CN103956160A - 一种吸声材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种吸声材料及其制备方法，所述材料由三层组成，中心夹层为HXNBR/中空涤纶短纤复合材料，上下层为中空短纤非织造材料；其中，所述复合材料中HXNBR的质量百分比为50％～90％，中空涤纶短纤的质量百分比为10％～50％。制备方法包括：将HXNBR与中空涤纶短纤混炼，得到混合体；随后将混合体进行压制，得复合材料；最后放入两层中空短纤非织造材料中轻压，即得。本发明在厚度较轻薄下即实现在中低频具有优异的吸声性能，与此同时在中高频的吸声性能仍保持较优，且材料吸声性能可根据实际情况进行调控，以满足不同频率范围的需要，制备方法简单，具有很好的经济价值。
Description
技术领域
本发明属于吸声领域，特别涉及一种吸声材料及其制备方法。
背景技术
伴随经济发展、技术进步和生活水平提高而来的是各类噪声污染不断增多，由此对人体造成各种隐性、累积性的危害，应采取措施来减少和消除噪声带来的危害。在现有的降噪吸声材料中，对中高频段的吸声易达到较好的效果，而对于中低频段的吸声效果需要采取一定的方法才可以获取较好的效果，如采用穿孔技术、共振技术来实现中低频段具有较好的吸声性能，然而这些技术的使用在实现中低频段具有良好吸声性能的同时牺牲了中高频段的吸声性能，而且材料结构较为复杂还需要达到一定的厚度(通常很厚)。为此提供一种加工制取方法和材料结构简单，能实现在中低频段吸声性能较好的同时在中高频段吸声性能仍较优且轻薄化的吸声材料与结构显得十分有益和必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种吸声材料及其制备方法，该材料在厚度较轻薄下即实现在中低频具有优异的吸声性能，与此同时在中高频的吸声性能仍保持较优，且材料吸声性能可根据实际情况进行调控，以满足不同频率范围的需要，制备方法简单，具有很好的经济价值。
本发明的一种吸声材料，所述材料由三层组成，中心夹层为氢化羧基丁腈橡胶HXNBR(德国朗盛公司生产牌号Therban XT VP KA8889)/中空涤纶短纤复合材料，上下层为中空短纤非织造材料；其中，所述复合材料中HXNBR的质量百分比为50％～90％，中空涤纶短纤的质量百分比为10％～50％。
所述中空涤纶短纤采用单孔、四孔、七孔中的一种。单孔涤纶为上海东华海天纺织科技发展有限公司生产，规格为0.167tex×38mm；四孔、七孔涤纶为仪征化纤股份有限公司生产，规格分别为0.833tex×60mm、1tex×60mm。
所述中空短纤为木棉纤维、中空涤纶短纤中的一种或两种复合。中空短纤为仪征化纤股份有限公司生产的规格为0.667tex×64mm的单孔涤纶；木棉为印尼进口的A级木棉，纤维长度8～32mm，纤维线密度0.9～3.2dtex。
所述木棉纤维与中空涤纶复合时，木棉纤维的质量百分比为10％～90％，中空涤纶短纤的质量百分比为10％～90％。
所述中空涤纶短纤采用单孔。
所述HXNBR/中空涤纶短纤复合材料的厚度为1～3mm，中空短纤非织造材料的厚度为1～20mm。
本发明的一种吸声材料的制备方法，包括：
(1)按质量百分比加入50％～90％的HXNBR在双辊开炼机的上辊温为30℃±5℃下混炼5～10分钟，再分批加入10％～50％的中空涤纶短纤，混炼30～40分钟至均匀，得到HXNBR/中空涤纶短纤混合体；
(2)将HXNBR/中空涤纶短纤混合体铺放在模具中，模具上下以钢板夹持，且在模具与钢板之间放有一层防粘耐高温PET膜，然后将钢板放入平板硫化机进行压制，取出钢板，冷却脱模即得HXNBR/涤纶中空短纤复合材料；
(3)将HXNBR/中空涤纶短纤复合材料放入模具中再放入烘箱，在90～100℃下放置5～10分钟使材料软化但材料厚度及形态不变，取出材料，置于两层中空短纤非织造材料之间，然后整体放置于两层不锈钢平板中，轻压3～5分钟，使三层材料粘合牢固，即得吸声材料。
所述步骤(2)中的压制工艺为在120～140℃泄压状态下预热5～10分钟，然后调节气压至10～20MPa，在120～140℃下压制15～20分钟。
