CN112538691A - 一种服用吸声降噪材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种服用吸声降噪材料及其制备方法。所述服用吸声降噪材料包括两层熔喷非织造布基体，两层熔喷非织造布基体之间设有纳米纤维膜。制备方法为：将聚乙烯醇溶解于蒸馏水中，加入聚氧化乙烯，磁力搅拌，得到纺丝液；以熔喷非织造布为基底将纺丝液进行静电纺丝，室温下干燥；在纳米纤维膜上再覆盖一层熔喷非织造布，即得服用吸声降噪材料。本发明的材料与结构具有较好的中低频吸声性能，原料环保安全，对人体无害，特别适合孕妇用服装面料，制备操作方法简单。

Description

一种服用吸声降噪材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种服用吸声降噪材料及其制备方法，属于吸声材料及其制备领域。
背景技术
目前，针对孕妇服的功能化整理，主要在电磁屏蔽、抗辐射、防紫外线方面，但是噪音对婴儿的危害也很大，然而很少有研究孕妇服的吸声降噪功能。胎儿接收到的噪音是通过母亲腹壁传播的，虽然母体腹壁的子宫、羊水以及其他组织结构，虽然对胎儿听力也可以起到一定的保护作用，但效果是非常有限的。尤其对于低频的声音，几乎没有减弱功能，这时，就相当于胎儿的听觉***直接同强噪声接触。因此，本发明主要致力于研究、开发复合纳米纤维膜结构，使其在不增加厚度和重量的情况下，赋予孕妇服吸声降噪性能，相当于通过在孕妇的腹壁形成一层保护层，减少噪音对婴儿的伤害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种服用吸声降噪材料及其制备方法，该吸声材料厚度小，质量轻，可以有效地降低中低频噪音。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种服用吸声降噪材料，其特征在于，包括两层熔喷非织造布基体，两层熔喷非织造布基体之间设有纳米纤维膜。
优选地，所述的纳米纤维膜为聚乙烯醇纳米纤维膜或聚乙烯醇/聚氧化乙烯纳米纤维膜。聚乙烯醇/聚氧化乙烯纳米纤维膜作为吸声材料，因其具有良好的热稳定性和力学性能，且本发明采用蒸馏水溶解PVA和PEO，不含有有机溶剂，不会给人体带来危害。
优选地，所述服用吸声降噪材料的厚度为1.5～2.5mm，所述纳米纤维膜的厚度为1mm，这比现有的吸声材料都要薄，且不增加原本材料的重量。
本发明还提供了一种上述服用吸声降噪材料的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1)：将聚乙烯醇溶解于蒸馏水中，加入聚氧化乙烯，磁力搅拌，得到纺丝液；
步骤2)：以熔喷非织造布为基底将纺丝液进行静电纺丝，使熔喷非织造布上形成纳米纤维膜；
步骤3)：将步骤2)得到的材料室温下干燥；
步骤4)：在纳米纤维膜上再覆盖一层熔喷非织造布，通过热压使纳米纤维膜与两层熔喷非织造布之间结合，即得服用吸声降噪材料。
优选地，所述纺丝液中聚乙烯醇的质量浓度为8～12％。
优选地，所述纺丝液中聚氧化乙烯的质量浓度为0.5～3％。
优选地，所述步骤1)中磁力搅拌的时间为20～24h。
优选地，所述步骤2)中静电纺丝的工艺参数为：外加电压15～20kV，纺丝速度0.8～1.5mL/h，纺丝距离为10～16cm。
本发明所制备的纳米纤维复合非织造吸声材料具有较好的中低频吸声性能，并且制备操作方法简单，以普通熔喷非织造布为基底，聚乙烯醇和聚氧化乙烯为原料制备纳米纤维膜，生产成本较低。相比于传统高密度吸声材料，具有质量轻、柔软和易于制备等特点；相比于纤维和泡沫等多孔降噪材料，可有效改善中低频吸声性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明涉及的纳米纤维复合非织造吸声材料与结构，基底材料为熔喷非织造布，加入的聚乙烯醇(聚乙烯醇/聚氧化乙烯)纳米纤维膜，具有良好的力学性能，不仅质量轻、厚度小，而且可以有效降低中低频噪声，在弯曲多次后也仍具有较好的吸声性能；
(2)本发明操作简单，生产成本低，环境污染小，符合可持续发展的要求，具有很好的经济和社会价值。
附图说明
图1为熔喷非织造布原样、实施例1-4得到纳米纤维复合非织造吸声材料的吸声系数图(空腔深度0mm)；
图2为非织造布原样、实施例1-4得到纳米纤维复合非织造吸声材料的吸声系数图(空腔深度5mm)；
图3为实施例1-4得到纳米纤维复合非织造吸声材料的力学性能图；
图4为实施例1-4得到纳米纤维复合非织造吸声材料的弯曲若干次后的平均吸声性能图；其中，α0为纳米纤维膜复合非织造材料的平均吸声系数，α1弯曲250次之后纳米纤维膜复合非织造材料的平均吸声系数，α2为弯曲500次之后纳米纤维膜复合非织造材料的平均吸声系数，α3弯曲为750次之后纳米纤维膜复合非织造材料的平均吸声系数，α4为弯曲1000次之后纳米纤维膜复合非织造材料的平均吸声系数。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1
步骤1)：配制聚乙烯醇纺丝液，将聚乙烯醇加入蒸馏水中，其中，聚乙烯醇的浓度为10wt.％(如聚乙烯醇为1g，则添加蒸馏水9g)，90℃恒温磁力搅拌20～24h，得到均匀溶液；
步骤2)：以熔喷非织造布为基底进行静电纺丝：外加电压18kV，纺丝速度为1mL/h，纺丝距离为13cm；
步骤3)：在室温下干燥处理；
步骤4)：在纳米纤维膜上再覆盖一层熔喷非织造布，通过热压使纳米纤维膜与两层熔喷非织造布之间结合，即得服用吸声降噪材料，其吸声系数如图1(空腔深度0mm)、图2(空腔深度5mm)所示。
纳米纤维膜的力学性能如图3所示，纳米纤维复合非织造吸声材料的弯曲后的平均吸声系数如图4所示。
实施例2
步骤1)：配制聚乙烯醇纺丝液，将聚乙烯醇加入蒸馏水中，90℃恒温磁力搅拌得到均匀聚乙烯醇溶液后，加入聚氧化乙烯，其中，聚乙烯醇的浓度为10wt.％，聚氧化乙烯的浓度为0.5wt.％(如蒸馏水为8.95g，则添加聚乙烯醇1g，聚氧化乙烯0.05g)，磁力搅拌20～24h，得到均匀溶液；
步骤2)：以熔喷非织造布为基底进行静电纺丝：外加电压18kV，纺丝速度为1mL/h，纺丝距离为13cm；
步骤3)：在室温下干燥处理；
步骤4)：在纳米纤维膜上再覆盖一层熔喷非织造布，通过热压使纳米纤维膜与两层熔喷非织造布之间结合，即得服用吸声降噪材料，其吸声系数如图1(空腔深度0mm)、图2(空腔深度5mm)所示。
纳米纤维膜的力学性能如图3所示，纳米纤维复合非织造吸声材料的弯曲后的平均吸声系数如图4所示。
实施例3
步骤1)：配制聚乙烯醇纺丝液，将聚乙烯醇加入蒸馏水中，加入TiO2，90℃恒温磁力搅拌得到均匀聚乙烯醇溶液后，加入聚氧化乙烯，其中，聚乙烯醇的浓度为10wt.％，聚氧化乙烯的浓度为1wt.％(如蒸馏水为8.9g，则添加聚乙烯醇1g，聚氧化乙烯0.1g)，磁力搅拌20～24h，得到均匀溶液；
步骤2)：以熔喷非织造布为基底进行静电纺丝：外加电压18kV，纺丝速度为1mL/h，纺丝距离为13cm；
步骤3)：在室温下干燥处理；
步骤4)：在纳米纤维膜上再覆盖一层熔喷非织造布，通过热压使纳米纤维膜与两层熔喷非织造布之间结合，即得服用吸声降噪材料，其吸声系数如图1(空腔深度0mm)、图2(空腔深度5mm)所示。
纳米纤维膜的力学性能如图3所示，纳米纤维复合非织造吸声材料的弯曲后的平均吸声系数如图4所示。
实施例4
步骤1)：配制聚乙烯醇纺丝液，将聚乙烯醇加入蒸馏水中，90℃恒温磁力搅拌得到均匀聚乙烯醇溶液后，加入聚氧化乙烯，其中，聚乙烯醇的浓度为10wt.％，聚氧化乙烯的浓度为2wt.％(如蒸馏水为8.8g，则添加聚乙烯醇1g，聚氧化乙烯0.2g)，磁力搅拌20～24h，得到均匀溶液；
步骤2)：以熔喷非织造布为基底进行静电纺丝：外加电压18kV，纺丝速度为1mL/h，纺丝距离为13cm；
步骤3)：在室温下干燥处理；
步骤4)：在纳米纤维膜上再覆盖一层熔喷非织造布，通过热压使纳米纤维膜与两层熔喷非织造布之间结合，即得服用吸声降噪材料，其吸声系数如图1(空腔深度0mm)、图2(空腔深度5mm)所示。
纳米纤维膜的力学性能如图3所示，纳米纤维复合非织造吸声材料的弯曲后的平均吸声系数如图4所示。

