Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Zarrebini,Hossein Hasani
محمد ذره بینی اصفهانی (استاد راهنما) حسین حسنی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sanaz Hassanzadeh
ساناز حسن زاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Investigation Into Acoustic Properties of Nanowoven Layers Produced from Estabragh
Sound pollution has become an important issue that has faced world population. This issue has been addressed by scientists of various disciplines. Expansion and advancement of industries in different fields has necessitated the need to control noise in areas such as building and traortation. Development of techniques for control of noise is a challenge that has to be faced by engineers and designers of various disciplines. Various means using different structures that are used as sound absorbers are available. The aim of this study is to introduce a novel fibrous structure composes of Estabragh fibers that posses unique property. Estabragh is a natural hallow fiber which is grown widely in Iran. The unique hallow structure of Estabragh makes the fiber the most suitable means for control of noise. Production of fibrous carded layers due to the fact that Estabragh is a crimpless is an impossible task. Thus in order to facilitate the production of nonwoven layers Estabragh blendes with polypropylene fibers was used. In this study, five different blends of fibers were obtained containing 100%, 75%, 50%, 25% Estabragh and 100% of polypropylene fibers. Nonwoven layers at three different weights using a laboratory scale carding machine were produced. The carded layers were needled on a laboratory scale needle punching machine using five different punch densities. In total 75 needled experimental samples were prepared. The sound absorption property of the samples was evaluated at five different frequencies using Texsonic meter. This apparatus measures the noise absorption coefficient (NAC) of the sample on impedance tube principle. Among two different techniques that the impedance tube method employs, movable microphone technique was used in this research. Results indicated that sound absorption coefficients of the samples depends upon various parameters such as the percentage of the Estabragh fibers in the blend, mass per unit area of the sample, the amount of punch density exerted on the sample during needling operation and the frequency. It was found that sound absorbency increase with the increase in the proportion of Estabragh fibers in the blend. This is due to the fact that voids in the sample are increased as Estabragh fiber content of the blend is increased. Despite of excessive damage to fibers, higher punch densities result in improvement of sound absorption by the samples. More punch densities imparted to the nonwoven layers cause the fibers entangling more. This phenomenon result in decrease the pore size and increase the frictional resistance of layer simultaneously. However, it should be noted that due to fineness of Estabragh fibers it is not possible to use excessive amount of punch densities. The results also showed that sound absorption coefficient increases as mass per unit of sample is increased. It is concluded that the sample exhibited the best acoustic properties at frequency of 1000Hz. A linear regression was used in order to predict the noise absorption behavior of lightly needled Estabragh nonwoven layers. The correlation coefficient between predicted and observed NAC values is 0.758 indicating an acceptable capability of the regression model built. Key words Acoustic, Estabragh fibers, NAC, needling, nonwoven, punch-density, sound-pollution
آلودگی صوتی یکی از مهم‌ترین مسائلی است که جمعیت جهانی با آن رو برو است. این مسئله مورد توجه دانشمندان در رشته های گوناگون بوده است. توسعه و پیشرفت صنایع، نیاز به کنترل صوت در حوزه های مختلف از جمله ساختمان سازی و حمل و نقل را ملزم می سازد. پیشرفت روش هایی به منظور کنترل صدا، دغدغه ای است که مهندسان و طراحان رشته های مختلف با آن مواجهند. تنوعی از مواد با ساختارهای متفاوت که به عنوان جاذب صوت مورد استفاده قرار می گیرند، در دسترس می باشند. هدف از این تحقیق، معرفی ساختار لیفی جدیدی است که متشکل از الیاف استبرق با خواص منحصر به فرد می باشد. استبرق نوعی لیف طبیعی توخالی است که به طور وسیع در ایران رشد می کند. ساختار توخالی منحصر به فرد استبرق، این لیف را برای کاربردهای مرتبط با جذب صوت، مناسب می سازد. به واسطه‌ی عدم فرخوردگی الیاف استبرق، تولید لایه های لیفی کارد شده حاصل از این الیاف کاری غیرممکن است. بنابراین به منظور ساده تر کردن شرایط تولید لایه های بی بافت حاصل از الیاف استبرق، از مخلوط این الیاف با الیاف پلی پروپیلن استفاده می شود. در این تحقیق، پنج مخلوط الیافی متفاوت تهیه شدند که شامل 100%، 75%، 50%، 25% الیاف استبرق و 100% الیاف پلی پروپیلن بودند. لایه های بی بافت، توسط ماشین کاردینگ آزمایشگاهی و در سه وزن مختلف تهیه گردیدند. لایه های کارد شده بر روی یک ماشین سوزن زنی آزمایشگاهی و با پنج تراکم سوزن زنی مختلف، تحت عملیات سوزن زنی قرار گرفتند. در مجموع، 75 نمونه ی آزمایش سوزن زنی شده آماده شد. خاصیت جذب صوت نمونه ها با استفاده از دستگاه اندازه گیری ضریب صوت و در پنج فرکانس متفاوت ارزیابی شد. در وسیله hy;ای که برای اندازه گیری ضرایب جذب صوت نمونه ها مورد استفاده قرار گرفت، از روش لوله ی امپدانس بهره گرفته شد. از میان دو راهکاری که در روش لوله امپدانس بکار گرفته می شود، در این تحقیق از روش لوله ی امپدانس مجهز به یک میکروفون متحرک استفاده شد. نتایج نشان داد که ضریب جذب صوت نمونه‌ها به عوامل مختلفی بستگی دارد؛ از جمله درصد الیاف استبرق در مخلوط، جرم واحد سطح نمونه ها، فرکانس و مقدار تراکم سوزن زنی که در حین عملیات کاردینگ به نمونه ها اعمال شد. با استفاده از نتایج می توان دریافت که قابلیت جذب صوت، با افزایش درصد الیاف استبرق در مخلوط افزایش می یابد. این امر ناشی از این حقیقت می باشد که با افزایش سهم الیاف استبرق در مخلوط، حفره های موجود در ساختار لایه افزایش می یابد. علی رغم آسیب های بیش از حد وارد شده بر الیاف، افزایش مقادیر تراکم سوزن زنی بر لایه های بی بافت موجب بهبود خواص جذب صوت نمونه ها خواهد شد. افزایش تراکم سوزن زنی موجب درگیری بیش تر در الیاف می شود. این پدیده موجب کاهش ابعاد حفره‌ها و هم چنین افزایش مقاومت اصطکاکی لایه می شود. هر چند باید به این نکته اشاره کرد که به دلیل ظرافت الیاف استبرق ، نمی توان مقادیر تراکم سوزن زنی را بیش از حد افزایش داد. نتایج هم چنین نشان دادند که ضریب جذب صوت نمونه ها با افزایش جرم واحد سطح لایه، افزایش می یابد. همچنین می‌توان نتیجه گرفت که نمونه ها در فرکانس 1000 هرتز رفتار آکوستیک بهتری را از خود نشان می دهند. یک مدل رگرسیون خطی برای پیش بینی رفتار جذب صوت لایه های بی بافت سوزن زنی شده حاصل از الیاف استبرق بکار گرفته شد. ضریب انطباق 758/0 مابین مقادیر پیش بینی شده و مشاهده شده برای جذب صوت نشان دهنده ی قابلیت نسبتاً خوب این مدل رگرسیونی در پیش بینی رفتار جذب صوت لایه ی بی بافت سوزن زنی شده است. کلمات کلیدی : آلودگی صوتی، آکوستیک، الیاف استبرق، بی بافت، سوزن زنی، ضریب جذب صوت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی