本发明公开了一种室内装饰专用吸音材料的制备方法，属于建筑装饰材料制备技术领域。
背景技术：
在当今社会，噪声污染已经成为继水污染、大气污染后被世界范围所关注的主要环境污染问题之一。近年来，随着人们生活品质的不断提高和环保意识的日益增强，人们对居住环境的要求也逐步提高，噪声的控制问题已引起人们普遍重视。
使用吸音隔音材料进行隔音消音是治理噪音污染的常用手段。因此，各种吸音材料被广泛应用于噪声控制，随着吸音材料用量的不断增长，人们对其性能也提出了更高的要求，从实现单一吸声性能向兼具高吸声性、装饰性、经济性和环保性等性能转变。
隔音材料用于抑制声音透射，而吸音材料则用于降低声音反射。根据材料的结构不同，吸音材料可分为多孔、共振、特殊结构3类。目前多孔吸音材料应用最为广泛，主要包括有机纤维、无机纤维、无机泡沫及泡沫塑料等4类，其表面富有细孔，孔和孔之间相互贯通，并深入到内层。然而传统的吸音材料虽然能够具备一定的吸音效果，但是吸音的频宽较窄，仅对中高频声音具有良好的吸收效果，对低频声音吸收效果较差，且环保性不佳，容易引起皮肤瘙痒和呼吸道过敏，对人体有危害，不适合室内使用，限制了吸音材料的使用和推广。因此，研发一种具有宽吸音频段的室内装饰专用吸音材料具有重要的现实意义。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对传统吸音材料吸音的频宽较窄，仅对中高频声音具有良好的吸收效果，对低频声音吸收效果较差的问题，提供了一种室内装饰专用吸音材料的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取200～300g桃胶，倒入盛有500～800ml水的烧杯中，搅拌混合后静置溶胀12～16h，再将烧杯中溶胀后的桃胶倒入发酵罐中，恒温密闭发酵，待发酵结束，经高压灭菌，得改性桃胶浆液；
（2）依次称取400～500g上述所得改性桃胶浆液，60～80g羧甲基纤维素，30～50g琼脂，倒入盛有100～150ml水的烧杯中，再将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为55～65℃，转速为500～700r/min条件下，恒温搅拌混合80～120min，得自制纺丝液，再将所得自制纺丝液转入高压静电纺丝机，将自制纺丝液静电纺丝，经凝固浴凝固后，得复合纤维；
（3）称取100～120g上述所得复合纤维，倒入盛有500～600ml质量分数为70～80%乙醇溶液的三口烧瓶中，经超声分散10～15min后，将三口烧瓶移至数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为40～45℃，转速为300～500r/min条件下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加40～50ml正硅酸乙酯，控制在15～20min内滴完，待滴加完毕，继续恒温搅拌反应20～30min，再将三口烧瓶中物料倒入烧杯中，静置8～10h后，过滤、干燥至恒重，再经缓慢升温煅烧，得中空螺旋复合纤维；
（4）按重量份数计，在混料机中依次加入60～80份中空螺旋复合纤维，100～120份pvc树脂，4～6份偶氮二甲酰胺，于温度为75～80℃，转速为600～800r/min条件下，恒温搅拌混合45～60min，再将混料机中物料转入双辊塑炼机，于温度为100～110℃条件下塑炼6～8min，再将塑炼机中物料转入单螺杆挤出机进行连续挤出，挤出成型后拉伸冷却，即得室内装饰专用吸音材料。
步骤（1）所述的恒温密闭发酵条件为：发酵温度32～35℃，发酵罐搅拌转速为200～300r/min，发酵时间为4～6h。
步骤（1）所述的溶胀后的桃胶中，还可以添加0.3～0.5g亚硫酸钠。
步骤（2）所述的恒温搅拌混合过程中，还可以向烧杯中添加20～40g小麦谷朊粉。
步骤（2）所述的静电纺丝工艺参数为：纺丝电压为20～22kv，纺丝温度为40～42℃，推进速度为0.6～0.8mm/s，接受距离为8～10cm。
