CN113276490A - 一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉及其制备方法 - Google Patents

一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113276490A
CN113276490A CN202110455172.8A CN202110455172A CN113276490A CN 113276490 A CN113276490 A CN 113276490A CN 202110455172 A CN202110455172 A CN 202110455172A CN 113276490 A CN113276490 A CN 113276490A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sound
absorbing
polysilsesquioxane
fluffy
absorbing cotton
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110455172.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113276490B (zh
Inventor
李昌稳
张静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Shilan Filtration Technology Co ltd
Original Assignee
Hangzhou Shilan Filtration Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Shilan Filtration Technology Co ltd filed Critical Hangzhou Shilan Filtration Technology Co ltd
Priority to CN202110455172.8A priority Critical patent/CN113276490B/zh
Publication of CN113276490A publication Critical patent/CN113276490A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113276490B publication Critical patent/CN113276490B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/022—Non-woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4282—Addition polymers
    • D04H1/4291—Olefin series
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/70—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres
    • D04H1/72—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged
    • D04H1/732—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of fibres the fibres being randomly arranged by fluid current, e.g. air-lay
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0253—Polyolefin fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/10—Properties of the layers or laminate having particular acoustical properties

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

本发明公开了一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉及其制备方法，包括吸音中间层以及设置在吸音中间层两侧的无纺布层，吸音中间层由叠氮基聚倍半硅氧烷改性的多孔聚丙烯纤维制成。制备方法为：将叠氮基聚倍半硅氧烷与聚丙烯混合均匀后挤出熔融，熔体经喷丝组件喷丝后在热风牵引作用下形成细小纤维；将得到的细小纤维经紫外光照射，得到多孔聚丙烯纤维；将多孔聚丙烯纤维按层堆叠成网，得到吸音中间层；将无纺布置于吸音中间层两侧，热压复合后收卷得到所述蓬松型改性聚丙烯吸音棉。本发明利用叠氮基聚倍半硅氧烷改性的多孔聚丙烯纤维与无纺布复合，制成的吸音棉在具有良好吸音性能的同时具有良好的力学性能，有效延长了吸音棉的使用寿命。

