CN108840713A - 一种复合吸声材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种复合吸声材料，由以下重量份数原料组成：石膏砂浆40～50份、硅藻泥20～30份、木质纤维16～20份、羧甲基纤维素3～5份、稳定剂1～3份、发泡剂5～9份，水14～18份。本发明的有益效果为：(1)由于玻璃纤维的加入，该复合吸声材料的机械强度得到了进一步的提高，同时提高了本发明的耐腐蚀性；(2)同时加入木质纤维后，硅藻泥和木质纤维由于材料各自特性不同，结合形成微小的孔隙，空气与孔隙的摩擦阻力、空气的粘滞阻力、热传导等作用，使得声能逐渐衰减，从而达到吸声的目的，利用多孔的特性来实现吸声降噪；(3)同时硅藻泥的加入大大减少了复合吸声材料表面有毒挥发性有机物，增强了其环保性能。

Description

一种复合吸声材料
技术领域
本发明属于建筑吸声领域，具体涉及一种复合吸声材料。
背景技术
随着现代工业和交通运输事业的发展以及环保意识的增强，人们对声音环境的要求也越来越高，吸声降噪正逐渐成为一个有关高科技、环境以及人类协调发展急需解决的重要课题。治理噪声污染主要采用控制声源及其传播途径、受体防护等方面的措施，而采用吸声材料是最重要的吸声降噪措施之一，其中多孔材料是应用广泛的一类吸声材料。目前，采用廉价原材料、新工艺、新技术开发新型多孔材料成为吸声材料研究的重要方向。
木质纤维是天然可再生木材经过化学处理、机械法加工得到的有机絮状纤维物质，广泛用于混凝土砂浆、石膏制品、木浆海棉、沥青道路等领域，对防止涂层开裂、提高保水性、提高生产的稳定性和施工的合宜性、增加强度、增强对表面的附着力等有良好的效果。由于纤维结构的毛细管作用,将系统内部的水分迅速地传输到浆料表面和界面,使得浆料内部的水分均匀分布明显减少结皮现象。并使得粘结强度和表面强度明显提高，这个机理也由于干燥过程中张力的减少而明显起到抗裂的作用。木质纤维尺寸稳定性和热稳定性在保温材料中起到了很好的保温抗裂作用。提高木质纤维利用率，对企业节约资源、保护环境、提高经济效益具有重要意义。
玻璃纤维是非常好的金属材料替代材料，随着市场经济的迅速发展，玻璃纤维成为建筑、交通、电子、电气、化工、冶金、环境保护、国防等行业必不可少的原材料。玻璃纤维比有机纤维耐温高，不燃，抗腐，隔热、隔音性好，抗拉强度高，电绝缘性好。由于在多个领域得到广泛应用，因此，玻璃纤维日益受到人们的重视。基于此，有必要提供一种吸声效果好且力学性能优异，同时兼具防火、防水、耐老化、耐化学腐蚀、绿色环保的新型的建筑用吸声材料。用作吸声材料的材质应尽量选用不易燃、不易老化、耐化学腐蚀、耐污染、吸湿性低的材料。
现有的吸声材料机械强度低，耐腐蚀性低；吸声效果差，制成吸声成品之后的表面空气中有毒挥发性有机物含量高，环保性能差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：现有的吸声材料机械强度低，耐腐蚀性低。为此，提供一种复合吸声材料。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种复合吸声材料，由以下重量份数原料组成：石膏砂浆40～50份、硅藻泥20～30份、木质纤维16～20份、羧甲基纤维素3～5份、稳定剂1～3份、发泡剂5～9份，水14～18份。
进一步的，由以下重量份数原料组成：石膏砂浆40份、硅藻泥20份、木质纤维16份、羧甲基纤维素3份、稳定剂1份、发泡剂5份，水14份。
进一步的，由以下重量份数原料组成：石膏砂浆50份、硅藻泥30份、木质纤维20份、羧甲基纤维素5份、稳定剂3份、发泡剂9份，水18份。
进一步的，由以下重量份数原料组成：石膏砂浆45份、硅藻泥25份、木质纤维18份、羧甲基纤维素4份，稳定剂2份、发泡剂7份，水16份。
进一步的，所述石膏砂浆为水泥和玻璃纤维按照质量份数比为1:1的混合物。
进一步的，所述发泡剂为碳酸氢钠。
进一步的，所述稳定剂为硅油。
进一步的，一种制备上述复合吸声的方法，包括以下生产步骤：(1)将上述重量份数的木质纤维倒入粉碎机，粉磨35～45min，得细度≤0.5mm的粉状木质纤维；(2)将步骤(1)中所得粉状木质纤维与上述重量份数的原料硅藻泥、羧甲基纤维素、水结合，再加入上述重量份数的稳定剂和发泡剂，在混合搅拌机中搅拌充分均匀后成半干混合物；(3)将所得混合物倒入模具内，送到加压机内加压，再进行干燥即得所述复合吸声材料。
