CN102157146A - 非织造材料艺术吸声体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种非织造材料艺术吸声体结构，其包括艺术装饰层(1)、非织造材料吸声层(2)和硬质固定层(3)。其中，艺术装饰层为平面艺术载体，且具有微孔隙；非织造材料吸声层的主要成分为多孔非织造材料；硬质固定层具较大硬度，是艺术装饰层和非织造材料吸声层的依附体，它可以与刚性体(如墙壁、家具等)进行紧密结合，且可以被切割为各种形状，易实现立体构型加工。艺术装饰层采用天然染料或者涂料，对装饰层进行印刷或者喷绘，非织造材料原料选材为各类环保纤维，硬质固定层为木质或者类似复合材料。在整个生产和施工过程中不会产生有害物质。而且，非织造材料艺术吸声体不仅能有效降低室内噪音，且兼具美学装饰、保温调温的功能。

Description

非织造材料艺术吸声体

技术领域

本发明涉及一种艺术非织造材料吸声体，其同时兼具吸声、艺术装饰和保暖调温功能。

背景技术

吸声产品广泛应用于公共建筑、汽车和家庭等于人们密切相关的工作和生活环境中，从设计原理上来分，现有吸声材料或者吸声体可以分为吸音板(穿孔板)类和多孔材料类。

1.吸音板(穿孔板)

金属吸声板：金属吸声板属于典型的金属微穿孔吸声板，其主要应用在道路交通声屏障、城市轨道声屏障、高铁声屏障等声屏障工程中常用来作为吸声体构件中的层面。该类吸声材料价格昂贵，保全过程复杂。

木质槽孔吸声板：采用高密度中纤板或者木石板制造，通过调开孔的结构和尺寸在低中频处获得理想的吸声效果，可以消除室内噪声，改变音质。其可应用于机房、会议厅、电影院和电梯间等公共场所。该类吸声材料因材质原因，加工难度大，价格高，而且存在易燃问题。

冲孔石膏板：采用石膏材质，经穿孔而成，孔径可以为方孔或者圆孔，可以用于天花板或者隔墙。其主要缺点是重量大，易造成额外装饰负载，现在逐渐被淘汰。

非织造材料穿孔板：采用多层复合针刺材料压缩而成，经后道穿孔，形成典型的穿孔板结构。其厚度较厚，一般经过阻燃处理。该类吸声材料是基于微孔吸声原理制造，对微孔结构和尺寸要求较精细，加工难度大，成本较高。

2.多孔材料

相比于穿孔板，多孔材料吸声体的有效吸声频率更加宽广，而且对较低频率的噪声有较好的吸收效果，是新型吸声材料开发的主要趋势。

玻璃纤维吸音毡：采用极微细玻璃纤维制成，纤维毡内构成无数细空穴，通过微细纤维与声波之间摩擦，对高频、中频声波具有良好的吸音效果，易剪切、弯曲性能好、易加工。但该产品强度较低，长时间使用易变脆，形成飞沫，与人体接触时引发过敏和哮喘等疾病。且玻璃丝与人体接触时，有刺痒感，易刺入皮肤。在作为吸声材料使用时，需采用其他材料外包，以达到装饰和防止碎屑溢出。

聚酯吸音棉：聚酯纤维经过热压粘结制成.是替代玻璃纤维、岩棉、海绵等传统有害吸音、隔音材料的新型环保材料。可以与人体皮肤直接接触，不产生任何副作用，无色无味，不会释放污染物，是最接近自然的专业吸音材料，在用作内部隔断或墙面吸音隔音时，有着比玻璃纤维更好的环保性和吸音效果，且100％可回收利用；其烟密度、毒气均低于国家环保标准。为达到吸声效果，此类材料需设计较大厚，在进行装饰时，造成空间减少。因该材料美学效果较差，因此该类材料需与其他表面装饰类材料配合使用，增加了额外费用。

金字塔型吸音棉：属于吸音海绵的改进产品，广泛应用于录音棚、录音室、影音室、视听室、KTV、隔音室、会议厅、演播厅、播音室、影剧院等场合的内部装饰。金字塔型吸音海绵属于较为专业的吸声材料，厚度较大，优质金字塔型吸声棉价格较贵。

