热粘合法制备三组分非织造布的工艺设计及其机械和声学性能研究

摘要

非织造布的生产效率高且制造成本低廉，这使得它在面料行业中占有很大的市场份额。又因其具备某些独特的物理特征，如三维结构、高孔隙率和轻质量，使得非织造布制品在越来越多的领域都展现出潜在的应用前景，诸如在汽车、建筑和运输物流行业中的频繁出现。基于三维非织造布低价高效的生产方式以及特殊的物理性能，本文主要讨论了其在声学领域的应用，并研究热粘合非织造布的体积密度对其机械性能和吸声性能的影响。因为厚度和体积密度均会影响非织造布的机械性能和声学性能，因此本实验意在控制试样的厚度，通过变化体积密度来探讨其对三维非织造布的强度、透气率和吸声性能的影响。本研究设计了一种热传导装置以使试样在热粘合过程中受热均匀，同时非织造布的厚度得到有效的控制。本实验以生物可降解的棉纤维、普通聚酯纤维和双组份纤维作为原材料，通过气流成网和热粘合工艺来制备吸声三维非织造布，并通过纤维混合比和体积密度的变化来观察其对机械性能和声学性能的影响。实验试样的测试遵循美国测试与材料协会ASTM的相关行业测试标准进行。通过实验结果的分析和比对发现:非织造布吸声系数的变化对声音频率的改变非常敏感，随着声音频率的增加其吸声系数显著变大;在中低频区域，试样的吸声系数随着体积密度的增加而增大;在高频区域，非织造布的体积密度对其吸声性能的影响逐渐减弱，此时材料的厚度占据吸声的支配作用;纤维混合比为20％聚酯纤维-60％棉纤维-20％双组份纤维的非织造布的降噪系数大于纤维混合比为60％聚酯纤维-20％棉纤维-20％双组份纤维的非织造布;在中低频区域，非织造布较为致密的一面朝向声波传递方向时，其吸声系数小于蓬松表面朝向声波传递方向所测得的吸声系数，在高频区域，两者趋于一致;在一定厚度下，非织造布的体积密度存在最优值，使得其吸声性能达到最佳。

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摘要

表目录

图目录

第一章 绪论

1．1 声波的传递

1．2 声波的衰减

1．3 研究目的

第二章 文献综述

2．1 吸声非织造布材料

2．2 吸声非织遗布的制备工艺

2．3 结构参数对吸声性能的影响

2．4 声学非织造布的应用

第三章 热传导装置的设计及其工艺参数确定

3．1 试样参数设计

3．2 气流成网工序

3．3 热粘合固网工序

第四章 非织造布的厚度及统计分析

4．1 厚度的测量分析

4．2 厚度的统计分析

第五章 机械性能和声学性能的测试

5．1 弯曲长度

5．2 拉伸强力

5．3 气流阻力

5．4 吸声系数

第六章 机械性能和声学性能的结果分析

6．1 机械性能的结果分析

6．2 声学性能的结果分析

第七章 结论

第八章 建议与展望

参考文献

附录

致谢