CN101611185A - 层状吸声非织物的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种层状吸声非织物(51)的制造方法，该层状吸声非织物包含位于两层普梳纤维网(21、22)之间的共振薄膜，普梳纤维网的该两层(21、22)在梳棉机(2)中被同时制造，其中每一层普梳纤维网(21、22)从梳棉机(2)被分别送入通过静电旋涂制造纳米纤维的装置(3)中，在该装置(3)中，纳米纤维层(32)被涂覆在至少一层普梳纤维网(21)中靠近另外一层普梳纤维网(22)的一侧上，此后，两层普梳纤维网(21、22)彼此接近直到它们的相邻侧面彼此靠在一起，它们以选定数量的层彼此叠置并且将这些层相互结合。
Description
技术领域
本发明涉及层状吸声非织物的制造方法，所述层状吸声非织物包括由直径达600纳米且基重(basis weight)为0.1至5gm-2的纳米纤维层形成的共振薄膜，该共振薄膜位于两层普梳纤维网之间。
背景技术
CZ PV2005-226披露了包含共振薄膜和至少另一纤维材料层的层状吸声非织物。该共振薄膜由直径达600纳米且基重为0.1至5gm-2的纳米纤维层形成，所合成的织物通过交叉铺设至所需的厚度和重量而形成。
在优选实施例中，普梳纤维网层在这里形成了承载层，在该承载层上沉积在静电旋涂期间制成的纳米纤维层，之后，在热空气室中以特定的温度通过已知的方式将两层结合在一起。
为了提高效率，根据上述文献，可以将另一层普梳纤维网涂覆在织物上，即从纳米纤维层的最初可进行任意处理的一侧开始。可能还有另一层、双层或三层普梳纤维网。
然而，在现有技术中的这种三层或多层的层状织物需要单独制备至少一个纤维网，然后再制作一个同样的纤维网，再与已经制成的两层织物的纳米纤维层结合。这样使制造很复杂，而且更加昂贵。
本发明的目标是消除已知方案的这些不足之处或以相当大的程度限制这些不足之处。
发明内容
本发明的目的通过一种层状吸声非织物的制造方法来实现，这种层状吸声非织物包含位于根据本发明的两层普梳纤维网之间的由纳米纤维层形成的共振薄膜，本发明的原理在于，普梳纤维网的两层在梳棉机中被同时制成，其中至少一层普梳纤维网从该梳棉机中被送入用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置中，在该装置中，纳米纤维层被涂覆在该层普梳纤维网中靠近另一层普梳纤维网的一侧上，然后，在退出该用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置后，普梳纤维网的两层彼此靠近直到它们的相邻部分互相接触，在所述相邻部分中的至少一个部分上设置有涂覆了形成共振薄膜的纳米纤维层。
从用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置的空间复杂性和单个组件配置的角度来看，如果纳米纤维层只被涂覆在其中一层普梳纤维网上则是有利的，而普梳纤维网的下层也穿过用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置，然而是从该装置的旋涂室外部。
在用于制造纳米纤维的装置的结构不能使没有涂覆纳米纤维层的普梳纤维网层从旋涂室外部穿过的情况下，这一层完全在通过静电旋涂制造纳米纤维装置外部被引导，并且仅在通过静电旋涂制造纳米纤维的装置之后才接近穿过旋涂室的普梳纤维网层。
根据权利要求3，如果普梳纤维网的两层都被分别引导至通过静电旋涂制造纳米纤维的装置中则是有利的，此时至少一层普梳纤维网穿过该装置的旋涂室，并且纳米纤维层被涂覆在该层普梳纤维网中靠近第二层普梳纤维网的一侧上。
引导第二层普梳纤维网使其可以从通过静电旋涂制造纳米纤维的装置的旋涂室的外部穿过。
在根据权利要求5的实施例中，普梳纤维网的两层都被引导穿过该通过静电旋涂制造纳米纤维装置的旋涂室，其中对位于上方的第一层普梳纤维网，纳米纤维层被涂覆在第一层普梳纤维网中靠近第二层普梳纤维网的一侧上；对于位于下方的第二层普梳纤维网，纳米纤维层被涂覆在下方第二层普梳纤维网中与上方的第一层普梳纤维网背对的一侧上。这个实施例实现了更高的吸声能力，因为它包含两个由纳米纤维层形成的共振薄膜，而这些薄膜的每一个都可吸收不同范围的声波。
另一种增强吸声能力的手段可以根据权利要求6的方案来实现，即，涂覆在下层普梳纤维网一侧上的纳米纤维层，与至少另一层普梳纤维网结合，该另一层普梳纤维网在其相反一侧涂覆有纳米纤维层。
同时，特别是从成本的角度来看，如果该另一层普梳纤维网是在与上层和下层普梳纤维网相同的梳棉机上制造的，则是有利的。
或者，如果该另一层普梳纤维网是在与上层和下层普梳纤维网不同的另一个梳棉机上制造的，也可能是有利的。这种实施方式较为昂贵，但这样可以添加另外一至三层普梳纤维网。
特别是针对下层纳米纤维的保护，如果对于涂覆在下层普梳纤维网中与前一层普梳纤维网背对的外侧上的纳米纤维层，结合一普梳纤维网的辅助层则是有利的。
普梳纤维网的辅助层可以在与上层和下层普梳纤维网相同或者其他不同的梳棉机上制造。
