不同形態(tài)纖維及排列結(jié)構(gòu)的針刺非織造布吸聲系數(shù)的表征.pdf

1、纖維集合體，簡稱纖維體，為多孔、輕質(zhì)、柔軟的吸音隔聲材料，已被廣泛地應(yīng)用于各類內(nèi)飾和隔絕材料。作為人工加工的針刺非織造布材料與自然態(tài)纖維體最為接近，其僅是由單纖維相互糾纏而成的纖維集合體，加工成本低、產(chǎn)量高、加工環(huán)境污染小，是優(yōu)良的吸聲降噪材料。聚酯合成纖維（滌綸）因其具有成形性好、回潮率低、強度高、防腐、產(chǎn)量高、使用普遍等優(yōu)良特征，是針刺非織造布的最主要原料。本文在表征不同結(jié)構(gòu)針刺非織造布聲學(xué)行為的基礎(chǔ)上，從纖維體的形態(tài)與結(jié)構(gòu)角度表征

2、不同自然態(tài)纖維體（纖維塞）的吸聲系數(shù)和吸聲系數(shù)下降的原因;探討了纖維形態(tài)（異形截面，細(xì)度，長度），纖維的排列形式（水平，豎直，成團(tuán)，隨機(jī)），以及針刺非織造布的結(jié)構(gòu)參數(shù)和層合結(jié)構(gòu)變化（體積密度和厚度）對聲波“吸收”的影響。
　　實驗結(jié)果證明:
　　1.具有高孔隙率的自然態(tài)纖維集合體，在高頻的吸聲系數(shù)可達(dá)0.8左右;在500-2500Hz吸聲效果相對較差。并可通過降低纖維細(xì)度(dtex)，增加和改變纖維在纖維體中的取向，采用較大

3、的體積密度和材料厚度，提高吸聲系數(shù)和在聲波頻率(500-2500Hz)的差異，實現(xiàn)自然態(tài)纖維體在寬頻帶上的良好吸聲效果。
　　2.體積密度越大，纖維越細(xì)，其集合體在500-2500Hz頻段上的平均吸聲系數(shù)越大，且體積密度較之纖維的粗細(xì)的影響較小，即超細(xì)纖維在同樣的體積密度下可獲得優(yōu)良的吸聲性能;其中纖維體的體積分?jǐn)?shù)和空隙率與吸聲系數(shù)為近似線性正相關(guān)和負(fù)相關(guān)，證明體積分?jǐn)?shù)或空隙率是吸聲系數(shù)的又一本質(zhì)影響因素;纖維的比表面積參數(shù):理論

4、比表面積、等效比表面積、表面系數(shù)和周長比均與吸聲系數(shù)呈近似線性正相關(guān)，證明反映纖維的比表面積參數(shù)是影響吸聲系數(shù)的本質(zhì)參數(shù)。這也是纖維變細(xì)，吸聲系數(shù)增大的本征表達(dá)。
　　3.針刺非織造布的吸聲行為表征證明，其與自然態(tài)纖維體具有完全的一致性，對所造纖維的粗細(xì)和堆砌密度均與纖維塞的結(jié)果與趨勢一致，所有差異僅來源于纖維網(wǎng)的排列和針刺的孔洞結(jié)構(gòu)的影響。
　　4.不同的放置方式及空氣層均會對吸聲效果產(chǎn)生影響。F+A這種放置方式的吸聲效果

5、要明顯好與A+F這種方式，當(dāng)針刺非織造布后有空氣層時，這部分空氣層補充了吸聲基本單元中的空氣相，從而增加了空氣層的振動和阻尼耗散作用。通過控制纖維層與空氣層的組合，能夠增強纖維集合體的吸聲效果。在紡織材料后面加一定尺寸的空氣層可起到增加材料有效厚度的作用，從而提高低頻波吸聲系數(shù)。多層復(fù)合材料其不同層之間存在界面的作用。不同層數(shù)的疊加使材料界面間摩擦增加，使得聲波與材料中纖維界面和孔隙中空氣相互作用的機(jī)會更多，耗散也更多，損失機(jī)械能，將其