微穿孔吸聲材料及其加工方法

2023-05-26 01:38:16

專利名稱：微穿孔吸聲材料及其加工方法
技術領域：
本發明屬於建築聲學的技術領域，特別涉及一種微穿孔吸聲材料及其加工方法。
背景技術：
公知，微穿孔吸聲材料是指一種上面布滿直徑小於0、 6毫米的微穿孔的薄板，其穿孔 率(穿孔面積比材料面積)小於6%。由於微穿孔的孔徑很小，因而聲阻很大，當其後方有 一定厚度的空腔時，材料與空腔能構成一種吸聲頻帶寬，吸聲係數大的微穿孔吸聲構造， 吸收聲音。微穿孔吸聲材料的吸聲性能，主要與其微穿孔孔徑、穿孔率、後空腔容積和吸 聲材料層數相關，資料見《建築聲學文集》清華大學出版社。為解決微穿孔吸聲材料的穿 孔加工問題，中國專利公開號CN1311380A專利，於2001年9月5日公開了名稱為《特 寬頻帶微穿孔吸聲體及其製造方法和設備》的技術方案，該技術方案使用打孔器衝刺往復 穿刺方式加工微穿孔，這種穿孔方式效率較低，穿孔的工具也較複雜。中國專利公開號C N1307957 A專利，於2001年8月15日公開了名稱為《一種加工微孔金屬板的方法和產品》 的技術方案，其背景技術提到了雷射打孔費用高和衝鑽孔效率低的缺陷，提出用腐蝕法加 工金屬微穿孔板，但是，這種生產方法的成本仍然比較高。
現有的微穿孔吸聲材料除了價格貴之外，還存在抗折性差和使用不便的缺陷。綜合地 說，建築聲學領域需求能有一種價格低，吸聲性能很好，裝飾性良好，不易損壞的，容易 安裝和清潔的微穿孔吸聲材料。
公知，燈箱布是一種夾網布，其結構為中間一層纖維網，兩面覆有適宜繪印彩畫的塑 膠層膜面。纖維網一般為滌綸編織網，網眼的大小可選擇；塑膠層的主要成份是聚氯乙烯 塑料材料。燈箱布可由貼合法、刮塗法、壓延法生產。貼合法是將兩幅聚氯乙烯(PVC)薄 膜夾著一張纖維網，經放料、加熱、輥壓複合、冷卻、收巻工序製成燈箱布，有生產成本 低、幅面寬、膜面適印性好的優點，因而現用燈箱布基本以此工藝生產。對此，中國專利 授權號CN1114526C號，2003年7月16日公開的《噴繪燈箱布及其製作方法》；專利授權 號CN2846121Y號，2006年12月13日公開的《P V C高強基布複合機》；專利公開號C N1858341A號，2006年11月8日公開的《高強型抗蕊吸防水燈箱布及其製備方法》裡均 有比較詳細的介紹。現用燈箱布呈奶白色或奶黃色，透光率20 35%。由於燈箱布複合使 用堅硬的鋼輥與彈性的膠輥配合，所以其朝向鋼輥的一面平坦，朝向膠輥的一面有凸筋與 凹區相間。燈箱布平坦一面的表面適宜噴繪彩畫。燈箱布價格便宜，抗撕裂性能優異，膜 面彈性和延展性使之易拉平，作廣告和裝飾。但是，燈箱布膜面的這種延展性，會使冷穿
刺的小穿孔隨著時間而逐漸閉合。資料見《織物塗層技術》中國紡織出版社，《塗層和層壓 紡織品》《聚氯乙烯樹脂及其應用》化學工業出版社。

發明內容
本發明要解決的技術問題，是提供一種成本低、裝飾性好、容易清潔、吸聲性能良好 的微穿孔吸聲材料，以及提供加工這種微穿孔吸聲材料的方法。
為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為；微穿孔吸聲材料，包括一面平坦、 另一面有相間的凸筋和凹區的燈箱布，所述燈箱布上設有穿孔率小於2.8%，穿孔直徑小於 0.4毫米的微穿孔。
