專利名稱：一種輕質(zhì)柔性降噪非織造復(fù)合材料及制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬農(nóng)、輕、紡領(lǐng)域，具體說是一種輕質(zhì)柔性降噪非織造復(fù)合材料及生產(chǎn)方法，該材料可在建筑、工廠、家庭裝修、家電領(lǐng)域做降噪材料使用。
背景技術(shù)：
隨著近代工業(yè)和交通運輸業(yè)的發(fā)展，噪聲已成為危害人身健康和污染環(huán)境的主要因素，它和空氣污染、水質(zhì)污染并列為當(dāng)代三個主要污染源。而且噪聲是受到人們抱怨和控告最多的污染源，已成為當(dāng)今世界性的大問題，被列為國際公害之一。 噪聲的危害是多方面的，概括起來可分為兩方面。一是噪聲對人體的危害，強噪聲能引起人們的耳聾及誘發(fā)出多種疾病。如作用于人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使人的基本生理過程——大腦皮層的興奮與抑制失調(diào)，導(dǎo)致頭疼、腦脹、昏暈、耳鳴、多夢等癥狀。噪聲極易影響人的情緒，使勞動生產(chǎn)率降低，甚至引起死亡事故。二是噪聲破壞設(shè)備建筑物等。大功率噪聲會影響儀器設(shè)備的正常運行和損壞建筑物，如使儀器讀數(shù)不準(zhǔn)、失靈，金屬材料因聲疲勞而破壞，強烈噪聲引起的沖擊波能使樓房等建筑物損壞。如何減少噪聲的危害已成為目前一項迫切的任務(wù)?？v觀國內(nèi)外征噪聲控制方面所作的工作，可以看到，噪聲控制主要從兩方面入手。一是對噪聲源進(jìn)行治理，即將發(fā)聲大的設(shè)備改造成發(fā)聲小或者不發(fā)聲的設(shè)備，這是最積極最徹底的措施。但有些發(fā)聲源是無法控制的。二是在傳播途徑上降噪，主要是開發(fā)、研制各種降噪材料及其結(jié)構(gòu)。近年來，聲學(xué)和材料專家不斷推出新型降噪材料。為了滿足不同環(huán)境條件下的使用，提高降噪效果，仍需大力開發(fā)降噪新材料。本發(fā)明結(jié)合吸聲與隔聲相結(jié)合的降噪原理，可使材料降噪效果顯著提高。吸聲原理當(dāng)聲波入射到一些多孔、透氣或纖維性的材料時，聲波則會進(jìn)入材料從而激起材料空隙中的空氣和纖維發(fā)生振動，由于摩擦和粘滯阻力以及纖維的導(dǎo)熱性能，一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散掉，從而減弱了反射聲，使總的噪聲降低，這時人們聽到的主要為直達(dá)聲。利用這種措施來降低噪聲的方法通常稱為“吸聲”。按物理性能和吸聲方式，吸聲可分為多孔材料吸聲和共振結(jié)構(gòu)吸聲兩大類。前者以吸收高頻為主，后者以吸收低頻為主。隔聲原理噪聲在傳播中如遇到一個邊界很大的屏障時，會有一部分聲能被屏障吸收，一部分聲能被反射，其余部分則透過屏障。欲使單層隔聲介質(zhì)在低頻率范圍內(nèi)有較高的隔聲量，勢必要大大增加介質(zhì)的面密度，這樣會使實際構(gòu)件既笨重又浪費。如果我們改變結(jié)構(gòu)，將單層介質(zhì)改為雙層介質(zhì)，層與層之間有空氣層或吸聲材料加以分開，隔聲效果會有顯著提高，一般可使隔聲量增加5-10dB。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種柔性、輕質(zhì)、阻燃、降噪效果優(yōu)良的降噪材料以及其制備方法，克服了目前現(xiàn)有降噪材料降噪效果較差，易燃的缺點。