地毯及其制造方法.pdf

本发明提供一种地毯及其制造方法。该地毯包括第1非通气层(表皮层)、设于该第1非通气层的背面侧的吸音层、设于该吸音层的背面侧的第2非通气层(背衬材料层)，该地毯为贯穿上述第1非通气层以及上述吸音层地植设绒头纱线而成。

1.  一种地毯，其特征在于，
该地毯包括第1非通气层、设于该第1非通气层的背面侧的吸音层、设于该吸音层的背面侧的第2非通气层；
该地毯中，贯穿上述第1非通气层以及上述吸音层植设绒头纱线。

2.  根据权利要求1所述的地毯，其中，
还具有设于上述第1非通气层的表面侧的表皮基材层，贯穿该表皮基材层、上述第1非通气层以及上述吸音层地植设上述绒头纱线。

3.  根据权利要求1所述的地毯，其中，上述绒头纱线以U字状突出于上述吸音层的背面侧。

4.  根据权利要求2所述的地毯，其中，上述绒头纱线以U字状突出于上述吸音层的背面侧。

5.  根据权利要求1所述的地毯，其中，构成上述吸音层的无纺布的纤维的纤度为2.2～17分特。

6.  根据权利要求2所述的地毯，其中，构成上述吸音层的无纺布的纤维的纤度为2.2～17分特。

7.  根据权利要求3所述的地毯，其中，构成上述吸音层的无纺布的纤维的纤度为2.2～17分特。

8.  根据权利要求4所述的地毯，其中，构成上述吸音层的无纺布的纤维的纤度为2.2～17分特。

9.  一种地毯的制造方法，其为权利要求1～4中任一项所述的地毯的制造方法，其特征为，
该方法包括第1工序和第2工序，其中，上述第1工序为将上述第1非通气层以及上述吸音层层叠，自吸音层侧贯穿该吸音层以及该第1非通气层地植设上述绒头纱线；上述第2工序为在植设有上述绒头纱线的上述吸音层的背面侧层叠上述第2非通气层。