非织造材料：非织造材料作为吸声材料应用从近几年才开始，属于新型吸声材料。非织造材料因其生产工艺简单、产量高、品种多等特点，成为声学材料的新宠。但，现有非织造吸声材料种类简单、厚度较大、吸声效果不明显(主要表现为隔音效果)，而且不具有艺术装饰功能。

本发明的目的是提高非织造材料吸声体的降噪效果，赋予其艺术装饰功能。充分利用非织造材料这一特殊的材质，使其在吸声降噪，装饰美化和保暖调温等方面发挥更大作用。

发明内容

本发明的目的是通过艺术装饰层(1)赋予吸声体美学功效，起到装潢装饰作用，与其相连的非织造材料吸声层(2)通过多孔材料吸声机理实现降噪吸声的功能。同时，硬质固定层(3)可以将艺术吸声体紧密地结合在墙体和家具之上；另外，通过对艺术吸声体的裁剪和后加工可以制成各种兼具吸声和装饰功效的工艺品。

同时，艺术装饰层(1)必须为柔性材料，其厚度为0.1毫米到1毫米之间，且具有微孔结构，微孔尺寸为5微米到25微米之间。如果艺术装饰层采用轻薄高密度机织物，微孔最大尺寸可以为50微米。当微孔尺寸过大时，对于艺术装饰层的喷绘和印染工艺是有难度的。

非织造材料吸声层(2)主要成分必须为纤维材料，可以是天然纤维也可以是合成纤维。纤维细度不大于4tex，长度不小于3厘米。同时，非织造材料孔隙率不小于65％，且不大于95％，孔隙平均直径在10微米到35微米之间。非织造材料层厚度为0.5厘米到2厘米之间。

硬质固定层(3)为硬质板材，但在外力作用下可以弯曲，可以通过工具进行任意形状剪裁，其厚度在1毫米到2毫米之间。

根据本发明设计的非织造材料艺术吸声体可以实现较宽频率范围噪音的吸收，尤其是对低频和高频噪音部分。同时，非织造材料吸声层与艺术装饰层和硬质固定层相结合，实现了吸声、装饰和保暖调温的功能。

附图说明

在附图中示意性地给出了本发明技术实施方式的主要示例，其中，

图2，居家非织造材料艺术吸声体图案；

图3，非织造材料艺术吸声体工艺花瓶。

具体实施方式

示例1

图2是本发明的第一具体实例，墙壁或者吊顶用非织造材料艺术吸声体，其包括了艺术装饰层(1)、非织造材料吸声层(2)和硬质固定层(3)。艺术装饰层其由细度为5dtex，长度为4.5cm的PET纤维经过水刺工艺形成克重为100g/m²的非织造材料，厚度为1.1mm。同时，艺术装饰层材料表面图案采用涂料印花方式。在艺术装饰层经过印花后，采用滚筒烘干法烘干，并裁切为1m×10m大小规格，单独成卷卷装。非织造吸声材料采用熔喷法形成，纤维为PET材料，其长度为10cm，加卷曲，细度为3.5dtex。熔喷非织造材料厚度为2cm，克重为350g/m²，规格为1m×10m。硬质固定层采用聚丙烯塑料板(PP板)，厚度为0.95g/cm²，厚度为0.5mm，规格为1m×10m。对于硬质固定板力学性能要求为：拉伸强度(纵、横)大于30MPa，冲击强度大于10KJ/m²，弯曲强度(纵、横)大于40Mpa，维卡软化温度大于140℃，尺寸变化率小于±2％。在艺术装饰层、非织造材料吸声层复合时，在两者之间加入适量聚丙烯4080低熔点纤维，在加热情况下采用滚筒烘干机加压粘合形成复合结构体(A-N)。采用聚酰胺热熔双面胶将复合结构体(A-N)和硬质固定层(PP板)在加压情况下粘合，压力大小为50MPa，加压面为硬质固定层。在艺术装饰层、非织造材料吸声层和硬质固定层复合为整体后采用切割机裁切为大小为1m×1m方块。

