[发明专利]一种三维卷曲皮芯复合纤维和纳米纤维复合隔音材料及其制备方法

权利要求书

1.一种三维卷曲皮芯复合纤维和纳米纤维复合隔音材料，其特征在于：所述复合隔音材料由三维卷曲皮芯复合纤维层和纳米纤维层所构成的复合纤维功能层与上下表面的面层保护层构成；

所述三维卷曲皮芯复合纤维层中皮芯复合纤维的卷曲结构包括Z型、螺旋形或波浪形卷曲结构；皮芯复合纤维的直径为1～50μm；皮芯复合纤维在纤维层中的排布方式为水平定向排列、垂直定向排列或介于水平和垂直之间的任意角度定向排列；

所述三维卷曲皮芯复合纤维由皮层和芯层构成，皮层、芯层材料为分子量不同的同一种聚合物，或为不同种类聚合物，所述聚合物为聚乳酸、聚己内酯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁二酸丁二醇酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、共聚酯、共聚酰胺、聚羟基脂肪酸酯或聚烯烃类共聚物；或芯层为液体或气体，包括离子液体、液体低分子脂肪烷烃、低分子量液体PEG、硅油、水、油、空气、氮气、液体香精、惰性气体；

所述纳米纤维层材料包括聚乳酸、聚己内酯、聚氨酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、共聚酰胺、聚烯烃弹性体中的一种或两种混合聚合物；

所述面层保护层材料为聚酯、聚烯烃、尼龙或聚乳酸。

2.根据权利要求1所述的一种三维卷曲皮芯复合纤维和纳米纤维复合隔音材料，其特征在于：所述三维卷曲皮芯复合纤维层的克重为20～100g/m²，纳米纤维层的克重为0 .5～20g/m²，面层保护层为克重为10～80g/m²的纺粘、热轧或热风无纺布。

3.根据权利要求1所述的一种三维卷曲皮芯复合纤维和纳米纤维复合隔音材料，其特征在于：所述复合隔音材料由多层复合纤维层和表面的面层保护层叠加得到；所述复合隔音材料的克重为100～500g/m²。

4.根据权利要求1所述的一种三维卷曲皮芯复合纤维和纳米纤维复合隔音材料，其特征在于：所述纳米纤维层的纤维直径为10～1000nm，含有一维取向、二维取向或非取向结构。

5.权利要求1～4任一项所述的一种三维卷曲皮芯复合纤维和纳米纤维复合隔音材料的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：

(1)三维卷曲皮芯复合纤维层的制备：由双螺杆或单螺杆+柱塞泵设备通过纺粘或者纺粘+水刺或针刺工艺制得非织造布结构；或通过纺丝工艺先制得长丝，再经过切断成短纤维，经过梳理、成网后经过针刺、水刺或热风粘合工艺制得纤维集合体结构；或通过纺丝工艺先制得长丝后经过经纬编织或者针织获得布状结构；或通过纺丝工艺先制得长丝，再经过切断成短纤维，经过梳理、并股成纱后，经过经纬编织或者针织获得布状结构；然后将上述结构在热、机械或水汽的作用下后加工形成永久的3D卷曲结构，或纤维在成型时直接获得一定的卷曲结构；

(2)采用静电纺丝工艺制备纳米纤维层；

(3)将三维卷曲皮芯复合纤维层和纳米纤维层复合得到复合纤维功能层，再在表面复合面层保护层，得到所述三维卷曲皮芯复合纤维和纳米纤维复合隔音材料。

6.根据权利要求5所述的一种三维卷曲皮芯复合纤维和纳米纤维复合隔音材料的制备方法，其特征在于：所述静电纺丝包括针头法静电纺丝、自由表面静电纺丝、离心静电纺丝或熔喷静电纺丝；所述静电纺丝的纳米纤维材料采用溶液或者熔体形式，其中溶液中纳米纤维材料的有效质量浓度范围为5％～50％。