一種吸聲隔音復(fù)合材料的制備方法及其復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸聲隔音復(fù)合材料及其制備方法，屬于可再生資源利用的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，隨著工業(yè)化和現(xiàn)代化的發(fā)展，噪音污染變得越來(lái)越嚴(yán)重。噪音污染是屬于一種無(wú)型的污染，其對(duì)人類(lèi)的影響是一個(gè)長(zhǎng)期積淀的過(guò)程，嚴(yán)重危害人們的學(xué)習(xí)、工作以及身體健康等。另一方面，作為以聽(tīng)聞為重要功能的聲學(xué)建筑和較大體積的室內(nèi)，如錄音室、演播室、電影院、音樂(lè)廳、會(huì)議室等，其室內(nèi)音質(zhì)的好壞不僅取決于聲源條件，而且取決于室內(nèi)聲學(xué)材料的設(shè)計(jì)安裝。通過(guò)使用聲學(xué)材料來(lái)調(diào)整和降低室內(nèi)混響時(shí)間以提高室內(nèi)的語(yǔ)言清晰度，改善聽(tīng)聞條件。因此，如何有效地控制噪音污染，開(kāi)發(fā)出降噪性能優(yōu)異的吸聲隔音材料是亟待解決的課題。
[0003]我國(guó)茶葉種植面積居世界首位，年總產(chǎn)量位居世界第一，平均每年茶葉生產(chǎn)量可達(dá)147.5萬(wàn)噸。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)生產(chǎn)茶飲料所產(chǎn)生的廢棄茶葉每年超過(guò)4萬(wàn)噸。這些廢棄茶葉目前基本上被扔進(jìn)垃圾桶，被當(dāng)作農(nóng)業(yè)廢料拋棄，其中只有很少一部分被用來(lái)作為肥料或飼料添加劑，廢棄茶葉再利用率極低，造成資源的巨大浪費(fèi)。如何將其充分合理地利用，制備高附加值產(chǎn)品，已迫在眉睫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一在于提供一種用廢棄茶葉制備吸聲隔音復(fù)合材料的方法，以廢棄茶葉、聚氨酯、滌綸織物、氯化聚乙烯為原料制備得到吸聲隔音性能良好、力學(xué)性能優(yōu)異的復(fù)合材料。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種吸聲隔音復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0007]⑴制備吸聲材料:將廢棄茶葉與熱塑性聚氨酯，層疊、熱壓、冷卻成型；本發(fā)明所述的層疊是指廢棄茶葉與熱塑性聚氨酯的交替鋪層，每層質(zhì)量均勻，上下邊緣層為熱塑性聚氨酯。
[0008]⑵制備隔音材料:將氯化聚乙烯粉末混煉成膠片與滌綸織物逐層貼合、熱壓、冷卻成型；本發(fā)明所述的逐層貼合是指氯化聚乙烯膠片與滌綸織物的交替鋪層，每層質(zhì)量均勻，上下邊緣層為氯化聚乙烯膠片。
[0009]⑶由內(nèi)而外依次將吸聲材料與隔音材料層疊組合。
[0010]作為優(yōu)選的方案，步驟⑴中，以重量份計(jì)，所述茶葉與熱塑性聚氨酯分別為55-65份、35-45 份。
[0011]作為優(yōu)選的方案，步驟⑴中，所述熱塑性聚氨酯為薄膜狀，厚度為0.2-lmm，密度1.2-1.4g/cm3，熔融溫度120-130°C ;優(yōu)選均勻、無(wú)孔、平滑的薄膜狀熱塑性聚氨酯。
[0012]作為優(yōu)選的方案，步驟⑴中，所述茶葉為廢棄茶葉，且經(jīng)干燥預(yù)處理，干燥預(yù)處理是在80-100°C的烘箱中，干燥處理6-8小時(shí)。
[0013]作為優(yōu)選的方案，步驟⑴中，所述熱壓的溫度為170_180°C、熱壓的壓力為l-3Mpa、熱壓的時(shí)間為10-18min。
[0014]作為優(yōu)選的方案，步驟⑵中，所述氯化聚乙烯粉末的氯化度為35%，滌綸織物的厚度為0.5-1.5mm，滌綸織物的平方米克重為130-300g/m2。。
[0015]作為優(yōu)選的方案，步驟⑵中，以重量份計(jì)，所述氯化聚乙烯粉末與滌綸織物分別為40-60 份、40-60 份。
[0016]作為優(yōu)選的方案，步驟⑵中的混煉是將氯化聚乙烯粉末在溫度為6 5 °C的雙輥混煉機(jī)上混煉成膠片；所述熱壓的溫度為140-160°C、熱壓的壓力2-5Mpa、熱壓的時(shí)間為8_15min0
[0017]作為優(yōu)選的方案，所述步驟⑴、步驟⑵的冷卻成型的溫度為30_40°C。
[0018]本發(fā)明的另一目的是提供一種用廢棄茶葉制備的吸聲隔音復(fù)合材料，采用以上任一種方法制備，制得的吸聲隔音復(fù)合材料，厚度為1-1Smm ;降噪系數(shù)為0.5-0.7((降噪系數(shù)NRC是在250、500、1000、2000Hz測(cè)得的吸聲系數(shù)的平均值，NRC小于0.2的材料是反射材料，NRC大于等于0.2的材料是吸聲材料，NRC大于0.5的材料是理想吸聲材料);平均隔聲量(工程上常用的100?3150Hz 16個(gè)1/3倍頻程中心頻率下的隔聲量的算術(shù)平均值來(lái)作為試樣的平均隔聲量)為30-34dB ;拉伸強(qiáng)度為18-22MPa ;彎曲強(qiáng)度為23_27MPa ;沖擊強(qiáng)度為 1-1.5J.cnT2。
