废旧纺织品用于空调隔音隔热材料研究

陈芳

（北京服装学院商学院，北京100029）

废旧纺织品用于空调隔音隔热材料研究

（北京服装学院商学院，北京100029）

隔音隔热棉作为空调不可缺少的辅助部件，有多种材质，不同材质各有优缺点。废旧纺织品生产的无纺材料可以作为空调的隔音隔热材料，具有隔热性能好、成本低的优点。我国每年的空调产销量较大，用废旧纺织品生产的无纺材料需求量巨大。这不仅是废物再利用，而且节约了生产其他各类隔音棉所需要的石油等原材料，有利于环境保护，将能产生较大的经济效益。

废旧纺织品，隔音隔热材料，空调

1 空调隔音隔热材料的作用

随着生活水平的提高，绝大多数城市家庭和一些农村家庭，以及商场、超市、企事业等单位都会安装空调。市场上有多种类型的空调，常见的有壁挂式空调、窗式空调、立柜式空调、吊顶式空调等[1]，不同类型的空调适合不同的居家要求。无论哪种空调，大多由以下几部分构成：压缩器、冷凝器、蒸发器、四通筏和毛细管组件。

空调制冷是利用液体汽化时吸收热量，冷凝时放出热量来实现制冷效果。空调制热是利用压缩机吸入压力较低的气体，通过压缩机的压缩功能使压缩气体变成温度高、压力高的气体。再通过换热器，把温度高的气体的温度传递给水，将水的温度升高，再冷凝成液体。液体经换热媒体，再蒸发成压力低、温度低的气体，循环往复。

空调在运行过程中，压缩机等组件不断做功，产生较大噪音，有的空调噪音能达到44 dB[2]，接近我国普通住宅噪音标准[3]，很容易对人体造成伤害。因此，必须在空调里安装隔音隔热材料来降低噪音，使人体获得舒适感。同时，隔音隔热材料还可以起到防止或减少设备、管道及其附件在工作过程中的散热损失；防止或减少环境中的热量传入低温设备、管道及其附件[4]。

2 无纺材料是优良的空调隔音隔热材料

目前常用的隔音隔热材料有：聚氨酯泡沫塑料、硬质聚乙烯泡沫塑料PEF，即橡胶类发泡材料、聚苯乙烯泡沫塑料、离心玻璃棉、岩棉、泡沫玻璃等。这些隔音隔热材料有的保温效果优异，但却可燃，燃烧时释放有毒浓烟，对环境有害，成本较高，如硬质聚氨酯泡沫塑料；有的不可燃，但可能在生产过程中产生细微纤维，对人体有害，吸水率较高，防水性较差，在低温时容易形成凝露，如岩棉；而无纺材料是利用废旧纺织品经无纺织造工艺加工生产，具有质轻、隔音隔热性能优良，且成本较低。

无纺材料属于产业用纺织品，具有多孔的疏松结构、良好的可加工性、材料轻薄以及价格便宜等特点。无纺材料内部具有无数孔隙，存留有大量不易流动的空气。当声波传播到材料表面时，声波产生振动引起材料内部空隙以及纤维孔隙内空气运动。空气本身具有衰减高频声波的作用，同时空气运动造成纤维与纤维之间以及纤维内部孔壁摩擦，由于摩擦和粘滞力作用，使部分声能转化为热能从而使声波衰减。同时，无纺材料内部存留的大量不易流动的空气，只能以固定方式与周围环境进行热交换，引起热能损失较小，这就使得无纺材料具有较好的隔热性能[5]。

无纺材料利用人们废弃的旧衣等加工生产，属于废物再利用，不仅减少旧衣物进入环境造成的环境污染和公害，减少废旧纺织品焚烧产生的二氧化碳和有毒物质，同时减少了生产其他种类隔音隔热材料所需要的石油资源等。

旧衣物的收购价格非常低，使得无纺材料的成本较低。据调研，北京市场上旧衣的收购价仅为0.005元/kg，甚至有不少居民直接把旧衣送给收废品的人。

3 废旧纺织品生产空调隔音隔热材料工艺

利用废旧纺织品生产空调用隔音隔热材料，先要把废旧纺织品经粗开松机，把旧衣物破解成大块，其中含有拉链、纽扣的部分被分离出来，之后，再经过精开松机，废旧纺织品就被开松成纤维状。

