用于气流应用的非织造复合材料

摘要

复合材料，其包括彼此叠置的多个离散层。复合材料可以包括一个或多个非织造层，其可以是一个或多个针刺层、一个或多个纺粘层、一个或多个熔喷层、一个或多个水刺层、一个或多个气流成网层，或其组合。复合材料可包括一个或多个纤维材料层。复合材料可包括来自注塑程序工艺的一个或多个包覆成型特征。本教导还考虑了制造复合材料的方法。

说明书

技术领域

本教导总体上涉及复合材料，并且更具体地，涉及重量轻并且提供高声学性能的复合材料。

背景技术

工业界一直在寻求新的和/或改进的材料和方法，以在各种应用中降低声音和噪音。在许多工业、商业和家庭应用中，通常采用具有吸声特性的材料作为降低噪声的方法。通常期望减少机械、发动机等的噪音。例如，在汽车应用中，乘客可能不希望听到来自空调单元或车辆其他地方的噪音。工业界也在不断寻求用于轻量化的新方法和材料，例如在不牺牲零件性能的情况下实现更好的燃油效率和操纵性。

诸如车辆内的那些的风道通常由成型零件制成，诸如通过注射成型或通过吹塑成型。但是，成型零件可能很重。此外，这些成型零件可能不提供足够的吸声特性。由于这些刚性零件例如通过紧固件在组件内连接，当零件相互摩擦或振动时(例如，由于空气流过、由于组件的移动，例如在驾驶汽车时，或由于两者)，可能会听到嘎嘎声或吱吱声。

其他风道由纺织材料制成。然而，这些纺织通道经历了通过材料的空气泄漏，这是不利的，因为空气旨在被泵送到要加热或冷却的区域，而不是在到达预期区域之前逸出。在风道系统中，重要的是穿过通道的空气不穿过通道壁。

因此，需要新的和/或改进的材料，用于减少空气泄漏，提供吸声特性，减少组件内的嘎嘎声或嘎吱声，提供重量更轻的材料，提供可预测的材料性能，或它们的组合。对可回收的零件也存在需求。此外，期望提供易于组装和/或安装到期望的应用中的零件。

发明内容

本教导通过本文描述的改进的装置和方法满足上述需求中的一个或多个。本教导通过形成多层的复合材料提供了改善的吸声性，该多层的复合材料允许减轻重量，同时仍确保几何稳定性；减少不希望的噪音，例如车辆乘员能够听到的噪音；减少空气穿过材料；或其组合。如本文所述的复合材料也可以形成片材，然后成形以形成期望的结构，诸如以形成风道或隔音板(hushpanel)。该复合材料还可以包括一个或多个包覆成型的层或特征。

本教导包括任何以下特征的任意组合。本教导设想了一种复合材料。该复合材料可以包括彼此层叠的多个离散层。这些层可以包括一个或多个非织造层(例如，一个或多个针刺层、一个或多个纺粘层、一个或多个熔喷层、一个或多个水刺层、一个或多个气流成网层，或其组合)。这些层可包括一个或多个纤维材料层。所述复合材料可包括来自注塑程序工艺的一个或多个包覆成型特征。复合材料的一层或多层可以包括一种或多种与包覆成型材料具有亲和力的材料。复合材料可以包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯或两者。这些材料中的一种或两种都可以与包覆成型材料具有亲和力。复合材料可包括夹在两个非织造层之间的纤维材料层(例如，针刺层、纺粘层、熔喷层、水刺层、气流成网层或它们的组合)。复合材料可以包括一个或多个膜、箔或饰面层。复合材料可包括夹在非织造层和膜、箔或饰面层之间的纤维层。非织造层中的一层或多层(例如，针刺层、纺粘层、熔喷层、水刺层、气流成网层或其组合)的重量可以为约10克/平方米或更多、约50克/平方米或更多、约75克/平方米或更多、约100克/平方米或更多、约300克/平方米或更少、或其组合。复合材料可以是可热成型的。可以将复合材料模制成三维零件。纤维材料层的一层或多层的平均纤维长度可为约12mm或更小、约6mm或更小、约4mm或更小、约3mm或更小或约2mm或更小。纤维非织造材料层的一层或多层可以通过搭接工艺(lapping process)形成并且可以可选地被压缩。纤维非织造材料层的一层或多层可以由聚烯烃和聚酯基纤维的混合物制成。复合材料的每一层可具有与直接相邻的层不同的特定的气流阻力。包覆成型的特征可以是紧固件、层、一个或多个肋、扬声器格栅等。本文所述的复合材料和形成该材料的方法可以允许有使用热成型无法实现的精确几何形状。该复合材料可以表现出吸声特性和/或声学插入损失特性。在热压之前，复合材料的孔隙率可以为约55％或更高、约80％或更低或两者(例如，约59％至约77％，其中百分比是作为空气的材料的体积)，以促进包覆成型。可以将复合材料成形以形成风道或隔音板。风道或隔音板可以是混合零件，其具有一个或多个具有不可渗透的膜、箔或饰面的区域，以及一个或多个没有不可渗透的膜、箔或饰面的区域。

本教导还考虑了形成复合材料的方法。该方法可以包括形成材料片，该材料片包括一个或多个针刺层、一个或多个纺粘层、一个或多个熔喷层、一个或多个水刺层、一个或多个气流成网层或它们的组合，以及一个或多个纤维非织造材料层。可以将片热成型以形成三维结构。片或三维结构可以被包覆成型(例如，具有一个或多个特征，诸如层、紧固件、肋或其他特征)。可以通过热激活各层(例如，在空气循环烘箱、接触加热系统或红外加热系统中)并压缩至所需厚度来形成材料片。该方法还可包括从三维结构修整多余材料的步骤。多余部分可以回收。

所得的复合材料满足了以上需求，因为它提供了一种轻质材料，该材料显示出良好的吸声性能，同时也简化了组装过程。复合材料可能够被热成型和包覆成型，这可能是由于材料的孔隙率所致。

附图说明

图1是根据本教导的复合材料的纤维片的截面图。

图2是根据本教导的复合材料的纤维片的截面图。

图3是根据本教导的示例性复合材料。

图4是沿着线C-C截取的图3的复合材料的截面图。

图5A是沿着线A-A截取的图3的复合材料的截面图。

图5B是图5A的圆圈部分的放大图。

图6是示例性车辆组件，其包括由本教导的复合材料形成的风道。

图7是示出根据本教导的复合材料的法向入射吸声系数(nSAC)谱的图。

图8是如何进行测试以实现图9曲线的数据的图示。

图9是示出各种材料的出口强度水平降低的曲线图。

图10是具有弱化区域的示例性复合材料，以允许将复合材料弯曲和/或折叠成期望的几何形状。

具体实施方式

本文给出的解释和说明旨在使本领域技术人员了解本教导、其原理及其实际应用。本领域技术人员可以以其多种形式修改和应用本教导，以可能最适合特定用途的要求。因此，所阐述的本教导的特定实施例并不旨在穷举或限制本发明的教导。因此，不应参考本文描述来确定教导的范围，而是应参考所附权利要求以及这些权利要求所享有的等同物的全部范围来确定教导的范围。所有文章和参考文献(包括专利申请和出版物)的公开内容出于所有目的以引用的方式并入本文。其它组合也是可能的，如将从所附权利要求中得出的，这些组合也通过引用并入本文。

