Таблица звукопоглощения материалов: Коэффициенты звукопоглощения
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Поиск на сайте DPVA Поставщики оборудования Полезные ссылки О проекте Обратная связь Ответы на вопросы. Оглавление
| Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация/ / Физический справочник / / Звук. Ультразвук. Акустика. Поделиться:
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Коды баннеров проекта DPVA.ru Консультации и техническая | Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
/ / Коэффициенты звукопоглощения. Затухание звука в средах. / / Коэффициенты звукопоглощения материалов, предметов, людей, драпировок, различных типов волокнистой теплоизоляции в зависимости от частоты звука.
5 см
Введите свой запрос:
| |||||||||||||||||||||||||||||||
Поиск на сайте DPVA Поставщики оборудования Полезные ссылки О проекте Обратная связь Ответы на вопросы. Оглавление
| Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация/ / Физический справочник / / Звук. Ультразвук. Акустика./ / Коэффициенты звукопоглощения. Поделиться:
Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос: | ||||||||||||||||||||||||||||||
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. | |||||||||||||||||||||||||||||||
Коды баннеров проекта DPVA.ru Консультации и техническая | Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator | ||||||||||||||||||||||||||||||
Затухание звука в средах. / / Коэффициенты звукопоглощения различных материалов при 1000 Гц.
Введите свой запрос:Сравнение звукопоглощающих свойств звукопоглотителей из макулатуры и гофрокартона :: Биоресурсы
Чанлерт П., Джинтара А. и Манома В. (2022). « Сравнение звукопоглощающих свойств звукопоглощающих материалов, изготовленных из использованной копировальной бумаги и гофрированного картона «, BioResources 17(4), 5612-5621.
Аннотация
В связи с растущим спросом на экологически чистые и недорогие звукопоглотители в этом исследовании изучались композиты, изготовленные из переработанной бумажной массы и мочевиноформальдегидного клея. Варьируя содержание целлюлозы, были изготовлены пять образцов из использованной копировальной бумаги и пять образцов из использованного гофрированного картона. Для одного и того же типа пористого поглотителя тот, у которого более низкая объемная плотность, имеет более высокую общую пористость, что приводит к более высокому спектру коэффициента звукопоглощения (SAC).
По звукопоглощающим характеристикам композиционные материалы из копировальной бумаги с насыпной плотностью менее 442,4 кг/м3 и композиты из гофрированного картона с плотностью менее 474,8 кг/м3 могут быть альтернативой коммерческому пенополиуретану той же толщины. Коэффициент шумоподавления (NRC), а также средний SAC всех композитов из гофрированного картона на средних (αM) и высоких (αH) частотах были выше, чем у композитов из копировальной бумаги. Однако средний SAC на низкой частоте (αL) явно не отличался для копировальной бумаги и композиционных материалов из гофрированного картона. В заключение следует отметить, что композиты из гофрированного картона являются лучшими кандидатами в качестве звукопоглощающих материалов, чем композиты из копировальной бумаги с тем же содержанием целлюлозы.
Скачать PDF
Статья полностью
Сравнение звукопоглощающих свойств звукопоглотителей из использованной копировальной бумаги и гофрокартона
Пуринторн Чанлерт*, Анита Джинтара и Випарат Манома
В связи с растущим спросом на экологически чистые и недорогие звукопоглотители в этом исследовании изучались композиты, изготовленные из переработанной бумажной массы и мочевиноформальдегидного клея.
Варьируя содержание целлюлозы, были изготовлены пять образцов из использованной копировальной бумаги и пять образцов из использованного гофрированного картона. Для одного и того же типа пористого поглотителя тот, у которого более низкая объемная плотность, имеет более высокую общую пористость, что приводит к более высокому спектру коэффициента звукопоглощения (SAC). Звукопоглощающие характеристики композитов копировальной бумаги с насыпной плотностью менее 442,4 кг/м 3 и композиты из гофрированного картона с плотностью менее 474,8 кг/м 3 могут быть альтернативой коммерческому пенополиуретану той же толщины. Коэффициент шумоподавления (NRC), а также средний SAC всех гофрокомпозитов на средних ( α M ) и высоких ( α H ) частотах были выше, чем у композитов копировальной бумаги. Однако среднее значение SAC при низкой частоте ( α L ) не отличалось явно для композитов из копировальной бумаги и гофрированного картона.
