CN115074915A - 湖羊毛纤维/panof纤维阻燃吸声材料及其制备方法 - Google Patents

湖羊毛纤维/panof纤维阻燃吸声材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115074915A
CN115074915A CN202110869734.3A CN202110869734A CN115074915A CN 115074915 A CN115074915 A CN 115074915A CN 202110869734 A CN202110869734 A CN 202110869734A CN 115074915 A CN115074915 A CN 115074915A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fiber
sound
wool
panof
flame
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.)
Pending
Application number
CN202110869734.3A
Other languages
English (en)
Inventor
陈益人
马晟晟
陈梦莹
孙明祥
邹汉涛
曹新旺
刘泠杉
李圣雨
代春鹏
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.)
Wuhan Textile University
Original Assignee
Wuhan Textile University
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 Wuhan Textile University filed Critical Wuhan Textile University
Priority to CN202110869734.3A priority Critical patent/CN115074915A/zh
Publication of CN115074915A publication Critical patent/CN115074915A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D04H1/43835—Mixed fibres, e.g. at least two chemically different fibres or fibre blends
    • 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
    • D04H1/4266—Natural fibres not provided for in group D04H1/425
    • 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
    • D04H1/43—Acrylonitrile 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
    • D04H1/40—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
    • D04H1/44—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 the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46—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 the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

本发明涉及一种湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料及其制备方法，湖羊毛纤维具有明显的髓质层，髓腔的多孔结构使湖羊毛纤维具备较好的吸声性能。湖羊毛纤维具有一定的阻燃性。PANOF纤维是聚丙烯腈预氧化纤维，PANOF纤维表面凹凸不平的沟壑，对声能具有损耗效果，其极限氧指数可高达45％。利用针刺和缩绒工艺使纤维之间相互缠绕形成纤维网层，通过控制材料的厚度、面密度、混纺比、材料结构和缩绒工艺，在材料中形成复杂的通道，增加声波与材料的摩擦碰撞。本发明提供的吸声材料工艺简单、吸声效果好、有良好的尺寸稳定性、阻燃性能好。本发明为湖羊毛纤维的开发利用提供了一种良好的途径。

