一种适用于中高频吸声的生物质-密胺泡棉基复合气凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于中高频吸声的生物质

【技术实现步骤摘要】
一种适用于中高频吸声的生物质
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密胺泡棉基复合气凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料复合改性
，尤其是涉及一种适用于中高频吸声的生物质
‑
密胺泡棉基复合气凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]噪声污染是继空气污染和水污染之后的第三大污染，是世界各国尤其是发展中国家在住宅、商业、工业和农业设施所面临的重要环境威胁之一，会在无形之中损害人类和其他生物的身心健康并造成不可逆的危害。噪声产生的源头多种多样，主要包括交通噪声、工业噪声和生活噪声三种来源。噪声实际上是物体的震动形成的波，是物体不规则振动时发出的声音，是一种生物刺激体。科学研究表明大量接触噪音会对人体产生潜移默化的危害，长期暴露在噪声下，不仅会造成听力受损，还会增加高血压、心血管疾病、睡眠障碍、肥胖症和糖尿病等疾病产生的风险，严重的甚至会导致死亡。
[0003]噪声无处不在，危害巨大，控制和治理噪声的任务迫在眉睫。使用吸声材料来吸收噪声、降低噪声的危害是一种效果显著方法。然而，目前广泛使用的开孔聚氨酯、脲醛泡沫塑料等高分子材料制品一类的社会主流的吸声材料大多数都是来自不可再生的石油化石资源，是不可降解的材料，在生产使用的同时，也给环境带来了极大的压力。随着传统化石资源的枯竭，开发新的可降解、可再生材料用作吸声材料的任务任重而道远。在这种情况下，以生物质为前驱体的吸声材料的研究、制备和使用逐渐走进大众视野。
[0004]以生物质为前驱体制备的吸声材料虽然使得可降解可回收的环保类吸声材料的开发和应用有了突破性进展，但是其吸声性能和结构强度仍有待提高。中国专利CN 114106435A公开一种复合气凝胶及其制备方法，其以阿拉伯树胶和羧基丁腈橡胶作为基体，所制备的复合气凝胶具有良好吸声效果和较好的结构强度，但得到的复合气凝胶在1000～6300Hz内的平均吸声系数仅为0.708～0.841，50％应变时压缩应力最高也仅为0.041Mpa，并且压缩后基本不会回弹。可见，如何制备出同时具有高吸声效果和结构强度的生物质吸声材料仍然是科研工作者的重要研究方向。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提出一种适用于中高频吸声的生物质
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密胺泡棉基复合气凝胶及其制备方法，解决现有技术中生物质吸声材料吸声效果不足、结构强度低的技术问题。
[0006]本专利技术的第一方面提供一种适用于中高频吸声的生物质
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密胺泡棉基复合气凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将羧甲基纤维素钠溶解至去离子水中，得到羧甲基纤维素钠水溶液；
[0008]将密胺泡棉浸泡在羧甲基纤维素钠水溶液液面以下，不断搅拌、挤压，之后进行超声分散；
[0009]将在羧甲基纤维素钠水溶液中充分浸泡的密胺泡棉连同羧甲基纤维素钠水溶液一同抽真空处理，然后将其冷冻定型；
[0010]将冷冻定型的羧甲基纤维素钠/密胺泡棉冰模板进行冷冻干燥，冷冻干燥结束后即得适用于中高频吸声的生物质
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密胺泡棉基复合气凝胶。
[0011]本专利技术的第二方面提供一种适用于中高频吸声的生物质
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密胺泡棉基复合气凝胶，该适用于中高频吸声的生物质
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密胺泡棉基复合气凝胶通过本专利技术第一方面提供的适用于中高频吸声的生物质
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密胺泡棉基复合气凝胶的制备方法得到。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
[0013]本专利技术以密胺泡棉作为基体、生物质材料
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羧甲基纤维素钠作为增强填料，采取特殊工艺流程将两种高分子材料制备成复合气凝胶，羧甲基纤维素钠不仅弥补了密胺泡棉机械强度小的缺陷，还提高了气凝胶的交联程度，两种物质共同交联形成片层网络与细丝网络互穿交联网络结构的特殊吸声结构，降低孔隙大小，最终得到了一种全新的吸声降噪材料；相比于之前制备的聚多糖/橡胶基复合气凝胶—阿拉伯树胶/羧基丁腈胶乳复合气凝胶，本专利技术制备的羧甲基纤维素钠/密胺泡棉基复合气凝胶在吸声性能上有明显进步并且复合气凝胶机械强度和韧性也显著提高；此外，生物质材料的应用在降低材料成本的同时实现了对环境的保护和材料的循环利用，是新型的节能、绿色吸声材料。
附图说明
[0014]图1为本专利技术对比例1中的密胺泡棉气凝胶的扫描电镜图；
[0015]图2为本专利技术对比例5所制备的羧甲基纤维素钠气凝胶的扫描电镜图；
[0016]图3为本专利技术实施例1
