废弃玉米秸秆的结构特征及其吸声性能

为增加废弃玉米秸秆的回收利用率,分别以长度为1.5、6和10 mm的废弃秸秆颗粒、棉纤维和大麻纤维为增强材料,聚己内酯为基体材料,通过热压成型工艺制备厚度为1.5 cm的吸声复合材料。采用声阻抗传递函数法对复合材料的吸声性能进行测试与对比,并分析其吸声机制。结果表明:1.5 mm长的废弃秸秆所制备复合材料的吸声性能最好,最大吸声系数达到0.71,平均吸声系数为0.50,降噪系数达到了0.51;废弃秸秆纤维素大分子主链上的氧六环结构为声波反复反射、折射提供了基础,较高的线性使得氢键等单键能够自由旋转,增加了声波能量的消耗,且废弃玉米秸秆的结晶度低使得声能易于沿着分子链传播,从而将声能转化为分子链段振动耗散。     

废弃羊毛吸声复合材料的制备及其性能

为解决废弃羊毛再生循环利用问题,开发吸声系数高且吸声频带宽的吸声材料,以废弃羊毛为增强材料,乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）为基体材料,通过热压法制备了废弃羊毛/EVA 吸声复合材料。选用传递函数法分析废弃羊毛/EVA吸声复合材料的热压温度、材料密度、废弃羊毛质量分数、材料厚度、后空气层厚度以及废弃羊毛的排列方式等对吸声系数的影响。结果表明：用最优工艺制备的废弃羊毛/EVA吸声复合材料在低中高频都有优异吸声性能;该材料的吸声性能在中低频区域表现突出,在1 000 Hz处吸声系数达到0.9,材料降噪系数达0.65,平均吸声系数为0.6,即该材料为高效吸声材料;为吸声机制声波入射材料内部激发振动,声能转化为动能及热能,使废弃羊毛/EVA吸声复合材料具有优异吸声性能。     

废弃纤维吸声复合材料的制备及其吸声性能

针对废弃纺织纤维利用率不高的问题,采用共混-热压工艺,以废弃纤维为增强材料,以热塑性聚氨酯为基体材料,制备废弃纤维/聚氨酯复合材料。将废弃纤维/聚氨酯复合材料加工成穿孔板,并与废弃涤纶织物贴合,构成吸声复合材料。重点研究吸声复合材料中穿孔直径、穿孔板厚度、穿孔率及废弃涤纶织物层数四种结构参数对材料吸声性能的影响。结果表明,穿孔直径主要影响吸声材料的吸声系数峰值;穿孔板厚度、穿孔率和废弃涤纶织物的层数主要影响吸声材料的吸声频带范围。     

废弃苎麻纤维吸声复合材料的制备及其性能分析

以废弃苎麻纤维为增强材料,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为基体材料,使用热压工艺制备废弃苎麻纤维/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物吸声阻燃复合材料。设计实验以吸声系数为评测标准,测得最佳的工艺参数为:热压温度125℃,热压压力8 MPa、热压时间25 min、苎麻纤维质量分数45%、材料密度0.204 g/cm~3、材料厚度25 mm、后空气层厚度10 mm。最优工艺条件下,材料的平均吸声系数为0.48,降噪系数为0.50,最高吸声系数可达0.9以上,为废弃苎麻纤维的回收利用提供了新的利用途径,可将其制造成新型吸声材料来治理噪声污染。     

废弃羽毛阻燃吸声复合材料的制备及其性能

针对废弃羽毛利用率不高的问题,以废弃羽毛为原料,制备废弃羽毛阻燃吸声复合材料。用氟钛酸钾和聚磷酸铵为阻燃剂,分别对羽毛和聚乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)进行阻燃处理,采用热压成型工艺,制备废弃羽毛/EVA阻燃吸声复合材料。对废弃羽毛/EVA阻燃吸声复合材料进行吸声性能和阻燃性能的测试。结果表明:当热压温度为90℃,热压压力为8 MPa,热压时间为30 min时,制得的废弃羽毛/EVA阻燃吸声复合材料,其吸声系数可达0.95,极限氧指数为32%,材料具有良好的阻燃性和吸声性能。     

废弃茶叶阻燃吸声复合材料的制备及性能分析

利用废弃茶叶为增强材料,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为基体材料,聚磷酸铵(APP)为阻燃剂,通过热压法制备阻燃型废弃茶叶增强EVA吸声复合材料。以废弃茶叶质量分数、热压压力、热压温度、材料密度、材料厚度为工艺参数,通过单因素试验,以吸声性能为主,阻燃性能为辅,优化最优工艺条件为:废弃茶叶质量分数50%、热压压力10 MPa、热压时间20 min、热压温度130℃、材料密度0.764 3 g/cm~3和材料厚度15 mm。此工艺条件下制得的废弃茶叶/EVA吸声复合材料的最大吸声系数可达0.63,降噪系数可达0.365,平均吸声系数达0.353,极限氧指数32.64%,说明废弃茶叶/EVA吸声复合材料具有优异的吸声性能和阻燃性能。     

