一种“气泡型”保暖吸音非织造材料及其制备方法

本发明涉及非织造材料领域，具体涉及一种“气泡型”保暖吸音非织造材料及其制备方法。

背景技术：

1、大麻纤维作为一种天然纤维，绿色环保、较易获得，其独特的中腔结构与纤维表面分布的裂纹和小孔相连，赋予大麻纤维优异的吸湿、放湿、保暖和吸音性能，适用于各种保暖隔热和吸音降噪的场合，如建筑、汽车、飞机、办公电子设备等领域，具有良好的应用潜力。

2、然而，高质量混纺比的大麻纤维基保暖吸音非织造材料却并不常见。一方面，大麻纤维模量高、抱合性差，在梳理成网和针刺加固等工艺过程中，容易造成成网性能差、加固受阻，经前期研究发现，当大麻纤维的混纺比达到30wt％以上时，梳理成网性能大大降低，机件表面针布出现一定损伤，且针刺过程中有明显断针现象。另一方面，通过其他生产方法如气流成网或湿法成网、化学粘合或热粘合等工艺制备的高质量混纺比的大麻纤维基非织造材料虽然具有一定的保暖和吸音性能，但实际应用却不尽人意，主要原因在于其他性能如抗冲击性能、耐用性能等较差。

3、如何在基于保暖吸音性能良好、成本低、绿色环保的基础上，制造抗冲击性能适宜、大麻纤维利用率高的复合非织造材料，是目前需要解决的问题。因此，针对以上问题，提供一种“气泡型”保暖吸音非织造材料及其制备方法具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明提出了一种“气泡型”保暖吸音非织造材料及其制备方法，有效解决了保暖吸音非织造材料中大麻纤维利用率低、抗冲击性能差、耐用性有限等问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明的一种“气泡型”保暖吸音非织造材料为“三明治”结构，包括设置于中间层的大麻纤维基非织造布，以及位于所述中间层上下的上表层和下表层，所述大麻纤维基非织造布是由大麻纤维、中空涤纶纤维以及低熔点4080经气流成网、热风粘合工艺制成；

4、所述上表层、下表层均采用pp熔喷布；

5、所述中间层、上表层和下表层经超声波粘合工艺以蜂巢形状缝合形成一体。

6、进一步地，所述大麻纤维基非织造布为150～250g/m2的透气多孔材料，所述大麻纤维基非织造布的厚度为2.5～4.0mm。

7、进一步地，所述pp熔喷布为20～50g/m2的透气多孔材料，所述pp熔喷布的厚度为0.2～0.4mm，由市场上购得。

8、进一步地，所述大麻纤维基非织造布中大麻纤维直径为1.5～2.0dtex，长度为35～45mm，由市场上购得。

9、进一步地，所述大麻纤维基非织造布中中空涤纶纤维直径为2.5～3.5dtex，长度为50～75mm，具有较好的机械性能和保暖吸音性能，由市场上购得。

10、进一步地，所述大麻纤维基非织造布中低熔点4080是一种皮芯结构的涤纶纤维，芯层和皮层分别为常规涤纶和低熔点涤纶，是一种双组份结构的热熔媒介，纤维直径为2.5～3.5dtex，长度为50～75mm，由市场上购得。

11、一种“气泡型”保暖吸音非织造材料的制备方法，包括以下步骤；

12、s01、将大麻纤维、中空涤纶纤维和低熔点4080混合均匀，通过粗开松、大仓棉箱混合、精开松、气压棉箱混合、气流成网等工序，制备纤维三维排列的气流成网大麻纤维基纤维网。

