[发明专利]基于聚乙烯醇纳米纤维的非织造吸声材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种基于聚乙烯醇纳米纤维的非织造吸声材料的制备方法，包括以下步骤：对聚乙烯醇纳米纤维进行抗水溶性处理，得到抗水溶聚乙烯醇纳米纤维；将抗水溶聚乙烯醇纳米纤维浸入含第一催化剂的水溶液中，将经催化剂处理的纳米纤维转移至含有吡咯的体系中，通过气相沉淀法使所述吡咯在纳米纤维表面发生聚合反应，得到基于聚乙烯醇纳米纤维的非织造吸声材料。本发明还提供了一种采用上述方法所制备的基于聚乙烯醇纳米纤维的非织造吸声材料。本发明的方法所制备的吸声材料具有宽吸声频带和高吸声性能。

技术领域

本发明涉及高聚物功能材料技术领域，尤其涉及一种基于聚乙烯醇纳米纤维的非织造吸声材料及制备方法。

背景技术

随着社会工业化的发展，噪声污染成为了现代化生活中的一个重大的污染源，在降低人们工作效率的同时，对人们的身心健康也有很多不好的影响，导致各种心血管疾病，与空气污染、水质污染和固体废料污染并列称为当代四大污染源。目前，人们主要通过两个途径进行噪音控制：一是从噪声源入手，减少噪声的发生；二是从噪声的传播途径上入手，使噪声在传播过程中减弱。在第二条途径中，吸声防噪材料的开发和应用是主要的研究内容。

近年来，人们在非织造吸声材料方面的研究主要集中在非织造复合材料方面，并通过改变材料、成网方法和固网方法等来探究影响非织造材料吸声性能的因素。非织造吸声材料纤网内纤维随机杂乱排列，使其纤网内部具有很多孔隙，具有良好的吸声性能。非织造材料由于其具有丰富的孔隙、原料来源广、价格低廉、易于制作生产而成为具有很好前景的多孔吸声材料。

高频声波可使非织造材料内空隙间空气质点的振动速度加快，空气与孔壁的热交换也加快，因此现有多孔非织造吸声材料已经能成功吸收大部分高频处的吸声性能。而现有吸声材料在低频处的吸声性能并不佳。因此，开发宽频吸声带或改善中低频吸声性能的吸声材料是今后发展的趋势。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于聚乙烯醇纳米纤维的非织造吸声材料及制备方法。

本发明提供了一种基于聚乙烯醇纳米纤维的非织造吸声材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)对聚乙烯醇纳米纤维进行抗水溶性处理，处理时间为10-120min，得到抗水溶聚乙烯醇纳米纤维；

(2)将抗水溶聚乙烯醇纳米纤维浸入含第一催化剂的水溶液中处理1-10h，取出处理后的纳米纤维，干燥后将经催化剂处理的纳米纤维转移至含有吡咯的密闭环境中，通过气相沉淀法使吡咯在纳米纤维表面发生聚合反应，反应时间为0.5-10h，得到基于聚乙烯醇纳米纤维的非织造吸声材料。

进一步地，在步骤(1)中，抗水溶性处理包括以下步骤：

将戊二醛、第二催化剂、水和有机溶剂混匀，然后将聚乙烯醇纳米纤维在其中浸泡10-120min。

进一步地，第二催化剂为盐酸、硫酸和硝酸中的一种或几种。

进一步地，有机溶剂为丙酮、乙腈和乙醚中的一种或几种。

进一步地，在步骤(1)中，通过静电纺丝方法得到聚乙烯醇纳米纤维。采用螺旋片式静电纺丝机进行静电纺丝。