CN114873984B - 一种中低频吸音材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中低频吸音材料及其制备方法,涉及吸音降噪技术领域。本发明制备的中低频吸音材料包括有包括:漂珠2.6~2.9份,增强剂0.1~0.2份,粘结剂1.0~2.0份,固化剂0.1~0.2份。通过羟基纤维素、改性硅酸钠、B型改性硅酸钠固化剂能有效地将漂珠粘结在一起形成降噪工程应用中所需的吸音构件。本发明专利所制备的中低频吸音材料具有取材方便、制作简便、成本低廉、中低频吸音效果好,适用于石油石化、电力冶金、交通能源等各个领域的噪声治理。
Description
技术领域
本发明涉及吸音降噪技术领域,具体涉及一种中低频吸音材料及其制备方法。
背景技术
目前,一方面我国每年热电厂合计产生4亿吨左右电煤燃烧后的矿渣,由于没有合适的用途,这些矿渣带来了严重的环境问题。另一方面,随着环保意识的不断提高,人们对中低频噪声污染危害更加关注,亟需寻找新的中低频吸音材料。
电煤燃烧的温度通常超过1600摄氏度,充分燃烧后的电煤自然形成大量的漂珠,这些漂珠是一种粉煤灰空心球,由于能漂浮于水面被称为漂珠。采用合适目数的筛网便可轻易从矿渣中获得所需粒径的漂珠,其具有质轻、全孔或半孔、粒径0.1mm至3mm、耐温超过1600摄氏度、完全环保等特点。如将多孔的漂珠聚合在一起则能形成满足一定性能的多孔吸音结构,有望解决传统的吸音材料存在造价高、不环保、不耐高温或对中低频噪声吸音效果不明显等局限性。
发明内容
针对现有技术中吸音材料造价高、不环保、不耐高温、对中低频噪声吸音效果不明显的问题,本发明提供一种中低频吸音材料及其制备方法,其目的在于:降低吸音材料的制造成本,同时提高其耐高温性能和环保性能,并提高对中低频噪声的吸音效果,同时实现漂珠的废物利用。
本发明采用的技术方案如下:
一种中低频吸音材料,以重量份计,包括:漂珠2.6~2.9份,增强剂0.1~0.2份,粘结剂1.0~2.0份,固化剂0.1~0.2份。
进一步的,所述增强剂为羟基纤维素;所述粘结剂为改性硅酸钠,所述固化剂为与改性硅酸钠配套的B型改性硅酸钠固化剂。
进一步的,以重量份计,所述漂珠包括A型漂珠0.6~0.7、B型漂珠1.0~1.1份以及C型漂珠1.0~1.1份。
进一步的,所述漂珠为球形多孔结构,所述A型漂珠的粒径为1.0~2.5mm,所述B型漂珠的粒径为0.5~0.8mm,所述C型漂珠的粒径为0.01~0.03mm。粒径为0.1~2.5mm。
采用该优选技术方案后,可以形成更加有效的多孔迷宫结构。
本发明还提供一种中低频吸音材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:对制备所述吸音材料需要使用的工具进行清洗并干燥;
步骤二:称取A型漂珠0.6~0.7份、B型漂珠1.0~1.1份以及C型漂珠1.0~1.1份,搅拌均匀,形成漂珠混合物;
步骤三:称取0.1~0.2份羟基纤维素,加入到漂珠混合物中,搅拌均匀;
步骤四:称取1.0~2.0份改性硅酸钠,加入到步骤三得到的混合物中,搅拌均匀后静置15~20秒钟;
步骤五:称取0.1~0.2份B型改性硅酸钠固化剂,加入到步骤四得到的混合物中,搅拌均匀后静置5~10秒钟;
步骤六:将模具固定并校准后放置在垫片上,将步骤五得到的混合物均匀填充至模具中,然后在模具顶部放置盖板,并对盖板施加不超过5N的压力;
步骤七:在温度不低于15摄氏度、湿度不超过85%的环境中静置2~3分钟后拆除模具,得到表面干燥的吸音材料;
步骤八:对表面干燥的吸音材料进行干燥处理,得到成品中低频吸音材料。
进一步的,步骤一中,采用浓度为95%的工业酒精对工具进行清洗。
进一步的,使用功率为145W的手持分散机进行搅拌。
采用该优选方案后,使用此功率的分散机不会破坏以上三种粒径的漂珠结构。
进一步的,步骤八中,干燥的条件为:在温度不低于15摄氏度、湿度不超过85%、自然通风的环境下静置24小时,或者采用80摄氏度烘烤半小时。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1.拓宽了漂珠废物利用途径,减少了漂珠带来的环境污染问题。
