本实用新型属于复合隔音材料领域,具体涉及一种复合隔音毡。
背景技术:
材料的结构形态对隔音材料的吸音隔音性能至关重要。对于降噪材料来讲,密实厚重的材料其隔音性能好;多孔材料可以使声波在材料中传播引起粘性流动损失。现有降噪材料通过层叠的方法将各种声学材料结合起来实现声音在不同频率下衰减的最大化。
静电纺丝是一种简单、灵活的制备纤维直径为几十到几百纳米的纺丝方法,其基本原理是:毛细管出口的聚合物溶液或熔体,以及自由表面的液体局部点在高压静电场的作用下,变形成为泰勒锥,当静电排斥力超过液滴的表面张力时,泰勒锥的顶端处就会形成细流,并在电场的运动中得到进一步拉伸,同时随着溶剂挥发(或者熔体冷却),得到纳米纤维。由静电纺丝得到的纳米纤维有着极小的直径、高孔隙率、极大的比表面积以及优秀的过滤效率等优点,这些特性使纳米纤维在生物医药、军工、过滤、降噪领域有着重要用途。
天然纤维素纤维材料具有吸湿性好、强度高、变形能力小、防腐抑菌等特点,所以被广泛用于衣物家纺等用品。同时天然纤维素纤维所特有的中腔结构以及表面不规则形态,都大大增加了声波在材料中的消散,使得天然纤维素纤维成为吸音隔音材料的良好基材。同时,天然麻纤维以及可降解聚合物的利用可以使隔音材料在废弃后天然降解,达到绿色低碳的效果。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种复合隔音毡。
本实用新型目的通过以下技术方案实现:
一种复合隔音毡,由支撑层和功能层组成的复合层与聚乳酸(PLA)无纺布保护层组成,所述支撑层为纤维素纤维针刺网层,功能层为具有丰富微孔结构的纳米纤维层;所述复合隔音毡含有多层复合层,复合层中功能层覆于支撑层之上,PLA无纺布保护层覆于最上层复合层的功能层之上。
所述纤维素纤维均含有一定的空腔结构,优选地,所述纤维素纤维截面的空腔面积占纤维截面总面积的5%~80%。
优选地,所述支撑层单层克重为10~50g/m2,所述纳米纤维层的单层克重为0.2~20g/m2。
优选地,所述复合隔音毡的克重为100~500g/m2。
优选地,所述纳米纤维层是通过静电纺丝的方式制备成型,纳米纤维直径为20~1500nm。
本实用新型的复合隔音毡具有如下优点及有益效果:
本实用新型的复合隔音毡的功能层为纤维直径为20-1500nm,具有丰富微孔结构纳米纤维层;支撑层为具有空腔结构的天然纤维素纤维针刺网层,两者多层叠加,形成具有三维立体结构的复合隔音毡层,具有优良的吸音隔音性能。
附图说明
图1为实施例1所得复合隔音毡的层叠结构示意图;图中编号说明如下:1-功能层,2-支撑层,3-PLA无纺布保护层。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述,但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例的一种复合隔音毡,由功能层、支撑层和PLA无纺布保护层组成,功能层和支撑层组成复合层,所述复合隔音毡含有多层复合层,复合层的层数根据最终所得复合隔音毡的克重决定。所得复合隔音毡的层叠结构示意图如图1所示;所述功能层为纤维直径为500-1500nm的纳米纤维集合体纤维膜,该纤维膜含有丰富的微孔结构;所述支撑层材料为大麻纤维。大麻纤维空腔面积占纤维截面总面积的15%。大麻纤维经过开梳处理形成单纤维状优质纤维,用含N液体阻燃整理剂对其进行处理,阻燃剂用量为2%,然后将其铺叠针刺成网层,面密度为30g/m2。厚度为3mm。
纳米纤维层可采用针头静电纺丝成型制得,以聚己内酯作为纳米纤维成纤原料。聚己内酯(PCL,Mw=8×104g/mol)真空干燥后(60℃,12h),采用氯仿:DMF(4:1)为混合溶剂,配置成15%的溶液,磁力搅拌4h,静置脱泡2h。将配好的PCL溶液静电纺丝成型,接收端为大麻纤维针刺网层,纺丝电压为15kV,接收距离约为12cm,推进速度为0.5ml/h,得到覆有纳米纤维层的大麻复合纤维结构层。纳米纤维直径为500-1500nm,纳米纤维层克重为10.1g/m2。将复合纤维结构层真空干燥后进行多层复合,得到克重为300g/m2的复合隔音毡层。最后在隔音针刺毡层最上层纳米纤维层表面附上PLA无纺布保护层,得到复合隔音毡。由上述方法制得的复合隔音毡对500Hz声源的吸收系数达到0.30,对1000Hz声源的吸收系数达到0.51,吸音性能较好。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其它的任何未背离本实用新型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,都包含在本实用新型的保护范围之内。