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決一種輕質(zhì)柔性降噪非織造復(fù)合材料，該復(fù)合材料包括至少一層的隔聲材料層、至少兩層吸聲非織造布層，隔聲材料層、吸聲非織造布層交替疊加，隔聲材料層和吸聲非織造布層之間通過粘合劑粘合，復(fù)合材料厚度為I. 4-10_。作為優(yōu)選，所述的隔聲材料層的制備方法如下選擇鉛粉、浙青、阻燃劑為原料，按質(zhì)量百分比計鉛粉質(zhì)量比為50-75%，浙青質(zhì)量比為20-40%，阻燃劑質(zhì)量比為5-10% ;將上述材料經(jīng)混料機充分混合后送入擠壓機擠壓成型。具體的，該隔聲材料層為采用螺桿擠壓機擠壓法生產(chǎn)的一種復(fù)合材料，單層厚度為O. 6-1. 5mm。其工藝路線為配料一混煉一擠出一機頭成型一棍壓一冷卻一成卷。作為優(yōu)選，所述的吸聲非織造布層的制備方法如下采用阻燃中空滌綸短纖維為原料，在干法成網(wǎng)針刺加固非織造生產(chǎn)線上生產(chǎn)加工，其工藝路線為纖維準(zhǔn)備-機械梳理成網(wǎng)-針刺加固-成卷，其成網(wǎng)面密度為300-1000g/ m2，針刺密度為1000-2000刺/cm2，針刺深度為7-10mm，最終成品非織造布厚度為O. 6-1. 5mm，孔隙率為O. 6-3. 2%。作為優(yōu)選，所述的粘合劑為丁二烯-丙烯腈共聚乳液。作為優(yōu)選，所述的降噪非織造復(fù)合材料平均面密度為2. 6-13 kg/m2。作為優(yōu)選，所述的吸聲非織造布層的孔隙率為O. 6-3. 2%。上述輕質(zhì)柔性降噪非織造復(fù)合材料的制備方法如下
將吸聲非織造布、隔聲層至少兩層進(jìn)行交疊復(fù)合，吸聲非織造布、隔聲層之間通過丁二烯-丙烯腈共聚乳液粘合，粘合工藝路線為噴膠-固化-成卷，噴膠量為300g/m2，固化加壓為IMPa，固化時間為2小時。該復(fù)合材料主要應(yīng)用于建筑、工廠、家庭裝修、家電領(lǐng)域作為降噪材料使用。本發(fā)明原理如下結(jié)合吸聲與隔聲相結(jié)合的降噪原理，可使材料降噪效果顯著提高。聲波在經(jīng)過一些多孔、透氣或纖維性的材料時，聲波則會進(jìn)入材料從而激起材料空隙中的空氣和纖維發(fā)生振動，由于摩擦和粘滯阻力以及纖維的導(dǎo)熱性能，一部分聲能轉(zhuǎn)化為熱能而耗散掉，從而減弱了反射聲，使總的噪聲降低，這時人們聽到的主要為直達(dá)聲。利用這種措施來降低噪聲的方法通常稱為“吸聲”。按物理性能和吸聲方式，吸聲可分為多孔材料吸聲和共振結(jié)構(gòu)吸聲兩大類。前者以吸收高頻為主，后者以吸收低頻為主。當(dāng)噪聲在傳播中如遇到一個邊界很大的屏障時，會有一部分聲能被屏障吸收，一部分聲能被反射，其余部分則透過屏障。欲使單層隔聲介質(zhì)在低頻率范圍內(nèi)有較高的隔聲量，勢必要大大增加介質(zhì)的面密度，這樣會使實際構(gòu)件既笨重又浪費。如果我們改變結(jié)構(gòu)，將單層介質(zhì)改為雙層介質(zhì)，層與層之間有空氣層或吸聲材料加以分開，隔聲效果會有顯著提高，一般可使隔聲量增加5-10dB。將吸聲層與隔聲層結(jié)合在一起，就能更加有效地降低噪聲。本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果
本發(fā)明與以往降噪材料不同，采用吸聲與隔聲相結(jié)合的原理分別制造隔聲材料層與吸聲材料層，然后將兩種材料層至少兩層經(jīng)粘合劑粘合，使得材料既柔軟可折疊彎曲，而且降噪效果優(yōu)良，整體材料質(zhì)量輕、可任意剪裁，具有很好的應(yīng)用效果與前景。


