复合吸声布、制作工艺及应用的制作方法
未命名
09-29
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1.本发明涉及吸音布料领域,特别涉及一种复合吸声布、制作工艺及应用。
背景技术:
2.随着对于生活以及工作中,对声学环境的要求不断提升,对于噪声吸收的材料需求不断产生。在一些不便于重新设计施工的场景中,具有使用到施工简便以及声学效果优越的吸声材料的应用场景。传统的多孔吸声材料对低频噪声的作用效果较差,轻薄且低频宽频吸声性能优异的吸声材料更加难以获得。增加整个吸声材料的厚度能在整个频率范围内提升声学性能,然而不仅使得材料厚度急剧提升,且厚度增加对于声学性能的提升趋势贡献是缺乏效率的对数增长。
3.纤维材料具有多孔特性,能在相应频率范围内产生声波损耗,然而纤维材料的厚度太薄较难实现优质的吸声效果。那么存在加厚纤维材料厚度,以及复合各种层结构的方式以将整个布层材料的声学特性提升,但是各层结构之间的结合效果或者层结构本身的声学性能的合理限制缺失。层结构之间复合方式为缝合或者热熔胶等方式,使用热熔胶时,热熔胶会堵塞纤维布层本身的孔洞,且热熔胶的固化过程中用到的高温环境也使得各个纤维布层存在融化和孔洞消失的风险;而使用缝合等方式时,各个纤维布层之间不能形成很好的贴合,其界面声学耗散大幅度削弱,从而使得声学特性削弱。如在中国专利cn112659689a中,提出一种个布层结构相互粘合而形成的吸声材料;上层为树皮绉机织物、蜂巢机织物、焰熔层压织物复合材料,多种层结构之间,分别选用的热熔和缝合的方式进行结合。工艺复杂的同时,也不利于各层结构本身的声学特性表达以及层结构界面的耗散作用发生。
技术实现要素:
4.本发明的主要目的为提供一种复合吸声布、制作工艺及应用,旨在解决叠层吸声布料中,各层结构之间的结合方式以及层结构本身的声学性能的合理限制缺失的问题。
5.为了实现上述目的,本发明提供一种复合吸声布,包括:
6.第一纤维布层,其面密度为20至60克每平方米,所述第一纤维布层的厚度为0.1至0.5毫米,所述第一纤维布层的层数为1至3层且相互叠合;
7.第二纤维布层,其面密度为所述第一纤维布层的4.0ρ2至6.0ρ2倍,所述第二纤维布层厚度为1.5至2.5毫米,所述第二纤维布层的层数为1至4层,其中,ρ2为所述第二纤维布层的原料密度与所述第一纤维布层的原料密度比值;
8.第三纤维布层,其面密度为所述第一纤维布层的9.0ρ3至11.0ρ3倍,所述第三纤维布层厚度为1.5至2.5毫米,所述第三纤维布层的层数为1至4层,其中,ρ3为所述第三纤维布层的原料密度与所述第一纤维布层的原料密度比值;
9.第四纤维布层,其面密度为所述第一纤维布层的2.0ρ4至4.0ρ4倍,所述第四纤维布层厚度为0.5至2.0毫米,所述第四纤维布层的层数为1至3层且相互叠合,其中,ρ4为所述第四纤维布层的原料密度与所述第一纤维布层的原料密度比值;
10.其中,所述第一纤维布层、所述第二纤维布层、所述第三纤维布层与所述第四纤维布层的材质种类选自合成纤维布、天然纤维布和再生纤维布;所述第一纤维布层、所述第二纤维布层、所述第三纤维布层与所述第四纤维布层之间叠合且通过胶点层粘接,所述胶点层中包括分散排布的微胶点,所述微胶点的直径在5至500微米,所述第二纤维布层和所述第三纤维布层设置于所述第一纤维布层与所述第四纤维布层之间。
11.进一步地,所述第一纤维布层面密度为30至50克每平方米;
12.所述第二纤维布层面密度为160至240克每平方米;
13.所述第三纤维布层面密度为320至480克每平方米;
14.所述第四纤维布层面密度为90至150克每平方米;
15.其中,ρ2、ρ3和ρ4的取值范围均在0.8至1.2之间。
16.进一步地,所述第二纤维布层与所述第三纤维布层的材质种类一致。
17.进一步地,所述第二纤维布层与所述第三纤维布层的层数均为2至4层。
18.进一步地,所述第二纤维布层与所述第三纤维布层交错叠设。
19.进一步地,所述第一纤维布层、第二纤维布层、第三纤维布层和所述第四纤维布层为纺织型布料。
20.进一步地,所述第一纤维布层、所述第二纤维布层、所述第三纤维布层和所述第四纤维布层形成的整体通过面缝合结构结合。