Description

一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉及其制备方法
技术领域
本发明涉及吸音材料技术领域，尤其是涉及一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉及其制备方法。
背景技术
由于经济的高速发展，噪声源的数量和种类越来越多，噪声污染已经渗透人们工作、生活的各个领域。近年来，噪音污染越来越严重，是继水污染、大气污染和固体废弃物污染之后的又一严重污染。随着环保意识的不断增强，噪声污染问题已经越来越受到人们的重视，可以控制噪声危害的新型材料被不断研发。
吸音棉属于多孔吸声材料，当声音通过孔道时，在材料中多次反射，将声能转化为热能，从而达到吸音的功能。常用的吸音棉有玻璃纤维吸音棉和聚酯纤维吸音棉，例如，在中国专利文献上公开的“一种双面黑色聚酯吸音棉”，其公告号CN110326834A，包括第一无纺布层、第二无纺布层和吸音棉层，吸音棉层的上表面与第一无纺布层的下表面贴合，吸音棉层的下表面与第二无纺布层的下表面贴合，第一无纺布层包括以下重量份的成分：聚酯材料95～99份、炭黑0.5～4份、炭黑分散剂0.5～1份，第二无纺布层包括以下重量份的成分：聚酯材料95～99份、炭黑0.5～4份、炭黑分散剂0.5～1份，吸音棉层包括以下重量份的成分：PET聚酯纤维95～99份、白炭黑0.5～4份、炭黑分散剂0.5～1份。
然而现有技术中的玻璃纤维吸音棉环保性较差，原料含有害物质，不利于人体健康；聚酯纤维吸音棉虽然对人体无害，但力学性能差，易于变形，耐久性不佳。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的玻璃纤维吸音棉环保性较差，原料含有害物质，不利于人体健康；聚酯纤维吸音棉虽然对人体无害，但力学性能差，易于变形，耐久性不佳的问题，提供一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉及其制备方法，利用叠氮基聚倍半硅氧烷改性的多孔聚丙烯纤维与无纺布复合，制成的吸音棉在具有良好吸音性能的同时具有良好的力学性能，有效延长了吸音棉的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉，包括吸音中间层以及设置在吸音中间层两侧的无纺布层，所述吸音中间层由叠氮基聚倍半硅氧烷改性的多孔聚丙烯纤维制成。
本发明还提供了一种上述蓬松型改性聚丙烯吸音棉的制备方法，包括如下步骤：
(1)将叠氮基聚倍半硅氧烷与聚丙烯混合均匀后挤出熔融，熔体经喷丝组件喷丝后在热风牵引作用下形成细小纤维；
(2)将得到的细小纤维经紫外光照射，得到多孔聚丙烯纤维；
(3)将多孔聚丙烯纤维按层堆叠成网，得到吸音中间层；
(4)将无纺布置于吸音中间层两侧，热压复合后收卷得到所述蓬松型改性聚丙烯吸音棉。
本发明中的吸音棉的吸音中间层采用叠氮基聚倍半硅氧烷改性的多孔聚丙烯纤维制成，安全环保，不含有害物质；其中叠氮基聚倍半硅氧烷中的聚倍半硅氧烷是由Si-O交替连接的硅氧骨架组成的无机内核以及八个顶角连接的有机基团形成的笼型结构，Si-O无机核使其具有优异的力学性能，加入聚丙烯纤维中可以有效提高纤维的力学性能，从而使吸音中间层在具有较高蓬松度的同时也可以具有良好的力学性能，满足吸音要求的同时，延长了吸音棉的使用寿命。
同时，本发明在聚倍半硅氧烷的顶角上修饰了叠氮基团，在对熔喷后形成的细小纤维进行紫外光照射时，在紫外光的作用下，聚倍半硅氧烷中的叠氮基团会分解为氮气逸出，从而在纤维上形成孔道结构，得到多孔聚丙烯纤维，大大提升了纤维的比表面积，增大了纤维对声波的反射面积，增加了声波的传播路径，从而提高了吸音中间层的吸音效果。
本发明在吸音中间层两侧设置无纺布层，一方面可以方便蓬松吸音棉在制作过程中成卷，另一方面在吸音棉使用过程中可以防止其掉毛，提升了吸音棉的使用性能。
作为优选，所述吸音中间层的厚度为1.0～1.2cm。
作为优选，所述无纺布层的材料选自纺粘无纺布、水刺无纺布、熔喷无纺布中的一种，无纺布层的克重为15～20g/m2。
作为优选，所述叠氮基聚倍半硅氧烷的制备方法为：
A)将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入四氢呋喃和水的混合溶液中，搅拌均匀后升温至60～65℃，滴加盐酸，恒温反应48～72h后将反应物加入四氢呋喃中进行沉淀，过滤后将沉淀产物清洗、干燥后得到氨基聚倍半硅氧烷；