圖I為本發(fā)明實施例I在同濟大學(xué)聲學(xué)實驗室測得的各頻段隔聲值。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖I與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述
實施例I
一種降噪非織造復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟和工藝條件
(I)吸聲非織造布的制備采用阻燃中空滌綸短纖維(I. 4DX51mm,浙江華順滌綸工業(yè)有限公司)為原料，在干法成網(wǎng)針刺加固非織造生產(chǎn)線上生產(chǎn)加工，其工藝路線為纖維準(zhǔn)備-機械梳理成網(wǎng)-針刺加固-成卷。其成網(wǎng)面密度為800g/ m2,針刺密度為1500刺/cm2，針刺深度為9mm，最終成品非織造布厚度為O. 65mm，孔隙率為2. 2%。 (2)隔聲層的制備選擇鉛粉(Pb彡99.5，-200浙江寧波市宏偉商貿(mào)集團有限公司)、改性浙青(溫州國鑫浙青有限公司)、阻燃劑(WSFR-TDCPP，浙江萬盛股份有限公司)等材料經(jīng)螺桿擠壓機擠出成型，按質(zhì)量百分比計，鉛粉質(zhì)量比為55%，浙青質(zhì)量比為35%，阻燃劑質(zhì)量比為10%，將上述材料經(jīng)混料機充分混合后送入擠壓機擠壓成型，其工藝路線為配料一混煉一擠出一機頭成型一棍壓一冷卻一成卷，最終隔聲層厚度為I. 2mm。(3)吸聲非織造布與隔聲層的復(fù)合將吸聲非織造布-隔聲層-吸聲非織造布進(jìn)行交疊復(fù)合。粘合工藝路線為噴膠-固化-成卷，粘合劑選用丁二烯-丙烯腈共聚乳液，噴膠量為250g/m2，固化加壓為O. 5MPa，固化時間為2. 5小時。本例制備的降噪非織造復(fù)合材料使用三層復(fù)合，中間層為隔聲層，隔聲層兩面粘合吸聲非織造布層，總體厚度為2. 5mm,面密度為2. 8kg/m2。經(jīng)檢測，本例降噪非織造復(fù)合材料的隔聲加權(quán)值為20dB。測試在上海同濟大學(xué)實驗室進(jìn)行，測試方法為在兩個鄰近的房間內(nèi)進(jìn)行，聲源用窄帶噪聲。采用中心頻率為100，125，160,200,250,320,400,500,640,800,1000，1250，1600,2000,2500,3200,4000Hzl7 個
1/3倍頻帶噪聲信號。本例復(fù)合材料的各頻段隔聲值如圖I所示。從圖中可以看出本復(fù)合材料具有良好的隔聲性能。特別是對高頻率的噪聲有更好的隔聲性。通過本實施案例得到的復(fù)合材料具有全聲頻范圍內(nèi)的優(yōu)良降噪效果，比目前市場上的輕質(zhì)降噪材料隔聲量高得多，還具有阻燃、柔軟、可任意剪裁等特點，具有很好的應(yīng)用前景。實施例2
一種降噪非織造復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟和工藝條件
