本發(fā)明涉及一種基于堿木質(zhì)素基的耐老化吸音板材的制備方法，屬于吸音材料
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：聚酯纖維吸音板全稱為聚酯纖維裝飾吸音板，是一種以聚酯纖維為原料經(jīng)熱壓成型制成的兼具吸音功能的裝飾材料。聚酯纖維吸音板中主要是包含有一些聚酯纖維和其它的纖維多孔吸聲材料，如離心玻璃棉、巖棉、礦棉、植物纖維噴涂等，吸聲機理是材料內(nèi)部有大量微小的連通的孔隙，聲波沿著這些孔隙可以深入材料內(nèi)部，與材料發(fā)生摩擦作用將聲能轉(zhuǎn)化為熱能。多孔吸聲材料的吸聲特性是隨著頻率的增高吸聲系數(shù)逐漸增大，這意味著低頻吸收沒有高頻吸收好。多孔材料吸聲的必要條件是：材料有大量空隙，空隙之間互相連通，孔隙深入材料內(nèi)部。聚酯纖維吸音板和其他多孔材料的吸音特性類似,吸音系數(shù)隨頻率的提高而增加,高頻的吸音系數(shù)很大,其后背留空腔以及用它構(gòu)成的空間吸音體可大大提高材料的吸音性能。降噪系數(shù)大致在0.8～1.10左右,成為寬頻帶的高效吸音體。cn105019565a公開一種吸音板，包括框體和封蓋，框體包括側(cè)壁a和側(cè)壁b，側(cè)壁a開設(shè)有通音通孔，框體內(nèi)間隔設(shè)置有具有不同密度通音通孔的聚酯纖維棉板，并且所設(shè)置聚酯纖維棉板上通音通孔密度從側(cè)壁a向側(cè)壁b依次降低，這種吸音板采用內(nèi)部的振蕩腔設(shè)計，使得聲音在振蕩腔內(nèi)震蕩的過層中逐漸被聚酯纖維棉板吸收，而且聲音從含有高密度聚酯纖維棉板向含有低密度聚酯纖維棉板逐漸傳遞，使得吸音工作可以分配到不同的振蕩腔內(nèi)。cn104727138a公開一種非織造吸音材料，具體涉及一種汽車內(nèi)飾用納米鈦硅分子篩-苯丙復合乳液包覆聚丙烯基非織造吸音材料，由下列重量份的原料制成：聚酯纖維10-13、聚丙烯22-26、硅橡膠6-8、納米鈦硅分子篩0.1-0.2、氧化淀粉3-5、乙二醇二甲基丙烯酸酯2-3、硅烷偶聯(lián)劑kh5502-3、抗氧劑10101-2、400-600目硅酸鈣粉13-16、納米硅1-2、固含量為8-10%的苯丙乳液12-15、助劑1-2。cn105602204a公開了一種用于裝飾建材的吸音板，其至少包括有聚酯纖維、聚酰胺樹脂、聚氨酯樹脂和玻璃棉的組合。但是上述的由聚酯纖維、粉體和粘結(jié)劑制備得到的吸音板材在長期使用后出現(xiàn)物理強度下降的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于：常規(guī)的由聚酯纖維、粉體和粘結(jié)劑制備得到的吸音板材在長期使用后出現(xiàn)物理強度下降的問題。本發(fā)明一方面通過采用堿木質(zhì)素作為添加劑，實現(xiàn)了造紙廢棄物的再利用，另一方面，通過堿木質(zhì)素的交聯(lián)改性，實現(xiàn)了與粉體的相容性的提升，不僅可以提高吸音效果，同時也實現(xiàn)了使板材的長期使用后強度能夠保持的效果。為解決上述問題，采用了如下技術(shù)手段：一種基于堿木質(zhì)素基的耐老化吸音板材的制備方法，包括如下步驟：第1步，粗堿木質(zhì)素的精制：按重量份計，將粗堿木質(zhì)素30～50份分散于150～250份的水中，再用氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)ph至12.0～14.0，進行過濾，取清液；再用鹽酸水溶液調(diào)節(jié)ph至2.0～4.0，使堿木質(zhì)素沉淀，濾出固體物，用水清洗至濾液ph中性，將固體物減壓烘干，得到精制木質(zhì)素；第2步，堿木質(zhì)素的交聯(lián)化：按重量份計，將精制堿木質(zhì)素3～5份溶解于水80～100份中，再加入0.2～0.5份的六偏磷酸鈉，再通過鹽酸水溶液調(diào)節(jié)ph至4.0～5.0，室溫下攪拌反應，使堿木質(zhì)素交聯(lián)化，過濾去除沉淀物，再在清液中加入95v/v%的乙醇使生成沉淀物，將沉淀物濾出后，得到交聯(lián)化的堿木質(zhì)素；第3步，吸音板的制備：按重量份計，將交聯(lián)化的堿木質(zhì)素20～30份、粉體顆粒15～30份、聚酯纖維15～20份、酚醛樹脂10～12份、發(fā)泡劑5～8份采用空氣混合的方式混合均勻，再置于模具中，采用熱壓方式進行成型，制備得到吸音材料。