复合材料，例如本文讨论的材料，可以具有广泛的应用范围，例如需要吸声的地方。虽然在本文中讨论和示出了在风道中有用，但是可以考虑其他用途。当希望减少通过材料的空气泄漏时，也可以使用这些材料。例如但不限于，声学材料可以用于汽车应用，发电机组发动机舱，商用车辆发动机，驾驶室内区域，建筑应用，甚至供暖、通风和空调(HVAC)应用。该材料可适合用于风道中。该材料可适用于隔音板。该材料可适用于流体或气流是湍流的区域。所述复合材料可以适合于(但不限于)用作车辆中的声音衰减材料，衰减源自机动车辆的车厢外部并向车厢内部传播的声音。复合材料可以适合于衰减风道内或周围的声音。复合材料可以提供声音吸收，使得流过风道的空气听不见或比如果流过另一种介质更听不到。该复合材料可用于机械和设备的隔绝、机动车的隔绝、家用电器的隔绝、洗碗机以及商业墙和天花板。例如，复合材料可用于车辆的发动机腔体，在内部和外部仪表板上以及在车厢内地毯下面。可以在驾驶室内使用复合材料来吸收声音。复合材料可用于需要轻质声学材料的任何应用中。复合材料可以用作内部装饰条，在这种情况下，可能需要使用某种形式的装饰织物或其他覆盖物面对吸音板。吸音板可以与其他吸声材料结合使用。复合材料也可以用作隔音针板材料或天花板。

复合产品，例如复合声学材料，可以至少部分地由具有相对高的气流阻力的多孔软质片材、具有明显小于软质片材的气流阻力的多孔性吸收体或间隔材料、或者两者形成。复合产品或其层包括在题为“由短纤维制成的非织造纺织品”的共同拥有的美国公开号2011/0293911中列出的那些产品，其内容通过引用合并于此。用于生产这种复合产品的方法包括在题为“Thermoformable Acoustic Product”的共同拥有的国际申请PCT/AU2005/000239(公开号为WO/2005/081226)中提出的那些方法，其内容通过引用合并于此。

通常，用于吸声的材料(例如，复合声学材料、非织造材料、织造材料等，或其组合)必须具有透气性。关键特性包括气流阻力(对穿过材料的气流的阻力)、曲折度(材料内声波的路径长度)和孔隙率(空隙与体积之比)。对于纤维材料，气流阻力是控制吸声的重要因素。然而，可以考虑，本文公开的复合材料的层具有不同的透气性。例如，一层或多层可以允许空气穿过材料或材料的孔。一层或多层可以具有与复合材料中的另一层不同的孔隙率。一层或多层可阻止空气穿过材料。这可以允许声音吸收而不允许空气穿过材料逸出。所得结构可以是不可渗透的复合材料，其中不可渗透被理解为是指允许约10％或更少、约5％或更少、甚至约1％或更少的与该材料接触的空气穿过整个材料。不可渗透可以被定义为不允许空气穿过整个材料(即，穿过材料的整个厚度)。还可以通过测量材料一侧的空气压力和材料另一侧的空气压力(其中两侧定义了材料的厚度)来根据压降定义非渗透性。

针对特定厚度的特定材料测量气流阻力。通过将气流阻力(以Rayls为单位)除以厚度(以米为单位)来归一化气流阻力，以得出以Rayls/米为单位的气流阻力系数。ASTM标准C522-87和ISO标准9053是指用于确定吸声材料的气流阻力的方法。在所描述的实施例的上下文中，以mks Rayls为单位的气流阻力将用于指定气流阻力；但是其他方法和度量单位同样有效。在所描述的实施例的上下文内，可以假定气流阻力和气流阻率也分别代表比气流阻力和比气流阻率。

透气材料或多孔材料的吸声系数(SAC)和传声损失(STL)水平可以通过将材料层叠在一起来改善和调整。这些层可具有不同水平的比气流阻力。这些类型的层的构建在复合材料的整个厚度上产生了多声阻抗不匹配的轮廓。这种不匹配的轮廓放大了复合材料的降噪能力(SAC和STL)。不匹配的轮廓还可允许空气穿过某些层，但不穿过其他层(或可能只允许某些空气穿过某些层，但不是全部空气)，从而降低了噪音，但空气或某些空气保留在结构内。令人惊讶地，结果是，降噪和/或吸声的水平大于作为独立单元的各个层的性能总和的水平。因此，材料层产生了大致协同作用以改善吸声性能。

通过利用多层复合材料的协同性能，与传统的单层或双层声学材料(例如，无饰面或单面低气流阻力(AFR)的开孔单元泡沫或单纱低AFR面纤维)相比，可以减少每层材料的质量。减少形成复合材料的一层或多层的基质中纤维的质量可以降低材料成本和/或制造成本，因为较轻的层可以比较重的层更快地生产。

多层系统的性能可以与传统材料大约相同，或甚至可以超过传统材料。但是，与传统材料相比，多层系统可允许更低的整体复合材料厚度。多层系统也可比传统材料重量更轻。多层复合材料的较低厚度可以允许更好地装配到包装空间受限的区域中。与更重和/或更厚的吸音产品相比，由于可以在相同或更大的声学性能下以有限的体积运输更多的材料，因此可以实现运输方面的改进。该复合材料可以起到吸收声波以减少噪声的作用。该复合材料可包括一层或多层，优选多层。这些层可以是不同的材料。一些层可以是相同的材料。可以基于每种材料的气流阻力特性，作为整体的复合材料的期望气流阻力特性，复合材料的期望重量、密度和/或厚度(例如，基于将要安装复合材料的车辆中可用的空间)，材料的期望刚度，期望的结构特性，期望的绝缘特性，承受特定温度的能力，或其组合，选择形成层的材料的类型、层顺序、层数、层厚度或其组合。例如，一些层可以具有较低的气流阻力，而其他层可以具有较高的气流阻力。具有不同的气流阻力特性的层的层叠可以在整个声学复合材料中产生多阻抗声学不匹配轮廓，这提供了复合材料的改进的降噪能力。因此，这些层可以被布置为使得较高的比气流阻力的层被接合至或邻近于具有不同的比气流阻力(例如，较低的气流阻力)的一个或多个层。

