[发明专利]一种吸声毡

说明书

本发明属于消音材料领域，具体涉及一种新型吸声毡。本发明提供的吸声毡，首创性地选用聚丙烯腈预氧丝作为吸声材料，获得了新型吸声毡，不仅声学性能优于玻璃棉制品，并且纤维柔韧，不断裂，避免了环境污染问题，对操作人员健康友好；而且，本发明所提供的吸声毡，防火阻燃性好，氧指数高达50以上，明显优于其他类有机纤维。本发明所选用的聚丙烯腈预氧纤维(简称为预氧丝)是碳纤维生产的中间产物。高性能碳纤维对于聚丙烯腈预氧纤维性能要求极高，生产过程中会产生大量的废弃纤维，本发明正是将其废物利用，作为纤维吸声毡制造的原料，有效降低了制造成本，采用聚丙烯腈预氧纤维制备得到的吸声层，能够对低频区声源起到很好的吸声效果，满足变电站特殊的降噪需求。

技术领域

本发明属于消音材料领域，具体涉及一种新型吸声毡。

背景技术

人民群众环保意识的日益增强和环境保护相关法律法规的日趋严格，使得对变电站噪声进行控制的需求与日俱增，降噪标准也越来越高。常用的变电站噪声控制手段主要包括“吸声、隔声、消声”，其中吸声是关键控制环节之一。吸声材料从吸声原理上分类，可分为“多孔阻性吸声材料”与“共振吸声材料”。多孔阻性吸声的原理在于：当声音传入材料表面时，声能一部分被反射，一部分穿透材料，剩余的部分则与材料发生作用，当声波透入材料孔隙后，会引起空气在纤维孔隙或其他孔隙与孔壁间产生摩擦，从而使声能由于粘滞性和热传导性变为热能而消耗。

早期使用的吸声材料主要为植物纤维制品和有机合成纤维材料，其中，植物纤维制品包括棉麻纤维、毛毡、甘蔗纤维板、木质纤维板、水泥木丝板以及稻草板等；有机合成纤维材料包括晴纶棉、涤纶棉等化学纤维。这些材料在中、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。随后，人工合成的无机纤维材料不断问世，如玻璃棉、矿渣棉和岩棉等。这类材料不仅具有良好的吸声性能，而且具有质轻、不燃、不腐、不易老化、价格低廉等特性，从而替代了天然纤维的吸声材料，在声学工程中获得广泛的应用，也是目前变电站降噪工程中应用最广的。但此类材料仍存在不可忽视的缺点，例如岩棉/玻璃棉类吸声材料强度极差，易产生微尘造成环境污染；对低频区的吸音系数不足，无法达到理想的吸音效果；耐候性能不足。受潮易塌陷。这造成部分服役环境恶劣的变电站采用玻璃棉进行降噪工程后易出现二次超标的情况。针对上述情况，亟需通过对纤维体系的改进突破现有矿物纤维的不足，满足变电站噪声控制的需求。

中国专利文献CN105774090A就公开了一种防火耐寒的消音轻质材料，该材料包括铝箔、复合纤维层和聚酯薄膜，其中，复合纤维层的两面分别粘合设置铝箔和聚酯薄膜，复合纤维层又由聚酯纤维10～20份和聚丙烯腈预氧化纤维80～90份组成，复合纤维层由数层交替折叠的复合纤维网组成，每一层的复合纤维网折叠后的单网面角度相同，相邻层的复合纤维网中单网面之间的角度为135°。该材料虽然较环保且具有较好的耐候性能，但其制得的消音材料，结构较复杂，制备成本较高，并且该材料虽然在中高频的消音效果较好，但对于电网等特殊工况对低音频消音结果的要求却无法满足。

所以，如何制得一种能够全频率吸声的结构简单、成本低廉的吸声毡，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中环保材质吸声毡结构低音频吸声效果较差的缺陷，进而提供一种新型的吸声毡。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种吸声毡，包括由聚丙烯腈预氧纤维制备得到的吸声层。

所述吸声层包括由聚丙烯腈预氧纤维水平铺设构成的主体层，和间隔设置的位于所述主体层中的若干聚丙烯腈预氧纤维簇，所述聚丙烯腈预氧纤维簇的纤维延伸方向与主体层呈85～95°。

所述聚丙烯腈预氧纤维簇的纤维重量与所述主体层的纤维重量比为0.01～0.1。

所述吸声层是通过针刺工艺对聚丙烯腈预氧纤维材料进行处理得到的。