地毯及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种地毯及其制造方法，更具体而言，涉及一种能够提高吸音性以及生产率的地毯及其制造方法。
背景技术
以往，作为用于汽车等车辆的地毯，开发有具有遮挡来自车室外的噪音并吸收车室内的声音的吸音、隔音功能的各种地毯。
作为具有上述吸音、隔音功能的以往的地毯，例如，如图6所示，提出有将植设有绒头纱线109的表皮基材层110、具有微小的孔的表皮乳胶层111、成为粘接层的PE粉末层112、由无纺布构成的吸音层113、非通气性的背衬材料层114层叠而成的地毯108。从而，来自车室外的声音被背衬材料层114遮挡，并且，车室内的声音通过表皮基材层110、表皮乳胶层111以及PE粉末层112到达吸音无纺布层113而被吸收。
作为上述以往的地毯108的制造方法采用的方法如下：例如，如图7所示，利用刺针116使无纺布115成为薄片状(图7(A))，对其进行加热而使其固化，获得吸音无纺布层113(图7(B))。另一方面，利用簇绒机(tufting machine)将绒头纱线109植设于表皮基材层110上(图7(C))，在表皮基材层110的背面侧涂敷乳胶117并对其进行加热而形成表皮乳胶层111(图7(D))，在表皮乳胶层111上涂敷PE粉118并对其进行加热而形成PE粉末层112，与此大致同时，将P E粉末层112与吸音无纺布层113粘合起来(图7(E))，最后，利用T冲模层压(T dielaminate)，在吸音无纺布层113的背面侧形成背衬材料层114(图7(F))。
另外，作为具有上述吸音、隔音功能的其他以往的地毯公知有，如图8所示，将表皮材料层101、粘接薄膜层102、吸音无纺布层103、树脂层104层叠而成的地毯100(例如，参照专利文献1)。其中，表皮材料层101为，在具有通气性的底布105上植设有绒头纱线106且在该底布105的下表面通过预涂层处理形成有具有通气性的预涂层107。另外，粘接薄膜层102由于吸音无纺布层103的纤维形成有多个微小的通气孔而具有通气性。从而，来自车室外的声音被树脂层104遮挡，并且，车室内的声音通过表皮材料层101以及粘接薄膜层102到达吸音无纺布层103而被吸收。
另外，作为具有上述吸音、隔音功能的另外一种其他地毯公知有，如图9所示，将泡沫塑料薄片119、加强底布120、纤维集合薄片121层叠，自该纤维集合薄片121侧贯穿全层121、120、119地植设绒头纱线122，自纤维集合薄片121的背面侧涂敷乳化树脂而成的地毯(例如，参照专利文献2)。从而，来自车室外的声音被纤维集合薄片121的树脂层遮挡，并且车室内的声音被成为吸音层的泡沫塑料薄片119吸收。
专利文献1：日本特开2005-334435号公报
专利文献2：日本特开2004-105458号公报
但是，在上述以往的地毯108中，由于生产工序数较多(6道工序)，所以生产率较低。而且，还希望能够进一步提高吸音性能。
另外，上述专利文献1的地毯100中，通过使吸音无纺布层103的纤维贯穿粘接薄膜层102而形成通气孔，因此不能够控制通气孔的大小、个数、配置等。另一方面，为了解决该问题，也考虑到了在粘接薄膜层102上实施穿孔处理，但在这种情况下会增加制造工序而降低生产率。
另外，上述专利文献2的地毯123中，成为吸音层的泡沫塑料薄片119露出于表面，因此，自表面侧侵入的声音虽然暂时进入泡沫塑料薄片119中，但在减低之前就被释放出来，吸音性极其差。
发明内容
本发明是鉴于上述现状而做成的，其目的在于提供一种能够提高吸音性以及生产率的地毯及其制造方法。
本发明如下。
1.一种地毯，其特征在于，包括第1非通气层、设于该第1非通气层的背面侧的吸音层、设于该吸音层的背面侧的第2非通气层，该地毯中，贯穿上述第1非通气层以及上述吸音层植设绒头纱线。
2.上述1所述的地毯，其中，还具有设于上述第1非通气层的表面侧的表皮基材层，贯穿该表皮基材层、上述第1非通气层以及上述吸音层地植设有上述绒头纱线。
3.上述1所述的地毯，其中，上述绒头纱线以U字状突出于上述吸音层的背面侧。
4.上述2所述的地毯，其中，上述绒头纱线以U字状突出于上述吸音层的背面侧。
5.上述1所述的地毯，其中，构成上述吸音层的无纺布的纤维的纤度为2.2～17分特(Decitex)。