进一步的，所述步骤(3)中的干燥温度为50～60℃。
硅藻泥的主要原材料是历经亿万年形成的硅藻矿物硅藻土，硅藻是一种生活在海洋、湖泊中的藻类。能完全消除房间中的甲醛。硅藻泥能调节湿度和温度减少空调、除味器等的使用率，起到保护大气层，节约能源的作用，创造舒服的生活空间。
羧甲基纤维素可溶于水，形成胶黏状液，有增稠、成膜、黏接、水分保持的作用。
硅藻矿物是一种纳米级的多孔材料(微孔直径约0.1～0.2μm)，孔隙率高达90％，规则、整齐地排列成圆形和针形，其单位面积上的微细孔数量比木炭还要多出数千倍。突出的分子晶格结构特征，决定了其独特的功能，空隙间和外界相互连通。硅藻泥和木质纤维的结合形成微小的孔隙，进一步提高了吸声材料的孔隙率。在本发明中，加入的木质纤维比重小、比表面积大，具有优良的保温、隔热、隔声、绝缘和透气性能，热膨胀均匀不起壳不开裂；更高的湿膜强度及覆盖效果。
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，具有良好的绝缘性、耐热性、抗腐蚀性及机械强度。它是叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石七种矿石为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维的加入不仅提高了该复合吸声材料的机械强度，还大大提高了其复合吸声材料表面的耐腐蚀性，延长了其使用寿命。
本发明的有益效果为：(1)由于玻璃纤维的加入，该复合吸声材料的机械强度得到了进一步的提高，同时提高了本发明的耐腐蚀性；(2)同时加入木质纤维后，硅藻泥和木质纤维由于材料各自特性不同，结合形成微小的孔隙，空气与孔隙的摩擦阻力、空气的粘滞阻力、热传导等作用，使得声能逐渐衰减，从而达到吸声的目的，利用多孔的特性来实现吸声降噪；(3)同时硅藻泥的加入大大减少了复合吸声材料表面有毒挥发性有机物，增强了其环保性能。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例配合详细的说明，说明如下：
实施例1
一种复合吸声材料，由以下重量份数原料组成：石膏砂浆40份、硅藻泥20份、木质纤维16份、羧甲基纤维素3份、稳定剂1份、发泡剂5份、水14份。
一种制备上述复合吸声材料的方法，包括以下生产步骤：(1)将重量份数为16份的木质纤维倒入粉碎机，粉磨35min，得细度≤0.5mm的粉状木质纤维；(2)将步骤(1)中所得粉状木质纤维与上述重量份数的原料石膏砂浆、硅藻泥、羧甲基纤维素、水结合，再加入上述重量份数的稳定剂和发泡剂，在混合搅拌机中搅拌充分均匀后成半干混合物；(3)将所得混合物倒入模具内，送到加压机内加压，再进行干燥即得所述复合吸声材料。所述步骤(3)中的干燥温度为50℃，所述发泡剂为碳酸氢钠，稳定剂为硅油；所述石膏砂浆为水泥和玻璃纤维按照质量份数比为1:1的混合物。
实施例2
一种复合吸声材料，由以下重量份数原料组成：石膏砂浆50份、硅藻泥30份、木质纤维20份、羧甲基纤维素5份、稳定剂3份、发泡剂9份、水18份。
一种制备上述复合吸声材料的方法，包括以下生产步骤：(1)将重量份数为20份的木质纤维倒入粉碎机，粉磨45min，得细度≤0.5mm的粉状木质纤维；(2)将步骤(1)中所得粉状木质纤维与上述重量份数的原料石膏砂浆、硅藻泥、羧甲基纤维素、水结合，再加入上述重量份数的稳定剂和发泡剂，在混合搅拌机中搅拌充分均匀后成半干混合物；(3)将所得混合物倒入模具内，送到加压机内加压，再进行干燥即得所述复合吸声材料。所述步骤(3)中的干燥温度为60℃。其中，所述发泡剂为碳酸氢钠，稳定剂为硅油；所述石膏砂浆为水泥和玻璃纤维按照质量份数比为1:1的混合物。
实施例3
一种复合吸声材料，由以下重量份数原料组成：石膏砂浆45份、硅藻泥25份、木质纤维18份、羧甲基纤维素4份、稳定剂2份、发泡剂7份、水16份。