根据本发明的另一种变型方式的优势在于，普梳纤维网的两层都被引导穿过用于通过静电旋涂制造纳米纤维装置的旋涂室，在该旋涂室中两层普梳纤维网相互靠近的侧面上都被涂覆一纳米纤维层。
在这种方法中可以制造由具有不同厚度、可能是不同纳米纤维材料的纳米纤维层组合而成的层状织物，以达到吸收更款频谱声音的效果。
同时，如果在退出用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置后，通过交叉铺设这些层形成包含至少两层普梳纤维网的织物，在所述至少两层普梳纤维网之间设置有至少一层纳米纤维。
或者根据权利要求14，该织物包含至少两层普梳纤维网，在该至少两层普梳纤维网之间设置有至少一层纳米纤维，在退出用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置后，该至少两层普梳纤维网可以被引导至铺设装置中，在该铺设装置中对这些层进行铺设。
以这种方式可以制成具有不变的组分和特定厚度的连续条形层状织物，在这之后可以按照需要，将该连续条形层状织物分成所需尺寸的板。
此外，如果是通过加热至将包含在所述织物的这些层中具有最低熔解温度的材料进行熔解的温度而将织物的这些层相互结合起来，则是有利的。
通过这种方法可以在最终层状产品的各层之间选择，通过相邻表面相互熔解的手段而产生结合。
附图说明
在附图中示意性地示出了用于实现根据本发明的制造方法的生产线实施例，其中：
图1示出了在通过静电旋涂制造纳米纤维的装置外部具有一个普梳纤维网通道的生产线。
图2是穿过通过静电旋涂制造纳米纤维的装置具有两个普梳纤维网通道的生产线的一部分，其中一个通道是从旋涂室外部通过。
图3和图4是生产线的一部分，其中纳米纤维被涂覆在普梳纤维网的两个层上，根据图3，退出旋涂装置后只有一层纳米纤维位于普梳纤维网的两层之间，根据图4，退出旋涂装置后，两层纳米纤维均一起位于普梳纤维网的两层之间。
图5示出了生产线的一部分，其中纳米纤维层被涂覆在普梳纤维网的四个层上。
图6是图3的生产线的一部分，利用该生产线在梳棉机上同时制造三层普梳纤维网，而第三层形成了辅助覆盖层。
具体实施方式
图1示意性地示出了用于实现根据本发明的层状吸声非织物生产方法的生产线1，该层状吸声非织物可从专利申请CZ PV2005-226中获知。
在生产线1的开始处设置有已知的梳棉机2，该梳棉机2以已知的方式制备用以制造层状吸声非织物的普梳纤维网的上层21和普梳纤维网的下层22。普梳纤维网的层21、22可以由型芯涂料型双组份短纤维或另外适合的材料制成。
从梳棉机中退出后，普梳纤维网的上层21被导入用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置3中，该装置例如是根据专利申请CZ PV2005-360中通过静电旋涂聚合物溶液来制造纳米纤维的装置。普梳纤维网的下层22被引导到用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置3的外部。
普梳纤维网的上层21在制造纳米纤维的装置3中被输送到在通过静电旋涂制造纳米纤维的装置3的旋涂室31中设置的电极对之间。对这些电极施加相反极性的高电压后，产生高强度的电场，在静电场中对聚合物溶液施加其作用力，例如在其中一个电极的表面上由该聚合物溶液产生聚合物纳米纤维。产生的聚合物纳米纤维在其产生后被沉积在普梳纤维网的上层21的下侧，并且制造出纳米纤维层32，该纳米纤维层32靠近普梳纤维网的下层22。
在将聚合物纳米纤维层32涂覆至所需厚度和/或所需的基重后，带有沉积的纳米纤维层32的普梳纤维网的上层21从通过静电旋涂制造纳米纤维的装置3中退出。随后，带有沉积的纳米纤维层32的普梳纤维网的上层21被带至从通过静电旋涂制造纳米纤维的装置3外部经过的普梳纤维网的下层22，然后将两个层21、22一起带入位于制造纳米纤维的装置3之后的交叉铺设装置4中。在该交叉铺设装置4中对层21、22进行已知的连续交叉铺设，其中包含了纳米纤维层32，并产生了非加强层状吸声织物41。
从交叉铺设装置4中出来的非加强层状吸声织物41被带入热空气室5，在该热空气室5中，通过热空气流效应，将包含普梳纤维网和纳米纤维的上层21与普梳网的下层22结合，这样就制成了层状吸声非织物51。
在生产线1中的热空气室5之后设置了切割装置6，该切割装置6将吸声非织物51制成所需尺寸的板61。
交叉铺设装置4可以用任何适合的铺设装置代替，这种铺设装置能够铺设连续送进的包含重叠的纳米纤维层32的层21、22，从而制造非加强层状吸声织物。
图2示出了根据本发明的变型实施例，其中普梳纤维网的下层22被引导从旋涂室31的外部穿过用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置3。用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置3在这里形成了一个紧凑的单元，也用以引导普梳纤维网的下层22。
