CN106589442B - 一种魔芋葡甘聚糖汽车排气消声网及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种魔芋葡甘聚糖汽车排气消声网及其制备方法。魔芋葡甘聚糖汽车排气消声网的制备方法，包括魔芋葡甘聚糖溶胶液的制备、魔芋葡甘聚糖膜的制备、魔芋葡甘聚糖分散液的制备和魔芋葡甘聚糖干凝胶的制备。本发明以魔芋葡甘聚糖为主要原料，利用有机纤维网状干凝胶优异的压缩回弹性、低声速特性、低热导率、高孔隙率、高比表面积、低密度、等理化性质，制备的汽车排气消声网，具有取材方便，价格低廉，节能环保等优点。本发明的汽车排气消声网，还有效利用干凝胶高孔隙率、高比表面积的特性，赋予了这一排气消声网尾气处理的功能，具有良好的应用发展前景。

Description

一种魔芋葡甘聚糖汽车排气消声网及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种汽车排气消声网及其制备方法，具体涉及一种魔芋葡甘聚糖汽车排气消声网及其制备方法。
背景技术
汽车的排气消声器是行车噪声的主要组成部分。消声器作为排气管道的一部分，应在降低发动机的排气噪声、使高温废气能安全有效排出的同时保证其排气畅通、阻力小及足够强度。但现在所被广泛使用的排气消声器常会出现类似于降低排气管的通畅程度、阻力增大、升高排气回压和易被排放气体中的颗粒堵塞的问题。这样的问题都大大降低了发动机应有的性能，给汽车带来加速效率降低的负影响。加之，近几年汽车尾气的排放污染问题一直为人所诟病，因此，研发一种环保、能吸附颗粒物、降低消音器所产生的回压的汽车排气消音手段，研发一种操作简单、成本低廉、易于拆卸的汽车排气消声网制作方案已成为进一步提高发动机输出效率和处理汽车尾气的重要途径。
申请号为201510505981X专利“一种汽车排气消音器”（申请日：2015.08.17），介绍了一种采用消音填充物是100%聚酯纤维，经高热压技术并以茧棉形状组成的消音棉。虽然这种消音棉具有吸音隔热保温特性,而且材质均匀坚实,富有弹性、韧性、耐磨、抗冲击，但相比而言，干凝胶的热导率、隔音性、压缩回弹性要更优于传统材料。
申请号为2013103635632的专利“一种带有过滤作用的消声器”（申请日：2013.08.20），介绍了一种在进气管道与消声器壳体的连接处设有过滤的装置。我们暂且不讨论这个过滤装置的实际使用效果如何，（单就）其增加负载和容量就远远大于由干凝胶所制成的消音网。
发明内容
本发明的目的是提供一种区别于目前的汽车排气消声器的汽车排气消声网及其制备方法。本发明以魔芋葡甘聚糖为主要材料，利用优异的超轻性、压缩弹回性、耐热隔音性以及高孔隙率和大表面积的特质，制作兼具消音降噪性能与尾气处理性能的填充物作为汽车排气消声网。
本发明的一种汽车排气消声网的制备方法，其特征在于操作步骤如下：
（1）魔芋葡甘聚糖溶胶液的制备：取魔芋葡甘聚糖在常温下，以350 r/min 的转速分散于去离子水中，搅拌不少于50min，制得质量浓度为2.0%-4.0%的魔芋葡甘聚糖溶胶液，置于2-4℃冰箱内保存备用；
（2）魔芋葡甘聚糖膜的制备：取步骤（1）的魔芋葡甘聚糖溶胶液于注射器中，注射器的针头为0.6mm；使用静电纺丝设备，将其正极与所述注射器的针头相连，将其收集平板装置与负极相连，调节纺丝距离为13-15cm，纺丝电压为30kV，纺丝温度为50℃，纺丝流速为2.4ml/h，纺丝时间不少于15min，将制得的膜置于温度40℃、湿度80%的恒温恒湿箱内保存备用；
（3）魔芋葡甘聚糖分散液的制备：取步骤（2）的魔芋葡甘聚糖膜，以8000r/min转速在50-60℃的水浴温度下分散于去离子水中，分散0.5h，制得质量浓度为2.0%-4.0%的魔芋葡甘聚糖分散液，备用；
（4）魔芋葡甘聚糖干凝胶的制备：置步骤（3）的魔芋葡甘聚糖分散液于模具中，在-18~-20℃条件下冷冻预处理不少于30min，然后置于温度-18℃、真空度-50psi的真空冷冻干燥机内，干燥至含水率为10%-15%，制得魔芋葡甘聚糖网状干凝胶，即汽车排气消声网。
