CN114234435A - 一种提升隔音棉性能的改善方法、系统、装置及隔音棉 - Google Patents
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Abstract
一种提升隔音棉性能的改善方法，包括：配置针刺阵列；所述针刺阵列朝向所述隔音棉的正面层以预设针刺角度刺入预设针刺深度以提升所述隔音棉的吸音系数。本发明在不改变隔音棉配方以及生成工艺的前提下，通过预设针刺角度和预设针刺深度对隔音棉的正面层进行针刺，有效地提升隔音棉在不同声源频率段的吸音性能，方法简单且低成本，易实施及易推广。
Description
技术领域
本发明涉及空调隔音部件的技术领域，特别是一种提升隔音棉性能的改善方法、系统、装置及隔音棉。
背景技术
在日常的生活和工作环境中，空调成为人们必不可少的一部分，随着人们生活质量的不断提高，空调的应用领域不断扩大，人民对空调产生的噪声十分重视。
目前家电经常使用的隔音棉主要分为两层和三层结构，两层结构包含一层隔音层和一层吸音层，三层结构是由一层隔音层和两层吸音层组成。其中，吸音层的材料主要有各式各样的毛毡材料，但是使用毛毡的隔音棉存在严重的掉絮问题。发泡塑料由高分子材料发泡而成，具备成本低、工艺简单、质轻、高弹性、柔软性等优势，已成为吸音层的优先选用材料。而如何通过简单有效的方法可以整体提高发泡隔音棉的吸音系数是目前亟待解决的问题。
发明内容
针对在不改变隔音棉配方以及生成工艺的前提下提高隔音棉在不同频率段的吸音系数的问题，本发明提供一种提升隔音棉性能的改善方法、系统、装置及隔音棉。
为实现上述目的，本发明选用如下技术方案：一种提升隔音棉性能的改善方法，包括：
配置针刺阵列；
所述针刺阵列朝向所述隔音棉的正面层以预设针刺角度刺入预设针刺深度以提升所述隔音棉的吸音系数。
优选地，所述配置针刺阵列，包括：
将多个针元件以规则和/或不规则的形态排布，配置成多个针元件的尖端处于同一水平面的针刺阵列；
相邻针元件之间的间距为1-5mm。
优选地，所述针刺阵列朝向所述隔音棉的正面层以预设针刺角度刺入预设针刺深度，包括：
所述针刺阵列配置在所述隔音棉具有正面层的一侧，且针刺尖端所处的水平面与所述正面层表面平行；
所述针元件与所述正面层的表面形成针刺角度，所述针刺角度为45°-90°。
优选地，所述针刺阵列朝向所述隔音棉的正面层以预设针刺角度刺入预设针刺深度，包括：
所述针刺阵列以交叉形式刺入所述正面层至少两次；
通过针刺阵列以第一预设针刺角度沿着针元件轴心方向刺入所述正面层；
沿着刺入路径拔出后，再以第二预设针刺角度沿着针元件轴心方向刺入所述正面层；
其中两次的刺入路径形成交叉刺入夹角，所述交叉刺入角度均小于90°。
优选地，所述针刺阵列朝向所述隔音棉的正面层以预设针刺角度刺入预设针刺深度，包括：
所述针刺阵列朝向所述正面层刺入预设针刺深度，所述针刺深度为刺入时针刺阵列尖端所处的水平面与所述正面层表面的距离，距离为所述正面层厚度的30-70％；
沿着刺入路径拔出所述针刺阵列以使所述隔音棉具有提升吸音系数的改善结构。
另一方面，本发明还提供了一种提升隔音棉性能的改善系统，包括：
针刺阵列模块，具有多个针元件，所述针元件以规则和/或不规则的形态平行排布，且配置成多个针元件的尖端处于同一水平面；
参数预设模块，用于设定所述针刺阵列模块以预设针刺角度及预设针刺深度刺入所述隔音棉的正面层；
执行控制模块，用于根据参数预设模块以预设针刺角度及预设针刺深度执行控制指令，所述控制指令包括控制所述针刺阵列模块的刺入形式及刺入次数。
另一方面，本发明还提供了一种提升隔音棉性能的改善装置，包括存储器和处理器，所述处理器通过调用所述存储器中存储的控制程序，以执行上述的一种提升隔音棉性能的改善方法。
另一方面，本发明还提供了一种隔音棉，具有至少一层用于隔音的发泡材料作为正面层，所述隔音棉为经过上述的改善方法改善以提高所述隔音棉的吸音系数。