本文所述的任何材料都可以用作复合材料的一层或多层。本文所述的任何材料可以与本文所述的其他材料组合(例如，在复合材料的相同层或不同层中)。该复合材料可以包括多个层，其中一些或全部具有不同的功能或为该复合材料提供不同的特性(当与该复合材料的其他层相比时)。结合具有不同特性的材料层的能力可以允许根据应用定制复合材料。例如，一层或多层可以为复合材料或由其形成的结构提供结构特性。一层或多层可以为复合材料或由其形成的结构提供气流阻力特性。一层或多层可以为复合材料或由其形成的结构提供不可渗透特性。一层或多层可以提供隔绝。一层或多层可以提供耐热性(例如，可能够承受高温，例如约150℃或更高，约200℃或更高，约300℃或更低，约250℃或更低，或其组合)。一个或多个复合材料层可包括一种或多种粘合剂材料(例如，作为该层的纤维的一部分或作为该层中或层上的单独元素)，用于将纤维粘合在一起，用于将层粘合在一起，用于将由复合材料形成的结构粘合在一起，或其组合。一个或多个复合材料层可以支撑面材或顶层，例如箔或膜层。一个或多个复合材料层可以提供耐热性(例如，如果复合材料位于暴露于高温的区域中)。一层或多层复合材料层可以为复合材料提供刚度。一层或多层复合材料层可以为复合材料提供柔韧性和/或柔软性。一个或多个复合层可以在另一层的整体上延伸。一个或多个复合层可以仅在另一层的一部分上延伸(例如，充当贴片或在特定位置提供期望的特性或增强)。一个或多个复合材料层可以直接附接到壁或基底的表面以提供声吸收。一个或多个复合材料层可以是已知具有吸声特性的任何材料。一个或多个复合材料层可以至少部分地由纤维材料形成。一个或多个复合材料层可以至少部分地形成为材料网(例如，纤维网)。一层或多层复合材料层可以由非织造材料例如短纤维非织造材料形成。一个或多个复合材料层可以是膜或箔，例如可热成型的膜或箔。一个或多个复合材料层可以是多孔块状吸收体(例如，通过梳理和/或搭接工艺形成的蓬松的多孔块状吸收体)。一层或多层复合材料层可以通过气流成网形成。一层或多层可以是非织造层。非织造层可以是针刺材料、纺粘材料、熔喷材料、水刺材料、气流成网材料或其组合。复合材料的一层或多层或一种或多种部件可以通过注射成型形成。注射成型的零件或层可以例如粘附或紧固至复合材料。复合材料(或一个或多个复合材料层)可以是工程3D结构。从这些潜在的层很清楚，在形成满足最终用户、客户、安装人员等特定需求的声学材料方面具有很大的灵活性。这些层和特性中的任何一个的组合都被认为在本文的教导范围内。

复合材料的一层或多层可具有相对较高的气流阻力，以对入射到该材料上的声压波呈现声阻抗。应当对透气性进行管理，以确保可预测和一致的性能。这可以通过管理纤维尺寸、类型和长度等因素实现。在一些应用中，可以通过将多种不同密度的非织造材料结合在一起以形成复合产品来达到期望的透气度水平。具有低渗透性或甚至基本上没有渗透性的材料与具有高渗透性的材料的组合可用于实现局部反应性声学性能。本教导的复合材料考虑了一个或多个非织造层(例如，一个或多个针刺层、一个或多个纺粘层、一个或多个熔喷层、一个或多个水刺层或其组合)；一个或多个膜或箔层；一个或多个核心材料层；一个或多个非织造材料层；或其组合。

该复合材料可包括一个或多个纤维层(其在本文中可被称为芯层)、纤维片、非织造层或它们的组合。在使用这些术语之一的情况下，意在指代这些术语中的任何一个。虽然在本文中分别提及，但一个或多个非织造层(例如，一个或多个针刺层、一个或多个纺粘层、一个或多个熔喷层、一个或多个水刺层、一个或多个气流成网层，或其组合)也可以由本文公开的纤维形成。构成复合材料的一层或多层的纤维的线性质量密度可以为约0.25旦尼尔或更大、约0.5旦尼尔或更大、或约1旦尼尔或更大。构成复合材料或其一层或多层的材料纤维可以为约150旦尼尔或更小、约120旦尼尔或更小或约100旦尼尔或更小。某些层的平均旦尼尔可高于其他层。平均旦尼尔可以取决于所使用的纤维。例如，具有天然纤维的层的平均旦尼尔可以为约100旦尼尔±约20旦尼尔。纤维可具有约0.5mm或更大、约1.5毫米或更大、或甚至约70毫米或更大的纤维长度(例如，对于梳理的纤维网)。层内的纤维的长度可以为约300毫米或更小、约250毫米或更小或约200毫米或更小。例如，纤维的长度可以在约30毫米至约65毫米之间，其中平均或普通长度为约50或51毫米的纤维长度，或纤维梳理工艺中使用的任何典型长度。一层内的纤维长度可以不同。例如芯层可具有范围为约1mm或约120mm的纤维。所使用的纤维的长度可以取决于形成层的处理过程。例如，梳理和/或针刺层可需要一定长度的纤维(例如，至少一些纤维具有约30mm或更长的长度)。

可以使用短纤维。例如，一些或所有纤维可以是粉末状的稠度(例如，具有约0.25mm或更大、约0.5mm或更大、或约1mm或更大；约5mm或更少、约4mm或更少、或约3mm或更少的纤维长度)。可以组合不同长度的纤维以形成纤维结构的纤维层或其他层。纤维长度可根据应用、期望的性质、材料的尺寸和/或性质(例如，层的密度、孔隙率、期望的气流阻力、厚度、大小、形状等)或其任何组合而变化。再次，较短纤维的更有效的堆积可以允许更容易地控制孔径，以实现期望的声学特性、气流特性或两者。在一些应用中，较短的纤维的使用或纤维的组合的使用对于形成具有吸声特性的材料可能具有优势。使用短纤维实现的选定的气流阻力可以显著高于基本仅包括例如至少约30mm且小于约100mm的长长度的常规短纤维的常规非织造材料的气流阻力。不受理论的限制，认为由于短纤维比长纤维能够在非织造材料中更有效地(例如，更致密地)堆积，所以可以获得气流阻力的这种意想不到的增加。较短的长度可以减小纤维在生产过程中分散在诸如输送机之类的表面或预制网中时纤维堆积的无序程度。纤维在材料中的更有序的堆积又可导致气流阻力的增加。特别地，纤维堆积的改进可以在非织造材料的纤维之间实现减少的间隙空间，以形成迷宫结构，该迷宫结构形成了空气流过该材料的曲折路径，从而提供选定的气流阻力和/或选定的气流阻率。因此，有可能生产相对轻质的非织造材料而不会不可接受地牺牲性能。

纤维层可包括天然或合成纤维。纤维层可包括无机纤维。合适的纤维可包括棉、黄麻、羊毛、纤维素、玻璃、基于二氧化硅、陶瓷纤维或它们的任何组合。合适的合成纤维可包括聚酯、聚丙烯、聚乙烯、尼龙、芳族聚酰胺、酰亚胺、丙烯酸酯纤维或它们的组合。纤维层材料可以包括聚酯纤维，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和共聚酯/聚酯(CoPET/PET)粘合双组分纤维。纤维可以包括聚丙烯腈(PAN)、氧化聚丙烯腈(Ox-PAN、OPAN或PANOX)、烯烃、聚酰胺、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)或其他聚合物纤维。可以根据纤维的熔化和/或软化温度来选择纤维。纤维可以是100％的原始纤维，或者可以包含由消费后废物再生的纤维(例如，多达约90％的由消费后废物再生的纤维，或者甚至高达100％的由消费后废物再生的纤维)。

