膜的微通孔對(duì)齊，來實(shí)現(xiàn)非對(duì)齊圖案。圖2為本發(fā)明的多層吸聲結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。在此實(shí)施例中，多層 吸聲結(jié)構(gòu)200包括以此順序設(shè)置的帶有微通孔208的第一微穿孔膜202、包括網(wǎng)孔205的網(wǎng) 片層204、以及帶有微通孔209的第二微穿孔膜206。在這樣的實(shí)施例中，微通孔208和微通 孔209包括對(duì)齊圖案。此類布置方式可(例如)通過將層202、204和206層合到一起，然 后使層經(jīng)受微穿孔操作(在這種情況下，必要的是網(wǎng)片層204允許執(zhí)行這樣的操作)來獲
7得。此類布置方式還可這樣獲得取預(yù)先微穿孔的膜202和206，然后將層202、204和206 配準(zhǔn)地設(shè)置在一起，使得膜202中的微通孔208與膜206中的微通孔209對(duì)齊，反之亦然。 在此方法的具體實(shí)施例中，微通孔208和209不必具有相同的尺寸(或形狀)；它們僅需要 被布置成使得各孔208的至少一部分與對(duì)應(yīng)孔209至少部分地對(duì)齊。膜202和206中的微通孔208和209的直徑、密度和透氣率的范圍分別與上述微 通孔108、110的直徑、密度和透氣率的范圍相同。第一微穿孔膜202和第二微穿孔膜206 以及網(wǎng)片層204的示例材料、厚度和每單位面積重量與上面所述相同。圖3為本發(fā)明的多層吸聲結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例從第一微穿孔膜302 —側(cè)觀察時(shí)的頂 部剖視圖。多層吸聲結(jié)構(gòu)300包括分別具有微通孔308和309的第一微穿孔膜302和第二 微穿孔膜306、以及介于第一微穿孔膜302和第二微穿孔膜306之間的網(wǎng)片層304。在替代 實(shí)施例中，微通孔308和309可包括對(duì)齊圖案或非對(duì)齊圖案。微通孔308和309的尺寸、密度和透氣率與上述微通孔108和110相同。第一和 第二微穿孔膜以及網(wǎng)片層的示例材料、厚度和每單位面積重量與上面所述相同。圖4為本發(fā)明的多層吸聲結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖。為了產(chǎn)生吸聲效果， 多層吸聲結(jié)構(gòu)100/200/300可被置于聲反射表面420處或附近，如圖4中的示例性方式所 示。在各種實(shí)施例中，第一微穿孔膜或第二微穿孔膜中的任一個(gè)可面向聲源(例如，進(jìn)空 氣聲)設(shè)置。另外，多層吸聲結(jié)構(gòu)100/200/300可在多層吸聲結(jié)構(gòu)與聲反射表面420之間 具有背襯空隙(間隙)402。本發(fā)明的多層吸聲結(jié)構(gòu)即使在背襯空隙相對(duì)薄(例如，約Imm 至約20mm、約Imm至約10mm、或約Imm至約5mm)時(shí)，也可表現(xiàn)出良好的吸聲效果。如果需 要，多層吸聲結(jié)構(gòu)可成型為形狀。例如，多層吸聲結(jié)構(gòu)可在片材的一個(gè)或多個(gè)邊緣處包括凸 緣404，使得片材可通過凸緣404附著到聲反射表面420，從而多層吸聲結(jié)構(gòu)的至少一部分 離聲反射表面足夠遠(yuǎn)，以便在多層吸聲結(jié)構(gòu)的該部分與聲反射表面420之間提供空氣間隙 402。圖5為示出與非織造片材相比，具有各種背襯空隙厚度的多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系 數(shù)的曲線圖。(為了比較，頻譜500示出約IOmm厚的非織造片材的吸聲系數(shù)。在此實(shí)例以 及其他實(shí)例中，IOmm非織造片材包括約200克平方米密度的熔噴聚丙烯幅材，帶有紡粘稀 松布。)如本文所用，術(shù)語(yǔ)“背襯空隙”表示位于多層吸聲結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)的聲反射表面與聲 源之間的距離。