摘要: 随着纺织品更新换代的速度加快，废旧纺织品的数量也越来越大，如何有效地利用废旧纺织品，实现资源的再生利用是响应绿色环保、节能减排号召的重要举措。为了能够将大量的废旧涤纶以及聚酯饮料瓶回收利用，本课题研究以废旧涤纶、瓶片再生纤维为原料... 展开 随着纺织品更新换代的速度加快，废旧纺织品的数量也越来越大，如何有效地利用废旧纺织品，实现资源的再生利用是响应绿色环保、节能减排号召的重要举措。为了能够将大量的废旧涤纶以及聚酯饮料瓶回收利用，本课题研究以废旧涤纶、瓶片再生纤维为原料，低熔点涤纶为粘合剂，采用针刺梳理成网，热风烘压粘合技术，制备蓬松毡基材料，再以物理方法从竹材茎部获得的竹原纤维为增强体，低熔点纤维为粘合剂，经过平板硫化机热轧制备硬质板材。测试两种复合毡材料各方面的性能，然后以“三明治”的形式将其组合，制备多层复合的再生隔音毡基复合材料，并以蓬松毡基材料的烘压时间、纤维质量比以及外侧硬纸板材的复合组合方式为变量，测试每一种组合的隔音量，并计算平均隔音量，进行比较分析。具体研究内容如下所示: 1、测试评价废旧涤纶以及黑色涤纶（即瓶片再生纤维）的性能是否符合利用非织造工艺制备产品的要求，测试分析竹原纤维与低熔点纤维的性能，是否能够达到作为增强体以及粘合剂的要求。 2、选择针刺热轧试验线对纤维原料进行开松混合梳网，鼓风式烘箱对纤维网进行烘压成型，利用平板硫化机进行硬质板材的热轧成型。 3、利用黑色涤纶、废旧涤纶、低熔点涤纶制备蓬松毡基材料，温度为180℃，压力为0.3MPa，黑色涤纶/废旧涤纶/低熔点涤纶的质量比例为20∶50∶30，30∶40∶30，40∶30∶30，50∶20∶30，制备的热烘时间为6min，8min，10min。 4、利用竹原纤维与低熔点纤维制备硬质竹原纤维板材，工艺参数为:竹原纤维/低熔点涤纶的纤维质量比为30∶70，40∶60，50∶50，60∶40，70∶30，温度（180土3）℃之间，热烘时间4min，压力为0.4MPa。利用平板硫化机热轧成硬质板材，工艺参数为:硫化机的温度为130℃，预热30分钟，热轧时间设置为10分钟，压力为1MPa。 5、制备时，控制毡基材料的厚度为13mm，观察形貌表征，测试分析毡基材料的面密度、透气性以及传热性能等;控制竹原纤维毡的厚度为10mm，观察形貌表征，测试分析竹原纤维毡面密度、透气量、拉伸断裂性能、传热性能等。利用综合评价法得到竹原纤维毡性能最佳的纤维质量比，作为“三明治”结构复合材料的外侧硬质板材的选择。 6、以毡基材料的纤维质量比、热风烘压时间以及外侧硬质板材的复合方式为变量，制备48种工艺不同的再生隔音毡基复合材料，测试隔音量，采用正交试验法以及综合平衡法得到再生隔音毡基复合材料的最优组合。 通过一系列的实验分析与研究得到:所有原料都具备非织造生产工艺的要求;测试分析内侧蓬松毡基材料的性能，发现:内侧毡基材料的面密度范围为1047.11-1584.27g·m-2，随着黑色涤纶含量的增加，毡基材料的透气性能降低。随着时间的变化，不同比例的毡基材料的热阻都是先变大再变小，传热系数反之;测试分析竹原纤维毡的性能，发现:竹原纤维毡面密度范围为623.1-1379.7g· m-2，随着竹原纤维含量的增加，复合毡的面密度呈递增趋势。随着竹原纤维含量的增加，传热系数逐渐变大，断裂强力及断裂伸长率都逐渐增加，透气量先增大后减小，透气性能最好的质量比是5∶5，每秒透气量达到885.35mm。综合评价性能，选择纤维质量比为7∶3的竹原纤维毡作为再生隔音毡基复合材料的外侧硬质板材的基材。利用平板硫化机将7∶3的竹原纤维毡热轧成5mm，10mm以及15mm厚的硬质板材，考虑外侧板材的添加方式对隔音量的影响，添加了5mm+5mm的外侧组合方式，与厚度为10mm的板材的隔音复合材料进行比较;测试复合材料随频率变化的隔音量曲线并计算平均隔音量，再通过正交试验法以及综合平衡法确定再生隔音毡基复合材料的最优组合为C4B1A2。即外侧竹原纤维硬质板材的厚度为15mm，内部毡基材料的纤维质量比黑色涤纶/废旧涤纶/低熔点涤纶为2∶5∶3，烘压时间为8min。最优组合的再生隔音毡基复合材料的平均隔音量达到23.95dB，在4000-6300Hz的频段内的隔音量达到35dB以上。另外，隔音量与内侧毡基材料的面密度密切相关，根据实验分析，面密度控制在1250-1300g·m-2效果最好;5mm+5mm组合方式的隔音量大于10mm，因此在制备隔音复合材料时，在材料的厚度合理范围内适当增加材料的厚度，并且尽可能的以多层复合的形式来组合隔音材料，这样能达到最佳的效果。 本课题所做的实验分析研究为利用废旧纺织品制备功能化复合材料提供了一定的应用基础，对后续其他功能化再生产品的开发具有重要的现实意义。 收起