[发明专利]一种三明治结构层合中低频吸声材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于吸声材料及其制备、应用工程领域，特别涉及一种三明治结构层合中低频吸声材料与结构及其制造方法。

背景技术

现有的降噪吸声材料中，为了实现在中低频具有较好的吸声性能，需要采取一定的措施来实现，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、采取穿孔技术等，这些技术在实施中往往导致材料结构较为复杂、材料厚度很厚或是技术方案较复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种制取方法简单、结构简单且材料轻薄在中低频吸声性能良好的吸声材料及其制取方法显得十分必要。

为了解决上述问题，本发明提供了一种三明治结构层合中低频吸声材料，其特征在于，所述材料由中间层的中空短纤非织造材料及上下层的HXNBR/中空涤纶短纤复合材料复合而成。

优选地，所述HXNBR/中空涤纶短纤复合材料的厚度为1～3mm，其中HXNBR的重量百分比为90％～50％，中空涤纶短纤的重量百分比为10％～50％。

优选地，所述中空涤纶短纤可采用单孔或四孔。

优选地，所述中空短纤非织造材料以中空涤纶短纤为纤维原料制成，加工方法采用针刺法，中空短纤非织造材料的厚度为1～10mm。

本发明还提供了上述三明治结构层合中低频吸声材料的制造方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1)：按重量百分比加入90％～50％的HXNBR在双辊开炼机上在辊温为30℃±5℃下混炼5～10分钟，再加入10％～50％的中空涤纶短纤，混炼30～40分钟至均匀，得到HXNBR/中空涤纶短纤混合体；

步骤2)：将HXNBR/中空涤纶短纤混合体铺放在特定的模具中，模具上下以钢板夹持，且在模具与钢板之间放有一层防粘耐高温PET膜，然后将装好的钢板放入平板硫化机，在120～140℃泄压状态下预热5～10分钟，然后调节气压至10～20MPa，在120～140℃下压制15～20分钟，泄压，取出钢板，冷却脱模即得具有一定厚度的HXNBR/涤纶中空短纤复合材料；

步骤3)：将HXNBR/中空涤纶短纤复合材料再次放入模具中，放入烘箱，在90～100℃下放置5～10分钟使材料软化但材料厚度及形态不变，取出材料，先在一层HXNBR/中空涤纶短纤复合材料上放置中空短纤非织造材料，然后将不锈钢平板置于其上轻压3～5分钟，使两层材料粘合牢固，再于中空短纤非织造材料上放置一层HXNBR/中空涤纶短纤复合材料，同样以不锈钢平板轻压3～5分钟，使材料之间粘合牢固，即得三明治结构层合中低频吸声材料。

优选地，所述步骤3)中的不锈钢平板的面积为25cm×30cm，厚度为3mm。

本发明利用中空纤维制成的非织造材料基于多孔吸声机理在中高频具有很好的吸声性能，在中低频其吸声性能则较差。HXNBR/中空涤纶短纤复合材料则是利用了橡胶基体良好的粘弹性阻尼耗能、中空纤维中存在的空气所起粘滞作用、空气与腔壁的摩擦作用以及纤维本身的振动耗能共同作用下吸声，在中高频段有一定的吸声性能，但频率范围有限，且在中低频段吸声性能很差。由于HXNBR/中空涤纶短纤复合材料是一种膜材料形式，因此将其与中空短纤非织造材料层合，起到了一种类似共振的效果，促使本发明所述的一种三明治结构层合吸声材料在中低频具有很好的吸声性能，且频率范围及对应的吸声性能可根据需要予以调整。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的一种三明治结构层合中低频吸声材料在中低频具有很好的吸声性能，且材料轻薄、结构简单；

(2)本发明吸声材料在中低频的吸声性能可根据HXNBR/中空涤纶短纤复合材料的厚度、HXNBR与中空涤纶短纤的比例、所用中空涤纶短纤的品种和中空短纤非织造材料厚度及其所用中空纤维品种来实现调整，从而制取满足不同频率范围需要的吸声材料，制作方法简单；

(3)本发明制备方法操作简单，生产成本低，环境污染小，符合可持续发展的要求，具有很好的经济和环保价值，适于工业化生产。

附图说明

图1为本发明提供的三明治结构层合中低频吸声材料的结构示意图；

图2为实施例1制得三明治结构层合中低频吸声材料吸声性能的试验数据示图；

图3为实施例2制得三明治结构层合中低频吸声材料吸声性能的试验数据示图；

图4为实施例3制得三明治结构层合中低频吸声材料吸声性能的试验数据示图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。