Description

湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料及其制备方法
技术领域
本发明属于阻燃吸声材料领域，特别涉及一种湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料及其制备方法。
背景技术
湖羊是我国独有的羔皮绵羊品种，也是世界上少有的白色羔皮多胎品种。2014年“湖州湖羊”获得国家农产品地理保护标志。2018年华中农业大学姜勋平教授调研了湖北省233个养殖单位，发现养殖数量明显增加。据湖州市农业农村局，2019年，湖州市湖羊饲养量达80万只以上。作为2020年畜牧产业扶贫项目之一，新疆墨玉县重点推进多胎羊适度规模养殖繁育技术示范推广、湖羊种羊繁育与推广、湖羊养殖综合技术示范。此外广西大化、新疆柯坪等多地湖羊扶贫产业核心示范场养殖规模不断壮大，农村家庭小规模养殖逐日增多。如今已经基本形成了养殖、育种、羊肉、皮革制品、裘皮服装等相关产业链。湖羊养殖规模不断壮大，但由于湖羊毛纤维品质不高，不合适纺制中高等级的羊毛纱线，导致湖羊毛的收购价格较低，甚至出现被直接丢弃的现象。湖羊毛一直未能得到进一步开发利用，这是对天然资源一种极大的浪费。
噪声问题成为全社会共同关注的热点话题。根据2020年《中国环境噪声污染防治报告》显示，2019年全国发布的有关于防治噪声污染方面的法则、规章以及文件等共计332份。在“12369环保举报联网管理平台”上关于噪声的投诉占比约为38.1％，较2018年同比增长2.6％，排在各类型污染要素的第2位，大气污染排在第1位。因此，因此改善噪声污染已经引起了广泛关注。吸声是改善和减低噪声的重要措施之一。
目前主要有两种吸声方式，一是共振吸声，在传播过程中声波在结构体内产生共振，达到声能转化或衰减的目的。二是多孔吸声，声波通过多孔结构进入材料内部，在传播过程中声能在材料内部逐渐消耗。由于纤维与纤维之间存在孔隙，利于声波的进入与衰减。并且生产成本较低，成型较简单，因此纤维类吸声材料在声学材料市场的占有率很高。
非织造布因其具有天然的网状结构、优良的多孔性、柔软性及弹性等特点，非常适合用来做吸声材料。非织造布占纤维类吸声材料的主导地位，其中非织造布与聚合物的复合体最常用，同时加入高效降噪的材料，吸声效果更好。近年来用羊毛通过非织造工艺制备吸声材料也越来越多。李长伟等将羊毛与乙烯-醋酸乙烯(EVA)复合，通过热压成型制备出的吸声材料具有良好的吸声性能，且低中频段吸声性能尤为突出，当声波频率为1000Hz时，吸声系数可达90％。江苏科博世采用羊毛下脚料制备KPS羊毛吸声绝热建筑材料，具有优异的吸声性能和防火阻燃性能。Qui H等以粗毛为原料，通过热压成型制备羊毛毡，发现羊毛毡具有良好的吸声性能，高频吸声性能优于低频吸声性能。陈益人等用湖羊毛纤维及湖羊毛与低熔点纤维混合制备吸声材料，探讨了面密度、厚度和孔径对吸声性能的影响，测试结果表面当频率超过2500Hz时，湖羊毛针刺非织造布的吸声系数大于0.20，具备吸声功能。以上这些研究表明羊毛纤维具备吸声的功能。这些吸声材料的制备大多数用的热压成型的方式，工艺相对复杂，材料吸声效果一般，对材料的阻燃性也没有进行有效探讨。陈益人等采用湖羊毛纤维用针刺成型的方式制备吸声材料，并对结构性能进行了初步探究，制备方案为采用纯湖羊毛针刺成型以及湖羊毛和低熔点纤维混纺针刺成型，发现纯湖羊毛针刺材料的吸声效果好于湖羊毛和低熔点纤维混纺针刺材料的吸声效果，但两种材料的吸声效果均不理想；另外没有考虑材料的阻燃功能。
为了解决以上问题，结合湖羊毛的结构性能，开发一种成本低、绿色环保、吸声性能优良、具备阻燃功能的吸声材料是提高湖羊附加价值，保护天然资源不被浪费的有效途径。
发明内容
本发明的所要解决的技术问题是提供一种湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将湖羊毛和PANOF纤维进行混合铺网，并针刺成型得到针刺成型材料，所述针刺成型材料中湖羊毛的质量分数为10-80％，PANOF纤维的质量分数为20-90％；
步骤2、将针刺成型材料进行缩绒处理，得到湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料。
进一步的，所述步骤1中，混合铺网和针刺成型流程包括以下步骤：对湖羊毛和PANOF纤维称重后进行开清混合并梳理，梳理后进行铺网，铺网完成后进行预针刺，预针刺后主针刺，主针刺后最终成型得到针刺成型材料。
进一步的，所述湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料的厚度为4.5-5mm，面密度350-450g/m2。