21.进一步地,所述第二纤维布层与所述第三纤维布层在厚度方向上贯穿有由直径为0.02至0.2毫米的针状的微孔成的微孔组,其中,相邻两个所述微孔之间的平面距离小于2毫米。
22.本发明还提供了一种制作工艺,用于制备上述的复合吸声布,包括:
23.s1、按照预设顺序叠合第一纤维布层、第二纤维布层、第三纤维布层和第四纤维布层时,将粘接剂以雾状的形式喷附于叠合界面,获得复合吸声布叠合体;
24.s2、对复合吸声布叠合体进行厚度方向加压过程获得压制体;
25.s3、对压制体进行固化过程。
26.进一步地,所述s3的步骤之后包括:
27.s4、在复合吸声布的平面内布设贯穿其厚度方向的面缝合结构。
28.本发明还提供了一种制作工艺,用于制备上述的复合吸声布,包括:
29.p1、按照预设顺序叠合第二纤维布层和第三纤维布层时,将粘接剂以雾状的形式喷附于叠合界面,获得中间叠合体;
30.p2、对中间叠合体进行厚度方向加压过程和固化过程后获得中间压制体;
31.p3、使用预设模具在中间压制体上加工出微孔组而获得中间完成体,其中,所述预设模具为表面布设有直径在0.02至0.2毫米范围的穿刺针的工件,相邻穿刺针之间间距小于2毫米;
32.p4、按照预设顺序叠合第一纤维布层、中间完成体和第三纤维布层时,将粘接剂以雾状的形式喷附于叠合界面,获得复合吸声布叠合体;
33.p5、对复合吸声布叠合体进行厚度方向加压过程和固化过程。
34.本发明提供一种上述的复合吸声布在封闭空间中的应用,所述封闭空间中设置有多个桌子和/或多个椅子,包括:将所述复合吸声布设置于封闭空间中的桌子和/或椅子的
悬空底面。
35.本发明提供的复合吸声布、制作工艺及应用,通过纤维布层原料密度的因素引入以及各个纤维布层厚度的限制,那么纤维布层面密度的差异能够体现到声学性的差异;不同面密度纤维布层一方面能各自在不同频率下产生较为优越的吸声效果,且在上述的不同面密度的纤维布层之间形成了结构相异的界面,从而形成耗散作用;胶点层将相邻的各个纤维布层进行粘接,同时胶点层中的微胶点尺寸较小,而只会堵塞纤维布层中极少数的孔洞,那么在粘接效果优质的前提下,同时还保留了纤维布层自身的孔洞,因此对于复合吸声布的声学效果提升较大;以上的复合吸声布的材料特性使其能便捷地设置于既有结构上,从而提升环境内的声学效果。
附图说明
36.图1是本发明一实施例复合吸声布的截面示意图;
37.图2是本发明一实施例复合吸声布中第二纤维布层上的述胶点层示意图;
38.图3是图2中a位置的局部放大图;
39.图4是本发明第二个实施例复合吸声布中第二纤维布层的微孔组层示意图;
40.图5是图4中b位置的局部放大;
41.图6是本发明第三个实施例复合吸声布的截面示意图;
42.图7是本发明复合吸声布的应用示意图。
43.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
44.应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
45.本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
46.本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
47.参照图1至6,本发明一实施例中,一种复合吸声布,包括:
48.第一纤维布层100,其面密度为20至60克每平方米,所述第一纤维布层100的厚度为0.1至0.5毫米,所述第一纤维布层100的层数为1至3层且相互叠合;
49.第二纤维布层200,其面密度为所述第一纤维布层100的4.0ρ2至6.0ρ2倍,所述第二
纤维布层200厚度为1.5至2.5毫米,所述第二纤维布层200的层数为1至4层,其中,ρ2为所述第二纤维布层200的原料密度与所述第一纤维布层100的原料密度比值;
50.第三纤维布层300,其面密度为所述第一纤维布层100的9.0ρ3至11.0ρ3倍,所述第三纤维布层300厚度为1.5至2.5毫米,所述第三纤维布层300的层数为1至4层,其中,ρ3为所述第三纤维布层300的原料密度与所述第一纤维布层100的原料密度比值;
