一种层状吸音材料及其制备方法_2

文档序号:9835155阅读:来源:国知局
高于 30mm,会增加材料的重量和安装不方便,且生产成本增加。考虑到吸音效果以及生产成本, 本发明的吸音材料的厚度优选10~25mm。
[0019] 本发明的层状吸音材料的平均吸音系数大于0. 55,2000Hz时其吸音系数达到 0. 95以上。吸音系数的测量应对以下中心频率的倍频程序列进行测量:100,125,160, 200, 250, 315,400,600,800,1000,1250,1600, 2000, 2500, 3150,4000, 5000Hz。一般认为,吸音系 数大于〇. 2的材料为一般的吸音材料,吸音系数大于0. 5的为良好的吸音材料。而本发明 吸音材料的吸音系数大于0.6,其吸音性能明显高于其他吸音材料。本发明所说的低频是指 0~500Hz、中频是指500~2000Hz、高频是指2000 Hz以上。
[0020] 本发明层状吸音材料的克重为100~900g/m2。如果该材料的克重低于100g/m 2,其 吸音效果会很低;如果该材料的克重高于900g/m2,吸音材料的重量增大,加重汽车重量,从 而增大能耗。考虑到吸音效果以及材料实际应用,本发明层状吸音材料的克重优选100~ 800g/m 2,更优选 300 ~600 g/m2。
[0021] 本发明的层状吸音材料的制备方法,包括如下步骤: (1)热风棉的制备:将40~50重量%低熔点聚酯纤维、20~30重量%细纤度聚酯纤 维与40~20重量%普通聚酯纤维进行梳理、铺网、热处理,得到热粘合纤维网; (2) 非织造材料的制备:将连续使用温度为160~240°C的耐热纤维进行湿法非织造加 工,然后在温度为160~300°C、线压力为0. 2~100kgf/cm下进行至少一面的轧光处理,得 到振动频率为500~6000Hz的非织造材料; (3) 层状吸音材料的制备:通过低熔点热熔网膜将步骤(2)中制得的非织造材料热压 贴合于步骤(1)中制得的热粘合纤维网的至少一面,最终得到成品。
[0022] 步骤(1)中低熔点聚酯纤维的作用是使细纤度聚酯纤维与普通聚酯粗纤维受热粘 合在一起,为了使制得的热粘合无纺布受热粘合均匀,低熔点聚酯纤维的熔点应低于普通 聚酯纤维的熔点,其熔点在80~210°C之间。如果低熔点聚酯纤维的含量低于40重量%的 话,受热时纤维之间的粘合点少,就会造成材料不易成型;如果低熔点聚酯纤维的含量高于 50重量%的话,受热时熔融纤维过多,这样材料的硬度增加,不利于安装。
[0023] 在步骤(1)中,将低熔点聚酯纤维、细纤度聚酯纤维与普通聚酯纤维进行梳理、铺 网、热粘合,得到热粘合纤维网的过程中,热处理温度为150~200°C,时间2~20 min,若 热处理温度低于150°C,则热粘合不充分;若温度高于20(TC,则聚酯纤维被融,吸音材的厚 度、性能不利于控制。若热处理时间小于2min中,热粘合不充分;若热处理时间大于20min 吸音材料的材质过硬,不利于安装。
[0024] 在步骤(2)中,将耐热纤维复合层在160~300°C、线压力为0· 2~100kgf/cm下 进行至少一面的轧光处理,若轧光温度低于160°C,则耐热纤维复合层的轧光效果不明显; 若轧光温度高于300°C,则温度过高,部分纤维会被熔融,就会导致熔融的纤维沾到轧辊上, 损坏机器,除此之外,由于纤维被熔融,导致耐热纤维复合层轧光厚度不均匀;若线压力低 于0. 2kgf/cm,则耐热纤维复合层中的纤维不能被压扁,起不到轧光的效果;若线压力高于 100kgf/cm,则耐热纤维复合层的轧光强度太大,导致耐热纤维复合层中的纤维被压的过 扁,耐热纤维复合层的厚度不易控制。对耐热纤维复合层可以进行一面轧光,也可以进行两 面轧光,考虑到耐热纤维复合层的致密程度大小,优选对耐热纤维复合层进行两面轧光(强 乳光)。
[0025] 在步骤(3)中,热粘合纤维网与耐热纤维复合层通过低熔点热熔网膜进行热粘合, 热粘合的方式为热轧辊或热风。热粘合的温度为90~180°C,热粘合时间为5~10s。如 果热粘合的温度低于90°C的话,在粘合层中的纤维没有被熔融,导致起不到粘合的作用; 若热粘合的温度高于180°C,热风纤维网层就会被融掉,导致吸音材的厚度不易控制。
[0026] 通过以下实施例,对本发明作进一步说明。但本发明的保护范围并不限于实施例, 实施例中的各物性由下面方法测定。