由于HXNBR/中空涤纶短纤复合材料是一种薄膜材料形式，因此将其与非织造材料层粘合，起到了一种共振的效果，促使本发明其吸声峰值往中低频段移动，使得在中低频段具有较好的吸声效果，与此同时在中高频段还能保持较优的吸声效果。
有益效果
(1)本发明的吸声材料能根据需要实现吸声峰值往中低频段移动，使得材料在中低频段具有较好的吸声效果，与此同时材料在中高频段仍能保持较优的吸声效果，且材料轻薄、结构简单；
(2)本发明的吸声材料其在中低频的吸声性能可根据HXNBR/中空涤纶短纤复合材料的厚度、HXNBR与中空涤纶短纤的比例、所用中空涤纶短纤的品种和非织造材料厚度及其所用中空短纤品种来实现调整，从而制得满足不同频率范围需要的吸声材料；
(3)本发明制备方法操作简单，材料结构简单，生产成本低，环境污染小，符合可持续发展的要求，具有很好的经济和环保价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为实施例1吸声材料的吸声性能；
图3为实施例2吸声材料的吸声性能；
图4为实施例3吸声材料的吸声性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
按照质量比80:20称取HXNBR和单孔中空涤纶短纤，先将HXNBR基体在双辊开炼机上辊温为30℃下混炼5分钟，再分多批次加入单孔中空涤纶短纤，继续混炼30分钟至均匀，得到HXNBR/单孔中空涤纶短纤混合体；将HXNBR/单孔中空涤纶短纤混合体铺放在1mm厚的模具中，模具上下以30cm×30cm厚5mm的不锈钢钢板夹持，且在模具与钢板之间放有一层防粘耐高温PET膜，然后将装好的钢板放入平板硫化机，在130℃泄压状态下预热5分钟，然后调节气压至10MPa，在130℃下压制15分钟，泄压，取出钢板，冷却脱模即得质量比为80:20厚1mm的HXNBR/单孔中空涤纶短纤复合材料(B层)。
将HXNBR/单孔中空涤纶短纤复合材料(B层)放入1mm厚模具中再放入烘箱，在90℃下放置5分钟使材料软化但材料厚度及形态不变，取出材料，置于两层采用针刺法制取的木棉纤维与单孔中空涤纶短纤按照质量比90:10混合厚度为10mm的非织造材料层(A层)之间，受25cm×30cm厚3mm的不锈钢平板轻压3分钟，使三层材料粘合牢固，完全冷却后即得一种如图1所示性能优异的新型吸声材料与结构，厚度为21mm，其吸声性能如图2所示，各主要频率点对应的吸声系数见表1。
表1主要频率点的吸声系数
注：AA是指两层非织造材料层叠合进行吸声性能测试，B是指HXNBR/中空涤纶短纤复合材料进行吸声性能测试，ABA是指本发明所述的吸声材料进行吸声性能测试，后续实施例所指也相同。
实施例2
按照质量比70:30称取HXNBR和七孔中空涤纶短纤，先将HXNBR基体在双辊开炼机上辊温为35℃下混炼5分钟，再分多批次加入七孔中空涤纶短纤，继续混炼40分钟至均匀，得到HXNBR/七孔中空涤纶短纤混合体；将HXNBR/七孔中空涤纶短纤混合体铺放在1mm厚的模具中，模具上下以30cm×30cm厚5mm的不锈钢钢板夹持，且在模具与钢板之间放有一层防粘耐高温PET膜，然后将装好的钢板放入平板硫化机，在130℃泄压状态下预热10分钟，然后调节气压至10MPa，在130℃下压制20分钟，泄压，取出钢板，冷却脱模即得质量比为70:30厚1mm的HXNBR/七孔中空涤纶短纤复合材料(B层)。
将所制取的HXNBR/七孔中空涤纶短纤复合材料(B层)放入1mm模具中再放入烘箱，在90℃下放置10分钟使材料软化但材料厚度及形态不变，取出材料，置于两层采用针刺法制取的单孔中空涤纶短纤厚度为3mm的非织造材料层(A层)之间，受25cm×30cm厚3mm的不锈钢平板轻压3分钟，使三层材料粘合牢固，完全冷却后即得一种如附图1所示性能优异的吸声材料，厚度为7mm，其吸声性能如图3所示，各主要频率点对应的吸声系数见表2。
表2主要频率点的吸声系数
实施例3