B)将对叠氮苯甲酸溶于二氯甲烷中，加入N,N-二甲基甲酰胺和乙二酰氯，搅拌反应3～5h后加入氨基聚倍半硅氧烷，继续搅拌反应10～18h，将产物洗涤、干燥后得到所述叠氮基聚倍半硅氧烷。
本发明先通过步骤A)，利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷的水解反应制备出八个顶角具有氨基的聚倍半硅氧烷；然后再通过步骤B)，利用对叠氮苯甲酸中的羧基与聚倍半硅氧烷上的氨基反应，将对叠氮苯甲酸连接在聚倍半硅氧烷的顶角上，得到叠氮基聚倍半硅氧烷。
本发明将对叠氮苯甲酸连接在聚倍半硅氧烷上，一方面可以利用对叠氮苯甲酸中的叠氮基团在紫外光下的分解在纤维上得到多孔结构；另一方面，在聚倍半硅氧烷上修饰对叠氮苯甲酸可以降低聚倍半硅氧烷的表面能，提高聚倍半硅氧烷的分散性能，避免粒径较小的聚倍半硅氧烷团聚，从而避免对吸音棉力学性能的影响。
作为优选，步骤A)中所述的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、混合溶液和盐酸的质量比为20～21:70～75:3～5；所述混合溶液中四氢呋喃和水的质量比为60:10～15。
作为优选，步骤B)中所述对叠氮苯甲酸、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、乙二酰氯、氨基聚倍半硅氧烷的添加比例为13～15g:200～300mL:10～15mL:3～4mL:10g。
作为优选，步骤(1)中所述叠氮基聚倍半硅氧烷与聚丙烯的质量比为5～8:95～92；喷丝过程中熔体流量为2～4mg/s，空气压力为0.3～0.5MPa，喷丝孔直径0.2～0.3mm，热风温度为210～250℃。
作为优选，步骤(2)中紫外光波长为280～400nm，照射功率1000～3000mW/cm2，照射时间20～40s。
作为优选，步骤(4)中热压复合的温度为100～120℃。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)吸音中间层采用叠氮基聚倍半硅氧烷改性的多孔聚丙烯纤维制成，叠氮基聚倍半硅氧烷具有优异的力学性能，加入纤维中可以有效吸音棉的力学性能，延长吸音棉使用寿命；
(2)叠氮基聚倍半硅氧烷中的叠氮基团在紫外光的作用下会分解为氮气逸出，从而在纤维上形成孔道结构，得到多孔聚丙烯纤维，大大提升了纤维的比表面积，增加声波的传播路径，提升了吸音棉的吸音效果；
(3)在吸音中间层两侧设置无纺布层，一方面可以方便蓬松吸音棉在制作过程中成卷，另一方面在吸音棉使用过程中可以防止其掉毛，提升了吸音棉的使用性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例1：
一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉，包括厚度为1.1cm的吸音中间层以及设置在吸音中间层两侧的克重为15g/m2的纺粘无纺布层，其制备方法为：
(1)将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入质量比为60:12的四氢呋喃和水的混合溶液中，搅拌均匀后升温至63℃，滴加浓盐酸，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、混合溶液和浓盐酸的质量比为20.5:72:4，恒温反应60h后将反应物加入四氢呋喃中进行沉淀，过滤后将沉淀产物用四氢呋喃清洗、干燥后得到氨基聚倍半硅氧烷；
(2)将对叠氮苯甲酸溶于二氯甲烷中，加入N,N-二甲基甲酰胺和乙二酰氯，搅拌反应4h后加入氨基聚倍半硅氧烷，继续搅拌反应12h，其中对叠氮苯甲酸、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、乙二酰氯、氨基聚倍半硅氧烷的添加比例为14g:250mL:12mL:3.5mL:10g，将产物洗涤、干燥后得到叠氮基聚倍半硅氧烷；
(3)将叠氮基聚倍半硅氧烷与均聚聚丙烯(购自金发科技，熔融指数1500g/10min)按质量比6:94混合均匀后经双螺杆挤出机挤出熔融，熔体经喷丝组件喷丝，喷丝过程中熔体流量为3mg/s，空气压力为0.4MPa，喷丝孔直径0.2mm，在温度为230℃的热风牵引作用下形成细小纤维；
(4)将得到的细小纤维经波长为300nm，照射功率2000mW/cm2的紫外光照射30s，得到多孔聚丙烯纤维；
(5)将多孔聚丙烯纤维按层堆叠成网，得到吸音中间层；
(6)将纺粘PP无纺布(购自金华美能无纺布有限公司，克重15g/m2)置于吸音中间层两侧，110℃下热压复合后收卷得到所述蓬松型改性聚丙烯吸音棉。
实施例2：
一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉，包括厚度为1.0cm的吸音中间层以及设置在吸音中间层两侧的克重为20g/m2的纺粘无纺布层，其制备方法为：
