一种复合材料穿孔吸音板及其制作方法与流程
1.本发明涉及一种吸音板及其制作方法，尤其涉及一种复合材料穿孔吸音板及其制作方法。
背景技术：
2.声波在传播过程中遇到声屏障时会发生反射、透射和绕射三种现象。通常屏障能够阻止直达声的传播，并使透射声有足够的衰减，而透射声的影响可以忽略不计。因此，声屏障的隔声效果一般可采用减噪量表示，它反映了声屏障上述两种屏蔽透声的本领。在声源和接收点之间插入一个声屏障，设屏障无限长，声波只能从屏障上方绕射过去，而在其后形成一个声影区，就像光线被物体遮挡形成一个阴影那样。在这个声影区内，人们可以感到噪声明显地减弱了，这就是声屏障的减噪效果。
3.声屏障按材质分类又可以分为以下几类：金属声屏障(金属百叶、金属筛网孔)、混凝土声屏障(轻质混凝土、高强混凝土)、pc声屏障、玻璃钢声屏障等。金属板声屏障的防腐性差和需经常维修、维护的问题；混凝土声屏障的质量体积太大，而pc声屏障和玻璃钢声屏障又存在强度不够的缺陷，因此有必要继续对现有的声屏障及其制备方法进行改进，提供了一种新型复合材料声屏障。
技术实现要素：
4.本发明所要解决的技术问题是提供一种复合材料穿孔吸音板及其制作方法，不但具有优越的吸音性能和隔音性能，而且具有良好的耐候性，耐水性，耐腐蚀性及较高的抗冲击强度，且能一次性成型，操作简单。
5.本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种复合材料穿孔吸音板，包括吸音层，其中，所述吸音层夹在穿孔板与无孔板之间，所述穿孔板和无孔板由树脂与玻璃纤维合成。
6.进一步地，所述无孔板到吸音层之间分别依次设置岩棉层和吸音棉层；所述穿孔板到吸音层之间分别依次设置有金属筛网层和玻璃纤维布层。
7.进一步地，所述吸音层为热塑性纤维复合材料，包括以下重量份的各组分：玻纤长纤30～40份、声屏障环保耐候阻燃pp 50～60份。
8.进一步地，所述声屏障环保耐候阻燃pp料包含以下重量百分比成分：均聚pp:25～30％，共聚pp:40～50％，复配膨胀型无卤阻燃剂：20～25％，滑石粉：5～10％，紫外线吸收剂：0.2～0.4％，抗氧剂：0.2～0.4％，润滑剂：0.2～0.5％。
9.进一步地，所述声屏障环保耐候阻燃pp料包含以下重量百分比成分：均聚pp:25％，共聚pp:40％，复配膨胀型无卤阻燃剂：27％，滑石粉：7％，紫外线吸收剂：0.3％，抗氧剂：0.4％，润滑剂：0.3％。
10.进一步地，所述均聚pp的熔融指数为0.8～5.0g/10min，所述共聚pp的熔融指数为10～20g/10min。
11.进一步地，所述滑石粉的粒径在1250～2000目，所述的复配膨胀型无卤阻燃剂为磷氨系无卤阻燃剂，所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂770与紫外线吸收剂2020的复配物，所述的抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物，所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
12.本发明为解决上述技术问题还提供一种上述的复合材料穿孔吸音板的制作方法，其中，包括如下步骤：
13.步骤s10、将声屏障专用环保耐候阻燃pp由真空上料系统至矢量式称重系统按照模板重量定量，之后进入一阶双螺杆挤出机加热熔融；熔融后的环保耐候阻燃pp送至二阶双螺杆挤出机的进料口；其中，一阶螺杆挤出机的转速设定为130-180rpm/min，一阶螺杆挤出机分为连续的7个熔融塑炼区dl～d6以及d机头；同时，将玻纤通过玻纤架送至二阶双螺杆机，并在输送的过程中由特定螺杆组合将玻纤切断，玻纤切断后的长度为24-25毫米；玻纤含量取决于螺杆运转速度；
