CN109949787A - 一种pet吸音棉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于吸音棉技术领域，提出了一种PET吸音棉，包括本体，本体包括沿厚度方向依次设置的若干分层，沿厚度方向的两侧面的分层的密度不同，分层之间一体设置，沿本体的厚度方向从一侧到另一侧，分层的密度逐渐增大或逐渐缩小，其中，密度最小的分层的密度小于等于100kg/m3，密度最大的分层的密度大于等于200kg/m3，还包括粘附在本体一侧面的无纺布层，无纺布层位于最大密度的分层沿厚度方向的外侧。本发明还提出了了一种吸音棉的制备方法。通过上述技术方案，解决了现有技术中吸音材料重量大或耐热性能不好的问题。
Description
技术领域
本发明属于吸音棉技术领域，涉及一种PET吸音棉及其制备方法。
背景技术
汽车隔音材料是指针对汽车噪音来设计的材料，主要的汽车隔音材料是丁基橡胶，属于环保的阻尼片，橡塑，EVA/EPDM板材等。针对汽车噪音的来源采用不同的汽车隔音材料，比如车门，车顶，车窗，车底甲盘，后尾箱，引擎盖等容易产生汽车噪音的部位，进行一些隔音材料的安装。
现有技术中的汽车吸音材料，包括一层阻尼胶片，一层吸音棉，重量重，能起到吸隔音的作用，但是这种吸音材料在使用过程中，由于重量重，限制了很多领域的应用。CN104309230B公开了一种降噪的汽车隔热垫，包括PET低熔点纤维毡层，与PET低熔点纤维毡层复合的EPDM层，和与EPDM层复合的PU发泡层；所述PU发泡层内局部包裹EPP发泡层；所述EPDM层为不等厚度层，厚度为2-5mm；所述EPP发泡层厚度为5-15mm；所述PU发泡层厚度为5-30mm；所述EPP发泡层的一面与EPDM层直接接触。这种双层材质的吸音棉不仅工艺复杂，而且重量重。
因此，发明一种轻质且耐热效果好的吸音棉还是很有必要的。
发明内容
本发明提出一种PET吸音棉，解决了现有技术中的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种PET吸音棉，其特征在于，包括本体，所述本体包括沿厚度方向依次设置的若干分层，沿厚度方向的两侧面的分层的密度不同，所述分层之间一体设置。
进一步，沿所述本体的厚度方向从一侧到另一侧，所述分层的密度逐渐增大或逐渐缩小，其中，密度最小的分层的密度小于等于100kg/m3，密度最大的分层的密度大于等于200kg/m3。
进一步，还包括粘附在所述本体一侧面的无纺布层，所述无纺布层位于最大密度的分层沿厚度方向的外侧。
进一步，所述本体包括以下重量份的组分：PET 93-97，阻燃剂3-7。
本发明还提出了一种PET吸音棉的制备方法，包括以下步骤，
形成第一分层；
在所述第一分层沿厚度方向的一个侧面上形成一体设置的第二分层，
所述第一分层的第一密度和所述第二分层的第二密度不同。
进一步，所述形成第一分层具体为：按照上述配比的组分熔喷吸附形成第一分层。
进一步，在所述第一分层沿厚度方向的一个侧面上形成第二分层包括：
在所述第一分层上熔喷吸附形成与所述第一分层密度相同的第二分层，
对所述第一分层的沿厚度方向的外侧面或所述第二分层的沿厚度方向的外侧面进行单面加热，得到吸音棉材料，
将所述吸音棉材料冷成型。
进一步，所述单面加热的温度为170-200℃，加热时间45-65s。
进一步，在所述第一分层沿厚度方向的一个侧面上形成第二分层之后，在所述第二分层沿厚度方向的外侧面上形成无纺布层。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中的吸音棉，能起到耐高温的作用，可以在150℃耐高温336h以上，在180℃耐高温48h以上，具有较好的阻燃要求。制得的成品，被加热的一面密度较大，可以起到隔音作用，不加热的一面可以起到吸音作用，一种材料可以达到吸隔音同时并用，能更好的轻量化，比传统的双层材质降低重量70％以上。