В заключение следует отметить, что композиты из гофрированного картона являются лучшими кандидатами в качестве звукопоглощающих материалов, чем композиты из копировальной бумаги с тем же содержанием целлюлозы.
DOI: 10.15376/biores.17.4.5612-5621
Ключевые слова: Вторичное сырье; Гофрокартон; Копировальная бумага; Звукопоглощение
Контактная информация: Факультет науки и технологии Университета Сонгкхла Раджабхат, Муанг, Сонгкхла
Таиланд; * Автор, ответственный за переписку: [email protected]
ГРАФИЧЕСКАЯ РЕЗЮМЕ
ВВЕДЕНИЕ
В течение нескольких десятилетий шум был формой загрязнения, вызывающей беспокойство у обычных домохозяйств, особенно в городских районах. Звукопоглощающие материалы были внедрены в строительной отрасли для снижения нежелательного отвлекающего шума в окружающей среде. Минеральная вата, стекловата и другие полимерные пенопласты на нефтяной основе являются типами строительных материалов, обычно используемых в качестве звукопоглотителей благодаря их способности поглощать окружающий шум (Асо и Киношита 19).
65; Урис и др. 1999 г.). Однако, поскольку большинство из них являются чисто синтетическими и получены в нефтяной промышленности, они значительно дороги и способствуют неблагоприятному воздействию на окружающую среду, например, глобальному потеплению. Кроме того, из-за исключительно длительного срока хранения и сложности сжигания эти синтетические звукопоглотители создают проблемы для устойчивого контроля над отходами. Исследователи были привлечены к изучению экологически чистых звукопоглощающих материалов, таких как переработанные материалы, полученные из побочных продуктов сельского хозяйства или бытовых отходов (Ян 9).0004 и др. 2003 г.; Парк и др. 2020). Большинство таких звукопоглощающих материалов недороги, а некоторые из них биоразлагаемы. Использование таких материалов может сократить использование синтетических звукопоглотителей и уменьшить количество отходов, которые будут вывозиться на свалки или сжигаться.
Табан и др. . (2021) изучали звукопоглощение акустических панелей, изготовленных из отходов финиковой пальмы.
На уровнях высоких частот выше 2000 Гц материалы толщиной 55 мм и плотностью 175 кг/м 3 продемонстрировал коэффициент звукопоглощения при случайном попадании (SAC R ) примерно от 0,90 до 0,95. Raj и др. исследовали звукопоглощающие способности переработанной джинсовой ткани и джутового волокна. (2020). Джинсовая дровяная ткань с толщиной образца 70 мм и плотностью 45 кг/м 3 показала более высокий коэффициент шумоподавления (NRC), чем коммерческая стекловата, в то время как джутовое волокно той же толщины и плотности имело несколько более низкое значение NRC. чем коммерческая стекловата.
Независимо от источника, волокно необходимо для изготовления бумаги. Древесина является основным и исходным источником целлюлозного волокна, используемого в бумажной промышленности (Małachowska и др. . 2020). Сначала древесная щепа перерабатывается в целлюлозу, представляющую собой лигноцеллюлозный волокнистый материал. Процесс варки целлюлозы осуществляется химическим или механическим способом.
После процесса варки часть целлюлозы готова для производства небеленой бумаги. Однако часть целлюлозы подвергается отбеливанию. В целом бумага, изготовленная из беленой целлюлозы, имеет меньшую прочность, чем бумага, изготовленная из небеленой целлюлозы. Прочность и долговечность бумаги также зависят от других факторов, таких как тип древесины, химические вещества, используемые в процессе, плотность бумаги и другие. Поскольку бумага, изготовленная из первичной целлюлозы, значительно дороже, менее дорогая переработанная бумага привлекательна для некоторых пользователей.
В 2018 году в США было образовано 67 390 000 коротких тонн бумажных отходов. Из этих отходов 45 970 000 тонн было переработано, 4 200 000 тонн было сожжено для получения энергии, а 17 220 000 тонн было захоронено (Агентство по охране окружающей среды США, 2018 г.). В 2020 году в Соединенном Королевстве (Великобритания) было образовано 5 533 000 метрических тонн отходов бумажной упаковки. Только 3 628 000 тонн (65,6%) были восстановлены и переработаны (Министерство окружающей среды, продовольствия и сельского хозяйства Соединенного Королевства, 2021 г.
