徐智泉

（南陽(yáng)師范學(xué)院 河南 南陽(yáng) 473000）

1 引言

現(xiàn)階段，噪音污染問(wèn)題逐漸嚴(yán)重，已成為國(guó)家四大環(huán)境污染之一，噪音污染會(huì)讓人無(wú)法集中精神、心情煩躁，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)l(fā)心血管類疾病，威脅人們的生命健康，因此降低噪音污染是現(xiàn)階段的重要任務(wù)[1]。而紡織材料因?yàn)楸旧砭哂兄杷?、透氣、柔軟、多孔等?yōu)良性質(zhì)，經(jīng)常被用來(lái)制作吸音隔聲材料，但是還需要進(jìn)一步對(duì)紡織材料進(jìn)行了解，從而讓紡織材料的隔音吸音作用發(fā)揮到極致。

2 紡織材料的吸聲隔聲性能測(cè)試

2.1 試驗(yàn)材料和原理

本文選擇包括了天然纖維、無(wú)機(jī)纖維、合成纖維、以及紗線織物等紡織材作為主要的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，并且將這些試驗(yàn)材料都進(jìn)行了開(kāi)松梳理，以此保證纖維材料狀態(tài)平直，結(jié)構(gòu)松散、纖維之間孔隙相對(duì)均勻，只有如此，才能保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。這種試驗(yàn)所利用的原理是：當(dāng)聲音在介質(zhì)中傳播時(shí)，會(huì)有一部分聲能被材料所吸收，而另一部分的聲能就會(huì)被材料反射，此外，還會(huì)剩下一部分繼續(xù)向外傳播。如果吸收材料的性能較優(yōu)，那么入射聲能的反射就會(huì)相對(duì)減小，剩下的部分聲能被材料吸收后就會(huì)繼續(xù)傳播[2]。也正是因?yàn)檫@種吸收原理，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要將反射和吸收的聲能進(jìn)行綜合考慮，通過(guò)具體測(cè)量在試樣擺放前后的聲能大小，計(jì)算出相應(yīng)的衰減率，最后通過(guò)對(duì)比比較得出，不同材料結(jié)構(gòu)的參數(shù)和吸聲隔聲的效果關(guān)系。本次試驗(yàn)的使用設(shè)備包括：噪聲播放器、聲源接收器以及試樣裝載。在完成了全部試驗(yàn)過(guò)程后，在對(duì)試驗(yàn)中收集到的相關(guān)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2.2 測(cè)試的具體內(nèi)容

測(cè)試內(nèi)容可以分成六個(gè)部分，具體內(nèi)容如下：

第一，對(duì)不同種類的纖維和紗線的吸聲隔聲效果比較；第二，判斷棉纖維材料厚度和吸聲隔聲效果的關(guān)系；第三，判斷棉纖維材料體積質(zhì)量和吸聲隔聲效果的關(guān)系；第四，不同噪聲源下棉纖維材料的吸聲效果；第五，棉纖維、紗線、機(jī)織物這三種材料的吸聲隔聲效果比較；第六，泡沫和纖維這種量材料的吸聲隔聲效果比較。

2.3 結(jié)果的比較分析

通過(guò)上述試驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)滌綸和竹漿纖維的衰減率最大，分別為：21.52%和21.77%；而玻璃和玄武巖纖維的衰減率最小，分別為：2.95%和5.77%，以上則是不同種類纖維材料的吸聲隔聲效果，而不同種類紗線的衰減率中，只有棉紗的衰減率達(dá)到了28.45%，其中竹漿紗、滌綸長(zhǎng)絲和玻璃長(zhǎng)絲的衰減率較為平均，在6%～9%之間[3]。由此可知，棉纖維、滌綸纖維、竹漿纖維和芳砜綸纖維的吸聲效果較好，而玻璃纖維的吸聲效果最差，這是因?yàn)椴ＡЮw維和玄武巖纖維為無(wú)機(jī)纖維，且體積較大，造成吸聲效果不好，但是這不能夠判斷，無(wú)機(jī)纖維的吸聲效果一定不如天然纖維和化學(xué)纖維。但是試驗(yàn)結(jié)果表明，在其他條件相同的情況下，不同材料的衰減率是不同的，材料是影響吸聲效果的因素，其中材料的厚度、材料的體積質(zhì)量以及不同的聲源都會(huì)對(duì)吸聲隔聲效果造成影響，包括將兩種材料進(jìn)行復(fù)合后，也會(huì)對(duì)吸聲隔聲效果產(chǎn)生影響。