2、沿本体厚度方向，从一侧向另一侧，分层的密度逐渐增大或逐渐缩小，形成密度阶梯，实现从吸音到隔音的逐渐过渡，使产品同时具有较好的吸音效果和隔音效果，增加产品使用性能。本体厚度方向，从一侧向另一侧，分层的密度逐渐增大或逐渐缩小也就是空隙率逐渐增大或缩小，在图1中从上至下本体的密度逐渐增加，在本体的下方与无纺布层粘附。沿当密度小的一侧的密度小于100kg/m3，密度最大的一侧的密度大于200kg/m3，可以保证吸音效果和隔音效果。
本发明中吸音棉，在密度较大的本体侧面外设置有无纺布。以应用在车顶上的吸音棉为例，吸音棉在实际使用过程中，密度小的一面贴在车顶内表面上，密度大的一面设置有无纺布层，无纺布层可以对吸音棉起到防护作用，从而避免对吸音棉的隔音效果造成破坏，增加整个吸音棉的使用寿命；另一方面，无纺布还可以起到耐油污的作用，增加整个吸音棉的实用性。
本发明中的吸音棉主要成分是PET，添加一定重量份的阻燃剂，采用单组份的PET成分，有助于生产流程的简化。
3、相比现有技术中多层复合的吸音棉，本发明中的单组份PET的制备方法，制备简单，本发明其中一个实施方式中，通过熔喷吸附形成一定厚度的本体后，对本体其中一个侧面进行加热，再对加热后的本体冷成型，即可以形成符合实用环境要求形状的成品。制备得到的成品，首先具备了符合实用环境的形状(规格)要求，另外，还能起到耐高温的作用，以在150℃耐高温336h以上，在180℃耐高温48h以上，具有较好的阻燃要求；最后加热的一面成型后具备较高的密度，起到隔音作用，不加热的那面密度较小，起到吸音作用，一种材料可以达到吸隔音同时使用，能更好的轻量化，减重。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明结构示意图；
图中：1-本体，2-无纺布层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
吸音棉
本发明提出了一种吸音棉，其包括本体，本体包括沿厚度方向依次设置的若干分层，沿厚度方向的两侧的分层的密度不同，分层之间一体设置。
本发明中的吸音棉，能起到耐高温的作用，可以在150℃耐高温336h以上，在180℃耐高温48h以上，具有较好的阻燃要求。制得的成品，被加热的一面密度较大，可以起到隔音作用，不加热的一面可以起到吸音作用，一种材料可以达到吸隔音同时并用，能更好的轻量化，比传统的双层材质降低重量70％以上。本发明的分层之间一体设置，是指分层之间通过熔喷吸附时形成的自粘合力连接，并不需要额外的压力压接或通过胶粘结，具备结构稳定的优点。
优选的，沿本体的厚度方向从一侧到另一侧，分层的密度逐渐增大或逐渐缩小，其中，密度最小的分层的密度小于等于100kg/m3，密度最大的分层的密度大于等于200kg/m3。
本体厚度方向，从一侧向另一侧，分层的密度逐渐增大或逐渐缩小，形成密度阶梯，实现从吸音到隔音的逐渐过渡，使产品同时具有较好的吸音效果和隔音效果，增加产品使用性能。当密度小的一侧的密度小于100kg/m3，密度最大的一侧的密度大于200kg/m3，可以保证吸音效果和隔音效果。
优选的，还包括粘附在本体一侧面的无纺布层，无纺布层位于最大密度的分层沿厚度方向的外侧。
本发明中吸音棉，在密度较大的本体侧面外设置有无纺布。以应用在车顶上的吸音棉为例，吸音棉在实际使用过程中，密度小的一面贴在车顶内表面上，密度大的一面设置有无纺布层，无纺布层可以对吸音棉起到防护作用，从而避免对吸音棉的隔音效果造成破坏，增加整个吸音棉的使用寿命；另一方面，无纺布还可以起到耐油污的作用，增加整个吸音棉的实用性。
优选的，本体包括以下重量份的组分：PET 93-97，阻燃剂3-7。
本发明中的吸音棉主要成分是PET，添加一定重量份的阻燃剂，采用单组份的PET成分，有助于生产流程的简化，添加适量的阻燃剂，阻燃剂采用无卤素阻燃剂，避免有害物质的产生，使产品和生产过程具备环保的优点。
一种吸音棉的制备方法，包括以下步骤：
形成第一分层；
在第一分层沿厚度方向的一个侧面上形成一体设置的第二分层，
第一分层的第一密度和第二分层的第二密度不同。