其他頻譜是針對(duì)多層吸聲結(jié)構(gòu)的，所述多層吸聲結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)12微米厚 的微穿孔PET膜以及設(shè)置在所述微穿孔PET膜之間的400微米厚的PET網(wǎng)片層，所述微穿 孔PET膜帶有微通孔，所述微通孔呈非對(duì)齊圖案，平均直徑為約100微米，密度為每平方米 1，240, 000個(gè)孔，所述PET網(wǎng)片層帶有約12mm的網(wǎng)孔。網(wǎng)片層的重量為每平方米約34克， 網(wǎng)片由短橫截面尺寸為大約320微米、長(zhǎng)橫截面尺寸為約1.5mm的纖維構(gòu)成。這些PET膜 中的每一個(gè)均獨(dú)立地用帶針的輥穿孔，然后將所述膜施加到網(wǎng)片層的相對(duì)表面上，然后用 TRANS JUMBO JP-5040A設(shè)備(得自 JAPAN POLYMARK Co. Ltd.)在室溫下利用約 IOOkg 的負(fù) 載30秒來進(jìn)行層合。在層合之前對(duì)網(wǎng)片層的兩個(gè)表面均施加噴膠。各微穿孔PET膜均具 有每平方米約17克的重量以及每IOOcc約0. 4秒的透氣率。如圖5所示，在各種背襯空隙 厚度下測(cè)試各多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲效果。所有吸聲頻譜(在此實(shí)例以及所有其他實(shí)例中) 均使用公知的阻抗管測(cè)試根據(jù)ASTM E 1050產(chǎn)生。對(duì)于膜樣品和多層吸聲結(jié)構(gòu)樣品而言， 通過將膜或多層吸聲結(jié)構(gòu)的^mm直徑部分橫跨在整個(gè)阻抗管開口而將樣品設(shè)置在阻抗管中，樣品的邊緣使用雙面膠粘附到阻抗管開口的凸緣，以使得多層吸聲結(jié)構(gòu)垂直于入射聲 而設(shè)置(在這些實(shí)驗(yàn)中，多層吸聲結(jié)構(gòu)被布置成使得聲源面向微穿孔膜之一)。阻抗管的 反射表面(相對(duì)于聲源在樣品后面)被調(diào)節(jié)以提供圖5的各種頻譜中所示的背襯空隙厚度 (深度)。對(duì)于非織造樣品而言，非織造樣品被直接置于阻抗管的反射表面上，而沒有空氣 間隙。圖6為膜/膜層合物的吸聲系數(shù)和多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)的曲線圖。頻譜600 示出厚度為約IOmm且沒有背襯空隙的非織造片材的吸聲系數(shù)。頻譜602示出包括兩個(gè)12 微米厚的微穿孔PET膜的膜層合物的吸聲系數(shù)。這些PET膜與圖5中所用的那些膜相同， 并且在用針穿孔后，用TRANS JUMBO JP-5040A設(shè)備(得自JAPAN POLYMARK Co. Ltd.)在 室溫下利用約IOOkg的負(fù)載30秒來層合在一起。在層合之前對(duì)這些PET膜施加噴膠。頻 譜604示出包括上述微穿孔PET膜和層合在所述膜之間的網(wǎng)片層的多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系 數(shù)。該網(wǎng)片層與頻譜502的網(wǎng)片層相同。多層吸聲網(wǎng)片層通過上述相同的方式來制備，并 且第一和第二微穿孔膜中的微通孔呈非對(duì)齊圖案。頻譜606示出包括上述微穿孔PET膜和 層合在所述膜之間的網(wǎng)片層的多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)。該網(wǎng)片層與頻譜604所用的網(wǎng)片 層相同。606的多層吸聲結(jié)構(gòu)以與參照?qǐng)D2描述的步驟類似的方式來制備，并且第一和第 二微穿孔膜中的微通孔呈對(duì)齊圖案。頻譜602、604和606的吸聲材料的背襯空隙為10mm。 圖6中的所有頻譜均以與參照?qǐng)D5描述的那些方式相同的方式產(chǎn)生。圖7為示出與非織造片材相比，包括各種網(wǎng)目尺寸的網(wǎng)片層的多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸 聲系數(shù)的曲線圖。