[發明專利]阻燃非織造纖維組件

在審

• 申請號: 201980075374.0
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN113039065A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 吳平凡;吳天縱
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: B32B5/02
• 分類號: B32B5/02;B32B5/08;B32B5/10;B32B5/26;D04H1/4242;D04H1/43;D04H1/4374;D04H1/54;D04H1/541;D04H1/542;D04H1/64;H01M50/227;H01M50/244;H01M50/249
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 王潛;郭國清

本發明提供了一種非織造纖維組件。該非織造纖維組件包括：包括多根不連續纖維的非織造纖維幅材；以及至少部分地圍繞非織造纖維幅材的非織造織物；該非織造織物包括多根無規取向的纖維，該多根無規取向的纖維包含：至少60重量％的氧化聚丙烯腈纖維；以及0重量％至小于40重量％的增強纖維，該增強纖維具有包含熔融溫度為100℃至450℃的(共)聚合物的外表面；以及位于多根無規取向的纖維上的含氟聚合物粘結劑。

技術領域

本發明提供了非織造織物和用于該織物的織物-非織造夾層結構，以保護該非織造織物，使其阻燃且無纖維脫落。所提供的非織造織物可在機動車和航空應用(諸如用于電動車輛的電池倉)中用作絕熱體和隔音體。所提供的非織造織物可特別適用于減小機動車和航空應用中的噪音。

背景技術

絕熱體減少彼此熱接觸或在熱對流或熱輻射范圍內的結構之間的熱傳遞。這些材料減輕傳導、對流和/或輻射的影響，并且因此可有助于將鄰近另一結構的結構的溫度穩定在顯著更高或更低的溫度下。通過在需要高溫的情況下防止部件過熱或避免熱損失，熱管理對于實現廣泛商業應用和工業應用中所需的功能和性能可能是關鍵的。

絕熱體在機動車和航空技術中尤其有用。例如，機動車的內燃機在其燃燒循環期間產生大量熱量。在車輛的其它區域中，使用絕熱物來保護對熱敏感的電子部件。此類部件可包括例如傳感器、電池和電動馬達。為了最大化燃料經濟性，希望絕熱解決方案盡可能薄且重量輕，同時充分保護這些部件。理想的情況是，這些材料足夠耐用，可在車輛的壽命期間一直使用。

從歷史上看，機動車和航空技術的發展一直是由消費者對更快、更安全、更安靜和更寬敞的車輛的需求驅動的。這些屬性必須與對燃料經濟性的需求反向平衡，因為對這些消費者驅動的屬性的增強一般也會增加車輛的重量。

在能夠提供約8％燃料效率增加的車輛重量減少10％的情況下，機動車和航空制造商在滿足現有性能目標的同時具有很大的動力降低車輛重量。然而，隨著車輛結構變輕，噪音可能變得越來越成問題。一些噪音是由結構振動承載的，其生成傳播并傳輸到空氣的聲能，從而生成氣載噪音。常規地使用由重粘性材料制成的阻尼材料來控制結構振動。常規地使用能夠吸收聲能的柔軟柔韌材料(諸如纖維或泡沫)來控制氣載噪音。

隨著電動車輛(“EV”)的出現，對合適隔絕材料的需求已加強。EV采用鋰離子電池，該鋰離子電池在限定的溫度范圍內、更具體地在環境溫度附近最佳地工作。EV通常具有電池管理系統，該電池管理系統在電池溫度下降到顯著低于最佳溫度時激活電加熱器，并且在電池溫度上升到顯著高于最佳溫度時激活冷卻系統。

發明內容

用于加熱和冷卻EV電池的操作可基本上耗盡原本將被引導至車輛動力傳動系統的電池電力。正如毯子通過在寒冷天氣中保存人的體熱來提供舒適度一樣，絕熱物被動地最小化所需的電力以在極端溫度下保護EV電池。

用于EV電池應用的隔絕材料的開發人員面臨著巨大的技術挑戰。例如，EV電池隔絕材料應表現出低熱導率，同時滿足用于熄滅或減緩電池著火蔓延的嚴格阻燃要求。阻燃性的常見測試是UL-94V0火焰測試。還希望合適的絕熱體彈性地撓曲和壓縮，使得其可容易地插入不規則形狀的殼體中并膨脹以完全占據其周圍的空間。最后，這些材料應顯示出足夠的機械強度和抗撕裂性以有利于制造過程中的處理和安裝，使得不存在松散的纖維或纖維脫落。

所提供的制品和方法通過使用非織造織物組件來解決這些問題。非織造織物組件具有阻燃性并最小化纖維脫落。增強纖維在加熱時可至少部分地熔融以形成具有增強強度的粘結幅材。本專利申請的非織造織物組件的邊緣不需要通過熱和壓力或其它方式密封。所提供的非織造織物組件還可具有低流動阻力，從而使非織造織物成為更好的隔音件。