(1)将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入质量比为60:10的四氢呋喃和水的混合溶液中，搅拌均匀后升温至60℃，滴加浓盐酸，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、混合溶液和浓盐酸的质量比为20:70:3，恒温反应72h后将反应物加入四氢呋喃中进行沉淀，过滤后将沉淀产物用四氢呋喃清洗、干燥后得到氨基聚倍半硅氧烷；
(2)将对叠氮苯甲酸溶于二氯甲烷中，加入N,N-二甲基甲酰胺和乙二酰氯，搅拌反应3h后加入氨基聚倍半硅氧烷，继续搅拌反应18h，其中对叠氮苯甲酸、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、乙二酰氯、氨基聚倍半硅氧烷的添加比例为13g:200mL:10mL:3mL:10g，将产物洗涤、干燥后得到叠氮基聚倍半硅氧烷；
(3)将叠氮基聚倍半硅氧烷与均聚聚丙烯(购自金发科技，熔融指数1000g/10min)按质量比5:95混合均匀后经双螺杆挤出机挤出熔融，熔体经喷丝组件喷丝，喷丝过程中熔体流量为2mg/s，空气压力为0.3MPa，喷丝孔直径0.2mm，在温度为210℃的热风牵引作用下形成细小纤维；
(4)将得到的细小纤维经波长为280nm，照射功率1000mW/cm2的紫外光照射40s，得到多孔聚丙烯纤维；
(5)将多孔聚丙烯纤维按层堆叠成网，得到吸音中间层；
(6)将纺粘PP无纺布(购自金华美能无纺布有限公司，克重20g/m2)置于吸音中间层两侧，100℃下热压复合后收卷得到所述蓬松型改性聚丙烯吸音棉。
实施例3：
一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉，包括厚度为1.2cm的吸音中间层以及设置在吸音中间层两侧的克重为15g/m2的纺粘无纺布层，其制备方法为：
(1)将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入质量比为60:15的四氢呋喃和水的混合溶液中，搅拌均匀后升温至65℃，滴加浓盐酸，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、混合溶液和浓盐酸的质量比为21:75:5，恒温反应48h后将反应物加入四氢呋喃中进行沉淀，过滤后将沉淀产物用四氢呋喃清洗、干燥后得到氨基聚倍半硅氧烷；
(2)将对叠氮苯甲酸溶于二氯甲烷中，加入N,N-二甲基甲酰胺和乙二酰氯，搅拌反应5h后加入氨基聚倍半硅氧烷，继续搅拌反应10h，其中对叠氮苯甲酸、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、乙二酰氯、氨基聚倍半硅氧烷的添加比例为15g:300mL:15mL:4mL:10g，将产物洗涤、干燥后得到叠氮基聚倍半硅氧烷；
(3)将叠氮基聚倍半硅氧烷与均聚聚丙烯(购自金发科技，熔融指数1000g/10min)按质量比8:92混合均匀后经双螺杆挤出机挤出熔融，熔体经喷丝组件喷丝，喷丝过程中熔体流量4mg/s，空气压力为0.5MPa，喷丝孔直径0.3mm，在温度为250℃的热风牵引作用下形成细小纤维；
(4)将得到的细小纤维经波长为400nm，照射功率3000mW/cm2的紫外光照射20s，得到多孔聚丙烯纤维；
(5)将多孔聚丙烯纤维按层堆叠成网，得到吸音中间层；
(6)将纺粘PP无纺布(购自金华美能无纺布有限公司，克重15g/m2)置于吸音中间层两侧，120℃下热压复合后收卷得到所述蓬松型改性聚丙烯吸音棉。
对比例1(聚丙烯纤维不经叠氮基聚倍半硅氧烷改性)：
一种蓬松型聚丙烯吸音棉，包括厚度为1.1cm的吸音中间层以及设置在吸音中间层两侧的克重为15g/m2的纺粘无纺布层，其制备方法为：
(1)将均聚聚丙烯(购自金发科技，熔融指数1500g/10min)经双螺杆挤出机挤出熔融，熔体经喷丝组件喷丝，喷丝过程中熔体流量为3mg/s，空气压力为0.4MPa，喷丝孔直径0.2mm，在温度为230℃的热风牵引作用下形成细小纤维；
(2)将得到的细小纤维经波长为300nm，照射功率2000mW/cm2的紫外光照射30s，得到聚丙烯纤维；
(3)将聚丙烯纤维按层堆叠成网，得到吸音中间层；
(4)将纺粘PP无纺布(购自金华美能无纺布有限公司，克重15g/m2)置于吸音中间层两侧，110℃下热压复合后收卷得到所述蓬松型聚丙烯吸音棉。
对比例2(聚倍半硅氧烷不修饰叠氮基团)：
一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉，包括厚度为1.1cm的吸音中间层以及设置在吸音中间层两侧的克重为15g/m2的纺粘无纺布层，其制备方法为：
