一种梯度杂化复合隔音毡制造技术

本实用新型专利技术属于复合隔音材料领域，公开了一种梯度杂化复合隔音毡。所述复合隔音毡由多层复合纤维网层与一层熔喷纤维层组成，所述复合纤维网层由微米结构纤维网层和覆于其上的纳米纤维层组成，多层复合纤维网层层叠置于熔喷纤维层之上；且多层复合纤维网层按各自纳米纤维层的纤维直径呈梯度排列，最上层复合纤维网层的纳米纤维层纤维直径最小，最下层复合纤维网层的纳米纤维层纤维直径最大。本实用新型专利技术的复合隔音毡的复合纤维网层由微米结构纤维网层和覆于其上的纳米纤维层组成，多层纳米纤维层的纤维直径呈梯度排列，所得梯度杂化复合隔音毡层具有优良的吸音隔音性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于复合隔音材料领域，具体涉及一种梯度杂化复合隔音毡。
技术介绍
材料的结构形态对隔音材料的吸音隔音性能至关重要。对于降噪材料来讲，密实厚重的材料其隔音性能好；孔隙率高且具有杂化立体蓬松结构的多孔材料可以使声波在材料中传播时引起更大粘性流动损失，同时通过层叠的方法将各种声学材料结合起来能够实现声音在不同频率下衰减的最大化。静电纺丝是一种简单、灵活的制备纤维直径为几十到几百纳米的纺丝方法，其基本原理是：毛细管出口的聚合物溶液或熔体，以及自由表面的液体局部点在高压静电场的作用下，变形成为泰勒锥，当静电排斥力超过液滴的表面张力时，泰勒锥的顶端处就会形成细流，并在电场的运动中得到进一步拉伸，同时随着溶剂挥发(或者熔体冷却)，得到纳米纤维。由静电纺丝得到的纳米纤维有着极小的直径、高孔隙率、极大的比表面积以及优秀的过滤效率等优点，这些特性使纳米纤维在生物医药、军工、过滤、降噪领域有着重要用途。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种梯度杂化复合隔音毡。本技术目的通过以下技术方案实现：一种梯度杂化复合隔音毡，由多层复合纤维网层与一层熔喷纤维层组成，所述复合纤维网层由微米结构纤维网层和覆于其上的纳米纤维层组成，多层复合纤维网层层叠置于熔喷纤维层之上；且多层复合纤维网层按各自纳米纤维层的纤维直径呈梯度排列，最上层复合纤维网层的纳米纤维层纤维直径最小，最下层复合纤维网层的纳米纤维层纤维直径最大。所述微米结构纤维网层的纤维直径为0.5-30μm，纤维截面为圆形或者非圆形，含有或者不含有空腔结构。所述纳米纤维层是通过静电纺丝的方式制备成型，纳米纤维层的纤维直径为50～1600nm。所述微米结构纤维网层单层克重为10～50g/m2，所述纳米纤维层的单层克重为0.2～20g/m2。所述熔喷纤维层是指纤维直径为0.5～2μm，克重为10g/m2，厚度为1mm的聚己内酯或聚乳酸(PLA)熔喷纤维层。所述梯度杂化复合隔音毡中多层复合纤维网层的总克重为100～500g/m2。本技术的梯度杂化复合隔音毡具有如下优点及有益效果：本技术的复合隔音毡的复合纤维网层由微米结构纤维网层和覆于其上的纳米纤维层组成，纳米纤维层的纤维直径呈梯度排列，所得梯度杂化复合隔音毡层具有优良的吸音隔音性能。附图说明图1为实施例1所得梯度杂化复合隔音毡的层叠结构示意图；图中编号说明如下：1-纳米纤维层1，2-纳米纤维层2，3-纳米纤维层3，4-纳米纤维层4，5-纳米纤维层5，6-微米结构纤维网层，7-熔喷纤维层。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。实施例1本实施例的一种梯度杂化复合隔音毡，其层叠结构示意图如图1所示。