). Согласно этой статистике, до сих пор остается много макулатуры, которая не перерабатывается.
В этом исследовании переработанная целлюлоза из гофрированного картона и многоцелевой копировальной бумаги была превращена в звукопоглощающие материалы. Спектр коэффициента нормального падающего звука (КПЗ), КСР, средний КПЗ на низких ( α L ), средних ( α M ) и высоких ( α H ) частотах Оба типа акустических материалов были исследованы и сравнены с коммерческим акустическим пенополиуретаном (ПУ). Целью данного исследования было выяснить, какой тип бумаги больше подходит для изготовления звукопоглощающих материалов. Изменяя содержание целлюлозы, изучали изменения характеристик звукопоглощения.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ
Подготовка звукопоглощающих материалов
Звукопоглощающие материалы были изготовлены в двух комплектах. Первый набор был изготовлен из бывшей в употреблении многоцелевой копировальной бумаги из офиса факультета науки и технологии Университета Сонгкхла Раджабхат, Таиланд (80 г/м2; Idea Work Co.
, Бангкок, Таиланд). Второй комплект был изготовлен из гофрированного картона, полученного из обычных упаковочных коробок (Thailand Post Co., Бангкок, Таиланд). Оба набора образцов были превращены в круглый образец с фиксированными размерами диаметром 28,6 мм и толщиной 40 мм, которые подходили для измерения SAC при нормальном падении с использованием цилиндрической трубки импеданса.
Использованная копировальная бумага была разорвана на мелкие кусочки и выдержана в 10% растворе гидроксида натрия (NaOH) в течение 1 часа. Бумаги промывали водой до тех пор, пока раствор NaOH не вымывался, и сушили на солнце до удаления остаточной влаги, что обычно занимало 2 солнечных дня. 50 г высушенных кусочков бумаги измельчали в течение 2 минут для получения бумажной массы с помощью домашнего блендера с мешалкой (E-14, Sharp, Япония, 400 Вт, 220 В, 50 Гц). Скорость двигателя блендера находится в диапазоне от 10 000 до 15 000 об/мин. Лопасть мешалки должна быть острой. Высушенную пульпу смешивали с мочевиноформальдегидным клеем (Bosny Co.
, Лондон, Великобритания) в массовом соотношении 5, 6, 7, 8 и 9.частей целлюлозы и 6 частей высушенной клеевой массы, как указано в таблице 1. Смесь помещали в круглую форму из нержавеющей стали с размерами диаметра 28,6 мм и толщиной 40 мм. Смесь в форме помещали в конвекционную печь при 90°С на 2 часа, охлаждали и затем вынимали из формы. Процесс изготовления звукопоглотителей из использованного гофрированного картона был аналогичен копировальной бумаге. Поскольку гофрированный картон был прочнее копировальной бумаги, время процесса шлифовки было увеличено примерно до 3 минут. Наконец, было приготовлено 10 рецептур образцов. Информация об образце, включая объемную плотность и общую пористость, была измерена и оценена (таблица 1).
Рис. 1. а) Схема цилиндрической двухмикрофонной импедансной трубки и б) изображение установки импедансной трубки, использованной при измерении
Измерение SAC
Уровень SAC при нормальном падении был измерен с использованием метода импедансной трубки с двумя микрофонами.
Конструкция импедансной трубки была выполнена в соответствии со стандартами ASTM E1050 (1990 г.) и ISO 10534-2 (1994 г.). Диаметр и длина импедансной трубки составляли 28,6 мм и 1000 мм соответственно. Образец помещался в держатель образца на конце трубки рядом с микрофонными каналами, а динамик располагался на другом конце. Микрофоны ¼ дюйма лабораторного класса (GRAS 40PP; GRAS Sound & Vibration, Skovlytoften, Дания) герметизировали и помещали в держатели микрофонов. Звуковые сигналы поступали на компьютер через устройство сбора данных, оптимизированное для акустических измерений (NI-9).230; National Instruments, Остин, Техас, США). Нормальный инцидент SAC был оценен с использованием уравнения. 1,
(1)
где SAC — коэффициент нормального падающего звука, H 12 — передаточная функция звуковых сигналов от микрофона-1 и микрофона-2, j — мнимое число — волновое число звука ( частотная зависимость), с — смещение между Mic-1 и Mic-2, а x 1 — смещение между Mic-1 и образцом.