[0027] 【吸音系数】 根据国标《G B /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》测试材料的吸音系数。该设备的测试范围为100Hz~6300Hz,将试样分别裁剪 成直径为9. 6cm和直径为3cm的圆形式样,9. 6cm用于测试中低频吸音系数、3cm用于测试 高频吸音系数。其平均吸音系数为125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz的算出平 均系数。
[0028] 【厚度】 按照《GBT 24218. 2-2009纺织品非织造布试验方法第2部分:厚度的测定》中规定 的蓬松类无纺布进行厚度测试,将吸音材料放在水平基准板上,用于基准板平行的压脚对 式样施加规定的压力,此时压脚与基准板之间的距离为式样的厚度。
[0029] 【克重】 按照《GBT 24218. 1-2009纺织品非织造布试验方法第1部分:单位面积质量的测 定》进行测试,裁剪lOOmmX 100mm的方形式样,称其克重再除以面积得到克重。
[0030] 【平均孔径、孔隙率】 根据ASTMF316-03标准,利用毛细管流动孔隙测量仪(美国施多威尔公司)测试滤布 的平均孔径。将一个完全为润湿液饱和的样品至于密封的样品室内,气体从样品前流向样 品室。用计算机控制气体压力,使之缓慢增加,直到它达到足以克服最大孔径对应的液体的 毛管作用,这就是所谓的泡点压力。当压力进一步以小的增量增加时,形成可测量出的气体 流动,直到能流动的液体被排空为止。用干样品也会产生流速对压力的数据,并且将其进行 实时的储存和显示。该设备根据以下公式自动计算出平均孔径: D=4 γ cos θ /p,式中:D=孔隙直径, Y =液体的表面张力, Θ =接触角和, Ρ=压差。
[0031] 孔隙率表示被测样品不同范围的孔径所占的比率,毛细管流动孔隙测量仪自动统 计出被测样品的孔隙率。
[0032] 【定义】 在本发明中,耐热纤维复合层的连续使用温度的定义如下: 连续使用温度:暴露10万小时后强度会下降一半的温度。用阿伦尼乌斯公式 (Arrhenius equation)算出。
[0033] 实施例1 (1) 热风棉的制备:采用40重量%的纤度为60dtex低熔点聚酯纤维、20重量%的纤度 为lOdtex细纤度聚酯纤维、40重量%的纤度为20dtex普通聚酯纤维进行梳理、铺网加工 成纤维网,然后在温度为150°C、时间为10s下进行热处理,得到克重为300g、厚度为20cm、 平均孔径大小为〇· lum的热风棉,且孔径在0· 1~10um之间的孔占全部孔的90% ; (2) 非织造材料的制备:采用纤度为0. ldtex的间位芳纶纤维通过抄纸法进行溶液 分散、脱水成网、热风干燥,得到间位芳纶纸,然后将间位芳纶纸在温度为160°C、线压力为 0. 2kgf/cm下进行单面轧光处理,得到振动频率为900Hz、厚度为0. lcm、体积密度为3g/cm3 的非织造材料; (3) 层状吸音材料的制备:通过共聚酰胺热熔胶网膜将步骤(2)中制得的非织造材料 在温度为130°C、热压时间为5s贴合在步骤(1)中制得的热风棉的一面,最终制得本发明的 层状吸音材料。评价该层状吸音材料的特性,并示于表1中。
[0034] 实施例2 (1) 热风棉的制备:采用40重量%的纤度为60dtex低熔点聚酯纤维、20重量%的纤度 为lOdtex细纤度聚酯纤维、40重量%的纤度为20dtex普通聚酯纤维进行梳理、铺网加工成 纤维网,然后在温度为150°C、时间为10s下进行热处理,得到克重为320g、厚度为20cm、平 均孔径大小为〇· lum的热风棉,且孔径在0· 1~10um之间的孔占全部孔的90% ; (2) 非织造材料的制备:采用纤度为0. ldtex的间位芳纶纤维通过抄纸法进行溶液 分散、脱水成网、热风干燥,得到间位芳纶纸,然后将间位芳纶纸在温度为160°C、线压力为 0. 2kgf/cm下进行双面轧光处理,得到振动频率为700Hz、厚度为0. 09cm、体积密度为2. 8g/ cm3的非织造材料; (3)层状吸音材料的制备:通过共聚酰胺热熔胶网膜将步骤(2)中制得的非织造材料 在温度为130°C、热压时间为10s贴合在步骤(1)中制得的热风棉的两面,最终制得本发明 的层
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1