頻譜700示出厚度為約IOmm且沒有背襯空隙的非織造片材的吸聲系數(shù)。 頻譜702、704、706、708、710和712的樣品包括與頻譜606相同的10微米厚的微穿孔PE膜、 與頻譜606所用相同的38微米厚的PET膜。頻譜702的網(wǎng)片層包括290微米厚的聚丙烯 (PP)網(wǎng)片，該網(wǎng)片具有約277微米X約300微米的平均網(wǎng)孔，橫截面尺寸為約153微米(得 自日本東京的NBC公司的工業(yè)網(wǎng)布PP#70)。頻譜704的網(wǎng)片層包括390微米厚的乙烯-四 氟乙烯共聚物(ETFE)網(wǎng)片，該網(wǎng)片具有約647微米的平均網(wǎng)孔，橫截面尺寸為約200微米 (得自NBC公司的工業(yè)網(wǎng)布AF30)。頻譜706的網(wǎng)片層包括520微米厚的尼龍網(wǎng)片，該網(wǎng)片 具有約990微米的平均網(wǎng)孔，橫截面尺寸為約280微米(得自NBC公司的工業(yè)網(wǎng)布NB20)。 頻譜708、710和712的網(wǎng)片層包括PET網(wǎng)片。708的網(wǎng)片包括約4mm的網(wǎng)孔，每平方米約59 克，并且約260微米厚。此網(wǎng)片由短橫截面尺寸為約160微米、長(zhǎng)橫截面尺寸為約Imm的纖 維構(gòu)成。710的網(wǎng)片與頻譜502的網(wǎng)片相同。712的網(wǎng)片包括約19mm的網(wǎng)孔，每平方米約 7克，并且約200微米厚。此網(wǎng)片由短橫截面尺寸為約160微米、長(zhǎng)橫截面尺寸為約0. 6mm 的纖維構(gòu)成。702、704和706的多層吸聲網(wǎng)片層通過與參照?qǐng)D5所描述的那些方式類似的 方式制備，不同的是網(wǎng)片表面未施加粘合劑，并且在約70°C下進(jìn)行層合。708、710和712的 多層吸聲網(wǎng)片層通過與參照?qǐng)D5所描述的那些方式類似的方式制備，不同的是網(wǎng)片表面未 施加粘合劑。背襯空隙為10mm。圖7中的所有頻譜均以與參照?qǐng)D5所描述的那些方式類似 的方式產(chǎn)生。圖和圖8b為示出與非織造片材相比，包括各種厚度或材料的膜的多層吸聲結(jié) 構(gòu)的吸聲系數(shù)的曲線圖。頻譜800示出厚度為約IOmm且沒有背襯空隙的非織造片材的吸 聲系數(shù)。用于頻譜802的樣品與頻譜502中所用的相同。用于頻譜804的樣品包括與頻譜 802所用相同的12微米厚的PET膜、與頻譜802所用相同的網(wǎng)片層、以及與頻譜606所用相同的38微米厚的PET膜。12微米厚的PET膜面向聲源。用于頻譜806的樣品包括與頻 譜804所用相同的38微米厚的PET膜、與頻譜804所用相同的網(wǎng)片層、以及與頻譜804所 用相同的38微米厚的PET膜。用于頻譜808的樣品包括與頻譜804所用相同的38微米厚 的PET膜、與頻譜804所用相同的網(wǎng)片層、以及與頻譜804所用相同的12微米厚的PET膜。 38微米厚的PET膜面向聲源。用于頻譜810的樣品包括20微米厚的聚乙烯(PE)膜、與頻 譜804所用相同的網(wǎng)片層、以及與頻譜804所用相同的38微米厚的PET膜。20微米厚的 PE膜包括每平方米約1，240，000個(gè)孔，所述孔的平均直徑為約100微米。PE膜的透氣率為 每IOOcc約0. 8秒。20微米厚的PE膜和12微米厚的PET膜的重量幾乎相同，為每平方米 約17克。20微米厚的PE膜面向聲源。用于頻譜812的樣品與810所用的相同，不同的是 38微米厚的PET膜面向聲源。各多層吸聲結(jié)構(gòu)通過與參照?qǐng)D5所描述的那些方式相同的方 式制備。背襯空隙為10mm。圖8中的所有頻譜均以與參照?qǐng)D5所描述的那些方式類似的方 式產(chǎn)生。圖9為與非織造片材相比，具有各種厚度的第一和第二微穿孔膜層的多層吸聲結(jié) 構(gòu)的吸聲系數(shù)的曲線圖。頻譜900示出厚度為約IOmm且沒有背襯空隙的非織造片材的吸聲 系數(shù)。用于頻譜902的樣品包括與頻譜702所用相同的10微米厚的PE膜、與頻譜706所 用相同的尼龍網(wǎng)片、以及與頻譜502所用相同的12微米厚的PET膜。