CN107571561A - 一种仿羽绒隔音材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种仿羽绒隔音材料及其制备方法，由中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或多种，与PP/弹性体熔喷超细短纤维复合，然后上下复合薄膜制备而成。该仿羽绒隔音材料的面密度是50‑500g/m2，厚度是5‑50mm，高频吸声系数大于0.56。本发明通过改造现有的熔喷设备，开发一种轻质、轻薄、高效仿鹅绒隔音材料，可广泛应用于汽车、隔音屏、建筑物等内衬材料。
Description
技术领域
本发明属于非织造材料领域，涉及一种仿羽绒隔音材料及其制备方法。具有类似羽绒结构的复合隔音材料，轻质、轻薄、高效隔音，可广泛应用于汽车、隔音屏、建筑物等内衬材料。
背景技术
现代社会，噪音污染严重影响人们的日常生活。40dB以上的噪声，影响人在睡眠时的内分泌系统；45dB以上，影响正常人的睡眠；50dB以上，影响教室和会议室讲话的理解程度；60dB以上，对讲话产生明显的障碍；70dB以上，对打电话产生障碍。在吵闹的环境中，人们的注意力下降，反应迟钝。噪声长期作用于人的中枢神经系统，使大脑皮层兴奋和抑制失调，产生头疼、脑胀、耳鸣、失眠等症状。为了应对噪音污染，隔音材料广泛应用于各个领域。
传统的隔音材料一般都十分笨重，对可加工性、使用范围等都有很大的影响。因此，人们迫切期待着轻质、薄型、加工性好的隔音材料，以满足不同场合的需要。但由于轻质、薄型材料的低阻尼量及低自身重量(质量)，使其很难有良好的隔音效果。因此，如何研制轻质、薄型、柔软的隔音材料，成为研究热点。
羽绒类隔音材料具有轻质柔软的特性，但易发霉、老化、变质，造成材料性能下降。本发明制备的隔音材料具有类似羽绒的结构，轻质、轻薄、高效隔音，同时克服羽绒易变质的缺陷，同时材料中包含的弹性体、中空纤维具有良好的阻尼隔音及回弹效果，可广泛应用于汽车、隔音屏、建筑物等内衬材料。
发明内容
本发明的目的是为了克服传统羽绒类隔音材料的不足，提供一种轻质、轻薄、高效隔音，具有类似羽绒的结构的仿羽绒隔音材料及其制备方法。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种仿羽绒隔音材料，包括：由中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或多种，与PP/弹性体熔喷超细短纤维复合，然后上下复合薄膜制备而成。
优选的，在上述的仿羽绒隔音材料中，所述仿羽绒隔音材料的面密度是
50-500g/m2，厚度是5-50mm，高频吸声系数大于0.56。
优选的，在上述的仿羽绒隔音材料中，所述中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维细度为15～50μm，长度25-50mm。
优选的，在上述的仿羽绒隔音材料中，所述中空涤纶和中空丙纶均为三角形截面，且中空部分为三角形或圆形，中空率大于70％。
优选的，在上述的仿羽绒隔音材料中，所述PP/弹性体熔喷超细短纤维细度为2-5μm，其中，所述弹性体为聚酰胺弹性体、聚氨酯弹性体、聚酯弹性体、聚烯烃弹性体及橡胶中的一种或几种，弹性体占PP/弹性体熔喷超细短纤维质量比5-30％。
本发明还提供了一种仿羽绒隔音材料的制备方法，包括如下步骤：
对熔喷设备进行改造，在喷丝板附近增加一个输送网帘和罗拉，以供中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或几种梳理使用，并将梳理后的供中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或几种喂入熔喷系统；
PP/弹性体树脂切片进入螺杆挤出机进行熔喷纺丝，分别经过逐步加温的挤出机一区、挤出机二区、挤出机三区、挤出机四区、挤出机五区和挤出机六区中熔融；所述挤出机一区的温度为160～170℃；所述挤出机二区的温度为165～175℃；所述挤出机三区的温度为160～175℃；所述挤出机四区的温度为175～180℃；所述挤出机五区的温度为180～185℃；所述挤出机六区的温度为180～190℃；挤出机出口温度为190～210°，熔体在高速热气流的牵伸下形成超细短纤维，同时与梳理好的中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或几种复合形成仿羽绒纤维聚集材料，落在输网帘上；
输网帘将复合好的仿羽绒纤维聚集材料上下层与薄膜经压辊复合，形成仿羽绒隔音材料。
优选的，在上述的仿羽绒隔音材料的制备方法中，所述熔喷的热气流牵伸温度为170～240℃，纺丝速度为50～800m/min。