所述燈箱布的透光率在40%以上，80%以下。
本發明微穿孔吸聲材料可有多種使用形式，比如安裝扣眼或巻軸將之懸掛起來吸聲， 又比如用之製成空間吸聲體懸掛起來吸聲。
本發明以燈箱布加工微穿孔吸聲材料，有既抗撕裂又柔軟耐折，適宜繪印彩畫，使用 方便，容易清潔的優點，其微穿孔使之吸聲性能良好。由於成本極低，本發明微穿孔吸聲 材料可用兩幅以上的材料構成多腔的微穿孔板吸聲結構，使之吸聲頻帶很寬，吸聲係數很 大。
一種加工微穿孔吸聲材料的方法，包括以下步驟
a、 在燈箱布生產線，經熱壓複合工序、前冷卻工序形成溫度為75X: 13(TC之間、一 面平坦另一面有凸筋和凹區相間的燈箱布1。
b、 將未冷卻的燈箱布導入穿過靠在一起的刺輥與配對輥之間，燈箱布平坦的一面朝向 刺輥，所述刺輥的外周面沿徑向設有間距小於4毫米的刺針，使所述刺輥和配對輥轉動的 線速度與燈箱布平移的線速度同步，刺輥的轉動使刺針穿透燈箱布，形成微穿孔。
c、 將穿孔後的燈箱布冷卻後送收巻機巻收。 另一種加工微穿孔吸聲材料的方法，包括以下步驟
a、 加熱刺輥使之升溫至85'C 14(TC的溫度。
b、 將燈箱布導入穿過靠在一起的刺輥與配對輥之間，燈箱布平坦的一面朝向刺輥，所 述刺輥的外周面沿徑向設有間距小於4毫米的刺針，使所述刺輥和配對輥轉動的線速度與 燈箱布平移的線速度同步，刺輥的轉動使剌針穿透燈箱布，形成微穿孔；
c、 穿孔後的燈箱布脫離刺輥與配對輥。
上述兩種加工方法，可以在燈箱布穿孔後，立即用低於35'C的氣流噴吹微穿孔使之定形。
上述兩種加工方法所述刺輥與配對輥可以設有兩對或兩對以上，所述配對輥的外周面，
可以設有氈層。
本發明的加工方法利用燈箱布受熱處於軟化狀況，或是刺輥經加熱溫度較高時，採用 刺輥轉動加工的方式實現對燈箱布的穿孔，其穿孔阻力小易穿孔，所穿微穿孔在燈箱布冷 卻後能保持不變。其轉動穿孔工作效率高，費用低。比如本發明的方法一，將刺輥設在燈 箱布生產線上，利用現成的燈箱布溫度和機械動力實現加工過程，其加工成本幾乎可忽略 不計。


下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細的描述。 圖1是本發明微穿孔吸聲材料的一種實施例的結構示意圖； 圖2是圖1中的A部分的剖視放大圖。
圖3是本發明加工方法第一種具體實施例的加工過程示意圖； 圖4是本發明加工方法第二種具體實施例的加工過程示意圖； 圖5是刺輥的截面示意圖； 圖6是配對輥的截面示意圖7是本發明加工方法第三種具體實施例的加工過程示意圖。
具體實施例方式
如圖1和圖2所示，微穿孔吸聲材料的基材為燈箱布1，燈箱布1由透光率70%的聚 氯乙烯膜與纖維網製成，燈箱布1一面平坦一面有相間的凸筋11和凹區12。所述燈箱布l 上有穿孔率小於2. 8%、穿孔直徑小於0. 4毫米的微穿孔2，微穿孔2的孔間距為2. 2毫米， 即每平方米燈箱布1上面有20萬個微穿孔2。燈箱布1的凹區12，利用其與凸筋11的高 度差，保護位於其中的微穿孔2的毛刺21在加工巻收和巻收後長期靜置時，能免於受到擠 壓發生變形，影響微穿孔2大小。