示例2

图3是本发明的第二具体实例，非织造材料艺术吸声体工艺花瓶，其包括了艺术装饰层(1)、非织造材料吸声层(2)和硬质固定层(3)。艺术装饰层其由细度为5.5dtex，长度为8cm的PET纤维经过水刺工艺形成克重为150g/m²的非织造材料，厚度为1.5mm。同时，艺术装饰层材料表面图案采用涂料印花方式。在艺术装饰层经过印花后，采用滚筒烘干法烘干，并裁切为1m×10m大小规格，单独成卷卷装。非织造吸声材料采用针刺法形成，纤维为PET材料，其长度为5cm，加卷曲，细度为3.5dtex。针刺非织造材料厚度为1.5cm，克重为300g/m²，规格为1m×10m。硬质固定层采用聚丙烯塑料板(PP板)，厚度为0.95g/cm²，厚度为0.5mm，规格为1m×10m。对于硬质固定板力学性能要求为：拉伸强度(纵、横)大于30MPa，冲击强度大于10KJ/m²，弯曲强度(纵、横)大于40Mpa，维卡软化温度大于140℃，尺寸变化率小于±2％。在艺术装饰层、非织造材料吸声层复合时，在两者之间加入适量聚丙烯4080低熔点纤维，在加热情况下采用滚筒烘干机加压粘合形成复合结构体(A-N)。采用聚酰胺热熔双面胶将复合结构体(A-N)和硬质固定层(PP板)在加压情况下粘合，压力大小为50MPa，加压面为硬质固定层。在艺术装饰层、非织造材料吸声层和硬质固定层复合为整体后采用切割机裁切为大小为20cm×50cm矩形块。将20cm×50cm矩形块采用机械设备卷为直径为15cm的圆筒，其中在压力作用下接头部分有0.9cm的重合。同时，将一直径为15cm，厚度为5cm的PA板圆盘通过聚丙烯酸酯乳液粘合剂粘合在圆筒内部，且圆盘底部与圆筒底部平起一致，作为花瓶的底部。在圆筒另一端采用加压粘合法，将4cm×50cm的对折包裹在花瓶顶端口，形成无缝结合。

Claims (9)

1.非织造材料艺术吸声体至少包含不同结构的三层材料，其特征在于该吸声体的艺术装饰层(1)材质适合承载艺术图案或者图形，且具有细小的微孔，同时该艺术装饰层能紧密与非织造材料吸声层紧密结合。非织造材料层为吸声层(2)，要求其结构参数与多孔材料接近，其内部有大量连通的孔隙，有一定的压缩回复性能。硬质固定层(3)必须为刚体材料，但可以进行弯曲和切割。另外，非织造材料艺术吸声体其特征还在于采用原料和生产工艺环保，且原料可以回收利用。

2.根据权利要求1，艺术装饰层(1)必须适合图案和图形的印刷和喷绘，具有一定的柔性。另外，艺术装饰层的形成形式可以是对印刷、喷绘，也可以是采用织物织造的方式形成。另外，艺术装饰层厚度较薄，不超过1毫米，具有通透的细小微孔。

3.根据权利要求1，吸声层(2)由各种生产工艺形成的非织造材料构成，纤维原料可以是天然纤维，也可以是合成纤维。非织造材料吸声层结构蓬松，内部具有大量微孔，使其兼具吸声和保温调温作用。同时，非织造材料吸声层(2)厚度为0.5厘米到2厘米之间。

4.根据权利要求1，硬质固定层(3)材料必须具有一定的刚度和硬度，但在外力作用下可以进行切割加工。硬质固定层(3)能与非织造吸声层(2)紧密结合，且在粘合剂作用下，可以牢固地贴敷与墙壁或者家具之上。

5.根据权利要求2，艺术装饰层(1)表面图案和图形必须能起到美学装饰作用，如果是用在室内装饰，且要求艺术装饰层(1)具有阻燃效果。

6.根据权利要求3，生产非织造材料的工艺必须是非织造材料结构蓬松，内部具有大量微孔。另外，如果是艺术吸声体经常受到外力作用，要求非织造材料吸声层具有一定硬度，其微孔结构可以采用刺孔非织造工艺形成。

7.根据权利要求3，非织造材料吸声层(3)内部必须有大量微孔，以容纳足够多的空气，以起到保暖调温功能。

8.根据权利要求4，硬质固定层(3)具有一定刚性和强度，但厚度较薄，不超过1毫米。

9.根据权利要求1，非织造材料艺术吸声体中所采用的原来必须环保，包括采用的各种涂料、燃料以及粘合剂。

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