孙志苹

【摘  要】在工业不断发展的过程中，噪声污染对人们的生活造成了严重影响，我国也愈加注重噪声污染这一问题，在不断完善关于噪声的标准规范。但是，我国高水平吸声降噪产品较少，声学方面的材料以及工艺、技术等进步不够明显。所以当前主要是利用吸声这种方式降低噪声，而沙柳纤维材料具有良好的吸声降噪性能。因此，论文对沙柳纤维材料的吸声降噪性能进行简要分析。

【Abstract】In the process of the continuous development of industry， noise pollution has a serious impact on people's lives， China also pay more attention to the problem of noise pollution， and constantly improve the standards and specifications about noise. However， there are few high-level sound absorption and noise reduction products in China， and the progress of acoustic materials， process and technology is not obvious. So at present， the main way to reduce noise is sound absorption， and salix fiber material has good sound absorption and noise reduction performance. Therefore， this paper briefly analyzes the sound absorption and noise reduction performance of salix fiber material.

【关键词】沙柳纤维;吸声;降噪

【Keywords】salix fiber; sound absorption; noise reduction

【中图分类号】S781.42;TB53                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）07-0192-02

1 引言

吸声是一种较为有效的降噪措施，被广泛应用在工程当中。其中，生物质材料具有可再生、环保以及耐用等特点，备受关注。同时，我国的木材资源较少，具有分布广、使用价值高以及生长快等特点的沙生灌木资源引起了人们的注意。所以，需要科学分析沙柳纤维材料的吸声降噪性能，并科学将其应用在降噪当中。

2 具体实验

2.1 实验材料

在测试沙柳纤维材料的吸声降噪效果时，需要准备好沙柳木材与白乳胶这2种材料。

2.2 试件制备

首先，需要去除沙柳木材的皮，之后将其切断并用水煮。将煮过的沙柳木材利用粉碎机进行处理，使其成为纤维状粉末，并放在103±2℃的干燥箱当中，干燥至完全没有水分，并进行称重记录[1]。其次，需要称取一定量的沙柳纤维与白乳胶，并在这2种材料当中加入适量的水进行混合，将制样尺寸控制在10cm×10cm×Xcm（X指厚度），在实验当中需要将X设置成0.5cm、1cm、1.5cm、2cm。之后需要将MN压力成型机的上下板温度都调至180℃，将时间调成10min，从而将沙柳纤维压制成沙柳纤维板。

2.3 实验方案

在实验过程中，需要明确沙柳纤维含水率、细度等因素对沙柳纤维材料吸声降噪性能的影响，从而掌握最佳的含水率与细度。之后，需要明确不同密度与厚度对沙柳纤维吸声降噪性能的影响。所以，需要利用单因素实验法进行实验，且每个实验需重复进行3次，并取平均值，具体的因素水平如表1所示[2]。

2.4 实验方法

在实验过程中，主要是利用吸声系数测试系统检测沙柳纤维材料的吸声性能，其中，低频采用的是直径为10cm的大管试件，而中频采用的是直径为8cm的中管试件。之后根据相关参数以及国际标准进行测量，明确沙柳纤维材料的吸声系数。

3 结果与讨论

3.1 含水率对沙柳纤维板吸声降噪性能的影响

所有沙柳纤维的含水率都存在一定的区别，而不同的含水率也会对沙柳纤维造成不同的影响。在处理沙柳纤维板时需要利用饱和盐溶液法对其进行调湿处理，并在纤维细度为3.7tex、厚度为1.5cm且密度为0.8g/cm3的情况下，分析含水率对沙柳纤维板吸声降噪性能的影响，结果如图1和图2所示。

木材当中的水分主要包括自由水与结合水这2种类型，其中，自由水存在于细胞腔等细胞间隙当中，而结合水存在于细胞壁当中，可以和细胞壁无定形区当中的羟基结合，并构成氢键结合。在含水率出现改变时，首先改变的是自由水，之后才是结合水。当自由水减少时，木材纤维当中的空隙会有所增加，而结合水减少的话，细胞壁当中的非结晶区水分子会减少，这就会导致相邻的纤丝间、微纤丝间以及微晶间水层会变薄甚至会消失，同时，木材纤维的细胞壁会不断收缩，空隙会变化，这就会对沙柳纤维板的吸声性能造成较大影响[3]。从图1来看，当沙柳纤维的含水率在5%、10%、29%、35%时，沙柳纤维板的吸声系数较低，平均吸声系数约为0.18、0.16、0.14、0.12，而最大吸声系数是0.32、0.3、0.24、0.21。同时，当沙柳纤维在完全沒有水分的情况下，即含水率为0%的情况下，最大吸声系数为0.7，平均吸声系数是0.49。而从图2来看，沙柳纤维材料的平均吸声系数以及降噪系数和含水率成反比关系，即含水率增加，吸声系数与降噪系数就会下降，当含水率为0%时，降噪系数与平均吸声系数是最大的。

