非织造布的结构特征与其吸声性能研究

测试了不同非织造布的透气性能和吸声性能,并对几种吸声理论进行了对比分析。测试数据说明:非织造布的透气性不只是简单地与孔隙率成正比,还与其他一些复杂的不易测量的参数有关;非织造布在测试频段的吸声曲线随背面空气层的增厚而向低频域移动;材料的孔洞特征,特别是平均孔径是影响共振吸收峰频率的主要参数。     

非织造布的分形特征及与透通性的比较

本文通过基于Visual basic的非织造布计盒维数的测定,发现非织造布的分形特征,并通过实验研究了非织造布透通性与分形维数的关系,得出对同一类型的非织造布,孔隙分形维数越高,其透通性越好的结论。     

利用分形理论和模拟技术求解非织造布孔隙分形维数的新方法

利用数字图像技术获得非织造布表面形态的二值图像,根据分形理论用S ierp insk i地毯法求得孔隙的面积分形维数Df;用计算机模拟纵向毛细管通道,并用计盒法求得弯曲分形维数DT。孔隙分形维数的求解为研究非织造布的结构和性能提供了有效而可靠的方法。     

非织造材料孔隙结构的定量表述

利用计算机图像处理技术,提取了孔隙尺寸、孔隙形状和纤维取向分布等直观表达非织造纤维材料结 构的参数;利用新的几何学———分形几何,对非织造纤维材料的孔径分布情况进行分析,获得孔径分 布分形维数。在此基础上研究纤维网单位面积质量和特征长度对纤维网结构的影响,以及孔径分布 分形维数与通透性能之间的关系。     

羊毛及其混合纤维非织造材料的吸声性能

为优化羊毛非织造材料的吸声性能,以羊毛、毛/涤、毛/麻3种纤维制备非织造材料。通过阻抗管对3种非织造材料的吸声性能进行测试,分析了声波频率在250-6 300 Hz范围内,材料的纤维种类、厚度和空腔深度对其吸声性能的影响。结果表明,3种样品的平均吸声系数均大于0.2,纯毛非织造材料的吸声性能略好于毛/涤材料与毛/麻非织造材料;通过增加材料厚度或设置空腔的方式均可提高材料全频段（尤其中低频段）的吸声性能,其中厚度对材料吸声系数的影响程度更大;从环保、材料价格、便于施工等方面考虑,以厚度为6 mm的毛/麻非织造材料作为吸声材料,并设置6 mm的空腔, 即可达到较为优异的低频吸声性能。     

针刺非织造布与机织物复合材料的吸声性能研究

研究针刺非织造布与机织物复合材料的吸声性能。以3种涤纶针刺非织造布和1种机织物为试样,测试了各试样的厚度和容重,并计算了非织造布的孔隙率;采用驻波法测试各复合材料的吸声系数;探讨了复合方式、非织造布容重、非织造布厚度对复合材料吸声性能的影响;对比分析了性能较好的复合材料与玻纤吸声板的吸声性能。结果表明:以机织物为表面层、针刺非织造布为后背层的复合材料吸声效果较好,对不同频率有不同吸声性能,吸声性能优于玻纤吸声板。认为:以机织物为表面层、针刺非织造布为后背层的复合材料适用于室内装潢、汽车及高铁等中的吸声内饰。     

中空涤纶增强橡胶基复合材料层合非织造布的吸声性能

为改进氢化羧基丁腈橡胶（HXNBR）/单孔中空涤纶短纤复合材料（HF）在中低频的吸声性能,将厚度为1 mm、质量比为70/30制取的HF与厚度为3mm、面密度为300g/ m²的针刺单孔中空涤纶短纤非织造布（NPH）层合制取了双层材料 HF-NPH、三层材料 HF-NPH-HF 和 NPH-HF-NPH。研究认为：双层材料以HF为入射面可有效改进材料在中低频的吸声性能,吸声系数在 750Hz 处达到峰值 0.761,吸声系数大于 0.2 的有效频域为550~1700Hz,但在 1700Hz 以上中高频吸声性能 差;三层材料则在中低频吸声性能优异的同时中高频吸声性能也较好,吸声系数大于 0.2 的有效频域均为 450~2500Hz,在此范围内平均吸声系数均大于0.56,但总体上NPH-HF-NPH吸声性能更优。     

大麻纤维的吸声性能研究

为比较大麻纤维的吸声性能,采用驻波比法测试了大麻、羊毛和棉纤维在中、低频段下的吸声系数,研究了纤维层厚度、容重、后背空腔和孔隙率对吸声系数的影响。结果表明,增加大麻纤维层厚度、容重、后背空腔尺寸,均可提高大麻纤维在中、低频段的吸声系数。纤维层厚度增加,共振吸收频率向低频方向移动;容重增加,吸声系数开始时增加比较明显,随后增幅趋缓;孔隙率增加,大麻纤维吸声系数逐渐增大。当容重、厚度相同时,大麻纤维的吸声性能要比羊毛和棉纤维的吸声性能差。     

分层复合水刺/热风非织造材料的吸声性能研究

以水刺非织造材料、热熔纤网和热风非织造材料为原料,分层叠加,置于烘箱中热风加热,制得两层和三层复合非织造材料。对分层非织造材料的厚度、透气性、孔隙率以及吸声性能等进行测试,探讨各因素对材料吸声性能的影响。测试结果显示:随着非织造材料厚度增加,同一声波频率的吸声系数提高;单层非织造材料的吸声系数随声音频率的增大而提高;双层复合材料吸声系数随着热风非织造材料面密度增加而提高,最高吸声系数向低频段偏移,吸声频段拓宽,吸声系数随着频率增加呈先上升再下降的趋势;双层分层吸声材料选择孔隙率梯度从受声面开始由低到高排列,三层复合材料的孔隙率按照低—高—低排列,可获得较好的吸声效果。     

针刺中空短纤非织造布层合涤纶增强橡胶基材料的吸声性能

测试分析了针刺中空短纤非织造布与四孔中空涤纶短纤增强氢化羧基丁腈橡胶基材料(HF材料)层合的双层和三层材料的吸声性能.结果表明:双层材料以非织造布为入射面时,呈现多孔吸声材料特性,整体吸声性能相比单一材料有所提升;以HF材料为入射面时,双层材料在中低频域的吸声性能显著改善,但中高频域的吸声性能下降.三层材料整体吸声性能...     