(1)将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入质量比为60:12的四氢呋喃和水的混合溶液中，搅拌均匀后升温至63℃，滴加浓盐酸，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、混合溶液和浓盐酸的质量比为20.5:72:4，恒温反应60h后将反应物加入四氢呋喃中进行沉淀，过滤后将沉淀产物用四氢呋喃清洗、干燥后得到氨基聚倍半硅氧烷；
(2)将氨基聚倍半硅氧烷与均聚聚丙烯(购自金发科技，熔融指数1500g/10min)按质量比6:94混合均匀后经双螺杆挤出机挤出熔融，熔体经喷丝组件喷丝，喷丝过程中熔体流量为3mg/s，空气压力为0.4MPa，喷丝孔直径0.2mm，在温度为230℃的热风牵引作用下形成细小纤维；
(3)将得到的细小纤维经波长为300nm，照射功率2000mW/cm2的紫外光照射30s，得到聚丙烯纤维；
(4)将聚丙烯纤维按层堆叠成网，得到吸音中间层；
(5)将纺粘PP无纺布(购自金华美能无纺布有限公司，克重15g/m2)置于吸音中间层两侧，110℃下热压复合后收卷得到所述蓬松型改性聚丙烯吸音棉。
对比例3(不进行紫外光照射)：
一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉，包括厚度为1.1cm的吸音中间层以及设置在吸音中间层两侧的克重为15g/m2的纺粘无纺布层，其制备方法为：
(1)将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入质量比为60:12的四氢呋喃和水的混合溶液中，搅拌均匀后升温至63℃，滴加浓盐酸，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、混合溶液和浓盐酸的质量比为20.5:72:4，恒温反应60h后将反应物加入四氢呋喃中进行沉淀，过滤后将沉淀产物用四氢呋喃清洗、干燥后得到氨基聚倍半硅氧烷；
(2)将对叠氮苯甲酸溶于二氯甲烷中，加入N,N-二甲基甲酰胺和乙二酰氯，搅拌反应4h后加入氨基聚倍半硅氧烷，继续搅拌反应12h，其中对叠氮苯甲酸、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、乙二酰氯、氨基聚倍半硅氧烷的添加比例为14g:250mL:12mL:3.5mL:10g，将产物洗涤、干燥后得到叠氮基聚倍半硅氧烷；
(3)将叠氮基聚倍半硅氧烷与均聚聚丙烯(购自金发科技，熔融指数1500g/10min)按质量比6:94混合均匀后经双螺杆挤出机挤出熔融，熔体经喷丝组件喷丝，喷丝过程中熔体流量为3mg/s，空气压力为0.4MPa，喷丝孔直径0.2mm，在温度为230℃的热风牵引作用下形成细小纤维；
(4)将得到的细小纤维按层堆叠成网，得到吸音中间层；
(5)将纺粘PP无纺布(购自金华美能无纺布有限公司，克重15g/m2)置于吸音中间层两侧，110℃下热压复合后收卷得到所述蓬松型改性聚丙烯吸音棉。
对比例4(对叠氮苯甲酸不接枝在聚倍半硅氧烷上)：
一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉，包括厚度为1.1cm的吸音中间层以及设置在吸音中间层两侧的克重为15g/m2的纺粘无纺布层，其制备方法为：
(1)将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入质量比为60:12的四氢呋喃和水的混合溶液中，搅拌均匀后升温至63℃，滴加浓盐酸，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、混合溶液和浓盐酸的质量比为20.5:72:4，恒温反应60h后将反应物加入四氢呋喃中进行沉淀，过滤后将沉淀产物用四氢呋喃清洗、干燥后得到氨基聚倍半硅氧烷；
(2)将氨基聚倍半硅氧烷、对叠氮苯甲酸与均聚聚丙烯(购自金发科技，熔融指数1500g/10min)按质量比10:14:376混合均匀后经双螺杆挤出机挤出熔融，熔体经喷丝组件喷丝，喷丝过程中熔体流量为3mg/s，空气压力为0.4MPa，喷丝孔直径0.2mm，在温度为230℃的热风牵引作用下形成细小纤维；
(3)将得到的细小纤维经波长为300nm，照射功率2000mW/cm2的紫外光照射30s，得到多孔聚丙烯纤维；
(4)将多孔聚丙烯纤维按层堆叠成网，得到吸音中间层；
(5)将纺粘PP无纺布(购自金华美能无纺布有限公司，克重15g/m2)置于吸音中间层两侧，110℃下热压复合后收卷得到所述蓬松型改性聚丙烯吸音棉。
对上述实施例和对比例中制得的吸音棉的蓬松度、力学性能和吸音性能进行测试，结果如表1和表2中所示。
其中，撕裂强度的测试方法参照GB/T 3917.1-2009；
吸声系数的测试方法参照GBJ 47-83。
表1：吸音棉力学性能测试结果。
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
