專利名稱：高性能吸音材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸音材料，特別是指一種高性能吸音材料，本發(fā)明還涉及上述吸音材料的 制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車用吸音材料，大部分采用回收碎布纖維加酚醛樹脂粘合的吸音棉，這類
產(chǎn)品脫落的粉塵量大，有害揮發(fā)物(voc)排放量大。近年來在環(huán)保要求越來越嚴(yán)的前提 下，大多數(shù)小汽車改用了純滌綸纖維制造的針刺吸音棉，但吸音效果沒有前者好。以10mm
厚度的產(chǎn)品為例，碎布回收棉的面密度為700g/m2，到5KHz時(shí)的吸音系數(shù)是0.7;純漆綸
纖維制造的針刺吸音棉面密度為550g/m2,到5KHz時(shí)的吸音系數(shù)是0. 56。
為此，國內(nèi)、外都進(jìn)行了廣泛的研究，并不斷出現(xiàn)新的技術(shù)解決方案，如中國專利申 請(qǐng)CN200410094205.7 (公開號(hào)CN1676316，
公開日2005年10月05日)公開了一種"用 于車輛的吸音材料"，通過將高表面密度層與低表面密度層結(jié)合使用，并將高表面密度層 放置在需要改善車輛噪音的部位，到達(dá)降低車輛噪音的目的，可減輕吸音材料的重量，但 其面密度仍然達(dá)到500 2000g/m2，雖然較傳統(tǒng)產(chǎn)品重量有所減輕，但總體重量仍然較重。 又如中國專利申請(qǐng)CN200410056811.X (公開號(hào)CN1718896,
公開日2006.01.11)公開了 一種"汽車內(nèi)部設(shè)備用吸音材料"，通過改進(jìn)粘合劑的成分，將多種纖維粘合在一起，以 達(dá)到減少吸音材料在受熱時(shí)的有害成分排放，對(duì)改進(jìn)吸音效果和減輕重量意義不大。
目前，具有較好使用效果和重量較輕的產(chǎn)品是日本住友3M公司(住友^ " 一工A株 式會(huì)社)生產(chǎn)的-〉 > 卄k 一卜，該產(chǎn)品是由直徑2um的丙綸纖維和直徑25um滌綸纖維用
特殊方法做成的一體化不織布制品，其IO鵬厚面密度為200g/m2的產(chǎn)品，到5KHz時(shí)的吸 音系數(shù)為0.90，吸音效果非常顯著，中國專利申請(qǐng)CN200380110744.9(公開號(hào)CN1894570，
公開日2007年01月10日)公開的"吸音材料"，即是在上述不織布的基礎(chǔ)上，通過以其 作為基片，并在其兩邊固定聚酯長纖維構(gòu)成的覆蓋片，從而可顯著改善其在300Hz 1800Hz 段的吸音效果。由于該產(chǎn)品用的超細(xì)纖維生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜，價(jià)格較高，國內(nèi)也沒有相應(yīng)的生 產(chǎn)廠家，進(jìn)口面密度為200g/r^的產(chǎn)品每平方價(jià)格約在60元以上，所以只有在部分高檔 小汽車上使用，限制了其推廣應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種原料來源廣、制造方便、 吸音效果好、價(jià)格較低的高性能吸音材料。
本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種上述吸音材料的制備方法。 本發(fā)明的前一技術(shù)方案是這樣的 一種高性能吸音材料，其每10mm厚度是由3 8
層10g/m2的丙綸紡粘布和夾在丙綸紡粘布之間的立體網(wǎng)狀混合短纖維層構(gòu)成，混合短纖
維層是由1D漆綸短纖維45 65%、 15D滌綸短纖維20 40%和1. 5D熱熔滌綸短纖維5 20% 共同組成。