51.第四纤维布层400,其面密度为所述第一纤维布层100的2.0ρ4至4.0ρ4倍,所述第四纤维布层400厚度为0.5至2.0毫米,所述第四纤维布层400的层数为1至3层且相互叠合,其中,ρ4为所述第四纤维布层400的原料密度与所述第一纤维布层100的原料密度比值;
52.其中,所述第一纤维布层100、所述第二纤维布层200、所述第三纤维布层300与所述第四纤维布层400的材质种类选自合成纤维布、天然纤维布和再生纤维布;所述第一纤维布层100、所述第二纤维布层200、所述第三纤维布层300与所述第四纤维布层400之间叠合且通过胶点层500粘接,所述胶点层500中包括分散排布的微胶点,所述微胶点的直径在5至500微米,所述第二纤维布层200和所述第三纤维布层300设置于所述第一纤维布层100与所述第四纤维布层400之间。
53.现有技术中,纤维材料具有多孔特性,能在相应频率范围内产生声波损耗,然而纤维材料的厚度太薄较难实现优质的吸声效果;那么存在加厚纤维材料厚度,以及复合各种层结构的方式以将整个布层材料的声学特性提升,但是各层结构之间的结合效果或者层结构本身的声学性能的合理限制缺失,工艺复杂的同时,也不利于各层结构本身的声学特性表达以及层结构界面的耗散作用发生。
54.在本发明中,第一纤维布层100、第二纤维布层200、第三纤维布层300与第四纤维布层400为选自合成纤维布、天然纤维布和再生纤维布这三种材质种类之一的纤维布层。首先并未将纤维布层的面密度选择限制放宽到四个以下,而是限制在至少四个,以上选择范围的放弃是出于吸声性能以及强度性能需求的考虑;然后通过纤维布层原料密度的因素引入以及各个纤维布层厚度的限制,那么第一纤维布层100、第二纤维布层200、第三纤维布层300与第四纤维布层400面密度的差异能够体现到声学性的差异,不同面密度纤维布层一方面能各自在不同频率下产生较为优越的吸声效果,且在上述的不同面密度的纤维布层之间形成了结构相异的界面,从而形成耗散作用。本发明,给出了优选的第二纤维布层200、第三纤维布层300与第四纤维布层400的面密度指导。一般情况下,除了特殊材质种类,纤维的密度在1.3克每立方厘米左右。第一纤维布层100、第二纤维布层200、第三纤维布层300与第四纤维布层400之间面密度的差异设置较大,此时即使采用不同材质种类的纤维布层,其孔隙率仍然能形成差异;且不同材质种类的纤维布层,也能因为材质的差异带来界面耗散效应的提升。
55.具体的,第一纤维布层100、第二纤维布层200、第三纤维布层300与第四纤维布层400分别为四种不同的纤维布层。第一纤维布层100、第二纤维布层200、第三纤维布层300与第四纤维布层400可以是由单层的经线排列与纬线排列相互编织而成或者是无纺布等选择。例如,限定第一纤维布层100、第二纤维布层200、第三纤维布层300与第四纤维布层400的材质一致,同时限定第一纤维布层100的面密度为50克每平方米,那么第二纤维布层200的面密度范围为200至300克每平方米(如选择250),第三纤维布层300的面密度范围为450至550克每平方米(如选择500),第四纤维布层400的面密度范围为100至200克每平方米(如
选择150)。
56.第一纤维布层100为底层,主要用于形成结构强度以及部分的声学性能,虽然其面密度为20至60克每平方米,但其厚度只有0.1至0.5毫米,那么其体密度数值较大,此时第一纤维布层100能提供优越的结构强度;同时其本身为布层而不是膜层,那么也能实现声学特性。
57.第二纤维布层200和第三纤维布层300设置于第一纤维布层100与第四纤维布层400之间且厚度较大,两者实现复合吸声布001的主要声学效果。以具有三层第二纤维布层200为例,三层第二纤维布层200不限制为三层相互叠合在一起,其间也可以插入第三纤维布层300。第二纤维布层200与第三纤维布层300之间形成的界面,或者两者与第一纤维布层100以及第四纤维布层400之间形成的界面,对于噪声的耗散均能提供正面的效果。
58.第四纤维布层400为表层面材,厚度相对较薄,且面密度范围为100至200克每平方米,提供声学透过性的同时,起到一定的吸声作用;当然第四纤维布层400也对第二纤维布层200与第三纤维布层300进行了固定限制。第四纤维布层400的厚度不宜过大,否则其安装特性以及声学透过性均受到不利影响。第四纤维布层400作为最表面的结构,其厚度以及面密度的需要在合适的范围内,以得到声透过性与吸声性能的综合
59.在使用复合吸声布001的过程中,第四纤维布层400是设置在最外层的,第四纤维布层400可以经过一些染色或者表面花纹处理,从而提升复合吸声布001的外观效果。或者在第四纤维布层400背离第三纤维布层300的一面,还可以设置一个具有声透过性的装饰面层材料。
60.当不考虑声学性能时,各个纤维布层之间的连接方式选择可以是多种多样的,比如缝合或者热熔胶等方式;使用热熔胶时,各个纤维布层之间的粘接效果优越,但是一方面热熔胶会堵塞纤维布层本身的孔洞,另一方面在热熔胶的固化过程中用到的高温环境也使得各个纤维布层存在融化和孔洞消失的风险;而使用缝合等方式时,各个纤维布层之间不能形成很好的贴合,其界面声学耗散大幅度削弱,从而使得声学特性削弱。而在本发明中,胶点层500将相邻的各个纤维布层进行粘接,同时胶点层500中的微胶点尺寸较小,而只会堵塞纤维布层中极少数的孔洞,那么在粘接效果优质的前提下(维持了各个纤维布层之间的界面声学耗散效果),同时还保留了纤维布层自身的孔洞,因此对于复合吸声布的声学效果提升较大。采用的粘接剂可以采用各种环保粘接剂(无醛等),在将本纤维布层铺设于上一层纤维布层时,通过喷雾的形式分散于各个纤维布层之间,从而形成了胶点层500。由于喷雾工艺的特性,微胶点之间的间距在50至200微米范围。需要说明的是,微胶点可能被各个纤维布层吸收,而不具备原始的球状,此时仍然定义为微胶点。在一个优选的实施例中,微胶点的直径在50至100微米。
61.复合吸声布001的厚度为5毫米到20毫米。复合吸声布001的厚度过低,说明第一纤维布层100、第二纤维布层200、第三纤维布层300与第四纤维布层400的总层数较低,或者说整体的面密度偏低,此时对于吸声效果的产生较为不利,而当复合吸声布001的厚度增减,此时吸声效果不会呈现线性上升而是对数上升,对于应用时的操作便捷度或者成本均不利。因此在本实施例中,限制了复合吸声布001的总厚度,在此范围内对于成本以及声学特性形成了权衡。
62.综上,通过纤维布层原料密度的因素引入以及各个纤维布层厚度的限制,那么纤
维布层面密度的差异能够体现到声学性的差异;不同面密度纤维布层一方面能各自在不同频率下产生较为优越的吸声效果,且在上述的不同面密度的纤维布层之间形成了结构相异的界面,从而形成耗散作用;胶点层500将相邻的各个纤维布层进行粘接,同时胶点层500中的微胶点尺寸较小,而只会堵塞纤维布层中极少数的孔洞,那么在粘接效果优质的前提下,同时还保留了纤维布层自身的孔洞,因此对于复合吸声布001的声学效果提升较大;且以上的复合吸声布001的材料特性使其能便捷地设置于既有结构上,从而提升环境内的声学效果。
63.在一个实施例中,所述第一纤维布层100面密度为30至50克每平方米;
64.所述第二纤维布层200面密度为160至240克每平方米;
65.所述第三纤维布层300面密度为320至480克每平方米;
66.所述第四纤维布层400面密度为90至150克每平方米;
67.其中,ρ2、ρ3和ρ4的取值范围均在0.8至1.2之间。
68.在本实施例中,给出了第一纤维布层100、第二纤维布层200、第三纤维布层300与第四纤维布层400优选面密度和厚度,且四个限位布层之间的密度差异较小,在以上的限定范围内,复合吸声布001的吸声效果较为优越。
69.在一个实施例中,所述第二纤维布层200与所述第三纤维布层300的材质种类一致。
70.本实施例中,第二纤维布层200与第三纤维布层300的材质一致,那么不同面密度情况,其产生的声学特性容易形成差异,能在全频段范围内形成较好的吸声效果,同时两者在两者界面上形成差异同时能形成较为优良的耗散效果。第二纤维布层200与第三纤维布层300层数的选择性设置,也能实现对各个频率段的噪声的优化吸收。
71.在一个实施例中,所述第二纤维布层200与所述第三纤维布层300的层数均为2至4层。