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4所制备的羧甲基纤维素钠/密胺泡棉基复合气凝胶的扫描电镜图；
[0017]图4为本专利技术对比例3
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5所制备的羧甲基纤维素钠气凝胶的压缩曲线示意图；
[0018]图5为本专利技术实施例1
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4所制备的羧甲基纤维素钠/密胺泡棉基复合气凝胶及对比例1中密胺泡棉和对比例5中2％羧甲基纤维素钠气凝胶的压缩曲线示意图；
[0019]图6为本专利技术对比例2
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5所制备的羧甲基纤维素钠气凝胶的吸声系数曲线图；
[0020]图7为本专利技术实施例1
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4所制备的羧甲基纤维素钠/密胺泡棉基复合气凝胶及对比例1中密胺泡棉和对比例5中2％羧甲基纤维素钠气凝胶的吸声系数曲线图。
具体实施方式
[0021]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0022]本专利技术的第一方面提供一种适用于中高频吸声的生物质
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密胺泡棉基复合气凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0023]S1、将羧甲基纤维素钠溶解至去离子水中，得到羧甲基纤维素钠水溶液；
[0024]S2、将密胺泡棉浸泡在羧甲基纤维素钠水溶液液面以下，不断搅拌、挤压，之后进行超声分散；
[0025]S3、将在羧甲基纤维素钠水溶液中充分浸泡的密胺泡棉连同羧甲基纤维素钠水溶
液一同转移至真空干燥箱中抽真空处理，然后将其转移至冰箱中冷冻定型；
[0026]S4、将冷冻定型的羧甲基纤维素钠/密胺泡棉冰模板置入冷冻干燥机中进行冷冻干燥，冷冻干燥结束后即得适用于中高频吸声的生物质
‑
密胺泡棉基复合气凝胶。
[0027]按上述方案，步骤S1中，通过磁力搅拌的方式将羧甲基纤维素钠溶解至去离子水中。进一步地，磁力搅拌条件为：转速为100～300rpm/min搅拌时间为1～2h，温度为室温25℃～30℃。
[0028]按上述方案，步骤S1中，制成的羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数为0.1％～5％，例如可以为0.1％、0.5％、1％、1.5％、2％、5％等，本专利技术对此不作限制。优选为0.5％～2％，更优选为1.5％～2％。
[0029]按上述方案，步骤S2中，密胺泡棉的表观密度为0.0089～0.0091g/c本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于中高频吸声的生物质
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密胺泡棉基复合气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将羧甲基纤维素钠溶解至去离子水中，得到羧甲基纤维素钠水溶液；将密胺泡棉浸泡在所述羧甲基纤维素钠水溶液液面以下，不断搅拌、挤压，之后进行超声分散；将在所述羧甲基纤维素钠水溶液中充分浸泡的所述密胺泡棉连同所述羧甲基纤维素钠水溶液一同抽真空处理，然后将其进行冷冻定型；将冷冻定型的羧甲基纤维素钠/密胺泡棉冰模板进行冷冻干燥，冷冻干燥结束后即得适用于中高频吸声的生物质
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密胺泡棉基复合气凝胶。2.根据权利要求1所述适用于中高频吸声的生物质
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密胺泡棉基复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数为0.1％～5％。3.根据权利要求1所述适用于中高频吸声的生物质
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密胺泡棉基复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数为0.5％～2％。4.根据权利要求1所述适用于中高频吸声的生物质
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密胺泡棉基复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述羧甲基纤维素钠水溶液的质量分数为1.5％～2％。5.根据权利要求1所述适用于中高频吸声的生物质
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密胺泡棉基复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述密胺泡棉的表观密度为0.0089～0.0091g/cm3。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：江学良，张钰，喻鹏，沈君实，蔡子怡，游峰，姚楚，杨欢，吴丹，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：