本發(fā)明涉及一種提高中低頻吸聲性能的劍麻纖維多孔材料的制備方法。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)境噪聲的污染，人們的生活受到很嚴(yán)重的迫害，如何有效地降低噪音成為當(dāng)下研究的熱門(mén)課題。纖維作為一種很重要的材料，在吸聲降噪方面起到了重要作用。一般纖維的吸聲指的是當(dāng)聲波進(jìn)入材料時(shí)，使材料內(nèi)的空氣與孔壁之間發(fā)生摩擦、振動(dòng)，產(chǎn)生粘滯阻力，聲能減弱；其次，由于材料內(nèi)存在溫度梯度，當(dāng)熱傳導(dǎo)時(shí)會(huì)使聲能轉(zhuǎn)換為熱能；此外，本身在一定的聲音頻率下會(huì)發(fā)生共振，也會(huì)導(dǎo)致聲能衰減。

纖維類吸聲材料主要包括有機(jī)纖維、無(wú)機(jī)纖維、金屬纖維等吸聲材料。鐘祥璋等通過(guò)對(duì)一些玻璃棉有無(wú)貼面材料吸聲系數(shù)的測(cè)量，但玻璃棉存在著材質(zhì)疏松、質(zhì)脆且防水性差，很難投入工業(yè)生產(chǎn)。專利CN2544926、CN1463838和CN101221754等均公布了鋁纖維吸聲板結(jié)構(gòu)的制備方法，具備優(yōu)異的吸聲性能及機(jī)械強(qiáng)度，但其成本高、比重大、工藝復(fù)雜。專利CN203198313U公布了一種微孔結(jié)構(gòu)的聚酯纖維吸聲板，所述吸聲板本體材質(zhì)為聚酯纖維，其頂面和底面上針刺有密集的微孔，相鄰兩個(gè)所述吸聲板本體之間為低熔點(diǎn)纖維層，多層所述吸聲板本體和低熔點(diǎn)纖維層通過(guò)高溫?zé)崛酆涂焖倌雺汉笳辰釉谝黄?，雖然吸聲優(yōu)異，但也存在能耗高、制備工藝繁雜等不足。

為了解決上述不足，我們選用來(lái)源廣泛且廉價(jià)的天然劍麻纖維，進(jìn)行堿處理和氧化處理，使一束劍麻纖維束分散成幾十或幾百根微米級(jí)的亞纖維，大大增加了劍麻纖維表面積，增加了聲波進(jìn)入材料的途徑，從而提高了纖維在中低頻的吸聲性能。

因此，一種提高中低頻吸聲性能的劍麻纖維多孔材料的制備方法亟待開(kāi)發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種提高中低頻吸聲性能的劍麻纖維多孔材料的制備方法。

本發(fā)明提供的提高中低頻吸聲性能的劍麻纖維多孔材料的制備方法，包括如下步驟：

a) 將5~20wt%的堿性粉末顆粒、0~15wt%的強(qiáng)氧化劑溶解在溶劑中，攪拌配制成堿性與強(qiáng)氧化劑混合溶液；

b) 將劍麻纖維在所述堿性粉末顆粒與強(qiáng)氧化劑的混合溶液中加熱70~85℃浸泡,浸泡的時(shí)間為6~10小時(shí);

c) 將上述浸泡過(guò)的劍麻纖維取出，用水洗至PH=7后在50~70℃烘箱中烘干至恒重;

d) 將膠黏劑稀釋成15~30wt%膠黏劑溶液；

e) 將上述烘干處理后的劍麻纖維，膠黏劑溶液加入反應(yīng)罐中，采用機(jī)械高速攪拌，讓纖維溶液呈懸浮體，再澆注定模成型，最后進(jìn)行熟化得到劍麻纖維試樣。

其中，步驟a）所述的堿性粉末顆粒選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉和氫氧化鈣中的一種或多種。

其中，步驟a）所述的強(qiáng)氧化劑選自硝酸、雙氧水_、濃硫酸和高錳酸鉀溶液中的一種或多種。

其中，步驟a）所述溶劑選自水、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、甲醇、乙醇、異丙醇和乙二醇單乙醚中的一種或其上述兩種或多種形成的混合溶劑。

其中，較佳地，步驟b）所述劍麻纖維的直徑100~200um，長(zhǎng)度2~5mm。

其中，較佳地，步驟d）所述的膠黏劑選自環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑、聚氨酯膠黏劑、酚醛樹(shù)酯膠黏劑、脲醛樹(shù)酯膠黏劑和氰基丙烯酸酯膠黏劑中的一種或多種，上述膠黏劑由廣州冠志化工有限公司供給。