上述的高性能吸音材料中所述的1D滌綸短纖維、15D滌綸短纖維和1. 5D熱熔滌綸短 纖維的纖維長度均為32 64mm。
上述的高性能吸音材料中所述夾在各層丙綸紡粘布之間的混合短纖維層厚度基本相同。
本發(fā)明的后一技術(shù)方案是這樣的 一種高性能吸音材料的制備方法，包括下述步驟 (1)按材料組成準(zhǔn)備各物料；(2)分別將1D滌綸短纖維、15D滌綸短纖維和1. 5D熱熔 滌綸短纖維在棉紡開松機(jī)內(nèi)進(jìn)行開松處理；(3)將經(jīng)開松處理的三種滌綸短纖維混合后在 棉紡梳理機(jī)內(nèi)梳理混合均勻；(4)按一層丙綸紡粘布、 一層混合短纖維的方式進(jìn)行混合鋪 網(wǎng)；(5)加熱成型為整體；(6)經(jīng)冷壓定型；(7)收巻后存放。
上述高性能吸音材料的制備方法中所述步驟(5)中的加熱成型溫度為180°C 210°C， 時(shí)間為1 5分鐘。
上述高性能吸音材料的制備方法中所述步驟(6)中的冷壓定型溫度為-l(TC l(TC， 時(shí)間為1 5分鐘。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下述優(yōu)點(diǎn)
(1) 原料來源廣，本發(fā)明使用的原料1D滌綸纖維、15D滌綸纖維、1.5D熱熔滌綸短
纖維和10g/m2的丙綸紡粘布技術(shù)要求相對(duì)較低，國內(nèi)均有生產(chǎn)，而且價(jià)格低廉，生產(chǎn)成 本比進(jìn)口產(chǎn)品，。
(2) 吸音效果好，本發(fā)明的產(chǎn)品經(jīng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室一華南理工大學(xué)亞熱帶建筑研究 室測(cè)定，lOmra厚度的產(chǎn)品，面密度為200g/m2，到5KHz時(shí)的吸音系數(shù)是0. 92。
(3) 本發(fā)明的產(chǎn)品制造方便，工藝簡(jiǎn)單，利用現(xiàn)有的棉紡加工設(shè)備就可生產(chǎn)出合格 的產(chǎn)品。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明具體實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本發(fā)明具體實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的工藝流程為原料準(zhǔn)備一短纖維開松一混合梳理一混合鋪網(wǎng)一加熱成型—冷 壓定型一收巻存放，下面對(duì)各工藝流程詳述如下
(1) 原料準(zhǔn)備是根據(jù)吸音材料的組成要求，即按1D滌綸短纖維、15D滌綸短纖維
和1.5D熱熔漆綸短纖維的重量組成，和10g/mS丙綸紡粘布的層數(shù)要求，準(zhǔn)備各種材料。
(2) 短纖維開松是利用現(xiàn)有的棉紡開松機(jī)(開棉機(jī))，分別將1D滌綸短纖維、15D 滌綸短纖維和1.5D熱熔滌綸短纖維進(jìn)行開松處理，使纖維蓬松，以方便混合梳理均勻。
(3) 混合梳理是將經(jīng)開松處理的三種滌綸短纖維混合后在棉紡梳理機(jī)內(nèi)經(jīng)7 8道 梳理后，使三種短纖維之間相互穿插，以形成三種纖維分布均勻的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
(4) 混合鋪網(wǎng)是按要求將梳理均勻的混合纖維和丙綸紡粘布進(jìn)行組合，以形成夾 層結(jié)構(gòu)，方法是按一層丙綸紡粘布、 一層混合短纖維的方式進(jìn)行混合鋪網(wǎng)。
(5) 加熱成型將已經(jīng)混合鋪網(wǎng)送如烘箱內(nèi)，加熱到180°C 210°C，時(shí)間為1 S 分鐘，目的是使1. 5D熱熔滌綸短纖維表面融化，將1D滌綸短纖維、15D滌綸短纖維和1. 5D、
