一種復合材料穿孔吸音板及其制作方法與流程
1.本發明涉及一種吸音板及其制作方法，尤其涉及一種復合材料穿孔吸音板及其制作方法。
背景技術：
2.聲波在傳播過程中遇到聲屏障時會發生反射、透射和繞射三種現象。通常屏障能夠阻止直達聲的傳播，并使透射聲有足夠的衰減，而透射聲的影響可以忽略不計。因此，聲屏障的隔聲效果一般可采用減噪量表示，它反映了聲屏障上述兩種屏蔽透聲的本領。在聲源和接收點之間插入一個聲屏障，設屏障無限長，聲波只能從屏障上方繞射過去，而在其后形成一個聲影區，就像光線被物體遮擋形成一個陰影那樣。在這個聲影區內，人們可以感到噪聲明顯地減弱了，這就是聲屏障的減噪效果。
3.聲屏障按材質分類又可以分為以下幾類：金屬聲屏障(金屬百葉、金屬篩網孔)、混凝土聲屏障(輕質混凝土、高強混凝土)、pc聲屏障、玻璃鋼聲屏障等。金屬板聲屏障的防腐性差和需經常維修、維護的問題；混凝土聲屏障的質量體積太大，而pc聲屏障和玻璃鋼聲屏障又存在強度不夠的缺陷，因此有必要繼續對現有的聲屏障及其制備方法進行改進，提供了一種新型復合材料聲屏障。
技術實現要素：
4.本發明所要解決的技術問題是提供一種復合材料穿孔吸音板及其制作方法，不但具有優越的吸音性能和隔音性能，而且具有良好的耐候性，耐水性，耐腐蝕性及較高的抗沖擊強度，且能一次性成型，操作簡單。
5.本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種復合材料穿孔吸音板，包括吸音層，其中，所述吸音層夾在穿孔板與無孔板之間，所述穿孔板和無孔板由樹脂與玻璃纖維合成。
6.進一步地，所述無孔板到吸音層之間分別依次設置巖棉層和吸音棉層；所述穿孔板到吸音層之間分別依次設置有金屬篩網層和玻璃纖維布層。
7.進一步地，所述吸音層為熱塑性纖維復合材料，包括以下重量份的各組分：玻纖長纖30～40份、聲屏障環保耐候阻燃pp 50～60份。
8.進一步地，所述聲屏障環保耐候阻燃pp料包含以下重量百分比成分：均聚pp:25～30％，共聚pp:40～50％，復配膨脹型無鹵阻燃劑：20～25％，滑石粉：5～10％，紫外線吸收劑：0.2～0.4％，抗氧劑：0.2～0.4％，潤滑劑：0.2～0.5％。
9.進一步地，所述聲屏障環保耐候阻燃pp料包含以下重量百分比成分：均聚pp:25％，共聚pp:40％，復配膨脹型無鹵阻燃劑：27％，滑石粉：7％，紫外線吸收劑：0.3％，抗氧劑：0.4％，潤滑劑：0.3％。
10.進一步地，所述均聚pp的熔融指數為0.8～5.0g/10min，所述共聚pp的熔融指數為10～20g/10min。
11.進一步地，所述滑石粉的粒徑在1250～2000目，所述的復配膨脹型無鹵阻燃劑為磷氨系無鹵阻燃劑，所述的紫外線吸收劑為紫外線吸收劑770與紫外線吸收劑2020的復配物，所述的抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168的復配物，所述的潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。
12.本發明為解決上述技術問題還提供一種上述的復合材料穿孔吸音板的制作方法，其中，包括如下步驟：
13.步驟s10、將聲屏障專用環保耐候阻燃pp由真空上料系統至矢量式稱重系統按照模板重量定量，之后進入一階雙螺桿擠出機加熱熔融；熔融后的環保耐候阻燃pp送至二階雙螺桿擠出機的進料口；其中，一階螺桿擠出機的轉速設定為130-180rpm/min，一階螺桿擠出機分為連續的7個熔融塑煉區dl～d6以及d機頭；同時，將玻纖通過玻纖架送至二階雙螺桿機，并在輸送的過程中由特定螺桿組合將玻纖切斷，玻纖切斷后的長度為24-25毫米；玻纖含量取決于螺桿運轉速度；