优选的，在上述的仿羽绒隔音材料的制备方法中，所述罗拉的转速为1500～4000r/min。
优选的，在上述的仿羽绒隔音材料的制备方法中，所述中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维细度为15～50μm，长度25-50mm；所述PP/弹性体熔喷超细纤维细度为2～5μm；所述薄膜为金属铝箔、聚乙烯透气膜、聚丙烯薄膜中的一种。
优选的，在上述的仿羽绒隔音材料的制备方法中，所述仿羽绒材料是梳理后的中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或几种，与PP/弹性体熔喷超细短纤维复合，形成一种类似羽绒的结构，其中，中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或几种为绒枝，而PP/弹性体熔喷超细短纤维为小绒枝生长在绒枝上。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过改造现有的熔喷设备，使中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维或PTT纤维与PP/弹性体熔喷超细短纤维均匀混合，制得一种以空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维或PTT纤维为绒枝(15-50μm)、PP/弹性体熔喷超细短纤维为小绒枝(2-5μm)的仿羽绒隔音材料，该仿羽绒隔音材料具有类似羽绒的结构，轻质、轻薄、高效隔音，同时克服羽绒易变质的缺陷，同时材料中包含的弹性体、中空纤维具有良好的阻尼隔音及回弹效果，可广泛应用于汽车、隔音屏、建筑物等内。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例提供了一种仿羽绒隔音材料，该仿羽绒隔音材料由中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或多种，与PP/弹性体熔喷超细短纤维复合，然后上下复合薄膜制备而成。
具体的，所述仿羽绒隔音材料的面密度是50-500g/m2，厚度是5-50mm，高频吸声系数大于0.56。所述中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维细度为15～50μm，长度25-50mm。
进一步的，所述中空涤纶和中空丙纶均为三角形截面，中空部分为三角形或圆形，中空率大于70％。
所述PP/弹性体熔喷超细短纤维细度为2-5μm，其中弹性体为聚酰胺弹性体、聚氨酯弹性体、聚酯弹性体、聚烯烃弹性体及橡胶中的一种或几种，弹性体占PP/弹性体熔喷超细短纤维质量比5-30％。
下面以具体的实施例对本发明中仿羽绒隔音材料的制备方法进行详细描述。
首先，对熔喷设备进行改造，在喷丝板附近增加一个输送网帘和罗拉，以供中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或几种梳理使用，并将梳理后的供中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或几种喂入熔喷系统。
实施例1
PP/弹性体树脂切片进入螺杆挤出机进行熔融纺丝，分别经过逐步加温的挤出机一区、挤出机二区、挤出机三区、挤出机四区、挤出机五区和挤出机六区中熔融(挤出机六个区的温度和挤出机出口的温度分别设置为160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃)，熔体在高速热气流的牵伸下形成超细短纤维，同时与梳理好的中空涤纶或中空丙纶复合形成仿羽绒纤维聚集材料，落在输网帘上。
其中熔喷的热气流牵伸温度为200℃、纺丝速度为600m/min；将空涤纶或中空丙纶在喷丝板附近增加的输送网帘上开松并送入罗拉中梳理成单纤维状态，转速为2000r/min的罗拉将梳理好的纤维甩入熔喷设备喷丝板下面的输网帘上，与从喷丝板喷出的PP/弹性体熔喷超细短纤维相混合，空涤纶或中空丙纶与PP/弹性体熔喷超细短纤维复合之后的仿羽绒纤维聚集材料，上下层与薄膜经压辊符合，形成羽绒隔音材料。
经检测，制得的仿羽绒隔音材料中熔喷超细短纤维细度为3μm，输送仿羽绒隔音材料的面密度100g/m2，厚度是10mm，高频吸声系数是0.8。
实施例2
PP/弹性体树脂切片进入螺杆挤出机进行熔融纺丝，分别经过逐步加温的挤出机一区、挤出机二区、挤出机三区、挤出机四区、挤出机五区和挤出机六区中熔融(挤出机六个区的温度和挤出机出口的温度分别设置为163℃、168℃、173℃、178℃、183℃、188℃、200℃)，熔体在高速热气流的牵伸下形成超细短纤维，同时与梳理好的氨纶复合形成仿羽绒纤维聚集材料，落在输网帘上.
