[发明专利]三明治结构的纺织废胶基纤维吸声复合材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于吸声材料技术领域，特别涉及一种涉及三明治结构的纺织废胶基纤维吸声复合材料及其制造方法。

背景技术

在现有吸声材料中，常采用共振方式和多孔机理将声波通过空气与材质的摩擦和空气的黏滞阻力作用将声能转化成热能而加以消耗。前者吸声主要发生在特定频段内；后者一般只在高频段具有较好的吸声性能，为了使中低频段也具有较优好的性能，材料必须做得很厚，同时这种材料的力学性能较差，常作为吸声结构的一个组成部分进行使用。

在实际工程应用中，人们总希望在材料较轻薄同时具有相当的力学性能的前提下，获得良好的吸声性能，以降低工作场所、居住处的振动和噪音污染

纺织作为我国的支柱性民生产业，每年都有大量的纺织胶辊，胶圈报废。由于其拥有三维网络结构，难以生物降解。随意堆放，将成为蚊虫的寄生地；脱硫虽然可以有效去除三维网络结构，得到再生胶，但易形成废烟、废气的排放，这些都将造成环境污染；在环境污染控制越来越严的今天，其都不是一种绿色处理的好方法，必将淘汰。从环保角度出发，利用其特性开发三明治结构的纺织废胶基纤维吸声复合材料以实现其功能性再生将是合理处理和利用的又一条新路。

纺织废胶具有三维网络结构，这将为复合材料提供良好的力学性能；作为含有极性官能团的纺织废胶独特的粘弹性可以与有机小分子形成杂化阻尼复合材料，这为开发阻尼复合膜提供了基础；尼龙单孔中空长丝，作为复合材料的芯层，一方面可以增加复合材料的力学性能，达到增强的功能，另一方面长丝的孔中的空气携入材料中，形成连续的空气层，这为吸声提供了可能。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种三明治结构的纺织废胶基纤维吸声复合材料及其制造方法。该复合材料在中低频段具有较大的吸声系数，同时材料具有较好的力学性能。制作方法简单，开拓了纺织废胶在吸声领域内的应用。

技术方案：一种三明治结构的纺织废胶基纤维吸声复合材料，所述的吸声复合材料由单孔中空尼龙长丝辅层作为三明治结构的芯层，纺织废胶与受阻酚组成的阻尼减振复合膜作为夹持层；其中夹持层复合材料中：纺织废胶与受阻酚的工艺配方按质量份数比为70：30；三明治结构的纺织废胶基纤维吸声复合材料中的纤维质量含量为5～30％。

作为优化：作为夹持层的纺织废胶与受阻酚组成的阻尼减振复合材料，所述纺织废胶是将纺织企业报废的胶圈、胶辊直接粉碎而得的胶粉，其主要成分为：丁腈橡胶(NBR)和聚氯乙烯(PVC)，其比例是100：80，除此之外还有少量的增强剂、增塑剂、硬脂酸、颜料。

作为优化：作为夹持层的纺织废胶与受阻酚组成的阻尼减振复合材料，所述受阻酚是一种含双羟基的极性有机小分子，其化学名为2,2亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)，可简写为AO2246，其化学结构式如下：

作为优化：作为芯层的单孔中空尼龙长丝，其特征在于：规格是2.8tex/12F。

一种所述的三明治结构的纺织废胶基纤维吸声复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)夹持层的纺织废胶与受阻酚组成的阻尼减振复合膜的制备

a、混炼：

在辊筒温度为60℃的双辊筒间加入纺织废胶粉，制成薄片，约20分钟；加入AO2246混炼，其中纺织废胶粉与AO2246的质量比是70:30，混炼并达到均匀，总混炼时间约60分钟，将混炼料室温冷却后，得混炼薄片以备用；

b、热压成形：

将上述混炼薄片前剪成比模具略大铺放在模子内腔中(模厚1mm)，模子上下用钢板夹住，且在模子和钢板之间用一层耐高温的防粘布，然后在防粘布外再加一层耐高温的保护膜；钢板移入温度为160℃的平板硫化机，卸载预热20分钟，加压热压10分钟；取下钢板，迅速放入冷水中，即得不脱模具的纺织废胶与受阻酚组成的阻尼减振复合材料，以备用；

(2)尼龙长丝的准备

利用YG381型摇黑板机将单孔中空尼龙长丝根据不同的质量份数卷绕到正反面均外覆防粘布的不锈钢黑板上(用不锈钢按摇黑板的尺寸加工形成不锈钢黑板，通过不断铺层结合改变摇纱密度而达到所需的质量)，摇好的黑板以备用；

(3)纤维层与阻尼减振复合膜的复合的制备