1973年Nute等研究毛毯的吸声性能影响因素,认为提高毛毯的厚度会提高吸声系数,直接影响吸声性能。
1974年E. ann Nanson等验证了提高毛毯的厚度对其吸声性能的影响是间接的。毛毯的厚度增加导致声波通过材料内部经过的孔隙增加,孔隙的数量连同孔隙中的空气对声波造成衰减。近现代研究主要考虑厚度与声频率的关系,研究其对吸声性能的影响。2003年, Youn EungLee的研究给出了厚度对非织造织物的吸声性能影响。研究表明非织造布厚度对其吸声性能的影响与声频率相关。如果入射声波的波长大于非织造布厚度,那么增加厚度对其吸声性能无影响。
2006年,Tilak Dias等研究了汽车装饰领域的针织物的吸声性能,指出在1 000~3 000 Hz范围内增加针织物的厚度,其吸声性能增加。在低于1 000 Hz和大于3 000 Hz时,厚度对其吸声性能影响不大。
2·2 增加纺织材料的表面粗糙度
增加非织造布的表面粗糙度可以提高其吸声系数和隔声量。声波入射到材料表面时,粗糙的表面可增加材料与声能的接触面积使声波引起的共振效应加强从而衰减声波。但是这一效应受到声波所要穿过的材料的宽度和厚度影响。闫志鹏对聚酯纤维非织造布研究发现,经过表面平整处理的非织造布吸声系数降低;而当非织造布太宽太厚时增加粗糙度反而使噪声倍增,起到降低吸声系数的相反作用。
2·3 增加材料的表面密度
作为多孔材料,同一种纺织材料表面密度越大,孔隙率越小,比流阻越大。厚度不变时,增加密度可以使中低频的吸声系数提高。Youn Eung Lee在研究中通过增加非织造布中超细纤维的含量,增加非织造布的单位重量从而使密度增加其吸声系数提高。单位体积内纤维含量增加,声波通过非织造布时由于摩擦和振动引起的声能损失增加,从而达到声衰减的效果。徐凡等研究大麻纤维絮片的吸声性能认为,相同厚度的麻纤维絮片容重增加,材料吸声系数增加,但会受到一定的限制。因为容重间接地控制材料内部微孔的尺寸,当容重增加时材料内部孔隙相应减小,声阻抗相应提高。因而提高低频吸声效果同时高频吸声效果又受到影响。由此得出结论吸声材料存在最佳面密度。
2·4 背后设置空气层
在多孔材料层与刚性背壁之间留有一定空腔可以有效地使其成为共振吸声结构组合体,将共振吸声频率向低频方向转移,增加材料的低频吸声系数。
Shoshani指出背后空腔对机织物的吸声性能有较大影响。2003年钟祥璋等对德国百得补公司生产的Sound Tex吸声无纺布做了研究指出,空腔的共振吸声机理使得加大空腔深度可以较大,较明显地提高吸声无纺布的低频吸声系数。薛小艳运用混响室法对WX-L型高效宽频带阻燃吸声帘幕的背后空腔的吸声性能研究认为,扩大空腔可以大大提高帘幕的吸声性能,尤其是在低频声段。总之,增加材料厚度、面密度、适度改善粗糙度、背后设置空腔都可以一定程度上提高纺织品材料的吸声隔音性能。
2·5 改善薄纤维层吸声效果
薄纤维层织物单独作为吸声材料其吸声效果较差。除了上述方法之外,下面综述几种改善薄纤维层吸声效果的方法。
2·5·1 双重多孔材料
运用双重多孔材料理论,不同孔隙特征,内部互相连通网络组成的多孔材料吸声性能有所提高。选用多孔纤维织制成纺织吸声隔音材料,纺织品内部孔隙和纤维孔隙是两个互相连通的不同孔隙形态特征的孔隙系统。研究表明,这种多孔结构可以有效提高材料的吸声性能,但是在纺织领域的应用研究尚未见报道。
2·5·2 选用异形截面纤维
截面为三角形、三叶形、十字形,T形等异于圆形的化学纤维被称为异形纤维。异形纤维在纺织领域主要用来产生各种不同的织物风格以及良好的导湿排汗性能。西德巴迪许(Badishe)公司生产的五叶形纤维用来做耐污地毯。有报道三叶形纤维可用来做质地坚牢、富有弹性的簇绒地毯。目前国外在汽车内部已经开始使用一种异形截面金属纤维的吸声材料。国内奥迪、桑塔纳汽车生产厂家也开始采用该种材料做消声器芯的汽车消声器。日本丰田汽车公司联合一家化纤公司研制成功一种声学材料它通过引进改性的异形纤维提高传统汽车装饰布的声学性能。
2·5·3 与金属相结合
提高纺织材料的吸声隔音效果的一种比较有效的方法就是在材料中加进惯性负载,如重金属的粒子铅、铁等。在入射声压一定的条件下,由于金属粒子受声波作用的振动幅度因惯性而减小,最终导致振幅减小。所以声波通过这种纤维材料后声能有很大的降低。
朱明娟等以涤平布与涤纶非织造布为基材采用热喷技术研制成功铅化织物复合新材料。铅由于其原子密度大、柔软、阻尼大等特性在噪声控制领域被视为优良的隔音材料,将其与织物相结合使得复合材料在中高频段的隔音性能明显提高。研究得出结论,不同的含铅量对复合材料隔声量影响不同,含铅量越多,隔声量越大。同时试验研究非织造喷铅基布优于机织物。
赖冬志等以氨纶/棉机织物为基体,采用化学涂镀的方法研制出织物与铁镍合金相结合的新材料。铁镍合金织物复合材料经测试在增重率达到90%时,低频段隔声量平均增加3 dB,高频段隔声量平均增加5 dB。通过控制材料的增重率可以得到所需要隔音量的新材料。
2·5·4 研制高性能纤维复合材料
相关信息 
推荐企业 推荐企业
推荐企业
您所在的位置：