进一步的，所述湖羊毛纤维为8-18个月的湖羊毛。
羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料，由上述方法制备得到。
本发明的有益效果为：(1)本发明采用一直未能开发利用的湖羊毛纤维来制备吸声材料，原料价格低廉、绿色环保，保护天然资源不被浪费。湖羊毛纤维具有明显的髓质层，髓质层为疏松的多孔结构，多孔结构由疏松连接的细胞和气泡组成，气泡内有空气。声波在穿过湖羊毛吸声材料时，一部分在纤维之间，带动周围的空气与纤维发生摩擦，将声能转换成热能，而纤维之间孔隙大小不一，热量不均衡，会进行热传递而消耗掉，另一部分在腔毛内部，带动髓质层内的空气与纤维内壁发生摩擦、碰撞，这一部分声能也转换成热能消耗掉。湖羊毛的极限氧指数约为25％，除优良的吸声性能外，湖羊毛还具有一定的阻燃性。
(2)本发明采用的另一种原料为PANOF纤维，PANOF纤维是聚丙烯腈预氧化纤维。PANOF纤维呈圆形且；纤维表面有明显凹凸不平及无规则的凹槽、粗糙度高、比表面积较大。当声波进入吸声材料与PANOF纤维接触时，声波与PANOF纤维的接触面积较大，有利于声能转换成热能损耗掉。PANOF纤维具有人工赋予的卷曲，相比湖羊毛的天然卷曲更均匀、卷曲度更高，使得吸声材料的成网更加均匀、孔径更小，提升吸声效果。PANOF纤维的极限氧指数高达45％，赋予吸声材料良好的阻燃性能。
(3)利用针刺和缩绒工艺使两种纤维之间相互缠绕形成纤维网层，通过控制材料的厚度、面密度、混纺比、材料结构和缩绒工艺，在材料中形成复杂的通道，增加声波与材料的摩擦碰撞。当声波频率为500Hz时，湖羊毛纤维/PANOF纤维吸声材料的吸声系数超过20％。随着频率的升高，湖羊毛纤维/PANOF纤维吸声材料的吸声系数随之增加，当声波频率达到3000Hz时，吸声系数超过60％，当声波频率达到5000Hz时，吸声系数超过70％，当声波频率达到6000Hz时，吸声系数超过80％。湖羊毛纤维/PANOF纤维吸声材料的燃烧性能符合阻燃标准。水平燃烧速度为A-0mm/min，垂直燃烧速度均为0mm/min；15s火焰处理之后，离开火焰自动熄灭，无滴落现象。本发明提供的吸声阻燃材料工艺简单、绿色环保、性价比高、吸声效果好、有良好的尺寸稳定性、阻燃性能好。本发明为湖羊毛纤维的开发利用提供了一种良好的途径。
附图介绍
图1为实施例1的阻燃吸声材料照片；
图2为实施例1的阻燃吸声材料500倍电镜图；
图3为实施例1的阻燃吸声材料水平燃烧后照片；
图4为实施例1的阻燃吸声材料垂直燃烧后照片；
图5为实施例2的阻燃吸声材料照片；
图6为实施例2的阻燃吸声材料500倍电镜图；
图7为实施例2的阻燃吸声材料水平燃烧后照片；
图8为实施例2的阻燃吸声材料垂直燃烧后照片；
图9为实施例3的阻燃吸声材料照片；
图10为实施例3的阻燃吸声材料500倍电镜图；
图11为实施例3的阻燃吸声材料水平燃烧后照片；
图12为实施例3的阻燃吸声材料垂直燃烧后照片；
图13为实施例4的阻燃吸声材料照片；
图14为实施例4的阻燃吸声材料500倍电镜图；
图15为实施例4的阻燃吸声材料水平燃烧后照片；
图16为实施例4的阻燃吸声材料垂直燃烧后照片；
图17为实施例5的阻燃吸声材料照片；
图18为实施例5的阻燃吸声材料500倍电镜图；
图19为实施例5的阻燃吸声材料水平燃烧后照片；
图20为实施例5的阻燃吸声材料垂直燃烧后照片；
图21为实施例6的阻燃吸声材料照片；
图22为实施例6的阻燃吸声材料水平燃烧后照片；
图23为实施例6的阻燃吸声材料垂直燃烧后照片；
图24为湖羊毛横截面电镜(1500倍)；
图25为PANOF纤维的扫描电镜图(5000倍)。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：一种湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料的制备(70/30混合针刺型)
第一步，选择一岁左右的湖羊毛，开松除杂，以去除纤维中的砂土、粪便以及其他异性纤维；然后洗毛，去除羊毛纤维上附着的油脂、砂土、汗垢。洗毛工艺为：一槽(清水，温度50℃，时间3min)→二槽(温度60℃，0.1％中性洗涤剂和0.5％元明粉)→三槽(温度60℃，0.08％中性洗涤剂和0.4％元明粉)→四槽(清水，温度50℃，时间3min)→五槽(清水，温度50℃，时间3min)；
第二步，选择70％洗净的湖羊毛纤维和30％的PANOF纤维混合开松，其针刺工艺流程为：原料称重→开清混合→梳理→铺网→成网→预针刺→主针刺→成型；