熱熔滌綸短纖維和10g/m2丙綸紡粘布粘接成為整體。
(6) 冷壓定型；是將經(jīng)熱成型后的吸音材料在模具內(nèi)降溫至-i(rc i(rc，并壓縮，
使纖維收縮定型至設(shè)計(jì)厚度，時(shí)間為1 5分鐘。
(7) 收巻存放將經(jīng)冷壓定型的吸音材料檢驗(yàn)合格后，按定長尺寸進(jìn)行收巻后存放。 實(shí)施例1
參閱圖1所示，本發(fā)明的高性能吸音材料，厚度為10mm，是由3層10g/mS的丙綸紡
粘布1和夾在丙綸紡粘布之間的兩層立體網(wǎng)狀混合短纖維層2構(gòu)成，混合短纖維層2是由 1D滌綸短纖維65%、 15D滌綸短纖維30%和1. 5D熱熔滌綸短纖維5%共同組成；其中1D滌 綸短纖維、15D滌綸短纖維和1. 5D熱熔滌綸短纖維的纖維長度均為32mm;夾在各層丙綸 紡粘布之間的混合短纖維層2厚度基本相同。實(shí)施例2
參閱圖2所示，本發(fā)明的高性能吸音材料，厚度為20mm，是由10層10g/m2的丙綸
紡粘布1和夾在丙綸紡粘布之間的9層立體網(wǎng)狀混合短纖維層2構(gòu)成，混合短纖維層2是 由1D滌綸短纖維50%、 15D滌綸短纖維40%和1. 5D熱熔滌綸短纖維10%共同組成；其中 1D滌綸短纖維、15D滌綸短纖維和1. 5D熱熔滌淪短纖維的纖維長度均為64mm;夾在各 層丙綸紡粘布之間的混合短纖維層2厚度基本相同。 實(shí)施例3
參閱圖3所示，本發(fā)明的高性能吸音材料，厚度為10mm，是由8層10g/n^的丙綸紡
粘布1和夾在丙綸紡粘布之間的7層立體網(wǎng)狀混合短纖維層2構(gòu)成，混合短纖維層2是由 1D滌綸短纖維60%、 15D滌綸短纖維25%和1. 5D熱熔滌綸短纖維15%共同組成；其中1D 滌綸短纖維、15D滌綸短纖維和1.5D熱熔滌綸短纖維的纖維長度均為50mm;夾在各層丙 綸紡粘布之間的混合短纖維層2厚度基本相同。 實(shí)施例4
參閱圖4所示，本發(fā)明的高性能吸音材料，厚度為30mm，是由18層10g/m2的丙綸
紡粘布1和夾在丙綸紡粘布之間的17層立體網(wǎng)狀混合短纖維層2構(gòu)成，混合短纖維層2 是由1D滌綸短纖維45%、 15D滌綸短纖維35%和1. 5D熱熔滌綸短纖維20%共同組成；其中 1D滌綸短纖維、15D滌綸短纖維和1.5D熱熔滌綸短纖維的纖維長度均為45mm;夾在各 層丙綸紡粘布之間的混合短纖維層2厚度基本相同。 實(shí)施例5
參閱圖5所示，本發(fā)明的高性能吸音材料，厚度為50mm，是由20層10g/m2的丙綸
紡粘布1和夾在丙綸紡粘布之間的19層立體網(wǎng)狀混合短纖維層2構(gòu)成，混合短纖維層2 是由1D滌綸短纖維50%、 15D滌綸短纖維40%和1. 5D熱熔滌綸短纖維10%共同組成；其中 1D滌綸短纖維、15D滌綸短纖維和1. 5D熱熔滌綸短纖維的纖維長度均為60mm;夾在各 層丙綸紡粘布之間的混合短纖維層2厚度基本相同。 實(shí)施例6
參閱圖6所示，本發(fā)明的高性能吸音材料，厚度為15mm，是由10層10g/m2的丙綸
紡粘布1和夾在丙綸紡粘布之間的9層立體網(wǎng)狀混合短纖維層2構(gòu)成，混合短纖維層2是 由1D滌綸短纖維60%、 15D滌綸短纖維30%和1. 5D熱熔滌綸短纖維10%共同組成；其中 1D滌綸短纖維、15D滌綸短纖維和1. 5D熱熔滌綸短纖維的纖維長度均為64mm;夾在各
6層丙綸紡粘布之間的混合短纖維層2厚度基本相同。 實(shí)驗(yàn)例1
各實(shí)施例吸音效果測(cè)試
測(cè)試方法聲學(xué)阻抗管中吸聲系數(shù)和聲阻抗的測(cè)量第2部分傳遞函數(shù)法 (GB/T18696.2-2002)。厚度10mm，面密度200g/m2。
