[发明专利]一种共混纤维吸声材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降噪材料及其制备方法，具体讲涉及一种针对变电站低频噪声的共混纤维吸声材料及其制备方法。

背景技术

随着城市化进程的推进、法律法规的日益严格以及居民环保意识的增强，变电站噪声问题已经成为制约输变电发展的桎梏之一。妥善解决变电站的噪声问题，为周边居民营造一个宁静温馨的生活环境，已成为电网运行部门必须解决的任务之一。

城市变电站噪声主要是由变压器的电磁噪声和风机的空气动力噪声组成，噪声声级主要分布在30-90dB(A)之间，噪声频谱主要集中于50Hz、100Hz、200Hz和400Hz的峰值频段上，并在315～500Hz的频率范围内存在一定的宽频噪声特征。由此可见，城市变电站噪声频谱主要是以中低频为主，高频为辅。

吸声是利用吸声材料将声能量吸收，降低噪声的手段，在控制城市变电站噪声领域中已得到广泛应用。现有的城市变电站噪声控制主要是将吸声材料以构件的形式安装在室内壁面、隔声罩/声屏障内壁等位置以减小室内、罩内的混响效应，降低噪声的排放。

现有的城市变电站吸声材料多种多样，性能各异，按照吸声机理分，可分成多孔吸声材料和共振吸声材料两大类。多孔吸声材料的内部有许多微小的直通材料表面的细孔和相互贯通的气泡，当声波从材料表面细孔进入材料内部后，与孔壁产生摩擦和热传导，再加之空气的粘滞阻力，达到吸附噪声的目的。

常用的多孔吸声材料有有机纤维材料、无机纤维材料、泡沫材料、颗粒材料。有机纤维材料是早期使用的吸声材料，主要为植物纤维制品，如棉麻纤维、毛毡、木质纤维板、稻草板等，此类材料在中、高频范围内具有良好的吸声性能，但防火、防腐、防潮等性能较差；无机纤维材料主要为矿物质棉吸声材料和化纤织物吸声材料，矿物质棉吸声材料包括岩棉、玻璃棉、矿渣棉等，此类材料在中、高频范围内具有良好的吸声性能，但强度低、性脆易断，易吸水受潮、易阻塞孔隙；化纤织物吸声材料包括聚酯纤维、丙纶纤维、芳纶纤维等，此类材料耐候性好，但低频吸声效果较差，强度较低；泡沫材料主要为聚氨酯泡沫、三聚氰胺泡沫、泡沫铝等，此类材料耐候性好，但低频吸声效果差，散热性差；颗粒材料主要为膨胀珍珠岩、微穿吸声砖、加气混凝土等，此类材料耐候性好，但低频吸声效果较差，散热性差，且施工工艺复杂。

申请号201510126302.8、名为一种多纤维共混吸声材料的中国发明专利提供了一种铝纤维和有机复合高分子纤维共混的吸声材料，所述有机复合高分子纤维材质为聚酯纤维(内部)和丙纶纤维(外层)，利用丙纶纤维熔点低的特性，使其在烘培成型过程中融化，将铝纤维与聚酯纤维粘连在一起，但该吸声材料的熔点较低，在260℃下即会失效，且由于烧结工艺难于控制，吸声系数易出现波谷，不能完全满足中低频吸声的要求。

发明内容

为满足现有技术的需要，本发明提供了一种共混纤维吸声材料，所述吸声材料为金属纤维和高分子纤维复合而成的纤维毡，其改进之处在于，所述金属纤维为铝纤维，所述高分子纤维为芳纶纤维。

优选的，所述金属纤维的直径为30～120μm。

优选的，所述高分子纤维的直径为12～50μm。

优选的，所述金属纤维和高分子纤维的混编质量比为1：0.25～2。

优选的，所述纤维毡的面密度为1000～3000g/m²。

优选的，所述纤维毡的厚度为1～10cm。

优选的，所述纤维毡使用时，背腔空气层厚度为0～10cm。

一种共混纤维吸声材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)对金属纤维进行热处理退火；

(2)用开松机充分混合高分子纤维和退火后的金属纤维；

(3)用气压送棉箱进一步混合金属纤维和高分子纤维；

(4)用梳理机中梳理气压送棉箱输送出的金属纤维与高分子纤维；

(5)用铺网机将梳理机输出的纤维网铺设成纤维毡；

(6)用针刺加固法加固纤维毡；

(7)用卷绕机修剪得共混纤维吸声材料。

优选的，所述金属纤维为粗细一致、长度一致的金属纤维丝。

优选的，所述金属纤维的热处理退火工艺为随炉升温至300-400℃保温0.5-2h后随炉冷却。

有益效果

与最接近的现有技术相比，本发明的有益效果在于：