第三步，将获得的针刺成型材料放入缩绒机中，40℃清水浸泡10-15min，然后开缩绒机进行缩绒，缩绒剂浓度为0.05％，初始温度40℃时间15-20min，再常温清水漂洗两次，脱水烘干。材料最佳结构参数为厚度4.5-5mm，面密度350-450g/m2之间。
当声波频率为500Hz时，材料的吸声系数达到0.25；当声波频率为2000Hz时，材料的吸声系数达到0.36；当声波频率达到3000Hz时，吸声系数达到0.68，当声波频率达到5000Hz时，吸声系数达到0.80，当声波频率达到6000Hz时，吸声系数达到0.85。
70/30型吸声材料的燃烧性能符合阻燃标准。水平燃烧速度为A-0mm/min，垂直燃烧速度均为0mm/min；15s火焰处理之后，离开火焰即停止燃烧，无滴落现象。
70/30型吸声材料的成品图见图1；70/30型吸声材料的电镜图见图2(500倍)；70/30型吸声材料的水平燃烧测试图见图3；70/30型吸声材料的垂直燃烧测试图见图4。
实施例2：一种湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料的制备(80/20混合针刺型)
第一步，选择一岁左右的湖羊毛，开松除杂，以去除纤维中的砂土、粪便以及其他异性纤维；然后洗毛，去除羊毛纤维上附着的油脂、砂土、汗垢。洗毛工艺为：一槽(清水，温度50℃，时间3min)→二槽(温度60℃，0.1％中性洗涤剂和0.5％元明粉)→三槽(温度60℃，0.08％中性洗涤剂和0.4％元明粉)→四槽(清水，温度50℃，时间3min)→五槽(清水，温度50℃，时间3min)；
第二步，选择80％洗净的湖羊毛纤维和20％的PANOF纤维混合开松，其针刺工艺流程为：原料称重→开清混合→梳理→铺网→成网→预针刺→主针刺→成型；
第三步，将获得的针刺成型材料放入缩绒机中，40℃清水浸泡10-15min，然后开缩绒机进行缩绒，缩绒剂浓度为0.05％，初始温度40℃时间15-20min，再常温清水漂洗两次，脱水烘干。材料最佳结构参数为厚度4.5-5mm，面密度350-450g/m2之间。
当声波频率为500Hz时，材料的吸声系数达到0.23；当声波频率为2000Hz时，材料的吸声系数达到0.34；当声波频率达到3000Hz时，吸声系数达到0.62；当声波频率达到5000Hz时，吸声系数达到0.77；当声波频率达到6000Hz时，吸声系数达到0.83。
80/20型吸声材料的燃烧性能符合阻燃标准。水平燃烧速度为A-0mm/min，垂直燃烧速度均为0mm/min；15s火焰处理之后，离开火焰即停止燃烧，无滴落现象。
80/20型吸声材料的成品图见图5；80/20型吸声材料的电镜图见图6(500倍)；80/20型吸声材料的水平燃烧测试图见图7；80/20型吸声材料的垂直燃烧测试图见图8。
实施例3：一种湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料的制备(90/10混合针刺型)
第一步，选择一岁左右的湖羊毛，开松除杂，以去除纤维中的砂土、粪便以及其他异性纤维；然后洗毛，去除羊毛纤维上附着的油脂、砂土、汗垢。洗毛工艺为：一槽(清水，温度50℃，时间3min)→二槽(温度60℃，0.1％中性洗涤剂和0.5％元明粉)→三槽(温度60℃，0.08％中性洗涤剂和0.4％元明粉)→四槽(清水，温度50℃，时间3min)→五槽(清水，温度50℃，时间3min)；
第二步，选择90％洗净的湖羊毛纤维和10％的PANOF纤维混合开松，其针刺工艺流程为：原料称重→开清混合→梳理→铺网→成网→预针刺→主针刺→成型；
第三步，将获得的针刺成型材料放入缩绒机中，40℃清水浸泡10-15min，然后开缩绒机进行缩绒，缩绒剂浓度为0.05％，初始温度40℃时间15-20min，再常温清水漂洗两次，脱水烘干。材料最佳结构参数为厚度4.5-5mm，面密度350-450g/m2之间。
当声波频率为500Hz时，材料的吸声系数达到0.22；当声波频率为2000Hz时，材料的吸声系数达到0.34；当声波频率达到3000Hz时，吸声系数达到0.60，当声波频率达到5000Hz时，吸声系数达到0.72，当声波频率达到6000Hz时，吸声系数达到0.82。
90/10型吸声材料的燃烧性能符合阻燃标准。水平燃烧速度为A-0mm/min，垂直燃烧速度均为0mm/min；15s火焰处理之后，离开火焰即停止燃烧，无滴落现象。
90/10型吸声材料的成品图见图9；90/10型吸声材料的电镜图见图10(500倍)；90/10型吸声材料的水平燃烧测试图见图11；90/10型吸声材料的垂直燃烧测试图见图12。
实施例4：一种湖羊毛纤维/PANOF纤维吸声材料的制备(95/5混合针刺型)