废弃花生壳/EVA复合材料的制备及其吸声性能

为废弃花生壳寻找合理的应用途径,以废弃花生壳为增强材料,EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)粉末为基体材料,采用热压法,制备废弃花生壳/EVA吸声复合材料。在热压压力5 MPa,热压温度120℃,热压时间8min条件下,探究废弃花生壳质量分数、材料厚度、材料密度及后空气层厚度对材料吸声性能的影响。结果表明,废弃花生壳质量分数为50%,材料厚度为30mm,密度为0.382g/cm3,后空气层厚度为30mm时,废弃花生壳/EVA复合材料在低中高频率范围内吸声性能优异,最大吸声系数可达到0.92,属于高效吸声材料。     

杨絮纤维/EVA吸声复合材料的制备及吸声性能

为解决废弃杨絮纤维引起的环境污染问题,以杨絮纤维为增强材料、EVA为基体材料,通过热压法制备杨絮纤维/EVA吸声复合材料。通过单因素试验,以传递函数法测得的平均吸声系数和降噪系数为检测指标,并兼顾材料成型效果,确定杨絮纤维/EVA吸声复合材料的最佳工艺参数,即热压温度为105℃、热压时间为20 min、杨絮纤维质量分数为45%。研究发现,当复合材料厚度为1.5 cm、复合材料密度为0.102 g/cm~3、后空气层厚度为10.0 mm时,杨絮纤维/EVA吸声复合材料的平均吸声系数为0.41,降噪系数为0.40,最大吸声系数可达到0.65,吸声性能等级达到Ⅲ级。结合扫描电镜照片,以及不同工艺参数及设计参数下复合材料的吸声特性的分析,得出杨絮纤维/EVA吸声复合材料的吸声机理主要是多孔吸声机理。     

棕榈纤维毡/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)热压复合材料的吸声性能

为缓解当前我国汽车内饰用黄麻吸声复合材料产量缩减的现状,研究了棕榈纤维毡/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)热压复合材料的吸声性能。在分析Johnson-Allard吸声模型后,研究了棕榈纤维毡与PHBV质量比、棕榈纤维毡面密度、棕榈纤维线密度、棕榈纤维毡梯度结构、多孔粉煤灰陶粒等对热压复合材料吸声系数的影响;探讨了优化工艺下棕榈纤维毡/PHBV热压复合材料的结构和性能。结果表明:当棕榈纤维毡与PHBV质量比为40∶60,棕榈纤维线密度为14.5 dtex,棕榈纤维毡梯度结构为143.3/102.5 g/m²时,制备的复合材料的平均吸声系数(200~1 600 Hz)最高,可达到0.53,添加质量分数为5%的多孔粉煤灰陶粒,可将复合材料的平均吸声系数提高到0.66,具有部分替代黄麻制备吸声复合材料的潜力。     

木棉纤维吸声材料的制备及性能

木棉纤维具有薄壁和大中空的独特结构,其吸声性能良好。以木棉纤维为增强材料,EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)粉末为基体材料,采用热压法制备木棉纤维/EVA吸声复合材料。重点研究了木棉纤维/EVA复合材料的吸声系数与材料密度、热压温度、热压时间、木棉纤维质量分数、材料厚度和后空气层厚度的关系。结果表明,在材料密度0.101 g/cm~3、热压温度110℃、热压时间10 min、木棉质量分数40%、材料厚度2 cm、后空气层厚度4 cm时,木棉纤维/EVA吸声复合材料的平均吸声系数为0.46。该材料在低中高频都有优异的吸声性能,吸声频带较宽。     

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。     

Research on sound absorption properties of multilayer structural material based on discarded polyester fiber

Thermoplastic polyurethane was reinforced with discarded polyester fiber to develop excellent mechanical properties of fiberboard composites, by hot pressing and mixing method. The fiberboard was drilled and made as a perforated plate, which was then coupled with polyester fabric; so a multiple layer structural material with good sound absorption function was achieved. Sound absorption properties were studied by changing holes diameter, air cavity depth, and perforation ratio. Theoretical absorption coefficient was obtained through building analytical model and massive theoretical calculation. It was found that it has good agreement with the experimental results. Hence, the analytical model could be adopted to predict the sound absorption coefficient of multilayer structural composites.     

