纺织吸声材料的结构及特点

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1 薄纤维层吸声材料

帘幕类纺织品是薄纤维层吸声材料的一种，很早就作为吸声材料应用于会议大厅、电台、录音、播音等建筑中。薄纤维层单独作为吸声材料时,其吸声效果并不很理想。在背后有空腔时薄纤维层可表现出良好的吸声效果，如离墙面、窗玻璃有一定距离,就好像在多孔材料背后设置了空气层。尽管没有完全封闭,但对中高频波仍具有一定的吸声作用。增加其厚度也可改善吸声效果，尤对低频波吸收性能有很大影响。此外还可制成双重多孔材料[6]（如图2所示），在多孔材料上附加孔径小于声波波长的孔洞，可显著提高其对低频波的吸收效果，孔的形状及分布情况对吸声效果也有很大影响。值得注意的是纤维截面形状对吸声性能也有一定影响，就涤纶纤维来说，中空或三角形截面纤维制成的产品吸声性能要优于圆形截面产品。

2
非织造布

非织造布具有多孔结构，且原料来源广、成本低、品种多、重量轻、工艺变化多，作为吸声材料有广阔的前景。在车用纺织品方面应用较多，且对其更新换代起着积极作用。预计到2010年，我国非织造布产量的10％左右将应用于汽车，主要用于成型地毯的背衬、车顶衬、车门内衬、行李箱地毯、隔离部件或车内空气过滤网等。非织造布幕帘目前也作为吸声材料较多应用于室内吸声隔音。

此外可以将非织造材料与具有吸声作用的穿孔板或微穿孔板以粘合的方式相结合制成效果更好的吸声材料。穿孔板与空腔组成共振吸声结构,适当的选择板厚、孔径、孔的空间分布可增大吸声频带的宽度。穿孔率一定时,空腔深度越大,共振频率越低；深度越小,共振频率越高。该结构共振时吸声系数很大,但离开共振频率吸声系数将急剧下降,吸声性能具有很强的选择性。另一方面穿孔板作为多孔材料的护面材料，其穿孔率的大小对后背材料吸声效果有很大影响。穿孔率较小时,对后背吸声材料的吸声系数影响较大,特别是高频的吸声系数会显著减小；穿孔率大时对其吸声效果的影响较小,当穿孔率>20 %时,穿孔板对后背材料的吸声系数基本没有影响[7]；此外，可利用材料阻尼系数的不同来改善共振频率和最大吸收频率之间声波的吸收效果，也可以此来改善低频波的吸收效果。

3
复合材料

为弥补纺织材料吸声方面的不足，可将其多孔吸声机制与阻尼机制等相结合制成纺织复合材料。如玻璃纤维织物/聚氯乙烯基复合材料就是很好的吸声材料。入射的声波在复合材料内部将发生反射、散射、折射和衍射。由于基体与纤维之间有较大的声阻抗差异，声波遇到纤维时将发生多次折射及散射，使得传播路径增大、声能消耗增多；同时，声波在基体中传播碰到纤维时相当于遇到障碍物，须绕过纤维发生衍射，从而也使声波的传播路径加长而消耗掉声能；另一方面，在聚合物中加入纤维后，限制了大分子链的运动，应变、应力的增加相对滞后，材料的模量明显提高，其介质损耗和玻璃化转变温度也相应地发生改变。声波入射后，在材料中传播要克服更大的阻力，从而使声能消耗增大。此外该复合材料在常温下保持着较好的阻尼性能，更有利于其对声波的吸收。

为实现纺织吸声材料的多功能性，还可制成混杂纤维复合材料。如将碳纤维与玻璃纤维以一定的比例和形式混合与基体复合制成复合材料，可同时满足强度和吸声方面的要求[8]。在军事、航空航天方面有较大的应用前景。

沸点

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