第一步，选择一岁左右的湖羊毛，开松除杂，以去除纤维中的砂土、粪便以及其他异性纤维；然后洗毛，去除羊毛纤维上附着的油脂、砂土、汗垢。洗毛工艺为：一槽(清水，温度50℃，时间3min)→二槽(温度60℃，0.1％中性洗涤剂和0.5％元明粉)→三槽(温度60℃，0.08％中性洗涤剂和0.4％元明粉)→四槽(清水，温度50℃，时间3min)→五槽(清水，温度50℃，时间3min)；
第二步，选择95％洗净的湖羊毛纤维和5％的PANOF纤维混合开松，其针刺工艺流程为：原料称重→开清混合→梳理→铺网→成网→预针刺→主针刺→成型；
第三步，将获得的针刺成型材料放入缩绒机中，40℃清水浸泡10-15min，然后开缩绒机进行缩绒，缩绒剂浓度为0.05％，初始温度40℃时间15-20min，再常温清水漂洗两次，脱水烘干。材料最佳结构参数为厚度4.5-5mm，面密度350-450g/m2之间。
当声波频率为500Hz时，材料的吸声系数达到0.20；当声波频率为2000Hz时，材料的吸声系数达到0.31；当声波频率为3000Hz时，吸声系数达到0.60，当声波频率为5000Hz时，吸声系数达到0.71，当声波频率为6000Hz时，吸声系数达到0.80。
95/5型吸声材料的燃烧性能未能达到阻燃标准。水平燃烧时，15s火焰处理之后，离开火焰即停止燃烧，无滴落现象；从烧到第一标线处开始计时为5s，燃烧距离为12mm，根据GB 8410-2006，燃烧速度满足标准要求，为B。垂直燃烧时，15s火焰处理之后，离开火焰继续燃烧，续燃时间为8s，无滴落现象。根据GB/T 32086-2015，其燃烧速度为v1-120 mm/min，大于标准要求的100mm/min。
95/5型吸声材料的成品图见图13；95/5型吸声材料的电镜图见图14(500倍)；95/5型吸声材料的水平燃烧测试图见图15；95/5型吸声材料的垂直燃烧测试图见图16。
实施例5：一种湖羊毛纤维吸声材料的制备(100湖羊毛针刺型)
第一步，选择一岁左右的湖羊毛，开松除杂，以去除纤维中的砂土、粪便以及其他异性纤维；然后洗毛，去除羊毛纤维上附着的油脂、砂土、汗垢。洗毛工艺为：一槽(清水，温度50℃，时间3min)→二槽(温度60℃，0.1％中性洗涤剂和0.5％元明粉)→三槽(温度60℃，0.08％中性洗涤剂和0.4％元明粉)→四槽(清水，温度50℃，时间3min)→五槽(清水，温度50℃，时间3min)；
第二步，采用100％洗净的湖羊毛纤维，原料称重→开松→梳理→铺网→成网→预针刺→主针刺→成型；
第三步，将获得的针刺成型材料放入缩绒机中，40℃清水浸泡10-15min，然后开缩绒机进行缩绒，缩绒剂浓度为0.05％，初始温度40℃时间15min-20，再常温清水漂洗两次，脱水烘干。材料最佳结构参数为厚度4.5-5mm，面密度350-450g/m2之间。
当声波频率为500Hz时，材料的吸声系数达到0.12；当声波频率为2000Hz时，材料的吸声系数达到0.21；当声波频率为3000Hz时，吸声系数达到0.35，当声波频率为5000Hz时，吸声系数达到0.45，当声波频率为6000Hz时，吸声系数达到0.61。
100型吸声材料的燃烧性能未能达到阻燃标准。水平燃烧时，15s火焰处理之后，离开火焰即停止燃烧，且未烧到第一标线处，无滴落现象，根据GB 8410-2006，燃烧速度为A-0mm/min。垂直燃烧时出现大火，15s火焰处理之后，离开火焰继续燃烧，直到试样完全燃完，续燃时间54s，无滴落现象。根据GB/T 32086-2015，其燃烧速度为v2-276 mm/min，远大于标准要求的100mm/min。
100型吸声材料的成品图见图17；100型吸声材料的电镜图见图18(500倍)；100型吸声材料的水平燃烧测试图见图19；100型吸声材料的垂直燃烧测试图见图20。
实施例6：一种湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料的制备(50+50层合针刺型)
第一步，选择一岁左右的湖羊毛，开松除杂，以去除纤维中的砂土、粪便以及其他异性纤维；然后洗毛，去除羊毛纤维上附着的油脂、砂土、汗垢。洗毛工艺为：一槽(清水，温度50℃，时间3min)→二槽(温度60℃，0.1％中性洗涤剂和0.5％元明粉)→三槽(温度60℃，0.08％中性洗涤剂和0.4％元明粉)→四槽(清水，温度50℃，时间3min)→五槽(清水，温度50℃，时间3min)；
第二步，湖羊毛纤维和PANOF纤维分别铺网，将湖羊毛纤维网和PANOF纤维网进行层合，制备成50:50的湖羊毛纤维+PANOF纤维层合针刺布。
第三步，将获得的针刺成型材料放入缩绒机中，40℃清水浸泡10-15min，然后开缩绒机进行缩绒，缩绒剂浓度为0.05％，初始温度40℃时间15-20min，再常温清水漂洗两次，脱水烘干。材料最佳结构参数为厚度4.5-5mm，面密度350-450g/m2之间。
