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酚醛泡沫吸声系数
酚醛泡沫是一种用于吸声和隔音的材料，其吸声性能通常由吸声系数（Sound Absorption Coefficient）来描述。
吸声系数是一个介于0和1之间的数值，表示材料对声波的吸收能力。
一个完全吸收声波的材料其吸声系数为1，而一个完全反射声波的材料其吸声系数为0。
酚醛泡沫的吸声系数通常取决于其密度、厚度、表面处理以及材料的结构等因素。
由于吸声系数与声波的频率有关，通常会在不同频率下进行测量，形成吸声频谱。
以下是一些酚醛泡沫在特定频率下的吸声系数的示例：
•在低频范围（例如125 Hz），酚醛泡沫的吸声系数可能相对较低。
•在中频范围（例如500 Hz至2000 Hz），酚醛泡沫通常具有较好的吸声性能。
•在高频范围（例如4000 Hz以上），吸声系数可能会再次减小。
具体的吸声系数取决于制造商和产品的不同，因此在选择和使用酚醛泡沫时，建议查看产品的技术规格或联系制造商以获取详细的吸声性能数据。
聚氨酯发泡胶在汽车隔音降噪方面的分析与应用及汽车噪音汽车是一个高速运动的复杂组合式噪声源。
汽车发动机和传动系工作时产生的震动、高速行驶中汽车轮胎在地面上的滚动、车身与空气的作用，是产生汽车噪音的根本原因。
根据汽车噪音对环境的影响，可将汽车噪音分为车外噪音和车内噪音，车外噪音是指汽车各部分噪音辐射到车外空间的那部分噪音。
主要包括发动机噪音、排气噪音、轮胎噪音、制动噪音和传动系噪音等。
车内噪音是指车厢外的汽车各部分噪音通过各种途径传入车内的那部分噪音以及汽车各部分震动传递路径激发车身各部件的结构震动向车厢内辐射的噪音，这些噪音声波在车内空间声学特性的制约下，生成较为复杂的混响声场，从而形成车内噪音。
平静汽车隔音的研发人员通过实验发现抑制车辆内部噪音，改善混响声场最有效的方式就是选择性能优异的隔音材料并利用异型吸音槽来缓冲并吸收汽车噪音，从而在止震和隔音的基础上达到最佳的吸音降噪效果。
平静隔音把汽车噪音来源简要分为以下几种：发动机噪音、排气系统噪音、风扇噪音、传动系统噪音、轮胎噪音、制动噪音、气动噪音、车身结构噪音等等，由于车辆噪音的复杂性，以上噪音源并非仅是并列关系，而从平静隔音实际研发的角度看，汽车噪音源还可以在目前的基础上做更进一步的分析。
汽车噪音来源的深入剖析发动机噪音发动机噪音中，除了发动机机体发出的机械声外，还包括进气系统噪音，改装族更换"冬菇头"以后动力增大的同时发动机噪音也增加不少，就是因为对原车进气系统做了改动的原因：高速气体经空气虑清器、进气管、气门进入气缸，在流动过程中，会产生一种很强的气动噪音。
降低发动机本身产生的噪音及由发动机震动引起的其它噪音有若干办法：1、改造发动机燃烧过程以降低燃烧爆发的冲击；2、降低由此冲击产生的激后力引起的发动机各部件震动；3、降低由活塞上下运动、曲轴转动引起的不平衡力以及降低发动机机械震动。
发动机运转的噪音主要由挡火墙和驾驶室的前底板部位传入驾驶舱，因此，平静汽车隔音通过在U槽、挡火墙及底板部位粘贴带异型吸音槽的吸音棉来抑制噪音。
2024年吸音材料市场规模分析引言随着现代社会的快速发展，城市化进程加快，人们对居住和工作环境的舒适性要求越来越高。
吸音材料作为一种具有良好吸音性能的材料，广泛应用于建筑、交通运输、工业和电子设备等领域，以减少噪声污染和提供环境舒适性。
本文将对吸音材料市场规模进行分析，探讨吸音材料市场的发展趋势及未来潜力。
吸音材料市场概述吸音材料市场是指吸音材料在各个行业中的应用和销售情况。
根据市场研究报告，吸音材料市场在过去几年中呈现出稳定增长的趋势。
这归因于工业化进程的加速和人们对环境噪声的关注。
吸音材料的应用领域包括建筑、交通运输、工业生产设备和电子通讯设备等。
2024年吸音材料市场规模分析根据相关数据统计和市场研究报告，吸音材料市场规模呈现出稳步增长的态势。
以下是对吸音材料市场规模的分析：1. 建筑领域建筑领域是吸音材料市场的主要应用领域之一。
随着人们对居住和工作环境舒适性的要求提高，吸音材料在建筑领域的应用逐渐增加。
尤其是在办公楼、学校和医院等公共场所，吸音材料的需求量大增。
预计未来几年，在建筑领域的吸音材料市场规模将持续增长。
2. 交通运输领域交通运输领域也是吸音材料市场的重要应用领域之一。
随着城市交通的繁忙和交通工具的普及，交通噪声成为人们关注的一个问题。
因此，吸音材料在汽车、火车、飞机和船舶等交通工具中的需求也在增加。
预计未来几年，交通运输领域的吸音材料市场规模将持续增长。
3. 工业生产设备领域工业生产设备领域是吸音材料市场的另一个重要应用领域。
在工业生产过程中，机器设备噪声是一种常见问题，可能对工人的健康和生产效率造成影响。
吸音材料的应用可以有效减少工业噪声，并提供更好的工作环境。
因此，在工业生产设备领域，吸音材料市场的需求也在增加。
吸音材料市场的发展趋势和未来潜力随着人们对环境舒适性和噪声污染的关注不断增加，吸音材料市场有很大的发展潜力。
以下是市场的发展趋势和未来潜力：1.技术创新：随着技术的发展，新型吸音材料的研发和应用将不断涌现。
NRPU 聚氨酯发泡吸声材
产品简介：
成功开发了多种高分子塑性隔音材料、吸音材料的基础上，天津润生采用具有良好吸音效果的 PU 吸声体与润生隔音材料相复合，推出 NRPU吸音隔音材。
产品优势：
1.PU 吸音功能层因其开孔率高，故具有优良的吸音、隔音性能，对中高频吸音声波其吸音系数达到 0.75 以上，
2.阻燃性能也达国家 B级标准；
3.高分子隔音功能层是我公司引进世界先进技术，填补国内空白的高科技产品，具有独立的泡孔结构，能起到良好的隔声保温效果，并且高分子材背面涂胶易于施工；
4.产品适用于室内修饰吸音材，广泛用于录音棚、播音室、测试室、练琴房、 KTV 包房、舞厅、体育馆等场所。