3.2 密度对沙柳纤维板吸声降噪性能的影响

在称取不同量沙柳纤维后，需要将其制成密度不同的沙柳纤维材料，并在含水率为0%、厚度为1.5cm以及细度为3.7tex的情况下分析密度对沙柳纤维板吸声降噪性能的影响，具体结果如图3和图4所示。

从图3来看，在3种不同密度下的沙柳纤维材料具有不同的吸声系数与降噪系数。从整体来看，当密度变大时，沙柳纤维板的吸声性能有所增加。当密度为0.3g/cm3、0.6g/cm3、0.8g/cm3时，沙柳纤维板的平均吸声系数是0.38、0.48、0.49，而最大吸声系数是0.52、0.6、0.7。从图4来看，当密度增大时，沙柳纤维板的吸声系数与降噪系数都会增大，其中在密度为0.8g/cm3时，沙柳纤维板的吸声降噪系数是最大的。

3.3 纤维细度对沙柳纤维板吸声降噪性能的影响

纤维细度会对沙柳纤维板的吸声降噪性能产生一定的影响。若想得到不同细度的沙柳纤维就需要对粉碎机进行调节，并利用束纤维定长称重法明确纤维细度。并在含水率为0%、厚度为1.5cm以及密度为0.8g/cm3的情况下分析细度对沙柳纤维板吸声降噪性能的影响，具体结果如图5和图6所示。

在厚度与容重相同的情况下，细沙柳纤维制成的沙柳纤维板具有更多的纤维数量，所以沙柳纤维板的界面与细微空隙也会更多，这就可以提高沙柳纤维板的吸声性能[4]。从图5来看，在频率相同的情况下，纤维细度小的沙柳纤维板拥有更好的吸声系数。而从图6来看，当纤维细度下降时，沙柳纤维板的吸声系数和降噪系数会下降。

3.4 厚度对沙柳纤维板吸声降噪性能的影响

根据实验结果来看，当厚度增加时，沙柳纤维板的吸声系数会有所提高，而厚度对低频段吸声系数的影响较为明显，当厚度不断增大时，沙柳纤维板的吸声系数会越大。

4 结论

第一，相比于含水率高的沙柳纤维材料，含水率低的沙柳纤维材料具有更高的吸声降噪系数。第二，纤维细度越大，沙柳纤维材料的吸声降噪效果就越好。第三，在密度不断增大的情況下，沙柳纤维材料之间的空隙会变小，声波入射后声能损耗更大，也就是说密度越大，沙柳纤维材料的吸声降噪效果越好。第四，在低频段处，厚度越大，沙柳纤维材料的吸声系数越大，吸声降噪效果越好。但是在中频段处，厚度越大，吸声系数的变化越小，吸声降噪的效果差别不大，所以不能只依靠加大厚度提高吸声系数[5]。

若想了解沙柳纤维材料的吸声降噪性能就应该进行科学实验，通过实验分析含水率、纤维细度、密度、厚度等因素对沙柳纤维材料吸声降噪性能的影响，增强沙柳纤维材料的吸声降噪性能。

【参考文献】

【1】赵凯燕，薛振华，刘金炜，等.沙柳纤维材料吸声降噪性能研究[J].化工新型材料，2019，47（2）：252-255.

【2】刘冬，楚珑晟，张明杰，等.多孔吸声型声屏障降噪效果仿真分析[J].计算机辅助工程，2017，26（4）：14-19.

【3】温晓丹，李辉芹，张楠，等.纺织材料降噪性能的检测与评价[J].针织工业，2020（8）：71-75.

【4】王春苑，欧阳金龙.室内吸声降噪的实验教学研究[J].实验科学与技术，2017，15（4）：102-106.

【5】韩望，奥亚茹，王雪琳，等.阻燃型沙柳液化产物/异氰酸酯泡沫声学性能研究[J].木材加工机械，2019，30（6）：28-31+35.