本發明所述微穿孔吸聲材料不但有微穿孔2，而且透光率較高，因而可布置於既需要良 好吸聲、又需要良好採光的場所。
如圖3和圖5所示，本發明所述微穿孔吸聲材料的加工裝置的第一種實施例包括送料 傳送帶14，靠在一起的刺輥3和配對輥4，風機15，收料傳送帶18。其刺輥3設置有內置 電熱管加熱裝置，刺輥3外周面上有刺針31.以及橡膠防粘輥層32，刺針31的直徑和密度 可根據所要加工的微穿孔吸聲材料上的微穿孔來設置。本實施例加工時，首先將刺輥3的 內置電熱管加熱裝置通電，加熱刺輥3使之升溫至9(TC左右，然後通過傳送帶14，將燈箱 布1導入穿過靠在一起的刺輥3與配對輥4之間，利用刺輥3與配對輥4的轉動，使刺針 31穿透燈箱布1形成微穿孔2，同時帶動燈箱布1運動。燈箱布1運動離開刺輥3和配對輥4的相切位置時，受橡膠防粘輥層32作用被頂離脫出刺針31，再脫離刺輥3與配對輥4， 跌落在傳送帶18上，被送往下一工序。本實施例的風機15可在燈箱布1穿孔後，立即使 用低於35'C的氣流噴吹燈箱布1使之冷卻，以便固定微穿孔2的孔形。
如圖4所示，本發明所述微穿孔吸聲材料的加工裝置的第二種實施例與圖3所示的加 工裝置的區別在於送料傳送帶14和收料傳送帶18分別由送料輥19和收料輥20代替，刺 輥3與配對輥4可以被動地隨燈箱布1的線速度運動，也可以主動與燈箱布1的線速度同 步轉動，這種加工方式結構簡單，操作方便。
如圖6所示，所述的配對輥4的外周面為氈層41，這種氈層41可減少刺輥3上的刺針 31扎到配對輥4時對配對輥41所產生的破壞，使配對輥41更加耐用。
如圖7所示，本發明所述微穿孔吸聲材料的加工裝置的第三種實施例中， 一套現用的 燈箱布熱壓複合設備呈一字形依次排列，包括A面聚氯乙烯薄膜放料輥6，纖維網放料輥7， B面聚氯乙烯薄膜放料輥8，電熱烘道9，熱壓複合輥IO，前冷卻輥16，後冷卻輥17，收 巻牽引輥13，收巻機5。本實施例將刺輥3與配對輥4設置在燈箱布熱壓複合設備的前冷 卻輥16與後冷卻輥17之間，也即設置在拆去原設備的一組冷卻輥所騰出的工位上。
本實施加工時，A面聚氯乙烯薄膜放料輥6，纖維網放料輥7, B面聚氯乙烯薄膜放料 輥8將巻在其上的原料放出後，經過電熱烘道9加熱，再經過熱壓複合輥10熱壓複合，形 成一面平坦、另一面有相間的凸筋11和凹區12的燈箱布1，燈箱布1經過前冷卻輥16溫 度降至75 85"C，上述生產與原生產燈箱布工藝相同。
燈箱布1離開前冷卻輥16，穿過靠在一起的刺輥3與配對輥4之間，刺輥3與配對輥 4可以被動地隨燈箱布1的線速度運動，也可以主動與燈箱布1的線速度同步轉動。燈箱布 l平坦的一面朝向刺輥3，由於刺輥3的外周面設有刺間距2.2毫米的刺針31，因而在燈箱 布1經過時，轉動的刺輥3上的刺針31穿透燈箱布1，形成微穿孔2。燈箱布1穿孔後， 繼續按原燈箱布生產工藝經後冷卻輥17冷卻，最後送至收巻機5巻收，製成微穿孔吸聲材 料。
上述的加工方式中，由於燈箱布l的強度高，抗撕裂性能優異，無論是刺輥3與配對 輥4被動地隨燈箱布1運動還是主動帶動燈箱布1運動，也不容易出現刺針31劃破燈箱布 1的情況。
權利要求