14.步骤20、熔融后环保耐候阻燃pp与玻璃纤维同时进入二阶双螺杆挤出机进行混合塑化，经塑炼的占总质量50％-70％的环保耐候阻燃pp与占总质量30％-50％的玻纤在二阶双螺杆挤出机混配并熔融塑炼后挤出，所述二阶螺杆挤出机上设有6个混配熔融塑炼区cl～c5以及c机头，且所述二阶螺杆挤出机的转速为100-140rpm/min；
15.步骤s30、经二阶双螺杆挤出机塑炼均匀后，生料经二阶螺杆模口切刀按照漏粪板的重量切断后，再保温输送至取料位移位置；
16.步骤40、在预制的模具内将料坯放至压机模具内进行模压成型而得到制品；要求模压压力为1200-2000t，上模温度为50-70℃，下模温度为50-60℃，保压时间为65-85s，通过模压一次成型；
17.步骤50、声屏障装配：压制好的复材声屏障主体平放至装配产线，依次进行隔音棉芯层、内层面层的铺设形成吸音板。
18.进一步地，所述步骤s10中控制dl温度为180-220℃，d2温度为190-230℃，d3温度为210_240℃，d4～d6温度均为215-240℃，d机头的温度为215-240℃；所述步骤s20中控制中cl～c5的温度为215-240℃，c机头的温度为225-250℃。
19.本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的复合材料穿孔吸音板及其制作方法，具有吸音性能优越；隔音性能优越，良好的耐候性，耐水性，耐腐蚀性，耐酸、碱、有机溶剂及盐，诸如气、液介质的腐蚀，在防腐领域具有不可比拟的优越性；较高的抗冲击强度；易保养。适用于高速公路上的噪音治理和室内隔音；压成型设备中热压成型，一次性成型，较现有技术中的多次成型工艺相比，简化工艺，操作简单。
附图说明
20.图1为本发明复合材料穿孔吸音板结构示意图；
21.图2为本发明复合材料穿孔吸音板侧面结构示意图；
22.图3为沿图2中c-c线的剖面结构示意图；
23.图4为本发明复合材料穿孔吸音板剖正面局部放大结构示意图；
24.图5为本发明复合材料穿孔吸音板的制作流程图。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
26.图1为本发明复合材料穿孔吸音板结构示意图；图2为本发明复合材料穿孔吸音板剖面结构示意图。
27.请参见图1-图4，本发明提供的复合材料穿孔吸音板，包括吸音层2、用树脂与玻璃纤维合成的穿孔板1和无孔板3；吸音层2夹在穿孔板1与无孔板3之间。
28.本发明是采用如下技术方案实现的，噪音通过穿孔板1上的小孔传播到吸音层2的表面上，通过吸音层2的吸音，将噪音音量的分贝值降低，然后噪音穿过吸音层2，被无孔板3完全阻挡在吸音层和无孔板之间的空间中，噪音通过吸音层2反复的吸收，音量不断的降低，这样就达到了治理噪音污染的目的。
29.本发明用树脂与玻璃纤维合成的穿孔板1和无孔板3，具有良好的耐腐蚀性，较高的抗冲击强度，可以重复弯曲而无永久变形；穿孔板1和无孔板3的表面充满了树脂，所以表面光滑，即使有污垢，用水或洗涤剂也极易冲洗，具有易保养的特性。
30.本发明的穿孔板1和无孔板3到吸音层2之间分别依次设置岩棉层和吸音棉层。岩棉具有良好的吸音性能。穿孔板1和无孔板3到吸音层2之间还可以分别依次设置有金属筛网层和玻璃纤维布层。本发明结构简单，设计巧妙。由于采用了用树脂与玻璃纤维合成的穿孔板、无孔板和在穿孔板与无孔板之间设置了以岩棉为原材料的吸音层，所以具有吸音性能优越；隔音性能优越，良好的耐候性，耐水性，耐腐蚀性，耐酸、碱、有机溶剂及盐，诸如气、液介质的腐蚀，在防腐领域具有不可比拟的优越性；较高的抗冲击强度；易保养。适用于高速公路上的噪音治理和室内隔音。