用于頻譜904的樣品 包括與頻譜902所用相同的PE膜、與頻譜902所用相同的網(wǎng)片、以及50微米厚的PET膜， 該P(yáng)ET膜包括平均直徑為約100微米、密度為每平方米1，240, 000個(gè)孔的微通孔。該P(yáng)ET 膜的透氣率和重量分別為每IOOcc約1. 6秒以及每平方米約70克。用于頻譜906的樣品 包括50微米厚的PE膜、與902相同的網(wǎng)片、以及與902相同的PET膜。50微米厚的PE膜 包括平均直徑為約100微米、密度為每平方米1，240, 000個(gè)孔的微通孔。該P(yáng)E膜的透氣率 和重量分別為每IOOcc約4. 5秒以及每平方米約44克。用于頻譜908的樣品包括與906 相同的PE膜、與902相同的網(wǎng)片、以及與904相同的PET膜。聲源面向PE膜。各多層吸聲 結(jié)構(gòu)通過與頻譜708、710和712的樣品所用那些方式類似的方式制備。背襯空隙為10mm。 圖9中的所有頻譜均以與參照?qǐng)D5所描述的那些方式類似的方式產(chǎn)生。圖10為示出與非織造片材相比具有各種組合的膜和多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)的 曲線圖。頻譜1000示出厚度為約IOmm且沒有背襯空隙的非織造片材的吸聲系數(shù)。頻譜 1002、1004、1006、1008和1010的樣品包括與頻譜702所用相同的10微米厚的PE膜、網(wǎng)片 層、以及與頻譜702所用相同的38微米厚的PET膜。頻譜1002的網(wǎng)片層包括440微米厚 的尼龍網(wǎng)片，該網(wǎng)片具有512微米的網(wǎng)孔，橫截面尺寸為約235微米(得自NBC公司的工業(yè) 網(wǎng)布NB34)。頻譜1004的網(wǎng)片層包括約325微米厚的PE網(wǎng)片，其具有約335微米X 367微 米的平均網(wǎng)孔，橫截面尺寸為約173微米(得自NBC公司的工業(yè)網(wǎng)布#60)。頻譜1006的網(wǎng) 片層包括約125微米厚的PET網(wǎng)片，其具有約211微米的平均網(wǎng)孔，橫截面尺寸為71微米 (得自NBC公司的工業(yè)網(wǎng)布T-NO. 90S0)。頻譜1008的網(wǎng)片層包括約60微米厚的PET網(wǎng)片， 其具有約27微米的平均網(wǎng)孔，橫截面尺寸為約33微米(得自NBC公司的工業(yè)網(wǎng)布#70)。 頻譜1010的網(wǎng)片層包括與頻譜702相同的PET網(wǎng)片。各多層吸聲結(jié)構(gòu)通過與頻譜702、704 和706的樣品所用那些方式類似的方式制備。背襯空隙為10mm。圖10中的所有頻譜均以 與參照?qǐng)D5所描述的那些方式類似的方式產(chǎn)生。圖11為與非織造片材相比，各種層合方法下的多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)的曲線圖。頻譜1100示出厚度為約IOmm且沒有背襯空隙的非織造片材的吸聲系數(shù)。頻譜1102 示出與頻譜710的樣品相同的多層吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)。1102的多層吸聲結(jié)構(gòu)通過與頻譜 708,710和712的樣品所用那些方式類似的方式制備。頻譜1104的樣品包括與1102的樣 品相同的層，并且通過與頻譜702、704和706的樣品所用那些方式類似的方式制備。背襯 空隙為10mm。圖11中的所有頻譜均以與參照?qǐng)D5所描述的那些方式類似的方式產(chǎn)生。