6.上述2所述的地毯，其中，构成上述吸音层的无纺布的纤维的纤度为2.2～17分特。
7.上述3所述的地毯，其中，构成上述吸音层的无纺布的纤维的纤度为2.2～17分特。
8.上述4所述的地毯，其中，构成上述吸音层的无纺布的纤维的纤度为2.2～17分特。
9.一种地毯的制造方法，其为上述1～4中任一项所述的地毯的制造方法，其特征在于，该制造方法包括第1工序以及第2工序，其中，上述第1工序将上述第1非通气层以及上述吸音层层叠，自吸音层侧贯穿该吸音层以及该第1非通气层地植设上述绒头纱线；上述第2工序在植设有上述绒头纱线的上述吸音层的背面侧层叠上述第2非通气层。
根据本发明的地毯，绒头纱线贯穿第1非通气层以及吸音层，在吸音层的表面侧设有第1非通气层，背面侧设有第2非通气层，因此，第1非通气层的表面侧的声音顺着绒头纱线传递至吸音层而被吸收，被该吸音层吸收的声音的大部分停留于吸音层内并减低。从而，能够提高吸音性。另外，与以往那样在植设有绒头纱线的表皮层上粘接吸音层或者在非通气层上实施穿孔处理相比，能够削减制造工序而提高生产率。
另外，本发明的地毯还具有设于上述第1非通气层的表面侧的表皮基材层，在贯穿该表皮基材层、上述第1非通气层以及上述吸音层地植设有上述绒头纱线时，能够通过表皮基材层提高成形性、耐久性。另外，由于第1非通气层被表皮基材层支承，因此易于植设绒头纱线。
另外，上述绒头纱线以U字状突出于上述吸音层的背面侧时，构成第2非通气层的材料易于缠在绒头纱线的U字状的突出部上，因此，能够利用第2非通气层更加坚固地固定绒头纱线。
另外，在构成上述吸音层的无纺布的纤维的纤度为2.2～17分特时，构成吸音层的纤维比较粗，因此，一边能够通过维持吸音层的厚度而确保吸音性能，一边能够不会使贯穿绒头纱线时的阻力过大而进一步提高生产率。
采用本发明的地毯的制造方法，绒头纱线贯穿第1非通气层以及吸音层，在吸音层的表面侧设有第1非通气层、背面侧设有第2非通气层，因此，第1非通气层的表面侧的声音顺着绒头纱线传递至吸音层而被吸收，被该吸音层吸收的声音的大部分停留于吸音层内并减低。从而，能够提高吸音性。另外，与以往那样在植设有绒头纱线的表皮层上粘接吸音层或者在非通气层上实施穿孔处理相比，能够削减制造工序并提高生产率。
附图说明
对于本发明，举出本发明的典型的实施方式的例子，但并不限定本发明，一边参照提及的多个图，一边利用以下详细的叙述进行进一步说明，相同的附图标记在图示的若干附图中表示相同的部件。其中：
图1是表示本实施例的地毯的纵剖视图。
图2是表示地毯的制造工序的概略图，其中，(A)表示获得吸音层的工序，(B)表示植设绒头纱线的工序，(C)表示形成背衬材料层的工序。
图3表示其他方式的地毯的纵剖视图。
图4是表示实施例1以及比较例1的1/3倍频带的吸音率的频率特性的曲线。
图5是表示实施例1以及比较例1的1/3倍频带的透过损失的频率特性的曲线。
图6是表示以往的地毯的纵剖视图。
图7是表示图6所示的地毯的制造工序的概略图，其中，(A)表示针刺无纺布的工序，(B)表示获得吸音无纺布层的工序，(C)表示植设绒头纱线的工序，(D)表示形成表皮乳胶层的工序，(E)表示粘合表皮乳胶层和吸音无纺布层的工序，(F)表示形成背衬材料层114的工序。
图8是表示其他以往的地毯的纵剖视图。
图9是表示另外一种其他以往的地毯的图，其中，(A)表示制造工序，(B)表示纵剖视图。
具体实施方式
在此表示的事项是为了举例说明例示的内容以及本发明的实施方式，是以提供一种能够更有效地且易于理解地说明本发明的原理和概念特征的例子为目的阐述的。在这点上，为了从根本上理解本发明，所以并不意图必要程度以上地详细表示本发明的结构，而是根据与图示结合的说明，使本领域技术人员清楚本发明的几个方式如何在实际中具体实现。
1.地毯
本实施方式1的地毯包括下述第1非通气层、吸音层以及第2非通气层。该地毯例如还可以具备下述表皮基材层。
对上述“第1非通气层”的结构、大小、形状、材质等不予特别考虑。在不具备后述的表皮基材层时，该第1非通气层例如可以是聚乙烯薄片等树脂薄片(参照图3)。这种情况下，通常在树脂薄片和吸音层之间设有用于粘接两者的粘接层。
上述“吸音层”只要设在上述第1非通气层的背面侧即可，对其结构、大小、形状、材质等不予特别考虑。该吸音层例如可以由无纺布做成。从而，能够提高吸音性能，并且能够获得低成本的地毯。这种情况下，构成无纺布的纤维的纤度最好是2.2～17分特(特别优选是，6.6～11分特)。