按照质量比70:30称取HXNBR和四孔中空涤纶短纤，先将HXNBR基体在双辊开炼机上辊温为25℃下混炼5分钟，再分多批次加入四孔中空涤纶短纤，继续混炼40分钟至均匀，得到HXNBR/四孔中空涤纶短纤混合体；将HXNBR/四孔中空涤纶短纤混合体铺放在2mm厚的模具中，模具上下以30cm×30cm厚5mm的不锈钢钢板夹持，且在模具与钢板之间放有一层防粘耐高温PET膜，然后将装好的钢板放入平板硫化机，在140℃泄压状态下预热10分钟，然后调节气压至10MPa，在140℃下压制20分钟，泄压，取出钢板，冷却脱模即得质量比为70:30厚2mm的HXNBR/四孔中空涤纶短纤复合材料(B层)。
将所制取的HXNBR/四孔中空涤纶短纤复合材料(B层)放入2mm模具中再放入烘箱，在100℃下放置10分钟使材料软化但材料厚度及形态不变，取出材料，置于两层采用针刺法制取的单孔中空涤纶短纤厚度为3mm的非织造材料层(A层)之间，受25cm×30cm厚3mm的不锈钢平板轻压5分钟，使三层材料粘合牢固，完全冷却后即得一种如附图1所示性能优异的吸声材料，厚度为8mm，其吸声性能如图4所示，各主要频率点对应的吸声系数见表3。
表3主要频率点的吸声系数
Claims (8)
1.一种吸声材料，所述材料由三层组成，其特征在于：中心夹层为HXNBR/中空涤纶短纤复合材料，上下层为中空短纤非织造材料；其中，所述复合材料中HXNBR的质量百分比为50％～90％，中空涤纶短纤的质量百分比为10％～50％。
2.根据权利要求1所述的一种吸声材料，其特征在于：所述中空涤纶短纤采用单孔、四孔、七孔中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种吸声材料，其特征在于：所述中空短纤为木棉纤维、中空涤纶短纤中的一种或两种复合。
4.根据权利要求3所述的一种吸声材料，其特征在于：所述木棉纤维与中空涤纶复合时，木棉纤维的质量百分比为10％～90％，中空涤纶短纤的质量百分比为10％～90％。
5.根据权利要求3所述的一种吸声材料，其特征在于：所述中空涤纶短纤采用单孔。
6.根据权利要求1所述的一种吸声材料，其特征在于：所述HXNBR/中空涤纶短纤复合材料的厚度为1～3mm，中空短纤非织造材料的厚度为1～20mm。
7.一种吸声材料的制备方法，包括：
(1)按质量百分比加入50％～90％的HXNBR在双辊开炼机的上辊温为30℃±5℃下混炼5～10分钟，再分批加入10％～50％的中空涤纶短纤，混炼30～40分钟至均匀，得到HXNBR/中空涤纶短纤混合体；
(2)将HXNBR/中空涤纶短纤混合体铺放在模具中，模具上下以钢板夹持，且在模具与钢板之间放有一层防粘耐高温PET膜，然后将钢板放入平板硫化机进行压制，取出钢板，冷却脱模即得HXNBR/涤纶中空短纤复合材料；
(3)将HXNBR/中空涤纶短纤复合材料放入模具中再放入烘箱，在90～100℃下放置5～10分钟，取出材料，置于两层中空短纤非织造材料之间，然后整体放置于两层不锈钢平板中，轻压3～5分钟，使三层材料粘合牢固，即得吸声材料。
8.根据权利要求7所述的一种吸声材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的压制工艺为在120～140℃泄压状态下预热5～10分钟，然后调节气压至10～20MPa，在120～140℃下压制15～20分钟。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104851420A (zh) * | 2015-03-12 | 2015-08-19 | 丹阳市宇晟纺织新材料有限公司 | 一种新型车用吸声材料与结构及其制备方法 |
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- 2014-04-30 CN CN201410182788.2A patent/CN103956160A/zh active Pending
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