一种三层厚度不同的超薄型保暖吸音复合材料的制备方法 |
|||||||
| 申请号 | CN201610751191.4 | 申请日 | 2016-08-30 | 公开(公告)号 | CN106367891A | 公开(公告)日 | 2017-02-01 |
| 申请人 | 丹阳市宇晟纺织新材料有限公司; | 发明人 | 陈静; 王新厚; 陈夕方; | ||||
| 摘要 | 一种三层厚度不同的超薄型保暖吸音 复合材料 的制备方法，包括以下具体步骤：开松，梳理，成网，针刺加固，在线复合，在线层叠，烘箱 烘烤 ， 热压 复合，然后冷却，成型；选择 纳米 纤维 、再生毛纤维、 碳 纤维、多孔涤纶以此为主要原料分别设计三层不同的厚度（分别是1-1.5 mm和1.5-2.5mm; 中间层 布料的厚度为2.5-5mm）。该方法获得材料增强对噪声的全面吸收，使得材料获得了很好的吸声效果。本 发明 的保暖吸声针刺非织造复合材料经热压复合后吸声性能显著提升，且轻薄、强度高、连续化生产效益高，生产成本低，其表面平整，不掉毛，无异味的环保 型材 料。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种三层厚度不同的超薄型保暖吸音复合材料的制备方法，包括以下具体步骤：开松，梳理，成网，针刺加固成不同厚度的纤维网，在线复合，在线层叠，烘箱烤烘，热压复合，然后冷却，成型。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种三层厚度不同的超薄型保暖吸音复合材料的制备方法技术领域[0001] 本发明涉及功能性复合材料的制备领域，尤其是一种三层厚度不同的超薄型保暖吸音复合材料的制备方法，属于纺织新材料应用领域。 背景技术[0002] 随着近代工业和交通运输业的发展，噪声已成为危害人身健康和污染环境的主要因素，它和空气污染、水质污染、固体废物污染并列为当代四个主要污染源，被列为国际公害之一。因此，噪声污染已经成为当今世界较为关注的问题，引起了包括中国在内的世界各国的高度重视。 [0003] 综观国内外在噪声控制方面所做的工作,可以看到,噪声控制主要从两方面入手:一是对噪声源进行治理,二是在传播途径上降噪,主要是开发研制各种降噪材料。近年来,声学和材料学专家不断推出新型降噪材料,纺织品作为降噪材料被应用的也越来越多。 [0004] 由于非织造布是由纤维网形成的布状材料, 主要原料是各种纤维, 这些纤维在纤维网中以不同形式存在, 并且纤维之间的连接又有不同的方式, 因此纤维与纤维之间存在相互联通的空隙。非织造布由于这种结构符合多孔吸声材料的结构要求, 除此之外, 随着纺织材料的深入研究, 新材料纳米纤维、碳纤维、再生毛纤维等在吸音保暖的应用技术取得突破性进展，其开发的产品功能也越来越明显。 [0005] 该项目的技术特点是利用无针头旋转挤出型规模化纳米纺丝装置纺制纤维直径为50-800nm、面密度在0.1-2g/m2的聚丙烯腈纳米非织造布，并与梳理成网的七孔涤纶纤维、再生毛纤维和低熔点涤纶纤维混合层进行在线复合，然后经二次加热后制成超薄型保暖吸音复合新型材料。纳米纤维相比常规纤维，纤维细度小，比表面积大，孔隙率高，孔隙形状复杂，将存储更多静止空气、将耗散更多的声波，因此可大幅提高材料的隔热和吸音性能，特别是对1000Hz以下的低频声音。使用常规的七孔涤纶纤维，主要是利用其中空结构（存储空气），进一步提高材料的隔热和吸音性能；添加再生毛纤维，主要是利用纤维的高卷曲蓬松性，进一步提高材料的保暖和吸音性能，且由于使用的是再生纤维，可降低生产成本。另外，该技术还突破常规的一次加热法，利用二次加热对热熔纤维进行热熔，在压力作用下使材料正反面形成致密防护膜，进一步提高对温度和声音的隔绝。经过上述技术创新制备的产品更加轻薄，5mm本项目产品即可达到国外8mm产品的保暖和降噪性能。 发明内容[0006] 本发明所要解决的技术问题是选择纳米纤维、再生毛纤维、碳纤维、多孔涤纶纤维新型原料组合及配比；通过开松、梳理、针刺加固、在线复合、在线层叠、烘烤热压复合，使材料保暖吸声性能显著提升，且轻薄、强度高。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种三层厚度不同的超薄型保暖吸音复合材料的制备方法，包括以下具体步骤：A．将再生毛纤维、碳纤维、多孔涤纶纤维按比例配料混合，分别根据每层设计厚度，控制每一组的喂入量（由输送设备车速及反扒毛频次控制），将其分别开松，梳理，成网，针刺加固，形成三组不同厚度的纤维网； B．