在根据本发明的方法的另一个变型实施例中，纳米纤维层30不仅被涂覆在普梳纤维网的上层21上，而且还被涂覆在普梳纤维网的下层22上，可能只在普梳纤维网的下层22上。
根据在图3中示出的本发明的变型实施例，通过静电旋涂制造纳米纤维的装置3包含旋涂室31，该旋涂室可能是两个分开的旋涂室311、312。一旦普梳纤维网的上层和下层21、22通过，纳米纤维则在这里被涂覆至层21、22的下表面上。当层21、22始终包含普梳纤维网且纳米纤维层32进入交叉铺设装置4时，纳米纤维的一层32位于普梳纤维网的层21、22之间，纳米纤维的第二层32位于下层22的下表面上。
图3所示的示例性实施例可以增加涂覆有纳米纤维层的另一层普梳纤维网。根据图5所示的实施例中，通过静电旋涂聚合物溶液来制造纳米纤维的装置3包括四个旋涂室311、312、313、314，从两台梳棉机出来的四层普梳纤维网21、22、23、24被带到该四个旋涂室中。一旦普梳纤维网层21、22、23、24通过，纳米纤维就被涂覆在层21、22、23、24的下表面上。当包含纳米纤维层32的普梳纤维网层21、22、23、24进入铺设装置40时，层21、22、23、24彼此接近直到它们之间发生接触，同时在普梳纤维网层21、22、23、24之间，总有一层纳米纤维32。在普梳纤维网的下层22的下表面上也有一层纳米纤维32。通过该层纳米纤维32，普梳纤维网的下层22在铺设装置中被铺设在已涂覆的普梳纤维网层21、22、23、24中的上层24上。这种解决方案的不利之处在于这样制成的层状吸声非织物51的其中一个外层是沉积在普梳纤维网最下层22上的纳米纤维层32，这是层状吸声非织物51的一部分。这个问题通过图4和图6所示的示例性实施例得以解决。
根据图6，为根据图3的梳棉机2提供了用于制造三层普梳纤维网21、22、25的装置，其中的层21、22被输送到通过静电旋涂聚合物溶液来制造纳米纤维的装置3的旋涂室311、312中，并且普梳纤维网的层25从旋涂室的外部，或者从旋涂装置3的外部被引导至层21、22，在层21、22上具有在旋涂装置3的旋涂室311、312中涂覆的纳米纤维层32，普梳纤维网的层25在进入铺设装置40之前或在进入铺设装置40的入口处结合，以产生普梳纤维网的辅助层25用以保护涂覆在普梳纤维网下层22上的纳米纤维层。
此外，图5中的装置也可以设置有辅助层25。
另外，在图4所示的一种变型实施例中，通过静电旋涂制造纳米纤维的装置3包含旋涂室31，该旋涂室31可能如同在图3所示的实施例中描述的那样是两个分开的旋涂室311、312。然而，纳米纤维在这里被涂覆至层21、22上，使得涂覆的纳米纤维层32位于普梳纤维网的层21、22相互邻近的表面上。从承载层上表面从上向下涂覆纳米纤维的方法例如在CZ 294274中有所描述。在这里，聚合物溶液被注入到封闭的容器中，其中的聚合物溶液被输送到带电电极的表面，同时利用该聚合物溶液将滚筒圆周的上部分润湿，该润湿的部分从容器中承载出必要数量的聚合物溶液至其圆周上。
在图2至图6所示的所有变型实施例中，在层状吸声非织物51的制造过程中，板61的制作可能是以根据本发明的生产线1的第一实施例变型的方式进行的，同时，就实现本发明的目的而言，应用何种铺设装置40并不重要。
显而易见的是，生产线1的各种实施例能够实现吸声非织物51的各种内部配置，并以多种方式实现吸声方法特性的需求。尤其是，普梳纤维网的每层21、22、23、24可能涂覆不同性能的纳米纤维层32，同时根据不同的特性，可以理解的是纳米纤维的制造可以根据不同的材料、纳米纤维层32的不同厚度，纳米纤维的不同直径和/或长度和其他影响吸声的特性。
所描述的实施例的例子可以产生更多的组合，由于对普通技术人员来说是显而易见的，因此在这里没有详细说明。
附图标记列表
1 生产线
2 梳棉机
21 普梳纤维网的上层
22 普梳纤维网的下层
3 通过静电旋涂制造纳米纤维的装置
31 旋涂室
311 旋涂室的上部
312 旋涂室的下部
32 纳米纤维层
4 交叉铺设装置
41 非加强层状吸声织物
5 热空气室
51 层状吸声非织物
6 切割装置
61 板
Claims (15)
1、一种层状吸声非织物的制造方法，所述层状吸声非织物包含由直径达600纳米并且基重为0.1至5gm-2的纳米纤维层形成的共振薄膜，所述共振薄膜位于两层普梳纤维网之间，其特征在于，两层普梳纤维网(21、22)都是在梳棉机(2)中被同时制造的，其中至少一层(21)普梳纤维网从所述梳棉机(2)中被送入用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置(3)中，在所述用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置(3)中，纳米纤维层(32)被涂覆在普梳纤维网层(21)中靠近另一层(22)的一侧上，之后，在退出用于通过静电制造纳米纤维的装置(3)后，普梳纤维网层(21、22)彼此靠近，直到它们相邻的部分彼此靠在一起，在所述相邻的部分中的至少一个部分上设置有涂覆了形成共振薄膜的纳米纤维层(32)。