纤维平均直径(μm) 1.77 1.78 2.13 1.76 1.78 1.77 1.76
撕裂强度(N/m) 656 648 663 463 607 660 598
表2：吸音棉吸音性能测试结果。
Figure BDA0003040271760000081
从表1和表2中可以看出，实施例1～3中采用本发明中的材料方法制得的吸音棉吸音中间层的纤维平均直径细，蓬松度好，在各频率范围尤其是高频下具有良好的吸音效果；同时实施例1～3中的吸音棉还具有良好的力学性能。而对比例1中不在吸音中间层的聚丙烯纤维中添加叠氮基聚倍半硅氧烷，无法对纤维进行增强和致孔，吸音棉的力学性能和吸音效果均显著降低；对比例2中不在聚倍半硅氧烷上接枝对叠氮苯甲酸、对比例3中不对细小纤维进行紫外光照射，均无法通过叠氮基团的分解对纤维进行致孔，导致吸音棉的吸音效果降低；对比例4中不将对叠氮苯甲酸接枝在聚倍半硅氧烷上，而是直接将二者共混造粒，吸音棉的力学性能有所下降，可能是由于不在聚倍半硅氧烷上修饰对叠氮苯甲酸，聚倍半硅氧烷的分散性下降，发生了团聚，导致了材料力学性能的降低。

Claims (10)

1.一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉，其特征是，包括吸音中间层以及设置在吸音中间层两侧的无纺布层，所述吸音中间层由叠氮基聚倍半硅氧烷改性的多孔聚丙烯纤维制成。
2.根据权利要求1所述的一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉，其特征是，所述吸音中间层的厚度为1.0~1.2cm。
3.根据权利要求1所述的一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉，其特征是，所述无纺布层的材料选自纺粘无纺布、水刺无纺布、熔喷无纺布中的一种，无纺布层的克重为15~20g/m2。
4.根据权利要求1所述的一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉，其特征是，所述叠氮基聚倍半硅氧烷的制备方法为：
A）将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入四氢呋喃和水的混合溶液中，搅拌均匀后升温至60~65℃，滴加盐酸，恒温反应48~72h后将反应物加入四氢呋喃中进行沉淀，过滤后将沉淀产物清洗、干燥后得到氨基聚倍半硅氧烷；
B）将对叠氮苯甲酸溶于二氯甲烷中，加入N,N-二甲基甲酰胺和乙二酰氯，搅拌反应3~5h后加入氨基聚倍半硅氧烷，继续搅拌反应10~18h，将产物洗涤、干燥后得到所述叠氮基聚倍半硅氧烷。
5.根据权利要求4所述的一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉，其特征是，步骤A）中所述的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、混合溶液和盐酸的质量比为20~21:70~75:3~5；所述混合溶液中四氢呋喃和水的质量比为60:10~15。
6.根据权利要求4所述的一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉，其特征是，步骤B）中所述对叠氮苯甲酸、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、乙二酰氯、氨基聚倍半硅氧烷的添加比例为13~15g:200~300mL:10~15mL:3~4mL:10g。
7.一种如权利要求1~6任一所述的蓬松型改性聚丙烯吸音棉的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
（1）将叠氮基聚倍半硅氧烷与聚丙烯混合均匀后挤出熔融，熔体经喷丝组件喷丝后在热风牵引作用下形成细小纤维；
（2）将得到的细小纤维经紫外光照射，得到多孔聚丙烯纤维；
（3）将多孔聚丙烯纤维按层堆叠成网，得到吸音中间层；
（4）将无纺布置于吸音中间层两侧，热压复合后收卷得到所述蓬松型改性聚丙烯吸音棉。
8.根据权利要求7所述的一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉的制备方法，其特征是，步骤（1）中所述叠氮基聚倍半硅氧烷与聚丙烯的质量比为5~8:95~92；喷丝过程中熔体流量为2~4mg/s，空气压力为0.3~0.5MPa，喷丝孔直径0.2~0.3mm，热风温度为210~250℃。
9.根据权利要求7所述的一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉的制备方法，其特征是，步骤（2）中紫外光波长为280~400nm，照射功率1000～3000mW/cm2，照射时间20~40s。