3 紡織材料的吸聲隔聲性能原理

3.1 吸聲原理和隔聲原理

紡織材料吸聲的原理是利用吸聲材料本身?yè)碛械拇罅靠障逗涂紫吨g的連通性，當(dāng)聲波撞擊到材料表面后，能量有一定的損失，從而有效降低室內(nèi)聲壓級(jí)的方法。而隔聲是通過(guò)材料將噪聲源和接受者進(jìn)行分開(kāi)或者隔離，來(lái)阻斷空氣聲的傳播，進(jìn)而達(dá)到降噪的根本目的。而這種分開(kāi)或者隔離，是依靠隔聲材料完成的，是在聲波傳播的過(guò)程中，利用材料中的介質(zhì)對(duì)聲音的反射和吸收，抑制聲音的穿透。利用隔聲量和吸聲系數(shù)，衡量材料的隔聲效果和吸聲效果，在實(shí)際應(yīng)用中，吸聲系數(shù)的大小通常與聲波的入射條件、頻率和該吸聲材料的原料組織結(jié)構(gòu)參數(shù)等方面有關(guān)，而隔聲量和聲波頻率之間有著密切的聯(lián)系[4]。但是一般吸聲性能較好的紡織材料，在反射能力上相對(duì)較差，而隔音效果較好的紡織材料，在吸聲性能上相對(duì)較差由此可知，紡織材料的選擇直接決定著吸聲隔聲的具體效果。比如，羊毛氈和玻璃棉等都可以作為吸音材料。

3.2 影響吸聲性能的因素

在紡織材料中，還存在一些非織造的纖維材料，這些纖維材料在種類、密度、孔隙率等都會(huì)對(duì)吸聲性能產(chǎn)生影響。以材料體積質(zhì)量為例，在一定的體積下，隨纖維質(zhì)量的增加，吸聲效果增強(qiáng)，而在體積質(zhì)量到達(dá)一定的位置時(shí)，材料的吸聲效果會(huì)達(dá)到最大，但是如果繼續(xù)增加材料的體積質(zhì)量，材料的吸聲效果就會(huì)直接下降，因此可知吸聲材料的應(yīng)用存在一個(gè)最佳的體積質(zhì)量[5]。此外，影響材料吸聲的因素，還會(huì)受到纖維的形狀、以及設(shè)置的空氣層等因素，而且聲波的頻率和能量的不同，也會(huì)對(duì)吸聲效果造成影響。隨著材料的發(fā)展，一些金屬纖維作為新型吸聲材料出現(xiàn)，這些金屬纖維材料比傳統(tǒng)纖維材料的性能較優(yōu)，其中強(qiáng)度較高、防火防潮、抗氧化等性能。現(xiàn)階段金屬纖維吸聲材料有：鋁纖維、不銹鋼纖維、銅纖維、鈦纖維。

3.3 影響隔聲性能的因素

在影響紡織材料隔聲的因素中，主要是因?yàn)榧徔棽牧系脑?、密?shí)程度、厚度以及組織結(jié)構(gòu)和表面聲阻抗。以厚度為例，在上述試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，紡織材料衰減率的增加和材料厚度之間有著正比例關(guān)系，隨著材料厚度的增加，材料的衰減率也在曲折上升，材料吸聲效果會(huì)隨著厚度的增加而增加[6]。常見(jiàn)的情況下，表面堅(jiān)硬光滑、結(jié)構(gòu)緊密厚實(shí)的紡織材料的吸聲性能較差，但是因?yàn)檫@種材料本身的反射性能上相對(duì)較強(qiáng)，因此隔聲效果相對(duì)較好，因此可以用作隔聲材料，其中最具有代表性的就是在公路兩旁的隔音板，制作隔音板的隔音材料選擇的就是表面堅(jiān)硬光滑、結(jié)構(gòu)緊密厚實(shí)。利用這種隔音板能夠有效隔絕汽車噪音，避免給周圍的居民造成騷擾，此外，這種隔音材料也常見(jiàn)于建筑房屋中，以此提高房屋的隔音性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，紡織材料能夠應(yīng)用于多種不同的吸音隔音材料制作中，但是因?yàn)閲?guó)家缺少對(duì)紡織材料吸音隔音性能的研究，因此現(xiàn)階段常見(jiàn)的降低噪音的方法依然使用著較為傳統(tǒng)的紡織材料。在實(shí)際生活中，紡織材料在吸音隔音方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，將紡織品和其他復(fù)合材料共同使用后，能夠更好的應(yīng)用在建筑、軍事、民航等多個(gè)方面，繼而創(chuàng)新發(fā)展形成新型的紡織材料。

[1]彭敏，趙曉明.紡織材料的吸聲隔聲機(jī)理及研究進(jìn)展[J].成都紡織高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2016，33(4)：173-177.

[2]倪昭玉，萬(wàn)明，王瑄，等.紡織材料吸聲性能研究[J].棉紡織技術(shù)，2016，44(3)：1-4.

[3]范曉丹，李輝芹，鞏繼賢.紡織材料吸聲性能測(cè)試與評(píng)價(jià)[J].紡織科技進(jìn)展，2017(10)：33-36.

[4]賀佳琪，馬嘉康，盧士航，等.玻璃纖維和聚酯纖維材料的隔聲吸聲效果實(shí)驗(yàn)及分析[J].教育現(xiàn)代化：電子版，2015(21)：3-5.

[5]黃磊.吸聲材料與隔聲材料在空調(diào)降噪中的應(yīng)用[J].2017.

[6]欒巧麗，邱華，成鋼，等.纖維吸聲材料的研究進(jìn)展[J].化工新型材料，2017(7)：7-8.