其中，步驟e）所述劍麻纖維試樣厚度為6~12mm。

本發(fā)明選用來(lái)源廣泛且廉價(jià)的天然劍麻纖維，進(jìn)行堿處理和氧化處理，產(chǎn)生大量幾十或幾百根微米級(jí)的亞纖維，增加纖維表面積，從而增加聲波進(jìn)入材料的途徑，通過(guò)聚氨酯膠黏劑粘結(jié)制備中低頻吸聲性能優(yōu)異的劍麻纖維復(fù)合吸聲材料。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

將直徑100um，長(zhǎng)度2mm的劍麻纖維材料在20wt%氫氧化鈉溶液中加熱70℃浸泡6h，后在50℃干燥箱中烘干，將處理后的劍麻纖維，15wt%聚氨酯膠黏劑溶液等加入反應(yīng)罐中，采用機(jī)械高速攪拌，讓纖維溶液呈懸浮體，再澆注定模成型，最后進(jìn)行熟化得到厚度為6mm的劍麻纖維試樣。將得到的劍麻纖維樣品按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB-T 18696.2-2002《聲學(xué)阻抗管中吸聲系數(shù)和聲阻抗的測(cè)量 第2部分.傳遞函數(shù)法》，通過(guò)聲學(xué)阻抗管進(jìn)行法向吸聲系數(shù)測(cè)量（以下實(shí)施例也利用該方法進(jìn)行測(cè)量）。

實(shí)施例2

將直徑150um，長(zhǎng)度3mm的劍麻纖維材料在15wt%氫氧化鈉溶液和5wt%雙氧水混合溶液中加熱75℃浸泡7h，后在60℃干燥箱中烘干，將處理后的劍麻纖維，20%wt聚氨酯膠黏劑溶液等加入反應(yīng)罐中，采用機(jī)械高速攪拌，讓纖維溶液呈懸浮體，再澆注定模成型，最后進(jìn)行熟化得到厚度為8mm的劍麻纖維試樣。將得到的劍麻纖維樣品按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB-T 18696.2-2002《聲學(xué)阻抗管中吸聲系數(shù)和聲阻抗的測(cè)量 第2部分.傳遞函數(shù)法》，通過(guò)聲學(xué)阻抗管進(jìn)行法向吸聲系數(shù)測(cè)量（以下實(shí)施例也利用該方法進(jìn)行測(cè)量）。

實(shí)施例3

將直徑175um，長(zhǎng)度4mm的劍麻纖維材料在10wt%氫氧化鈉溶液和10wt%雙氧水混合溶液中加熱80℃浸泡8h，后在65℃干燥箱中烘干，將處理后的劍麻纖維，25%wt聚氨酯膠黏劑溶液等加入反應(yīng)罐中，采用機(jī)械高速攪拌，讓纖維溶液呈懸浮體，再澆注定模成型，最后進(jìn)行熟化得到厚度為10mm的劍麻纖維試樣。將得到的劍麻纖維樣品按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB-T 18696.2-2002《聲學(xué)阻抗管中吸聲系數(shù)和聲阻抗的測(cè)量 第2部分.傳遞函數(shù)法》，通過(guò)聲學(xué)阻抗管進(jìn)行法向吸聲系數(shù)測(cè)量（以下實(shí)施例也利用該方法進(jìn)行測(cè)量）。

實(shí)施例4

將直徑200um，長(zhǎng)度5mm的劍麻纖維材料在5wt%氫氧化鈉溶液和15wt%雙氧水混合溶液中加熱85℃浸泡10h，后在70℃干燥箱中烘干，將處理后的劍麻纖維，30%wt聚氨酯膠黏劑等加入反應(yīng)罐中，采用機(jī)械高速攪拌，讓纖維溶液呈懸浮體，再澆注定模成型，最后進(jìn)行熟化得到厚度為12mm的劍麻纖維試樣。將得到的劍麻纖維樣品按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB-T 18696.2-2002《聲學(xué)阻抗管中吸聲系數(shù)和聲阻抗的測(cè)量 第2部分.傳遞函數(shù)法》，通過(guò)聲學(xué)阻抗管進(jìn)行法向吸聲系數(shù)測(cè)量（以下實(shí)施例也利用該方法進(jìn)行測(cè)量）。

實(shí)施例1-4中的吸聲材料的試驗(yàn)結(jié)果如下表所示：

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)。