该产品为聚氨酯发泡型吸声棉，吸声功能层因其开孔率高，故具有优良的吸声性能，且重量轻、柔软，吸声系数NRC≥0.75 产品性能指标见表。
隔音吸音材料隔音吸音材料是用于控制室内声音传播和吸收声音的材料，它在建筑、工业、航空航天和音频设备等领域都有着广泛的应用。
隔音吸音材料的选择和使用对于改善室内环境的声学性能至关重要，下面我们将介绍一些常见的隔音吸音材料及其特点。
首先，隔音材料主要用于减少声音的传播，常见的隔音材料包括隔音板、隔音膜、隔音毡等。
隔音板通常由密度较高的材料制成，如石膏板、金属板等，它们能够有效地阻挡声波的传播，减少室内外噪音的干扰。
隔音膜则是一种柔软的材料，如橡胶薄膜、聚乙烯薄膜等，它们能够吸收声波的能量，减少声音的反射和传播。
隔音毡则是一种纤维材料，如玻璃纤维毡、岩棉毡等，它们能够吸收声音并减少声波的反射，提高室内环境的声学品质。
其次，吸音材料主要用于吸收声音的能量，常见的吸音材料包括吸音棉、吸音板、吸音波纹等。
吸音棉是一种多孔材料，如聚酯纤维棉、玻璃纤维棉等，它们能够有效地吸收声音的能量，减少室内的噪音和回声。
吸音板通常由多孔材料制成，如泡沫塑料板、多孔木板等，它们能够散射和吸收声波，改善室内的声学环境。
吸音波纹则是一种表面结构特殊的材料，它们能够有效地散射和吸收声音，提高室内环境的声学性能。
此外，隔音吸音材料的选择应根据具体的使用环境和要求来进行，不同的材料有着不同的声学性能和效果。
在选择隔音材料时，需要考虑材料的密度、厚度、表面结构等因素，以及室内的声学环境和要求。
在使用隔音吸音材料时，需要注意材料的安装和使用方法，以确保其能够发挥最佳的效果。
总之，隔音吸音材料在改善室内声学环境和控制噪音方面起着重要的作用。
通过选择合适的隔音吸音材料并正确使用，可以有效地减少噪音和回声，提高室内环境的舒适度和声学品质。
希望本文介绍的内容能够帮助大家更好地了解隔音吸音材料，为实际应用提供参考和指导。
第３１卷㊀第６期２０２３年１１月现代纺织技术ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｘｔｉｌｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ.３１ꎬＮｏ.６Ｎｏｖ.２０２３ＤＯＩ:１０.１９３９８∕ｊ.ａｔｔ.２０２３０４０１３吸声隔音功能纺织材料的研究现状及进展潘蕾蕾ꎬ范㊀硕ꎬ王宇轩ꎬ张红霞(浙江理工大学ꎬａ.先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室ꎻｂ.浙江省纤维材料和加工技术研究重点实验室ꎬ杭州㊀３１００１８)㊀㊀摘㊀要:由于纺织材料在中低频声波段的吸声隔音能力薄弱ꎬ为提高其在中低频区域的降噪性能ꎬ制备出吸声隔音性能更加优异的纺织材料ꎬ对相关研究现状进行了综述ꎮ文章首先介绍了纺织材料的吸声隔音的优势和吸声隔音机制ꎻ随后详细介绍了多孔吸声复合降噪材料㊁多孔与共振复合降噪材料㊁多孔与阻尼复合降噪材料这３种纺织复合降噪材料的研究进展ꎻ最后指出未来吸声隔音纺织材料的开发应朝着结构多样化㊁材料复合化㊁方式智能化以及绿色环保的方向发展ꎮ关键词:复合降噪材料ꎻ吸声隔音ꎻ多孔吸声ꎻ共振吸声ꎻ阻尼材料中图分类号:ＴＳ１０１.８㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００９￣２６５Ｘ(２０２３)０６￣０２１６￣１０收稿日期:２０２３０４１１㊀网络出版日期:２０２３０６２６基金项目:企业横向合作项目(２０２２)作者简介:潘蕾蕾(１９９８ )ꎬ女ꎬ浙江嘉兴人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事功能性纺织品㊁纺织产品设计方面的研究ꎮ通信作者:张红霞ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｈｏｎｇｘｉａｚｈａｎｇ８＠１２６.ｃｏｍ㊀㊀噪声污染已成为当代全球性的环境问题ꎬ与大气污染㊁水污染和固体废弃物污染被一起被列为世界四大污染[１￣２]ꎬ其严重危害人们的身体健康和生活质量ꎬ影响睡眠㊁损伤听力系统㊁损害心血管㊁引起精神系统功能紊乱㊁降低工作效率㊁影响儿童智力发育[３￣４]ꎮ为解决噪音问题ꎬ中国于２０２２年出台«噪声污染防治法»ꎬ对噪声污染治理技术提出了更高的要求[５]ꎮ因此ꎬ随着人们生活水平的提高ꎬ以及环保意识的不断增强ꎬ开发具有可循环㊁绿色㊁高效的吸声隔音材料将成为新型功能材料开发的主要发展方向之一ꎮ目前ꎬ解决噪声污染的有效方法主要有３种:声源隔离(选择低噪声设备㊁声源设备安置㊁环境噪声监测)㊁传播媒介阻隔(隔音设备㊁噪声吸收装置㊁隔声墙体㊁吸声纺织品㊁多孔吸声材料)㊁接收者合理保护(耳机㊁耳塞)[６￣８]ꎮ多孔吸声材料是一种有效的吸声降噪材料ꎬ诸多学者对不同多孔材料和结构的吸声隔音功能展开深入研究[９]ꎮ纺织材料作为多孔材料ꎬ具有很多微孔和微通道能对气体或者液体造成一定的阻尼作用ꎬ当声波传递到材料上时ꎬ声波需要克服更大的阻力ꎬ同时通过微通道多次反射也增加了声波的传播路径ꎬ从而增加声波在传播过程中的损耗ꎬ以此达到隔音目的ꎮ纺织材料特殊的结构使得其在降噪领域具有广泛的应用前景ꎬ因此ꎬ本文详细论述了纺织材料的吸声隔音机制及纺织吸声隔音复合降噪材料ꎬ并对吸声隔音纺织材料未来的发展方向进行了展望ꎮ１㊀纺织材料吸声隔音的优势声波在多孔介质中的传播主要可分为吸声ꎬ隔音及透射三部分[１０]ꎬ材料的降噪由吸声和隔音两部分组成ꎮ吸声是声波撞击到材料表面后声能耗散的现象ꎬ用吸声系数来表示材料的吸声性能ꎬ范围在０~１之间ꎬ当材料的平均吸声系数高于０.