其中熔喷热气流牵伸温度为230℃、纺丝速度为800m/min；将氨纶在喷丝板附近增加的输送网帘上开松并送入罗拉中梳理成单纤维状态，转速2300r/min的罗拉将梳理好的纤维甩入熔喷设备喷丝板下面的输网帘上，与从喷丝板喷出的PP/弹性体熔喷超细短纤维相混合，氨纶与PP/弹性体熔喷超细短纤维复合之后的仿羽绒纤维聚集材料，上下层与薄膜经压辊符合，形成羽绒隔音材料。
经检测，制得的仿羽绒隔音材料中熔喷超细短纤维细度为3μm，面密度200g/m2，厚度是12mm，高频吸声系数是0.9。
实施例3
PP/弹性体树脂切片进入螺杆挤出机进行熔融纺丝，分别经过逐步加温的挤出机一区、挤出机二区、挤出机三区、挤出机四区、挤出机五区和挤出机六区中熔融(挤出机六个区的温度和挤出机出口的温度分别设置为163℃、168℃、173℃、178℃、183℃、188℃、200℃)，熔体在高速热气流的牵伸下形成超细短纤维，同时与梳理好的橡胶纤维复合形成仿羽绒纤维聚集材料，落在输网帘上。
其中熔喷热气流牵伸温度为230℃、纺丝速度为800m/min；将橡胶纤维在喷丝板附近增加的输送网帘上开松并送入罗拉中梳理成单纤维状态，转速2500r/min的罗拉将梳理好的纤维甩入熔喷设备喷丝板下面的输网帘上，与从喷丝板喷出的PP/弹性体熔喷超细短纤维相混合，橡胶纤维与PP/弹性体喷超细短纤维复合之后的仿羽绒纤维聚集材料，上下层与薄膜经压辊符合，形成羽绒隔音材料。
经检测，制得的复合伴生环保仿鹅绒保暖材料中熔喷超细短纤维细度为3μm，面密度200g/m2，厚度是12mm，高频吸声系数是0.8。
实施例4
PP/弹性体树脂切片进入螺杆挤出机进行熔融纺丝，分别经过逐步加温的挤出机一区、挤出机二区、挤出机三区、挤出机四区、挤出机五区和挤出机六区中熔融(挤出机六个区的温度和挤出机出口的温度分别设置为165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、210℃)，熔体在高速热气流的牵伸下形成超细短纤维，同时与梳理好的PTT纤维复合形成仿羽绒纤维聚集材料，落在输网帘上。
其中熔喷热气流牵伸温度为260℃、纺丝速度为1000m/min；将PTT纤维在喷丝板附近增加的输送网帘上开松并送入罗拉中梳理成单纤维状态，转速3000r/min的罗拉将梳理好的纤维甩入熔喷设备喷丝板下面的输网帘上，与从喷丝板喷出的PLA熔喷超细短纤维相混合，PTT纤维与PP/弹性体熔喷超细短纤维复合之后的仿羽绒纤维聚集材料，上下层与薄膜经压辊符合，形成羽绒隔音材料。
经检测，制得的复合伴生环保仿鹅绒保暖材料中熔喷超细短纤维细度为2μm，面密度300g/m2，厚度是30mm，高频吸声系数是0.95。
本发明通过改造现有的熔喷设备，使中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维或PTT纤维与PP/弹性体熔喷超细短纤维均匀混合，制得一种以空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维或PTT纤维为绒枝(15-50μm)、PP/弹性体熔喷超细短纤维为小绒枝(2-5μm)的仿羽绒隔音材料，该仿羽绒隔音材料具有类似羽绒的结构，轻质、轻薄、高效隔音，同时克服羽绒易变质的缺陷，同时材料中包含的弹性体、中空纤维具有良好的阻尼隔音及回弹效果，可广泛应用于汽车、隔音屏、建筑物等内衬材料。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种仿羽绒隔音材料，其特征在于，包括：由中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或多种，与PP/弹性体熔喷超细短纤维复合，然后上下复合薄膜制备而成。