對(duì)比材料日本住友3M公司產(chǎn)品、> > 廿" 一 卜，厚度iomm，面密度200g/m2。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表l。
表1吸音效果測(cè)試效果
吸音率 (%)1000Hz2000Hz3000Hz4000Hz5000Hz
實(shí)施例 1》10》26》45》80
實(shí)施例 2》25》40》70》80》93
實(shí)施例 3》18》32》60》80》92
實(shí)施例 4》50》85》94
實(shí)施例》45》60》80》90》95
實(shí)施例 6》30》50》70》80》95
對(duì)比材 料>14》36》58》78》89
從表l可以看出，本發(fā)明的吸音材料到5KHz時(shí)除實(shí)施例l夕卜，吸音系數(shù)均》0.92， 具有非常好的吸音效果，可用于汽車的吸音處理。
權(quán)利要求
1. 一種高性能吸音材料，其特征在于該吸音材料每10mm厚度是由3～8層10g/m2的丙綸紡粘布和夾在丙綸紡粘布之間的立體網(wǎng)狀混合短纖維層構(gòu)成，混合短纖維層是由1D滌綸短纖維45～65％、15D滌綸短纖維20～40％和1.5D熱熔滌綸短纖維5～20％共同組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能吸音材料，其特征在于，所述的1D滌綸短纖維、15D 滌綸短纖維和1. 5D熱熔滌綸短纖維的纖維長度均為32 64mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能吸音材料，其特征在于，所述夾在各層丙綸紡粘布 之間的混合短纖維層厚度基本相同。
4. 權(quán)利要求1所述高性能吸音材料的制備方法，其特征在于包括下述步驟(1)按 材料組成準(zhǔn)備各物料；(2)分別將1D滌綸短纖維、15D滌綸短纖維和1.5D熱熔滌綸短纖 維在棉紡開松機(jī)內(nèi)進(jìn)行開松處理；(3)將經(jīng)開松處理的三種滌綸短纖維混合后在棉紡梳理 機(jī)內(nèi)梳理混合均勻；(4)按一層丙綸紡粘布、 一層混合短纖維的方式進(jìn)行混合鋪網(wǎng)；(5) 加熱成型為整體；(6)經(jīng)冷壓定型；(7)收巻后存放。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述高性能吸音材料的制備方法，其特征在于，步驟(5)中的加 熱成型溫度為18(TC 21(TC，時(shí)間為1 5分鐘。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述高性能吸音材料的制備方法，其特征在于，步驟(6)中的冷 壓定型溫度為-10'C 10'C，時(shí)間為1 5分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高性能吸音材料及其制備方法，屬于吸音材料技術(shù)領(lǐng)域，其中吸音材料是每10mm厚度是由3～8層10g/m²的丙綸紡粘布和夾在丙綸紡粘布之間的立體網(wǎng)狀混合短纖維層構(gòu)成，混合短纖維層是由1D滌綸短纖維45～65％、15D滌綸短纖維20～40％和1.5D熱熔滌綸短纖維5～20％共同組成；制備方法包括原料準(zhǔn)備、短纖維開松、混合梳理、混合鋪網(wǎng)、加熱成型、冷壓定型、收卷存放；本發(fā)明的吸音材料具有原料來源廣、制造方便、吸音效果好、價(jià)格較低的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于汽車吸音處理。
文檔編號(hào)G10K11/168GK101471070SQ20071003050
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月24日
發(fā)明者龍?jiān)苿?申請(qǐng)人:龍?jiān)苿?br>