專利名稱：一種絕熱隔音塊及其制造方法
技術領域：
本發明涉及絕熱隔音層，特別是飛行器上用的絕熱隔音塊及其制造方法。
背景技術：
通常，飛機上用的是玻璃纖維隔音隔熱層。安裝在飛機客艙內裝飾層和機體蒙皮 之間，貫穿整個客艙。大多數隔熱層用塑料釘和夾子固定在飛機結構上。尼龍束膠粘帶將較大的側墻隔 熱層保持在適應位置。通常隔熱層有一層玻璃纖維棉，一個內罩和一個外罩。兩層罩在隔 熱層邊緣縫合或粘合在一起。沿著邊緣可能有裝飾帶和緊固件接頭片。隔熱層的尺寸和形 狀有很大不同，每塊都被裁剪以適應它的周圍狀況。覆蓋在機身框架腹板上的隔熱層上有 孔與腹板上的孔相匹配。這些孔允許空氣在隔熱層內側和側墻襯里之間循環。一種典型的絕熱隔音塊是將玻璃纖維封裝在一個塑料枕套外套里。標準的吸音隔 熱材料必須減緩熱量在低強度熱環境中的傳播。然而，新的FAA要求指定貨艙附近的絕緣 材料還必須具有在激烈的熱環境中耐“燒穿”性能，如燃料引起的火災。這種變化推動了目 前飛機絕緣系統的設計。對飛機隔熱隔音材料進行抗火焰蔓延試驗緣起上個世紀90年代發生的多起由 隔熱隔音材料引發的火災事故。盡管這些材料都符合FAR25.853的要求，但仍引發了火 災。美國聯邦航空局(FAA)在進行事故調查和多次試驗后，頒布了 25-111修訂案，增加了 FAR25. 856，規定飛機隔熱隔音材料必須滿足附錄F第VI部分的要求。中國民航適航規章CCAR. 25對民航隔音絕熱棉的要求，新增了 § 25. 856條，并分 a、b分別對飛機上半機身和下半機身的隔音絕熱棉采用的材料和安裝形式規定了火焰傳播 試驗方法和結果判斷。目前常用的內外罩材料采用聚乙烯或聚氯乙烯作為包覆層材料的絕熱隔音塊不 能夠滿足新的FAA有關防火性的要求。含氟材料膜與增強纖維的復合型薄膜，本身具有自熄性，并符合FAR25. 856條的 25部(附阻燃試驗要求)要求。但是采用常規的接縫密封設備和工藝條件不能使該類復合 型薄膜密封并達到強度要求。
發明內容
本發明的目的是通過改進壓合設備和壓合工藝條件提供一種包覆層由纖維增強 的含氟薄膜構成的絕熱隔音塊，使其能夠滿足接縫強度要求，從而可以安裝于飛機客艙內 裝飾層和機體蒙皮之間，形成飛機絕緣系統并滿足新的FAA有關防火性的要求。為實現上述目的，本發明的絕熱隔音塊包括芯層和包覆層，其中芯層是絕熱隔音 材料，包覆層由纖維增強的含氟薄膜構成，其接封密封強度在0. 385KN/m以上。本發明的包覆膜采用纖維增強的含氟薄膜，代替原來的聚乙烯/聚氯乙烯膜，作 為包覆層封裝芯層如玻璃纖維棉并壓合形成新的絕熱隔音塊。
含氟薄膜具有良好的固有滲透阻隔性能和低吸濕性，優良的耐磨性和抗磨損性 能，廣泛的耐化學性。但是采用含氟薄膜作為包覆層，最大的問題是按照常規的熱壓方法無 法將兩層含氟薄膜粘合在一起。本發明通過特殊的工藝過程將芯層(如玻璃纖維)材料封裝在含氟薄膜牢固地粘 合在一起的袋中，包覆玻璃纖維芯層后構成絕熱隔音塊，具有不小于0. 385KN/m的接封密 封強度而且能夠滿足新的FAA有關防火性的要求。本發明中所述的纖維增強材料優選地是稀疏的尼龍或聚酯纖維，能更進一步地提 高薄膜拉伸強度。本發明的絕熱隔音塊通過以下工藝條件制造將絕熱隔音材料封裝在由纖維增強的含氟薄膜構成的包覆層中；含氟薄膜之間用超聲波接縫密封機在135 155°C溫度，35 41kpa壓力，進料速 度為4. 0 5. 0英寸/分鐘的條件下進行壓合。優選壓力為38kpa。更優選環境溫度為20 30°C。接縫密封操作間的溫度保持 在20°C 30°C時，包覆薄膜的接縫密封效果更佳。更有利的是，本發明采用改進的超聲波接縫密封機。超聲波密封機的壓合輪是一 個關鍵零件，輪表面花紋及花紋深度、形狀及輪的厚度(寬度)直接影響接縫強度。本發明 所用改進的超聲波接縫密封機，其壓合輪的花紋呈菱形網格狀，花紋間距為3mm左右，花紋 深度為1. 3 1. 5mm，花紋寬度為IOmm左右。根據本發明的方法制作的絕熱隔音塊，不僅能夠滿足FAA的防火要求，而且包覆 薄膜的接縫強度滿足平均強度不小于0. 385KN/m(2. 2磅/英寸)。
圖1是本發明的絕熱隔音決周邊邊緣接縫密封示意圖。圖2是本發明的接縫密封強度試片。圖3是本發明的絕熱隔音塊的接縫密封強度試驗過程示意圖。附圖標記說明1絕熱隔音層2絕熱隔音塊包覆薄膜21薄膜面22稀疏織物面3絕熱隔音塊包覆薄膜密封結合處5接縫密封處
具體實施例方式以下通過具體實施方式
