CN110042563A - 一种阻燃吸音棉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃吸音棉，包括依次设置的第一碳纤维棉层、第一PP纤维棉层、聚酯纤维棉层、第二PP纤维棉层和第二碳纤维棉层。所述阻燃吸音棉的阻燃效果较好，阻燃性能达到A0级别(GB/T 2408‑2008塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法)，吸声性更优，且成本低廉。本发明还公开了一种阻燃吸音棉的制备方法，所述阻燃吸音棉的制备方法简单，加工成本低廉，适合大批量工业化生产。

Description

一种阻燃吸音棉及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种吸音材料，具体涉及一种阻燃吸音棉及其制备方法。
背景技术
在工程实际应用中，吸音棉大量应用于噪声处理，例如汽车、动车、家电等领域。吸音棉的一般是由纤维制得，有玻璃纤维、PP纤维、PET纤维、碳纤维等等。玻璃纤维由于易碎，易粉化，应用范围有限。PP纤维、PET纤维由于是高分子材料，容易燃烧，很难满足交通领域，家电领域的阻燃技术要求。一般要求吸音棉阻燃达到A0级别(GB/T 2408-2008塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法)。碳纤维虽然阻燃，但是其较高的成本，也少见应用于吸音棉。
专利申请号201710726947.4发明了一种双组份吸音棉材料，核心在于使用聚丙烯超细纤维45-56份、聚乳酸纤维36-44份进行制备，可得到吸声性能较好的产品。由于使用的为高分子纤维材料，阻燃达不到A0级别(GB/T 2408-2008塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法)。
专利申请号201711276166.6发明了《碳纤维保温吸音棉及其制备方法和应用》，吸音棉采用碳纤维60份-95份和聚酯纤维5份-40份制备，利用聚酯纤维有熔点和碳纤维没有熔点、不燃烧的特点，通过调整二者比例，将其有机地结合在一起，依次进行开松、给棉、梳理，然后铺成一定厚度的碳纤维保温吸音棉。但是该技术方案中由于碳纤维使用份量高于聚酯纤维棉层，吸声性能降低；同时，两种纤维通过物理共混后，再依次进行开松、给棉、梳理，然后铺成一定厚度的碳纤维保温吸音棉，成本较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种阻燃吸音棉及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种阻燃吸音棉，包括依次设置的第一碳纤维棉层、第一PP纤维棉层、聚酯纤维棉层、第二PP纤维棉层和第二碳纤维棉层。
所述碳纤维棉层主要是阻燃作用，减少火焰对中部的烧蚀；PP纤维棉层和聚酯纤维棉层主要是吸声作用，采用PP纤维棉层和聚酯纤维棉层叠加使用的吸音效果比采用同等厚度的单一的PP纤维棉层或聚酯纤维棉层的吸音效果更好，且成成本低，容易获得。本发明所述阻燃吸音棉的阻燃性能达到A0级别(GB/T 2408-2008塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法)，吸声性更优，通过驻波管测试(GB/T18696.2-2002声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第2部分传递函数法)吸音系数在250HZ以上超过0.7，且成本低廉。
作为本发明所述阻燃吸音棉的优选实施方式，所述聚酯纤维棉层采用聚酯纤维制成，所述聚酯纤维棉层的面密度为400g/m2～1000g/m2。发明人多次试验研究发现，所述聚酯纤维棉采用上述面密度时，吸声效果更好，且更容易成型。
作为本发明所述阻燃吸音棉的优选实施方式，所述聚酯纤维棉层的厚度10mm～25mm。所述聚酯纤维棉层的厚度为10～25mm时，在控制生产成本的同时保证了吸音效果。
作为本发明所述阻燃吸音棉的优选实施方式，所述第一碳纤维棉层和第二碳纤维棉层采用碳纤维制成，所述碳纤维棉层的面密度均为300g/m2～400g/m2。所述碳纤维棉层采用上述面密度时，更容易成型。