Study on the effects of denier and shapes of polyester fibres on acoustic performance of needle-punched nonwovens with air-gap: comparison of artificial neural network and regression modelling approaches to predict the sound absorption coefficient of nonwovens

In this article, a comparative analysis of artificial neural network (ANN) and regression modelling approaches has been carried out to predict the sound absorption coefficient (SAC) of nonwovens plus air-gap at wide range of frequencies (50–6300?Hz). Needle-punched nonwoven fabrics were produced with different denier and cross-sectional shapes of polyester fibres to study their combined effect on acoustic performance of nonwovens. The surface area of fibres, specific airflow resistance and mean flow pore size of nonwovens were analysed to explain their sound absorption behaviour. Finer fibre nonwovens perform better than the coarser fibre nonwoven as sound absorber. The effective surface areas of fibres in the nonwoven structure greatly affects the SAC. Finer fibres will get aligned easily in z-direction compared to coarser fibres, facilitating formation of more tortuous channels in the fabric structure contributing damping of sound waves. It has been observed that ANN model predicts the SAC with high degree of accuracy than the regression model. The ranking of input parameters in predicting SAC of nonwovens was analysed. Both the models ranked frequency of sound is the major determinant for predicting SAC followed by specific airflow resistance of nonwoven fabric.     

基于BP神经网络的非织造材料基复合吸声体吸声系数预测

以涤纶针刺非织造材料和聚丙烯熔喷非织造材料为研究对象,通过实验获得其物理结构参数,并将复合前后非织造材料厚度、面密度、孔隙率和孔径作为BP神经网络的输入项,用于预测吸声体的平均吸声系数,同时通过调节输入神经元个数、传递函数和隐含层个数构建了最佳的BP神经网络预测模型。对非织造材料基复合吸声体的吸声性能进行预测,并与测试结果进行了对比。结果表明,运用BP神经网络可以建立较理想的适用于复合吸声体平均吸声系数预测的模型。     

针刺非织造材料形态与组合结构对材料吸声性能的影响

利用驻波管测试方法研究了几种不同厚度、不同密度和两种不同类型的纤维材料及其组合结构的吸声性能。研究结果表明,材料厚度的单因子条件与材料的吸声系数呈正线性相关;随着材料体积密度的增加,中低频声波的吸声系数提高,而高频声波的吸声系数呈现先提高后降低的趋势;材料的组合结构对材料的吸声性能影响很大,由中空纤维制成的低密度非织造材料与高密度非织造材料组合,并将高密度非织造材料置于表面,该组合方式的材料其吸声性能明显优于其他几种组合方式的材料。     

梯度结构活性碳纤维毡吸声性能分析

为研究梯度结构活性碳纤维毡的吸声性能,选取5种不同密度的粘胶基活性碳纤维毡,两两组合构成梯度结构,借助阻抗管在250~6 300 Hz频率声波范围内,对梯度结构活性碳纤维毡法向入射吸声系数进行测试,分析梯度方向、密度、结构对吸声性能的影响。结果表明:总密度相同的情况下,在低频段单一结构活性碳纤维毡吸声性能比正梯度结构好,但比倒梯度结构差,而在高频段单一结构吸声性能比正梯度结构差,但比倒梯度结构好;总密度不同的情况下,在低频段随着梯度结构总密度的增加,其吸声系数增加,而在高频段随着梯度结构第1层密度的增加,其吸声系数减小;随着活性碳纤维毡第1层密度的增加,第一共振频率向低频移动,随着总密度的增加,第一共振吸声系数增加。     

黏合剂涂层对水刺非织造布结构及力学性能的影响

通过性能测试,研究了不同黏合剂涂层量对水刺非织造布的表观结构、孔径分布、厚度、透气性以及力学性能等方面的影响。结果表明,随着水刺非织造布上黏合剂涂层量的增加,非织造布的纤维缠结趋于紧密,孔径变小且分布均匀,拉伸强力提高,伸长率降低;当涂层水刺非织造布中黏合剂的质量分数在10%～20%之间时,非织造布的孔径分布最均匀,厚度较小,透气性较大;当涂层水刺非织造布中黏合剂的质量分数在20%～40%之间时,非织造布的拉伸强力和伸长率最佳。     

Investigation on sound absorption properties of aerogel/polymer nonwovens

This paper presents an investigation on sound absorption performance of aerogel/polymer nonwoven fabrics. Polyester/polyethylene nonwovens embedded with hydrophobic amorphous silica aerogel were chosen for sound absorption measurements. The sound absorption coefficient (SAC) of single and laminated layers of aerogel nonwovens blankets was tested by Brüel and Kjær impedance tube, the noise reduction coefficient (NRC) was used for numerical analysis. A sound absorption index was developed to analyze the effect of aerogel content on sound absorption ability. The effect of air-back cavities on SAC of single-layer aerogel/polymer nonwoven fabrics was investigated. The results show that there is a decrease in SAC with the increase of aerogel content. It is observed that the NRC linearly increased with the increase of layers for all the samples. It was also found that the air-back cavities result in resonance phenomenon, as the increase in thickness of air-back cavities the peak values of SAC shift toward lower frequencies.