專利名稱：非織造材料藝術(shù)吸聲體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種藝術(shù)非織造材料吸聲體，其同時(shí)兼具吸聲、藝術(shù)裝飾和保暖調(diào)溫功能。
背景技術(shù)：
吸聲產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于公共建筑、汽車和家庭等于人們密切相關(guān)的工作和生活環(huán)境中，從設(shè)計(jì)原理上來分，現(xiàn)有吸聲材料或者吸聲體可以分為吸音板(穿孔板)類和多孔材料類。1.吸音板(穿孔板)金屬吸聲板金屬吸聲板屬于典型的金屬微穿孔吸聲板，其主要應(yīng)用在道路交通聲屏障、城市軌道聲屏障、高鐵聲屏障等聲屏障工程中常用來作為吸聲體構(gòu)件中的層面。該類吸聲材料價(jià)格昂貴，保全過程復(fù)雜。木質(zhì)槽孔吸聲板采用高密度中纖板或者木石板制造，通過調(diào)開孔的結(jié)構(gòu)和尺寸在低中頻處獲得理想的吸聲效果，可以消除室內(nèi)噪聲，改變音質(zhì)。其可應(yīng)用于機(jī)房、會(huì)議廳、 電影院和電梯間等公共場(chǎng)所。該類吸聲材料因材質(zhì)原因，加工難度大，價(jià)格高，而且存在易燃問題。沖孔石膏板采用石膏材質(zhì)，經(jīng)穿孔而成，孔徑可以為方孔或者圓孔，可以用于天花板或者隔墻。其主要缺點(diǎn)是重量大，易造成額外裝飾負(fù)載，現(xiàn)在逐漸被淘汰。非織造材料穿孔板采用多層復(fù)合針刺材料壓縮而成，經(jīng)后道穿孔，形成典型的穿孔板結(jié)構(gòu)。其厚度較厚，一般經(jīng)過阻燃處理。該類吸聲材料是基于微孔吸聲原理制造，對(duì)微孔結(jié)構(gòu)和尺寸要求較精細(xì)，加工難度大，成本較高。2.多孔材料相比于穿孔板，多孔材料吸聲體的有效吸聲頻率更加寬廣，而且對(duì)較低頻率的噪聲有較好的吸收效果，是新型吸聲材料開發(fā)的主要趨勢(shì)。玻璃纖維吸音氈采用極微細(xì)玻璃纖維制成，纖維氈內(nèi)構(gòu)成無數(shù)細(xì)空穴，通過微細(xì)纖維與聲波之間摩擦，對(duì)高頻、中頻聲波具有良好的吸音效果，易剪切、彎曲性能好、易加工。但該產(chǎn)品強(qiáng)度較低，長(zhǎng)時(shí)間使用易變脆，形成飛沫，與人體接觸時(shí)引發(fā)過敏和哮喘等疾病。且玻璃絲與人體接觸時(shí)，有刺癢感，易刺入皮膚。在作為吸聲材料使用時(shí)，需采用其他材料外包，以達(dá)到裝飾和防止碎屑溢出。聚酯吸音棉聚酯纖維經(jīng)過熱壓粘結(jié)制成.是替代玻璃纖維、巖棉、海綿等傳統(tǒng)有害吸音、隔音材料的新型環(huán)保材料?？梢耘c人體皮膚直接接觸，不產(chǎn)生任何副作用，無色無味，不會(huì)釋放污染物，是最接近自然的專業(yè)吸音材料，在用作內(nèi)部隔斷或墻面吸音隔音時(shí)， 有著比玻璃纖維更好的環(huán)保性和吸音效果，且100%可回收利用；其煙密度、毒氣均低于國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。為達(dá)到吸聲效果，此類材料需設(shè)計(jì)較大厚，在進(jìn)行裝飾時(shí)，造成空間減少。因該材料美學(xué)效果較差，因此該類材料需與其他表面裝飾類材料配合使用，增加了額外費(fèi)用。金字塔型吸音棉屬于吸音海綿的改進(jìn)產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于錄音棚、錄音室、影音室、