Сбор и интерпретация данных выполнялись с использованием модуля сбора данных Python.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Звукопоглотители из копировальной бумаги имеют два отдельных цвета. Белый был цветом копировальной бумаги, а коричневый — цветом карбамидоформальдегидного клея. Добавление копировальной бумаги сделало образец более белым по цвету. Образцы, изготовленные из использованной копировальной бумаги, имели среднюю толщину 39,2 ± 0,9 мм, а образцы из гофрокартона имели среднюю толщину 39,4 ± 0,9 мм. Средний диаметр всех образцов составлял 28,6 ± 0,1 мм, что позволяло поместиться внутри держателя образца импедансной трубки. В этом исследовании в качестве эталона использовались материалы на нефтехимической основе, в том числе имеющиеся в продаже пенополиуретаны, которые разработаны специально для целей поглощения шума. Панель была вырезана в круглую форму с тем же диаметром и толщиной, что и образцы.
Рис. 2. Изображения a) коммерческой панели из пенополиуретана, b) образцов копировальной бумаги и c) образцов гофрированного картона
Рис.
3. Изображения, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) a) CP#2 и b) CB#2
Информация об образце, включая объемную плотность, была измерена и представлена в таблице 1. Название образца «CP (копировальная бумага)» и «CB (гофрокартон)» № 1, № 2, № 3, № 4 и № 5, представляют собой образцы с соотношением массы целлюлозы и клея 5:6, 6:6, 7:6, 8:6 и 9:6 соответственно.
Общая пористость, открытая пористость и закрытая пористость представляют собой объем всех, открытых и закрытых пор на объем образца, соответственно, где Общая пористость может быть оценена из , где и — объемная плотность образца и волокнистого вещества, соответственно. В этом исследовании плотность древесного материала считалась однородной со значением 1540 кг/м 3 (Dunlap 1914), в то время как для полиуретанового материала она составляла около 1100 кг/м 3 (Baser and Khakhar 19).94). Предполагаемая общая пористость каждого образца показана в таблице 1.
Для одного и того же типа пористых поглотителей тот, у которого более высокая открытая пористость, как правило, обладает более высокой звукопоглощающей способностью (Allard and Atalla 2009).
Таблица 1. Образец информации
Содержание пульпы напрямую влияет на объемную плотность и общую пористость образца. При фиксированных размерах образец с более высоким содержанием целлюлозы будет иметь более высокую объемную плотность и более низкую пористость. Образец CP#5 имел самое высокое содержание целлюлозы, что обусловило самую высокую объемную плотность и самую низкую общую пористость (570,6 кг/м 9 ).0024 3 и 0,63 соответственно) среди образцов копировальной бумаги. Соответственно, она была такой же для CB#5 (557,6 кг/м 3 и 0,64 соответственно) образцов гофрокартона. Согласно табл. 1, образцы, изготовленные из копировальной бумаги, имели несколько большую насыпную плотность и меньшую общую пористость, чем образцы из гофрокартона с той же долей целлюлозы.
Согласно рис. 4 и 5, CP#1 и CB#1 имели самые высокие спектры SAC среди всех образцов копировальной бумаги и гофрокартона, соответственно, с наибольшей общей пористостью. Согласно СЭМ-изображениям двух типов образцов с одинаковым содержанием целлюлозы (рис. 2), в образце гофрированного картона было больше открытых пор, чем в копировальной бумаге. Кроме того, волокнистый звукопоглотитель с меньшим диаметром волокна увеличивает сопротивление воздушному потоку (Carman 1935). В целом звукопоглотители с большим удельным сопротивлением воздушному потоку дают более низкие спектры SAC (Allard and Atalla 2009). Меньшие диаметры волокна могут увеличить вероятность закрытых пор, что приведет к увеличению удельного сопротивления воздушному потоку. Из-за меньшего диаметра волокна спектры SAC композитов копировальной бумаги () были ниже, чем у гофрированного картона () с тем же содержанием целлюлозы.
NRC — это рейтинговая система, обычно используемая в коммерческих продуктах для описания эффективности звукопоглощения в диапазоне частот обычного человеческого разговора.
