一种高端装备用中低频段吸音功能性纳米纤维的制备方法技术

本发明专利技术涉及新材料领域，公开了一种高端装备用中低频段吸音功能性纳米纤维的制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种高端装备用中低频段吸音功能性纳米纤维的制备方法


[0001]本专利技术涉及新材料领域，尤其涉及一种高端装备用中低频段吸音功能性纳米纤维的制备方法
。

技术介绍

[0002]目前为止，
PP
，
PET
，聚氨酯以及玻纤等材料的多孔质纤维以及发泡材料是我们已知的比较具有代表性并且被广泛应用的吸音材料
。
由于上述材料大多为数微米等级，1微米以下的纳米等级的纤维的应用场景还很少，所以应用效果和吸音隔音能力也被大大地限制了
。
[0003]另外，根据基于
Biot
理论的解析结果，要想有效吸收各个频段的音波，吸音材料内部多孔构造的孔的大小，复杂度以及孔与孔之间的距离都是非常重要的指标
。
[0004]所以，为了可以吸收各种频段的音波，用数微米的粗纤维作为骨架维持整体弹性的同时，用纳米等级的极细纤维来填充多孔结构内部从而增加材料内部的表面积以及复杂度被证实是非常有效的手法
。
但是这种材料的制作工艺非常复杂
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于解决现有技术中高端装备用中低频段吸音功能性纳米纤维方法复杂的问题
。
本专利技术第一方面提供了一种高端装备用中低频段吸音功能性纳米纤维的制备方法，所述方法包括：
[0006]在第一聚合物树脂中加入过氧化二异丙胺或者超支化聚酯，制备得到第一纺丝液，使得
300
摄氏度下第一纺丝液的动粘度1‑
10Pa
·
s
；
[0007]采用熔喷设备对所述第一纺丝液进行熔喷处理得到第一聚合物纤维；
[0008]在第二聚合物树脂加入十氢萘，制备得到第二纺丝液，使得
140
摄氏度下第二纺丝液的动粘度在
10
‑
50mPa
·
s
，
[0009]采用闪蒸设备对所述第二纺丝液进行闪蒸处理得到第二聚合物纤维；
[0010]在风机牵引下，将在熔喷设备出口处的第一聚合物纤维和在闪蒸设备出口处的第二聚合物纤维采用多个空气喷嘴混合均匀，得到中低频段吸音功能性纳米纤维
。
[0011]作为一种优选的技术方案，调整所述熔喷设备的参数，使得第二聚合物纤维的平均纤维直径呈正态分布
。
[0012]作为一种优选的技术方案，所述风机牵引后，熔喷设备出口处和闪蒸设备出口处的风速为
100
‑
400m/s。
[0013]作为一种优选的技术方案，所述熔喷设备出口与空气喷孔的距离为1‑
3mm。
[0014]作为一种优选的技术方案，所述闪蒸设备出口与空气喷孔的距离为1‑
3mm。
[0015]作为一种优选的技术方案，所述熔喷设备出口与空气喷孔形成的夹角为
30
‑
50
度
。
[0016]作为一种优选的技术方案，所述闪蒸设备出口与空气喷孔形成的夹角为
30
‑
50
度
。
[0017]一种高端装备用中低频段吸音功能性纳米纤维的制备系统，所述制备系统包括熔
喷设备
、
闪蒸设备
、
多个空气喷孔
、
风机以及帘子布；
[0018]所述熔喷设备用于对第一纺丝液进行熔喷处理，得到第一聚合物纤维；
[0019]所述闪蒸设备用于对第二纺丝液进行闪蒸处理，得到第二聚合物纤维；
[0020]所述多个空气喷孔用于混合所述第一聚合物纤维和所述第二聚合物纤维；
[0021]所述熔喷设备出口处设置至少一个空气喷孔；
[0022]所述闪蒸设备出口处设置至少一个空气喷孔；
[0023]所述风机用于牵引所述第一聚合物纤维和所述第二聚合物纤维，将所述第一聚合物纤维和所述第二聚合物纤维牵引至帘子布，得到中低频段吸音功能性纳米纤维
。
[0024]本专利技术通过采用了本专利技术的制备系统，实现跨多个频段的声波吸收，并增强中低频段的吸收性能，设计了结合数微米粗纤维
(
作为骨架确保整体弹性
)
和纳米级细纤维
(
用于填充多孔结构
)
的结构