优选地，所述隔音棉具有正面层-中间层-背面层的三层复合结构和/或发泡材料正面层-胶皮层的两层结构，所述正面层厚度为9mm以上，其平均吸音系数≥5.0，所述平均吸音系数为声源在500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz处测试所得的吸音系数平均值。
另一方面，本发明还提供了一种隔音部件，其配置在空调上用于隔音，所述隔音部件包括上述的隔音棉。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明在不改变隔音棉配方以及生成工艺的前提下，通过预设针刺角度和预设针刺深度对隔音棉的正面层进行针刺，有效地提升隔音棉在不同声源频率段的吸音性能，方法简单且低成本，易实施及易推广。
附图说明
为了更清楚地说明技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的流程示意图。
图2为针刺阵列在90°针刺角度时的示意图。
图3为针刺阵列在45°针刺角度时的示意图。
具体实施方式
为了能够清楚、完整地理解技术方案，现结合实施例和附图对本发明进一步说明，显然，所记载的实施例仅仅是本发明部分实施例，所属领域的技术人员在没有作出创造性劳动的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。
如图1所示，一种提升隔音棉性能的改善方法，包括：
S100，将多个针元件以矩形阵列形态排布，配置成多个针元件的尖端处于同一水平面的针刺阵列，相邻针元件之间的间距为5mm。
S200，所述针刺阵列配置在所述隔音棉具有正面层的一侧，且针刺尖端所处的水平面与所述正面层表面平行，所述针元件与所述正面层的表面形成针刺角度，所述针刺角度设置为45°或90°，如图2和图3所示。
S300，所述针刺阵列朝向所述正面层刺入预设针刺深度，所述针刺深度为刺入时针刺阵列尖端所处的水平面与所述正面层表面的距离，距离为所述正面层厚度的1/3或2/3。
S400，沿着刺入路径拔出所述针刺阵列以使所述隔音棉具有提升吸音系数的改善结构，所述改善结构为针孔式结构，根据实际需要再执行S200步骤和S300步骤以不同的预设针刺角度进行交叉刺入不同的预设针刺深度，以获得不同的吸音性能。
根据上述改善方法对隔音棉的测试样品进行一次和/或两次的刺入，完成后进行测试以获得吸音系数的测试结果，本实施案例的测试样品所选用参数配置同样可以作为另一种实施案例进行实施，其为本发明优选实施例的一种或多种，用于帮助理解技术方案的发明构思，并非对本发明作其他形式的限制，具体如下：
所述测试样品的正面层和背面层为发泡聚氨酯、发泡橡塑棉共混发泡的发泡材料。
测试样品1：
选用具有正面层-胶片层的两层结构隔音棉，所述正面层厚度为9mm，胶皮层厚度为1mm，该测试样品1为未经过本实施案例的改善方法进行针刺的原隔音棉；
测试样品2：
选用具有正面层-胶片层的两层结构隔音棉，所述正面层厚度为9mm，胶皮层厚度为1mm，该测试样品2以针刺角度为90°刺入所述正面层厚度的1/3所得；
测试样品3：
选用具有正面层-胶片层的两层结构隔音棉，所述正面层厚度为9mm，胶皮层厚度为1mm，该测试样品3以针刺角度为90°刺入所述正面层厚度的2/3所得；
测试样品4：
选用具有正面层-胶片层的两层结构隔音棉，所述正面层厚度为9mm，胶皮层厚度为1mm，该测试样品4以针刺角度为45°刺入所述正面层厚度的2/3所得；
测试样品5：
选用具有正面层-胶片层的两层结构隔音棉，所述正面层厚度为9mm，胶皮层厚度为1mm，该测试样品5进行两次刺入步骤所得，分别以针刺角度为45°刺入所述正面层厚度的2/3和以针刺角度为90°刺入所述正面层厚度的2/3；
测试样品6：
选用具有正面层-胶片层的两层结构隔音棉，所述正面层厚度为9mm，胶皮层厚度为2mm，该测试样品6进行两次刺入步骤所得，分别以针刺角度为45°刺入所述正面层厚度的2/3和以针刺角度为90°刺入所述正面层厚度的2/3；