作为本发明所述阻燃吸音棉的优选实施方式，所述第一碳纤维棉层和第二碳纤维棉层的厚度均为5mm～10mm。所述第一碳纤维棉层和第二碳纤维棉层的厚度和面密度可以相同也可以不同，在上述厚度和面密度范围内即可控制成本的同时保证阻燃效果。
作为本发明所述阻燃吸音棉的优选实施方式，所述第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层采用PP纤维制成，所述PP纤维棉层的面密度均为200g/m2～300g/m2。所述PP纤维棉层采用上述面密度时，吸音性能更好，且更容易成型。
作为本发明所述阻燃吸音棉的优选实施方式，所述第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度均为2mm～5mm。所述第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度和面密度可以相同也可以不同，在上述厚度和面密度范围内即可控制成本的同时保证吸音效果和成型性。
所述第一碳纤维棉层、第一PP纤维棉层、聚酯纤维棉层、第二PP纤维棉层和第二碳纤维棉层的制备方法可以采用现有的吸音材料制备方法制备而成。
本发明的目的还在于提供一种上述所述阻燃吸音棉的制备方法，包括以下步骤：将第一碳纤维棉层、第一PP纤维棉层、聚酯纤维棉层、第二PP纤维棉层和第二碳纤维棉层依次层叠放入模具中进行模压，温度为300℃～500℃，时间为3～5min，得所述阻燃吸音棉。
本发明所述阻燃吸音棉的制备工艺简单，加工成本低廉，适合大批量工业化生产。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种阻燃吸音棉，所述阻燃吸音棉的阻燃效果较好，阻燃性能达到A0级别(GB/T 2408-2008塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法)，吸声性更优，且成本低廉。本发明还提供了一种阻燃吸音棉的制备方法，所述阻燃吸音棉的制备方法简单，加工成本低廉，适合大批量工业化生产。
附图说明
图1为本发明所述阻燃吸音棉的结构示意图；其中，1、第一碳纤维棉层；2、第一PP纤维棉层；3、聚酯纤维棉层；4、第二PP纤维棉层；5、第二碳纤维棉层。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明所述阻燃吸音棉的一种实施例，本实施例所述阻燃吸音棉包括依次设置的第一碳纤维棉层1、第一PP纤维棉层2、聚酯纤维棉层3、第二PP纤维棉层4和第二碳纤维棉层5。
所述聚酯纤维棉层3采用聚酯纤维制成，所述聚酯纤维棉层的面密度为500g/m2；所述聚酯纤维棉层的厚度18mm。
所述第一碳纤维棉层1和第二碳纤维棉层5采用碳纤维制成，所述碳纤维棉层的面密度均为350g/m2，第一碳纤维棉层和第二碳纤维棉层的厚度均为8mm。
所述第一PP纤维棉层2和第二PP纤维棉层4采用PP纤维制成，所述PP纤维棉层的面密度均为260g/m2；所述第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度均为4mm。
本实施例所述阻燃吸音棉的制备方法包括以下步骤：将第一碳纤维棉层1、第一PP纤维棉层2、聚酯纤维棉层3、第二PP纤维棉层4和第二碳纤维棉层5依次层叠放入模具中进行模压，温度为420℃，时间为4min，得所述阻燃吸音棉。
实施例2
本发明所述阻燃吸音棉的一种实施例，本实施例所述阻燃吸音棉包括依次设置的第一碳纤维棉层、第一PP纤维棉层、聚酯纤维棉层、第二PP纤维棉层和第二碳纤维棉层。
所述聚酯纤维棉层采用聚酯纤维制成，所述聚酯纤维棉层的面密度为400g/m2；所述聚酯纤维棉层的厚度25mm。
所述第一碳纤维棉层和第二碳纤维棉层采用碳纤维制成，所述碳纤维棉层的面密度均为400g/m2，第一碳纤维棉层和第二碳纤维棉层的厚度均为5mm。
所述第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层采用PP纤维制成，所述PP纤维棉层的面密度均为200g/m2；所述第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度均为5mm。