3視聽室、KTV、隔音室、會(huì)議廳、演播廳、播音室、影劇院等場(chǎng)合的內(nèi)部裝飾。金字塔型吸音海綿屬于較為專業(yè)的吸聲材料，厚度較大，優(yōu)質(zhì)金字塔型吸聲棉價(jià)格較貴。非織造材料非織造材料作為吸聲材料應(yīng)用從近幾年才開始，屬于新型吸聲材料。 非織造材料因其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)量高、品種多等特點(diǎn)，成為聲學(xué)材料的新寵。但，現(xiàn)有非織造吸聲材料種類簡(jiǎn)單、厚度較大、吸聲效果不明顯(主要表現(xiàn)為隔音效果)，而且不具有藝術(shù)裝飾功能。本發(fā)明的目的是提高非織造材料吸聲體的降噪效果，賦予其藝術(shù)裝飾功能。充分利用非織造材料這一特殊的材質(zhì)，使其在吸聲降噪，裝飾美化和保暖調(diào)溫等方面發(fā)揮更大作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過藝術(shù)裝飾層(1)賦予吸聲體美學(xué)功效，起到裝潢裝飾作用， 與其相連的非織造材料吸聲層(2)通過多孔材料吸聲機(jī)理實(shí)現(xiàn)降噪吸聲的功能。同時(shí)，硬質(zhì)固定層( 可以將藝術(shù)吸聲體緊密地結(jié)合在墻體和家具之上；另外，通過對(duì)藝術(shù)吸聲體的裁剪和后加工可以制成各種兼具吸聲和裝飾功效的工藝品。同時(shí)，藝術(shù)裝飾層(1)必須為柔性材料，其厚度為0. 1毫米到1毫米之間，且具有微孔結(jié)構(gòu)，微孔尺寸為5微米到25微米之間。如果藝術(shù)裝飾層采用輕薄高密度機(jī)織物，微孔最大尺寸可以為50微米。當(dāng)微孔尺寸過大時(shí)，對(duì)于藝術(shù)裝飾層的噴繪和印染工藝是有難度的。非織造材料吸聲層(2)主要成分必須為纖維材料，可以是天然纖維也可以是合成纖維。纖維細(xì)度不大于4tex，長(zhǎng)度不小于3厘米。同時(shí)，非織造材料孔隙率不小于65%，且不大于95%，孔隙平均直徑在10微米到35微米之間。非織造材料層厚度為0. 5厘米到2 厘米之間。硬質(zhì)固定層( 為硬質(zhì)板材，但在外力作用下可以彎曲，可以通過工具進(jìn)行任意形狀剪裁，其厚度在ι毫米到2毫米之間。根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的非織造材料藝術(shù)吸聲體可以實(shí)現(xiàn)較寬頻率范圍噪音的吸收，尤其是對(duì)低頻和高頻噪音部分。同時(shí)，非織造材料吸聲層與藝術(shù)裝飾層和硬質(zhì)固定層相結(jié)合， 實(shí)現(xiàn)了吸聲、裝飾和保暖調(diào)溫的功能。


在附圖中示意性地給出了本發(fā)明技術(shù)實(shí)施方式的主要示例，其中，圖2，居家非織造材料藝術(shù)吸聲體圖案；圖3，非織造材料藝術(shù)吸聲體工藝花瓶。
具體實(shí)施例方式示例 1圖2是本發(fā)明的第一具體實(shí)例，墻壁或者吊頂用非織造材料藝術(shù)吸聲體，其包括了藝術(shù)裝飾層(1)、非織造材料吸聲層( 和硬質(zhì)固定層(3)。藝術(shù)裝飾層其由細(xì)度為 5dtex,長(zhǎng)度為4. 5cm的PET纖維經(jīng)過水刺工藝形成克重為100g/m2的非織造材料，厚度為1.1mm。同時(shí)，藝術(shù)裝飾層材料表面圖案采用涂料印花方式。在藝術(shù)裝飾層經(jīng)過印花后，采用滾筒烘干法烘干，并裁切為ImX IOm大小規(guī)格，單獨(dú)成卷卷裝。非織造吸聲材料采用熔噴法形成，纖維為PET材料，其長(zhǎng)度為10cm，加卷曲，細(xì)度為3.5dtex。熔噴非織造材料厚度為2cm，克重為350g/m2，規(guī)格為ImX IOm0硬質(zhì)固定層采用聚丙烯塑料板(PP板)，厚度為0.95g/cm2，厚度為0.5mm，規(guī)格為ImX 10m。