[发明专利]一种多组份高分子聚合物纤维吸音保温材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及降噪及非织造工程领域，具体为一种多组份高分子聚合物纤维吸音保温材料及其制造方法。

背景技术

当前，应用于建筑行业，汽车、轨道车辆、轮船等交通运输工具制造行业的降噪减震材料，从特性上分为：吸音材料、阻隔材料以及阻尼材料，其中在吸音材料中较广泛应用的有毛毡类、无机纤维类、高分子发泡类等材料，在材料特性上都存在各种缺陷，举例来说：毛毡类的缺陷是单位重量吸音效率低、吸水性强、易发霉、有害挥发物含量超标；无机纤维类如玻纤棉纤维粉尘对人体健康有害；高分子发泡类如聚氨酯发泡棉生产时易污染环境，缺陷是吸水性超强、极易燃烧、吸音效率低。

随着技术的进步，也出现了改进型的材料和升级的制造工艺。聚酯纤维毡就是基于原有毛毡类的纤维铺网热烘成型的改进工艺上制造出来的；原有的回收利用纤维更换为粗旦聚酯纤维，原有粘结剂更换为低熔点聚酯纤维；聚酯纤维毡在环保性、斥水性、阻燃性等特性上与毛毡相比大大提高。橡胶发泡材料比聚氨酯发泡在斥水性、阻燃性上有所提高。但两者都在最重要的特性-吸音效率上并没有很大提升。

在降噪技术领域，3M公司研发的以熔喷法为基础工艺的品牌为新雪丽的系列吸音保温材料体现出了极大的产品性能优势-单位重量吸音效率高、斥水性强、阻燃性高、保温性好、无有害挥发物以及易加工装配等优良特性。3M公司的这种吸音保温材料的主要成份是55％-80％的聚丙烯熔喷纤维和20％-45％的单一种类粗旦三维卷曲聚酯短纤维。聚丙烯熔喷纤维主要起到粘合作用，聚酯纤维用于控制材料的蓬松度。随着聚丙烯质量百分比的上升，聚酯质量百分比的下降，材料的蓬松度有下降的趋势，材料的抗拉性有上升的趋势、材料的压缩回弹性又下降的趋势；随着聚丙烯质量百分比的下降，聚酯质量百分比的上升，材料的蓬松度有上升的趋势，材料的抗拉性有下降的趋势、材料的压缩回弹性有上升的趋势。在材料中聚酯短纤维的含量难以再提高，因为抗拉性大幅度下降，造成材料在制造过程中难以成形；既是提高了，由于材料内粗旦纤维的大量存在，又会造成吸音性能大打折扣。这些都是现有的以熔喷法为基础工艺的吸音保温材料的性能障碍和在制造过程中难于解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，基于现有的熔喷法工艺，本发明提出一种新的改进型的吸音保温材料设计方案及其制造方法，即一种多组份高分子聚合物纤维吸音保温材料及其制造方法。该吸音保温材料是超细熔喷纤维、多种不同线密度人造或天然三维卷曲短纤维、低熔点短纤维以及表面加强层的多层结构混合体，继承了原有基于熔喷法工艺的吸音保温材料的所有优良特性，并在均匀度、蓬松度、抗张强度、弹性回复率、吸音和保温效率上有了显著的提升。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

多组份高分子聚合物纤维吸音保温材料，其特征在于：该吸音保温材料由超细熔喷纤维20-80％、短纤维80-20％组成，表面再由表面加强层构成，所述保温材料厚度范围为1-100mm，面密度为30-1000g/m²。

多组份高分子聚合物纤维吸音保温材料，其特征在于：所述的超细熔喷纤维直径范围为0.05-10μm，平均直径为1-3μm，且直径不超过5μm的纤维量占熔喷纤维总量的60％-90％。

多组份高分子聚合物纤维吸音保温材料，其特征在于：所述的短纤维包括多种不同线密度人造或天然三维卷面短纤维和低熔点短纤维，其中多种不同线密度人造或天然三维卷面短纤维占50-100％，低熔点短纤维占0-50％；多种不同线密度人造或天然三维卷曲短纤维线密度为1-50dtex，平均长度为20-70mm；低熔点纤维熔点低于165℃。

多组份高分子聚合物纤维吸音保温材料，其特征在于：所述的表面加强层为无纺布、镀铝膜或本体热轧粘合层。

多组份高分子聚合物纤维吸音保温材料的制造方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

(1)短纤维混合梳理：将多种不同线密度人造或天然三维卷曲短纤维以及低熔点纤维送入开松机进行预开松，然后按照组成原料的质量百分比比例称量，送入纤维混合机混合均匀，再送入梳理机处理成已分梳成单纤状态的混合纤维片状物；

(2)熔喷混合成形：通过专用输送装置，将混合纤维片状物与未冷却的熔喷丝混合，经侧风冷却，再接收装置上加固，形成多种纤维均匀混合的蓬松态基材；