2.如权利要求1所述的仿羽绒隔音材料，其特征在于，所述仿羽绒隔音材料的面密度是50-500g/m2，厚度是5-50mm，高频吸声系数大于0.56。
3.如权利要求1所述的仿羽绒隔音材料，其特征在于，所述中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维细度为15～50μm，长度25-50mm。
4.如权利要求1所述的仿羽绒隔音材料，其特征在于，所述中空涤纶和中空丙纶均为三角形截面，且中空部分为三角形或圆形，中空率大于70％。
5.如权利要求1所述的仿羽绒隔音材料，其特征在于，所述PP/弹性体熔喷超细短纤维细度为2-5μm，其中，所述弹性体为聚酰胺弹性体、聚氨酯弹性体、聚酯弹性体、聚烯烃弹性体及橡胶中的一种或几种，弹性体占PP/弹性体熔喷超细短纤维质量比5-30％。
6.一种仿羽绒隔音材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
对熔喷设备进行改造，在喷丝板附近增加一个输送网帘和罗拉，以供中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或几种梳理使用，并将梳理后的供中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或几种喂入熔喷系统；
PP/弹性体树脂切片进入螺杆挤出机进行熔喷纺丝，分别经过逐步加温的挤出机一区、挤出机二区、挤出机三区、挤出机四区、挤出机五区和挤出机六区中熔融；所述挤出机一区的温度为160～170℃；所述挤出机二区的温度为165～175℃；所述挤出机三区的温度为160～175℃；所述挤出机四区的温度为175～180℃；所述挤出机五区的温度为180～185℃；所述挤出机六区的温度为180～190℃；挤出机出口温度为190～210°，熔体在高速热气流的牵伸下形成超细短纤维，同时与梳理好的中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或几种复合形成仿羽绒纤维聚集材料，落在输网帘上；
输网帘将复合好的仿羽绒纤维聚集材料上下层与薄膜经压辊复合，形成仿羽绒隔音材料。
7.如权利要求6所述的仿羽绒隔音材料的制备方法，其特征在于，所述熔喷的热气流牵伸温度为170～240℃，纺丝速度为50～800m/min。
8.如权利要求6所述的仿羽绒隔音材料的制备方法，其特征在于，所述罗拉的转速为1500～4000r/min。
9.如权利要求6所述的仿羽绒隔音材料，其特征在于，所述中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维细度为15～50μm，长度25-50mm；所述PP/弹性体熔喷超细纤维细度为2～5μm；所述薄膜为金属铝箔、聚乙烯透气膜、聚丙烯薄膜中的一种。
10.如权利要求6所述的仿羽绒隔音材料，其特征在于，所述仿羽绒材料是梳理后的中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或几种，与PP/弹性体熔喷超细短纤维复合，形成一种类似羽绒的结构，其中，中空涤纶、中空丙纶、氨纶、橡胶纤维和PTT纤维中的一种或几种为绒枝，而PP/弹性体熔喷超细短纤维为小绒枝生长在绒枝上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180112 |