所述的第1步中，氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量濃度是10～12wt%，鹽酸水溶液的質(zhì)量濃度是4～8wt%。所述的第2步中，鹽酸水溶液的質(zhì)量濃度是4～8wt%，攪拌反應的時間是2～4h。所述的第3步中，所述的發(fā)泡劑選自偶氮二甲酰胺(ac)、偶氮二異丁腈(aibn)、偶氮甲酰胺甲酸鉀(ap)、三氯氟甲烷(f11)、二氯二氟甲烷(f12)、環(huán)戊烷或異戊烷。所述的第3步中，粉體顆粒選自滑石粉、云母粉、二氧化硅、高嶺土、聚乙烯粉末、聚四氟乙烯粉末、淀粉、沉淀碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸氫鎂、羥磷灰石、硫酸鋇或者氧化鋁中的一種或幾種的混合。所述的第3步中，熱壓成型的操作中，壓力范圍是1.5～2mpa，溫度是90～120℃。所述的第3步中，成型后的板材厚度是5～10mm。有益效果本發(fā)明一方面通過采用堿木質(zhì)素作為添加劑，實現(xiàn)了造紙廢棄物的再利用，另一方面，通過堿木質(zhì)素的交聯(lián)改性，實現(xiàn)了與粉體的相容性的提升，不僅可以提高吸音效果，同時也實現(xiàn)了使板材的長期使用后強度能夠保持的效果。具體實施方式實施例1第1步，粗堿木質(zhì)素的精制：按重量份計，將粗堿木質(zhì)素30份分散于150份的水中，再用10wt%氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)ph至12.0，進行過濾，取清液；再用4wt%鹽酸水溶液調(diào)節(jié)ph至2.0，使堿木質(zhì)素沉淀，濾出固體物，用水清洗至濾液ph中性，將固體物減壓烘干，得到精制木質(zhì)素；第2步，堿木質(zhì)素的交聯(lián)化：按重量份計，將精制堿木質(zhì)素3份溶解于水80份中，再加入0.2份的六偏磷酸鈉，再通過4wt%鹽酸水溶液調(diào)節(jié)ph至4.0，室溫下攪拌反應2h，使堿木質(zhì)素交聯(lián)化，過濾去除沉淀物，再在清液中加入95v/v%的乙醇使生成沉淀物，將沉淀物濾出后，得到交聯(lián)化的堿木質(zhì)素；第3步，吸音板的制備：按重量份計，將交聯(lián)化的堿木質(zhì)素20份、沉淀碳酸鈣15份、聚酯纖維15份、酚醛樹脂10份、偶氮二異丁腈5～8份采用空氣混合的方式混合均勻，再置于模具中，采用熱壓方式進行成型，壓力范圍是1.5mpa，溫度是110℃，制備得到吸音材料，成型后的板材厚度是5mm。實施例2第1步，粗堿木質(zhì)素的精制：按重量份計，將粗堿木質(zhì)素50份分散于250份的水中，再用12wt%氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)ph至14.0，進行過濾，取清液；再用8wt%鹽酸水溶液調(diào)節(jié)ph至4.0，使堿木質(zhì)素沉淀，濾出固體物，用水清洗至濾液ph中性，將固體物減壓烘干，得到精制木質(zhì)素；第2步，堿木質(zhì)素的交聯(lián)化：按重量份計，將精制堿木質(zhì)素35份溶解于水100份中，再加入0.5份的六偏磷酸鈉，再通過8wt%鹽酸水溶液調(diào)節(jié)ph至5.0，室溫下攪拌反應4h，使堿木質(zhì)素交聯(lián)化，過濾去除沉淀物，再在清液中加入95v/v%的乙醇使生成沉淀物，將沉淀物濾出后，得到交聯(lián)化的堿木質(zhì)素；第3步，吸音板的制備：按重量份計，將交聯(lián)化的堿木質(zhì)素30份、沉淀碳酸鈣30份、聚酯纖維20份、酚醛樹脂12份、偶氮二異丁腈8份采用空氣混合的方式混合均勻，再置于模具中，采用熱壓方式進行成型，壓力范圍是2mpa，溫度是120℃，制備得到吸音材料，成型后的板材厚度是10mm。