２时ꎬ这种材料就被称为吸声材料[１０]ꎻ隔音是通过声波传播过程中介质对声音的反射和吸收而抑制声音的透射而实现[１１]ꎬ隔声能力用传递损失(ＳｏｕｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｏｓｓꎬＳＴＬꎬ也称为隔声量)表示ꎮ纺织材料具有质地柔软㊁轻薄㊁可加工性强的特点ꎬ具有的多孔结构赋予了纺织材料降噪功能ꎬ集吸声机制和隔音机制于一体[１２]ꎮ与其他柔性材料相比ꎬ纺织材料最大的优势在于其优异的加工性能ꎬ可加工成想要的各种形状ꎬ且排列规则㊁分布均匀[１３]ꎮ基于此优势ꎬ将纺织材料与其他材料结合制备复合降噪材料ꎬ可以克服单一纺织材料吸声隔音效果甚微的缺点ꎬ获得具有优异降噪能力的材料ꎮ以纤维材料为主体的纺织复合降噪材料最大的特点是仍保持着材料轻薄㊁柔软和易加工的特性ꎬ是一种很有发展前景的新型降噪材料[１４]ꎮ２㊀纺织材料吸声隔音机制根据多孔材料的吸声隔音机理[１５￣１６]ꎬ纺织材料的吸声隔音机制可以归纳为４点:ａ)部分入射声波被反射ꎻｂ)部分声波进入纺织材料中的孔隙中引起空气和细小纤维的振动ꎬ由于振动速度各处不同ꎬ产生相互作用的摩擦和粘滞阻力ꎬ将声能转变成热能而吸收ꎻｃ)声波传播时材料内部各处疏密程度不同ꎬ因而温度也各处不同ꎬ存在温度梯度ꎬ从而使材料内部产生了热量传递ꎬ声能不断转化为热能耗散掉ꎬ从而达到吸声隔音的效果ꎻｄ)声波在孔隙通道中多次反射增加声能损耗ꎮ纺织材料声能耗散原理如图１所示ꎮ图１㊀纺织材料声能耗散原理Ｆｉｇ.１㊀Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｏｕｎｄｅｎｅｒｇｙｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｉｎｔｅｘｔｉｌｅｍａｔｅｒｉａｌｓ纺织材料具有吸声隔音性能的条件是材料中有大量孔隙且含有滞留的静止空气ꎮ但纺织材料在不同的声波频段处的吸声隔音具有一定的差异ꎬ通常在高频段材料的吸声效果好ꎬ这是因为高频声波加快了孔隙中空气质点的运动速度ꎬ从而加快了材料内部的热交换速度[１７]ꎮ相对于在中低频区域纺织材料发挥的降噪效果较为薄弱ꎬ众多科研人员将纺织材料与其他材料复合改善或拓展在中低频区域的降噪性能ꎮ３㊀吸声隔音纺织材料研究现状具有吸声隔音功能的材料有多孔材料㊁共振材料和阻尼材料[１８￣１９]ꎬ国内外均有大量研究ꎬ将具有吸声性能的多孔纺织材料与阻尼材料和共振材料相结合ꎬ进行结构设计ꎬ开发兼具低频吸声性能和隔音性能的纺织复合降噪材料[２０￣２１]ꎮ目前ꎬ根据构建方式不同ꎬ主要可分为以下３类纺织复合降噪材料:ａ)多孔吸声复合降噪材料ꎻｂ)多孔与共振复合降噪材料ꎻｃ)多孔与阻尼复合降噪材料[２２]ꎮ３.１㊀多孔吸声复合降噪材料多孔吸声复合降噪材料是将不同结构的纺织材料层合ꎬ或者将纤维材料与其他材料层合ꎬ构建多层结构ꎬ以提高材料中低频区域的吸声隔音效果[１２]ꎮ有研究发现[２３￣２５]ꎬ将不同组织结构的纤维材料层合构成多层结构ꎬ吸声效果有明显不同ꎬ吸声性能随着厚度增加而提高ꎬ且采用多种纤维原料制备多层纤维吸声材料ꎬ其吸声性能优于总厚度相同的单层纤维材料ꎮ但需要注意的是ꎬ多层复合的层数并非越多越好ꎬ要在一定的范围内才能更有效提高材料的吸声性能[２６]ꎮ在多层结构的基础上ꎬ多孔吸声复合降噪材料有三明治结构和梯度结构这两种特殊的结构ꎮ３.１.１㊀三明治结构三明治结构也称夹层结构ꎬ如图２[２７]所示ꎮ三明治吸声结构体由表层和芯层组成ꎬ表层材料和芯层材料结构参数是影响吸声体吸声性能的关键因素[２８]ꎮ图２㊀三明治结构Ｆｉｇ.２㊀ＳａｎｄｗｉｃｈｓｔｒｕｃｔｕｒｅÇｅｌｉｋｅｌ等[２９]用聚酯纤维制备三层非织造布吸声结构ꎬ上层和底层为纺粘非织造布(用圆形纤维和三叶形纤维制成４种不同的纺粘层)ꎬ中间层为熔喷非织造布ꎬ研究双组份纤维多层非织造布的吸声性能ꎬ发现以双组份纤维为外层的三层非织造结构吸声性能优于以均组分纤维为外层的非织造布ꎬ且随着中间层熔喷布的基重的增加ꎬ吸声性能显著提高ꎮ同样的ꎬ甘晶晶[３０]用乙烯￣醋酸乙烯共聚物７１２ 第６期潘蕾蕾等:吸声隔音功能纺织材料的研究现状及进展(ＥＶＡ)树脂㊁废铜渣粉(ＳＳＰ)和废旧轮胎橡胶粉(ＷＴＲＰ)通过一定的工序制备ＥＶＡ基复合材料ꎬ与玻璃纤维织物复合后用作夹层结构中的芯层ꎬ硅酸钙板㊁玻镁板及聚碳酸酯板作为表层ꎬ进行隔声测试ꎬ发现加入芯层复合材料能有效改善层合结构的隔声性能ꎬＥＶＡ∕ＳＳＰ∕ＷＴＲＰ复合材料中ＳＳＰ填充份数为２００时ꎬ隔声性能达到最好ꎮ用蜂窝结构作为芯层ꎬ制备得到蜂窝夹层结构ꎬ由于其布满封闭空腔ꎬ使得该结构具有优良的吸声效果ꎮ有研究将多孔纤维材料填充到蜂窝芯中ꎬ以提高整个结构的吸声隔音效果[３１]ꎮ肖洪波等[３１]用上下蒙皮和蜂窝芯设计了蜂窝夹层结构(见图３)ꎬ向蜂窝芯中填充ＰＥＴ∕ＰＰ多孔纤维吸音材料ꎬ研究蜂窝高度ｈ㊁多孔纤维填充量㊁蒙皮开微孔(见图４)对吸音隔音性能的影响ꎬ发现在６３０~２５００Ｈｚ频段ꎬ蜂窝高度每提高５ｍｍꎬ吸声系数提高大约０ １５ꎬＳＴＬ也提高ꎬ且填充吸音棉㊁蒙皮开微孔均可有效改善复合材料夹层结构的吸音性能ꎮ图３㊀蜂窝夹层结构Ｆｉｇ.３㊀Ｈｏｎｅｙｃｏｍｂｓａｎｄｗｉｃｈｓｔｒｕｃｔｕｒｅ图４㊀蜂窝芯填充纤维和一侧蒙皮微穿孔Ｆｉｇ.４㊀Ｈｏｎｅｙｃｏｍｂｃｏｒｅｆｉｌｌｅｄｆｉｂｅｒｓａｎｄｓｋｉｎｍｉｃｒｏｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎｏｎｏｎｅｓｉｄｅ３.１.２㊀梯度结构梯度结构是在多层结构的基础上ꎬ将不同孔隙率的各层材料按照梯度方式排列ꎬ构成孔隙率从小到大的正梯度结构和从大到小的倒梯度结构ꎬ声波在梯度界面之间的多孔介质中反复反射ꎬ产生吸声隔音效果[３２]ꎮＺｈｕ等[３３]采用４种不同直径的不锈钢纤维烧结成不同孔隙结构的多孔板ꎬ将两层或三层不同孔隙结构的纤维多孔板按一定顺序叠加ꎬ再烧结形成梯度多孔材料ꎬ研究这两种梯度结构的吸声性能ꎬ发现三层梯度结构吸声性能优于两层梯度结构ꎮ有研究表明将孔隙率高的材料作为吸声材料受声面时ꎬ声波更易进入材料内部ꎬ使得声波通过材料时与纤维相互作用的几率增大ꎬ吸声系数提高[３４￣３５]ꎮ李敏等[３５]使用涤棉纤维和玄武岩纤维制备包芯织物ꎬ研究平纹㊁蜂巢两种不同组织的叠加排列方式对织物吸声效果的影响ꎬ发现将结构疏松多孔的蜂巢作为测试面时较平纹织物作测试面时的吸声系数高ꎬ且将平纹与蜂巢织物交替复合３层ꎬ高频吸声系数可达到０.