NRC представляет собой среднее значение SAC на частотах 250, 500, 1000 и 2000 Гц. В соответствии со стандартом ISO 354 (2003) значение NRC сообщается с разрешением 0,05.
Рис. 4 . Спектры SAC для а) коммерческого акустического пенополиуретана, б) КП № 1, в) КП № 2, г) КП № 3, д) КП № 4 и е) образцов КП № 5
Рис. 5. Спектры SAC а) коммерческого акустического пенополиуретана, б) ТУ №1, в) ТУ №2, г) ТУ №3, д) ТУ №4 и е) ТУ №5.
Диапазоны низких, средних и высоких частот определены в соответствии со стандартом ISO 11654 (1997). Для среднего звукопоглощения на низких частотах ( α L ), его можно определить по среднему значению SAC на частотах октавной полосы от 100 до 400 Гц (100, 125, 200, 315 и 400 Гц). Соответственно среднее звукопоглощение на средних ( α M ) и высоких ( α H ) частотах можно оценить по среднему коэффициенту поглощения звука в октавных полосах частот от 500 до 1600 Гц (500, 630, 800).
, 1000, 1250 и 1600 Гц) и от 2000 до 5000 Гц (2000, 2500, 3150, 4000 и 5000 Гц) соответственно.
Таблица 2. NRC и средние коэффициенты звукопоглощения на низких ( α L ), средних ( α M ) и высоких ( α 0 H ) частотах
Рис. 6. NRC и средние значения SAC на низких ( α L ), средних ( α M ) , и высоких ( α H 5 ) частотах а H 9 00305 ) копировальная бумага и б) образцы гофрированного картона Согласно рис. 4, образец CP#1 имел самый высокий спектр SAC среди образцов копировальной бумаги. Его спектр был немного ниже, чем у пенополиуретана, хотя его NRC был выше. NRC для образцов CP № 2 – № 5 были одинаковыми, поскольку они составляли от 0,25 до 0,30, что было ниже, чем у пенополиуретана. Для SAC при низкой частоте все образцы копировальной бумаги имели более высокие значения α L , чем пенополиуретан. Образцы CB № 1, № 2 и № 3 имели более высокие значения NRC, чем пенополиуретан. Как видно на рис. 6, образцы из гофрированного картона явно продемонстрировали превосходную звукопоглощающую способность по сравнению с образцами из копировальной бумаги. Средние значения NRC, α M и α H образцов гофрокартона составили 0,45 ± 0,15, 0,52 ± 0,21 и 0,65 ± 0,14 соответственно. Они были заметно выше, чем у копировальной бумаги (0,32 ± 0,10, 0,31 ± 0,14 и 0,46 ± 0,11 соответственно). Тем не менее, разница в их средних 9 была небольшой.0004 α 
В диапазоне средних частот значение α M CP#1 составило 0,55, что заметно выше, чем у пенополиуретана (0,40). CP # 2 — образцы № 5 имели в среднем α M значения 0,25 ± 0,03, что ниже, чем у пенополиуретана. В диапазоне высоких частот образец CP#1 имел α H намного выше, чем другие образцы копировальной бумаги. Образцы КП № 2 – № 5 имели аналогичные значения α H 0,41 ± 0,02. Образцы CP № 2 – № 5 продемонстрировали значительно более низкие значения α H , чем пенополиуретан. В целом можно сделать вывод, что образец CP#1, имеющий наименьшую плотность и наибольшую общую пористость среди образцов копировальной бумаги, демонстрирует значительно более высокую звукопоглощающую способность, чем другие образцы с более высоким содержанием целлюлозы, и может служить альтернативой звукопоглотителю. пенополиуретан.
При низкой частоте образец CB#1 имел самое низкое значение α L среди образцов гофрированного картона, в то время как для пенополиуретана оно было выше, чем α L . С другой стороны, образец CB#3 имел самое высокое значение α L (0,33) среди образцов гофрированного картона. При средней частоте образцы CB#1, #2 и #3 имели более высокие значения α M , чем пенополиуретан, как видно на рис.6. Образец CB # 2 имел самые высокие α M (0,77), в то время как образец CB#5 имел самое низкое значение α M (0,27). При высокой частоте образцы CB#1 и #2 имели более высокие значения α H , чем пенополиуретан. Образцы с более высоким содержанием целлюлозы (ЦБ № 3, № 4 и № 5) имели значения α H , которые постепенно снижались по мере увеличения содержания в них целлюлозы. Однако скорость уменьшения значений α H не была такой экспоненциальной, как изменение α H между образцами CP №1 и №2.