所述复合隔音毡由5层复合纤维网层(分别由纳米纤维层1～5与微米结构纤维网层6组成)与熔喷纤维层7组成，5层复合纤维网层置于熔喷纤维层之上；所述复合纤维网层由面密度为30g/m2，厚度为3mm的微米结构纤维网层和覆于其上的纳米纤维层组成，微米结构纤维网层由聚丙烯纤维构成，聚丙烯纤维的截面为非圆形，有一个空腔结构，纤维直径为6μm；不同复合纤维网层中的纳米纤维层的纤维直径由上至下呈梯度排列，由上至下的纳米纤维层1～5的纤维直径分别为100-300nm(纳米纤维层1)、150-500nm(纳米纤维层2)、250-700nm(纳米纤维层3)、300-800nm(纳米纤维层4)、300-1000nm(纳米纤维层5)。本实施例的梯度杂化复合隔音毡通过如下方法制备：聚丙烯经过开梳处理形成单纤维状态，然后将其铺叠堆积成具有单轴取向的网层，面密度为30g/m2，厚度为3mm。该聚丙烯纤维的截面为非圆形，有一个空腔结构，纤维直径为6μm。得到微米结构纤维网层。纳米纤维层可采用针头静电纺丝成型制得，以聚乳酸和聚己内酯(质量比为4:1)作为纳米纤维成纤原料。聚乳酸(PLA，Mw＝3×105g/mol)和聚己内酯(Mw＝8×104g g/mol)真空干燥后(60℃，12h)，采用氯仿为溶剂，配置成10％、12％、14％、16％、18％，20％的溶液，磁力搅拌4h，静置脱泡2h。将配好的PLA溶液进行针头法静电纺丝成型，接收端为微米结构聚丙烯纤维网层，纺丝电压为15kV，接收距离约为12cm，推进速度为0.5ml/h，得到覆有不同纤维直径的纳米纤维层的聚丙烯复合纤维网层，纳米纤维层克重为10.1g/m2。浓度为10％、12％、14％、16％、18％，20％的PLA溶液静电纺丝得到的纳米纤维直径分别为100-300nm、150-500nm、250-700nm、300-800nm、300-1000nm，形成纤维直径梯度。将复合纤维网层真空干燥后按纤维直径梯度排列多层复合，纤维直径最小的复合纤维网层置于最上层，纤维直径最大的复合纤维网层置于最下层，得到克重为306g/m2的复合纤维层。最后将复合纤维层与熔喷纤维层(纤维直径为0.5～2μm，克重为10g/m2，厚度为1mm的聚己内酯熔喷纤维层)进行复合，得到梯度杂化复合隔音毡。本实施例所得复合隔音毡对500Hz声源的吸收系数达到0.39，对1000Hz声源的吸收系数达到0.51，吸音性能较好。上述实施例为本技术较佳的实施方式，但本技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梯度杂化复合隔音毡，其特征在于：所述复合隔音毡由多层复合纤维网层与一层熔喷纤维层组成，所述复合纤维网层由微米结构纤维网层和覆于其上的纳米纤维层组成，多层复合纤维网层层叠置于熔喷纤维层之上；且多层复合纤维网层按各自纳米纤维层的纤维直径呈梯度排列，最上层复合纤维网层的纳米纤维层纤维直径最小，最下层复合纤维网层的纳米纤维层纤维直径最大。

【技术特征摘要】
1.一种梯度杂化复合隔音毡，其特征在于：所述复合隔音毡由多层复合纤维网层与一层熔喷纤维层组成，所述复合纤维网层由微米结构纤维网层和覆于其上的纳米纤维层组成，多层复合纤维网层层叠置于熔喷纤维层之上；且多层复合纤维网层按各自纳米纤维层的纤维直径呈梯度排列，最上层复合纤维网层的纳米纤维层纤维直径最小，最下层复合纤维网层的纳米纤维层纤维直径最大。2.根据权利要求1所述的一种梯度杂化复合隔音毡，其特征在于：所述微米结构纤维网层的纤维直径为0.5-30μm，纤维截面为圆形或者非圆形，含有或者不含有空腔结构。3.根据权利要求1所述的一种梯度杂化复合隔音毡，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：严玉蓉，欧阳业东，张文韬，蒋智杰，阳业林，邱志明，王保东，詹志城，王凤霞，刘海敏，许伟鸿，
申请(专利权)人：华南理工大学，广州市三泰汽车内饰材料有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44