1、一種微穿孔吸聲材料，包括一面平坦、另一面有相間的凸筋(11)和凹區(12)的燈箱布(1)，其特徵在於所述燈箱布(1)上設有穿孔率小於2.8％，穿孔直徑小於0.4毫米的微穿孔(2)。
2、 按權利要求1所述微穿孔吸聲材料，其特徵在於所述燈箱布的透光率在40%以上， 80%以下。
3、 一種加工權利要求1所述微穿孔吸聲材料的方法，其特徵在於包括以下步驟a、 在燈箱布生產線，經熱壓複合工序和前冷卻工序形成溫度為75℃ 130℃之間、一 面平坦另一面有凸筋(11)和凹區(12)相間的燈箱布(1);b、 將未冷卻的燈箱布(1)導入穿過靠在一起的刺輥(3)與配對輥(4)之間，燈箱 布(1)平坦的一面朝向刺輥(3)，所述剌輥(3)的外周面沿徑向設有間距小於4毫米的 刺針(31)，使所述刺輥和配對輥轉動的線速度與燈箱布(1)平移的線速度同步，刺輥(3) 的轉動使刺針(31)穿透燈箱布(1)，形成微穿孔(2);c、 將穿孔後的燈箱布(1)冷卻後送收巻機(5)巻收。
4、 根據權利要求3所述方法，其特徵在於所述未冷卻的燈箱布(1)的溫度範圍是65 。C 140。C。
5、 根據權利要求3所述方法，其特徵在於所述步驟b中的燈箱布(1)穿孔後，立即 用低於35。C的氣流噴吹微穿孔(2)使之冷卻定形。
6、 根據權利要求3所述方法，其特徵在於所述配對輥(4)的外周面設有氈層(41)。
7、 一種加工權利要求1所述微穿孔吸聲材料的方法，其特徵在於包括以下步驟a、 加熱刺輥(3)使之升溫至85℃ 140℃的溫度；b、 將燈箱布(1)導入穿過靠在一起的刺輥(3)與配對輥(4)之間，燈箱布(1)平 坦的一面朝向刺輥，所述刺輥(3)的外周面沿徑向設有間距小於4毫米的刺針(31)，使 所述刺輥和配對輥轉動的線速度與燈箱布(1)平移的線速度同步，刺輥(3)的轉動使刺 針(31)穿透燈箱布(1)，形成微穿孔(2);c、 穿孔後的燈箱布(1)脫離刺輥(3)與配對輥(4)。
8、 根據權利要求7所述方法，其特徵在於所述刺輥(3)外周面上設有橡膠防粘輥層 (32)。
9、 根據權利要求7所述方法，其特徵在於所述步驟b中的燈箱布(1)穿孔後，立即 用低於35℃的氣流噴吹微穿孔(2)使之冷卻定形。
10、 根據權利要求7所述方法，其特徵在於所述配對輥(4)的外周面設有氈層(41)。
全文摘要
本發明公開了一種微穿孔吸聲材料及其加工方法。一種微穿孔吸聲材料，包括燈箱布，燈箱布上設有穿孔率小於2.8％、穿孔直徑小於0.4毫米的微穿孔。其加工方法之一是在製造燈箱布過程中使其穿過靠在一起同步轉動的刺輥與配對輥的輥間，利用刺輥的外周面沿徑向設有的間距小於4毫米的刺針穿透燈箱布，形成微穿孔，將穿孔後的燈箱布送至收卷機收卷。本發明用燈箱布加工微穿孔吸聲材料，有既抗撕裂又柔軟耐折，適宜繪印彩畫，使用方便，容易清潔的優點，其微穿孔使其吸聲性能良好。本發明利用刺輥轉動加工穿孔，生產效率很高，加工費很低。
文檔編號G10K11/16GK101345048SQ20081003025
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月19日 優先權日2008年8月19日
發明者薛小民 申請人:薛小民