CN103306390B - 一种3d吸音体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种3D吸音体及其制备方法，一种3D吸音体，包括第一聚酯短纤维层，第一聚酯短纤维层表面均匀分布有针刺孔，针刺孔的孔径不大于2mm，针刺的深度大于第一聚酯短纤维层厚度的三分之二，针刺密度为1.0～1.5针/cm2。本发明采用聚酯短纤维作为原材料，第一聚酯短纤维熔融时可以使纤维粘结在一起，因此，该3D吸音体材料环保，不释放有害物质，且可回收；本发明将3D吸音体贴于墙上后，可以与墙体形成空腔，省去了龙骨，减少了声音的振动传递，从而更好的起到了吸声降噪的效果；该3D吸音体所用材料环保、易回收，制得的3D吸音体吸声效果好，尤其是对低频音吸声效果明显提高。

Description

一种3D吸音体及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种3D吸音体及其制备方法，属于建材构件及施工领域。
背景技术
普通吸声体系一般是以传统吸音材料纤维材料、软质泡沫塑料为芯层，以金属材料或非金属材料为骨架或面层组成，广泛运用于建筑装饰以及场馆建设等领域。
现有的吸音体安装比较麻烦、操作复杂、吸音效果差、装饰也不美观。龙骨的使用加大了施工的工作量，且吸声的效果也会起到不同程度的影响，生产过程复杂，需要多道工序才能完成。
发明内容
本发明的目的是提供一种3D吸音体及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种3D吸音体，包括第一聚酯短纤维层，第一聚酯短纤维层表面均匀分布有针刺孔，针刺孔的孔径不大于2mm，针刺的深度大于第一聚酯短纤维层厚度的三分之二，针刺密度为1.0～1.5针/cm2。
申请人经研究发现，上述结构的吸音体，与现有技术中的吸音体相比，吸音效果有了极大的提升。
为了提高吸音效果，第一聚酯短纤维层包括：均匀混合的第一聚酯短纤维和第二聚酯短纤维，或均匀混合的第一聚酯短纤维和聚酰胺纤维。
上述第一聚酯短纤维指熔点为160℃～200℃的聚酯短纤维；第二聚酯短纤维指熔点为250℃～260℃的聚酯短纤维。
第二聚酯短纤维或聚酰胺纤维与第一聚酯短纤维的质量比为（1：1）～（1:2.3）。
为了保证吸音效果，第一聚酯短纤维层的厚度为3mm～10mm。
为了方便安装，3D吸音体为敞口的长方体结构。
为了方便使用，3D吸音体的长和宽均为600mm～1000mm，高度为40mm～90mm。
上述的3D吸音体的制备方法，包括顺序相接的如下步骤：
（a）将第一聚酯短纤维和纤维A混匀，得混合纤维；所述纤维A为第二聚酯短纤维或聚酰胺纤维；第一聚酯短纤维的熔点为160℃～200℃；第二聚酯短纤维的熔点为250℃～260℃；
（b）将混合纤维开松、梳理，形成纤维网；
（c）将纤维网针刺、辊压得纤维棉；所述针刺的针刺密度为1.0～1.5针/cm2，辊压时的辊压压力为0.5～1Mpa，辊压速度为1.1～1.3m/min；
（d）将纤维棉热处理，热处理温度为160℃～210℃，热处理时间为2min～3min；
（e）将热处理后的纤维棉进入模压机压膜，即可制得3D吸音体，模压机压膜的压力为1.47×105N/m2～2.94×105N/m2，压模时间为10s～15s。
上述步骤（a）中，纤维A与第一聚酯短纤维的质量比为（1：1）～（1:2.3）；步骤（c）中，辊间距优选为20～50mm。
上述3D吸音体表面可压制树叶、石头、花、人物、风景、文字等各种所需的图案，以达到更好的装饰效果。
上述的3D吸音体的应用，3D吸音体在安装时，与墙体之间形成空腔结构。
本发明未特别说明的技术均为现有技术。
本发明采用聚酯短纤维作为原材料，第一聚酯短纤维熔融时可以使纤维粘结在一起，因此，该3D吸音体材料环保，不释放有害物质，且可回收；本发明将3D吸音体贴于墙上后，可以与墙体形成空腔，省去了龙骨，减少了声音的振动传递，从而更好的起到了吸声降噪的效果；该3D吸音体所用材料环保、易回收，制得的3D吸音体吸声效果好，尤其是对低频音吸声效果明显提高；本发明可以起到很好的装饰效果，可以通过变换模具的形状而任意改变吸音体的外形，获得自己需要的图形；该3D吸音体轻便，易于安装。