。
这种设计旨在增加材料的内部表面积，从而深化声波在其孔隙中的渗透
。
孔隙，特别是开放且互联的孔隙，使声波受到空气分子的摩擦和粘滞阻力，并引发纤维的机械振动，从而实现声能转化为热能
。
当声音与材料互动时，部分声能会被反射，部分会穿透材料
。
此外，由于材料的振动或声音在其内部的传播，声能与周围介质产生摩擦并被转化为热能
。
通过本项目研发的闪喷法，能够精确地控制纤维的配比和孔隙率，进一步优化纤维内部的表面积和结构复杂度，以最大化声音与材料的摩擦效果，实现卓越的吸音性能
。
附图说明
[0025]图1为本专利技术中低频段吸音功能性纳米纤维制备系统的示意图
。
[0026]图2为实施例1制备得到的纤维的
SEM
显微镜照片以及度数分布图
。
[0027]图3为实施例1制备得到的纤维集合体的0‑
5000Hz
的吸音率和0‑
1000Hz
的吸音率
。
[0028]图4为实施例2制备得到的纤维的
SEM
显微镜照片以及度数分布图
。
[0029]图5为实施例2制备得到的纤维集合体的0‑
5000Hz
的吸音率和0‑
1000Hz
的吸音率
。
[0030]图6为实施例3制备得到的纤维的
SEM
显微镜照片以及度数分布图
。
[0031]图7为实施例3制备得到的纤维集合体的0‑
5000Hz
的吸音率和0‑
1000Hz
的吸音率
。
[0032]附图标记：
[0033]熔喷设备
1、
闪蒸设备
2、
空气喷孔
3、
风机
4、
帘子布
5。
具体实施方式
[0034]本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等
(
如果存在
)
是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序
。
应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施
。
此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程
、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高端装备用中低频段吸音功能性纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括：在第一聚合物树脂中加入过氧化二异丙胺或者超支化聚酯，制备得到第一纺丝液，使得
300
摄氏度下第一纺丝液的动粘度1‑
10Pa
·
s
；采用熔喷设备对所述第一纺丝液进行熔喷处理得到第一聚合物纤维；在第二聚合物树脂加入十氢萘，制备得到第二纺丝液，使得
140
摄氏度下第二纺丝液的动粘度在
10
‑
50mPa
·
s
，采用闪蒸设备对所述第二纺丝液进行闪蒸处理得到第二聚合物纤维；在风机牵引下，将在熔喷设备出口处的第一聚合物纤维和在闪蒸设备出口处的第二聚合物纤维采用多个空气喷嘴混合均匀，得到中低频段吸音功能性纳米纤维
。2.
根据权利要求1所述的一种高端装备用中低频段吸音功能性纳米纤维的制备方法，其特征在于，调整所述闪蒸设备的参数，使得第一聚合物纤维的平均纤维直径呈正态分布
。3.
根据权利要求1所述的一种高端装备用中低频段吸音功能性纳米纤维的制备方法，其特征在于，调整所述熔喷设备的参数，使得第二聚合物纤维的平均纤维直径呈正态分布
。4.
根据权利要求1所述的一种高端装备用中低频段吸音功能性纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述风机牵引后，熔喷设备出口处和闪蒸设备出口处的风速为
100
‑
400m/s。5.
根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗李华，刘鑫，谢南生，刘威，
申请(专利权)人：浙江杰上杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：