测试样品7：
选用具有正面层-胶片层-背面层的三层复合结构隔音棉，所述正面层厚度为9mm，胶皮层厚度为1mm，背面层厚度为1mm，该测试样品7进行两次刺入步骤所得，分别以针刺角度为45°刺入所述正面层厚度的2/3和以针刺角度为90°刺入所述正面层厚度的2/3；
测试样品8：
选用具有正面层-胶片层的两层结构隔音棉，所述正面层厚度为6mm，胶皮层厚度为1mm，该测试样品8进行两次刺入步骤所得，分别以针刺角度为45°刺入所述正面层厚度的2/3和以针刺角度为90°刺入所述正面层厚度的2/3；
测试样品9：
选用具有正面层-胶片层的两层结构隔音棉，所述正面层厚度为12mm，胶皮层厚度为1mm，该测试样品9进行两次刺入步骤所得，分别以针刺角度为45°刺入所述正面层厚度的2/3和以针刺角度为90°刺入所述正面层厚度的2/3。
上述测试样品按照GB/T18696.2-2002进行测试，测试系统由阻抗管、声源系统、传声器及频率分析器等部分组成，取吸音系数平均值为测试结果。由声源系统发声，测量测试样品前两个传声器位置上的声压，然后计算两个传声器声压的复传递函数来确定法向入射声反射因数，从而计算得到测试样品材料的法向入射吸音系数。所述吸音系数由下式计算：
α＝1-|γ|2＝1-γr-γi；
式中：
α为吸音系数，γ为法向入射反射因数，γr为反射因数的实部，γi反射因数的虚部，H12为此总声场的传递函数，HI为入射波的传递函数，HR为反射波的传递函数，k0为反射波的传递函数，x1为样品到远的传声器的距离。
根据上述测试方法分别取频率500Hz、1000Hz、2000Hz和4000Hz处的吸音系数，平均吸音系数为各频率吸音系数的平均值，得下表：
从上表的测试结果可以得到：
1)从测试样品1、测试样品2和测试样品3的测试结果获知：随着所述针刺深度的增加，隔音棉的整体吸音系数增加。
2)从测试样品3、测试样品4和测试样品5的测试结果获知：所述针刺角度也会影响材料的吸音性能，当经过针刺角度为45°处理后，隔音棉的整体吸音性能要比针刺角度为90°垂直刺入时高，而当测试样品5经过以针刺角度45°和90°交叉刺入，吸音系数较测试样品3和测试样品4具有有效提升。
3)从测试样品5、测试样品6和测试样品7的测试结果获知：在执行相同改善方法刺入处理后，胶皮层的厚度以及层数对吸音系数没有太大的影响。
4)从测试样品5、测试样品8和测试样品9的测试结果获知：随对正面层的针刺深度的增加，吸音系数增加。
根据上述测试样品及测试结果可以获知，本实施案例提供的一种提升隔音棉性能的改善方法，通过预设针刺角度以及针刺深度进行对隔音棉进行针刺，可以有效地提升隔音棉的吸音性能。
另一方面，实施案例还提供了一种隔音棉，具有至少一层用于隔音的发泡材料作为正面层，所述隔音棉为经过上述的一种提升隔音棉性能的改善方法改善以提高所述隔音棉的吸音系数。
所述隔音棉具有正面层-中间层-背面层的三层复合结构和/或发泡材料正面层-胶皮层的两层结构，所述正面层厚度在9mm以上时，经所述改善方法改善后，平均吸音系数≥5.0。
另一方面，实施案例还提供了一种隔音部件，其配置在空调上用于隔音，所述隔音部件包括上述的一种隔音棉。
另一方面，实施案例还提供了一种提升隔音棉性能的改善系统，包括：
针刺阵列模块，具有多个针元件，所述针元件以规则和/或不规则的形态平行排布，且配置成多个针元件的尖端处于同一水平面；
参数预设模块，用于设定所述针刺阵列模块以预设针刺角度及预设针刺深度刺入所述隔音棉的正面层；
执行控制模块，用于根据参数预设模块以预设针刺角度及预设针刺深度执行控制指令，所述控制指令包括控制所述针刺阵列模块的刺入形式及刺入次数。
另一方面，实施案例还提供了一种提升隔音棉性能的改善装置，包括存储器和处理器，所述处理器通过调用所述存储器中存储的控制程序，以执行上述的一种提升隔音棉性能的改善方法。