2.本发明制备的得到的吸音材料具有对中低频噪声吸音系数高达0.76,与现有技术中常用的吸音材料玻璃棉(在中低频段噪声吸音系数通常低于0.3)相比,具有更加优异的吸音性能,而且更加环保。
3.本发明制备的吸音材料具有制造成本低廉、易操作、制造全过程无污染等特性。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
图1是各实施例在不同频率下的吸声系数曲线图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合图1对本发明作详细说明。
实施例1
一种中低频吸音材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:试验前15分钟,使用浓度为95%的工业酒精对所有模具、垫片、手持分散机搅拌头、容器进行清洗,清洗后使用毛巾将残留的酒精擦拭干净;
步骤二:使用精密天平称取A型漂珠:0.70份,B型漂珠:1.00份,C型漂珠:1.00份,其后,使用功率为145W的手持分散机将三种漂珠均匀搅拌形成漂珠混合物(在试验容器外用阿拉伯数字分别标注试样);
步骤三:使用精密天平称取0.20份羟基纤维素,其后,将羟基纤维素加入试样容器漂珠混合物中,最后,用功率为145W的手持分散机搅拌均匀;
步骤四:使用精密天平称取2.00份改性硅酸钠,其后,将改性硅酸钠加入步骤三工序中获得的漂珠和羟基纤维素混合物中,最后,用功率为145W的手持分散机搅拌均匀后静置20秒钟;
步骤五:使用精密天平称取0.20份B型改性硅酸钠固化剂,其后,将固化剂加入步骤四所得的混合物,最后,用功率为145W的手持分散机搅拌均匀,静置10秒钟;
步骤六:将晾干后的模具(本实施例采用内径为110mm和35mm两种不同规格的模具)分别用螺栓固定并校准,保证模具形成的圆柱体的精度在±2mm以内,将两种不同规格的模具分别放置在厚度为5mm、直径为110mm以及厚度为5mm、直径为35mm的不锈钢金属垫片上;
步骤七:将步骤五所得的混合物填充至安装好的模具中,用橡胶棒轻压、搅实,后用刀具将混合物表面切削平整,使得混合物均匀分布在成型模具中;
步骤八:在模具顶部分别放置厚度为5mm、直径为110mm以及厚度为5mm、直径为35mm的不锈钢金属盖板;
步骤九:在模具不锈钢金属盖板上放置不超过重量为500克的砝码;
步骤十:在温度不低于15摄氏度、湿度不超过85%的环境中静置3分钟后拆除模具,样件已然表干;
步骤十一:温度不低于15摄氏度、湿度不超过85%、自然通风的环境,24小时后以上样件可自然干燥;亦可采用80摄氏度烘烤半小时;
步骤十二:使用上述方法制作不同直径的试样各6件(测试时选用5件,分别备用一件)。
实施例2:
一种中低频吸音材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:试验前15分钟,使用浓度为95%的工业酒精对所有模具、垫片、手持分散机搅拌头、容器进行清洗,清洗后使用毛巾将残留的酒精擦拭干净;
步骤二:使用精密天平称取A型漂珠:0.60份,B型漂珠:1.10份,C型漂珠:1.00份,其后,使用功率为145W的手持分散机将三种漂珠均匀搅拌形成漂珠混合物(在试验容器外用阿拉伯数字分别标注试样);
步骤三:使用精密天平称取0.20份羟基纤维素,其后,将羟基纤维素加入试样容器漂珠混合物中,最后,用功率为145W的手持分散机搅拌均匀;
步骤四:使用精密天平称取2.00份改性硅酸钠,其后,将改性硅酸钠加入步骤三工序中获得的漂珠和羟基纤维素混合物中,最后,用功率为145W的手持分散机搅拌均匀后静置20秒钟;
步骤五:使用精密天平称取0.20份B型改性硅酸钠固化剂,其后,将固化剂加入步骤四所得的混合物,最后,用功率为145W的手持分散机搅拌均匀,静置10秒钟;
步骤六:将晾干后的模具(本实施例采用内径为110mm和35mm两种不同规格的模具)分别用螺栓固定并校准,保证模具形成的圆柱体的精度在±2mm以内,将两种不同规格的模具分别放置在厚度为5mm、直径为110mm以及厚度为5mm、直径为35mm的不锈钢金属垫片上;
步骤七:将步骤五所得的混合物填充至安装好的模具中,用橡胶棒轻压、搅实,后用刀具将混合物表面切削平整,使得混合物均匀分布在成型模具中;
步骤八:在模具顶部分别加上厚度为5mm、直径为110mm以及厚度为5mm、直径为35mm的不锈钢金属盖板;
步骤九:在模具不锈钢金属盖板上放置不超过重量为500克的砝码;
步骤十:在温度不低于15摄氏度、湿度不超过85%的环境中静置3分钟后拆除模具,样件已然表干;
步骤十一:温度不低于15摄氏度、湿度不超过85%、自然通风的环境,24小时后以上样件可自然干燥;亦可采用80摄氏度烘烤半小时;
步骤十二:使用上述方法制作不同直径的试样各6件(测试时选用5件,分别备用一件)。
实施例3:
一种中低频吸音材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:试验前15分钟,使用浓度为95%的工业酒精对所有模具、垫片、手持分散机搅拌头、容器进行清洗,清洗后使用毛巾将残留的酒精擦拭干净;
步骤二:使用精密天平称取A型漂珠:0.60份,B型漂珠:1.00份,C型漂珠:1.10份,其后,使用功率为145W的手持分散机将三种漂珠均匀搅拌形成漂珠混合物(在试验容器外用阿拉伯数字分别标注试样);
步骤三:使用精密天平称取0.20份羟基纤维素,其后,将羟基纤维素加入试样容器漂珠混合物中,最后,用功率为145W的手持分散机搅拌均匀;
步骤四:使用精密天平称取2.00份改性硅酸钠,其后,将改性硅酸钠加入步骤三工序中获得的漂珠和羟基纤维素混合物中,最后,用功率为145W的手持分散机搅拌均匀后静置20秒钟;
步骤五:使用精密天平称取0.20份B型改性硅酸钠固化剂,其后,将固化剂加入步骤四所得的混合物,最后,用功率为145W的手持分散机搅拌均匀,静置10秒钟;
步骤六:将晾干后的模具(本实施例采用内径为110mm和35mm两种不同规格的模具)分别用螺栓固定并校准,保证模具形成的圆柱体的精度在±2mm以内,将模具分别放置在厚度为5mm、直径为110mm和厚度为5mm、直径为35mm的不锈钢金属垫片上;
步骤七:将步骤五所得的混合物填充至安装好的模具中,用橡胶棒轻压、搅实,后用刀具将混合物表面切削平整,使得混合物均匀分布在成型模具中;
步骤八:在模具顶部分别加上厚度为5mm、直径为110mm以及厚度为5mm、直径为35mm的不锈钢金属盖板;
步骤九:在模具不锈钢金属盖板上放置不超过重量为500克的砝码;
步骤十:在温度不低于15摄氏度、湿度不超过85%的环境中静置3分钟后拆除模具,样件已然表干;
步骤十一:温度不低于15摄氏度、湿度不超过85%、自然通风的环境,24小时后以上样件可自然干燥;亦可采用80摄氏度烘烤半小时。
步骤十二:使用上述方法制作不同直径的试样各6件(测试时选用5件,分别备用一件)。
实施例4:
一种中低频吸音材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:试验前15分钟,使用浓度为95%的工业酒精对所有模具、垫片、手持分散机搅拌头、容器进行清洗,清洗后使用毛巾将残留的酒精擦拭干净;
步骤二:使用精密天平称取A型漂珠:0.60份,B型漂珠:1.05份,C型漂珠:1.05份,其后,使用功率为145W的手持分散机将三种漂珠均匀搅拌形成漂珠混合物(在试验容器外用阿拉伯数字分别标注试样);
步骤三:使用精密天平称取0.20份羟基纤维素,其后,将羟基纤维素加入试样容器漂珠混合物中,最后,用功率为145W的手持分散机搅拌均匀;
步骤四:使用精密天平称取2.00份改性硅酸钠,其后,将改性硅酸钠加入步骤三工序中获得的漂珠和羟基纤维素混合物中,最后,用功率为145W的手持分散机搅拌均匀后静置20秒钟;
步骤五:使用精密天平称取0.20份B型改性硅酸钠固化剂,其后,将固化剂加入步骤四所得的混合物,最后,用功率为145W的手持分散机搅拌均匀,静置10秒钟;
步骤六:将晾干后的模具(本实施例采用内径为110mm和35mm两种不同规格的模具)用螺栓固定并校准,保证模具形成的圆柱体的精度在±2mm以内,将模具分别放置在厚度为5mm、直径为110mm和厚度为5mm、直径为35mm的不锈钢金属垫片上;