對(duì)于硬質(zhì)固定板力學(xué)性能要求為拉伸強(qiáng)度 (縱、橫)大于30MPa，沖擊強(qiáng)度大于lOKJ/m2，彎曲強(qiáng)度(縱、橫)大于40Mpa，維卡軟化溫度大于140°C，尺寸變化率小于士2%。在藝術(shù)裝飾層、非織造材料吸聲層復(fù)合時(shí)，在兩者之間加入適量聚丙烯4080低熔點(diǎn)纖維，在加熱情況下采用滾筒烘干機(jī)加壓粘合形成復(fù)合結(jié)構(gòu)體(A-N)。采用聚酰胺熱熔雙面膠將復(fù)合結(jié)構(gòu)體(A-N)和硬質(zhì)固定層(PP板)在加壓情況下粘合，壓力大小為50MPa，加壓面為硬質(zhì)固定層。在藝術(shù)裝飾層、非織造材料吸聲層和硬質(zhì)固定層復(fù)合為整體后采用切割機(jī)裁切為大小為ImX Im方塊。示例 2圖3是本發(fā)明的第二具體實(shí)例，非織造材料藝術(shù)吸聲體工藝花瓶，其包括了藝術(shù)裝飾層(1)、非織造材料吸聲層( 和硬質(zhì)固定層(3)。藝術(shù)裝飾層其由細(xì)度為5.5dtex， 長(zhǎng)度為8cm的PET纖維經(jīng)過水刺工藝形成克重為150g/m2的非織造材料，厚度為1. 5mm。同時(shí)，藝術(shù)裝飾層材料表面圖案采用涂料印花方式。在藝術(shù)裝飾層經(jīng)過印花后，采用滾筒烘干法烘干，并裁切為ImX IOm大小規(guī)格，單獨(dú)成卷卷裝。非織造吸聲材料采用針刺法形成，纖維為PET材料，其長(zhǎng)度為5cm，加卷曲，細(xì)度為3. 5dtex。針刺非織造材料厚度為1. 5cm，克重為300g/m2，規(guī)格為ImX IOm0硬質(zhì)固定層采用聚丙烯塑料板(PP板)，厚度為0. 95g/cm2, 厚度為0. 5mm，規(guī)格為ImX 10m。對(duì)于硬質(zhì)固定板力學(xué)性能要求為拉伸強(qiáng)度(縱、橫)大于 30MPa，沖擊強(qiáng)度大于lOKJ/m2，彎曲強(qiáng)度(縱、橫)大于40Mpa，維卡軟化溫度大于140°C，尺寸變化率小于士2%。在藝術(shù)裝飾層、非織造材料吸聲層復(fù)合時(shí)，在兩者之間加入適量聚丙烯4080低熔點(diǎn)纖維，在加熱情況下采用滾筒烘干機(jī)加壓粘合形成復(fù)合結(jié)構(gòu)體(A-N)。采用聚酰胺熱熔雙面膠將復(fù)合結(jié)構(gòu)體(A-N)和硬質(zhì)固定層(PP板)在加壓情況下粘合，壓力大小為50MPa，加壓面為硬質(zhì)固定層。在藝術(shù)裝飾層、非織造材料吸聲層和硬質(zhì)固定層復(fù)合為整體后采用切割機(jī)裁切為大小為20CmX50Cm矩形塊。將20cmX 50cm矩形塊采用機(jī)械設(shè)備卷為直徑為15cm的圓筒，其中在壓力作用下接頭部分有0.9cm的重合。同時(shí)，將一直徑為 15cm,厚度為5cm的PA板圓盤通過聚丙烯酸酯乳液粘合劑粘合在圓筒內(nèi)部，且圓盤底部與圓筒底部平起一致，作為花瓶的底部。在圓筒另一端采用加壓粘合法，將4cmX 50cm的對(duì)折包裹在花瓶頂端口，形成無縫結(jié)合。
權(quán)利要求
1.非織造材料藝術(shù)吸聲體至少包含不同結(jié)構(gòu)的三層材料，其特征在于該吸聲體的藝術(shù)裝飾層(1)材質(zhì)適合承載藝術(shù)圖案或者圖形，且具有細(xì)小的微孔，同時(shí)該藝術(shù)裝飾層能緊密與非織造材料吸聲層緊密結(jié)合。非織造材料層為吸聲層(2)，要求其結(jié)構(gòu)參數(shù)與多孔材料接近，其內(nèi)部有大量連通的孔隙，有一定的壓縮回復(fù)性能。硬質(zhì)固定層(3)必須為剛體材料，但可以進(jìn)行彎曲和切割。另外，非織造材料藝術(shù)吸聲體其特征還在于采用原料和生產(chǎn)工藝環(huán)保，且原料可以回收利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，藝術(shù)裝飾層(1)必須適合圖案和圖形的印刷和噴繪，具有一定的柔性。