幾種乘客艙地毯材料結構的對比研究

丁文泉

（廣汽集團汽車工程研究院，廣東 廣州 511434）

1　常見地毯結構

如圖 1，地毯一般由地毯表層以及地毯下墊層組成，表層一般由PET針刺或者簇絨面料構成，部分背涂PE，或者EVA，地毯下墊層一般分為 PU、直立棉（PET）、普通雜花棉、等體密度棉等。

圖1　乘客艙地毯的一般結構

2　地毯的吸音性以及隔音性

作為汽車內(nèi)飾件，在控制噪聲，提高乘客艙內(nèi)舒適性一般有兩種手段：吸音和隔音。乘客艙地毯也是從這兩個角度進行材料開發(fā)、工藝拓展，為整車NVH性能作出貢獻。

2.1　隔音型地毯

2.1.1地毯表層

根據(jù)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層的手段，可以提高隔音性能，常用的重涂層材料有：EVA、EPDM、PE、PBE。取表皮為300g/m2PET的毯面，背涂克重分別為 2500g/m2的 EVA、EPDM，500g/m2的 PE，測試隔音性如下圖 2，從結果來看，相同密度的不同材料對隔聲性能的影響不大，但是如果密度不同，隔聲性能則相差很多。

圖2　不同背涂層對地毯隔聲性能的影響

2.1.2地毯總層

在地毯表層一定的基礎上，提高地毯的整體隔聲性能，我們從材料結構自身并結合整車裝配性進行了研究。取克重為800g/m2背涂PE層的地毯（表皮PET300g/m2，背涂PE500g/m2）作為表層材料，在其下表面分別復合 20mm厚的 PU、直立棉 PET、等體密度棉，對應的克重分別是1200g/m2，800g/m2，1200g/m2，因為直立棉的壓縮彈性非常好，在克重只有2/3的情況下，可以滿足地毯的踩踏感要求，也是地毯下墊層的常用材料。測試結果如下圖 3，從結果來看，不同墊層對隔音性的影響不太大，PU的略好。

圖3　不同墊層對地毯總成隔音性的影響

2.2　吸音型地毯

聲音在通過吸聲材料時，聲波與材料的多孔結構或者是特殊吸聲結構發(fā)生摩擦，從而使聲音能量部分轉換成熱能，達到吸聲效果。地毯表層背面背涂PE時，PE層在背涂后通常通過針刺穿孔工藝提高吸音性，PE加熱時熔化，成型時與地毯下墊層貼合。

2.2.1地毯表層

取克重為800g/m2背涂PE層的地毯（表皮PET300g/m2，背涂 PE500g/m2）作為表層材料，按照有無開孔區(qū)分，吸聲性能如下圖 4，從結果來看，針孔后的地毯表層吸聲性能略有增加，但不太明顯。

圖4　針孔穿刺工藝對地毯表層吸音性能的影響

2.2.2地毯總層

取克重為800g/m2背涂PE層的地毯（表皮PET300g/m2，背涂 PE500g/m2），將針刺穿孔前后的地毯表層分別復合20mm厚，克重是1200g/m2的PU后，再次對比吸音性，結果如下圖 5，從結果來看，針孔工藝對地毯總成吸音性有非常大的幫助。

圖5　針孔穿刺工藝對地毯總層吸音性能的影響

2.3　其他

由于地毯下墊層材料，如 PU、直立棉 PET、等體密度棉在相同克重（密度）下，結構差異較大，需要結合通氣性等一起考慮，本文暫不展開研究，待以后深入探討。

3　結論

本文從吸音、隔音性的角度對地毯總成（表層以及墊層）進行了研究，總體結論如下：1）地毯表層背涂層的密度對提高總成隔音性作用非常顯著；2）地毯表層的針刺穿孔工藝對提高總成的吸音性作用非常顯著。