Звукопоглотители из переработанной целлюлозы являются потенциальными заменителями коммерческих звукопоглотителей, таких как пенополиуретан. Принимая во внимание NRC, некоторые композиты из копировальной бумаги (< 442,4 кг/м 3 ) и композиты из гофрированного картона (< 474,8 кг/м 3 ) могут считаться звукопоглотителями, альтернативными коммерческому пенополиуретану той же толщины, несмотря на их объемная плотность примерно в 15-21 раз выше, чем у пенополиуретана.
Как упоминает Парк и др. (2020 г.), ожидается увеличение использования недорогих и экологически чистых звукопоглотителей. Использование переработанных материалов в этом исследовании имеет экологические и экономические преимущества для общества за счет замены шумопоглотителей на нефтехимической основе, таких как пенополиуретан.
ВЫВОДЫ
- Для одного и того же типа пористого поглотителя тот, у которого более низкая объемная плотность, как правило, имеет большую общую пористость, что приводит к большей звукопоглощающей способности. С учетом коэффициента шумоподавления (КШУ) композиты копировальной бумаги с насыпной плотностью менее 442,4 кг/м 3 и композиты из гофрированного картона с плотностью ниже 474,8 кг/м 3 могут считаться звукопоглотителями, альтернативными коммерческому пенополиуретану той же толщины.
- Результаты коэффициента звукопоглощения (SAC) соответствуют результатам предыдущих исследований.
Звукопоглощающая способность волокнисто-пористых поглотителей с большим диаметром волокна выше. Спектры SAC композитов из гофрированного картона () были выше, чем у композитов из копировальной бумаги (). - NRC, средний SAC при средней () и высокой () частоте всех композитов гофрированного картона был выше, чем у композитов копировальной бумаги. Тем не менее, это не было явным различием для среднего SAC на низкой частоте () между копировальной бумагой и композитами из гофрированного картона. Таким образом, гофрированный картон является более подходящим материалом для звукопоглотителей, чем копировальная бумага с тем же содержанием целлюлозы.
- В будущих исследованиях, возможно, стоит изучить более математический подход, поскольку математические модели эффективны для прогнозирования способности аналогичных материалов поглощать звук. Кроме того, необходимы дополнительные варианты гофрированного картона для расширения изучения этого типа волокнисто-пористого поглотителя.
Звукопоглощающая способность волокнисто-пористых поглотителей с большим диаметром волокна выше. Спектры SAC композитов из гофрированного картона () были выше, чем у композитов из копировальной бумаги ().
БЛАГОДАРНОСТИ
Авторы выражают благодарность факультету науки и технологий Университета Сонгкхла Раджабхат, Таиланд, за предоставленное оборудование и приборы.
ССЫЛКИ
Аллард, К., и Аталла, Н. (2009). Распространение звука в пористых средах , 1 st Ed., Wiley, Hoboken, NJ. DOI: 10.1002/9780470747339
ASTM E1050 (1990). «Стандартный метод испытаний импеданса и поглощения акустических материалов с использованием трубки, двух микрофонов и системы цифрового частотного анализа», ASTM International, West Conshohocken, PA.
Асо С. и Киношита Р. (1965). «Коэффициент звукопоглощения стекловаты», Journal of Textile Machinery Society of Japan 18(11), 649-653. DOI: 10.4188/transjtmsj1965b.18.t649
Басер С.А. и Хахар Д.В. (1994). «Моделирование динамики образования вспененного полиуретана R-11», Polymer Engineering & Science 34(8), 632-641.
Карман, ПК (1935).
«Поток жидкости через зернистые слои», Исследования и проектирование в области химического машиностроения 75(1), С32-С38. DOI: 10.1016/S0263-8762(97)80003-2
Данлэп, Ф. (1914). «Плотность древесного вещества и пористость древесины», Журнал сельскохозяйственных исследований 2(6), 423-428.