７以上ꎮ郑刘明[３６]采用不同孔隙率的纤维多孔金属材料ꎬ研究双层和三层孔隙梯度材料的吸声性能ꎬ研究发现大孔隙率靠近声源的梯度材料吸声系数优于小孔隙率靠近声源的梯度材料ꎮ在孔隙梯度结构中ꎬ层与层之间的孔隙率差值对吸声性能会产生影响ꎮ张楠[３７]用平纹㊁斜纹㊁蜂巢组织织物构成双层㊁三层织物结构ꎬ将每层织物按照孔隙率从小到大排列或从大到小排列构成孔隙率梯度结构ꎬ研究对吸声性能的影响ꎬ发现当织物复合结构体的孔隙梯度方向与声音传播方向一致时ꎬ吸声效果显著增强ꎬ且孔隙率差异的影响大于在结构中增加层数的影响ꎬ增大孔隙率差值对织物吸声性能有很好的提升效果ꎮ３.２㊀多孔与共振复合降噪材料材料的共振主要是通过对声音的吸收来达到降噪效果ꎮ典型的共振吸声结构有薄膜共振㊁薄板共振㊁穿孔板共振㊁微穿孔板共振[３８￣３９]ꎮ共振吸声机制对入射声波选择性强ꎬ当入射声波的频率与材料固有的共振频率接近时ꎬ二者发生共振ꎬ声能转化为热能产生声波损耗[１０]ꎮ将多孔吸声纺织材料与共振吸声材料复合使用ꎬ弥补单一多孔材料吸声效果上的局限性ꎬ增加吸声频段范围ꎬ提高材料在中低声波频段的吸声降噪能力ꎮ虽然薄板和穿孔板能够改善材料的吸声性能ꎬ但是薄板和穿孔板成本高㊁受空间限制ꎬ而穿孔板更具有孔板易堵㊁难以维护的缺点ꎬ这也是在研究中需要考虑和优化的方面ꎮ３.２.１㊀多孔与薄板复合薄板共振吸声体是由薄板(如木胶合板㊁石膏８１２ 现代纺织技术第３１卷板㊁塑料板㊁金属板等)和板后空气层组成的共振吸声系统ꎬ通常在空气层中填充多孔材料ꎬ将多孔吸声与共振吸声结合产生复合吸声结构体[３８]ꎮ共振吸声体中的空气层可视为一自由伸缩的变刚度弹簧ꎬ当声波入射到薄板上时ꎬ薄板会在声波交变压力作用下发生弯曲变形ꎬ由于摩擦损耗ꎬ机械能转化为热能ꎬ声能衰减从而起到吸声降噪作用[５]ꎮ在板后或板前加入多孔性吸声材料后ꎬ系统的吸声系数和吸声频带都会有所提高ꎮ王建忠等[４０]用不同直径的不锈钢纤维作为原料ꎬ制成不锈钢纤维多孔材料ꎬ将金属薄板插入金属纤维多孔材料层与层之间ꎬ探究金属薄板对该复合结构吸声和隔声性能的影响ꎬ发现添加金属薄板可显著提高多孔材料的吸声系数ꎬ而薄板层数对复合结构的吸声系数影响较小ꎮ填充多孔吸声材料的薄板吸声结构如图５[４１]所示ꎮ图５㊀填充多孔吸声材料的薄板吸声结构Ｆｉｇ.５㊀Ｔｈｉｎｐｌａｔｅｓｏｕｎｄ￣ａｂｓｏｒｂｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｉｌｌｅｄｗｉｔｈｐｏｒｏｕｓｓｏｕｎｄ￣ａｂｓｏｒｂｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ３.２.２㊀多孔与穿孔板复合在薄板上打孔并在板后设置一定厚度的空腔ꎬ便形成了穿孔板共振吸声结构ꎬ这是如今应用最广泛的共振吸声方式ꎮ当声波垂直入射到穿孔板表面时ꎬ一方面孔内及周围的空气随声波一起来回振动ꎬ另一方面穿孔板与壁面之间的空气层相当于一个 弹簧 ꎬ这些都会消耗大量声能且入射声波频率接近穿孔板复合结构共振频率时ꎬ声吸收是最大的[４２]ꎮ穿孔板与纺织材料的复合结构如图６[４３]所示ꎬ其中板厚ｔ㊁穿孔板直径ｄ和空腔深度Ｄ会对吸声性能产生影响ꎮ随着碳达峰㊁碳中和要求的提出ꎬ废弃纤维的循环再利用成为纺织材料降噪领域关注的重点ꎮＹｕ等[４４]以废弃聚酯纤维作为原料ꎬ用热压混合法增强热塑性聚氨酯ꎬ制备纤维板复合材料ꎬ将纤维板钻孔制成穿孔板与聚酯织物结合ꎬ通过改变孔直径㊁空腔深度和穿孔比研究该复合结构材料的吸声性能ꎬ发现减小穿孔板直径㊁增大穿孔比和空腔深度ꎬ均可以大大提高共振吸声结构体的吸声性能ꎮ同样的ꎬ吕丽华等[４５]用热压的方式制备废弃纤维∕聚氨酯复合材料ꎬ将废弃纤维∕聚氨酯复合材料加工成穿孔板ꎬ与废弃涤纶织物构成吸声复合材料ꎬ研究穿孔板的各种结构参数及涤纶织物层数对吸声性能的影响ꎬ发现增加穿孔直径㊁穿孔板厚度㊁穿孔率和织物层数均能改善材料的吸声性能和拓宽吸声频段ꎮ图６㊀穿孔板与纺织材料复合结构Ｆｉｇ.６㊀Ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄｂｏａｒｄａｎｄｔｅｘｔｉｌｅｍａｔｅｒｉａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ微穿孔板与穿孔板的共振吸声机制相似ꎬ均是通过孔内和背腔中的空气运动ꎬ但是微穿孔板的吸声频带范围更宽ꎬ那是因为微穿孔板的厚度小于１ｍｍ且表面的孔径可减小至亚毫米级别ꎬ使微穿孔板获得更大的声阻ꎮ微穿孔板吸声体具有低频吸声性能好㊁适用范围广㊁无污染等优点ꎬ这使得微穿孔板吸声体在吸声降噪领域有巨大的研究价值[４６]ꎮ目前ꎬ微穿孔板仍存在吸声频带窄的问题ꎬ学者对于如何拓宽微穿孔板吸声频带做出了诸多研究ꎮ吴腾[４７]通过对声学特性的研究和吸声结构的设计ꎬ提出了锥面微穿孔板吸声结构㊁狭缝吸声结构和封闭式背腔微穿孔板结构这３种新型宽频带吸声结构ꎮ将纺织材料与微穿孔板之间通过一定的结构设计制备复合降噪材料ꎬ拓宽材料的吸声频带范围[４３]ꎮ蒋伟康等[４８]将两层铝纤维薄板与两层微穿孔板进行复合ꎬ采用啮合式空腔设计双面吸声啮合空腔无棉声屏障ꎬ发现在２５０~２０００Ｈｚ范围内３个倍频程的平均吸声系数大于０.８ꎬ且两侧的空腔采用相互啮合的齿形结构(厚度在２００ｍｍ以９１２ 第６期潘蕾蕾等:吸声隔音功能纺织材料的研究现状及进展下)可以拓宽声屏障的吸声频带ꎬ结构见图７ꎮ传统刚性微穿孔板在空间上存在限制ꎬ有研究验证了织物本身可以作为柔性微穿孔板的材料ꎮＧａｉ等[４９]提出了一种可替代传统刚性微穿孔板的无纺布材料ꎬ用无纺布材料制作了空心圆柱形㊁扇形和蜂窝状的３种空间吸声材料ꎬ测试其吸声性能ꎬ发现该无纺布的吸声性能与微穿孔板相近ꎬ其中蜂窝型空间吸声器的吸声性能最好ꎮ经编间隔织物(ＷＫＳＦ)是一种三维立体结构织物ꎬ其中的间隔丝直径在０.