31.本发明的复合材料穿孔吸音板，所述吸音层2为热塑性纤维复合材料，包括以下重量份的各组分：玻纤长纤30～40份、声屏障环保耐候阻燃pp 50～60份。由于配比不合适会影响制品的强度、制品的成型、降低老化性能、影响使用寿命。申请人通过反复试验，最终确认所述声屏障环保耐候阻燃pp料包含以下重量百分比成分：均聚pp:25～30％，共聚pp:40～50％，复配膨胀型无卤阻燃剂：20～25％，滑石粉：5～10％，紫外线吸收剂：0.2～0.4％，抗氧剂：0.2～0.4％，润滑剂：0.2～0.5％。
32.本发明的复合材料穿孔吸音板的成型工艺如图5所示，包括：
33.步骤10、将声屏障专用环保耐候阻燃pp由真空上料系统至矢量式称重系统按照模板重量定量，之后进入一阶双螺杆挤出机加热熔融；熔融后的环保耐候阻燃pp送至二阶双螺杆挤出机的进料口；其中，一阶螺杆挤出机的转速设定为130-180rpm/min，一阶螺杆挤出机分为连续的7个熔融塑炼区dl～d6以及d机头，其中dl温度为180-220℃，d2温度为190_230℃，d3温度为210_240℃，d4～d6温度均为215-240℃，d机头的温度为215_240℃；同时，将玻纤通过玻纤架送至二阶双螺杆机，并在输送的过程中由特定螺杆组合将玻纤切断，玻纤切断后的长度为24-25_；玻纤含量取决于螺杆运转速度；
34.步骤20、熔融后环保耐候阻燃pp与玻璃纤维同时进入二阶双螺杆挤出机进行混合塑化，经塑炼的占总质量50％-70％的环保耐候阻燃pp与占总质量30％-50％的玻纤在二阶双螺杆挤出机混配并熔融塑炼后挤出，所述二阶螺杆挤出机上设有6个混配熔融塑炼区cl～c5以及c机头，其中cl～c5的温度为215-240℃，c机头的温度为225-250℃，且所述二阶螺杆挤出机的转速为100_140rpm/min；
35.步骤30、经二阶双螺杆挤出机塑炼均匀后，生料经二阶螺杆模口切刀按照漏粪板的重量切断后，再保温输送至取料位移位置；
36.步骤40、在预制的模具内将料坯放至压机模具内进行模压成型而得到制品；要求模压压力为1200-2000t，上模温度为50-70℃，下模温度为50-60℃，保压时间为65-85s。通过模压一次成型；
37.步骤50、声屏障装配：压制好的复材声屏障主体平放至装配产线，依次进行隔音棉芯层、内层面层的铺设形成吸音板。
38.相比传统工艺生产效率高，可大批量生产；有更好的吸、隔音效果。复材声屏障较好的解决了高速铁路沿线噪声污染难题，能抵抗强烈的噪声冲击。现有的金属声屏障存在以下问题：其一，结构框架铆钉固定，加工难掌控，抗疲劳性能差，铆钉易断；其二，声屏障结构框架内吸声体固定严，长期使用易垮塌；其三，声屏障结构框架生产效率低，质量低，成本高，后期维护费用高。而本发明的复材声屏障从材料设计角度出发，通过混合，填充填料等方式，将高分子聚合物和隔声材料或者无机材料有机结合；从结构设计角度出发，通过将多孔吸声，阻尼吸声，以及共振吸声合理匹配，实现对噪声的最大程度吸声。
39.虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
技术特征：
1.一种复合材料穿孔吸音板，包括吸音层(2)，其特征在于，所述吸音层(2)夹在穿孔板(1)与无孔板(3)之间，所述穿孔板(1)和无孔板(3)由树脂与玻璃纤维合成。2.如权利要求1所述的复合材料穿孔吸音板，其特征在于，所述无孔板(3)到吸音层(2)之间分别依次设置岩棉层和吸音棉层；所述穿孔板(1)到吸音层(2)之间分别依次设置有金属筛网层和玻璃纤维布层。3.如权利要求1所述的复合材料穿孔吸音板，其特征在于，所述吸音层(2)为热塑性纤维复合材料，包括以下重量份的各组分：玻纤长纤30～40份、声屏障环保耐候阻燃pp50～60份。4.如权利要求3所述的复合材料穿孔吸音板，其特征在于，所述声屏障环保耐候阻燃pp料包含以下重量百分比成分：均聚pp:25～30％，共聚pp:40～50％，复配膨胀型无卤阻燃剂：20～25％，滑石粉：5～10％，紫外线吸收剂：0.2～0.4％，抗氧剂：0.2～0.4％，润滑剂：0.2～0.5％。