Claims (8)

1.一种服用吸声降噪材料，其特征在于，包括两层熔喷非织造布基体，两层熔喷非织造布基体之间设有纳米纤维膜。
2.如权利要求1所述的服用吸声降噪材料，其特征在于，所述的纳米纤维膜为聚乙烯醇纳米纤维膜或聚乙烯醇/聚氧化乙烯纳米纤维膜。
3.如权利要求1或2所述的服用吸声降噪材料，其特征在于，所述服用吸声降噪材料的厚度为1.5～2.5mm，所述纳米纤维膜的厚度为1mm。
4.一种权利要求2或3所述的服用吸声降噪材料的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1)：将聚乙烯醇溶解于蒸馏水中，加入聚氧化乙烯，磁力搅拌，得到纺丝液；
步骤2)：以熔喷非织造布为基底将纺丝液进行静电纺丝，使熔喷非织造布上形成纳米纤维膜；
步骤3)：将步骤2)得到的材料室温下干燥；
步骤4)：在纳米纤维膜上再覆盖一层熔喷非织造布，通过热压使纳米纤维膜与两层熔喷非织造布之间结合，即得服用吸声降噪材料。
5.如权利要求4所述的服用吸声降噪材料的制备方法，其特征在于，所述纺丝液中聚乙烯醇的质量浓度为8～12％。
6.如权利要求4所述的服用吸声降噪材料的制备方法，其特征在于，所述纺丝液中聚氧化乙烯的质量浓度为0.5～3％。
7.如权利要求4所述的服用吸声降噪材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中磁力搅拌的时间为20～24h。
8.如权利要求4所述的服用吸声降噪材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中静电纺丝的工艺参数为：外加电压15～20kV，纺丝速度0.8～1.5mL/h，纺丝距离为10～16cm。
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