Департамент окружающей среды, продовольствия и сельского хозяйства Соединенного Королевства (2021 г.). «Цифры, составленные по общему количеству отходов, образующихся для всей Великобритании», UK Statistics on Waste , (https://www.gov.uk/government/statistics/uk-waste-data), по состоянию на 15 марта. 2022.
ИСО 10534-2 (1998). «Акустика. Определение коэффициента звукопоглощения и импеданса в импедансных трубках. Часть 2. Метод передаточной функции», Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария.
ИСО 11654 (1997). «Акустика. Звукопоглотители для использования в зданиях. Рейтинг звукопоглощения», Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария.
ИСО 354 (2003 г.). «Акустика. Измерение звукопоглощения в реверберационной комнате», Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария.
Малаховская, Э., Дубовик, М., Бурушевский, П., Лоевская, Й., и Пшибыш, П. (2020). «Влияние содержания лигнина в целлюлозной массе на прочность бумаги», Scientific Reports 10, статья №. 19998. DOI: 10.1038/s41598-020-77101-2
Пак С.-Х., Ли М., Сео П.-Н., Канг Э.-К. и Канг К.-В. (2020). «Акустические свойства древесноволокнистых плит, приготовленных с различной плотностью и содержанием смолы», BioResources 15(3), 5291-5304. DOI: 10.15376/biores.15.3.5291-5304
Радж, М., Фатима, С., и Тандон, Н. (2020). «Переработанные материалы как потенциальная замена синтетическим звукопоглотителям: исследование некачественных джинсовых тканей и отходов джутовых волокон», Applied Acoustics 159, статья №. 107070. DOI: 10.1016/j.apacoust.2019.107070
Табан Э., Амининасаб С., Солтани П.
, Берарди У., Абди Д. Д. и Самаи С. Э. (2021). «Использование волокон финиковой пальмы в качестве звукопоглощающего материала», Journal of Building Engineering 41, статья №. 102752. DOI: 10.1016/j.jobe.2021.102752
Агентство по охране окружающей среды США (EPA) (2018 г.). «Бумага и картон: данные по материалам», EPA (https://www.epa.gov/facts-and-figures-about-materials-waste-and-recycling/paper-and-paperboard-material-specific). -данные). По состоянию на 12 марта 2022 г.
Урис, А. Ллопис, А., и Ллинарес, Дж. (1999). «Влияние объемной плотности минеральной ваты на звукоизоляцию легких двойных стен», Applied Acoustics 58(3), 327-331. DOI: 10.1016/S0003-682X(98)00065-6
Ян, Х.-С., Ким, Д.-Дж., и Ким, Х.-Дж. (2003). «Композит из частиц рисовой соломы и древесины для звукопоглощающих деревянных строительных материалов», Bioresource Technology 86(2), 117-121. DOI: 10.1016/S0960-8524(02)00163-3
Статья отправлена: 13 апреля 2022 г.
; Экспертная проверка завершена: 17 июля 2022 г.; Получена и принята исправленная версия: 3 августа 2022 г.; Опубликовано: 5 августа 2022 г.
DOI: 10.15376/biores.17.4.5612-5621
Сэбинса и коэффициенты звукопоглощения — акустические поля
Этот блог был обновлен, чтобы отразить новую информацию о сабинах и коэффициентах звукопоглощения, обновленную 11 ноября 2019 года.
Взаимосвязь между коэффициентами Сабина и звукопоглощением
Звукопоглощение определяется как падающий звук, который ударяется о материал и не отражается обратно. Это отношение поглощенной энергии к падающей энергии. Открытое окно является отличным абсорбером, так как звуки, проходящие через открытое окно, не отражаются обратно. Этот процесс открытия окна создает плохой звуковой барьер. Окрашенный бетонный блок является хорошим звуковым барьером, но будет отражать примерно на 97%, если инцидент звучит поразительно.
Открытое окно хорошо поглощает звук, так как звук уходит и никогда не возвращается. Однако шум, входящий в комнату и выходящий из нее, воспринимается как выход или вход. Это не препятствие ни для чего, даже для воздуха.