本实施例所述阻燃吸音棉的制备方法同实施例1。
实施例3
本发明所述阻燃吸音棉的一种实施例，本实施例所述阻燃吸音棉包括依次设置的第一碳纤维棉层、第一PP纤维棉层、聚酯纤维棉层、第二PP纤维棉层和第二碳纤维棉层。
所述聚酯纤维棉层采用聚酯纤维制成，所述聚酯纤维棉层的面密度为1000g/m2；所述聚酯纤维棉层的厚度10mm。
所述第一碳纤维棉层和第二碳纤维棉层采用碳纤维制成，所述碳纤维棉层的面密度均为300g/m2，第一碳纤维棉层和第二碳纤维棉层的厚度均为10mm。
所述第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层采用PP纤维制成，所述PP纤维棉层的面密度均为300g/m2；所述第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度均为2mm。
本实施例所述阻燃吸音棉的制备方法同实施例1。
实施例4
本发明所述阻燃吸音棉的一种实施例，本实施例所述阻燃吸音棉与实施例1的不同之处仅在于所述聚酯纤维棉层、第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度的不同，本实施例中，聚酯纤维棉层的厚度为12mm，第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度均为5mm。
本实施例所述阻燃吸音棉的制备方法同实施例1。
实施例5
本发明所述阻燃吸音棉的一种实施例，本实施例所述阻燃吸音棉与实施例1的不同之处仅在于所述聚酯纤维棉层、第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度的不同，本实施例中，聚酯纤维棉层的厚度为18mm，第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度均为2mm。本实施例所述阻燃吸音棉的制备方法同实施例1。
对比例1
本发明所述阻燃吸音棉的一种对比例，本对比例所述吸音棉仅由一层聚酯纤维棉层构成，所述聚酯纤维棉层采用聚酯纤维制成，所述聚酯纤维棉层的面密度为500g/m2；所述聚酯纤维棉层的厚度22mm。
对比例2
本发明所述阻燃吸音棉的一种对比例，本对比例所述吸音棉包括依次设置的第一PP纤维棉层、聚酯纤维棉层和第二PP纤维棉层。
所述聚酯纤维棉层采用聚酯纤维制成，所述聚酯纤维棉层的面密度为500g/m2；所述聚酯纤维棉层的厚度18mm。
所述第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层采用PP纤维制成，所述PP纤维棉层的面密度均为260g/m2；所述第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度均为4mm。
本对比例所述阻燃吸音棉的制备方法包括以下步骤：第一PP纤维棉层、聚酯纤维棉层和第二PP纤维棉层依次层叠放入模具中进行模压，温度为420℃，时间为4min，得所述阻燃吸音棉。
对比例3
本发明所述阻燃吸音棉的一种对比例，本对比例所述吸音棉包括依次设置的第一碳纤维棉层、PP纤维棉层和第二碳纤维棉层。
所述第一碳纤维棉层和第二碳纤维棉层采用碳纤维制成，所述碳纤维棉层的面密度均为350g/m2，第一碳纤维棉层和第二碳纤维棉层的厚度均为8mm。
所述PP纤维棉层采用PP纤维制成，所述PP纤维棉层的面密度为260g/m2；所述PP纤维棉层的厚度为22mm。
本对比例所述吸音棉的制备方法包括以下步骤：第一碳纤维棉层、PP纤维棉层和第二碳纤维棉层依次层叠放入模具中进行模压，温度为420℃，时间为4min，得所述吸音棉。
对比例4
本发明所述阻燃吸音棉的一种对比例，本对比例所述吸音棉包括依次设置的第一碳纤维棉层、聚酯纤维棉层和第二碳纤维棉层。
所述聚酯纤维棉层采用聚酯纤维制成，所述聚酯纤维棉层的面密度为500g/m2；所述聚酯纤维棉层的厚度22mm。
所述第一碳纤维棉层和第二碳纤维棉层采用碳纤维制成，所述碳纤维棉层的面密度均为350g/m2，第一碳纤维棉层和第二碳纤维棉层的厚度均为8mm。