5.如权利要求4所述的复合材料穿孔吸音板，其特征在于，所述声屏障环保耐候阻燃pp料包含以下重量百分比成分：均聚pp:25％，共聚pp:40％，复配膨胀型无卤阻燃剂：27％，滑石粉：7％，紫外线吸收剂：0.3％，抗氧剂：0.4％，润滑剂：0.3％。6.如权利要求3所述的复合材料穿孔吸音板，其特征在于，所述均聚pp的熔融指数为0.8～5.0g/10min，所述共聚pp的熔融指数为10～20g/10min。7.如权利要求1所述的复合材料穿孔吸音板，其特征在于，所述滑石粉的粒径在1250～2000目，所述的复配膨胀型无卤阻燃剂为磷氨系无卤阻燃剂，所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂770与紫外线吸收剂2020的复配物，所述的抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物，所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。8.一种如权利要求4-7任一项所述的复合材料穿孔吸音板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤s10、将声屏障专用环保耐候阻燃pp由真空上料系统至矢量式称重系统按照模板重量定量，之后进入一阶双螺杆挤出机加热熔融；熔融后的环保耐候阻燃pp送至二阶双螺杆挤出机的进料口；其中，一阶螺杆挤出机的转速设定为130-180rpm/min，一阶螺杆挤出机分为连续的7个熔融塑炼区dl～d6以及d机头；同时，将玻纤通过玻纤架送至二阶双螺杆机，并在输送的过程中由特定螺杆组合将玻纤切断，玻纤切断后的长度为24-25毫米；玻纤含量取决于螺杆运转速度；步骤20、熔融后环保耐候阻燃pp与玻璃纤维同时进入二阶双螺杆挤出机进行混合塑化，经塑炼的占总质量50％-70％的环保耐候阻燃pp与占总质量30％-50％的玻纤在二阶双螺杆挤出机混配并熔融塑炼后挤出，所述二阶螺杆挤出机上设有6个混配熔融塑炼区cl～c5以及c机头，且所述二阶螺杆挤出机的转速为100-140rpm/min；步骤s30、经二阶双螺杆挤出机塑炼均匀后，生料经二阶螺杆模口切刀按照漏粪板的重量切断后，再保温输送至取料位移位置；步骤40、在预制的模具内将料坯放至压机模具内进行模压成型而得到制品；要求模压压力为1200-2000t，上模温度为50-70℃，下模温度为50-60℃，保压时间为65-85s，通过模压一次成型；步骤50、声屏障装配：压制好的复材声屏障主体平放至装配产线，依次进行隔音棉芯
层、内层面层的铺设形成吸音板。9.如权利要求8所述的复合材料穿孔吸音板的制作方法，其特征在于，所述步骤s10中控制dl温度为180-220℃，d2温度为190-230℃，d3温度为210_240℃，d4～d6温度均为215-240℃，d机头的温度为215-240℃；所述步骤s20中控制中cl～c5的温度为215-240℃，c机头的温度为225-250℃。
技术总结
本发明公开了一种复合材料穿孔吸音板及其制作方法，所述吸音板包括吸音层，其中，所述吸音层夹在穿孔板与无孔板之间，所述穿孔板和无孔板由树脂与玻璃纤维合成。本发明提供的复合材料穿孔吸音板及其制作方法，具有吸音性能优越；隔音性能优越，良好的耐候性，耐水性，耐腐蚀性，耐酸、碱、有机溶剂及盐，诸如气、液介质的腐蚀，在防腐领域具有不可比拟的优越性；较高的抗冲击强度；易保养。适用于高速公路上的噪音治理和室内隔音；压成型设备中热压成型，一次性成型，较现有技术中的多次成型工艺相比，简化工艺，操作简单。操作简单。操作简单。
