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聚丙烯腈静电纺纳米纤维膜的吸声性能!

导读:发现含纳米纤维的材料声学性能要远优于相同质量或厚度的传统非织造材料。但是非织造材料在低频段吸声效果较差,天津津腾实验设备有限公司认为想要改善其吸声性能只能通过增加


返回列表 来源:未知 发布日期:2020-10-20 09:54【
发现含纳米纤维的材料声学性能要远优于相同质量或厚度的传统非织造材料。但是非织造材料在低频段吸声效果较差,天津津腾实验设备有限公司认为想要改善其吸声性能只能通过增加其厚度使其最佳吸声频段从高频向低频移动,且这种方法导致材料变得厚重及资源的浪费。而纳米纤维材料便弥补了非织造材料在低频段吸声性能差的欠缺,并且具有质轻、耗材少等特点。本文以高分子量聚丙烯腈粉末为溶质,溶解于N,N-二甲基甲酰胺中,通过静电纺丝法喷射于附有丙纶纺粘无纺布的接收滚筒上。制备得到单层PAN纳米纤维膜及其纺粘复合非织造材料,并通过结合吸声数学理论模型分析其各参数对吸声性能的影响。

1材料与仪器
聚丙烯腈(PAN),平均相对分子质量150000的淡黄色粉末(保定锦年特种纤维制造有限公司),N,N-二甲基甲酰胺(DMF),化学纯(国药集团化学试剂有限公司),PP纺粘非织造材料(嘉兴学院国家纺织实验中心)。YG141N型数字式织物厚度仪(武汉国量仪器有限公司),电子天平(
赛多利斯科学仪器(北京)有限公司),SW463型驻波阻抗管吸声/隔声测试(北京声望声电技术有限公司),Porometer3Gzh型多孔材料孔径分析仪(上海安东帕商贸有限公司),EST804A型电子高压发生器、LSP01-1A型注射泵(河北保定兰格有限公司),金属接收滚筒(佛山轻子精密测控技术有限公司)。

2结论

天津津腾实验设备有限公司了解到本文是利用静电纺丝得到不同面密度及孔隙率的纳米纤维薄膜,并使其与传统非织造材料复合。然后结合数学理论模型分析材料主要结构参数对其吸声性能的影响,得到以下结论:

(1)设置空腔深度可提高材料全频段的吸声性能,并且可以通过调节空腔深度实现吸声共振频率的调控;在相同空腔深度条件下,材料的直径越小及孔径越小在中低频段的吸声性能越好;提高材料的孔隙率可使材料的吸声共振频率向低频移动,且可提高全频段上的吸声系数。

(2)通过数学理论模型验证,理论模型吸声性能曲线走向趋势与试验所得较为一致,可得出在一定的孔隙率和厚度条件下,减小材料孔径尺寸可以提高材料在中低频段的平均吸声系数,并且加宽材料的吸声频段;在材料孔径与厚度一定的情况下,材料的吸声性能与孔隙率成正比。在实际吸声选材中,应尽可能选取直径均匀细小及孔隙率高的材料以达到良好的吸声效果。

(3)利用平均孔径计算的理论模型可预测材料各个频段的吸声趋势,但由于多孔材料孔径不一且相互连通等特点使得上述吸声理论模型存在一定局限性,理论数值与实际测量数值存在一定差异性,对吸声系数的数值不具有参考价值。

(4)将纳米纤维作为传统吸声材料的覆面层,不仅可以提高全频段的吸声性能,还可获得较好的中低频吸声性能。



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