２５ｍｍ以下ꎬ使得其具有类微穿孔板结构[５０]ꎮ有研究将多孔气凝胶添加到ＷＫＳＦ中ꎬ制备得到兼具多孔吸声和共振吸声的复合材料ꎬ由于类微穿孔板共振吸声机理的引入ꎬ该复合材料的吸声性能得到明显提升[５０]ꎮ图７㊀双面吸声啮合空腔无棉声屏障Ｆｉｇ.７㊀Ｄｏｕｂｌｅｓｉｄｅｄｓｏｕｎｄａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｍｅｓｈｉｎｇｃａｖｉｔｙｗｉｔｈｏｕｔｃｏｔｔｏｎｓｏｕｎｄｂａｒｒｉｅｒ３.３㊀多孔与阻尼复合降噪材料３.３.１㊀多孔与阻尼材料复合阻尼材料通过热效应(热传导㊁热弹性现象㊁热流动等)㊁磁效应(磁致化学滞迟㊁磁致弹性)和原子再造结构(错位㊁电子效应㊁固溶相变等)３种作用ꎬ将声波振动产生的能量转化为热能或其他能量耗散ꎬ达到隔绝声音的目的[１９]ꎮ阻尼材料既可用于隔音ꎬ也可用于吸音ꎬ主要通过隔绝声音的传播来实现降噪的ꎮ阻尼材料可以分为粘弹性高分子阻尼材料㊁金属类高阻尼材料和复合型阻尼材料[１９]ꎬ其中粘弹性阻尼材料是应用最广泛的一种阻尼材料ꎮ对于纺织材料而言ꎬ因其低阻尼量特性ꎬ其通常与阻尼材料结合ꎬ形成隔声效果良好的复合降噪材料[１２]ꎮ杨天兵[５１]以中腔结构的棉纤维作为原料ꎬ设计织造不同循环数的蜂窝织物ꎬ以颗粒性聚氯乙烯树脂(ＰＶＣ)为基体ꎬ制备蜂窝织物∕ＰＶＣ隔声复合材料ꎬ研究组织循环数对三明治结构复合材料隔音性能的影响ꎬ发现利用埃洛石纳米管(ＨＮＴｓ)填充改性ＰＶＣ浇注蜂窝织物制备的复合材料ꎬ可以使织物的隔音性能明显提高ꎬ且在三明治夹层结构中ꎬ组织循环数Ｒ＝１４时隔音效果最佳ꎮ粘弹性橡胶材料具有内耗大㊁阻尼性能好的特点ꎬ被广泛应用于隔声材料中ꎮ周晓鸥[５２]结合橡胶阻尼吸声机理ꎬ制备了以再生胶粉为基体ꎬ七孔中空涤纶短纤维为增强体的复合材料ꎬ研究其吸声性能ꎬ发现该复合材料是阻尼温域较宽的高性能阻尼材料ꎬ其中七孔涤纶短纤维的加入使得基体的吸声性能得到明显提高ꎬ且纤维含量㊁材料厚度以及内部空腔均对复合材料吸声性能产生显著影响ꎮ阻尼材料的阻尼性能易受外界温度的影响ꎬ只有当温度处于材料的玻璃态转化区时ꎬ才能充分发挥其阻尼性能ꎬ因此在制备复合降噪材料时ꎬ在考虑材料的耐老化㊁无毒无害的同时ꎬ还要控制环境温度的变化[５３]ꎮ３.３.２㊀降噪功能填料填充降噪功能填料作为一种能够提高材料阻尼性能的填充物ꎬ在降噪领域受到广泛关注ꎮ降噪功能填料主要包括金属及其化合物(如Ｐｂ㊁Ｆｅ㊁Ｃｕ颗粒及氧化物)㊁天然矿物质填料(如片状云母粉㊁粘土和膨胀珍珠岩粉)和废固回用材料(如炉渣㊁粉煤灰和炉渣㊁粉煤灰和煤矸石)[１４ꎬ５４]ꎮ填料加入纺织材料中能够限制材料内部分子的运动ꎬ从而增加材料内部能量的转换和声波的损耗ꎬ能够有效提高材料的隔音能力ꎬ因此降噪功能填料在纺织品降噪领域应用前景广泛ꎮＹａｎ等[５５]以粘土为补强填料加入到聚丙烯(ＰＰ)中ꎬ制备不同的ＰＰ∕粘土纳米复合隔声材料ꎬ质量分数为０.９％㊁２.９％㊁４.８％㊁６.５％㊁８.２％和９ ９％ꎬ厚度为３ｍｍꎬ直径２９ｍｍ和１００ｍｍ的试样ꎬ研究分析了材料的隔声性能ꎬ结果表明在３２００~６４００Ｈｚ范围内ꎬ２９ｍｍ直径ＰＰ∕粘土(６.５％)复合试样的ＳＴＬ较纯ＰＰ试样提高了约７~１４.８ｄＢꎬ在５２０~６４０Ｈｚ下ꎬ１００ｍｍ直径ＰＰ∕粘土(６.５％)复合试样的ＳＴＬ较纯ＰＰ试样提高了３.３~５.３ｄＢꎮ通过涂层整理可以实现纺织材料的多功能性ꎬ泡沫涂层因其特殊的泡孔结构可以提高材料的隔声性ꎬ而在涂 ０２２ 现代纺织技术第３１卷层中加入不同的填料ꎬ对隔声性能也会产生影响ꎮ宋瑶瑶等[５６]研究了填料种类(云母粉㊁铝粉㊁高岭土)对聚氨酯(ＰＵ)发泡涂层织物隔音性能的影响ꎬ发现当涂层浆料中加入层状云母粉作为填料时ꎬ制备得到的ＰＵ发泡涂层织物隔音性能最佳ꎬ平均隔音量可以达到２６ｄＢꎮ４㊀结㊀语噪声污染在当今时代成为影响人们生活质量的重要因素之一ꎬ对于噪声的治理各个领域的专家学者也从未停歇ꎬ纺织材料渗透在人们生活各个方面ꎬ开发具有优异吸声隔音性能的纺织品ꎬ对于提高人们的生活质量有重要意义ꎮ本文对多孔吸声复合降噪材料㊁多孔与共振复合降噪材料㊁多孔与阻尼复合降噪材料这３种降噪材料进行了系统论述ꎮ其中多孔吸声复合降噪材料具有三明治结构和梯度结构这两种特殊结构ꎻ共振吸声结构有薄板共振和穿孔板共振ꎬ纺织材料与共振吸声结构复合可获得优良的降噪性能ꎬ拓宽吸声频带ꎻ阻尼材料和降噪功能填料的加入可以提高纺织材料的吸声隔音能力ꎮ在进行研究时除了考虑提高纺织材料的吸声隔音能力ꎬ还要针对吸声频带展开研究ꎬ以获得优异降噪性能的纺织声学材料ꎮ此外ꎬ如何将上述３种降噪材料结合使用ꎬ实现一加一大于二的效果ꎬ也是一个值得考虑的问题ꎮ未来对吸声隔音纺织材料的研究ꎬ主要可从以下几个方面开展工作:ａ)具有宽频吸声隔音性能的复合降噪材料是纺织品降噪产品开发的重点方向ꎬ寻找更多不同的结构设计方式ꎬ将纺织材料与其他材料结合ꎬ以获得更加理想的降噪效果ꎮｂ)如何对废弃纤维或废弃物进行再利用作为原料开发隔音纺织材料也是需要开展深入研究ꎬ实现资源再利用㊁绿色生产ꎬ最终得到环保㊁耐用的隔音纺织产品ꎮｃ)应用更多的新型技术ꎬ如３Ｄ打印技术ꎬ让材料突破原有结构和空间的限制ꎬ优化材料的固有结构ꎬ让材料获得更高效的吸声隔音能力ꎮ未来ꎬ要将新材料㊁新工艺运用到纺织类隔音降噪材料中ꎬ开发新型的复合降噪材料ꎬ结合现实需求和高新科技ꎬ使吸声隔音纺织材料朝着结构多样化㊁材料复合化㊁方式智能化并向绿色环保的方向发展ꎮ参考文献:[１]ＳＥＤＤＥＱＨＳꎬＡＬＹＮＭꎬＭＡＲＷＡＡＡꎬｅｔａｌ.Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎｓｏｕｎｄａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｆｏｒｒｅｃｙｃｌｅｄｆｉｂｒｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＴｅｘｔｉｌｅｓꎬ２０１３ꎬ４３(１):５６￣７３.[２]ＬＩＵＨＡꎬＺＵＯＢＱ.ＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｏｕｎｄａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｐｉｒａｌｖａｎｅｅｌｅｃｔｒｏｓｐｕｎＰＶＡ∕ＰＥＯｎａｎｏｆｉｂｅｒｍｅｍｂｒａｎｅｓ[Ｊ].ＡｐｐｌｉｅｄＳｃｉｅｎｃｅｓꎬ２０１８ꎬ８(２):２９６. 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隔音材料隔音阻尼毡是引进国外先进的技术和设备，是一真正防火的隔音材料,将抗老化耐腐蚀最好的无味EPDM 橡胶与十几种有机矿物质按照一定比例精制而成，产品为黑色，环保无异味，对低频和高频声音均有相当好的抑制作用，能有效地抑制各种振动的传播该材料厚度有1.2mm不等，经国家建材局检测，计权隔音量Rw分别为23dB，材料的柔韧性也很好，可以随便弯曲，任意剪彩，施工非常方便。
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民用住宅应用：道路上汽车噪声，楼上走路、说话声，隔壁说话声、电视声均会通过墙体传到房间内，影响您的工作与休息，将阻尼隔声毡与石膏板结合做成墙板或吊顶，可以有效地阻止这些噪声的侵入，铺在地板上可以有效地抑制物体与地面接触时产生的撞击声，提高您的休息质量娱乐场所的应用：大功率的低音炮，声音的穿透力非常强大，导致娱乐场所附近居民无法安静生活，因而产生的投诉会使娱乐场所无法正常营业，给商家带来巨大的损失，而传统的隔音材料根本无法解决具有如此穿透力的噪声，隔声阻尼毡配合专业的隔音技术却能让原本吵闹的房间再次恢复宁静。
管道应用：现在的下水管道大都是PVC管的，楼上冲马桶的声音特别大，严重影响了市民的健康生活，将隔声阻尼毡直接包附在管道上面，可以极大地较低管道发出的噪音工业应用：水泵房，空调机房，工厂车间，空压机房等等场所往往也会有较大噪声的存在，长时间处于这种环境中会导致人类听觉特性的降低引发头疼，冠心病等多种疾病，隔声阻尼毡配合专业的隔音技术可以抑制噪声的干扰办公场所的应用：现在的写字楼，房间与房间之间的隔断都为轻体墙，隔音效果不甚理想，尤其在现在这个信息化的时代，商业秘密的保密性会受到影响，将阻尼隔声毡应用于其中，可以保证信息私密性其它应用：由于隔声阻尼毡具有很好的阻尼，阻燃，防潮性能，因此也被应用于汽车，空压机箱内，并被作为一种阻尼材料粘附于钢板上，抑制钢板的震动，从而提高钢板的隔声量1.2mm隔音检查报告:墙体隔音施工方法图:吊顶隔音施工图:天花减震器减振吊钩是用于吊顶隔音的必要构件，它特有的阻尼橡胶块可以切断声桥的传播，尤其对于娱乐场所具有低音炮的地方，这是必不可少的，不然，无论多少的隔音材料都无法将声音隔于包房内，因此，它是隔音工程中最为重要的设施，它也可以作为水泵房等设备机房里面的管道吊杆用，克制低频声音传播，效果非常显著.减振吊钩是利用橡胶、钢弹簧的反压原理，采用优质钢弹簧和丁腈合成橡胶阻尼村料组成的隔振降噪元件，设计成悬挂式缓冲减振吊架。
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沁声软包、布艺装饰吸音板、布艺软包、皮革软包吸音板等，是根据声学原理精致加工而成，由软织物饰面、框组和吸音棉、防水铝毡等组成。
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聚氨酯泡沫塑料隔音吸声性能的研究聚氨酯泡沫塑料作为良好的吸声、隔音和隔热材料等被广泛地应用于运输、建筑、包装以及冷藏等行业领域，聚氨酯泡沫塑料一般可分为硬质、半硬质以及软质泡沫塑料等。
洛阳天江化工新材料有限公司将它们的隔音性能总结如下：硬质聚氨酯泡沫塑料以闭孔为主，具有优异的隔音以及隔热性能；半硬质聚氨酯泡沫塑料为半开孔、半闭孔结构，具有一定的隔音和吸声性能；软质聚氨酯泡沫塑料则以开孔为主，其隔音性能较差，但具有优异的吸声性能。
下面，洛阳天江化工的专家主要就制备工艺以及隔音吸声性能两方面对聚氨酯隔音泡沫塑料做出了介绍。
一、聚氨酯隔音泡沫塑料的制备工艺1、直接成型法直接成型法的具体操作工序为：通过高压发泡机或高速搅拌机将多元醇、多异氰酸酯以及发泡剂和催化剂直接注入封闭的模具中（反应注射成型）或搅拌5-10s后注入模具中（浇注成型）反应发泡，然后采用冷固化或者逐步加热固化的方式在1000r/min的转速下搅拌5s后注入模具中，静置3min后取出，最后在湿度为25.5%的环境中放置24h，从而制得吸声性能优良的聚氨酯隔音泡沫塑料，这种方法所制得的聚氨酯泡沫塑料具备良好的低频吸声性能。
2、复合法复合法是通过将聚氨酯泡沫塑料与穿孔板、纤维、吸声棉、混凝土以及沙浆等进行复合来制备吸声夹芯复合材料的一种方法。
这种方法的具体操作步骤为：在两层混凝土轻质墙板（或穿孔板、纤维、吸声棉以及沙浆）之间浇注一层聚氨酯硬泡夹芯层，以此来获得吸声性能良好的复合结构材料。
采用这种方法所制得的复合隔音材料具有减振隔音、保温防水、质量轻以及比强度高等特点。
此外，相关文献报道了一种新型的墙体保温层结构，这种结构的创新之处在于将聚氨酯硬质泡沫作为芯层，然后在底部涂上一层防潮底漆，顶部依次为砂浆层、胶粉聚苯颗粒层、抗裂砂浆复合耐碱网布、腻子和外墙涂料，这种新型结构具有保温、防水、隔音、吸振等多种功能。