当声波频率为500Hz时，材料的吸声系数达到0.25；当声波频率为2000Hz时，材料的吸声系数达到0.32；当声波频率为3000Hz时，吸声系数达到0.62，当声波频率为5000Hz时，吸声系数达到0.73，当声波频率为6000Hz时，吸声系数达到0.82。
湖羊毛纤维+PANOF纤维层合吸声材料的燃烧性能符合阻燃标准。水平燃烧速度为A-0mm/min，垂直燃烧速度均为0mm/min；15s火焰处理之后，离开火焰自动熄灭，无滴落现象。
50+50型吸声材料的成品图见图21；50+50型吸声材料的水平燃烧测试图见图22；50+50型吸声材料的垂直燃烧测试图见图23。
综上所述，本发明提供了一种湖羊毛/PANOF纤维阻燃吸声材料及其制备方法。如图24和25所示，由于湖羊毛纤维的髓腔为疏松的多孔结构和PANOF纤维表面明显的凹槽和沟壑结构，导致两种纤维本身具备良好的吸声性能，加之两种纤维自有的阻燃性能，因此，用其制备的针刺吸声材料具有良好的吸声效果和阻燃效果。本次吸声材料在声波频率为250Hz时，材料的吸声系数均超过0.10；随着声波频率的增加，吸声系数呈上升趋势，几乎呈线性关系，因此，对中、高频段的声波具有优良的吸声效果。用100％湖羊毛纤维制备的吸声材料效果相对差一些且阻燃性能达不到指标要求。用湖羊毛纤维与PANOF纤维混合针刺或者层合针刺来制备吸声材料，其吸声和阻燃性能都比100％湖羊毛纤维制备的吸声材料的性能好，其中湖羊毛纤维与PANOF纤维混合针刺的性能比湖羊毛纤维与PANOF纤维层合针刺的性能好。随着PANOF纤维含量的增加，湖羊毛/PANOF纤维吸声材料的吸声系数也呈上升趋势且阻燃性能也更好。综合考虑成本与性能，90/10型已经基本满足阻燃吸声性能要求，80/20型的性价比最高。
本发明为保护天然资源不被浪费，为湖羊毛纤维的开发利用提供了一种良好的途径。本发明提供的吸声阻燃材料工艺简单且性能优良，具有极高的产业化价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (7)

1.湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将湖羊毛和PANOF纤维进行混合铺网，并针刺成型得到针刺成型材料，所述针刺成型材料中湖羊毛的质量分数为10-80％，PANOF纤维的质量分数为20-90％；
步骤2、将针刺成型材料进行缩绒处理，得到湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料。
2.根据权利要求1所述的湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料制备方法，其特征在于，所述步骤1中，混合铺网和针刺成型流程包括以下步骤：对湖羊毛和PANOF纤维称重后进行开清混合并梳理，梳理后进行铺网，铺网完成后进行预针刺，预针刺后主针刺，主针刺后最终成型得到针刺成型材料。
3.根据权利要求1所述的湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料制备方法，其特征在于，所述湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料的厚度为4.5-5mm，面密度350-450g/m2。
4.根据权利要求3所述的湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料制备方法，其特征在于，所述湖羊毛纤维为8-18个月的湖羊毛。
5.湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料，其特征在于，由质量分数10-80％湖羊毛纤维和20-90％PANOF纤维采用针刺成型和缩绒加工后制得。
6.根据权利要求5所述的湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料，其特征在于，所述湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料的厚度为4.5-5mm，面密度350-450g/m2。
7.根据权利要求5所述的湖羊毛纤维/PANOF纤维阻燃吸声材料，其特征在于，所述湖羊毛纤维为8-18个月的湖羊毛。