一个或多个纤维片(或纤维结构的任何其他层)可以包括一种或多种粘结剂或粘结剂纤维。粘结剂在纤维层中的存在量可以为约40重量％或更少、约30重量％或更少、约25重量％或更少、或约15重量％或更少。粘结剂的存在量可以为约1重量％或更大、约3重量％或更大、或约5重量％或更大。纤维层可以基本上不含粘结剂。纤维层可以完全不含粘结剂。虽然在本文中被称为纤维，但也考虑，粘结剂通常可以是粉末状的(例如，其中纤维长度为约3毫米或更短，或约2毫米或更短，或甚至更短，例如约20微米或更大，约40微米或更大，约100微米或更大，约200微米或更大，或约500微米或更大)、球形的或任何能够容纳在其他纤维之间的间隙内并能够将纤维层粘结在一起的形状。粘结剂可具有约180℃或更高、约200℃或更高、约225℃或更高、约230℃或更高、或甚至约250℃或更高的软化和/或熔融温度。纤维可以是高温热塑性材料。纤维可以包括一种或多种聚酰胺酰亚胺(PAI)；高性能聚酰胺(HPPA)，例如尼龙；聚酰亚胺(PI)；聚酮；聚砜衍生物；聚环己烷对苯二甲酸二甲酯(PCT)；含氟聚合物；聚醚酰亚胺(PEI)；聚苯并咪唑(PBI)；聚对苯二甲酸乙二酯(PET)；聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)；聚苯硫醚；间规聚苯乙烯；聚醚醚酮(PEEK)；聚苯硫醚(PPS)、二氧化硅基粘结剂体系；等等。纤维层可以包括聚丙烯酸酯和/或环氧树脂(例如，热固性和/或热塑性类型)纤维。纤维层可以包括多粘结剂系统。纤维层可以包括一种或多种牺牲性粘结剂材料和/或具有比其他纤维更低的熔化温度的粘结剂材料。纤维层可包括这样的粘结剂材料，其经配制以实现或影响期望的特性，例如阻燃性或超吸收性。

纤维层(或纤维结构的任何其他层)可以包括多个双组分纤维。双组分纤维可以充当纤维层内的粘结剂。双组分纤维可以是热塑性的低熔点双组分纤维。双组分纤维可以具有比混合物内的其他纤维更低的熔融温度。双组分纤维可以是阻燃类型的(例如，由阻燃聚酯形成或包括阻燃聚酯)。双组分纤维可以使纤维层进行气流成网或在空间上机械梳理、搭接和熔合成网络，从而使材料具有结构和主体，并且可以作为切割或模制的零件等进行处理、层压、制造、安装，以提供绝缘特性、吸声、结构特性、过滤特性、阻燃特性、阻烟特性、低毒性或其组合。双组分纤维可包括芯材料和围绕芯材料的皮材料。皮材料的熔点可以比芯材料的熔点低。可以至少部分地通过将材料加热到一定温度以软化至少一些双组分纤维的皮材料来形成纤维材料网。纤维层(或纤维结构的其他层)被加热到软化双组分的皮材料的温度可以取决于皮材料的物理性质。一些纤维或纤维的部分(例如，皮)可以是结晶的或部分结晶的。一些纤维或纤维的部分(例如，皮)可以是无定形的。

对于聚乙烯或聚丙烯皮，例如，温度可以为约140摄氏度或更高、约150摄氏度或更高、或约160摄氏度或更高。温度可以是约220℃或更低、约210℃或更低、或约200℃或更低。例如，具有聚对苯二甲酸乙二酯(PET)皮或聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)皮的双组分纤维可以在约180℃至约240℃(例如，约230℃)下熔融。双组分纤维可以由从挤出的双组分纤维切短的短长度形成。双组分纤维可以具有约15％或更大、约20％或更大、或约25％或更大的皮/芯比(横截面积)。双组分纤维的皮/芯比可为约50％或更少、约40％或更少、或约35％或更少。

纤维可以具有或可以提供改善的隔热性能。纤维可以具有相对低的导热率。纤维可以具有非圆形或非圆柱形的几何形状(例如，改变纤维周围的对流，以减小三维结构内的对流传热效果)。纤维层可包括或包含工程气凝胶结构以赋予额外的绝热益处。纤维层可包括或富含热解的有机竹添加剂。某些纤维在暴露于某些温度后可能会牺牲。例如，如果纤维层暴露于约250℃或更高的温度，则一些纤维可能挥发掉。

形成纤维层的纤维包括无机材料。无机材料可以是能够承受约250℃或更高、约500℃或更高、约750℃或更高、约1000℃或更高的温度的任何材料。无机材料可以是能够承受高达约1200℃(例如，高达约1150℃)的温度的材料。无机纤维可以通过例如ASTM D2836或ISO 4589-2具有极限氧指数(LOI)，其指示低火焰或低烟。无机纤维的LOI可以高于标准粘结剂纤维的LOI。例如，标准PET双组分纤维的LOI可以为约20至约23。因此，无机纤维的LOI可以为约23或更大。例如，LOI可以为约100。无机纤维的LOI可以为约25或更大。无机纤维可以以约60重量％或更大、约70重量％或更大、约80重量％或更大、或约90重量％的量存在于纤维层中。无机纤维可以以约100重量％或更小的量存在于纤维层中。可以基于期望的硬度来选择无机纤维。无机纤维可以是卷曲的、非卷曲的或其组合。当需要具有较大弯曲模量(或较高刚度)的纤维时，可以使用非卷曲有机纤维。当形成搭接的纤维结构时，无机纤维的模量可以确定毛圈的尺寸。需要光纤更容易弯曲的地方，可以使用卷曲光纤。无机纤维可以是陶瓷纤维、玻璃纤维、矿物基纤维或其组合。陶瓷纤维可以由聚硅酸(例如，Sialoxol或Sialoxid)或其衍生物形成。例如，无机纤维可以基于含有聚硅酸的无定形氧化铝。可以将硅氧烷、硅烷和/或硅烷醇加入或反应到纤维层中以赋予附加的功能性。这些改性剂可包括含碳组分。