Cl)吸聲非織造布的制備采用阻燃中空滌綸短纖維(I. 4DX51mm，浙江華順滌綸工業(yè)有限公司)為原料，在干法成網(wǎng)針刺加固非織造生產(chǎn)線上生產(chǎn)加工，其工藝路線為纖維準(zhǔn)備-機械梳理成網(wǎng)-針刺加固-成卷。其成網(wǎng)面密度為IOOOg/ m2,針刺密度為2000刺/cm2，針刺深度為10mm，最終成品非織造布厚度為O. 55mm，孔隙率為I. 2%。(2)隔聲層的制備選擇鉛粉(Pb彡99.5，-200浙江寧波市宏偉商貿(mào)集團有限公司)、改性浙青(溫州國鑫浙青有限公司)、阻燃劑(WSFR-TDCPP，浙江萬盛股份有限公司)等材料經(jīng)螺桿擠壓機擠出成型，按質(zhì)量百分比計，鉛粉質(zhì)量比為75%，浙青質(zhì)量比為20%，阻燃劑質(zhì)量比為5%，將上述材料經(jīng)混料機充分混合后送入擠壓機擠壓成型，其工藝路線為配料一混煉一擠出一機頭成型一棍壓一冷卻一成卷，最終隔聲層厚度為I. 3mm。(3)吸聲非織造布與隔聲層的復(fù)合將吸聲非織造布-隔聲層-吸聲非織造布進(jìn)行交疊復(fù)合。粘合工藝路線為噴膠-固化-成卷，粘合劑選用丁二烯-丙烯腈共聚乳液，噴膠量為300g/m2，固化加壓為IMPa，固化時間為2小時。本例制備的降噪非織造復(fù)合材料使用四層復(fù)合，依次為吸聲非織造布層-隔聲材料層-吸聲材料層-隔聲材料層，總體厚度為3. 8mm,面密度為4. 8kg/m2。經(jīng)檢測，本例降噪非織造復(fù)合材料的加權(quán)隔聲值為25dB。實施例3
一種降噪非織造復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟和工藝條件
Cl)吸聲非織造布的制備采用阻燃中空滌綸短纖維(I. 4DX51mm，浙江華順滌綸工業(yè) 有限公司)為原料，在干法成網(wǎng)針刺加固非織造生產(chǎn)線上生產(chǎn)加工，其工藝路線為纖維準(zhǔn)備-機械梳理成網(wǎng)-針刺加固-成卷。其成網(wǎng)面密度為300g/ m2,針刺密度為1000刺/cm2，針刺深度為7mm，最終成品非織造布厚度為I. 5mm，孔隙率為I. 2%。(2)隔聲層的制備選擇鉛粉(Pb彡99. 5，-200浙江寧波市宏偉商貿(mào)集團有限公司)、改性浙青(溫州國鑫浙青有限公司)、阻燃劑(WSFR-TDCPP，浙江萬盛股份有限公司)等材料經(jīng)螺桿擠壓機擠出成型，按質(zhì)量百分比計，鉛粉質(zhì)量比為50%，浙青質(zhì)量比為40%，阻燃劑質(zhì)量比為10%，將上述材料經(jīng)混料機充分混合后送入擠壓機擠壓成型，其工藝路線為配料一混煉一擠出一機頭成型一棍壓一冷卻一成卷，最終隔聲層厚度為I. 1mm。(3)吸聲非織造布與隔聲層的復(fù)合將吸聲非織造布-隔聲層-吸聲非織造布進(jìn)行交疊復(fù)合。粘合工藝路線為噴膠-固化-成卷，粘合劑選用丁二烯-丙烯腈共聚乳液，噴膠量為200g/m2，固化加壓為O. 8MPa，固化時間為2. 5小時。本例制備的降噪非織造復(fù)合材料使用五層復(fù)合，依次為吸聲非織造布層-隔聲材料層-吸聲材料層-隔聲材料層-吸聲非織造布層，總體厚度為6. 8mm,面密度為6. 8kg/m2。經(jīng)檢測，本例降噪非織造復(fù)合材料的加權(quán)隔聲值為24dB。本例復(fù)合材料由于隔聲層鉛粉比例較低，雖然厚度達(dá)6. 8mm，但平均計權(quán)隔聲量也只有24dB，但比其它輕質(zhì)降噪材料已經(jīng)好了很多?？傊?，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種輕質(zhì)柔性降噪非織造復(fù)合材料，其特征在于所述的復(fù)合材料包括至少一層的隔聲材料層、至少兩層吸聲非織造布層，隔聲材料層、吸聲非織造布層交替疊加，隔聲材料層和吸聲非織造布層之間通過粘合劑粘合，復(fù)合材料厚度為I. 4-10_。