3、回收重塑法回收重塑法是将废旧的聚氨酯泡沫粉碎成颗粒状，然后再与短纤维以及新的聚氨酯胶粘剂按照一定的比例混合，之后将混合料液倒入模具中，用蒸汽热压成型，最后再经过熟化处理，以此来获得吸声材料的一种方法。
橡胶隔音垫技术参数
橡胶隔音垫也叫橡胶减震垫、橡胶隔声垫、辅助楼板隔音减震垫，产品是以环保的回收轮胎橡胶通过机器破碎，再配以聚氨酯、胶水、软木等成分经过高温热压成型。
产品具有很好的阻尼性、隔音减震、保温防潮等效果，是目前绿色建筑辅助楼板的常用产品。
橡胶隔音减震垫的产品参数：
1、产品常用规格：20米*1米、12.5米*1米、厚度5mm
2、产品颜色：花色
3、产品密度（国标）：656kg∕m3以上
4、环保级别E1、阻燃级别B2
5、隔音效果：18∙28dB
6、拉伸强度：约×0.4N∕mm2
7、断裂伸长：约×55%
8、适温范围：-40℃to+110℃
9、导热性：×0.12W∕mk
M热阻：3mm1∕λ=0.025K∕W5mm1∕λ=0.041K/W
产品主要用于：地板地面楼板隔音减震处理。
产品施工方法：原始地面先清理干净，保持地面平整，无凸起物，无空鼓现象。
将产品剪切想要的尺寸满铺在地面上，地面与墙面的位置90度向上折8公分左右，产品
对接处做好密封处理，无明显的空隙，隔音垫上面加铺一层防水膜,然后上面做40mm 水泥层，在做地板等装饰层。
发泡橡胶吸音材料张 虹 王 凯 (阜新橡胶有限公司,辽宁阜新123000) 编译 摘要: 以前用玻璃棉和聚氨酯发泡材料做吸音材料,但这类吸音材料只对高频率有效,对低频率则效果不大,该文作者用EP DM 橡胶作发泡材料,其吸音率的峰值可以在不同频率范围内根据设计要求而发生位移,大大提高了吸音要求。
关键词: 发泡橡胶,吸音率,频率数 中图分类号:T Q 336.4+6 文献标识码:B 文章编号:1671-8232(2004)09-0021-04前言过去,多以玻璃棉和聚氨酯泡沫塑料作为多孔吸音材料。
我们发现当声波通过材料中的空隙时,由于空气的粘性阻力,使其具有了吸音的特性。
这类吸音材料,对高频率的声波显示了高的吸音率,而对低频声波的吸音率则不理想。
文中研究开发了与以往吸音材料完全不同,由发泡橡胶组成的新的吸音结构材料。
这种吸音结构材料,由于其结构设计的改进,尽可能地提高了所要求频率的吸音率,另外,对低频范围内的吸音率也有所提高,这种特征是过去吸音材料所没有的。
1 这种吸音结构材料特点文中介绍的吸音材料的结构如图1所示,在含半闭孔结构(后文详述)的EPDM 发泡橡胶材料上,按方格型设计了众多相同的开孔。
图1 吸音材料的结构 将该吸音材料制成厚度为15mm 的胶片和普通吸音材料,如玻璃棉、聚氨酯泡沫塑料,进行吸音率的对比,对比结果如图2所示。
玻璃棉、聚氨酯泡沫塑料在4kHz 的高频率范围内显示了高的吸音率,而在4kHz 以下的低频范围里只显示了很低的吸音率。
不过要开发对任何频率的声音都有较高吸音率的材料是很困难的。
图2 该吸音结构材料和过去吸音材料的吸音率(厚度:15mm ) 相对以前的吸音材料,文中介绍的吸音结构材料,在1kHz 、2kHz 低频范围内的声音,具有良好的吸音率效率。
另外,在图2的开发标样1和标样2中,改变了开孔的大小及分布,对1kHz 、2kHz 的声音都能达到吸音的峰值。
这样,对该吸音材料进行结构设计,就可在任意频率范围内,使吸音峰值(最高值)发生位移,因而能得到所需的吸音材料。
2 各种发泡材料的吸音特性对比试验 (1)试验材料试验用的发泡材料如表1所示,发泡材料根据其气孔结构大致可分为连续开孔发泡材・21・ 第31卷第9期发泡橡胶吸音材料 料、半闭孔发泡材料、独立开孔发泡材料三种。
这类气孔结构可根据其吸水率来加以辨别。
一般的吸音材料,如聚氨酯泡沫塑料,属于连续开孔。
在这里,作为半闭孔发泡材料具有连续开孔和独立开孔混合的气孔结构,孔隙粗,具有中等吸水率。
表1 研究中使用的发泡材料气孔结构连续开孔半闭气孔独立开孔图解吸水率*(g/cm3)0.47～0.650.042～0.110.001～0.024材料聚氨酯三聚氰胺等各种硫化橡胶EPDM,NBR等各种硫化橡胶EPDM,NBR等 *JIS K6767B法图3 各种发泡材料的吸音率(厚度:15mm,开孔分布条件 19,30mm间隔) 在这三种发泡材料试验片上,按方格型每隔30m m,设计了具有一定直径的开孔。
为了进行比较,还进行了无开孔时的试验。
(2)垂直入射吸音率的测定根据JISA1405标准,测定垂直入射吸音率。
但是,超过2kHz的频率时要使用A管测定。
(3)气孔结构有无开孔与吸音特性的关系对于厚度为15mm的发泡材料,分别选择具有连续开孔,独立开孔,半闭孔的各种发泡材料,设置直径为 19的开孔和没有开孔的,进行垂直入射吸音率的测定,结果如图3所示。
在一般情况下使用的吸音材料为连续开孔的发泡材料,在4kHz左右的高频范围内具有高吸音率,而在低于4kH z的低频范围内,没有显示出良好的吸音特性,即使设计了开孔,吸音特性也几乎不变。
独立开孔发泡材料在全频率范围内只显示出很低的吸音特性,由于设计了开孔,虽然对特定频率的声音显示出高吸音峰值,但是,峰型狭窄,不实用。
试验中使用的吸音材料是一种由半闭孔的发泡橡胶组成的泡沫材料,对1kHz左右的低、中频率的声音有比较宽的吸音峰值。
另外,由于设计了开孔,所以最高峰在3kHz左右的高频一侧移动。
图4 不同孔径的研发新品之垂直入射吸音率(厚度:15mm,孔间距:30mm) 在半闭孔的发泡材料上,改变开孔的直径,改变开孔的设置间距,改变材料厚度,再分别测定垂直入射吸音率,各种测定结果如图4～图6所示。
在半闭孔发泡沫材料上,当开孔直径越小,开孔间距越大(即开口率小),或发泡材料厚度越大,其吸音峰值在低频范围内移动。
相反,开孔直径越大,・22・ 世 界 橡 胶 工 业2004 其间距越小(即孔径大),或发泡材料厚度越小,在高频范围内吸音率提高。
因此,这种吸音结构材料,可通过对其孔径及厚度参数的设计,来获得任意频率范围内的高吸音率。