纤维层的任何无机纤维可以具有约0.4旦尼尔或更大、约0.6旦尼尔或更大、或约0.8旦尼尔或更大的平均线性质量密度。纤维层的无机纤维可以具有约2.0旦尼尔或更小、约1.7旦尼尔或更小、或约1.5旦尼尔或更小的平均线性质量密度。纤维层的其他纤维(例如，双组分粘结剂)可具有约1旦尼尔或更大、约1.5旦尼尔或更大、或约2旦尼尔或更大的平均线性质量密度。纤维层的其他纤维(例如，双组分粘结剂)可具有约20旦尼尔或更小、约17旦尼尔或更小、或约15旦尼尔或更小的平均线性质量密度。纤维层的无机纤维可具有约20mm或更大、约27mm或更大、或约34mm或更大的长度。纤维层的无机纤维的长度可以为约200mm或更小、约150mm或更小、或约130mm或更小。可以使用具有不同长度的纤维的组合。例如，可以使用大约67mm和大约100mm的长度的组合。在某些情况下，改变长度可能是有利的，因为由于纤维的长度差异、纤维的类型或两者，纤维可能具有自然的内聚力。纤维层的纤维共混物可以具有约1旦尼尔或更大、约5旦尼尔或更大、或约6旦尼尔或更大的平均旦尼尔尺寸。纤维层的纤维的共混物可以具有约10旦尼尔或更小、约8旦尼尔或更小、或约7旦尼尔或更小的平均旦尼尔尺寸。例如，平均旦尼尔尺寸可以为约6.9旦尼尔。

纤维或纤维的至少一部分可具有高红外反射率或低发射率。至少一些纤维可以被金属化以提供红外(IR)辐射热反射。为了向纤维层提供热反射特性和/或保护纤维层，纤维可以被金属化。例如，纤维可以被铝化。纤维本身可以是红外反射性的(例如，使得可不需要额外的金属化或铝化步骤)。可以通过将金属原子沉积到纤维上进行金属化或铝化过程。例如，可以通过在纤维表面上施加一层铝原子来建立铝化。可以在将任何附加层施加到纤维层之前进行金属化。可以考虑，除了或代替在纤维层内具有金属化纤维之外，纤维结构的其他层可以包括金属化纤维。

金属化可以提供期望的反射率或发射率。金属化纤维可以是约50％IR反射率或更高、约65％IR反射率或更高、或约80％IR反射率或更高。金属化纤维可以是约100％IR反射率或更低、约99％IR反射率或更低、或约98％IR反射率或更低。例如，发射率范围可以分别是大约0.01或更大、或大约0.20或更小、或99％至大约80％的IR反射率。发射率可随时间变化，因为油、灰尘、降解等可能影响应用中的纤维。

可以将其他涂层涂覆到纤维上，无论是否金属化，以实现期望的性能。可以添加疏油和/或疏水处理。可以添加阻燃剂。可以将抗腐蚀涂层施加到金属化纤维上，以减少或保护金属(例如铝)免于氧化和/或损失反射率。可以添加不基于金属化技术的IR反射涂层。

纤维层的纤维可以与合适的添加剂混合或以其他方式结合，例如其他形式的回收废物、原始(非回收)材料、粘结剂、填料(例如矿物填料)、粘合剂、粉末、热固性树脂、着色剂、阻燃剂、较长的短纤维等，没有限制。用于基质中的任何、一部分或全部纤维可以是低火焰和/或发烟性的类型(例如，为了符合运输的火焰和烟气标准)。可以将赋予其他性能的粉末或液体掺入基质中，例如在热、感应或辐射下工作的粘结、阻止火/烟的膨大、膨胀聚合物，其改善声学、物理、热和火性能。例如，可以将活性炭粉末掺入纤维层、一个或多个非织造层或两者中。

复合材料可包括一个或多个透气的层，例如，一个或多个针刺层、一个或多个纺粘层、一个或多个熔喷层、一个或多个水刺层、一个或多个气流成网层，或其组合。这些层在本文中可以称为非织造层。透气层可以是适于面对气流源或直接接触空气流的层，从而允许空气行进到复合材料的其他层(例如，芯层或纤维层)中。该层可以例如限定风道的腔。该层可以是柔性材料，其可以为复合材料提供柔性。

透气层可以由非织造材料形成。该层可以由纺织材料形成。该层可通过单独或与本文所述或本领域已知的形成层的任何方法组合的针刺法形成。可以使用一种或多种方法来压缩该层，例如使用压机、层压机、压延辊组等。该层可以在热成型步骤中被压缩和熔化。该层可以使用任何非织造技术形成。例如，该层可以被纺粘、熔喷，交叉铺网、压缩空气铺网、SMS、水刺、直接铺网、湿铺、干铺等，或其组合。该层可以由能够彼此机械或热结合的任何纤维形成。

透气(例如，针刺)层可以由以上关于纤维层讨论的任何纤维形成。一个或多个透气层可以适于面对声波源。一个或多个透气层可以适于背向声源。一个或多个透气层可以与一个或多个纤维层相邻。一个或多个透气层可以固定到一层或多层纤维层的表面上。在形成复合材料时，两个或更多个透气层可以将纤维层夹在中间。透气层可以具有相同的组成和/或结构。透气层可以具有不同的组成和/或结构。一个或多个透气层的重量可以为约10克/平方米(GSM)或更多；约50GSM或更多、约75GSM或更多、约100GSM或更多；或约200GSM或更多。一个或多个透气层的重量可以为约500GSM或更小、约400GSM或更小或约300GSM或更小。重量可以取决于形成透气层的材料。例如，针刺层可以为约75GMS或更大。纺粘层可具有约20GSM或更小的重量。

复合材料的一层或多层可以是膜、箔或饰面层压板。复合材料的一层或多层可以具有附着在该层的至少一部分上的膜、箔或饰面。尽管在本文中被称为膜、箔或饰面层，但它也涵盖了不覆盖另一层的全部的膜、箔或饰面。例如，零件可以是混合零件，其包括一些带有膜、箔或饰面的区域以及一些没有膜、箔或饰面的区域。还可以考虑，复合材料可以没有任何膜、箔或饰面。膜、箔或饰面层可以用作非渗透层，从而基本上防止空气通过该层(即，使得全部空气的约10％或更少、约5％或更少、或约1％或更少穿过该层)。膜、箔或饰面层可包括穿孔、孔、空隙或其他开口，以允许空气和/或声波从中穿过。复合材料可以包括没有膜、箔或饰面以控制允许空气和/或声波传播之处的区域。该层可以为复合材料提供保护性能。形成该层的(一种或多种)材料可以为该层或作为整体的复合材料提供可热成型的性能，从而例如可以将复合材料成形为例如三维结构。该层可以是大体固体的层。该层可以由一个或多个层或多层形成。

膜、箔或饰面层压板可以是不可渗透的。在这种情况下，气流阻力将是无限的或接近无限的。由于气流阻力与透气率成反比。因为对于非渗透性材料，透气率可以是0或大约0，那么气流阻力将是无限的。膜、箔或饰面层的透气率在200Pa下可以为约0l/m

可以将膜、箔或饰面层压板施加到可以充当饰面的另一复合层上。该膜可以是任何聚合物膜，例如聚酯(例如，PET)膜、聚氨酯膜或两者。虽然被称为层，但是膜、箔或饰面层压板本身可以由一个或多个层形成。该层的非渗透性可以通过多层膜来实现，例如由基于热塑性聚氨酯和热塑性聚酯弹性体的层形成的膜。例如，膜、箔或饰面层压板可包括1个或更多个层、2个或更多个层或3个或更多个层。膜、箔或饰面层压板可包括15个或更少的层、12个或更少的层或10个或更少的层。箔或膜层可以表现出高的阻热性质并且可以在极端温度下保持稳定。示例性的膜层包括APT 9924，其可获自Advance Packaging Technologies(密歇根州沃特福德)；或TC 4070CX 20B/A，其可获自Prochimir Technical Films(法国Pouzauges)。