步骤（2）所述的凝固浴是由100～120g质量分数为98%硫酸，280～300g硫酸钠，10～15g硫酸锌，与1200～1500ml去离子水混合而成。
步骤（3）所述的缓慢升温煅烧条件为：以0.2～0.4℃/min速率程序升温至400～420℃，保温6～9h后，继续以0.3～0.5℃/min速率程序升温至700～850℃，保温2～4h，随炉冷却至室温。
本发明的有益效果是：
（1）本发明首先将桃胶溶胀后密闭发酵，并在发酵过程中添加亚硫酸钠，减少发酵罐中溶解氧，使发酵环境处于还原性环境中，提高发酵效率，在发酵过程中，桃胶中大分子有机质降解为小分子，使桃胶中活性基团增多，并有部分小分子物质被进一步降解为乙醇，便于下一步与羧甲基纤维素等充分混合均匀，同时通过辅以小麦谷朊粉，提高静电纺丝过程所得复合纤维的延展性和韧性；
（2）本发明因桃胶经前期酵母菌发酵后初步降解，桃胶中活性基团增多，从而使复合纤维表面活性基团数量增多，而复合纤维表面的活性基团在滴加正硅酸乙酯水解过程中，可将水解产生的二氧化硅吸附，随后在缓慢升温煅烧过程中，较低的升温速率使复合纤维发生脱水和有机物氧化分解，形成中空壳层支撑结构，在后续升温收缩过程中，直径较大的纤维因收缩量和热应力较大，支撑结构难以维持，使纤维的中空壳层破损而形成裂纹，并沿收到剪切应力面蔓延而形成螺旋结构，以释放应力，形成的中空螺旋纤维添加到产品中后，利用中空螺旋纤维的孔隙结构及螺旋结构的漫反射作用，达到对高、中、低频声音的良好吸收和屏蔽。
具体实施方式
首先称取200～300g桃胶，倒入盛有500～800ml水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合3～5min后，静置溶胀12～16h，再将烧杯中溶胀后的桃胶倒入发酵罐中，并依次加入5～10g干酵母，0.3～0.5g亚硫酸钠，于温度为32～35℃，转速为200～300r/min条件下，恒温密闭发酵4～6h，待发酵结束，将发酵罐中物料转入高压灭菌锅中，于温度为120℃条件下，灭菌处理15～20min，得改性桃胶浆液，依次称取400～500g所得改性桃胶浆液，60～80g羧甲基纤维素，30～50g琼脂，20～40g小麦谷朊粉，倒入盛有100～150ml水的烧杯中，再将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为55～65℃，转速为500～700r/min条件下，恒温搅拌混合80～120min，得自制纺丝液，再将所得自制纺丝液转入高压静电纺丝机，于纺丝电压为20～22kv，温度为40～42℃，推进速度为0.6～0.8mm/s，接受距离为8～10cm条件下，将自制纺丝液纺丝，经凝固浴凝固后，得复合纤维；所述的凝固浴是由100～120g质量分数为98%硫酸，280～300g硫酸钠，10～15g硫酸锌，与1200～1500ml去离子水混合而成；再称取100～120g复合纤维，倒入盛有500～600ml质量分数为70～80%乙醇溶液的三口烧瓶中，再将三口烧瓶置于超声振荡仪中，以40～45khz频率超声分散10～15min，再将三口烧瓶移至数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为40～45℃，转速为300～500r/min条件下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加40～50ml正硅酸乙酯，控制在15～20min内滴完，待滴加完毕，继续恒温搅拌反应20～30min，待反应结束，将三口烧瓶中物料倒入烧杯中，于室温条件下，静置8～10h，再将烧杯中物料过滤，得滤饼，再将滤饼转入烘箱中，于温度为105～110℃条件下干燥至恒重，再将干燥后的滤饼转入马弗炉中，以0.2～0.4℃/min速率程序升温至400～420℃，保温6～9h后，继续以0.3～0.5℃/min速率程序升温至700～850℃，保温2～4h，随炉冷却至室温，出料，得中空螺旋复合纤维，最后按重量份数计，在混料机中依次加入60～80份中空螺旋复合纤维，100～120份pvc树脂，4～6份偶氮二甲酰胺，于温度为75～80℃，转速为600～800r/min条件下，恒温搅拌混合45～60min，再将混料机中物料转入双辊塑炼机，于温度为100～110℃条件下塑炼6～8min，再将塑炼机中物料转入单螺杆挤出机进行连续挤出，挤出成型后拉伸冷却，即得室内装饰专用吸音材料。
