廢舊紡織品用于空調隔音隔熱材料研究

陳芳

（北京服裝學院商學院，北京100029）

廢舊紡織品用于空調隔音隔熱材料研究

（北京服裝學院商學院，北京100029）

隔音隔熱棉作為空調不可缺少的輔助部件，有多種材質，不同材質各有優(yōu)缺點。廢舊紡織品生產的無紡材料可以作為空調的隔音隔熱材料，具有隔熱性能好、成本低的優(yōu)點。我國每年的空調產銷量較大，用廢舊紡織品生產的無紡材料需求量巨大。這不僅是廢物再利用，而且節(jié)約了生產其他各類隔音棉所需要的石油等原材料，有利于環(huán)境保護，將能產生較大的經濟效益。

廢舊紡織品，隔音隔熱材料，空調

1 空調隔音隔熱材料的作用

隨著生活水平的提高，絕大多數(shù)城市家庭和一些農村家庭，以及商場、超市、企事業(yè)等單位都會安裝空調。市場上有多種類型的空調，常見的有壁掛式空調、窗式空調、立柜式空調、吊頂式空調等[1]，不同類型的空調適合不同的居家要求。無論哪種空調，大多由以下幾部分構成：壓縮器、冷凝器、蒸發(fā)器、四通筏和毛細管組件。

空調制冷是利用液體汽化時吸收熱量，冷凝時放出熱量來實現(xiàn)制冷效果?？照{制熱是利用壓縮機吸入壓力較低的氣體，通過壓縮機的壓縮功能使壓縮氣體變成溫度高、壓力高的氣體。再通過換熱器，把溫度高的氣體的溫度傳遞給水，將水的溫度升高，再冷凝成液體。液體經換熱媒體，再蒸發(fā)成壓力低、溫度低的氣體，循環(huán)往復。

空調在運行過程中，壓縮機等組件不斷做功，產生較大噪音，有的空調噪音能達到44 dB[2]，接近我國普通住宅噪音標準[3]，很容易對人體造成傷害。因此，必須在空調里安裝隔音隔熱材料來降低噪音，使人體獲得舒適感。同時，隔音隔熱材料還可以起到防止或減少設備、管道及其附件在工作過程中的散熱損失；防止或減少環(huán)境中的熱量傳入低溫設備、管道及其附件[4]。

2 無紡材料是優(yōu)良的空調隔音隔熱材料

目前常用的隔音隔熱材料有：聚氨酯泡沫塑料、硬質聚乙烯泡沫塑料PEF，即橡膠類發(fā)泡材料、聚苯乙烯泡沫塑料、離心玻璃棉、巖棉、泡沫玻璃等。這些隔音隔熱材料有的保溫效果優(yōu)異，但卻可燃，燃燒時釋放有毒濃煙，對環(huán)境有害，成本較高，如硬質聚氨酯泡沫塑料；有的不可燃，但可能在生產過程中產生細微纖維，對人體有害，吸水率較高，防水性較差，在低溫時容易形成凝露，如巖棉；而無紡材料是利用廢舊紡織品經無紡織造工藝加工生產，具有質輕、隔音隔熱性能優(yōu)良，且成本較低。

無紡材料屬于產業(yè)用紡織品，具有多孔的疏松結構、良好的可加工性、材料輕薄以及價格便宜等特點。無紡材料內部具有無數(shù)孔隙，存留有大量不易流動的空氣。當聲波傳播到材料表面時，聲波產生振動引起材料內部空隙以及纖維孔隙內空氣運動。空氣本身具有衰減高頻聲波的作用，同時空氣運動造成纖維與纖維之間以及纖維內部孔壁摩擦，由于摩擦和粘滯力作用，使部分聲能轉化為熱能從而使聲波衰減。同時，無紡材料內部存留的大量不易流動的空氣，只能以固定方式與周圍環(huán)境進行熱交換，引起熱能損失較小，這就使得無紡材料具有較好的隔熱性能[5]。

無紡材料利用人們廢棄的舊衣等加工生產，屬于廢物再利用，不僅減少舊衣物進入環(huán)境造成的環(huán)境污染和公害，減少廢舊紡織品焚燒產生的二氧化碳和有毒物質，同時減少了生產其他種類隔音隔熱材料所需要的石油資源等。

舊衣物的收購價格非常低，使得無紡材料的成本較低。據調研，北京市場上舊衣的收購價僅為0.005元/kg，甚至有不少居民直接把舊衣送給收廢品的人。

3 廢舊紡織品生產空調隔音隔熱材料工藝

利用廢舊紡織品生產空調用隔音隔熱材料，先要把廢舊紡織品經粗開松機，把舊衣物破解成大塊，其中含有拉鏈、紐扣的部分被分離出來，之后，再經過精開松機，廢舊紡織品就被開松成纖維狀。

把精開松后的纖維分離出長纖維，經混膠后，采用模壓或針刺工藝，在高溫下生產出各種規(guī)格的再生纖維氈（無紡氈）。再生纖維氈經裁剪后，再經復合模壓，生產出空調用隔音隔熱材料。