另外，藝術(shù)裝飾層的形成形式可以是對(duì)印刷、噴繪，也可以是采用織物織造的方式形成。 另外，藝術(shù)裝飾層厚度較薄，不超過1毫米，具有通透的細(xì)小微孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，吸聲層(2)由各種生產(chǎn)工藝形成的非織造材料構(gòu)成，纖維原料可以是天然纖維，也可以是合成纖維。非織造材料吸聲層結(jié)構(gòu)蓬松，內(nèi)部具有大量微孔，使其兼具吸聲和保溫調(diào)溫作用。同時(shí)，非織造材料吸聲層(2)厚度為0. 5厘米到2厘米之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，硬質(zhì)固定層(3)材料必須具有一定的剛度和硬度，但在外力作用下可以進(jìn)行切割加工。硬質(zhì)固定層(3)能與非織造吸聲層(2)緊密結(jié)合，且在粘合劑作用下， 可以牢固地貼敷與墻壁或者家具之上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2，藝術(shù)裝飾層(1)表面圖案和圖形必須能起到美學(xué)裝飾作用，如果是用在室內(nèi)裝飾，且要求藝術(shù)裝飾層(1)具有阻燃效果。
6.根據(jù)權(quán)利要求3，生產(chǎn)非織造材料的工藝必須是非織造材料結(jié)構(gòu)蓬松，內(nèi)部具有大量微孔。另外，如果是藝術(shù)吸聲體經(jīng)常受到外力作用，要求非織造材料吸聲層具有一定硬度，其微孔結(jié)構(gòu)可以采用刺孔非織造工藝形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求3，非織造材料吸聲層(3)內(nèi)部必須有大量微孔，以容納足夠多的空氣，以起到保暖調(diào)溫功能。
8.根據(jù)權(quán)利要求4，硬質(zhì)固定層(3)具有一定剛性和強(qiáng)度，但厚度較薄，不超過1毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1，非織造材料藝術(shù)吸聲體中所采用的原來必須環(huán)保，包括采用的各種涂料、燃料以及粘合劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非織造材料藝術(shù)吸聲體結(jié)構(gòu)，其包括藝術(shù)裝飾層(1)、非織造材料吸聲層(2)和硬質(zhì)固定層(3)。其中，藝術(shù)裝飾層為平面藝術(shù)載體，且具有微孔隙；非織造材料吸聲層的主要成分為多孔非織造材料；硬質(zhì)固定層具較大硬度，是藝術(shù)裝飾層和非織造材料吸聲層的依附體，它可以與剛性體(如墻壁、家具等)進(jìn)行緊密結(jié)合，且可以被切割為各種形狀，易實(shí)現(xiàn)立體構(gòu)型加工。藝術(shù)裝飾層采用天然染料或者涂料，對(duì)裝飾層進(jìn)行印刷或者噴繪，非織造材料原料選材為各類環(huán)保纖維，硬質(zhì)固定層為木質(zhì)或者類似復(fù)合材料。在整個(gè)生產(chǎn)和施工過程中不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)。而且，非織造材料藝術(shù)吸聲體不僅能有效降低室內(nèi)噪音，且兼具美學(xué)裝飾、保溫調(diào)溫的功能。
文檔編號(hào)G10K11/16GK102157146SQ20111007274
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者劉建立 申請(qǐng)人:江南大學(xué)