车用PET/PP分散复合熔喷吸音材料的研究

本文采用分散复合融喷技术分别制得了PET/PP分散复合熔喷材料和羽毛/PP分散复合熔喷非织造材,研究了材料厚度、面密度、熔喷纤维平均直径对其吸引系数的影响,结果表明：吸声系数随着厚度的增加而增加;面密度对吸声系数影响较小,随着面密度的增加,样品的吸声系数也有所增加,但增幅较小;熔喷纤维平均直径在1.7~2.4μm内变化时对吸音系数无显著影响。另外,本文还进一步选用3M公司吸音产品和传统废纺毡吸引材料,对比分析了4种材料的吸音性能,结果表明：PET/PP分散复合熔喷吸音材料的吸音性能接近3M公司产品,而且其吸音性能优于传统车用废纺毡吸音材料及羽毛/PP分散复合熔喷非织造材料。     

双层复合非织造材料基吸声体吸声性能研究

以熔喷丙纶非织造材料和玻璃纤维水刺非织造材料为受声面和背衬层,通过热粘合方式制成双层复合非织造材料基吸声体。通过分析吸声体受声面和背衬层非织造材料的厚度、面密度、孔径、孔隙率等结构参数与复合吸声体的吸声系数之间的关系,探讨各层非织造材料结构参数对复合吸声体吸声性能的影响。实验结果表明,随着熔喷丙纶非织造材料和玻璃纤维水刺非织造材料厚度和面密度的增加,吸声体中高频段吸声系数显著提高;受声面和背衬层的孔径尺寸和孔隙率的变化对双层复合非织造材料基吸声体的吸声性能影响较为显著。     

废弃羽毛的结构特征及其吸声性能

为对废弃羽毛资源进行合理化利用,借助多功能纤维投影仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪分析了羽毛的大分子结构、聚集态结构及其形态结构,探究了羽毛结构与其吸声性能之间的关系。采用声阻抗传递函数法对羽毛及其他几种可用于吸声领域的纤维集合体进行吸声性能测试及对比。结果表明:几种纤维集合体吸声性能排序为废弃羽毛、木棉纤维、羊毛、大麻纤维、涤纶;在整个测试频率范围内废弃羽毛的吸声性能随纤维集合体密度的增加而提高,且纤维集合体最大吸声系数对应的吸声频率随纤维集合体密度的增加逐渐降低;废弃羽毛纤维具有优良的吸声性能,在吸声领域具有很高的应用价值。     

多层复合吸声结构的制备与性能研究

将穿孔板与氯化聚乙烯/七孔涤纶纤维复合材料进行复合制备了一系列的无后部空腔层的多层复合吸声结构。采用SW230驻波管运用传递函数法测试了复合吸声结构的吸声性能,分析了不同组合层数、组合方式、复合材料厚度以及穿孔板的孔隙率对吸声性能的影响。研究结果表明：在双层复合结构中,当穿孔板为测试面时,其吸声性能呈现多孔材料的特性;而测试面为复合材料时,吸声结构具有膜空腔共振的特性;当穿孔板层数超过二层时,复合吸声结构能将多孔材料吸声机理和共振吸声机理进行有机结合从而拓宽了其的吸声频域。是一种具有工程应用潜力的吸声结构。     

Sound absorption properties of composite structure with activated carbon fiber felts

This paper is intended to study the influence of different factors on the sound absorption properties of composite structure with activated carbon fiber felts. Activated carbon fiber felts made from viscose fiber mats were prepared and later combined with perforated panels to form four different composite sound absorption structures. Based on the transfer function method, the impedance tube was used to test the sound absorption coefficients of composite structure in an acoustic range of 80–6300?Hz frequencies. Analysis was made to discuss the influence of such factors on the sound absorption properties as the position of activated carbon fiber felts, thickness, and air space. The results demonstrated that the composite structure displayed different sound absorption properties at different frequencies. Perforated panels played the dominant role in sound absorption by the occurrence of resonance at 80–3500?Hz frequencies, while porous materials contributed the most at 3500–6300?Hz frequencies. At 80–3500?Hz frequencies, the best performance could be observed in the third type of composite structure with changes in the position of activated carbon fiber; the first resonance frequency of the first type of composite structure and perforated panel structure was basically the same, and that of the remaining three types significantly shifted towards the low frequencies with the same scale. In smaller thickness range, with the increase in the thickness of activated carbon fiber felts, sound absorption coefficients of the first and second types of composite structure increased, the first resonance frequency of the first type showing no apparent shift towards the low frequencies compared with what was shown in the second type; but when the thickness arrived at 15.6?mm, sound absorption properties of the composite structure had similar traits to that performed by porous materials in an acoustic range of 80–6300?Hz frequencies. With the increase in the distance of air space, sound absorption properties were improving at 80–650?Hz frequencies but decreasing at 650–3500?Hz frequencies, the first resonance frequency moving towards the low frequencies. At 3500–6300?Hz frequencies, as the position of activated carbon fiber felts and the distance of air space varied, sound absorption coefficients were basically unchanged; while as thickness increased, sound absorption coefficients improved.