步骤七:将步骤五所得的混合物填充至安装好的模具中,用橡胶棒轻压、搅实,后用刀具将混合物表面切削平整,使得混合物均匀分布在成型模具中;
步骤八:在模具顶部分别加上厚度为5mm、直径为110mm以及厚度为5mm、直径为35mm的不锈钢金属盖板;
步骤九:在模具不锈钢金属盖板上放置不超过重量为500克的砝码;
步骤十:在温度不低于15摄氏度、湿度不超过85%的环境中静置3分钟后拆除模具,样件已然表干;
步骤十一:温度不低于15摄氏度、湿度不超过85%、自然通风的环境,24小时后以上样件可自然干燥;亦可采用80摄氏度烘烤半小时;
步骤十二:使用上述方法制作不同直径的试样各6件(测试时选用5件,分别备用一件)。
对每一件试样进行中低频吸音性能测试,并取5次测试数据的平均值,作为该实施例最后的吸音数据。其中,本发明测试平台采用丹麦BK型阻抗管套件,测试标准采用GB/T18696-1-2004声学阻抗管中吸声系数和声阻抗的测量第1部分驻波比法,测试结果如图1所示。
从本次试验结果可知:实施例2在频率为400Hz左右时的吸音性能更佳,并且在频率为1500Hz或4500Hz左右时也有优异的吸音表现。试验中通过改变A型漂珠、B型漂珠和C型漂珠的份数并使用适当配比的硅酸钠和羟基纤维素将不同粒径的漂珠混合物粘结在一起从而改善吸声材料对中低频的吸声性能,其中,添加羟基纤维素的目的是增强漂珠之间的结合力,进一步的在漂珠颗粒之间形成大小不一且相对牢固的孔洞。当噪声进入具有微孔结构的漂珠以及漂珠之间的孔洞时会引起洞内空气振动,从而将一部分声能转换为动能,达到削弱或降低声能的目标。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术方案构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。
Claims (5)
1.一种中低频吸音材料,其特征在于,以重量份计,包括:漂珠2.6~2.9份,增强剂0.1~0.2份,粘结剂1.0~2.0份,固化剂0.1~0.2份;
所述增强剂为羟基纤维素;所述粘结剂为改性硅酸钠,所述固化剂为与改性硅酸钠配套的B型改性硅酸钠固化剂;
以重量份计,所述漂珠包括A型漂珠0.6~0.7、B型漂珠1.0~1.1份以及C型漂珠1.0~1.1份;
所述漂珠为球形多孔结构,所述A型漂珠的粒径为1.0~2.5mm,所述B型漂珠的粒径为0.5~0.8mm,所述C型漂珠的粒径为0.01~0.03mm。
2.权利要求1所述中低频吸音材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:对制备所述吸音材料需要使用的工具进行清洗并干燥;
步骤二:称取A型漂珠0.6~0.7份、B型漂珠1.0~1.1份以及C型漂珠1.0~1.1份,搅拌均匀,形成漂珠混合物;
步骤三:称取0.1~0.2份羟基纤维素,加入到漂珠混合物中,搅拌均匀;
步骤四:称取1.0~2.0份改性硅酸钠,加入到步骤三得到的混合物中,搅拌均匀后静置15~20秒钟;
步骤五:称取0.1~0.2份B型改性硅酸钠固化剂,加入到步骤四得到的混合物中,搅拌均匀后静置5~10秒钟;
步骤六:将模具固定并校准后放置在垫片上,将步骤五得到的混合物均匀填充至模具中,然后在模具顶部放置盖板,并对盖板施加压力;
步骤七:在温度不低于15摄氏度、湿度不超过85%的环境中静置2~3分钟后拆除模具,得到表面干燥的吸音材料;
步骤八:对表面干燥的吸音材料进行干燥处理,得到成品中低频吸音材料。
3.权利要求2所述的一种中低频吸音材料的制备方法,其特征在于,步骤一中,采用浓度为95%的工业酒精对工具进行清洗。
4.权利要求2所述的一种中低频吸音材料的制备方法,其特征在于,使用功率为145 W的手持分散机进行搅拌。
5.权利要求2所述的一种中低频吸音材料的制备方法,其特征在于,步骤八中,干燥的条件为:在温度不低于15摄氏度、湿度不超过85%、自然通风的环境下静置24小时,或者采用80摄氏度烘烤半小时。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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