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，普梳纤维网的下层(22)从用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置(3)的外部穿过。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，普梳纤维网的两层(21、22)被分别引导到用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置(3)中，而至少普梳纤维网的上层(21)穿过该装置(3)的旋涂室(31)，并且纳米纤维层(32)被涂覆至普梳纤维网的上层(21)中邻近下层(22)的一侧上。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，普梳纤维网的下层(22)从用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置(3)的旋涂室(31)的外部穿过。
5、根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，普梳纤维网的两层(21、22)被引导穿过用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置(3)的旋涂室(31)，其中一层纳米纤维(32)被涂覆在普梳纤维网的上层(21)中靠近普梳纤维网下层(22)的一侧上，并且第二层纳米纤维(32)被涂覆在普梳纤维网下层(22)中与普梳纤维网的上层(21)背对的一侧上。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，涂覆在普梳纤维网下层(22)中与普梳纤维网的第一层(21)背对的一侧上的纳米纤维层(32)与至少另一层普梳纤维网(23，24)结合，所述另一层普梳纤维网(23、24)具有涂覆在所述另一层普梳纤维网(23、24)的背对侧上的纳米纤维层(32)。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述另一层普梳纤维网(23、24)在与普梳纤维网的上层和下层(21、22)相同的梳棉机(2)上制造。
8、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述另一层普梳纤维网(23、24)在与普梳纤维网的上层和下层(21、22)不同的另一梳棉机(20)上制造。
9、根据权利要求5至8任何一项所述的方法，其特征在于，在普梳纤维网下层中与前一层普梳纤维网背对的外侧上涂覆的纳米纤维层(32)与普梳纤维网的辅助层(25)相结合。
10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，普梳纤维网的辅助层(25)在与普梳纤维网的上层和下层(21、22)相同的梳棉机(2)上制造。
11、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，普梳纤维网的辅助层(25)在与普梳纤维网的上层和下层(21、22)不同的另一梳棉机(2)上制造。
12、根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，普梳纤维网的两层(21、22)被引导穿过用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置(3)的旋涂室(31)，在所述旋涂室(31)中，普梳纤维网的两个层(21、22)相互靠近的侧面被始终涂覆一层纳米纤维(32)。
13、根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，在退出用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置(3)之后，通过交叉铺设这些层形成包含至少两层普梳纤维网(21、22)的织物，在所述至少两层普梳纤维网(21、22)之间设置有至少一层纳米纤维(32)。
14、根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，在退出用于通过静电旋涂制造纳米纤维的装置(3)后，包含至少两层普梳纤维网(21、22)的织物被引导至对这些层进行铺设的铺设装置(40)中，在所述至少两层普梳纤维网(21、22)之间设置有至少一层纳米纤维(32)。
15、根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，通过加热至将包含在所述织物的这些层中具有最低熔解温度的材料进行熔解的温度，将所述织物的这些层相互结合。
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