實施例3第1步，粗堿木質(zhì)素的精制：按重量份計，將粗堿木質(zhì)素40份分散于220份的水中，再用11wt%氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)ph至13.0，進行過濾，取清液；再用5wt%鹽酸水溶液調(diào)節(jié)ph至3.0，使堿木質(zhì)素沉淀，濾出固體物，用水清洗至濾液ph中性，將固體物減壓烘干，得到精制木質(zhì)素；第2步，堿木質(zhì)素的交聯(lián)化：按重量份計，將精制堿木質(zhì)素4份溶解于水90份中，再加入0.3份的六偏磷酸鈉，再通過5wt%鹽酸水溶液調(diào)節(jié)ph至5.0，室溫下攪拌反應3h，使堿木質(zhì)素交聯(lián)化，過濾去除沉淀物，再在清液中加入95v/v%的乙醇使生成沉淀物，將沉淀物濾出后，得到交聯(lián)化的堿木質(zhì)素；第3步，吸音板的制備：按重量份計，將交聯(lián)化的堿木質(zhì)素22份、沉淀碳酸鈣20、聚酯纖維17份、酚醛樹脂11份、偶氮二異丁腈6份采用空氣混合的方式混合均勻，再置于模具中，采用熱壓方式進行成型，壓力范圍是1.8mpa，溫度是110℃，制備得到吸音材料，成型后的板材厚度是8mm。對照例1與實施例3的區(qū)別在于：精制木質(zhì)素未經(jīng)過交聯(lián)化處理。第1步，粗堿木質(zhì)素的精制：按重量份計，將粗堿木質(zhì)素40份分散于220份的水中，再用11wt%氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)ph至13.0，進行過濾，取清液；再用5wt%鹽酸水溶液調(diào)節(jié)ph至3.0，使堿木質(zhì)素沉淀，濾出固體物，用水清洗至濾液ph中性，將固體物減壓烘干，得到精制木質(zhì)素；第2步，吸音板的制備：按重量份計，將精制堿木質(zhì)素22份、沉淀碳酸鈣20、聚酯纖維17份、酚醛樹脂11份、偶氮二異丁腈6份采用空氣混合的方式混合均勻，再置于模具中，采用熱壓方式進行成型，壓力范圍是1.8mpa，溫度是110℃，制備得到吸音材料，成型后的板材厚度是8mm。對照例2采用cn102876063a中實施例所公開的吸音材料作為對照。將上述輕質(zhì)吸音板材進行性能測試，結(jié)果如下所示。隔聲量測試條件為試樣厚度2.5cm，聲源頻率300hz。實施例1～實施例3與對照例1～2的性能測試數(shù)據(jù)實施例1實施例2實施例3對照例1對照例2密度(g/cm3)0.510.520.490.510.46隔聲量db19.619.421.315.612.2拉伸強度/mpa32.234.236.331.523.4拉伸模量/mpa236.3253.5253.3241.5151.9彎曲強度/mpa54.652.856.352.435.2彎曲模量/mpa321.1353.3365.9347.5259.6從上表中可以看出，本發(fā)明制備得到的吸音板材實現(xiàn)了造紙廢料的再利用，其性能優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中的同類材料，隔聲量可以達到20db左右，并且具有較好的機械強度。通過實施例3與對照例1相比可以看出，通過對堿木質(zhì)素進行交聯(lián)化改性之后，可以明顯地實現(xiàn)吸音材料的隔聲效果的提高，這是由于通過交聯(lián)化處理之后，能夠提高堿木質(zhì)素與顆粒粉體及粘接劑的融合性，提高吸聲量。將上述的吸音材料置于濕度70%rh，溫度50℃的條件下放置72h，取出再重復上述試驗，結(jié)果如下：實施例1～實施例3與對照例1～2的耐久性能測試數(shù)據(jù)實施例1實施例2實施例3對照例1對照例2密度(g/cm3)0.530.550.510.520.48隔聲量db19.819.321.511.29.4拉伸強度/mpa31.533.535.323.415.3拉伸模量/mpa233.7251.2252.6209.3103.5彎曲強度/mpa54.152.255.937.423.2彎曲模量/mpa319.9352.4364.7211.4198.3從上表可以看出，通過高溫、高溫條件下的破壞試驗之后，吸音材料的隔音效果都有著不同程度的變化，特別是對照例1中的現(xiàn)有技術(shù)材料有較明顯的吸音效果的下降，另外，實施例3相對于對照例1來說，通過對堿木質(zhì)素交聯(lián)化處理后，能夠使吸音材料保持較好的機械強度穩(wěn)定性，優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)材料。當前第1頁12