该膜可以是反射膜。饰面层压板可以是箔(例如，增强箔、金属箔或两者)。箔可以层压到另一复合层上。例如，箔可以是层压的增强铝箔。可以将该层施加在复合材料的其他层上，以提供局部热反射，而不会显著牺牲下面的复合材料的性能，并且不会降低现有基础材料(一个或多个复合层)的吸声能力。对于声学复合材料的最外层，为了提供热反射特性并保护下面的复合层，最外层可以被金属化或铝化。最外层本身可以是金属的(例如，使得不需要额外的金属化或渗铝步骤)。

该复合材料可包括位于膜、箔或饰面层与芯材料层之间的任选的另外的透气层。该层可增强层之间的声阻抗不匹配，尤其是当位于芯材料与膜、箔或饰面材料之间时。由于该层是可渗透的，它还可以类似于膜、箔或饰面材料与芯材料层之间的气隙起作用，以进一步增强吸声，因为允许声波穿过内部透气材料、芯材料层和可选的其他透气层，从膜、箔或饰面材料反射，并回到可选的透气层和芯材料层(以及任何其他层)中。

复合材料可以包括一个或多个包覆成型的区域、层或特征，在本文中也称为包覆成型的部分。包覆成型材料可以覆盖复合材料的另一层的全部或一部分。包覆成型部分可以通过注射成型工艺结合到复合材料。包覆成型部分可以为复合材料提供附加的结构和/或增强。包覆成型部分可以允许将其他特征集成到复合材料上，例如紧固件、夹子、肋、其他结构元件或使用传统的热成型技术无法形成的特征(例如，扬声器栅格)。结合在包覆成型材料与复合材料之间的材料可以是紧固件本身。这可以是不可逆的结合。使用包覆成型工艺可以允许向零件或复合材料添加功能，例如夹子、网格、紧固件等。包覆成型可以增强零件或复合材料，例如通过添加肋条。包覆成型可以提供或确保通过热成型无法实现的尺寸公差。这可以允许更轻松、更安全或更精确地连接至系统中的其他零件，或者几何上精确的接合区域。几何上精确的接合区域是连接区域或在组装时与其他零件接触的区域，其中零件以例如几何互补的方式装配在一起(例如，凸形和凹形构件)。包覆成型部分可以由在塑料注射工艺中使用的任何材料形成。包覆成型部分可以由聚合材料形成，例如但不限于尼龙6，具有或不具有玻璃纤维；尼龙6.6，具有或没有玻璃纤维；聚丙烯；聚对苯二甲酸乙二酯；聚碳酸酯；丙烯腈丁二烯苯乙烯；或其组合。该复合材料能够被包覆成型，因为与仅针刺材料相比，它可具有更高的AFR和/或更高的开孔率。包覆成型的材料可通过渗透到复合材料的孔或复合材料中形成的孔(可以手动或机械地添加)中而粘附到复合材料的另一层上。包覆成型的材料将与模制而成的一层或多层形成牢固的结合，并且该结合将在复合材料的最终使用环境中得以维持。与包覆成型件接触的部件的层例如可以是针刺层。与包覆成型件接触的部件的层可以包括一种或多种与包覆成型材料具有亲和力的材料。该材料可以包括聚合物材料。例如，与包覆成型件接触的部件的层可以包括聚乙烯和/或聚对苯二甲酸乙二酯。

包覆成型可用于将复合材料连接到另一部件。包覆成型可用于将复合材料集成到另一个结构例如中空结构(例如管道)中。例如，复合材料可以桥接材料(例如，C形结构)的两端之间的间隙，或者可以接合两片材料。桥接该间隙然后可以形成大体上中空的结构(例如，将C形结构变成O形结构)。

包覆成型材料和复合材料可以形成粘性结合。包覆成型材料可以穿透复合材料的多孔材料并在那里固化，从而在复合材料和包覆成型材料之间形成材料结合。该连接可以减少或消除材料的部件之间的嘎嘎声。包覆成型区域可以围绕复合材料的整个外周延伸。

在包覆成型过程中，可以考虑，复合材料的仅一部分可以与包覆成型材料接触。这可能是由于在模具中覆盖了复合材料的一个或多个部分。

每个复合层可以形成为具有厚度和密度，该厚度和密度根据完成的复合层(和/或作为整体的复合材料)所期望的所需物理和透气性能来选择。取决于应用、安装位置、形状，所使用的纤维(以及复合层的膨松度)或其他因素，复合层可以为任意厚度。复合层的密度可部分取决于掺入构成该层的材料(例如非织造材料)中的任何添加剂的比重，和/或添加剂构成的最终材料的比例。堆积密度通常是纤维比重和由纤维生产的材料的孔隙率的函数，可以认为这代表了纤维的堆积密度。复合材料的总厚度可以取决于各个层的数量和厚度。复合材料是有益的，因为可以将厚度和性能调整为具有期望的重量、厚度以及声学和/或结构性能。复合材料可以定制。定制包括层数、层类型和层压缩。

考虑到可以如本文所述使用的层的类型，多层系统可以改变复合材料的层之间的特定的气流阻力，以增强吸声、减少从复合材料的空气泄漏或两者。多层系统可以具有顶层或外层(例如，箔或膜层)，以及位于顶层下方的一个或多个层(例如，一个或多个纤维层，例如芯层、透气层，例如柔性纺织非织造材料，或两者)。复合材料的顶层或外层可以是具有高气流阻力的层，或者可以是基本上不可渗透的。例如，顶层或外层在200Pa下可具有约0l/m

具有多层的复合材料可以具有高的气流阻力。例如，复合材料的一层或多层或整个复合材料可以具有约100Rayls/m或更高、约400Rayls/m或更高、约800Rayls/m或更高、或约1000Rayls/m或更高的气流阻力。纤维复合材料可以具有约200,000Rayls/m或更低、约150,000Rayls/m或更低、或约100,000Rayls/m或更低的气流阻力。低密度纤维复合材料甚至可以具有高达约275,000Rayls/m的气流阻力。复合材料的一层或多层或整个复合材料可以具有约100,000Rayls/m或更高、约275,000Rayls/m或更高、1,000,000Rayls/m或更高、或甚至2,000,000Rayls/m或更高的气流阻力。也可以通过纤维层上的表皮层或其他层(例如，通过原地蒙皮工艺)、饰面层、一个或多个功能层或它们的组合来提供附加的声音吸收。如本文所述的纤维结构的表皮层或其他层可向纤维结构提供附加的气流阻力(或气流阻率)。例如，表皮层可以具有约100,000Rayls/m或更高、约275,000Rayls/m或更高、1,000,000Rayls/m或更高、或甚至2,000,000Rayls/m或更高的气流阻力。

