[發明專利]一種三明治結構層合中低頻吸聲材料及其制造方法

在審

• 申請號: 201410314455.0
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104123929A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 晏雄;洪杰;張慧萍;莊興民;姜生
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G10K11/168
• 分類號: G10K11/168;B32B25/10;B32B27/12
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明屬于吸聲材料及其制備、應用工程領域，特別涉及一種三明治結構層合中低頻吸聲材料與結構及其制造方法。

背景技術

現有的降噪吸聲材料中，為了實現在中低頻具有較好的吸聲性能，需要采取一定的措施來實現，如可以采取增加多孔性材料的厚度、在多孔性材料背后留有一定深度的空腔、采取穿孔技術等，這些技術在實施中往往導致材料結構較為復雜、材料厚度很厚或是技術方案較復雜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種制取方法簡單、結構簡單且材料輕薄在中低頻吸聲性能良好的吸聲材料及其制取方法顯得十分必要。

為了解決上述問題，本發明提供了一種三明治結構層合中低頻吸聲材料，其特征在于，所述材料由中間層的中空短纖非織造材料及上下層的HXNBR/中空滌綸短纖復合材料復合而成。

優選地，所述HXNBR/中空滌綸短纖復合材料的厚度為1～3mm，其中HXNBR的重量百分比為90％～50％，中空滌綸短纖的重量百分比為10％～50％。

優選地，所述中空滌綸短纖可采用單孔或四孔。

優選地，所述中空短纖非織造材料以中空滌綸短纖為纖維原料制成，加工方法采用針刺法，中空短纖非織造材料的厚度為1～10mm。

本發明還提供了上述三明治結構層合中低頻吸聲材料的制造方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟1)：按重量百分比加入90％～50％的HXNBR在雙輥開煉機上在輥溫為30℃±5℃下混煉5～10分鐘，再加入10％～50％的中空滌綸短纖，混煉30～40分鐘至均勻，得到HXNBR/中空滌綸短纖混合體；

步驟2)：將HXNBR/中空滌綸短纖混合體鋪放在特定的模具中，模具上下以鋼板夾持，且在模具與鋼板之間放有一層防粘耐高溫PET膜，然后將裝好的鋼板放入平板硫化機，在120～140℃泄壓狀態下預熱5～10分鐘，然后調節氣壓至10～20MPa，在120～140℃下壓制15～20分鐘，泄壓，取出鋼板，冷卻脫模即得具有一定厚度的HXNBR/滌綸中空短纖復合材料；

步驟3)：將HXNBR/中空滌綸短纖復合材料再次放入模具中，放入烘箱，在90～100℃下放置5～10分鐘使材料軟化但材料厚度及形態不變，取出材料，先在一層HXNBR/中空滌綸短纖復合材料上放置中空短纖非織造材料，然后將不銹鋼平板置于其上輕壓3～5分鐘，使兩層材料粘合牢固，再于中空短纖非織造材料上放置一層HXNBR/中空滌綸短纖復合材料，同樣以不銹鋼平板輕壓3～5分鐘，使材料之間粘合牢固，即得三明治結構層合中低頻吸聲材料。

優選地，所述步驟3)中的不銹鋼平板的面積為25cm×30cm，厚度為3mm。

本發明利用中空纖維制成的非織造材料基于多孔吸聲機理在中高頻具有很好的吸聲性能，在中低頻其吸聲性能則較差。HXNBR/中空滌綸短纖復合材料則是利用了橡膠基體良好的粘彈性阻尼耗能、中空纖維中存在的空氣所起粘滯作用、空氣與腔壁的摩擦作用以及纖維本身的振動耗能共同作用下吸聲，在中高頻段有一定的吸聲性能，但頻率范圍有限，且在中低頻段吸聲性能很差。由于HXNBR/中空滌綸短纖復合材料是一種膜材料形式，因此將其與中空短纖非織造材料層合，起到了一種類似共振的效果，促使本發明所述的一種三明治結構層合吸聲材料在中低頻具有很好的吸聲性能，且頻率范圍及對應的吸聲性能可根據需要予以調整。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

(1)本發明的一種三明治結構層合中低頻吸聲材料在中低頻具有很好的吸聲性能，且材料輕薄、結構簡單；

(2)本發明吸聲材料在中低頻的吸聲性能可根據HXNBR/中空滌綸短纖復合材料的厚度、HXNBR與中空滌綸短纖的比例、所用中空滌綸短纖的品種和中空短纖非織造材料厚度及其所用中空纖維品種來實現調整，從而制取滿足不同頻率范圍需要的吸聲材料，制作方法簡單；

(3)本發明制備方法操作簡單，生產成本低，環境污染小，符合可持續發展的要求，具有很好的經濟和環保價值，適于工業化生產。

附圖說明

圖1為本發明提供的三明治結構層合中低頻吸聲材料的結構示意圖；

圖2為實施例1制得三明治結構層合中低頻吸聲材料吸聲性能的試驗數據示圖；

圖3為實施例2制得三明治結構層合中低頻吸聲材料吸聲性能的試驗數據示圖；

圖4為實施例3制得三明治結構層合中低頻吸聲材料吸聲性能的試驗數據示圖。

具體實施方式

為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。