[0019]本發(fā)明以廢棄茶葉為增強(qiáng)材料，以聚氨酯薄膜為基體材料，通過(guò)鋪層-熱壓法制備吸聲材料；將氯化聚乙烯混煉成膠片，與滌綸織物逐層貼合、熱壓、冷卻成型，制備隔音材料。將吸聲材料與隔音材料層疊組合，且吸聲材料在前，隔音材料在后，制備吸聲隔音復(fù)合材料。本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單易行，容易實(shí)現(xiàn)，作為原料的廢棄茶葉，資源豐富，降低生產(chǎn)成本，解決環(huán)境污染，具有良好的社會(huì)效益。首先，將大量的廢棄茶葉合理利用，具有綠色環(huán)保和節(jié)約資源的重要意義；同時(shí)，制備的吸聲隔音復(fù)合材料，具有良好的吸聲隔音性能和力學(xué)性能，且力學(xué)性能優(yōu)異?？梢詮V泛應(yīng)用到室內(nèi)裝飾材料領(lǐng)域，帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益?？梢詮V泛應(yīng)用到室內(nèi)裝飾材料領(lǐng)域，帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0020]本發(fā)明附圖3幅，
[0021]圖1為吸聲材料結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為隔音材料結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖3為隔聲材料隔聲量-頻率曲線；
[0024]圖中，I茶葉；2熱塑性聚氨酯；3氯化聚乙烯膠片；4滌綸織物。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例中，廢棄茶葉吸聲隔音復(fù)合材料的各項(xiàng)理化性能是通過(guò)如下方法測(cè)定得到的:
[0027]1.吸聲系數(shù):GB/T 18696.2-2002《聲學(xué)阻抗管中吸聲系數(shù)和聲阻抗的測(cè)量第2部分傳遞函數(shù)法》。
[0028]2.隔聲量:GB/T31004，采用SW422/SW477阻抗管吸聲隔音測(cè)試系統(tǒng)測(cè)得傳遞損失表征。
[0029]3.拉伸強(qiáng)度:GB/T 1447-2005《纖維增強(qiáng)塑料拉伸性能試驗(yàn)方法》。
[0030]4.彎曲強(qiáng)度:GB/T 1449-2005《纖維增強(qiáng)塑料彎曲性能試驗(yàn)方法》。
[0031]5.沖擊強(qiáng)度:GB/T 1451-2005《纖維增強(qiáng)塑料沖擊性能試驗(yàn)方法》。
[0032]實(shí)施例1
[0033]下面列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。但本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，在符合本發(fā)明前后宗旨的范圍內(nèi)，可對(duì)本發(fā)明做任意變化，這些變化均包括在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0034]⑴制備吸聲材料
[0035]a.選取烘干的廢棄茶葉150g，0.2mm厚度聚氨醋薄膜10g ；
[0036]b.將聚氨醋薄膜和廢棄茶葉交替鋪層，16層聚氨醋薄膜(0.2mm/層)，15層廢棄茶葉(每層10g，0.65mm/層)，上下邊緣層為聚氨醋薄膜，放在160mm*160mm的模具里，熱壓壓力為IMPa，熱壓溫度為175°C的平板硫化機(jī)里熱壓15min，得到厚度為1mm的材料；
[0037]c.將熱壓成型的材料溫度降到30-40度冷卻成型，作為吸聲材料。
[0038]⑵制備隔音材料
[0039]將氯化聚乙烯粉末在溫度為65°C的雙輥混煉機(jī)上混煉成膠片，然后下片；將5層氯化聚乙烯膠片(1.5mm/層)與4層滌綸織物(lmm/層)逐層貼合(氯化聚乙烯與滌綸織物質(zhì)量比為50:50)，熱壓溫度150°C、熱壓壓力3Mpa、熱壓時(shí)間為lOmin，壓得厚度為6mm，將其溫度降到30-40度冷卻成型，作為隔音材料，測(cè)得隔聲材料的隔聲量-頻率曲線如圖3所示。
[0040]⑶由內(nèi)而外依次將吸聲材料與隔音材料層疊組合。
[0041]將吸聲材料和隔音材料組合，制備吸聲隔音復(fù)合材料。