实例1
首先称取200g桃胶，倒入盛有500ml水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合3min后，静置溶胀12h，再将烧杯中溶胀后的桃胶倒入发酵罐中，并依次加入5g干酵母，于温度为32℃，转速为200r/min条件下，恒温密闭发酵4h，待发酵结束，将发酵罐中物料转入高压灭菌锅中，于温度为120℃条件下，灭菌处理15min，得改性桃胶浆液，依次称取400g所得改性桃胶浆液，60g羧甲基纤维素，30g琼脂，20g小麦谷朊粉，倒入盛有100ml水的烧杯中，再将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为55℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌混合80min，得自制纺丝液，再将所得自制纺丝液转入高压静电纺丝机，于纺丝电压为20kv，温度为40℃，推进速度为0.6mm/s，接受距离为8cm条件下，将自制纺丝液纺丝，经凝固浴凝固后，得复合纤维；所述的凝固浴是由100g质量分数为98%硫酸，280g硫酸钠，10g硫酸锌，与1200ml去离子水混合而成；再称取100g复合纤维，倒入盛有500ml质量分数为70%乙醇溶液的三口烧瓶中，再将三口烧瓶置于超声振荡仪中，以40khz频率超声分散10min，再将三口烧瓶移至数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为40℃，转速为300r/min条件下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加40ml正硅酸乙酯，控制在15min内滴完，待滴加完毕，继续恒温搅拌反应20min，待反应结束，将三口烧瓶中物料倒入烧杯中，于室温条件下，静置8h，再将烧杯中物料过滤，得滤饼，再将滤饼转入烘箱中，于温度为105℃条件下干燥至恒重，再将干燥后的滤饼转入马弗炉中，以0.2℃/min速率程序升温至400℃，保温6h后，继续以0.3℃/min速率程序升温至700℃，保温2h，随炉冷却至室温，出料，得中空螺旋复合纤维，最后按重量份数计，在混料机中依次加入60份中空螺旋复合纤维，100份pvc树脂，4份偶氮二甲酰胺，于温度为75℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合45min，再将混料机中物料转入双辊塑炼机，于温度为100℃条件下塑炼6min，再将塑炼机中物料转入单螺杆挤出机进行连续挤出，挤出成型后拉伸冷却，即得室内装饰专用吸音材料。
实例2
首先称取250g桃胶，倒入盛有650ml水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合4min后，静置溶胀14h，再将烧杯中溶胀后的桃胶倒入发酵罐中，并依次加入8g干酵母，于温度为34℃，转速为250r/min条件下，恒温密闭发酵5h，待发酵结束，将发酵罐中物料转入高压灭菌锅中，于温度为120℃条件下，灭菌处理18min，得改性桃胶浆液，依次称取450g所得改性桃胶浆液，70g羧甲基纤维素，40g琼脂，30g小麦谷朊粉，倒入盛有125ml水的烧杯中，再将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为60℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌混合100min，得自制纺丝液，再将所得自制纺丝液转入高压静电纺丝机，于纺丝电压为21kv，温度为41℃，推进速度为0.7mm/s，接受距离为9cm条件下，将自制纺丝液纺丝，经凝固浴凝固后，得复合纤维；所述的凝固浴是由110g质量分数为98%硫酸，290g硫酸钠，13g硫酸锌，与1350ml去离子水混合而成；再称取110g复合纤维，倒入盛有500～600ml质量分数为75%乙醇溶液的三口烧瓶中，再将三口烧瓶置于超声振荡仪中，以43khz频率超声分散13min，再将三口烧瓶移至数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为43℃，转速为400r/min条件下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加45ml正硅酸乙酯，控制在18min内滴完，待滴加完毕，继续恒温搅拌反应25min，待反应结束，将三口烧瓶中物料倒入烧杯中，于室温条件下，静置9h，再将烧杯中物料过滤，得滤饼，再将滤饼转入烘箱中，于温度为108℃条件下干燥至恒重，再将干燥后的滤饼转入马弗炉中，以0.3℃/min速率程序升温至410℃，保温8h后，继续以0.4℃/min速率程序升温至775℃，保温3h，随炉冷却至室温，出料，得中空螺旋复合纤维，最后按重量份数计，在混料机中依次加入70份中空螺旋复合纤维，110份pvc树脂，5份偶氮二甲酰胺，于温度为78℃，转速为700r/min条件下，恒温搅拌混合53min，再将混料机中物料转入双辊塑炼机，于温度为105℃条件下塑炼7min，再将塑炼机中物料转入单螺杆挤出机进行连续挤出，挤出成型后拉伸冷却，即得室内装饰专用吸音材料。
实例3
首先称取300g桃胶，倒入盛有800ml水的烧杯中，用玻璃棒搅拌混合5min后，静置溶胀16h，再将烧杯中溶胀后的桃胶倒入发酵罐中，并依次加入10g干酵母，0.5g亚硫酸钠，于温度为35℃，转速为300r/min条件下，恒温密闭发酵6h，待发酵结束，将发酵罐中物料转入高压灭菌锅中，于温度为120℃条件下，灭菌处理20min，得改性桃胶浆液，依次称取500g所得改性桃胶浆液，80g羧甲基纤维素，50g琼脂，40g小麦谷朊粉，倒入盛有150ml水的烧杯中，再将烧杯置于数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为65℃，转速为700r/min条件下，恒温搅拌混合120min，得自制纺丝液，再将所得自制纺丝液转入高压静电纺丝机，于纺丝电压为22kv，温度为42℃，推进速度为0.8mm/s，接受距离为10cm条件下，将自制纺丝液纺丝，经凝固浴凝固后，得复合纤维；所述的凝固浴是由120g质量分数为98%硫酸，300g硫酸钠，15g硫酸锌，与1500ml去离子水混合而成；再称取120g复合纤维，倒入盛有600ml质量分数为80%乙醇溶液的三口烧瓶中，再将三口烧瓶置于超声振荡仪中，以45khz频率超声分散15min，再将三口烧瓶移至数显测速恒温磁力搅拌器中，于温度为45℃，转速为500r/min条件下，通过滴液漏斗向三口烧瓶中滴加50ml正硅酸乙酯，控制在20min内滴完，待滴加完毕，继续恒温搅拌反应30min，待反应结束，将三口烧瓶中物料倒入烧杯中，于室温条件下，静置10h，再将烧杯中物料过滤，得滤饼，再将滤饼转入烘箱中，于温度为110℃条件下干燥至恒重，再将干燥后的滤饼转入马弗炉中，以0.4℃/min速率程序升温至420℃，保温9h后，继续以0.5℃/min速率程序升温至850℃，保温4h，随炉冷却至室温，出料，得中空螺旋复合纤维，最后按重量份数计，在混料机中依次加入80份中空螺旋复合纤维，120份pvc树脂，6份偶氮二甲酰胺，于温度为80℃，转速为800r/min条件下，恒温搅拌混合60min，再将混料机中物料转入双辊塑炼机，于温度为110℃条件下塑炼8min，再将塑炼机中物料转入单螺杆挤出机进行连续挤出，挤出成型后拉伸冷却，即得室内装饰专用吸音材料。
对实例1～3所制的室内装饰专用吸音材料与普通市售室内装饰吸音材料的性能进行测试，测试结果如下：
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。