14.步驟20、熔融后環保耐候阻燃pp與玻璃纖維同時進入二階雙螺桿擠出機進行混合塑化，經塑煉的占總質量50％-70％的環保耐候阻燃pp與占總質量30％-50％的玻纖在二階雙螺桿擠出機混配并熔融塑煉后擠出，所述二階螺桿擠出機上設有6個混配熔融塑煉區cl～c5以及c機頭，且所述二階螺桿擠出機的轉速為100-140rpm/min；
15.步驟s30、經二階雙螺桿擠出機塑煉均勻后，生料經二階螺桿模口切刀按照漏糞板的重量切斷后，再保溫輸送至取料位移位置；
16.步驟40、在預制的模具內將料坯放至壓機模具內進行模壓成型而得到制品；要求模壓壓力為1200-2000t，上模溫度為50-70℃，下模溫度為50-60℃，保壓時間為65-85s，通過模壓一次成型；
17.步驟50、聲屏障裝配：壓制好的復材聲屏障主體平放至裝配產線，依次進行隔音棉芯層、內層面層的鋪設形成吸音板。
18.進一步地，所述步驟s10中控制dl溫度為180-220℃，d2溫度為190-230℃，d3溫度為210_240℃，d4～d6溫度均為215-240℃，d機頭的溫度為215-240℃；所述步驟s20中控制中cl～c5的溫度為215-240℃，c機頭的溫度為225-250℃。
19.本發明對比現有技術有如下的有益效果：本發明提供的復合材料穿孔吸音板及其制作方法，具有吸音性能優越；隔音性能優越，良好的耐候性，耐水性，耐腐蝕性，耐酸、堿、有機溶劑及鹽，諸如氣、液介質的腐蝕，在防腐領域具有不可比擬的優越性；較高的抗沖擊強度；易保養。適用于高速公路上的噪音治理和室內隔音；壓成型設備中熱壓成型，一次性成型，較現有技術中的多次成型工藝相比，簡化工藝，操作簡單。
附圖說明
20.圖1為本發明復合材料穿孔吸音板結構示意圖；
21.圖2為本發明復合材料穿孔吸音板側面結構示意圖；
22.圖3為沿圖2中c-c線的剖面結構示意圖；
23.圖4為本發明復合材料穿孔吸音板剖正面局部放大結構示意圖；
24.圖5為本發明復合材料穿孔吸音板的制作流程圖。
具體實施方式
25.下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。
26.圖1為本發明復合材料穿孔吸音板結構示意圖；圖2為本發明復合材料穿孔吸音板剖面結構示意圖。
27.請參見圖1-圖4，本發明提供的復合材料穿孔吸音板，包括吸音層2、用樹脂與玻璃纖維合成的穿孔板1和無孔板3；吸音層2夾在穿孔板1與無孔板3之間。
28.本發明是采用如下技術方案實現的，噪音通過穿孔板1上的小孔傳播到吸音層2的表面上，通過吸音層2的吸音，將噪音音量的分貝值降低，然后噪音穿過吸音層2，被無孔板3完全阻擋在吸音層和無孔板之間的空間中，噪音通過吸音層2反復的吸收，音量不斷的降低，這樣就達到了治理噪音污染的目的。
29.本發明用樹脂與玻璃纖維合成的穿孔板1和無孔板3，具有良好的耐腐蝕性，較高的抗沖擊強度，可以重復彎曲而無永久變形；穿孔板1和無孔板3的表面充滿了樹脂，所以表面光滑，即使有污垢，用水或洗滌劑也極易沖洗，具有易保養的特性。
30.本發明的穿孔板1和無孔板3到吸音層2之間分別依次設置巖棉層和吸音棉層。巖棉具有良好的吸音性能。穿孔板1和無孔板3到吸音層2之間還可以分別依次設置有金屬篩網層和玻璃纖維布層。本發明結構簡單，設計巧妙。由于采用了用樹脂與玻璃纖維合成的穿孔板、無孔板和在穿孔板與無孔板之間設置了以巖棉為原材料的吸音層，所以具有吸音性能優越；隔音性能優越，良好的耐候性，耐水性，耐腐蝕性，耐酸、堿、有機溶劑及鹽，諸如氣、液介質的腐蝕，在防腐領域具有不可比擬的優越性；較高的抗沖擊強度；易保養。適用于高速公路上的噪音治理和室內隔音。