圖1 空調隔音隔熱件生產工藝示意圖

4 廢舊紡織品生產空調隔音隔熱材料市場需求量大

在對智研咨詢集團發(fā)布的《2016－2022年中國空調行業(yè)深度調研及未來發(fā)展趨勢報告》[6]及前瞻產業(yè)研究院發(fā)布的公開資料[7]整理后，得到2010—2017年我國空調的產量和銷量柱狀圖以及同比變化，見圖2和圖3。

圖2 2010—2017年中國家用空調產量及同比變化

從圖2和圖3可以知道，近幾年我國空調年產銷量基本穩(wěn)定在1.1億臺，可以說是產銷兩旺。

空調可以分為定頻空調和變頻空調，雖然一般情況下，變頻空調要比定頻空調貴一些，但由于變頻空調具有能效高、溫度控制精確等優(yōu)勢，在市場上較定頻空調更受歡迎。變頻空調使用了更復雜的變頻控制電路和電子膨脹閥，在低頻運行時幾乎沒有噪音，但在高頻運行時，會產生較強的高頻噪聲。因此，定頻空調只需使用1～2塊隔音棉，而變頻空調需要使用3～4塊隔音棉以降低變頻帶來的多余噪音。

圖3 2010—2017年中國家用空調的銷量及同比變化

據安徽廣德天運公司的有關人員介紹，以格力空調為例，空調中使用1塊隔音棉的占10%，使用2塊隔音棉占20%，使用3塊隔音棉的占50%，使用4塊隔音棉的占10%，使用5塊隔音棉的占10%。假設平均每臺空調使用3塊隔音棉，則我國的空調企業(yè)每年需要3.3億塊隔音棉。隔音棉一般重約0.5 kg，則每年需要隔音棉為1.65億kg，假如這些隔音棉都由廢舊紡織品來生產，則每年僅僅是生產空調隔音隔熱棉，都將消耗掉15萬t以上的廢舊紡織品，這將非常有利于廢舊紡織品的資源化利用。

5 小結

隨著空調使用的普及，需要大量隔音隔熱材料用于空調生產中，這些材料有些有毒有害，有些會對環(huán)境造成危害。我國每年產生大量廢舊紡織品，亟需資源化利用。經過適當加工后，廢舊紡織品可以用于生產空調的隔音隔熱棉，并且需求量巨大，這有利于環(huán)境保護，也可以產生較大的經濟效益。

[1]袁德創(chuàng).關于空調的結構、性能、特點的研究[J].科技視界，2014(6)：81，158.

[2]許成威.空調噪音的來源、診斷和降噪研究[J].科技風，2012，2(25)：108-109.

[3]城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準（GB3096-1993）[S/OL].百度文庫，(2012-5-18)[2017-7-24].https://wenku.baidu.com/view/0965a024bcd126fff7050bf5.html.

[4]顏蘇芊.酚醛泡沫保濕材料在空調系統(tǒng)中的應用[J].制冷與空調，2002(12)：32-37.

[5]docindpp.隔音隔熱材料——無紡材料行業(yè)分析[EB/OL].(2016-12-2）[2017-7-24].http://max.book118.com/html/2016/1126/65797252.shtm.

[6]智研咨詢集團.2016-2022年中國空調行業(yè)深度調研及未來發(fā)展趨勢報告[R/OL].智研咨詢集團中國產業(yè)信息網，(2016-5-1)[2017-7-24].http://www.chyxx.com/research/201605/413565.html.

[7]劉源.1月我國空調銷量上行 當月總銷量達991.91萬臺[N/OL].前瞻網，(2017-3-6)[2017-7-24].http://bg.qianzhan.com/report/detail/459/170306-0ad72cfe.html.

[8]陳芳.物理法再利用廢舊紡織品典型企業(yè)研究——以廣德天運新技術股份有限公司為例[J].再生資源與循環(huán)經濟，2016(4)：36-38.

Abstract:Sound insulation cotton is an indispensable auxiliary component of air-conditioning which is made from a variety of materials and each kind has its advantages and disadvantages.Non-woven materials produced by waste textile can be used as air-conditioning insulation materials,with good insulation properties,low cost advantages.A large amount of air-conditioning are produced and sold in China every year,which means the demand for nonwoven materials and waste textile is huge.It is not only good for waste textile recycling,but also saving the production of other types of sound insulation materials and other raw materials needed,such as oil.Meanwhile,it is conducive to environmental protection,and could produce greater economic benefits.

Keywords:waste textile,sound insulation material,air-conditioning

Research on waste textile used as air conditioning's sound insulation materials

CHEN Youfang
（Business School,Beijing Institute of Fashion Technology,Beijing 100029,China）

X791

A

1674-0912（2017）09-0034-02

2017－07－12）

2015年北京社科基金研究基地項目（15JDJGB010）；北京市教委2016年社科計劃重點項目（SZ20161001208）；科技創(chuàng)新服務能力建設-科技成果轉化-提升計劃項目（PXM2016_014216_000022）；2017年北京市社會科學基金項目北京市教育委員會社科計劃重點項目（SZ20171001209）；北京市社會科學基金研究基地項目（16JDYJB035）

陳 芳（1971－），女，上海市人，博士，教授，研究方向：企業(yè)管理、可持續(xù)發(fā)展研究。