复合材料或其层可以具有高的开孔率。高的开孔率可允许复合材料或复合材料的一个或多个纤维层被包覆成型。开孔率高表明材料体积中的很大一部分是空气。开孔率是指截留在材料中的空腔或通道相互连通。这种开孔率可以允许如本文所述的包覆成型或包覆注射工艺。在注射过程中，熔化的材料被迫进入空腔或通道，并且在冷却后，材料被锚固在多孔材料内。可以控制材料向复合材料的其他部分中的这种浸出(例如，防止填充所有孔)，从而保持其他性质，例如吸声性。例如，孔隙率可以小于单独的针刺层的孔隙率。例如，在材料热压缩之前，复合材料或其一层或多层可以具有约50％或更大、或约55％或更大的孔隙率。在材料热压缩之前，复合材料或其一层或多层可以具有约90％或更低、或约80％或更低的孔隙率。例如，孔隙率可以为约59％至约77％，其中该百分比是作为空气的材料的体积。

复合材料或其层可以具有足够的刚度以保持其期望的形状。复合材料或其层可以抗流挂(例如，与低密度聚乙烯或膨胀聚丙烯相比)。可以将材料成形为适合期望的位置或安装在特定的应用中，并且该材料将保持其形状，即使在例如大体平面、无支撑或悬臂的位置。

该复合材料可以具有一个或多个特征，以提供期望形状的复合材料。复合材料或其一层或多层可以包括一个或多个局部弱化区域。局部弱化区域可以位于复合材料的一个或多个非织造层中。这些局部弱化区域可以允许复合材料或其一层或多层折叠成期望的形状(例如，三维形状)。虽然在本文中被称为弱化，但这并不一定意味着该材料在这些区域中是弱的或受损害的。弱化是指材料能够弯曲和/或折叠的区域。

复合材料或其一层或多层可以在弱化区域中局部弱化以形成铰链，复合材料或其一层或多层可以围绕该铰链成形(例如，弯曲)。弱化例如可以是材料的局部去除和/或材料的局部压缩。弱化可以通过切割(例如，激光切割)来完成。可以沿着一条线(例如，一条直线)去除材料。弱化可以通过局部压缩复合材料的一层或多层实现。这种压缩可能是不可逆的。可以沿着一条线(例如，一条直线)压缩材料。

弱化区域可以采用允许复合材料或其一层或多层成形的任何形状。例如，弱化区域可以成一条线(例如，大体上直线)以允许弯曲或折叠。当在与相邻部分成一定角度的方向上折叠或弯曲时，该线可以从材料的一个边缘延伸到另一边缘以形成面板。弱化可以形成铰链，该部件的一部分可以围绕该铰链相对于另一部分弯曲以形成主体。可以将复合材料或其一层或多层放置到模具中(例如，以包覆成型主体的至少一部分)。该材料或其一层或多层可以由模具形成和/或可以在插入模具之前形成。

本教导还包括形成复合材料的方法。形成复合材料的一层或多层或作为整体的复合材料的纤维可以使用非织造工艺形成非织造纤维网，所述非织造工艺包括例如混合纤维(例如，混合双组分纤维、常规短纤维或它们的组合)、梳理、搭接、气流成网、机械成形及其组合。可以使用常规方法将一个或多个复合层的纤维打开并混合。纤维可以在纤维网的结构内混合。梳理的纤网可以交叉搭接或垂直搭接，以形成大量的非织造纤网。例如，梳理的纤网可以根据诸如“Struto”或“V-Lap”之类的工艺垂直搭接。这种结构在复合吸声体的厚度方向上为纤维网提供了相对较高的结构完整性，从而使纤维网在应用期间或使用中散落的可能性最小。梳理和搭接工艺形成了非织造纤维层，其在垂直截面上具有良好的抗压性，并且能够产生较低质量的声学处理，尤其是在无需将大量纤维添加到基体的情况下蓬松至较高的厚度。可以考虑，少量的中空复合纤维(即，小百分比)可以改善膨松能力和弹性，从而改善吸声性能。这种布置还提供了以相对较低的堆积密度实现低密度纤维网的能力。也可以生产气流成网或机械形成的纤网，尽管与气流成网相比，通过搭接工艺形成块状层可以在较低的重量(或较低的密度)下实现更高的厚度。然后可以将纤维网热粘合、空气粘合、机械固结等或其组合，以形成粘性非织造绝缘材料。网可以被压缩，这可以允许基于期望的性质来控制材料的孔隙率或者允许材料被包覆成型。

本教导的一个或多个层可以由包括短纤维的纤维的混合物形成。一层或多层可以是基于短纤维技术(基于SFT)的材料。可以使用用于布置纤维的任何工艺来形成基于SFT的材料，例如重力沉积、气流成网、梳理、搭接或其任何组合。基于SFT的材料可以被致密化，例如通过压缩材料、压延材料或另外采用另一种压制方法。

可以将一个或多个复合层结合在一起以形成纤维片。一层或多层可以被热激活。例如，可以在空气循环炉中活化这些层。这些层可以由加热系统激活。可以通过IR加热来激活层。然后可以将这些层压缩到期望的厚度。例如，压缩可以通过层压过程或压延过程发生。一个或多个层可以通过层中存在的元件结合在一起。例如，各层中粘结剂纤维可用于将各层粘合在一起。一个或多个层中的双组分纤维的外层(即皮)在加热时会软化和/或熔化，这可导致各个层的纤维彼此粘合和/或粘合到其他层的纤维。可以使用一种或多种粘合剂来连接两层或多层。粘合剂可以是粉末，或者可以例如以条、片或液体的形式施加。

可以考虑层的任何布置和组合。复合材料可以包括两个或更多个如本文所述的任何层。透气层可以由相同的材料形成。透气层可以由不同的材料形成。任何或所有层可以与一个或多个其他层共同延伸。一层或多层可以仅在相邻层的一部分上延伸。

复合材料的层可以形成为纤维片。由于任何或所有的层可以包含一种或多种热塑性和/或热固性材料(例如，粘结剂)，因此可以将复合材料加热并热成型为特定形状的热成型产品。复合材料(和/或其层)的声学特性可受到复合材料形状的影响。复合材料或其一层或多层可以是大致平坦的。可以将完成的复合材料加工成切割以印刷的二维平面零件，以安装到最终用户、安装者或客户的组件中。复合材料可以形成为任何形状。例如，复合材料可以被模制为大体上与将被安装的区域的形状相匹配。可以将完成的复合材料模制以打印成三维形状，以安装到最终用户、安装者或客户的组件中。模制产品的三维几何形状可以提供附加的声吸收。三维形状可以提供结构刚度和空气空间。

本教导可以包括包覆成型纤维片或复合材料的步骤。纤维片(例如，包括一个或多个纤维层、一个或多个非织造层、一个或多个膜、箔或饰面层或它们的组合的片)可以承受比诸如非织造层例如仅针刺层的材料更高的压力，从而允许在注射成型过程中使用更高的压力。例如，可以使用标准注射压力。例如，由于材料的孔隙率，纤维片可能够承受这样的压力。纤维片可以具有局部压缩的区域(例如，孔隙率大约为0)，该区域用作边界以防止任何注入材料进入纤维层或芯层。可以将纤维片或复合材料放入模具中，其中至少一部分纤维片或复合材料被覆盖使得其不能被包覆成型。可以考虑，仅预期的包覆成型区域可以经受熔融包覆成型材料。