CN202110869734.3A 2021-07-30 2021-07-30 湖羊毛纤维/panof纤维阻燃吸声材料及其制备方法 Pending CN115074915A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110869734.3A CN115074915A (zh) 2021-07-30 2021-07-30 湖羊毛纤维/panof纤维阻燃吸声材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110869734.3A CN115074915A (zh) 2021-07-30 2021-07-30 湖羊毛纤维/panof纤维阻燃吸声材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115074915A true CN115074915A (zh) 2022-09-20

Family

ID=83245867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110869734.3A Pending CN115074915A (zh) 2021-07-30 2021-07-30 湖羊毛纤维/panof纤维阻燃吸声材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115074915A (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1089004A (zh) * 1993-01-01 1994-07-06 李国平 热轧山羊毛贴墙布及其制造方法
DE4316695A1 (de) * 1993-05-14 1994-11-17 Domstift Brandenburg Anwendung von Naturfasern zur Gestaltung von Gebäudefassaden und Oberflächen tragender Konstruktionen
JP2001205725A (ja) * 2000-01-26 2001-07-31 Toyobo Co Ltd 吸音不織布積層構造体
US20040166353A1 (en) * 2002-08-29 2004-08-26 Owens Jerry W. Wool-based textile of flame resistant character and articles formed therefrom
CN102619024A (zh) * 2012-03-14 2012-08-01 江阴中丽碳纤维有限公司 聚丙烯腈预氧化纤维絮片的制备方法
CN103106898A (zh) * 2013-02-01 2013-05-15 东华大学 一种低频吸声针刺非织造复合材料及其制备方法和应用
CN108995329A (zh) * 2018-07-19 2018-12-14 全球能源互联网研究院有限公司 一种吸声毡
CN111038039A (zh) * 2019-12-25 2020-04-21 上海市纺织科学研究院有限公司 汽车用高性能聚酯异形纤维吸音棉
RU198784U1 (ru) * 2020-02-26 2020-07-28 Общество с Ограниченной Ответственностью "Фабрика Нетканых Материалов "Весь Мир" Нетканый огнестойкий иглопробивной материал
CN112430901A (zh) * 2020-12-10 2021-03-02 南通新绿叶非织造布有限公司 一种动车装饰针刺复合材料的制备工艺
RU203790U1 (ru) * 2020-12-09 2021-04-21 Общество с ограниченной ответственностью «Фабрика Нетканых Материалов «Весь Мир» Звукопоглощающий нетканый материал

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1089004A (zh) * 1993-01-01 1994-07-06 李国平 热轧山羊毛贴墙布及其制造方法
DE4316695A1 (de) * 1993-05-14 1994-11-17 Domstift Brandenburg Anwendung von Naturfasern zur Gestaltung von Gebäudefassaden und Oberflächen tragender Konstruktionen
JP2001205725A (ja) * 2000-01-26 2001-07-31 Toyobo Co Ltd 吸音不織布積層構造体