图5 不同孔径的研发新品之垂直入射吸音率(厚度:15mm ,孔径 5)图6 不同厚度的研发新品之垂直入射吸音率(孔径 10,孔间距:30mm )表2 普通吸音材料及吸音原理吸音材料吸音原理孔隙相联的多孔材料(聚氨酯泡沫材料、石棉、玻璃棉等)空气的粘性;通风阻力开孔板(开孔的硬(纤维)板共鸣器、多孔材料等)共鸣膜状材料(薄膜、皮革等)共鸣(膜振动)3 吸音率在最高峰值时的频率测定 (1)膜振动模型在上文表述的试验里确认的吸音峰值的移动现象也适用于膜振动模型,可试测定在吸音最高峰值时的频率数。
普通吸音材料及其吸音结构如表2所示,对其吸音特性频率数的变化倾向可在图7中分别表示。
通过对聚氨酯泡沫材料连续气孔材料的吸音结构研究可知是由于空气的粘性(通风阻力)所造成的缘故。
在这作为主要原因时,声音频率数越高,吸音率也越高。
另外,由于共鸣产生吸音效果时,吸音率对某一频率数会显示有最高峰值(参看图7)。
图7 吸音结构对吸音率和频率数的影响图8 膜振动体(a )和适用于发泡橡胶吸音结构材料的膜振动模型(b )图9 膜振动模型的初期状态(a )和开孔率变大时的(b )以及厚度变小时(c )的情况 正如图8所示的那样,膜振动模型是在柔软膜的背面设计了具有空气层的结构体,空气支撑着膜的质量,具有机械类的共鸣作用。
膜振动体在引起共鸣的频率范围内,显示出吸音率的峰值。
吸音率的峰值频率数可用(1)式表示:f C 2(1)・23・ 第31卷第9期发泡橡胶吸音材料 f 为吸音率在峰值时的频率值(Hz ), 为空气密度(kg /m 3),C 为空气中的音速(m /s ),m 为膜的表面密度(kg /m 3),L 为膜背面空气层厚度(m )。
其中,空气密度 和音速C 在大气压下只与温度有关。
在常温下可看作是常数。
这样,公式1可简化为公式(2)f =60mL(2) 这里,如图8(b)所示那样,将本吸音材料假想为膜振动体,对上述实验中吸音率峰值的移动现象进行解释。
这样,将半闭孔(海绵胶)泡沫材料假想为表面面密度m 的假想膜,内部作为空气层作用的膜振动体。
下面将本模型称为模振动模型,在膜振动模型中,假想膜的厚度相对泡沫材料的厚度几乎很小可以忽略不计,而空气层厚度可看作与泡沫材料厚度相当。
图9表示的是模型开孔率或厚度发生变化时假想膜的表面密度m 和背面空气层L 的变化情况。
根据膜振动模型相对在最初状态(图9(a ))时,开孔率越大[图9(b )],假想膜的表面密度从m 到m ′就变的越小(m >m ′)。
另外,泡沫材料一旦变薄(图9(c)),膜振动体的背面空气层从L 到L ′的变化值就越小(L >L ′)。
从上面公式(2)可知,表面密度m 变小或背面空气层厚度L 变小时,膜振动体的吸音率的波峰频率数f 就会在高频率一侧内移动。
这种现象和前面试验中观察到的吸音率峰值移动现象相同。
图10 f 和1/L 的关系 (2)吸音率在峰值时的频率数测定本节使用和上节相同的模型,研究发现,对吸音率在峰值时测定频率数是完全可能的。
首先,假定假想膜的表面密度m 和开孔率P 呈函数关系,泡沫材料的厚度L 是常数。
测定的吸音率在波峰值时的频率f 和1/的关系如图10所示。
从图10中可知,在不同开孔率下,f 与1/ 大体为直线关系,是通过原点的近似于一次方程式的关系(即直线关系)图11 开孔率P 与假想膜的表面密度m 的关系图12 吸音率在峰值时的频率数推测值(线表示)和实测值(测绘点) 从图10的近似直线式得到的斜率(=60/m ),可求出在各种开孔率下假想膜的表面密度。
用P 表示开孔率。
P 与m 的关系如图11所示。
图11中的曲线可用近似公式(3)表示:m = 4.00×10-3ex p[3.83(1-P )-2](3) 本节的前面已经提到,假定m 与开孔率P 为函数关系,公式(3)表示的这种函数关系即可作为经验公式。
从图11可以得出,假想膜的表面密度m 随着开孔率的逐渐变大而减少。
如果开孔率P 和泡沫材料的厚度L 是一定的,则可根据公式(2)和公式(3)来推测本吸音结构材料在吸音率最高时的频率数f .吸音率在波峰时的频率数的推测值(线上值)和实测值(测绘点)如图12表示。
推测值与实测值大体相同,由此可知,本吸音结构材料的吸音率在波峰时的频率数的推测可使用公式(2)和公式(3)。
相反,由此得到启发,按照公式(2)和公式(3)设定了P 和L 值,就可设计出在期望的频率范围内显示出有高吸音率的吸音结构材料。
(下转33页)・24・ 世 界 橡 胶 工 业2004 5 液压型立式注射成型机在小型立式注射成型机VS-10-7-P (见图4)中,由于使用的是伺服电动机驱动液压泵,与过去的液压泵相比,具有高速、节能、占地小、低噪音等优点,并能进行高精度控制。
图4 VS -10-7-P 今后,由于增加使用了生物降解性动力液等,希望对液压式设备的优点进一步进行深入研究。
6 结 论近年来,在日本使用的注射成型机中,都是以全电动式为主的。
但是,在这次举行的IPF2002展览会上,各公司展出的设备,都以电动式和液压式驱动为主的产品居多。
生产注射成型机的公司一贯主张,不必采用全电动式注射成型机,不要拘泥于电动式、液压式之注射成型方式,要有效发挥和利用它们的各自优势。
在“满足顾客一切需求”“不满足现状”的口号下,开发标准化的各种元器件,顺应市场需求,进行各种组合,进而接受特殊式样的订货生产,提供最合适的成型机(生产系统)。
还有,不仅对热塑性树脂、热固化树脂,而且对LIM 、RIM 、M IM 、CIM 、橡胶、镁、石蜡、液体树脂等多种原料也有相应的专用成型机,并拥有多项科研成果,具有一定的特色。
另外,通用树脂标准注射成型机,是和中国最大的注射成型机生产厂—海天机械厂进行业务合作生产,和日本产品相比,成型机的价格非常低,且性能稳定(有立式、卧式),今后,想从特殊机型、标准机型两方面着手,在日本的成型机制造中发挥作用。