10.根据权利要求7所述的一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉的制备方法，其特征是，步骤（4）中热压复合的温度为100~120℃。
CN202110455172.8A 2021-04-26 2021-04-26 一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉及其制备方法 Active CN113276490B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110455172.8A CN113276490B (zh) 2021-04-26 2021-04-26 一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110455172.8A CN113276490B (zh) 2021-04-26 2021-04-26 一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113276490A true CN113276490A (zh) 2021-08-20
CN113276490B CN113276490B (zh) 2022-06-17

Family

ID=77275768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110455172.8A Active CN113276490B (zh) 2021-04-26 2021-04-26 一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113276490B (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08246313A (ja) * 1995-03-14 1996-09-24 Kasai Kogyo Co Ltd 熱成形用嵩高性不織布
US20050026527A1 (en) * 2002-08-05 2005-02-03 Schmidt Richard John Nonwoven containing acoustical insulation laminate
JP3111898U (ja) * 2005-04-15 2005-07-28 武士 後藤 吸音用不織布
KR20100057103A (ko) * 2008-11-21 2010-05-31 도레이첨단소재 주식회사 흡음성 부직포
CN103087247A (zh) * 2013-02-04 2013-05-08 厦门大学 一种poss丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物涂层材料及其制备方法
WO2015133876A1 (ko) * 2014-03-07 2015-09-11 주식회사 동진쎄미켐 실세스퀴옥산 복합 고분자를 이용한 섬유코팅방법
CN106046483A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 湖北祥源新材科技股份有限公司 吸音隔热聚烯烃发泡片材及其制备方法
CN108315876A (zh) * 2018-02-27 2018-07-24 深圳中纺滤材科技有限公司 一种吸音棉及其制备方法
WO2020033015A2 (en) * 2018-03-26 2020-02-13 Georgia Tech Research Corporation Transient polymer formulations, articles thereof, and methods of making and using same
CN111621020A (zh) * 2020-05-09 2020-09-04 华南理工大学 一种巨型表面活性剂及其制备方法
KR20210023394A (ko) * 2019-08-23 2021-03-04 국방과학연구소 히단토인 기반의 복합관능화 열가소성 폴리우레탄, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 조성물, 섬유, 멤브레인 및 필름
CN112575447A (zh) * 2020-12-04 2021-03-30 广州市新君发无纺布制品包装材料有限公司 一种新型阻燃型聚丙烯纺粘无纺布的加工工艺

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08246313A (ja) * 1995-03-14 1996-09-24 Kasai Kogyo Co Ltd 熱成形用嵩高性不織布
