几种乘客舱地毯材料结构的对比研究

丁文泉

（广汽集团汽车工程研究院，广东 广州 511434）

1　常见地毯结构

如图 1，地毯一般由地毯表层以及地毯下垫层组成，表层一般由PET针刺或者簇绒面料构成，部分背涂PE，或者EVA，地毯下垫层一般分为 PU、直立棉（PET）、普通杂花棉、等体密度棉等。

图1　乘客舱地毯的一般结构

2　地毯的吸音性以及隔音性

作为汽车内饰件，在控制噪声，提高乘客舱内舒适性一般有两种手段：吸音和隔音。乘客舱地毯也是从这两个角度进行材料开发、工艺拓展，为整车NVH性能作出贡献。

2.1　隔音型地毯

2.1.1地毯表层

根据密度原理，提高密度有助于提高隔音性，在地毯表皮后面采用背涂重涂层的手段，可以提高隔音性能，常用的重涂层材料有：EVA、EPDM、PE、PBE。取表皮为300g/m2PET的毯面，背涂克重分别为 2500g/m2的 EVA、EPDM，500g/m2的 PE，测试隔音性如下图 2，从结果来看，相同密度的不同材料对隔声性能的影响不大，但是如果密度不同，隔声性能则相差很多。

图2　不同背涂层对地毯隔声性能的影响

2.1.2地毯总层

在地毯表层一定的基础上，提高地毯的整体隔声性能，我们从材料结构自身并结合整车装配性进行了研究。取克重为800g/m2背涂PE层的地毯（表皮PET300g/m2，背涂PE500g/m2）作为表层材料，在其下表面分别复合 20mm厚的 PU、直立棉 PET、等体密度棉，对应的克重分别是1200g/m2，800g/m2，1200g/m2，因为直立棉的压缩弹性非常好，在克重只有2/3的情况下，可以满足地毯的踩踏感要求，也是地毯下垫层的常用材料。测试结果如下图 3，从结果来看，不同垫层对隔音性的影响不太大，PU的略好。

图3　不同垫层对地毯总成隔音性的影响

2.2　吸音型地毯

声音在通过吸声材料时，声波与材料的多孔结构或者是特殊吸声结构发生摩擦，从而使声音能量部分转换成热能，达到吸声效果。地毯表层背面背涂PE时，PE层在背涂后通常通过针刺穿孔工艺提高吸音性，PE加热时熔化，成型时与地毯下垫层贴合。

2.2.1地毯表层

取克重为800g/m2背涂PE层的地毯（表皮PET300g/m2，背涂 PE500g/m2）作为表层材料，按照有无开孔区分，吸声性能如下图 4，从结果来看，针孔后的地毯表层吸声性能略有增加，但不太明显。

图4　针孔穿刺工艺对地毯表层吸音性能的影响

2.2.2地毯总层

取克重为800g/m2背涂PE层的地毯（表皮PET300g/m2，背涂 PE500g/m2），将针刺穿孔前后的地毯表层分别复合20mm厚，克重是1200g/m2的PU后，再次对比吸音性，结果如下图 5，从结果来看，针孔工艺对地毯总成吸音性有非常大的帮助。

图5　针孔穿刺工艺对地毯总层吸音性能的影响

2.3　其他

由于地毯下垫层材料，如 PU、直立棉 PET、等体密度棉在相同克重（密度）下，结构差异较大，需要结合通气性等一起考虑，本文暂不展开研究，待以后深入探讨。

3　结论

本文从吸音、隔音性的角度对地毯总成（表层以及垫层）进行了研究，总体结论如下：1）地毯表层背涂层的密度对提高总成隔音性作用非常显著；2）地毯表层的针刺穿孔工艺对提高总成的吸音性作用非常显著。