本发明以魔芋葡甘聚糖为主要原料，利用有机纤维网状干凝胶优异的压缩回弹性、低声速特性、低热导率、高孔隙率、高比表面积、低密度、等理化性质，制备的汽车排气消声网，具有取材方便，价格低廉，节能环保等优点。由魔芋葡甘聚糖所制得的有机干凝胶较之传统的消音填充物具有更为卓越的高温隔热性、压缩弹回性能，提高了传统消音填充物的隔音性、耐高温性以及抗形变强度。本发明的汽车排气消声网，还有效利用干凝胶高孔隙率、高比表面积的特性，赋予了这一排气消声网尾气处理的功能，具有良好的应用发展前景。
本发明的汽车排气消声网与市售消音填充物的性能对比结果如表1所示。
表1 汽车排气消声网与市售消音填充物的性能对比结果
如表1所示，本发明的汽车排气消声网各项性能优异，其各种性能指标均超过市售普通的汽车排气消音器填充物，可替代普通的汽车排气消音器填充物。
具体实施方式
为了充分公开本发明的汽车排气消声网及其制备方法，下面结合实施例加以说明。
实施例1：一种汽车排气消声网的制备方法，包括以下步骤：
（1）魔芋葡甘聚糖溶胶液的制备：取魔芋葡甘聚糖在常温下，以350 r/min 的转速分散于100ml去离子水中，搅拌1.0h，制得质量浓度为3.0%的魔芋葡甘聚糖溶胶液，置于4℃冰箱内保存，备用；
（2）魔芋葡甘聚糖膜的制备：取步骤（1）的魔芋葡甘聚糖溶胶液于注射器中，注射器的针头为0.6mm；使用静电纺丝设备，将其正极与所述注射器的针头相连，将其收集平板装置与负极相连，调节纺丝距离为13cm，纺丝电压为30kV，纺丝温度为50℃，纺丝流速为2.4ml/h，纺丝时间不少于10min，将制得的膜置于温度40℃、湿度80%的恒温恒湿箱内保存备用；
（3）魔芋葡甘聚糖分散液的制备：取步骤（2）的魔芋葡甘聚糖膜，以8000r/min转速在50℃的水浴温度下分散于100ml的去离子水中，分散0.5h，制得质量浓度为3.0%的魔芋葡甘聚糖分散液，备用；
（4）魔芋葡甘聚糖干凝胶的制备：置步骤（3）的魔芋葡甘聚糖分散液于模具中，在-18℃条件下冷冻预处理30min，然后置于温度-18℃、真空度-50psi的真空冷冻干燥机内，干燥至含水率为12%，制得魔芋葡甘聚糖网状干凝胶，即汽车排气消声网。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种汽车排气消声网的制备方法，其特征在于操作步骤如下：
（1）魔芋葡甘聚糖溶胶液的制备：取魔芋葡甘聚糖在常温下，以350 r/min 的转速分散于去离子水中，搅拌不少于50min，制得质量浓度为2.0%-4.0%的魔芋葡甘聚糖溶胶液，置于2-4℃冰箱内保存备用；
（2）魔芋葡甘聚糖膜的制备：取步骤（1）的魔芋葡甘聚糖溶胶液于注射器中，注射器的针头为0.6mm；使用静电纺丝设备，将其正极与所述注射器的针头相连，将其收集平板装置与负极相连，调节纺丝距离为13-15cm，纺丝电压为30kV，纺丝温度为50℃，纺丝流速为2.4ml/h，纺丝时间不少于15min，将制得的膜置于温度40℃、湿度80%的恒温恒湿箱内保存备用；
（3）魔芋葡甘聚糖分散液的制备：取步骤（2）的魔芋葡甘聚糖膜，以8000r/min转速在50-60℃的水浴温度下分散于去离子水中，分散0.5h，制得质量浓度为2.0%-4.0%的魔芋葡甘聚糖分散液，备用；
（4）魔芋葡甘聚糖干凝胶的制备：置步骤（3）的魔芋葡甘聚糖分散液于模具中，在-18~-20℃条件下冷冻预处理不少于30min，然后置于温度-18℃、真空度-50psi的真空冷冻干燥机内，干燥至含水率为10%-15%，制得魔芋葡甘聚糖网状干凝胶，即汽车排气消声网。
2. 根据权利要求1所述的一种汽车排气消声网的制备方法，其特征在于所述魔芋葡甘聚糖溶胶液的制备：取魔芋葡甘聚糖在常温下，以350 r/min 的转速分散于去离子水中，搅拌1.0h，制得质量浓度为3.0%的魔芋葡甘聚糖溶胶液。
3.根据权利要求1所述的一种汽车排气消声网的制备方法，其特征在于所述魔芋葡甘聚糖干凝胶的制备：置魔芋葡甘聚糖分散液于模具中，在-18℃条件下冷冻预处理30min，然后置于温度-18℃、真空度-50psi的真空冷冻干燥机内，干燥至含水率为12%。
4.由权利要求1-3所述的任一方法制备的汽车排气消声网。
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