本对比例所述吸音棉的制备方法包括以下步骤：第一碳纤维棉层、聚酯纤维棉层和第二碳纤维棉层依次层叠放入模具中进行模压，温度为420℃，时间为4min，得所述吸音棉。
对比例5
本发明所述阻燃吸音棉的一种实施例，本实施例所述阻燃吸音棉与实施例1的不同之处仅在于所述聚酯纤维棉层、第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度的不同，本实施例中，聚酯纤维棉层的厚度为10mm，第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度均为6mm。本实施例所述阻燃吸音棉的制备方法同实施例1。
对比例6
本发明所述阻燃吸音棉的一种实施例，本实施例所述阻燃吸音棉与实施例1的不同之处仅在于所述聚酯纤维棉层、第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度的不同，本实施例中，聚酯纤维棉层的厚度为6mm，第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度均为8mm。本实施例所述阻燃吸音棉的制备方法同实施例1。
对比例7
本发明所述阻燃吸音棉的一种实施例，本实施例所述阻燃吸音棉与实施例1的不同之处仅在于所述聚酯纤维棉层、第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度的不同，本实施例中，聚酯纤维棉层的厚度为2mm，第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度为10mm。本实施例所述阻燃吸音棉的制备方法同实施例1。
实施例6
测试实施例1～5和对比例1～7所述阻燃吸音棉的阻燃效果和吸音效果。阻燃效果的测试方法为GB/T 2408-2008，吸音效果的测试方法为GB/T18696.2-2002，测试结果见表1。
表1实施例1～5和对比例1～7所述吸音棉的阻燃效果和吸音效果
从表1的测试结果可以看出，实施例1～3所述吸音棉均具有较好的阻燃效果和吸音效果，而采用同等厚度的对比例1、3～7的吸音效果均不如实施例1、4、5，说明只有采用聚酯纤维棉层和PP纤维棉层叠加使用时的吸音效果比采用同等厚度的单一的PP纤维棉层或聚酯纤维棉层的吸音效果更好，且聚酯纤维棉层的厚度在10mm～25mm范围内，所述第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度在2mm～5mm范围内时的吸音效果更好。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种阻燃吸音棉，其特征在于，包括依次设置的第一碳纤维棉层、第一PP纤维棉层、聚酯纤维棉层、第二PP纤维棉层和第二碳纤维棉层。
2.如权利要求1所述阻燃吸音棉，其特征在于，所述聚酯纤维棉层采用聚酯纤维制成，所述聚酯纤维棉层的面密度为400g/m2～1000g/m2。
3.如权利要求1所述阻燃吸音棉，其特征在于，所述聚酯纤维棉层的厚度10mm～25mm。
4.如权利要求1所述阻燃吸音棉，其特征在于，所述第一碳纤维棉层和第二碳纤维棉层采用碳纤维制成，所述碳纤维棉层的面密度均为300g/m2～400g/m2。
5.如权利要求1所述阻燃吸音棉，其特征在于，所述第一碳纤维棉层和第二碳纤维棉层的厚度均为5mm～10mm。
6.如权利要求1所述阻燃吸音棉，其特征在于，所述第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层采用PP纤维制成，所述PP纤维棉层的面密度均为200g/m2～300g/m2。
7.如权利要求1所述阻燃吸音棉，其特征在于，所述第一PP纤维棉层和第二PP纤维棉层的厚度均为2mm～5mm。
8.一种如权利要求1～7中任一项所述阻燃吸音棉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将第一碳纤维棉层、第一PP纤维棉层、聚酯纤维棉层、第二PP纤维棉层和第二碳纤维棉层依次层叠放入模具中进行模压，温度为300℃～500℃，时间为3～5min，得所述阻燃吸音棉。
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