上述“第2非通气层”只要设在上述吸音层的背面侧即可，对其结构、大小、形状、材质等不予特别考虑。该第2非通气层通常具有遮挡来自第2非通气层的背面侧的声音的功能。
在这里，贯穿上述第1非通气层以及上述吸音层地植设有绒头纱线。作为该绒头纱线，例如可以举出前端为圈状的圈绒、前端被割断的割绒等中的1种或者2种以上的组合。另外，该绒头纱线的表皮相反侧的前端部最好以U字状突出于上述吸音层的背面侧。
上述“表皮基材层”只要设在上述第1非通气层的表面侧即可，对其结构、大小、形状、材质等不予特别考虑。贯穿该表皮基材层、第1非通气层以及吸音层地植设有上述绒头纱线。在具备该表皮基材层的情况下，例如，表皮基材层可以由无纺布做成，第1非通气层可以是粘接薄膜。从而，无需使用其他粘接剂就能够粘接表皮基材层和吸音层，因此能够减少材料费以及制造工序而进一步提高生产率。
2.地毯的制造方法
本实施方式2的地毯的制造方法是上述实施方式1的地毯的制造方法，其特征在于，该制造方法包括第1工序以及第2工序，其中，上述第1工序是将上述第1非通气层以及上述吸音层层叠，自吸音层侧贯穿该吸音层以及该第1非通气层地植设上述绒头纱线；上述第2工序是在植设有上述绒头纱线的上述吸音层的背面侧层叠上述第2非通气层。
上述第1工序中，例如，可以将上述表皮基材层、第1非通气层以及吸音层层叠，自吸音层侧贯穿吸音层、第1非通气层以及表皮基材层地植设上述绒头纱线。从而，能够获得具备表皮基材层的地毯。
实施例
以下，利用图示根据实施例具体说明本发明。在本实施例中，以汽车用的地毯例示本发明的“地毯”。
(1)地毯的结构
如图1所示，本实施例的地毯1是将表皮基材层2、表皮层3(作为本发明的“第1非通气层”来例示)、吸音层4和背衬材料层5(作为本发明的“第2非通气层”来例示)层叠起来，并且贯穿表皮基材层2、表皮层3以及吸音层4地植设绒头纱线6。
上述表皮基材层2由聚脂制的纺粘无纺布构成，具有通气性。另外，上述表皮层3是低密度聚乙烯制的粘接薄膜。该表皮层3通过热熔融来粘接表皮基材层2和吸音层4。另外，上述吸音层4是聚脂制的针刺无纺布，具有通气性。构成该吸音层4的无纺布的纤维的纤度大约为15分特。另外，上述背衬材料层5是由低密度聚乙烯制成。还有，上述绒头纱线6是由原材料经着色了的聚酰胺制成。该绒头纱线6的表皮相反侧的前端部以U字状突出于吸音层的背面侧并埋入于背衬材料层5而形成突出部7。另外，该绒头纱线的表皮侧的前端部被割断而成为割绒。
(2)地毯的作用
下面，说明上述地毯1的制造方法。
如图2所示，利用刺针9使无纺布8成为薄片状而获得吸音层4(图2(A))。接着，依次层叠表皮基材层2、表皮层3、和吸音层4，利用簇绒机自吸音层4侧贯穿全层4、3、2地植设绒头纱线6，在表皮基材层2侧形成绒面(图2(B))。此时，绒头纱线6的表皮相反侧的前端部并不紧贴于吸音层4，而是成为稍微浮起的状态，成为以U字状突出的突出部7(参照图1)。接着，利用T冲模层压在吸音层4的背面侧形成背衬材料层5(图2(C))。此时，背衬材料缠在绒头纱线6的突出部7上而固定绒头纱线6，使其不会脱落。从而，获得地毯1。
下面，说明上述地毯1的吸音、隔音作用。
如图1所示，地毯1的表面接受车室内的声音。该声音顺着绒头纱线6通过表皮层3到达吸音层4。进入吸音层4的声音被非通气性的表皮层3以及背衬材料层5反射而停留于吸音层4内。而且，声音被由无纺布构成的吸音层4吸收而减低。
另一方面，地毯1的背面接受来自车室外的声音。该声音被背衬材料层5反射。
(3)实施例的效果
根据本实施例，绒头纱线6贯穿表皮基材层2、表皮层3以及吸音层4，吸音层4的表面以及背面侧层叠有非通气性的表皮层3以及背衬材料层5，因此，车室内的声音顺着绒头纱线6传递至吸音层4而被吸收，该吸音层4吸收的声音的大部分停留于吸音层4内而减低。从而，能够提高吸音性。另外，与和以往一样在植设有绒头纱线的表皮层上粘接吸音层或者在非通气层上实施穿孔处理相比，能够削减制造工序并提高生产率。而且，通过表皮基材层2能够提高成形性、耐久性。另外，植设绒头纱线6时，由于表皮层3被表皮基材层2支承，因此易于植设绒头纱线6。