相比现有技术中多层复合的吸音棉，本发明中的单组份PET的制备方法，制备简单，本发明其中一个实施方式中，通过熔喷吸附形成一定厚度的本体后，对本体其中一个侧面进行加热，再对加热后的本体冷成型，即可以形成符合实用环境要求形状的成品。制备得到的成品，首先具备了符合实用环境的形状(规格)要求，另外，还能起到耐高温的作用，以在150℃耐高温336h以上，在180℃耐高温48h以上，具有较好的阻燃要求；最后加热的一面成型后具备较高的密度，起到隔音作用，不加热的那面密度较小，起到吸音作用，一种材料可以达到吸隔音同时使用，能更好的轻量化，减重。
除了采用加热使分层形成密度阶梯外，本领域技术人员还可以通过调节熔喷过程的参数，使熔喷形成的分层密度不同，逐渐调整，形成密度阶梯，只是这种操作方法，对操作人员的调控技术要求很高，在本发明中，并没有给出具体的实施方式。
优选的，形成第一分层具体为：按照上述配比的组分熔喷吸附形成第一分层。
熔喷法是由聚合物直接成网，将螺杆挤出机挤出的高聚物熔体通过高速高温气流喷吹或其他手段(例如离心力、静电力)，使熔体细流受到极度拉伸而形成极细的短纤维，再聚集到成网滚筒或成网网帘上形成纤网，最后经自粘合作用得以加固而制成吸音棉。熔喷得到的若干分层之间通过自粘合力连接，结构稳定，且加工方法简单。
优选的，在第一分层沿厚度方向的一个侧面上形成第二分层包括：
在第一分层上熔喷吸附形成与第一分层密度相同的第二分层，
对第一分层的沿厚度方向的外侧面或第二分层的沿厚度方向的外侧面进行单面加热，得到吸音棉材料，
将吸音棉材料冷成型。
优选的，单面加热的温度为170-200℃，加热时间45-65s。
优选的，在第一分层沿厚度方向的一个侧面上形成第二分层之后，在第二分层沿厚度方向的外侧面上形成无纺布层。
实施例1：
本实施例提供了一种吸音棉，包括如下组分：PET 93，阻燃剂3。
制备方法为：将PET和阻燃剂按照上述比例混合均匀，送入螺杆挤出机内，在265～280℃下熔融；
接着经过熔喷喷头喷出，喷出得到粗加工吸音棉，厚度为30mm，面密度为100kg/m3，得到粗加工吸音棉，
接着将得到的粗加工吸音棉送入烘箱内进行单面加热，烘箱上方加热管温度设定为240℃，下方无温度，加热管距离材料表面300mm左右，烘烤50-60s，得到吸音棉材料，
烘烤结束后，将吸音棉材料铺在模压机的下模上，启动模压机，带动上模下压合模得到样品1。其中，模压机压力设定为200T，成型时间为30-40s，模压机的温度通过模温机调节，模温机控制温度在30-40℃。
实施例2：
本实施例提供了一种吸音棉，包括如下组分：PET 95，阻燃剂5。
制备方法为：将PET和阻燃剂按照上述比例混合均匀，送入螺杆挤出机内，在265～280℃下熔融；
接着经过熔喷喷头喷出，喷出得到粗加工吸音棉，厚度为32mm，面密度为90kg/m3，
接着将得到的粗加工吸音棉送入烘箱内进行单面加热，烘箱上方加热管温度设定为250℃，下方无温度，加热管距离材料表面300mm左右，烘烤50-60s，得到吸音棉材料，
烘烤结束后，将吸音棉材料铺在模压机的下模上，启动模压机，带动上模下压合模得到样品2。其中，模压机压力设定为200T，成型时间为30-40s，模压机的温度通过模温机调节，模温机控制温度在30-40℃。
实施例3：
本实施例提供了一种吸音棉，包括如下组分：PET 97，阻燃剂7。
制备方法为：将PET和阻燃剂按照上述比例混合均匀，送入螺杆挤出机内，在265～280℃下熔融；
接着经过熔喷喷头喷出，喷出得到粗加工吸音棉，厚度为35mm，面密度为90kg/m3，
接着将得到的粗加工吸音棉送入烘箱内进行单面加热，烘箱上方加热管温度设定为260℃，下方无温度，加热管距离材料表面300mm左右，烘烤50-60s，得到吸音棉材料，
烘烤结束后，将吸音棉材料铺在模压机的下模上，启动模压机，带动上模下压合模得到样品3。其中，模压机压力设定为200T，成型时间为30-40s，模压机的温度通过模温机调节，模温机控制温度在30-40℃。
对比例1：
本实施例提供了一种吸音棉，包括如下组分：PET 97，阻燃剂7。