72.在本实施例中,提升第二纤维布层200与第三纤维布层300的层数,那么吸声量或者说整体的吸声系数能一定程度提升。在设置的过程,全部的第二纤维布层200可以叠层形成整体,而全部的第三纤维布层300叠层形成整体;或者第二纤维布层200与第三纤维布层300之间还可以交错设置。
73.参照图1,在一个实施例中,所述第二纤维布层200与所述第三纤维布层300交错叠设。
74.在本实施例中,交错设置使得声学性能形成差异的界面数量提升,对于整体形成的声学特性提升进行贡献;如第二纤维布层200与第三纤维布层300均具有两层,且叠层顺序为第二纤维布层200、第三纤维布层300、第二纤维布层200和第三纤维布层300,那么具有三个差异界面,对于界面耗散的贡献提升。
75.在一个实施例中,所述第一纤维布层100、第二纤维布层200、第三纤维布层300和所述第四纤维布层400为纺织型布料。
76.虽然无纺布类型的布料同样能够实现面密度的调整,而现有技术中,纺织型布料调整面密度更为简便,且各材质种类型的纤维均可以进行纺织。具体纺织型布料的通过调整经线以及纬线之间的纺织间隔可以实现面密度的调整,在生产或者采购的过程中,不同面密度的纤维布层的获得是便利的。在其他实施例中,第一纤维布层100、第二纤维布层
200、第三纤维布层300和第四纤维布层400可以为无纺布型布料。
77.在一个实施例中,所述第一纤维布层100、所述第二纤维布层200、所述第三纤维布层300和所述第四纤维布层400形成的整体通过面缝合结构结合。
78.在本实施例中,通过面缝合结构辅助胶点层500的结合效果,对复合吸声布001形成固定,使得复合吸声布的各个纤维布层之间脱落的风险降低。加工时,在叠合各个纤维布层时,将粘接剂以雾状形喷布于各个纤维布层之间,然后在复合吸声布001的厚度方向上施加预设的压强,当胶点层500部分或完全固化后,通过缝合的方式将复合吸声布001进一步固定,提升了复合吸声布001的物理性能,也就保障了声学性能。特别是在应用的过程中,复合吸声布001可以缝合上封边结构,那么在上述封边结构的缝合过程中,可以同时将面缝合结构同时加工出来。
79.参照图3至4,在一个实施例中,所述第二纤维布层200与所述第三纤维布层300在厚度方向上贯穿有由直径为0.02至0.2毫米的针状的微孔成的微孔组600,其中,相邻两个所述微孔之间的平面距离小于2毫米。
80.在本实施例中,通过在第二纤维布层200与第三纤维布层300上设置微孔组600提升吸声效果,具体的微孔的直径在0.02至0.2毫米之间。结合针刺结构与纺织结构的特点,提升了吸声性能。例如,第二纤维布层200是由合成纤维纺织而成,那么第二纤维布层200上的孔隙只能是合成纤维之间的间隙,而在本实施例中,增加了微孔组600,那么第二纤维布层200上的孔隙得到了增加。需要说明的是,微孔组600可以是同步形成于第二纤维布层200与第三纤维布层300形成的整体,即将第二纤维布层200与第三纤维布层300结合后,再使用工装进行穿刺操作,或者单独对第二纤维布层200与第三纤维布层300进行穿刺操作。第一纤维布层100与第四纤维布层400上不设置微孔组600以保证结构强度,而第二纤维布层200与第三纤维布层300上由于微孔组600的存在,且结构强度以及外表的平整度均有一定程度的降低;那么通过第一纤维布层100与第四纤维布层400将第二纤维布层200以及第三纤维布层300封闭在内,保证声学特性的同时,也保证了整体的结构强度。本实施例中,第一纤维布层100面密度为40克每平方米,厚度为0.2毫米;第二纤维布层200面密度为200克每平方米,厚度为2.0毫米;第三纤维布层300面密度为400克每平方米,厚度为2.0毫米;第四纤维布层400面密度为120克每平方米,厚度为0.5毫米;第一纤维布层100、第二纤维布层200、第三纤维布层300和第四纤维布层400均为合成纤维材料;微孔的直径为0.1毫米,微孔之间的平面距离小于1毫米。经bruel&kjaer-2250仪器测试,吸声系数如下:125hz、250hz、500hz、1000hz、2000hz、4000hz下的吸声系数分别为0.45、0.56、0.66、0.75、0.88和0.85,在全频段下的吸声性能优越。