附图说明
图1是3D吸音体的剖面图；
图中，1为第一聚酯短纤维层，2为针刺孔，3为第二聚酯短纤维，4为聚酰胺纤维。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
如图1所示的3D吸音体，包括第一聚酯短纤维层，第一聚酯短纤维层中均匀分布有第一聚酯短纤维、第二聚酯短纤维，第一聚酯短纤维的熔点为180℃；第二聚酯短纤维的熔点为255℃。第一聚酯短纤维层的厚度为4mm；3D吸音体为敞口的长方体结构，长和宽均为700mm，高为40mm。
第二聚酯短纤维与第一聚酯短纤维的质量比为1:1。
第一聚酯短纤维层表面均匀分布有针刺孔，针刺孔的孔径为1.8mm，针刺的深度为第一聚酯短纤维层厚度的四分之三，针刺密度为1.0针/cm2。
上述3D吸音体的制备方法，包括如下步骤：
（a）将第一聚酯短纤维和第二聚酯短纤维添加到原料喂入装置中，纤维经喂入装置混合均匀，第二聚酯短纤维与第一聚酯短纤维的质量比为1:1；
（b）将混合后的纤维首先进行预开松，使团聚在一起的纤维变得疏松；预开松完成后进行精开松，使纤维均匀的混合在一起；经开松后的纤维经压缩装置，打进梳理设备，纤维经梳理设备后形成连续的纤维网；
（c）将纤维网通过针刺、辊压后得到纤维棉本体；所述针刺的针刺密度为1.0针/cm2；辊压时的辊压压力为0.8Mpa，辊压速度为1.26m/min，辊间距为25mm；
（d）将步骤（c）得到的纤维棉本体进入烘箱，进行热定型处理；热定型温度为190℃，热定型时间为2min；
（e）将步骤（d）得到的热定型处理后的纤维棉，进行模压处理所述的模压机的压力为1.74×105N/m2，压模时间为10s。
步骤（e）得到的吸音体经切边、检验包装后即可作为成品出厂。
实施例2
3D吸音体，包括第一聚酯短纤维层，第一聚酯短纤维层中均匀分布有第一聚酯短纤维、第二聚酯短纤维，第一聚酯短纤维的熔点为160℃；第二聚酯短纤维的熔点为258℃。第一聚酯短纤维层的厚度为8mm；3D吸音体为敞口的长方体结构，长和宽均为800mm，高为80mm。
第二聚酯短纤维与第一聚酯短纤维质量比为1:1.5。
第一聚酯短纤维层表面均匀分布有针刺孔，针刺孔的孔径为1.5mm，针刺的深度为第一聚酯短纤维层厚度的五分之四，针刺密度为1.2针/cm2。
上述3D吸音体的制备方法，包括如下步骤：
（a）将第一聚酯短纤维和第二聚酯短纤维添加到原料喂入装置中，纤维经喂入装置混合均匀，第二聚酯短纤维与第一聚酯短纤维质量比为1:1.5；
（b）将混合后的纤维首先进行预开松，使团聚在一起的纤维变得疏松；预开松完成后进行精开松，使纤维均匀的混合在一起；经开松后的纤维经压缩装置，打进梳理设备，纤维经梳理设备后形成连续的纤维网；
（c）将纤维网通过针刺、辊压后得到纤维棉本体；所述针刺的针刺密度为1.2针/cm2；辊压时的辊压压力为0.6Mpa，辊压速度为1.18m/min，辊间距为20mm；
（d）将步骤（c）得到的纤维棉本体进入烘箱，进行热定型处理；热定型温度为185℃，热定型时间为2.5min；
（e）将步骤（d）得到的热定型处理后的纤维棉，进行模压处理；所述的模压机的压力为2.14×105N/m2，压模时间为12s；
步骤（e）得到的吸音体经切边、检验包装后即可作为成品出厂。
实施例3
3D吸音体，包括第一聚酯短纤维层，第一聚酯短纤维层中均匀分布有第一聚酯短纤维、第二聚酯短纤维，第一聚酯短纤维的熔点为180℃；第二聚酯短纤维的熔点为260℃。第一聚酯短纤维层的厚度为8mm；3D吸音体为敞口的长方体结构，长和宽均为900mm，高为80mm。
第二聚酯短纤维与第一聚酯短纤维的质量比为1:2.3。
第一聚酯短纤维层表面均匀分布有针刺孔，针刺孔的孔径为1.5mm，针刺的深度为第一聚酯短纤维层厚度的五分之四，针刺密度为1.1针/cm2。
上述3D吸音体的制备方法，包括如下步骤：
（a）将第一聚酯短纤维和第二聚酯短纤维添加到原料喂入装置中，纤维经喂入装置混合均匀，第二聚酯短纤维与第一聚酯短纤维的质量比为1:2.3；
（b）将混合后的纤维首先进行预开松，使团聚在一起的纤维变得疏松；预开松完成后进行精开松，使纤维均匀的混合在一起；经开松后的纤维经压缩装置，打进梳理设备，纤维经梳理设备后形成连续的纤维网；