US20050026527A1 (en) * 2002-08-05 2005-02-03 Schmidt Richard John Nonwoven containing acoustical insulation laminate
JP3111898U (ja) * 2005-04-15 2005-07-28 武士 後藤 吸音用不織布
KR20100057103A (ko) * 2008-11-21 2010-05-31 도레이첨단소재 주식회사 흡음성 부직포
CN103087247A (zh) * 2013-02-04 2013-05-08 厦门大学 一种poss丙烯酸酯/对乙烯基苄叠氮共聚物涂层材料及其制备方法
WO2015133876A1 (ko) * 2014-03-07 2015-09-11 주식회사 동진쎄미켐 실세스퀴옥산 복합 고분자를 이용한 섬유코팅방법
CN106046483A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 湖北祥源新材科技股份有限公司 吸音隔热聚烯烃发泡片材及其制备方法
CN108315876A (zh) * 2018-02-27 2018-07-24 深圳中纺滤材科技有限公司 一种吸音棉及其制备方法
WO2020033015A2 (en) * 2018-03-26 2020-02-13 Georgia Tech Research Corporation Transient polymer formulations, articles thereof, and methods of making and using same
KR20210023394A (ko) * 2019-08-23 2021-03-04 국방과학연구소 히단토인 기반의 복합관능화 열가소성 폴리우레탄, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 조성물, 섬유, 멤브레인 및 필름
CN111621020A (zh) * 2020-05-09 2020-09-04 华南理工大学 一种巨型表面活性剂及其制备方法
CN112575447A (zh) * 2020-12-04 2021-03-30 广州市新君发无纺布制品包装材料有限公司 一种新型阻燃型聚丙烯纺粘无纺布的加工工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN113276490B (zh) 2022-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1113994C (zh) 与一种杂合系统粘结的共形成可分散无纺织物及其制备方法
CN108823814A (zh) 一种短纤与熔喷复合成型吸音棉的生产工艺
CN102965841A (zh) 一种pet纤维/桑皮纤维复合吸音棉及其制备方法
CN113265769B (zh) 一种优电棉无纺布材料及其制备方法
CN106243508A (zh) 一种轻量化环保新型汽车内饰材料
CN113276490B (zh) 一种蓬松型改性聚丙烯吸音棉及其制备方法
CN113925201A (zh) 一种高过滤低吸阻可降解卷烟过滤嘴及其制备方法
WO2022032736A1 (zh) 一种空气净化功能活性炭纤维及其制品
CN102978831A (zh) 一种pet纤维/聚苯并咪唑纤维复合吸音棉及其制备方法
CN113279139B (zh) 一种高强度蓬松型熔喷布的制备方法
CN112095230B (zh) 一种超柔超蓬松纺粘无纺布及其制备方法
CN113106632A (zh) 一种凉感亲肤pp纺粘无纺布及其制备方法
CN115233378B (zh) 一种卫生材料用sm材料的制备方法
CN109537162B (zh) 包装用强韧无纺布的制备方法
CN115594913B (zh) 一种高强度无纺布用聚丙烯复合材料及其制备方法
CN105133320A (zh) 一种轻质抗菌吸音棉及其制备方法
CN108099169B (zh) 一种麻纤维非织造复合汽车内饰材料的制备方法
CN112606443A (zh) 一种超轻质gmt板的加工工艺
CN108677384B (zh) 一种水平分支结构的熔喷非织造复合材料及其制备方法
CN105178013A (zh) 一种汽车内饰用吸音棉及其制备方法
CN217853615U (zh) 一种复合吸收无纺布、纸尿裤芯体和纸尿裤
CN115110204B (zh) 一种聚乳酸复合熔喷过滤材料及其制备方法
CN110670237A (zh) 一种功能性环保无纺布及其制备方法
CN106189051A (zh) 一种吸声隔音abs复合材料及其制备方法
CN117584574B (zh) 一种非织造复合材料及其制备方法、装置和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant