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木质纤维/聚酯纤维复合吸声材料的研究

作　者: 王军锋
导　师: 张耀丽
学　校: 南京林业大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 木质纤维 聚酯纤维 发泡 吸声性能
分类号: TS653
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


本研究以木质纤维、聚酯纤维为原料，异氰酸酯为胶黏剂，借助发泡剂偶氮二甲酰胺，采用聚合物发泡技术和人造板工艺技术结合开展木质纤维/聚酯纤维复合吸声材料的制备及其结构与性能研究。本论文的主要内容和研究成果具体表现在以下几个方面：1.结合聚合物发泡技术和人造板复合工艺技术，探究木质纤维/聚酯纤维复合吸声材料的最佳复合工艺条件。研究结果表明：将胶黏剂和发泡剂加入木质纤维及聚酯纤维中进行复合是可行的；较佳复合工艺为：热压温度150℃，加压时间10min；在一定温度范围内，随着时间的延长，材料的部分力学性能有所提高，声学性能影响不大；在一定时间范围内，随着温度的升高，材料的部分力学性能和声学性能都有所提高。频率为1600-4000Hz范围内，在140℃条件下材料平均吸声系数为0.65，而150℃条件下为0.7，提高了0.05。2.探讨了制备木质纤维/聚酯纤维复合吸声材料时，木质纤维/聚酯纤维比、施胶量、发泡剂加量、密度等因素对复合吸声材料力学性能的影响。研究结果表明：将木质纤维和聚酯纤维混合，制造复合吸声材料是可行的；木质纤维/聚酯纤维比、施胶量、发泡剂加量、密度是影响复合板材力学性能的主要因素；随着木质纤维/聚酯纤维比、施胶量的增大，产品的静曲强度、弹性模量和内结合强度提高；随着发泡剂含量的增加，产品力学性能有所降低；密度的提高，产品的部分力学性能呈线性增大。3.利用阻抗管测量了不同工艺条件下制备的木质纤维/聚酯纤维复合材料吸声系数，探讨了木质纤维聚酯纤维比例、施胶量、发泡剂加量和密度等四个因素对复合材料声学性能的影响。研究结果表明:当材料的木质纤维/聚酯纤维比为3：1、施胶量为12%、发泡剂加量为8%和密度为0.2g/cm~3时，制备的复合材料具有较好的吸声性能。4.利用阻抗管测量了不同结构及不同的安装方式条件下木质纤维/聚酯纤维复合材料的吸声性能，分析了不同的密度、厚度、流阻率、背后空腔深度及其贴面材料对该复合材料吸声性能的影响。结果表明：该材料的较佳密度为0.2g/cm~3、较佳的空气流阻值为1.98×105Pa s/m2，材料的厚度与背后的空腔深度随使用环境的要求而调整，表面装饰材料对复合材料高频的吸声性能有一定的影响。

全文目录


致谢  3-4
摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-10
第一章 概述  10-20
  1.1 声学基本知识  10-13
    1.1.1 噪声的危害  10
    1.1.2 声波的基本性质  10
    1.1.3 可听声  10-11
    1.1.4 声波的速度  11
    1.1.5 声音的传播与衰减  11-13
  1.2 吸声机理与吸声材料  13-15
    1.2.1 吸声机理  13-14
    1.2.2 吸声材料  14-15
  1.3 材料吸声性能的评价与测试方法  15-16
    1.3.1 驻波管法  15
    1.3.2 传递函数法  15
    1.3.3 混响室法  15-16
  1.4 国内外研究状况  16-20
    1.4.1 国内研究状况  16-18
    1.4.2 国外研究状况  18-20
第二章 木质纤维聚酯纤维复合吸声材料的制备与测试  20-32
  2.1 简述  20-21
    2.1.1 偶氮二甲酰胺发泡剂的简述  20
    2.1.2 聚酯纤维的简述  20-21
  2.2 材料与方法  21-22
    2.2.1 材料  21
    2.2.2 仪器和设备  21
    2.2.3 方法  21-22
  2.3. 结果与分析  22-30
    2.3.1 杨木纤维基本特性的测量  22-24
    2.3.2 偶氮二甲酰胺分解温度的确定  24
    2.3.3 混合木质纤维/聚酯纤维  24
    2.3.4 确定较佳聚酯纤维长度试验  24-25
    2.3.5 材料复合工艺确定  25-30
      2.3.5.1 力学性能试验结果分析  25-29
      2.3.5.2 声学性能结果及试验分析  29-30
  2.4 结论  30-32
第三章 木质纤维/聚酯纤维复合吸声材料性能的研究  32-42
  3.1 材料与方法  32-33
    3.1.1 材料  32
    3.1.2 仪器和设备  32
    3.1.3 方法  32-33
  3.2 力学性能结果与分析  33-37
    3.2.1 复合吸声材料静曲强度的影响因素  34-35
    3.2.2 复合吸声材料弹性模量的影响因素  35
    3.2.3 复合吸声材料内结合强度的影响因素  35-36
    3.2.4 复合吸声材料吸水厚度膨胀率的影响因素  36-37
  3.3 声学性能结果与分析  37-40
    3.3.1 木质纤维/聚酯纤维比例对复合材料吸声性能的影响  38-39
    3.3.2 施胶量对于复合材料吸声性能的影响  39
    3.3.3 发泡剂加量对于复合材料吸声性能的影响  39
    3.3.4 密度对复合材料吸声性能的影响  39-40
    3.3.5 复合材料的声学特性分析  40
  3.4. 结论  40-42
第四章 木质纤维/聚酯纤维复合材料吸声性能的试验分析  42-53
  4.1 材料与方法  42-44
    4.1.1 材料  42
    4.1.2 仪器和设备  42
    4.1.3 方法  42-44
      4.1.3.1 试验方法  42
      4.1.3.2 样品的制备  42-43
      4.1.3.3 产品性能测试  43-44
  4.2 结果与分析  44-52
    4.2.1 复合材料的微观结构形成与吸声机理分析  44-45
    4.2.2 复合材料吸声性能的影响因素  45-50
      4.2.2.1 空气流阻对材料吸声性能的影响  45-46
      4.2.2.2 材料层厚度对材料吸声性能的影响  46-47
      4.2.2.3 材料密度对材料吸声性能的影响  47-48
      4.2.2.4 材料背后空腔深度对材料吸声性能的影响  48
      4.2.2.5 针刺处理对材料吸声性能的影响  48-49
      4.2.2.6 贴面材料处理对材料吸声性能的影响  49-50
    4.2.3 复合材料与轻质纤维板、聚酯纤维吸声板吸声性能对比分析  50-51
    4.2.4 复合材料与木丝板、穿孔板吸声性能的比较分析  51-52
  4.3 结论  52-53
第五章 结论  53-55
参考文献  55-56

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 木材加工工业、家具制造工业 > 加工工艺 > 人造板生产
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