利用无针头旋转挤出型规模化纳米纺丝直接与中间层的纤维网（厚度为2.5-5mm）进行在线复合，再和其他两层纤维网同时在线层叠复合，经加热加压，然后冷却，成型； C． 将三层布料通过过桥层叠后，进行热压复合，包括烘箱烤烘，热压复合，烘烤温度 130℃-140℃、时间8-9秒；热压的温度为100℃～ 120℃，热压的压力为1.2 ～ 1.6MPa。 [0007] 为了使得复合材料获得更好的保暖吸声性能，上述技术方案的一种优选是：上述布料有3 层，设计外层布料的厚度小于于中间层布料的厚度。 [0008] 上述技术方案的进一步优选是：布料的厚度分别为5mm ～ 15mm，外层（上、下层）布料的厚度为1-1.5 mm和1.5-2.5mm;中间层布料的厚度为2.5-5mm。 [0009] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种由上述制备方法制成的薄型保暖吸声针刺非织造复合材料。 [0010] 本发明具有积极的技术效果：（1）本发明的薄型保暖吸声针刺非织造复合材料先将再生毛纤维、碳纤维、多孔涤纶纤维按比例配料混合，开松，梳理，成网，针刺加固，形成三层不同厚度的纤维网，利用无针头旋转挤出型规模化纳米纺丝直接与中间的纤维网进行在线复合，同时再和其他两层的纤维网同时在线层叠复合，再经加热加压，然后冷却，成型。本项目采用高端智能化生产，保证产品品质，本产品采用不同厚度的布料层叠复合，增强材料对各频段噪音的吸储及保暖。 [0011] （2）本发明的吸声针刺非织造复合材料吸声性能优异，在频率500 ～ 5000Hz 范围的吸声系数均大于0.3，最大吸声系数可达0.9 以上。 [0012] （3）本项目采用纳米纤维在压力作用下使材料形成致密防护膜，进一步提高对温度和声音的隔绝，具有较好的保暖和吸音功能。 [0013] （4）本发明的吸声针刺非织造复合材料轻薄且强度高，制备方法操作简便，生产成本较低，具有很好的经济效益，适合于工业化大规模生产。 具体实施方式[0015] 实施例1本实施例的薄型保暖吸声针刺非织造复合材料的制备方法，包括以下具体步骤： A．采用再生毛纤维35%、碳纤维10%、多孔涤纶纤维55%按比例取料100kg再经充分混合； 分三组开松，梳理，成网，将纤维网输入针刺机中进行针刺加固成不同厚度的纤维网, 厚度为2mm、1.5mm、3.5mm； 2 B．利用无针头旋转挤出型规模化纳米纺丝(纤维直径为50-800nm、面密度在0.1-2g/m的聚丙烯腈纳米非织造布)直接与中间纤维网(3.5mm厚度)进行在线复合； C．同时将三层布料层叠设置，厚度2mm与1.5mm放在上下两层，厚度3.5mm放在中间进行热压复合，热压的温度为120℃，热压的时间为2.5分，热压的压力为1.2MPa； D.然后冷却、成型、剪边、卷绕、打包、标识，最终产品定型厚度为5mm三层（不同厚度）的复合材料。 [0016] 实施例2本实施例的薄型保暖吸声针刺非织造复合材料的制备方法，包括以下具体步骤： A．采用再生毛纤维25%、碳纤维5%、多孔涤纶纤维70%按比例取料100kg再经充分混合； 分三组开松，梳理，成网，将纤维网输入针刺机中进行针刺加固成不同厚度的纤维网, 厚度为1.5mm、2. mm、4.5mm； B．利用无针头旋转挤出型规模化纳米纺丝(纤维直径为50-800nm、面密度在0.1-2g/m2的聚丙烯腈纳米非织造布)直接与中间纤维网(4.5mm厚度)进行在线复合； C．同时将三层布料层叠设置，厚度1.5mm与2 mm放在上下两层，厚度4.5mm放在中间进行热压复合，热压的温度为120℃，热压的时间为2.5分，热压的压力为1.2MPa； D.然后冷却、成型、剪边、卷绕、打包、标识,最终产品厚度为6mm三层不同厚度的复合材料。 [0017] 实例1与实例2的说明：实例1采用原料使用比例和实例2使用比例不同，分配给每一条线的用料数量是按厚度来设计的对比； 实例1和实例2三组经开松，梳理，成网，将纤维网输入针刺机中进行针刺加固成不同厚度的纤维网，其数值分别不同具体见实例1和实例2； 实例1和实例2经过冷却、成型、剪边、卷绕、打包、标识,最终产品厚度也不同； 实例1和实例2产品性能共同具有较好的保暖吸声，实例1的保暖性能略好与实例2的保暖性；实例2的吸声性能略好与实例1的吸声性能，其两者相差不大。 |
||||||