31.本發明的復合材料穿孔吸音板，所述吸音層2為熱塑性纖維復合材料，包括以下重量份的各組分：玻纖長纖30～40份、聲屏障環保耐候阻燃pp 50～60份。由于配比不合適會影響制品的強度、制品的成型、降低老化性能、影響使用壽命。申請人通過反復試驗，最終確認所述聲屏障環保耐候阻燃pp料包含以下重量百分比成分：均聚pp:25～30％，共聚pp:40～50％，復配膨脹型無鹵阻燃劑：20～25％，滑石粉：5～10％，紫外線吸收劑：0.2～0.4％，抗氧劑：0.2～0.4％，潤滑劑：0.2～0.5％。
32.本發明的復合材料穿孔吸音板的成型工藝如圖5所示，包括：
33.步驟10、將聲屏障專用環保耐候阻燃pp由真空上料系統至矢量式稱重系統按照模板重量定量，之后進入一階雙螺桿擠出機加熱熔融；熔融后的環保耐候阻燃pp送至二階雙螺桿擠出機的進料口；其中，一階螺桿擠出機的轉速設定為130-180rpm/min，一階螺桿擠出機分為連續的7個熔融塑煉區dl～d6以及d機頭，其中dl溫度為180-220℃，d2溫度為190_230℃，d3溫度為210_240℃，d4～d6溫度均為215-240℃，d機頭的溫度為215_240℃；同時，將玻纖通過玻纖架送至二階雙螺桿機，并在輸送的過程中由特定螺桿組合將玻纖切斷，玻纖切斷后的長度為24-25_；玻纖含量取決于螺桿運轉速度；
34.步驟20、熔融后環保耐候阻燃pp與玻璃纖維同時進入二階雙螺桿擠出機進行混合塑化，經塑煉的占總質量50％-70％的環保耐候阻燃pp與占總質量30％-50％的玻纖在二階雙螺桿擠出機混配并熔融塑煉后擠出，所述二階螺桿擠出機上設有6個混配熔融塑煉區cl～c5以及c機頭，其中cl～c5的溫度為215-240℃，c機頭的溫度為225-250℃，且所述二階螺桿擠出機的轉速為100_140rpm/min；
35.步驟30、經二階雙螺桿擠出機塑煉均勻后，生料經二階螺桿模口切刀按照漏糞板的重量切斷后，再保溫輸送至取料位移位置；
36.步驟40、在預制的模具內將料坯放至壓機模具內進行模壓成型而得到制品；要求模壓壓力為1200-2000t，上模溫度為50-70℃，下模溫度為50-60℃，保壓時間為65-85s。通過模壓一次成型；
37.步驟50、聲屏障裝配：壓制好的復材聲屏障主體平放至裝配產線，依次進行隔音棉芯層、內層面層的鋪設形成吸音板。
38.相比傳統工藝生產效率高，可大批量生產；有更好的吸、隔音效果。復材聲屏障較好的解決了高速鐵路沿線噪聲污染難題，能抵抗強烈的噪聲沖擊。現有的金屬聲屏障存在以下問題：其一，結構框架鉚釘固定，加工難掌控，抗疲勞性能差，鉚釘易斷；其二，聲屏障結構框架內吸聲體固定嚴，長期使用易垮塌；其三，聲屏障結構框架生產效率低，質量低，成本高，后期維護費用高。而本發明的復材聲屏障從材料設計角度出發，通過混合，填充填料等方式，將高分子聚合物和隔聲材料或者無機材料有機結合；從結構設計角度出發，通過將多孔吸聲，阻尼吸聲，以及共振吸聲合理匹配，實現對噪聲的最大程度吸聲。
39.雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本發明的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
技術特征：
1.一種復合材料穿孔吸音板，包括吸音層(2)，其特征在于，所述吸音層(2)夾在穿孔板(1)與無孔板(3)之間，所述穿孔板(1)和無孔板(3)由樹脂與玻璃纖維合成。2.如權利要求1所述的復合材料穿孔吸音板，其特征在于，所述無孔板(3)到吸音層(2)之間分別依次設置巖棉層和吸音棉層；所述穿孔板(1)到吸音層(2)之間分別依次設置有金屬篩網層和玻璃纖維布層。3.如權利要求1所述的復合材料穿孔吸音板，其特征在于，所述吸音層(2)為熱塑性纖維復合材料，包括以下重量份的各組分：玻纖長纖30～40份、聲屏障環保耐候阻燃pp50～60份。4.