制备方法为：将PET和阻燃剂按照上述比例混合均匀，送入螺杆挤出机内，在265～280℃下熔融；
接着经过熔喷喷头喷出，喷出得到吸音棉，厚度为35mm，面密度为90kg/m3。
对比例2：
本实施例提供了一种吸音棉，包括互相连接的吸音层和隔音层，其中隔音层为阻尼胶片层，厚度为3mm，吸音层为吸音棉层，厚度为20mm，其中阻尼胶片的面度为5400g/m2，吸音棉的密度为90kg/m3。
1.将上述实施例和对比例制得的产品进行厚度、密度、吸音效果和耐高温测试。
吸音效果的应用标准：按照ISO 10534-2中有关规定测试
其中，耐高温和吸音效果的测试仪器为：PULSE 3550B 5通道频谱分析仪、4206T驻波阻抗管、4187传声器、7758型声学材料测试系统。
耐高温测试：将样品置于150℃的环境中48h后测试吸音系数；将样品置于180℃的环境中24h后测试吸音系数。通过吸引系数的变化反应产品的耐高温性能。
2.测试结果如下：
2.1质量测试结果
2.2原始吸音系数测试结果
2.3置于150℃的环境48h后测试吸音系数
2.3置于180℃的环境中24h后测试吸音系数
3测试结果分析
由2.1的质量测试结果和2.2的原始吸音系数测试结果可知
样品1-3的重量明显轻于对比例2中的产品，且吸音系数效果不相上下，在同样吸音效果的情况下，重量明显降低，解决了现有技术中吸音隔音材料重量大的问题。
由2.2、2.3和2.4的吸音系数测试结果可知，经过高温加热后，样品1-3的吸引系数并没有明显变化，而对比例1制得的产品的吸音效果显著下降。
综上所述，以在150℃耐高温336h以上，在180℃耐高温48h以上，具有较好的阻燃要求，而且经过加热后，吸音效果并没有明显降低。且本发明制备得到的吸音棉，可以达到吸隔音同时并用，能更好的轻量化，比传统的双层材质降低重量70％以上，性能优越。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种PET吸音棉，其特征在于，包括本体，所述本体(1)包括沿厚度方向依次设置的若干分层，沿厚度方向的两侧面的分层的密度不同，所述分层之间一体设置。
2.根据权利要求1所述的一种PET吸音棉，其特征在于，沿所述本体(1)的厚度方向从一侧到另一侧，所述分层的密度逐渐增大或逐渐缩小，其中，密度最小的分层的密度小于等于100kg/m3，密度最大的分层的密度大于等于200kg/m3。
3.根据权利要求1所述的一种PET吸音棉，其特征在于，还包括粘附在所述本体(1)一侧面的无纺布层(2)，所述无纺布层(2)位于最大密度的分层沿厚度方向的外侧。
4.根据权利要求1所述的一种PET吸音棉，其特征在于，所述本体包括以下重量份的组分：PET 93-97，阻燃剂3-7。
5.一种权利要求1-4任一项所述PET吸音棉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，
形成第一分层；
在所述第一分层沿厚度方向的一个侧面上形成一体设置的第二分层，
所述第一分层的第一密度和所述第二分层的第二密度不同。
6.根据权利要求5所述的一种PET吸音棉的制备方法，其特征在于，所述形成第一分层具体为：按照上述配比的组分熔喷吸附形成第一分层。
7.根据权利要求5所述的一种PET吸音棉的制备方法，其特征在于，在所述第一分层沿厚度方向的一个侧面上形成第二分层包括，
在所述第一分层上熔喷吸附形成与所述第一分层密度相同的第二分层，
对所述第一分层的沿厚度方向的外侧面或所述第二分层的沿厚度方向的外侧面进行单面加热，得到吸音棉材料，
将所述吸音棉材料冷成型。
8.根据权利要求5所述的一种PET吸音棉的制备方法，其特征在于，所述单面加热的温度为170-200℃，加热时间45-65s。
9.根据权利要求5所述的一种PET吸音棉的制备方法，其特征在于，在所述第一分层沿厚度方向的一个侧面上形成第二分层之后，在所述第二分层沿厚度方向的外侧面上形成无纺布层。
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