[发明专利]一种环保型隔音垫的加工工艺

说明书

本发明公开了一种环保型隔音垫的加工工艺，包括多孔PET纤维纺丝成膜，介孔纤维膜纺丝成膜和多层膜复合步骤，通过改变静电纺丝时的条件参数使得PET纤维呈现多孔形貌，PET纤维中的纳米级微孔及纤维交织形成的微米级孔形成两级孔隙机构，在不增加材料厚度情况下，有效提升材料的吸声能力。胶体中添加SiO₂气凝胶，可有效防止胶液密实填充纤维膜内的孔隙，同时其内部的气孔也可以辅助消声。具有多孔结构的介孔材料在适当比例内的添加不仅可以使纤维密度下降，增加消音作用，还能够维持纤维的机械强度，复合后补强多孔PET纤维，使得复合膜在使用时不易断裂。复合后的膜材料消音性能强于单独的PET纤维膜或介孔纤维膜。

技术领域

本发明涉及隔音无纺布领域，特别涉及一种环保型隔音垫的加工工艺。

背景技术

静电纺丝是一种借助于高压静电场使聚合物溶液或熔体带电并产生形变，在喷头末端处形成悬垂的锥状液滴，当液滴表面的电荷斥力超过其表面张力时，在液滴表面形成射流，这些射流在短距离内经过电场力的高速拉伸、溶剂挥发与固化，最终沉积在接收极板上形成聚合物纳米纤维的技术。主要包括溶液纺丝和熔融纺丝，熔融纺丝因制作过程中需要高温环境且纺出的纤维直径较粗等一系列问题发展受到一定的限制；溶液纺丝因环境易控、设备简单、可纺原料广泛等被用于各领域的研究，至2010年己有200多种聚合物被用来溶液纺丝。此外可通过改变环境参数、加工参数、聚合物溶液性质实现对纳米纤维膜直径、孔径、孔隙率、厚度及纤维表面形貌等的可控调节。

现有的隔音或吸声材料多采用提升厚度或降低面密度以增加材料内微小孔洞的数量等方法降噪吸声，材料内微小的孔洞或腔体使声波在穿过吸声材料时震动微孔内的空气，从而将声能转变为热能，达到吸声的目的。但轻量化隔音布要求吸声材料的厚度不能过大，否则不利于后续的铺贴和应用，而降低面密度使得吸声材料内孔洞变大，致密度降低，而过大的孔径和过小的致密度又会导致吸声效果大幅降低，因此面密度的调整范围极小，不利于轻量化改进。现有的隔音垫多将隔音材料蒙贴在织物表面或夹设在织物内部，蒙贴的方法需要使用胶水或胶体，但涂刷胶体的过程中很容易密实填充孔隙，导致微孔吸声材料丧失消声作用。同时，采用微孔消声策略时如果纤维本身存在微孔虽然可以有效吸声但也会大幅降低纤维的机械强度，导致纤维膜在应用过程中极易断裂，应用不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：现有多孔隔音材料在应用过程中存在的问题和缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案：

一种环保型隔音垫的加工工艺，具体步骤如下：

(1)介孔纤维膜的制备：将50～100nm粒径的介孔材料加入聚丙烯腈纺丝液中，充分搅拌均匀后采用静电纺丝法进行介孔纤维膜的纺丝成膜，所述聚丙烯腈溶液的溶剂为二甲基甲酰胺，聚丙烯腈含量为13wt％，所述介孔材料的加入量为聚丙烯腈纺丝液的0.1～0.4wt％，控制纺丝时的环境湿度在10％以下，温度为20±5℃，制备形成的纤维膜在80℃的真空烘箱中处理2.5h除去残余溶剂得介孔纤维膜；

(2)PET纳米纤维膜的制备：首先制备PET纺丝溶液，其中溶剂为二甲基甲酰胺，采用静电纺丝机进行聚酯纤维的纺丝操作，控制纺丝时的环境湿度在20％～50％，温度为20±5℃，制备形成的纤维膜在80℃的真空烘箱中处理2.5h除去残余溶剂得单层PET纳米纤维膜；所述PET纳米纤维膜由疏松多孔的PET纤维组成，所述PET纳米纤维膜的平均孔径为4.1～4.5μm；

(3)在介孔纤维膜上涂刷胶体，随后铺贴一层PET纳米纤维膜，再于PET纳米纤维膜涂刷胶体后铺贴一层介孔纤维膜，依次类推，交替铺贴粘结若干层介孔纤维膜和PET纳米纤维膜，将铺贴好的复合膜50℃烘干后蒙贴在基础织物上即得隔音垫。