上述披露的仅为本发明优选实施例的一种或多种，用于帮助理解技术方案的发明构思，并非对本发明作其他形式的限制，所属领域的技术人员依据本发明所限定特征作出其他等同或惯用手段的置换方案，仍属于本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种提升隔音棉性能的改善方法，其特征在于，包括：
配置针刺阵列；
所述针刺阵列朝向所述隔音棉的正面层以预设针刺角度刺入预设针刺深度以提升所述隔音棉的吸音系数。
2.根据权利要求1所述的一种提升隔音棉性能的改善方法，其特征在于，所述配置针刺阵列，包括：
将多个针元件以规则和/或不规则的形态排布，配置成多个针元件的尖端处于同一水平面的针刺阵列；
相邻针元件之间的间距为1-5mm。
3.根据权利要求1所述的一种提升隔音棉性能的改善方法，其特征在于：所述针刺阵列朝向所述隔音棉的正面层以预设针刺角度刺入预设针刺深度，包括：
所述针刺阵列配置在所述隔音棉具有正面层的一侧，且针刺尖端所处的水平面与所述正面层表面平行；
所述针元件与所述正面层的表面形成针刺角度，所述针刺角度为45°-90°。
4.根据权利要求1所述的一种提升隔音棉性能的改善方法，其特征在于：所述针刺阵列朝向所述隔音棉的正面层以预设针刺角度刺入预设针刺深度，包括：
所述针刺阵列以交叉形式刺入所述正面层至少两次；
通过针刺阵列以第一预设针刺角度沿着针元件轴心方向刺入所述正面层；
沿着刺入路径拔出后，再以第二预设针刺角度沿着针元件轴心方向刺入所述正面层；
其中两次的刺入路径形成交叉刺入夹角，所述交叉刺入角度均小于90°。
5.根据权利要求1所述的一种提升隔音棉性能的改善方法，其特征在于：所述针刺阵列朝向所述隔音棉的正面层以预设针刺角度刺入预设针刺深度，包括：
所述针刺阵列朝向所述正面层刺入预设针刺深度，所述针刺深度为刺入时针刺阵列尖端所处的水平面与所述正面层表面的距离，距离为所述正面层厚度的30-70％；
沿着刺入路径拔出所述针刺阵列以使所述隔音棉具有提升吸音系数的改善结构。
6.一种提升隔音棉性能的改善系统，其特征在于，包括：
针刺阵列模块，具有多个针元件，所述针元件以规则和/或不规则的形态平行排布，且配置成多个针元件的尖端处于同一水平面；
参数预设模块，用于设定所述针刺阵列模块以预设针刺角度及预设针刺深度刺入所述隔音棉的正面层；
执行控制模块，用于根据参数预设模块以预设针刺角度及预设针刺深度执行控制指令，所述控制指令包括控制所述针刺阵列模块的刺入形式及刺入次数。
7.一种提升隔音棉性能的改善装置，其特征在于：包括存储器和处理器，所述处理器通过调用所述存储器中存储的控制程序，以执行如权利要求1-5中任一项所述的一种提升隔音棉性能的改善方法。
8.一种隔音棉，具有至少一层用于隔音的发泡材料作为正面层，其特征在于：所述隔音棉为经过如权利要求1-5任一项所述的改善方法改善以提高所述隔音棉的吸音系数。
9.根据权利要求8所述的一种隔音棉，其特征在于：所述隔音棉具有正面层-中间层-背面层的三层复合结构和/或发泡材料正面层-胶皮层的两层结构，所述正面层厚度为9mm以上，其平均吸音系数≥5.0，所述平均吸音系数为声源在500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz处测试所得的吸音系数平均值。
10.一种隔音部件，其配置在空调上用于隔音，其特征在于：所述隔音部件包括权利要求8-9中任一项所述的隔音棉。
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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 | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220325 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |