CN101987660A - 一种绝热隔音块及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种绝热隔音块的制造方法，包括：将绝热隔音材料封装在由纤维增强的含氟薄膜构成的包覆层中；用超声波接缝密封机在135～155℃温度，35～41kpa压力，进料速度为4.0～5.0英寸/分钟的条件下进行压合。这样绝热制造的绝热隔音块，能够满足FAA的防火要求，而且其接封密封强度在0.385KN/m以上。

Description

一种绝热隔音块及其制造方法

技术领域

本发明涉及绝热隔音层，特别是飞行器上用的绝热隔音块及其制造方法。

背景技术

通常，飞机上用的是玻璃纤维隔音隔热层。安装在飞机客舱内装饰层和机体蒙皮之间，贯穿整个客舱。

大多数隔热层用塑料钉和夹子固定在飞机结构上。尼龙束胶粘带将较大的侧墙隔热层保持在适应位置。通常隔热层有一层玻璃纤维棉，一个内罩和一个外罩。两层罩在隔热层边缘缝合或粘合在一起。沿着边缘可能有装饰带和紧固件接头片。隔热层的尺寸和形状有很大不同，每块都被裁剪以适应它的周围状况。覆盖在机身框架腹板上的隔热层上有孔与腹板上的孔相匹配。这些孔允许空气在隔热层内侧和侧墙衬里之间循环。

一种典型的绝热隔音块是将玻璃纤维封装在一个塑料枕套外套里。标准的吸音隔热材料必须减缓热量在低强度热环境中的传播。然而，新的FAA要求指定货舱附近的绝缘材料还必须具有在激烈的热环境中耐“烧穿”性能，如燃料引起的火灾。这种变化推动了目前飞机绝缘系统的设计。

对飞机隔热隔音材料进行抗火焰蔓延试验缘起上个世纪90年代发生的多起由隔热隔音材料引发的火灾事故。尽管这些材料都符合FAR25.853的要求，但仍引发了火灾。美国联邦航空局(FAA)在进行事故调查和多次试验后，颁布了25-111修订案，增加了FAR25.856，规定飞机隔热隔音材料必须满足附录F第VI部分的要求。

中国民航适航规章CCAR.25对民航隔音绝热棉的要求，新增了§25.856条，并分a、b分别对飞机上半机身和下半机身的隔音绝热棉采用的材料和安装形式规定了火焰传播试验方法和结果判断。

目前常用的内外罩材料采用聚乙烯或聚氯乙烯作为包覆层材料的绝热隔音块不能够满足新的FAA有关防火性的要求。

含氟材料膜与增强纤维的复合型薄膜，本身具有自熄性，并符合FAR25.856条的25部(附阻燃试验要求)要求。但是采用常规的接缝密封设备和工艺条件不能使该类复合型薄膜密封并达到强度要求。

发明内容

本发明的目的是通过改进压合设备和压合工艺条件提供一种包覆层由纤维增强的含氟薄膜构成的绝热隔音块，使其能够满足接缝强度要求，从而可以安装于飞机客舱内装饰层和机体蒙皮之间，形成飞机绝缘系统并满足新的FAA有关防火性的要求。

为实现上述目的，本发明的绝热隔音块包括芯层和包覆层，其中芯层是绝热隔音材料，包覆层由纤维增强的含氟薄膜构成，其接封密封强度在0.385KN/m以上。

本发明的包覆膜采用纤维增强的含氟薄膜，代替原来的聚乙烯/聚氯乙烯膜，作为包覆层封装芯层如玻璃纤维棉并压合形成新的绝热隔音块。

含氟薄膜具有良好的固有渗透阻隔性能和低吸湿性，优良的耐磨性和抗磨损性能，广泛的耐化学性。但是采用含氟薄膜作为包覆层，最大的问题是按照常规的热压方法无法将两层含氟薄膜粘合在一起。

本发明通过特殊的工艺过程将芯层(如玻璃纤维)材料封装在含氟薄膜牢固地粘合在一起的袋中，包覆玻璃纤维芯层后构成绝热隔音块，具有不小于0.385KN/m的接封密封强度而且能够满足新的FAA有关防火性的要求。

本发明中所述的纤维增强材料优选地是稀疏的尼龙或聚酯纤维，能更进一步地提高薄膜拉伸强度。

本发明的绝热隔音块通过以下工艺条件制造：

将绝热隔音材料封装在由纤维增强的含氟薄膜构成的包覆层中；

含氟薄膜之间用超声波接缝密封机在135～155℃温度，35～41kpa压力，进料速度为4.0～5.0英寸/分钟的条件下进行压合。

优选压力为38kpa。更优选环境温度为20～30℃。接缝密封操作间的温度保持在20℃～30℃时，包覆薄膜的接缝密封效果更佳。

更有利的是，本发明采用改进的超声波接缝密封机。超声波密封机的压合轮是一个关键零件，轮表面花纹及花纹深度、形状及轮的厚度(宽度)直接影响接缝强度。本发明所用改进的超声波接缝密封机，其压合轮的花纹呈菱形网格状，花纹间距为3mm左右，花纹深度为1.3～1.5mm，花纹宽度为10mm左右。

根据本发明的方法制作的绝热隔音块，不仅能够满足FAA的防火要求，而且包覆薄膜的接缝强度满足平均强度不小于0.385KN/m(2.2磅/英寸)。

附图说明

图1是本发明的绝热隔音决周边边缘接缝密封示意图。

图2是本发明的接缝密封强度试片。

图3是本发明的绝热隔音块的接缝密封强度试验过程示意图。

附图标记说明

1绝热隔音层

2绝热隔音块包覆薄膜

21薄膜面

22稀疏织物面

3绝热隔音块包覆薄膜密封结合处

5接缝密封处

具体实施方式

以下通过具体实施方式，对本发明的绝热隔音块以及其制造过程进行详细描述。

本实施方式中所用的纤维增强的含氟薄膜材料为由供应商MTI(Magifoam Technolog Inc，地址：加拿大安大略省密西沙加市)提供的产品牌号为MMS-02-001的可热封的金属色塑料薄膜。

接缝设备采用设备制造厂商(Branson ultransonics corporation，P.O.BOX 1961 Danbury CT 06813-1962<203>796.0400)生产的型号FS-90超声波接缝密封设备，根据本发明的工艺参数调整设备参数，得到的包覆层的接缝强度满足平均强度不小于0.385KN/m(2.2磅/英寸)。

其中，超声波接缝密封机的压合轮是一个关键零件，压合轮表面花纹及花纹深度、花纹形状及花纹的厚度(宽度)直接影响接缝强度。本发明所用的压合轮是在现有的设备基础上经过多次试验后确定的。压合轮的花纹为菱形网格状，间距为3mm左右，花纹深度为1.3～1.5mm，花纹宽度从原来的8mm增加到10mm左右。

超声频率调节旋钮调节至90±5％，使温度为135～155℃，压力调节到38±3Kpa，移动速度调节至4.5±0.5英寸/分钟，接缝密封操作间的温度保持在20℃～30℃，制作包覆膜。

只要能够满足本发明的接封工艺条件，以及满足本发明的压合辊轮要求，也可以选用其他型号或类型的接封密封设备。

如图1所示是按照本发明的方法得到的绝热隔音块的示意图。图中，1是绝热隔音层，2是绝热隔音块包覆薄膜，3是绝热隔音块包覆薄膜密封结合处。

根据本发明的上述条件压合的包覆膜经过如下所述的接缝密封强度试验，证明可以满足要求。

接缝密封强度试验：

包覆膜接缝密封前应是清洁并完全干燥的，接缝密封处无皱折和未焊合处，密封操作中，密封机的缝焊轮(压合轮)应干净，运转平稳。密封要求接缝密封强度不小于0.385KN/m(2.2磅/英寸)。

测试试片为在长度和宽度两个方向各切取150×200mm的试样，如图2所示，其中一侧面为含氟薄膜面22，另一侧面为稀疏织物面21即尼龙纤维增强面。然后如图3所示，使含氟薄膜面21在外的方式将试样对叠成150×100mm，将接缝密封机调节到设定值，在该设定值下距对折边约50mm处，如3中5所示，沿试样150mm的长度方向进行接缝密封，然后从每个密封试片上，垂直于接缝密封线切成5个25mm宽的条带。将每个条带在拉伸机(如Instron 4467拉伸机)上进行180°方向上的剥拉，两夹头的分离速率为12.7mm/分钟，拉至破坏，分别记录长度方向和宽度方向各5条试样的破坏强度的平均值。其结果都满足接缝密封强度不小于0.385KN/m(2.2磅/英寸)的要求。

以上通过具体实施例对本发明进行了较为详细的说明，但不仅仅限于此，在不脱离本发明构思的前提下，还可以有更多变化或改进的其他实施例，而这些变化和改进都应属于本发明的范围。

Claims (7)

1.一种绝热隔音块的制造方法，包括如下步骤：

将绝热隔音材料封装在由纤维增强的含氟薄膜构成的包覆层中；

含氟薄膜之间用超声波接缝密封机在135～155℃温度，35～41kpa压力，进料速度为4.0～5.0英寸/分钟的条件下进行压合。

2.如权利要求1所述的绝热隔音块的制造方法，其特征在于，所述的压力为38kpa。

3.如权利要求1或2所述的绝热隔音块的制造方法，其特征在于，在环境温度为20～30℃的条件下进行压合。

4.如权利要求1～3任一所述的绝热隔音块的制造方法，其特征在于，所述的超声波接缝密封机，其压合轮的花纹呈菱形网格状，花纹间距为3mm左右，花纹深度为1.3～1.5mm，花纹宽度为10mm左右。

5.如权利要求1～4中任一所述的绝热隔音块的制造方法，其特征在于，所述纤维是尼龙或聚酯纤维。

6.如权利要求5所述的绝热隔音块的制造方法，其特征在于，所述纤维是稀疏的尼龙织物或聚酯纤维织物。

7.如权利要求1～6所述的方法制造的绝热隔音块，其接封密封强度在0.385KN/m以上。

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