例如，可以包括一个或多个纤维层、一个或多个非织造层、一个或多个膜、箔或饰面层或它们的组合的纤维片可以形成为大体上平坦的片。可以将纤维片进料到调理炉中，在其中对其进行预热。例如，可将调理炉加热至约150℃或更高、约175℃或更高、或约200℃或更高的温度。可以将调理炉加热到约250℃或更低、约240℃或更低、或约220℃或更低的温度。可以将预热的纤维片进料至热成型工具，在此将其模制成期望的形状和/或具有期望的形貌。模制片可具有被修整(例如，通过模切)的多余材料。多余的材料可以回收。然后可以将热成型的零件包覆成型以向纤维片添加额外的特征，从而形成完成的复合材料。可以考虑，可以使用粘合剂或其他紧固件来至少帮助将零件安装到其最终使用位置。

例如，可以将复合材料的一个或多个片成形，形成大体中空的构件，例如风道，其中复合材料限定一个或多个通道，空气或另一种流体可以通过该通道行进。可以将单个片热成型以形成大体中空的构件。例如，可以将两个或更多个片热成型为大致半球形或半圆形。片可以形成为在边缘处具有唇部，并且片可以在唇部处接合在一起以形成完整的圆形、椭圆形或其他中空形状。箔或膜层可以布置成面向外，以减少或防止空气从诸如风道的中空构件泄漏。

成品结构可以包括一个或多个特征，用于将结构固定在期望的组件中。例如，诸如风道的结构可包括一个或多个用于容纳紧固件的孔(例如，形成在唇部中)。该结构可以包括模制、粘附、紧固或以其他方式附接到该结构的外层的一个或多个特征，这可以允许将该结构夹或卡扣到该组件的另一元件。该结构可以包括允许温度传感器测量和调节流过管道的空气的切口或其他特征。成品结构可以包括一个或多个桥接段，以连接两个或多个元件，例如风道。成品结构可以在组件内提供结构支撑。成品结构可用于支撑其他零件。成品结构可表现出抗压缩性，以维持管道的形状、维持组件内其他元件的支撑或两者。

由于对复合材料层进行铺层的结果，完成的组装好的复合材料可以是重量更轻且性能更高的复合材料(例如，与诸如传统上使用的较厚、较重和/或较厚的膨松层相比)。与传统的吸声材料相比，复合材料可以具有更好的价值主张(例如，性能相对于成本)。最终的复合材料包括其性质可以通过许多方法调节的材料。可以通过使用一种或多种具有高比气流阻力的材料来进行调节。可以通过改变复合材料每一层的厚度、密度、纤维基质、化学性质、粘结方法等进行调节。

现在转向附图，图1示出了复合材料10的示例性纤维片20(参见图3)。纤维片20包括两个非织造层22，在它们之间夹有芯材料24。非织造层22可以是针刺层、纺粘层、熔喷层、纺粘层或它们的组合。芯材料可以是纤维非织造层，例如搭接层、气流成网层、针刺层、可热成型层(例如，可热成型短纤维非织造层)、其他非织造层或它们的组合。

图2示出了复合材料10的示例性纤维片20。纤维片20包括非织造层22和膜或箔层26，在它们之间夹有芯材料24。

图3示出了示例性复合材料10，其包括纤维片20和包覆成型特征28，在图中以边界示出，但是本教导不限于此。图4是沿线C-C截取的图3的复合材料10的横截面。图5A是沿线A-A截取的图3的复合材料10的横截面。图5B是图5A的圆圈部分的放大图。如图所示。在图5A和5B中，纤维片20具有厚度T

图6示出了用作车辆组件30内的风道42的本教导的复合材料。车辆组件30包括HVAC系统32，其具有风扇34和通向车厢40的出口38。风扇34和/或湍流产生噪声44。作为风道42的声阻抗不匹配的结果，示出了反射的声波46。由于风道42的0°入射声音吸收特性，也存在耗散的声能48。由于声音透过，声能52在车辆组件30的仪表板50内损失。排气噪声54通过HVAC系统32的出口38进入车厢40。

图7是示出根据本教导的材料的法向入射吸声系数(nSAC)的图，其根据ASTMC384-04测量，其中在材料后面具有10mm的气隙。误差条对应于5个样品之间的标准偏差。2000Hz和4000HZ附近的峰和谷对应于高度取决于边界条件或测试过程中样品在管内固定方式的结构共振。可以基于期望的值或特性来调节nSAC。例如，可以使用膜来实现除吸声之外的其他特性。

图8是为实现图9曲线所示数据而进行的测试的图示。在具有消声端66的腔室中测试根据本教导的材料制成的样品60。将声源62引入腔室，并通过麦克风64导向样品60。根据ASTM 3745，挡板70将腔室和声源62与测量辐射强度68的区域分开。图9是比较不同材料的出口强度水平降低的图，其中复合材料是本文所述的材料。如图所示，具有或不具有膜的复合材料的性能都优于传统的塑料零件。

图10示出了具有一个或多个弱化区域80的示例性复合材料10。可以通过局部地(例如，沿着一条或多条线)压缩复合材料10的一层或多层来提供弱化区域。复合材料10可以围绕这些区域弯曲和/或折叠。弯曲和/或折叠可以允许将复合材料形成为三维形状的产品，例如折纸型折叠方法或形状，在此显示为立方体，但是其他构造也是可能的，例如具有正方形、矩形、三角形或其他多边形横截面的一些构型。

在此列举的任何数值包括从下限值到上限值的所有值，以一个单位为增量，只要在任何下限值和任何上限值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果说组分的量或过程变量例如温度、压力、时间等的值为例如1至90、优选20至80、更优选30至70，则意图是在本说明书中明确列举了例如15至85、22至68、43至51、30至32等的值。对于小于一的值，适当时，将一个单位视为0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅是具体意图的示例，并且在所列举的最小值和最大值之间的数值的所有可能的组合应被认为在本申请中以类似的方式明确地陈述。除非另有说明，否则所有范围都包括两个端点以及端点之间的所有数字。结合范围使用“约”或“大约”适用于范围的两端。因此，“约20至30”旨在涵盖“约20至约30”，包括至少指定的端点在内。描述组合的术语“基本上由...组成”应包括所指出的要素、成分、组分或步骤，以及不会实质性影响组合的基本和新颖特征的其他要素、成分、组分或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述本文中的要素、成分、组分或步骤的组合也考虑了基本上由要素、成分、组分或步骤组成或由其组成的实施方案。多个要素、成分、组分或步骤可以由单个集成的要素、成分、组分或步骤提供。可替代地，单个集成的要素、成分、组分或步骤可以被分为单独的多个要素、成分、组分或步骤。描述要素、成分、组分或步骤的“一个”或“一种”的公开内容并不意图排除其他要素、成分、组分或步骤。