圖12為示出各種金屬網(wǎng)片的電磁屏蔽性能的曲線圖。頻譜1200和1204的樣品包 括不銹鋼網(wǎng)片(包括SUS304)以及與頻譜502所用相同的12微米厚PET膜。1200的不銹 鋼網(wǎng)片具有約0. 6mm的網(wǎng)孔、約0. 3mm的線材橫截面尺寸以及約537微米的厚度，1204的不 銹鋼網(wǎng)片具有約1. 5mm的網(wǎng)孔、約0. 3mm的線材橫截面尺寸以及約556微米的厚度。1202 和1206的樣品包括銅網(wǎng)片以及與頻譜502所用相同的12微米厚PET膜。1202的銅網(wǎng)片具 有約0. 4mm的網(wǎng)孔、約0. 2mm的線材橫截面尺寸以及約646微米的厚度，1206的銅網(wǎng)片具 有約0. 8mm的網(wǎng)孔、約0. 3mm的線材橫截面尺寸以及約560微米的厚度。圖12中的所有頻 譜均根據(jù)KEC方法產(chǎn)生，KEC方法是關(guān)西電子工業(yè)振興中心(Kansai Electronic Industry Development Center)所開發(fā)出的屏蔽效能測(cè)量方法?；跈M電磁波室(TEM cell)中的 電場(chǎng)分布，EMI屏蔽效能測(cè)試設(shè)備具有將樣品對(duì)稱地保持在垂直于信號(hào)傳輸軸的平面上兩 個(gè)相對(duì)表面之間的測(cè)試空間。發(fā)射天線沿一個(gè)方向設(shè)定以產(chǎn)生電磁場(chǎng)，并測(cè)量接收天線處 的信號(hào)水平。通過發(fā)射天線和接收天線處的信號(hào)水平的比較來計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)衰減，該衰減是屏 蔽效能的量度。發(fā)射部和接收部之間的測(cè)試空間為10mm，測(cè)量所用頻率為0. 1至1000MHz。 通常，可以這樣講，具有20dB或更大的屏蔽效果的制品阻擋90%或更多的電磁波。
根據(jù)如此所述的公開，顯而易見的是本公開可以多種方式進(jìn)行改變。此類改變不 應(yīng)視為違背本公開的精神和范圍，并且對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，所有此類修改旨 在包含在以下權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多層吸聲結(jié)構(gòu)，包括具有微通孔的第一微穿孔膜，具有微通孔的第二微穿孔 膜，以及夾在所述第一和第二微穿孔膜之間的網(wǎng)片層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層吸聲結(jié)構(gòu)，其中所述第一和第二微穿孔膜的所述微通孔 的直徑范圍為10微米至200微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多層吸聲結(jié)構(gòu)，其中所述第一和第二微穿孔膜具有每 IOOcc 0. 1秒至每IOOcc 300秒的格利透氣率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的多層吸聲結(jié)構(gòu)，其中所述第一和第二微穿孔膜 具有每平方米約77，500個(gè)微通孔至每平方米約6，200, 000個(gè)微通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的多層吸聲結(jié)構(gòu)，其中所述第一微穿孔膜的厚度 為約10微米至約250微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的多層吸聲結(jié)構(gòu)，其中所述第二微穿孔膜的厚度 為約10微米至約250微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的多層吸聲結(jié)構(gòu)，其中所述網(wǎng)片層包括平均直徑 為約0. OOlmm至約30mm的網(wǎng)孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的多層吸聲結(jié)構(gòu)，其中所述網(wǎng)片層的重量為每平 方米約5克至每平方米約1500克。