13、s02、将气流成网大麻纤维基纤维网进行热风粘合，制备具有一定强度和结构稳定的三维多孔的大麻纤维基非织造布。

14、s03、将大麻纤维基非织造布作为中间层，与上下两层pp熔喷布叠合成“三明治”结构，经超声波粘合工艺以蜂巢形状进行缝合，即可制得“气泡型”非织造材料。

15、具体的，步骤s01中，纤维原料总质量为1～3kg，大麻纤维的混纺比为40～80wt％，中空涤纶纤维和低熔点4080的混纺比为1：(0.1～10)。

16、具体的，步骤s02中，热风粘合温度为100～150℃。

17、具体的，步骤s03中，蜂巢形状的外接圆直径为2～10cm，超声波缝合宽度为0.2～0.4cm。

18、本发明具有以下效益：

19、本发明的保暖吸音非织造材料通过将pp熔喷布、大麻纤维基非织造布、pp熔喷布三层经超声波粘合工艺以蜂巢形状缝合形成一体，获得“气泡型”结构，加工后产品具有一定的厚度，且孔隙率高、结构稳定，不仅能保证材料内部静止空气的含量，改善保暖隔热性能，还能使声波在材料内部的反射，以及声波与纤维间的摩擦、碰撞和振动等作用增强，将声能有效地转化为机械能，提高吸音降噪性能。此外，这种产品因大麻纤维含量较高、质轻，且具有一定的压缩回弹性和抗冲击性能，具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种“气泡型”保暖吸音非织造材料，包括设置于中间层的大麻纤维基非织造布，以及位于所述中间层上下的上表层和下表层，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种“气泡型”保暖吸音非织造材料，其特征在于，所述大麻纤维基非织造布为150～250g/m2的透气多孔材料，所述大麻纤维基非织造布的厚度为2.5～4.0mm。

3.根据权利要求1所述的一种“气泡型”保暖吸音非织造材料，其特征在于，所述pp熔喷布为20～50g/m2的透气多孔材料，所述pp熔喷布的厚度为0.2～0.4mm。

4.根据权利要求1所述的一种“气泡型”保暖吸音非织造材料，其特征在于，所述大麻纤维基非织造布中大麻纤维直径为1.5～2.0dtex，长度为35～45mm。

5.根据权利要求1所述的一种“气泡型”保暖吸音非织造材料，其特征在于，所述大麻纤维基非织造布中中空涤纶纤维直径为2.5～3.5dtex，长度为50～75mm。

6.根据权利要求1所述的一种“气泡型”保暖吸音非织造材料，其特征在于，所述大麻纤维基非织造布中低熔点4080是一种皮芯结构的涤纶纤维，芯层和皮层分别为常规涤纶和低熔点涤纶，是一种双组份结构的热熔媒介，纤维直径为2.5～3.5dtex，长度为50～75mm。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种“气泡型”保暖吸音非织造材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；

8.根据权利要求7所述的一种“气泡型”保暖吸音非织造材料的制备方法，其特征在于，步骤s01中，纤维原料总质量为1～3kg，大麻纤维的混纺比为40～80wt％，中空涤纶纤维和低熔点4080的混纺比为1：(0.1～10)。

9.根据权利要求7所述的一种“气泡型”保暖吸音非织造材料的制备方法，其特征在于，步骤s02中，热风粘合温度为100～150℃。

10.根据权利要求7所述的一种“气泡型”保暖吸音非织造材料的制备方法，其特征在于，步骤s03中，蜂巢形状的外接圆直径为2～10cm，超声波缝合宽度为0.2～0.4cm。

技术总结
本发明涉及一种“气泡型”保暖吸音非织造材料及其制备方法，涉及非织造材料领域。本发明包括大麻纤维基非织造布以及位于大麻纤维基非织造布上下的上表层和下表层，大麻纤维基非织造布由大麻纤维、中空涤纶纤维和低熔点4080经气流成网和热风粘合工艺制成；上表层和下表层均采用PP熔喷布；大麻纤维基非织造布、上表层和下表层经超声波粘合工艺以蜂巢形状缝合形成一体。本发明有效解决了现有的保暖吸音非织造材料大麻纤维利用率低、抗冲击性能差、耐用性有限的问题。

技术研发人员：黄娟,黄静,曹红,刘志奇,刘雪亭,黎征帆,陈志军
受保护的技术使用者：武汉纺织大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16