表面织物吸声板的结构参数对其吸声性能的影响

简介
声学专用产品主要有两大类：可移动面板和固定元件（墙面覆盖物、家具等）。用于这种结构的典型纺织品是扁平织物和有浮雕织物。在所开展的工作框架内，制作了平铺的和浮雕的织物，以及在原材料和结构方面都不相同的提花墙织物。测试了厚度、表面质量、孔隙率和透气性等物理参数以及声学特性（吸声系数）。结果表明，吸声系数值取决于织物结构在全频率范围内的应用。织物纹理在塑造声学特性方面也起了显著作用。

1、声学材料
对六个样本进行了测试。它们中的每壹个都由表面织物吸声板组成——从1到6和相同的基础样品。表1列出了诸如纱线特性、织变体、经/纬密度和线程褶等的织物规格，以及织物表面及其纬线横截面的图片。



2、声学测试方法
2.1、织物的物理特性
对表面织物吸声板进行了物理参数测试，测量结果如表2所示。


2.2、声学特性测试
根据PN-EN ISO 10534–2：2003（Kundt管-图1），使用驻波比方法测定吸声系数。
图2显示了测试过程中样品在Kundt管（5）内的位置。


2.3、微观分析
在织物放大倍率为30×，纤维放大倍率为1.00 kx的条件下，使用VEGA 3扫描电子显微镜（捷克共和国的泰斯肯（Tescan）公司制造）对选定的四种表面织物（1，4，5和6）及其制成的纤维表面积进行了SEM / EDS的微分析。

3、声学测试结果
3.1、织物的物理特性
表面织物的物理参数测试结果如表2所示，给出了平均值和标准差。

孔隙率测试结果包括平均前景阈值区域、前景阈值区域在整个测试区域（正面和背景）中的份额、表面填充以及织物覆盖系数，如表3所示。

图3显示了织物6的测试区域。


3.2、声学特性测试
根据PN-EN-ISO 10534-2:2003的要求，分别对表面织物和基础样品进行了吸声系数αfiz的测试，结果如图4-11所示。








吸声系数αfiz

3.3、微观分析
进行微分析的样品是基础样品和织物1，4，5和6。织物1 和4（图12、图13）由相同的原材料成分（聚丙烯）制成，但纱线尺寸不同（线性质量和单根纤维直径）。织物5 和6 根据纤维横截面形状（圆形、三叶形）而变化。
织物表面的图像如图12-16所示，其中部分表面对应放大的倍率显示了纤维的纵向视图





织物表面的图像

由100个单次试验结果计算得出的纤维直径的平均值、标准差、最小值和最大值等测量结果如表4所示。


基础样品（无纺布）由缠绕在壹起的单壹矿物纤维制成，其横截面尺寸不同。截面直径的分布如图17所示。



4、声学测试结论
吸声板表面的纺织材料可以为室内装潢的设计提供新的思路。不过，考虑到表面积，应仔细选择用于生产这种织物的织物结构和纱线结构。如果是较松散的梭织纤维结构，会更好。纱线是梭织织物的原料，因此也要考虑同样的情况。纱线密度越低，纤维越细，吸声效果越好。梭织织物的吸声性能将在未来的工作中进壹步研究，尤其是纱线和纤维直径，从而得出纤维直径对吸声性能的影响。另壹方面，将提出新的无纺布，不仅由矿物纤维制成，而且还由纤维直径不同的聚酯纤维制成。他们的目标是在不失去声学特性或产生不必要的声波扩散的情况下增添室内的设计美感。

原文來源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003682X21000578

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