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的多層吸聲結(jié)構(gòu)，其中所述多層吸聲結(jié)構(gòu)的總厚 度為約50微米至1500微米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的多層吸聲結(jié)構(gòu)，其中所述第一微穿孔膜和所述 第二微穿孔膜分別包含選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯 乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)以及它們的組合的材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的多層吸聲結(jié)構(gòu)，其中所述網(wǎng)片層包含選自聚 對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)以及 它們的組合的材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的多層吸聲結(jié)構(gòu)，還包括介于所述第一微穿孔 膜和所述第二微穿孔膜之間的空氣間隙。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的多層吸聲結(jié)構(gòu)，其中所述第一微穿孔膜、所述 網(wǎng)片層和所述第二微穿孔膜通過粘合劑粘結(jié)或干式層合而附著在一起。
14.根據(jù)權(quán)利要求13中任一項(xiàng)所述的多層吸聲結(jié)構(gòu)，其中所述粘合劑存在于離散位置。
15.一種吸聲方法，包括以下步驟提供根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的多層吸聲結(jié)構(gòu)；以及將所述多層吸聲結(jié)構(gòu)設(shè)置在聲源和聲反射表面之間，所述多層吸聲結(jié)構(gòu)和所述聲反射 表面之間存在背襯空隙。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的吸聲方法，其中在所述多層吸聲結(jié)構(gòu)和所述聲反射表面之 間的所述背襯空隙的厚度為約Imm至20mm。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的吸聲方法，其中在所述多層吸聲結(jié)構(gòu)和所述聲反射表面之 間的所述背襯空隙的厚度為約Imm至10mm。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的吸聲方法，其中在所述多層吸聲結(jié)構(gòu)和所述聲反射表面之間的所述背襯空隙的厚度為約Imm至5mm。
19.一種吸聲材料，包括聲反射表面；以及，根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的多層吸聲結(jié)構(gòu)，所述多層吸聲 結(jié)構(gòu)靠近所述聲反射表面設(shè)置，所述多層吸聲結(jié)構(gòu)和所述聲反射表面之間存在背襯空隙。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的吸聲材料，其中在所述多層吸聲結(jié)構(gòu)和所述聲反射表面之 間的所述背襯空隙的厚度為約Imm至20mm。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的吸聲材料，其中在所述多層吸聲結(jié)構(gòu)和所述聲反射表面之 間的所述背襯空隙的厚度為約Imm至10mm。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的吸聲材料，其中在所述多層吸聲結(jié)構(gòu)和所述聲反射表面之 間的所述背襯空隙的厚度為約Imm至5mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多層吸聲結(jié)構(gòu)，包括第一微穿孔膜、網(wǎng)片層和第二微穿孔膜，其以此順序設(shè)置。
文檔編號(hào)G10K11/16GK102089801SQ200980127519
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)明者佐佐木信, 野呂哲也, 野野木麻里 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司