US20040166353A1 (en) * 2002-08-29 2004-08-26 Owens Jerry W. Wool-based textile of flame resistant character and articles formed therefrom
CN102619024A (zh) * 2012-03-14 2012-08-01 江阴中丽碳纤维有限公司 聚丙烯腈预氧化纤维絮片的制备方法
CN103106898A (zh) * 2013-02-01 2013-05-15 东华大学 一种低频吸声针刺非织造复合材料及其制备方法和应用
CN108995329A (zh) * 2018-07-19 2018-12-14 全球能源互联网研究院有限公司 一种吸声毡
CN111038039A (zh) * 2019-12-25 2020-04-21 上海市纺织科学研究院有限公司 汽车用高性能聚酯异形纤维吸音棉
RU198784U1 (ru) * 2020-02-26 2020-07-28 Общество с Ограниченной Ответственностью "Фабрика Нетканых Материалов "Весь Мир" Нетканый огнестойкий иглопробивной материал
RU203790U1 (ru) * 2020-12-09 2021-04-21 Общество с ограниченной ответственностью «Фабрика Нетканых Материалов «Весь Мир» Звукопоглощающий нетканый материал
CN112430901A (zh) * 2020-12-10 2021-03-02 南通新绿叶非织造布有限公司 一种动车装饰针刺复合材料的制备工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李丽君，罗佳妮，唐雨蓉等: "废弃混杂湖羊毛/低熔点纤维针刺非织造布的制备及性能研究", 产业用纺织品, vol. 38, no. 10, pages 19 - 26 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100383307C (zh) 一种木棉絮料的制造方法
CN101509175B (zh) 绿色可完全降解型保暖材料及其生产方法
CN101593515A (zh) 一种吸声降噪材料及其应用
CN101810971B (zh) 一种pbo复合超高温过滤材料的制备方法
KR102005153B1 (ko) 에어로겔 발포층이 형성된 보온재용 부직포 구조체
CN111424369A (zh) 一种梯度结构活性炭纤维吸音毡及其制备方法
CN111254552A (zh) 一种棉毛混纺纱面料及其制备方法
CN111394889A (zh) 一种护理用可降解水刺无纺材料及制备方法
CN115074915A (zh) 湖羊毛纤维/panof纤维阻燃吸声材料及其制备方法
CN102505342A (zh) 一种非织造的纤维海绵及其制造方法
CN105155137A (zh) 一种抗菌环保无缝墙纸用稻草纤维与麻纤维混合无纺布及其制备方法
CN202116924U (zh) 新型阻燃无纺布带
CN105544276B (zh) 一种非织造自清洁阻燃吸音壁纸的制备方法
CN108623959B (zh) 一种中空生物质纤维/高聚物复合吸音材料的制备方法
CN110725066A (zh) 一种火麻纤维床芯的制备方法及火麻纤维床芯
CN110541238A (zh) 一种无纺精干麻针刺毡制造方法
CN107641896A (zh) 一种适用于卫材表层的可降解水刺无纺布制造方法
CN213618801U (zh) 一种便捷式吸油毡
CN212453422U (zh) 一种新型吸声装饰板
CN210881147U (zh) 一种具有保暖功能的毛巾
CN219650759U (zh) 一种可降解无纺布
Desai An Experimental Study of Fabric Construction Using Minor Fibers for Sound Resistant Materials
CN112176527A (zh) 一种抗菌抗静电阻燃聚酯纤维梯度结构吸音材料及其制备方法
CN217863112U (zh) 一种复合无纺布
Bhattacharya et al. Acoustic properties of kapok fibre

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