81.本发明还提供了一种制作工艺,用于上述的复合吸声布,包括:
82.s1、按照预设顺序叠合第一纤维布层100、第二纤维布层200、第三纤维布层300和第四纤维布层400时,将粘接剂以雾状的形式喷附于叠合界面,获得复合吸声布叠合体;
83.s2、对复合吸声布叠合体进行厚度方向加压过程获得压制体;
84.s3、对压制体进行固化过程。
85.在本实施例中,s1步骤为叠合过程,第一纤维布层100、第二纤维布层200、第三纤维布层300和第四纤维布层400均为纤维布层,以两个纤维布层叠合过程为例,可以在在先一个纤维布层的上表面喷附粘接剂,或者在在后一个纤维布层的下表面喷附粘接剂,从而
在两个纤维布层的叠合过程中,两者界面喷附的粘接剂形成由微胶点组成的胶点层500。胶点层500将相邻的各个纤维布层进行粘接,同时胶点层500中的微胶点尺寸较小,而只会堵塞纤维布层中极少数的孔洞,那么在粘接效果优质的前提下(维持了各个纤维布层之间的界面声学耗散效果),同时还保留了纤维布层自身的孔洞,因此对于复合吸声布001的声学效果提升较大。需要说明的是,微胶点可能被各个纤维布层吸收,而不具备原始的球状,此时仍然定义为微胶点。通过喷附工艺的调整,微胶点的直径可以被针对性调整。
86.s2步骤为压合过程,对复合吸声布叠合体进行厚度方向进行加压,从而获得相邻两层纤维布层之间的合格结合强度,由于复合吸声布叠合体的整体厚度较小无需在每叠合一层纤维布层后进行一个压合操作。在本实施例中,在叠合过程全部完成后,再去进行压合过程,从而提高操作效率。
87.s3步骤为固化过程,在此过程中,可以是加温或者常温自然进行的,且还可以选择加压固化,在固化过程中,以纤维布层之间结合效果优越为指引。以上纤维布层之间的结合效果,可以通过断面的显微图像判定或者最终产品的声学性能判定。固化完成体可以直接形成复合吸声布001,或者还可以在固化过程完成后再进行一些辅助工艺(缝合或帖边等)后才形成复合吸声布001。
88.进一步地,所述s3的步骤之后包括:
89.s4、在复合吸声布001的平面内布设贯穿其厚度方向的面缝合结构。
90.在本实施例中,压制体在固化过程之后,通过缝合实现辅助固定,且面缝合结构对整体的声学性能造成负面影响较小。面缝合结构的布设轨迹可以是连续的线或者间断的线或者分散的点等。当复合吸声布001具有缝合封边时,以上的面缝合结构能同步加工出来。
91.本发明还提供了一种制作工艺,用于上述的复合吸声布,包括:
92.p1、按照预设顺序叠合第二纤维布层200和第三纤维布层300时,将粘接剂以雾状的形式喷附于叠合界面,获得中间叠合体;
93.p2、对中间叠合体进行厚度方向加压过程和固化过程后获得中间压制体;
94.p3、使用预设模具在中间压制体上加工出微孔组600而获得中间完成体,其中,所述预设模具为表面布设有直径在0.02至0.2毫米范围的穿刺针的工件,相邻穿刺针之间间距小于2毫米;
95.p4、按照预设顺序叠合第一纤维布层100、中间完成体和第三纤维布层300时,将粘接剂以雾状的形式喷附于叠合界面,获得复合吸声布叠合体;
96.p5、对复合吸声布叠合体进行厚度方向加压过程和固化过程。
97.在本实施例中,p1、p2、p4和p5的步骤参照前述的实施例,而在p3的步骤中,首先前述步骤中先将第二纤维布层200和第三纤维布层300形成粘合结构,并固化完全,然后进行微孔组600的加工。预设模具可以是滚筒状或者平板状等方式,其上设置有穿刺针形成的群组,根据预设模具的形状,选用辊压或者按压等加工方式利用预设模具对中间压制体进行加工,从而形成微孔组600。需要说明的是,预设模具的加工动作可能需要是重复的,比如预设模具若是滚筒状的,则可能需要对中间压制体进行多次的反复辊压,才能形成有满足尺寸要求的微孔组600。
98.本发明还提供了一种复合吸声布在封闭空间中的应用,所述封闭空间中设置有多个桌子和/或多个椅子,包括:将所述复合吸声布001设置于封闭空间中的桌子和/或椅子的
悬空底面。