把精开松后的纤维分离出长纤维，经混胶后，采用模压或针刺工艺，在高温下生产出各种规格的再生纤维毡（无纺毡）。再生纤维毡经裁剪后，再经复合模压，生产出空调用隔音隔热材料。

图1 空调隔音隔热件生产工艺示意图

4 废旧纺织品生产空调隔音隔热材料市场需求量大

在对智研咨询集团发布的《2016－2022年中国空调行业深度调研及未来发展趋势报告》[6]及前瞻产业研究院发布的公开资料[7]整理后，得到2010—2017年我国空调的产量和销量柱状图以及同比变化，见图2和图3。

图2 2010—2017年中国家用空调产量及同比变化

从图2和图3可以知道，近几年我国空调年产销量基本稳定在1.1亿台，可以说是产销两旺。

空调可以分为定频空调和变频空调，虽然一般情况下，变频空调要比定频空调贵一些，但由于变频空调具有能效高、温度控制精确等优势，在市场上较定频空调更受欢迎。变频空调使用了更复杂的变频控制电路和电子膨胀阀，在低频运行时几乎没有噪音，但在高频运行时，会产生较强的高频噪声。因此，定频空调只需使用1～2块隔音棉，而变频空调需要使用3～4块隔音棉以降低变频带来的多余噪音。

图3 2010—2017年中国家用空调的销量及同比变化

据安徽广德天运公司的有关人员介绍，以格力空调为例，空调中使用1块隔音棉的占10%，使用2块隔音棉占20%，使用3块隔音棉的占50%，使用4块隔音棉的占10%，使用5块隔音棉的占10%。假设平均每台空调使用3块隔音棉，则我国的空调企业每年需要3.3亿块隔音棉。隔音棉一般重约0.5 kg，则每年需要隔音棉为1.65亿kg，假如这些隔音棉都由废旧纺织品来生产，则每年仅仅是生产空调隔音隔热棉，都将消耗掉15万t以上的废旧纺织品，这将非常有利于废旧纺织品的资源化利用。

5 小结

随着空调使用的普及，需要大量隔音隔热材料用于空调生产中，这些材料有些有毒有害，有些会对环境造成危害。我国每年产生大量废旧纺织品，亟需资源化利用。经过适当加工后，废旧纺织品可以用于生产空调的隔音隔热棉，并且需求量巨大，这有利于环境保护，也可以产生较大的经济效益。

[1]袁德创.关于空调的结构、性能、特点的研究[J].科技视界，2014(6)：81，158.

[2]许成威.空调噪音的来源、诊断和降噪研究[J].科技风，2012，2(25)：108-109.

[3]城市区域环境噪声标准（GB3096-1993）[S/OL].百度文库，(2012-5-18)[2017-7-24].https://wenku.baidu.com/view/0965a024bcd126fff7050bf5.html.

[4]颜苏芊.酚醛泡沫保湿材料在空调系统中的应用[J].制冷与空调，2002(12)：32-37.

[5]docindpp.隔音隔热材料——无纺材料行业分析[EB/OL].(2016-12-2）[2017-7-24].http://max.book118.com/html/2016/1126/65797252.shtm.

[6]智研咨询集团.2016-2022年中国空调行业深度调研及未来发展趋势报告[R/OL].智研咨询集团中国产业信息网，(2016-5-1)[2017-7-24].http://www.chyxx.com/research/201605/413565.html.

[7]刘源.1月我国空调销量上行 当月总销量达991.91万台[N/OL].前瞻网，(2017-3-6)[2017-7-24].http://bg.qianzhan.com/report/detail/459/170306-0ad72cfe.html.

[8]陈芳.物理法再利用废旧纺织品典型企业研究——以广德天运新技术股份有限公司为例[J].再生资源与循环经济，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项目（15JDJGB010）；北京市教委2016年社科计划重点项目（SZ20161001208）；科技创新服务能力建设-科技成果转化-提升计划项目（PXM2016_014216_000022）；2017年北京市社会科学基金项目北京市教育委员会社科计划重点项目（SZ20171001209）；北京市社会科学基金研究基地项目（16JDYJB035）

陈 芳（1971－），女，上海市人，博士，教授，研究方向：企业管理、可持续发展研究。