一种制备上述复合吸声材料的方法，包括以下生产步骤：(1)将重量份数为18份的木质纤维倒入粉碎机，粉磨40min，得细度≤0.5mm的粉状木质纤维；(2)将步骤(1)中所得粉状木质纤维与上述重量份数的原料石膏砂浆、硅藻泥、羧甲基纤维素、水结合，再加入上述重量份数的稳定剂和发泡剂，在混合搅拌机中搅拌充分均匀后成半干混合物；(3)将所得混合物倒入模具内，送到加压机内加压，再进行干燥即得所述复合吸声材料，所述步骤(3)中的干燥温度为55℃，其中，所述发泡剂为碳酸氢钠，稳定剂为硅油；所述石膏砂浆为水泥和玻璃纤维按照质量份数比为1:1的混合物。
按照上述实施例1～3及对比例1得出的复合吸声材料性能测试结果如表1。
对比例1为，将实施例1～3中的玻璃纤维去除，其他实施方式和实施例1～3相同，所得检测结果的平均值。
表1
表1中，为了测试复合吸声材料的耐腐蚀性能，将复合吸声材料制成吸声产品(大小为10cm×10cm×5cm)在盐水中进行浸泡实验(盐水的浓度为5wt％，并且使用盐酸调节其pH值为2.0)，浸泡的时间分别为60d、100d、180d和240d，然后测试其抗压强度，然后所得平均值则为平均压强。由表1可知，加入了玻璃纤维的实施例中，所得出的复合吸声材料不仅在吸声效果中得到了进一步的提高，同时在耐腐蚀性上也得到了进一步的改进。
按照上述实施例1～3及对比例2得出的复合吸声材料表面有毒挥发性有机物含量测试，结果如表2
对比例2：将实施例1～3中的硅藻泥去除，其他实施方式和实施例1～3相同，所得检测结果的平均值。
由表2可知，含有硅藻泥的实施例所检测出的复合吸声材料表面的有毒挥发性有机物含量均较低，符合≤200g/l的国家环保标准，同时游离甲醛的含量也较对比例2低很多，所以硅藻泥的加入大大提高了整个复合吸声材料的环保性能。
由于本发明中引入了木质纤维，由于木质纤维的结构粘性，使加工好的预制浆料(干湿料)的均匀性保持原状稳定并减少系统的收缩和膨胀，使施工或预制件的精度大大提高。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种复合吸声材料，其特征在于：由以下重量份数原料组成：石膏砂浆40～50份、硅藻泥20～30份、木质纤维16～20份、羧甲基纤维素3～5份、稳定剂1～3份、发泡剂5～9份，水14～18份。
2.根据权利要求1所述的一种复合吸声材料，其特征在于：由以下重量份数原料组成：石膏砂浆40份、硅藻泥20份、木质纤维16份、羧甲基纤维素3份、稳定剂1份、发泡剂5份，水14份。
3.根据权利要求1所述的一种复合吸声材料，其特征在于：由以下重量份数原料组成：石膏砂浆50份、硅藻泥30份、木质纤维20份、羧甲基纤维素5份、稳定剂3份、发泡剂9份，水18份。
4.根据权利要求1所述的一种复合吸声材料，其特征在于：由以下重量份数原料组成：石膏砂浆45份、硅藻泥25份、木质纤维18份、羧甲基纤维素4份，稳定剂2份、发泡剂7份，水16份。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种复合吸声材料，其特征在于：所述石膏砂浆为水泥和玻璃纤维按照质量份数比为1:1的混合物。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的一种复合吸声材料，其特征在于：所述发泡剂为碳酸氢钠。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的一种复合吸声材料，其特征在于：所述稳定剂为硅油。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的一种复合吸声材料，其特征在于：所述复合吸声材料的制备的方法，包括以下生产步骤：(1)将上述重量份数的木质纤维倒入粉碎机，粉磨35～45min，得细度≤0.5mm的粉状木质纤维；(2)将步骤(1)中所得粉状木质纤维与上述重量份数的原料硅藻泥、羧甲基纤维素、水结合，再加入上述重量份数的稳定剂和发泡剂，在混合搅拌机中搅拌充分均匀后成半干混合物；(3)将所得混合物倒入模具内，送到加压机内加压，再进行干燥即得所述复合吸声材料。
9.根据权利要求8所述的一种复合吸声材料，其特征在于：所述步骤(3)中的干燥温度为50～60℃。
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