99.在本实施例中,封闭空间为教室、电影院、剧院、直播间、办公室、茶室、饭厅、听音室、客厅、家庭影院或者会议室等,以上封闭空间会设置有多张椅子或者匹配有桌子,而当桌子和/或椅子具有悬空底面时,将复合吸声布001设置于其上,例如教室中椅子座板的底面上,以及课桌的底面上均固定上复合吸声布001,则复合吸声布001的吸声特性能改善教室内的声学环境,如对于噪声(特别是低频噪声)的吸收,以及合混响参数的改善。甚至通过选择性在部分桌和/或椅的悬空底面上设置复合吸声布001还能实现声学性能的微小调整。复合吸声布001的固定方式的选择可以是多样的可以是化学方式(胶粘等)或物理方式(钉接等),优选为物理方式,安全环保的同时,对于复合吸声布001的声学特性的干扰较小。
100.参照表1,一号样品检测样品为学生课桌椅,桌椅底部覆盖复合吸声布001。桌子长660毫米,深470毫米,高度730毫米,椅子长500毫米,深500毫米,高度730毫米。桌子整体为铝合金材料,椅子整体为塑料。实验室内平均分布桌椅、共分为5排,每排放置4套桌椅,共20套桌椅,吸音贴共计面积10.6平方米。桌椅左右密拼,每排桌子间距300毫米,混响室室内净空体积为230立方米,检测点随机分布,每个测点做3次检测平均。二号样品与一号样品保持一致,只是不设置复合吸声布001。需要说明的是,表1中的数据为对20套桌椅形成的测试对象进行吸声量测试后,除以20获得数据,也就是单套桌椅对比。
101.表1一号样品与二号样品的单套桌椅吸声量测试对比
[0102][0103]
根据以上数据可见,通过复合吸声布001的引入,即实现了优越的声学性能。
[0104]
综上所述,本发明提供的复合吸声布、制作工艺及应用,通过纤维布层原料密度的因素引入以及各个纤维布层厚度的限制,那么纤维布层面密度的差异能够体现到声学性的差异;不同面密度纤维布层一方面能各自在不同频率下产生较为优越的吸声效果,且在上述的不同面密度的纤维布层之间形成了结构相异的界面,从而形成耗散作用;胶点层500将相邻的各个纤维布层进行粘接,同时胶点层500中的微胶点尺寸较小,而只会堵塞纤维布层中极少数的孔洞,那么在粘接效果优质的前提下,同时还保留了纤维布层自身的孔洞,因此对于复合吸声布001的声学效果提升较大;以上的复合吸声布001的材料特性使其能便捷地设置于既有结构上,从而提升环境内的声学效果。
[0105]
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
技术特征:
1.一种复合吸声布,其特征在于,包括:第一纤维布层(100),其面密度为20至60克每平方米,所述第一纤维布层(100)的厚度为0.1至0.5毫米,所述第一纤维布层(100)的层数为1至3层且相互叠合;第二纤维布层(200),其面密度为所述第一纤维布层(100)的4.0ρ2至6.0ρ2倍,所述第二纤维布层(200)厚度为1.5至2.5毫米,所述第二纤维布层(200)的层数为1至4层,其中,ρ2为所述第二纤维布层(200)的原料密度与所述第一纤维布层(100)的原料密度比值;第三纤维布层(300),其面密度为所述第一纤维布层(100)的9.0ρ3至11.0ρ3倍,所述第三纤维布层(300)厚度为1.5至2.5毫米,所述第三纤维布层(300)的层数为1至4层,其中,ρ3为所述第三纤维布层(300)的原料密度与所述第一纤维布层(100)的原料密度比值;第四纤维布层(400),其面密度为所述第一纤维布层(100)的2.0ρ4至4.0ρ4倍,所述第四纤维布层(400)厚度为0.5至2.0毫米,所述第四纤维布层(400)的层数为1至3层且相互叠合,其中,ρ4为所述第四纤维布层(400)的原料密度与所述第一纤维布层(100)的原料密度比值;其中,所述第一纤维布层(100)、所述第二纤维布层(200)、所述第三纤维布层(300)与所述第四纤维布层(400)的材质种类选自合成纤维布、天然纤维布和再生纤维布;所述第一纤维布层(100)、所述第二纤维布层(200)、所述第三纤维布层(300)与所述第四纤维布层(400)之间叠合且通过胶点层(500)粘接,所述胶点层(500)中包括分散排布的微胶点,所述微胶点的直径在5至500微米,所述第二纤维布层(200)和所述第三纤维布层(300)设置于所述第一纤维布层(100)与所述第四纤维布层(400)之间。2.