针刺非织造布中低频吸声性能的研究

摘要

噪音污染对人们的生活造成越来越严重的影响，利用吸声材料降噪是降低环境噪音的重要手段，高效吸声材料的研究也越来越迫切。纺织纤维材料由于其柔韧性、弹性及三维立体结构等优点被广泛应用于吸声材料中，但是纺织纤维多孔材料吸声性能的限制瓶颈仍然是其中、低频的吸声性能偏低。
　　 本课题选择细度分别为1.5D、2.5D、6.0D的圆形实心截面聚酯纤维及细度为2.5D，截面为中空形、哑铃形、三角形、三叶形、十字形的聚酯纤维材料为原料，将原料经过单、双面预针刺、主针刺加工及单层材料的针刺复合制备成吸声材料试样。然后通过驻波管法吸声系数测量仪SZZB测量试样的吸声系数，研究组成针刺非织造布材料的原料及加工工艺对材料中低频160-2000Hz吸声性能的影响。实验证明在其它条件相同时，组成非织造材料的纤维越细，材料中低频的吸声性能越好；相同细度下，由中空纤维组成的非织造材料的中低频吸声性能相对最好，其NRC可达0.44，12个频率下的平均降噪系数为0.375；由三角形截面纤维组成的非织造布的中低频吸声性能相对最低，其它由哑铃形、三叶形、十字形纤维组成非织造材料的吸声性能比圆形截面纤维吸声系数略大。针刺密度对单层预针刺非织造布的吸声性能影响显著，针刺面密度为578g/m2的预针材料的线性方程式为y=-6×10-5x3+0.00175x2-0.00625x+0.2，当针刺密度为17.5刺/cm2时，材料的中低频平均降噪系数为0.3051。相同针刺面密度的非织造布，单面预针刺非织造布针刺面与蓬松面的吸声性能不同，预针刺材料的吸声性能优于针刺吸声材料的吸声性能。
　　 对于多层复合针刺吸声材料，组成材料对多层复合针刺材料吸声性能的影响不大，单面针刺材料的吸声性能优于双面针刺材料的吸声性能，单面针刺材料蓬松面的吸声性能比针刺面的吸声性能佳。
　　 纺织纤维针刺非织造材料中低频吸声性能的研究结果，为以后多孔吸声材料中低频吸声性能的研究提供了一定的参考，而且由中空截面纤维组成的非织造吸声材料也为轻质材料提供了一定的基础。

目录

文摘

英文文摘

主要创新点

第一章 绪论

1.1 吸声材料的吸声原理及分类

1.1.1 吸声材料的吸声原理

1.1.2 吸声材料的分类

1.2 纺织纤维非织造吸声材料的研究

1.2.1 天然纤维吸声材料

1.2.2 化学纤维吸声材料

1.3 课题研究的内容

第二章 非织造吸声材料原料的选择

2.1 非织造吸声材料的吸声原理及吸声特性

2.1.1 非织造吸声材料的吸声原理

2.1.2 非织造吸声材料的吸声特性

2.2 影响非织造吸声材料吸声性能的因素

2.2.1 纤维的几何形态结构对吸声性能的影响

2.2.2 材料的加工工艺对吸声性能的影响

2.2.3 吸声材料的性能参数对其吸声性能的影响

2.2.4 外界环境因素对吸声性能的影响

2.3 非织造吸声材料的原料的选择

2.3.1 聚酯纤维来源及其在针刺非织造布中的应用

2.3.2 聚酯纤维横截面的选择

2.3.3 聚酯纤维细度的选择

2.4 本章小节

第三章 非织造吸声材料的试样制备及测试方法

3.1 单层非织造吸声试样的制备

3.1.1 机械梳理成网

3.1.2 预针刺加工及主针刺加工

3.1.3 单层针刺非织造试样的制备

3.2 多层针刺非织造吸声试样的制备

3.2.1 复合工艺的选择

3.2.2 复合试样的制备

3.2.3 复合试样组合的原则

3.3 非织造吸声试样吸声系数的测试

3.3.1 吸声性能的表征方法

3.3.2 驻波管法吸声系数的测量方法

3.4 本章小节

第四章 实验结果与分析

4.1 针刺与预针刺工艺对单层非织造材料中低频吸声性能的影响

4.1.1 预针刺针刺密度对单层非织造材料吸声性能的影响

4.1.2 针刺密度对单面预针刺非织造材料吸声系数的线性回归分析

4.1.3 单层单面预针刺非织造布蓬松面的吸声性能

4.1.4 单层预针刺与主针刺非织造布对材料吸声性能的影响

4.2 组成纤维对单层非织造材料中低频吸声性能的影响

4.2.1 纤维细度对单层非织造材料中低频吸声性能的影响

4.2.2 纤维截面形状对单层非织造材料中低频吸声性能的影响

4.3 多层复合针刺试样吸声性能测试结果

4.3.1 单面针刺复合材料针刺面的吸声性能

4.3.2 单面针刺复合试样蓬松面的吸声性能

4.4 双面复合针刺试样吸声性能测试结果

4.5 本章小节

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附 录

致谢