，對本發明的絕熱隔音塊以及其制造過程進行詳細描述。本實施方式中所用的纖維增強的含氟薄膜材料為由供應商MTI (Magifoam Technolog Inc，地址加拿大安大略省密西沙加市)提供的產品牌號為MMS-02-001的可熱 封的金屬色塑料薄膜。接縫設備采用設備制造廠商(Branson ultransonics corporation, P. 0. BOX1961 Danbury CT 06813-1962<203>796. 0400)生產的型號 FS-90 超聲波接縫密封設備， 根據本發明的工藝參數調整設備參數，得到的包覆層的接縫強度滿足平均強度不小于
0.385KN/m(2. 2 磅 / 英寸)。其中，超聲波接縫密封機的壓合輪是一個關鍵零件，壓合輪表面花紋及花紋深度、 花紋形狀及花紋的厚度(寬度)直接影響接縫強度。本發明所用的壓合輪是在現有的設備 基礎上經過多次試驗后確定的。壓合輪的花紋為菱形網格狀，間距為3mm左右，花紋深度為
1.3 1. 5mm，花紋寬度從原來的8mm增加到IOmm左右。超聲頻率調節旋鈕調節至90士5%，使溫度為135 155°C，壓力調節到38士3Kpa， 移動速度調節至4. 5士0. 5英寸/分鐘，接縫密封操作間的溫度保持在20°C 30°C，制作包覆膜。只要能夠滿足本發明的接封工藝條件，以及滿足本發明的壓合輥輪要求，也可以 選用其他型號或類型的接封密封設備。如圖1所示是按照本發明的方法得到的絕熱隔音塊的示意圖。圖中，1是絕熱隔音 層，2是絕熱隔音塊包覆薄膜，3是絕熱隔音塊包覆薄膜密封結合處。根據本發明的上述條件壓合的包覆膜經過如下所述的接縫密封強度試驗，證明可 以滿足要求。接縫密封強度試驗包覆膜接縫密封前應是清潔并完全干燥的，接縫密封處無皺折和未焊合處，密封 操作中，密封機的縫焊輪(壓合輪)應干凈，運轉平穩。密封要求接縫密封強度不小于 0. 385KN/m(2. 2 磅 / 英寸)。測試試片為在長度和寬度兩個方向各切取150X200mm的試樣，如圖2所示，其中 一側面為含氟薄膜面22，另一側面為稀疏織物面21即尼龍纖維增強面。然后如圖3所示， 使含氟薄膜面21在外的方式將試樣對疊成150 X 100mm，將接縫密封機調節到設定值，在該 設定值下距對折邊約50mm處，如3中5所示，沿試樣150mm的長度方向進行接縫密封，然后 從每個密封試片上，垂直于接縫密封線切成5個25mm寬的條帶。將每個條帶在拉伸機(如 Instron 4467拉伸機)上進行180°方向上的剝拉，兩夾頭的分離速率為12. 7mm/分鐘，拉 至破壞，分別記錄長度方向和寬度方向各5條試樣的破壞強度的平均值。其結果都滿足接 縫密封強度不小于0. 385KN/m(2. 2磅/英寸)的要求。以上通過具體實施例對本發明進行了較為詳細的說明，但不僅僅限于此，在不脫 離本發明構思的前提下，還可以有更多變化或改進的其他實施例，而這些變化和改進都應 屬于本發明的范圍。
權利要求
一種絕熱隔音塊的制造方法，包括如下步驟將絕熱隔音材料封裝在由纖維增強的含氟薄膜構成的包覆層中；含氟薄膜之間用超聲波接縫密封機在135～155℃溫度，35～41kpa壓力，進料速度為4.0～5.0英寸/分鐘的條件下進行壓合。
2.如權利要求1所述的絕熱隔音塊的制造方法，其特征在于，所述的壓力為38kpa。
3.如權利要求1或2所述的絕熱隔音塊的制造方法，其特征在于，在環境溫度為20 30°C的條件下進行壓合。
4.如權利要求1 3任一所述的絕熱隔音塊的制造方法，其特征在于，所述的超聲波接 縫密封機，其壓合輪的花紋呈菱形網格狀，花紋間距為3mm左右，花紋深度為1. 3 1. 5mm, 花紋寬度為IOmm左右。
5.如權利要求1 4中任一所述的絕熱隔音塊的制造方法，其特征在于，所述纖維是尼 龍或聚酯纖維。
6.如權利要求5所述的絕熱隔音塊的制造方法，其特征在于，所述纖維是稀疏的尼龍 織物或聚酯纖維織物。
7.如權利要求1 6所述的方法制造的絕熱隔音塊，其接封密封強度在0.385KN/m以上。
全文摘要
一種絕熱隔音塊的制造方法，包括將絕熱隔音材料封裝在由纖維增強的含氟薄膜構成的包覆層中；用超聲波接縫密封機在135～155℃溫度，35～41kpa壓力，進料速度為4.0～5.0英寸/分鐘的條件下進行壓合。這樣絕熱制造的絕熱隔音塊，能夠滿足FAA的防火要求，而且其接封密封強度在0.385KN/m以上。
文檔編號B64F5/00GK101987660SQ20091005565
公開日2011年3月23日 申請日期2009年7月30日 優先權日2009年7月30日
發明者袁水金, 許茂安, 陳潔 申請人:中國商用飛機有限責任公司;上海飛機制造有限公司