（c）将纤维网通过针刺、辊压后得到纤维棉本体；所述针刺的针刺密度为1.1针/cm2；辊压时的辊压压力为0.6Mpa，辊压速度为1.20m/min，辊间距为30mm；
（d）将步骤（c）得到的纤维棉本体进入烘箱，进行热定型处理；热定型温度为200℃，热定型时间为2.5min；
（e）将步骤（d）得到的热定型处理后的纤维棉，进行模压处理；所述的模压机的压力为2.48×105N/m2，压模时间为13s；
步骤（e）得到的吸音体经切边、检验包装后即可作为成品出厂。
实施例4
3D吸音体，包括第一聚酯短纤维层，第一聚酯短纤维层中均匀分布有第一聚酯短纤维、聚酰胺纤维，第一聚酯短纤维的熔点为190℃；第一聚酯短纤维层的厚度为8mm；3D吸音体为敞口的长方体结构，长和宽均为800mm，高为90mm。
聚酰胺纤维与第一聚酯短纤维层的质量比为1:1.5。
第一聚酯短纤维层表面均匀分布有针刺孔，针刺孔的孔径为1.5mm，针刺的深度为第一聚酯短纤维层厚度的五分之四，针刺密度为1.5针/cm2。
上3D吸音体的制备方法，包括如下步骤：
（a）将第一聚酯短纤维和第二聚酯短纤维添加到原料喂入装置中，纤维经喂入装置混合均匀，聚酰胺纤维与第一聚酯短纤维层的质量比为1:1.5；
（b）将混合后的纤维首先进行预开松，使团聚在一起的纤维变得疏松；预开松完成后进行精开松，使纤维均匀的混合在一起；经开松后的纤维经压缩装置，打进梳理设备，纤维经梳理设备后形成连续的纤维网；
（c）将纤维网通过针刺、辊压后得到纤维棉本体；
所述针刺的针刺密度为1.5针/cm2；辊压时的辊压压力为0.9Mpa，辊压速度为1.25m/min，辊间距为50mm；
（d）将步骤（c）得到的纤维棉本体进入烘箱，进行热定型处理；热定型温度为200℃，热定型时间为3min；
（e）将步骤（d）得到的热定型处理后的纤维棉，进行模压处理；所述的模压机的压力为2.94×105N/m2，压模时间为15s。
步骤（e）得到的吸音体经切边、检验包装后即可作为成品出厂。
以下对本发明得到的3D吸音体的吸声性能进行检测，表1为各产品的吸声系数；吸声系数的检测方法采用标准为GB/T20247-2006《声学混响室吸声测量》，检测设备：BK4418型建筑声学分析仪；环境温度22℃，湿度73%。
表1为各产品的吸声系数

Claims (6)

1.一种3D吸音体，其特征在于：包括第一聚酯短纤维层，第一聚酯短纤维层表面均匀分布有针刺孔，针刺孔的孔径不大于2mm，针刺的深度大于第一聚酯短纤维层厚度的三分之二，针刺密度为1.0～1.5针/cm2；
第一聚酯短纤维层包括：均匀混合的第一聚酯短纤维和第二聚酯短纤维，或均匀混合的第一聚酯短纤维和聚酰胺纤维；
第二聚酯短纤维或聚酰胺纤维与第一聚酯短纤维的质量比为(1：1)～(1:2.3)；
上述3D吸音体的制备方法，包括顺序相接的如下步骤：
(a)将第一聚酯短纤维和纤维A混匀，得混合纤维；所述纤维A为第二聚酯短纤维或聚酰胺纤维；第一聚酯短纤维的熔点为160℃～200℃；第二聚酯短纤维的熔点为250℃～260℃；
(b)将混合纤维开松、梳理，形成纤维网；
(c)将纤维网针刺、辊压得纤维棉；所述针刺的针刺密度为1.0～1.5针/cm2，辊压时的辊压压力为0.5～1Mpa，辊压速度为1.1～1.3m/min；
(d)将纤维棉热处理，热处理温度为160℃～210℃，热处理时间为2min～3min；
(e)将热处理后的纤维棉进入模压机压膜，即可制得3D吸音体，模压机压膜的压力为1.47×105N/m2～2.94×105N/m2，压模时间为10s～15s。
2.如权利要求1所述的3D吸音体，其特征在于：第一聚酯短纤维层的厚度为3mm～10mm。
3.如权利要求1或2所述的3D吸音体，其特征在于：3D吸音体为敞口的长方体结构。
4.如权利要求3所述的3D吸音体，其特征在于：3D吸音体的长和宽均为600mm～1000mm，高度为40mm～90mm。
5.如权利要求1或2所述的3D吸音体，其特征在于：步骤(c)中，辊间距为20～50mm。
6.权利要求1～5任意一项所述的3D吸音体的应用，其特征在于：3D吸音体在安装时，与墙体之间形成空腔结构。
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