吸聲隔音復(fù)合材料厚度為16mm，測(cè)得其降噪系數(shù)為0.65，拉伸強(qiáng)度為19.64MPa、彎曲強(qiáng)度為25.76MPa、沖擊強(qiáng)度為1.34J.cm_2的吸聲隔音復(fù)合材料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種吸聲隔音復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟: ⑴制備吸聲材料:將茶葉與熱塑性聚氨酯，層疊、熱壓、冷卻成型； ⑵制備隔音材料:將氯化聚乙烯粉末混煉成膠片與滌綸織物逐層貼合、熱壓、冷卻成型； ⑶由內(nèi)而外依次將吸聲材料與隔音材料層疊組合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸聲隔音復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟⑴中，以重量份計(jì)，所述茶葉與熱塑性聚氨酯分別為55-65份、35-45份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸聲隔音復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟⑴中，所述熱塑性聚氨酯為薄膜狀，厚度為0.2-lmm，密度1.2-1.4g/cm3，熔融溫度120_130°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸聲隔音復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟⑴中，所述茶葉為廢棄茶葉，且經(jīng)干燥預(yù)處理，干燥預(yù)處理是在80-100°C的烘箱中，干燥處理6-8小時(shí)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸聲隔音復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟⑴中，所述熱壓的溫度為170-180°C、熱壓的壓力為l_3Mpa、熱壓的時(shí)間為10_18min。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸聲隔音復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟⑵中，所述氯化聚乙烯粉末的氯化度為35%，滌綸織物的厚度為0.5-1.5mm，滌綸織物的平方米克重為 130-300g/m2o7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸聲隔音復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:步驟⑵中，以重量份計(jì)，所述氯化聚乙烯粉末與滌綸織物分別為40-60份、40-60份。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸聲隔音復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟⑵中混煉是將氯化聚乙烯粉末在溫度為65°C的雙輥混煉機(jī)上混煉成膠片；熱壓的溫度為140-160°C、熱壓的壓力2-5Mpa、熱壓的時(shí)間為8_15min。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸聲隔音復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟⑴、步驟⑵中的冷卻成型的溫度為30-40°C。10.權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述制備方法制得的吸聲隔音復(fù)合材料，其特征在于，所述吸聲隔音復(fù)合材料的厚度為10-18mm ;降噪系數(shù)為0.5-0.7 ;平均隔聲量為30_34dB ;拉伸強(qiáng)度為18-22MPa ;彎曲強(qiáng)度為23_27MPa ;沖擊強(qiáng)度為1-1.5J.cm—2。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用廢棄茶葉制備吸聲隔音復(fù)合材料的方法及其復(fù)合材料，一種吸聲隔音復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：⑴制備吸聲材料：將茶葉與熱塑性聚氨酯，層疊、熱壓、冷卻成型；⑵制備隔音材料：將氯化聚乙烯粉末混煉成膠片與滌綸織物逐層貼合、熱壓、冷卻成型；⑶由內(nèi)而外依次將吸聲材料與隔音材料層疊組合。本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單易行，容易實(shí)現(xiàn)，作為原料的廢棄茶葉，資源豐富，降低生產(chǎn)成本，解決環(huán)境污染，具有良好的社會(huì)效益。同時(shí)，制備的吸聲隔音復(fù)合材料，具有良好的吸聲隔音性能和力學(xué)性能；且力學(xué)性能優(yōu)異。可以廣泛應(yīng)用到室內(nèi)裝飾材料領(lǐng)域，帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類(lèi)】B32B27/08, B32B27/06, B32B9/02, B32B37/10, B32B27/40, B32B37/06, B32B27/02, B32B9/04, B32B37/08
【公開(kāi)號(hào)】CN104943260
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510253640
【發(fā)明人】呂麗華, 畢吉紅, 魏春艷, 王曉, 崔永珠
【申請(qǐng)人】大連工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年5月18日