另外，在本实施例中，使绒头纱线6的表皮相反侧的前端部成为以U字状突出于吸音层4的背面侧的突出部7，因此，能够易于将背衬材料缠在该突出部7上，能够利用背衬材料层5更加坚固地固定绒头纱线6。结果，能够更可靠地防止绒头纱线6的脱落。
另外，在本实施例中，将表皮层3作为粘接薄膜，因此，无需使用其他粘接剂就能够粘接表皮基材层2和吸音层4。因此，能够减少与粘接这些层2、4相关的材料费以及制造工序，能够进一步提高地毯1的生产率。
另外，在本实施例中，由于使构成吸音层4的无纺布的纤维的纤度为15分特，因此，由于该无纺布的纤维较粗，从而维持吸音层的厚度，既能够确保吸音性能，又不会使贯穿绒头纱线6时的阻力过大，能够进一步提高生产率。另外，通过在构成吸音层4的无纺布的纤维的一部分上使用了熔接性纤维，能够提高成型加工成立体形状时的尺寸稳定性、形状保持性、刚性。
另外，对于本发明，并不限于上述实施例，根据目的、用途可以是在本发明的范围内进行种种变更的实施例。即，在上述实施例中，例示了在表皮层3的表面侧层叠表皮基材层2而成的地毯1，但并不限于此，例如，如图3所示，也可以是未设表皮基材层2的地毯1’。这种情况下，例如，表皮层3可以是由聚乙烯等制成的塑胶薄片，利用PE粉等粘接层11粘接表皮层3和吸音层4。
另外，也可以将表皮基材层2做成非通气或者极其接近非通气的状态。
另外，在上述实施例中，将表皮层3作为粘接薄膜，但并不限于此，例如，也可以将表皮层3做成不具有粘接效果的层，另外利用PE粉末等粘接层来粘接表皮层3和表皮基材层2以及表皮层3和吸音层4。
另外，在上述实施例中，例示了前端被割掉而成的割绒，但并不限于此，例如，前端是圈状的圈绒也可。
下面，说明用于检测地毯的吸音性能以及隔音性能的具体的实施例1以及比较例1。
实施例1
图1所示的地毯1中，表皮基材层2为纺粘无纺布制、单位面积重量为100g/m²，表皮层3为低密度PE制、单位面积重量为30g/m²，吸音层4为针刺无纺布制、单位面积重量为300g/m²，背衬材料层5为低密度PE制、单位面积重量为400g/m²，绒头纱线6为原材料经着色了的聚酰胺制、单位面积重量为420g/m²，合计为1250g/m²。
比较例1
图6所示的地毯108中，表皮基材层110为纺粘无纺布制、单位面积重量为100g/m²，表皮乳胶层111为乳胶制、单位面积重量为50g/m²，PE粉末层112为200g/m²，吸音无纺布层113为针刺无纺布制、单位面积重量为300g/m²，背衬材料层114为低密度PE制、单位面积重量为250g/m²，绒头纱线109为原材料经着色了的聚酰胺制、单位面积重量为350g/m²，合计为1250g/m²。
对于上述实施例1以及比较例1，测量了1/3倍频带的吸音率的频率特性。吸音率的测量通过JIS A 1416(混响室吸音)进行。在测量室内设置1台扬声器和3个麦克风，在测量室的地板上配置测量对象而进行了测量。结果，如图4所示，本实施例1的地毯1在全部频率范围内能够获得高于比较例1的地毯108的吸音率。从而，确认了采用本实施例1的地毯1能够比以往的地毯108更加有效地吸收车室内的声音。
接着，对于上述实施例1以及比较例1，测量了1/3倍频带的透过损失的频率特性。透过损失的测量通过JIS A 1409进行。将测量室划分成2个，一测量室内设置1台扬声器和3个麦克风，另一测量室内设置3个麦克风，在用于划分的壁上配置测量对象而进行测量。结果，如图5所示，本实施例1的地毯1特别在高音域内能够获得高于比较例1的地毯108的透过损失。从而，确认了采用本实施例1的地毯1能够比以往的地毯108更加有效地遮挡来自车室外的声音。
作为具备吸音、隔音功能的地毯被广泛应用。特别适于用作汽车等车辆用地毯。
上述例子仅仅是以说明为目的，并不能解释成为限定本发明的例子。虽然举出典型的实施方式的例子对本发明进行了说明，但是本发明的记述以及图示中使用的语句并非限定性的语句而应理解为用于说明以及例示的语句。正如在此详细叙述或者补正的一样，在该方式中，可以不脱离本发明的范围或者思想地在添加的权利要求范围内进行变更。在此，详细叙述本发明时参照了特定的结构、材料以及实施例，但是，并非意图将本发明限定于在此公开的事项，当然，本发明涉及在添加的权利要求书内的所有在功能上同等的结构、方法、使用。
本发明并不限于上述详述的实施方式，可以在本发明的权利要求所表示的范围内进行种种变形或者变更。