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種輕質(zhì)柔性降噪非織造復(fù)合材料，其特征在于所述的隔聲材料層的制備方法如下選擇鉛粉、浙青、阻燃劑為原料，按質(zhì)量百分比計鉛粉質(zhì)量比為50-75%，浙青質(zhì)量比為20-40%，阻燃劑質(zhì)量比為5-10% ;將上述材料經(jīng)混料機充分混合后送入擠壓機擠壓成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種輕質(zhì)柔性降噪非織造復(fù)合材料，其特征在于所述的吸聲非織造布層的制備方法如下采用阻燃中空滌綸短纖維為原料，在干法成網(wǎng)針刺加固非織造生產(chǎn)線上生產(chǎn)加工，其工藝路線為纖維準(zhǔn)備-機械梳理成網(wǎng)-針刺加固-成卷，其成網(wǎng)面密度為300-1000g/ m2，針刺密度為1000-2000刺/cm2，針刺深度為7_10mm，最終成品非織造布厚度為O. 6-1. 5mm，孔隙率為O. 6-3. 2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種輕質(zhì)柔性降噪非織造復(fù)合材料，其特征在于所述的粘合劑為丁二烯-丙烯腈共聚乳液。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種輕質(zhì)柔性降噪非織造復(fù)合材料，其特征在于所述的降噪非織造復(fù)合材料平均面密度為2. 6-13 kg/m2。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的一種輕質(zhì)柔性降噪非織造復(fù)合材料，其特征在于所述的吸聲非織造布層的孔隙率為O. 6-3. 2%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的一種輕質(zhì)柔性降噪非織造復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，方法如下 將吸聲非織造布、隔聲層至少兩層進(jìn)行交疊復(fù)合，吸聲非織造布、隔聲層之間通過丁二烯-丙烯腈共聚乳液粘合，粘合工藝路線為噴膠-固化-成卷，噴膠量為300g/m2，固化加壓為IMPa，固化時間為2小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的一種輕質(zhì)柔性降噪非織造復(fù)合材料的應(yīng)用，其特征在于該復(fù)合材料主要應(yīng)用于建筑、工廠、家庭裝修、家電領(lǐng)域作為降噪材料使用。
全文摘要
本發(fā)明屬農(nóng)、輕、紡領(lǐng)域，具體說是一種輕質(zhì)柔性降噪非織造復(fù)合材料及生產(chǎn)方法，該材料可在建筑、工廠、家庭裝修、家電領(lǐng)域做降噪材料使用。復(fù)合材料包括至少一層的隔聲材料層、至少兩層吸聲非織造布層，隔聲材料層、吸聲非織造布層交替疊加，隔聲材料層和吸聲非織造布層之間通過粘合劑粘合，復(fù)合材料厚度為1.4-10mm。本發(fā)明與以往降噪材料不同，采用吸聲與隔聲相結(jié)合的原理分別制造隔聲材料層與吸聲材料層，然后將兩種材料層至少兩層經(jīng)粘合劑粘合，使得材料既柔軟可折疊彎曲，而且降噪效果優(yōu)良，整體材料質(zhì)量輕、可任意剪裁，具有很好的應(yīng)用效果與前景。
文檔編號B32B37/12GK102658683SQ201210125619
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者羅以喜 申請人:紹興文理學(xué)院