Звук – это вибрация
Когда звуковая волна ударяется о акустический материал, звуковая волна вызывает вибрацию волокон или частиц поглощающего материала. Эта вибрация вызывает небольшое количество тепла из-за трения, и, таким образом, поглощение звука осуществляется путем преобразования энергии вибрации в тепло. Чем более волокнистый материал, тем лучше поглощение, поскольку у нас есть много волокон, с которыми воздух контактирует и вызывает трение, двигаясь по ним и через них. Более плотные материалы обладают меньшей поглощающей способностью на средних и высоких частотах, но больше на низких частотах давления. Звукопоглощающие характеристики акустических материалов значительно меняются в зависимости от частоты. Как правило, низкочастотные звуки гораздо труднее поглощать из-за их большей длины волны.
Толщина поглотителя
Для подавляющего большинства обычных акустических материалов толщина материала оказывает наибольшее влияние на звукопоглощающие качества материала. В то время как собственный состав акустического материала определяет акустические характеристики материала, другие факторы могут быть задействованы для улучшения или влияния на акустические характеристики. Включение воздушного пространства за акустическим потолком или стеновой панелью часто служит для улучшения низкочастотных характеристик. Проектирование шкафов с воздушным пространством и наполнителями из материала в этом воздушном пространстве будет иметь большое значение для улучшения общей скорости и уровня поглощения воздуха в шкафу.
Вот процесс диафрагмального поглощения более подробно:
https://acousticfields.com/about/
Изучите среднечастотную и высокочастотную пену с открытыми порами по этой ссылке:
https://acousticfields.com/ продукт/акустическая пена/
Реверберация Vs.
Трубка импеданса
Существует два метода измерения количества звука, поглощаемого различными материалами. Одним из них является метод реверберации В. К. Сабина, в котором образец испытуемого материала крепится к стенкам реверберационной камеры, а коэффициент поглощения выводится из влияния, которое присутствие образца оказывает на скорость затухания. звука в камере. Другой метод заключается в помещении образца на конец трубы, по которой проходят звуковые волны. Измерительные микрофоны размещены на обоих концах трубки. Отраженная и падающая волны интерферируют, и коэффициент поглощения рассчитывается на основе наблюдений за интерференционной картиной внутри трубы. Вот ссылка для тестирования импеданса трубки:
http://sine.ni.com/cs/app/doc/p/id/cs-654
Sabins
Sabin — это научный термин, обозначающий единицу измерения звукопоглощения. Это основная единица измерения, которая была сформулирована и рассчитана Уоллесом Сабином более ста лет назад.
Лаборатория Riverbank Labs, теперь Alion Research, — это лаборатория, созданная Уоллесом Сэбином для проверки количества абсорбирующего материала, которой затем присваивается значение в Sabins. Он рассчитывается с использованием одного квадратного фута и присваивается максимальное значение 1,00, если тестируемый материал имеет 100% поглощение этой конкретной частоты. Если вы используете метрическую систему, вы должны использовать один квадратный метр в качестве эталонного размера, и это даст значение 1,00 также, если 100% поглощение произойдет при любой выбранной частоте тестирования.
Сэбин Измерено
Таким образом, Сэбин — это единица измерения, и любой протестированный материал будет производить определенное количество Сэбинов на квадратный фут или на квадратный метр в зависимости от вашего эталона. Если бы квадратный фут любого данного материала имел число Сэбина 30, вы бы знали, что он равен 30 кв. футам. 100 % поглощения на этой частоте этого испытуемого образца.
Давайте изучим наши собственные тестовые данные Riverbank, чтобы посмотреть на эти значения.
Наши устройства ACDA-12 показывают частоту 40 Гц. что размер нашей тестовой выборки дал 44,59Сабинс. При частоте 50 Гц наш тестовый образец выдал 77,87 баллов по Сэбину. Следуя определению Сэбинса, он был идеальным поглотителем на площади 1 кв. фут. получает значение 1,00, у нас почти 45 кв. футов. 100 % поглощения и при 50 Гц. у нас почти 78 кв. футов. Размер нашей выборки составлял 72 кв. фута, поэтому мы можем с уверенностью сказать, что 72 кв. Наши блоки ACDA-12 поглотили 100 % всей введенной энергии за 50 циклов. Давайте посмотрим, что означает коэффициент поглощения.
Вот полный отчет об испытаниях ACDA-12, проведенных Riverbank Acoustical Labs.
Коэффициент звукопоглощения
Коэффициент звукопоглощения представляет собой отношение энергии, отраженной от нашего размера образца, к количеству энергии, поглощенной нашим размером образца.