如權利要求3所述的復合材料穿孔吸音板，其特征在于，所述聲屏障環保耐候阻燃pp料包含以下重量百分比成分：均聚pp:25～30％，共聚pp:40～50％，復配膨脹型無鹵阻燃劑：20～25％，滑石粉：5～10％，紫外線吸收劑：0.2～0.4％，抗氧劑：0.2～0.4％，潤滑劑：0.2～0.5％。5.如權利要求4所述的復合材料穿孔吸音板，其特征在于，所述聲屏障環保耐候阻燃pp料包含以下重量百分比成分：均聚pp:25％，共聚pp:40％，復配膨脹型無鹵阻燃劑：27％，滑石粉：7％，紫外線吸收劑：0.3％，抗氧劑：0.4％，潤滑劑：0.3％。6.如權利要求3所述的復合材料穿孔吸音板，其特征在于，所述均聚pp的熔融指數為0.8～5.0g/10min，所述共聚pp的熔融指數為10～20g/10min。7.如權利要求1所述的復合材料穿孔吸音板，其特征在于，所述滑石粉的粒徑在1250～2000目，所述的復配膨脹型無鹵阻燃劑為磷氨系無鹵阻燃劑，所述的紫外線吸收劑為紫外線吸收劑770與紫外線吸收劑2020的復配物，所述的抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168的復配物，所述的潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。8.一種如權利要求4-7任一項所述的復合材料穿孔吸音板的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟s10、將聲屏障專用環保耐候阻燃pp由真空上料系統至矢量式稱重系統按照模板重量定量，之后進入一階雙螺桿擠出機加熱熔融；熔融后的環保耐候阻燃pp送至二階雙螺桿擠出機的進料口；其中，一階螺桿擠出機的轉速設定為130-180rpm/min，一階螺桿擠出機分為連續的7個熔融塑煉區dl～d6以及d機頭；同時，將玻纖通過玻纖架送至二階雙螺桿機，并在輸送的過程中由特定螺桿組合將玻纖切斷，玻纖切斷后的長度為24-25毫米；玻纖含量取決于螺桿運轉速度；步驟20、熔融后環保耐候阻燃pp與玻璃纖維同時進入二階雙螺桿擠出機進行混合塑化，經塑煉的占總質量50％-70％的環保耐候阻燃pp與占總質量30％-50％的玻纖在二階雙螺桿擠出機混配并熔融塑煉后擠出，所述二階螺桿擠出機上設有6個混配熔融塑煉區cl～c5以及c機頭，且所述二階螺桿擠出機的轉速為100-140rpm/min；步驟s30、經二階雙螺桿擠出機塑煉均勻后，生料經二階螺桿模口切刀按照漏糞板的重量切斷后，再保溫輸送至取料位移位置；步驟40、在預制的模具內將料坯放至壓機模具內進行模壓成型而得到制品；要求模壓壓力為1200-2000t，上模溫度為50-70℃，下模溫度為50-60℃，保壓時間為65-85s，通過模壓一次成型；步驟50、聲屏障裝配：壓制好的復材聲屏障主體平放至裝配產線，依次進行隔音棉芯
層、內層面層的鋪設形成吸音板。9.如權利要求8所述的復合材料穿孔吸音板的制作方法，其特征在于，所述步驟s10中控制dl溫度為180-220℃，d2溫度為190-230℃，d3溫度為210_240℃，d4～d6溫度均為215-240℃，d機頭的溫度為215-240℃；所述步驟s20中控制中cl～c5的溫度為215-240℃，c機頭的溫度為225-250℃。
技術總結
本發明公開了一種復合材料穿孔吸音板及其制作方法，所述吸音板包括吸音層，其中，所述吸音層夾在穿孔板與無孔板之間，所述穿孔板和無孔板由樹脂與玻璃纖維合成。本發明提供的復合材料穿孔吸音板及其制作方法，具有吸音性能優越；隔音性能優越，良好的耐候性，耐水性，耐腐蝕性，耐酸、堿、有機溶劑及鹽，諸如氣、液介質的腐蝕，在防腐領域具有不可比擬的優越性；較高的抗沖擊強度；易保養。適用于高速公路上的噪音治理和室內隔音；壓成型設備中熱壓成型，一次性成型，較現有技術中的多次成型工藝相比，簡化工藝，操作簡單。操作簡單。操作簡單。