根据权利要求1所述的复合吸声布,其特征在于,所述第一纤维布层(100)面密度为30至50克每平方米;所述第二纤维布层(200)面密度为160至240克每平方米;所述第三纤维布层(300)面密度为320至480克每平方米;所述第四纤维布层(400)面密度为90至150克每平方米;其中,ρ2、ρ3和ρ4的取值范围均在0.8至1.2之间。3.根据权利要求1所述的复合吸声布,其特征在于,所述第二纤维布层(200)与所述第三纤维布层(300)的材质种类一致。4.根据权利要求1所述的复合吸声布,其特征在于,所述第二纤维布层(200)与所述第三纤维布层(300)的层数均为2至4层。5.根据权利要求4所述的复合吸声布,其特征在于,所述第二纤维布层(200)与所述第三纤维布层(300)交错叠设。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的复合吸声布,其特征在于,所述第一纤维布层(100)、第二纤维布层(200)、第三纤维布层(300)和所述第四纤维布层(400)为纺织型布料。7.根据权利要求1至5中任意一项所述的复合吸声布,其特征在于,所述第一纤维布层(100)、所述第二纤维布层(200)、所述第三纤维布层(300)和所述第四纤维布层(400)形成的整体通过面缝合结构结合。8.根据权利要求1至5中任意一项所述的复合吸声布,其特征在于,所述第二纤维布层(200)与所述第三纤维布层(300)在厚度方向上贯穿有由直径为0.02至0.2毫米的针状的微孔成的微孔组(600),其中,相邻两个所述微孔之间的平面距离小于2毫米。
9.一种制作工艺,用于制备权利要求1至7中任意一项所述的复合吸声布,其特征在于,包括:s1、按照预设顺序叠合第一纤维布层(100)、第二纤维布层(200)、第三纤维布层(300)和第四纤维布层(400)时,将粘接剂以雾状的形式喷附于叠合界面,获得复合吸声布叠合体;s2、对复合吸声布叠合体进行厚度方向加压过程获得压制体;s3、对压制体进行固化过程。10.根据权利要求9所述的制作工艺,其特征在于,所述s3的步骤之后包括:s4、在复合吸声布(001)的平面内布设贯穿其厚度方向的面缝合结构。11.一种制作工艺,用于制备权利要求8所述的复合吸声布,其特征在于,包括:p1、按照预设顺序叠合第二纤维布层(200)和第三纤维布层(300)时,将粘接剂以雾状的形式喷附于叠合界面,获得中间叠合体;p2、对中间叠合体进行厚度方向加压过程和固化过程后获得中间压制体;p3、使用预设模具在中间压制体上加工出微孔组(600)而获得中间完成体,其中,所述预设模具为表面布设有直径在0.02至0.2毫米范围的穿刺针的工件,相邻穿刺针之间间距小于2毫米;p4、按照预设顺序叠合第一纤维布层(100)、中间完成体和第三纤维布层(300)时,将粘接剂以雾状的形式喷附于叠合界面,获得复合吸声布叠合体;p5、对复合吸声布叠合体进行厚度方向加压过程和固化过程。12.一种权利要求1至8中任意一项所述的复合吸声布在封闭空间中的应用,所述封闭空间中设置有多个桌子和/或多个椅子,其特征在于,包括:将所述复合吸声布(001)设置于封闭空间中的桌子和/或椅子的悬空底面。
技术总结
本申请揭示了一种复合吸声布、制作工艺及应用,复合吸声布第一纤维布层、复合吸声布第二纤维布层、复合吸声布第三纤维布层与复合吸声布第四纤维布层之间叠合且通过胶点层粘接;本发明提供的复合吸声布、制作工艺及应用,通过纤维布层原料密度的因素引入以及各个纤维布层厚度的限制,那么纤维布层面密度的差异能够体现到声学性的差异;不同面密度纤维布层一方面能各自在不同频率下产生较为优越的吸声效果,且在不同面密度的纤维布层之间形成了结构相异的界面,形成耗散作用;胶点层将相邻的各个纤维布层进行粘接,那么在粘接效果优质的前提下,同时还保留了纤维布层自身的孔洞,因此对于复合吸声布的声学效果提升较大。此对于复合吸声布的声学效果提升较大。此对于复合吸声布的声学效果提升较大。
技术研发人员:请求不公布姓名
受保护的技术使用者:广州新静界声学科技股份有限公司
技术研发日:2023.03.22
技术公布日:2023/9/26
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