CZ304656B6 - Zvukově pohltivý prostředek obsahující alespoň jednu akustickou rezonanční membránu tvořenou vrstvou polymerních nanovláken - Google Patents

Zvukově pohltivý prostředek obsahující alespoň jednu akustickou rezonanční membránu tvořenou vrstvou polymerních nanovláken Download PDF

Info

Publication number
CZ304656B6
CZ304656B6 CZ2013-34A CZ201334A CZ304656B6 CZ 304656 B6 CZ304656 B6 CZ 304656B6 CZ 201334 A CZ201334 A CZ 201334A CZ 304656 B6 CZ304656 B6 CZ 304656B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
sound
frame
layer
membrane
absorbing
Prior art date
Application number
CZ2013-34A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ201334A3 (cs
Inventor
Klára Kalinová
Original Assignee
Technická univerzita v Liberci
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technická univerzita v Liberci filed Critical Technická univerzita v Liberci
Priority to CZ2013-34A priority Critical patent/CZ201334A3/cs
Priority to EP14706277.2A priority patent/EP2875507B1/en
Priority to PCT/CZ2014/000007 priority patent/WO2014111067A2/en
Publication of CZ304656B6 publication Critical patent/CZ304656B6/cs
Publication of CZ201334A3 publication Critical patent/CZ201334A3/cs

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/172Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84Sound-absorbing elements
    • E04B2001/8423Tray or frame type panels or blocks, with or without acoustical filling
    • E04B2001/8452Tray or frame type panels or blocks, with or without acoustical filling with peripheral frame members

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

Řešení se týká zvukově pohltivého prostředku, který obsahuje alespoň jednu akustickou rezonanční membránu (1) tvořenou vrstvou polymerních nanovláken, která je pevně připojena k rámu (2, 20).

Description

Zvukově pohltivý prostředek obsahující alespoň jednu akustickou rezonanční membránu tvořenou vrstvou polymerních nanovláken
Oblast techniky
Vynález se týká zvukově pohltivého prostředku, který obsahuje alespoň jednu akustickou rezonanční membránu tvořenou vrstvou polymerních nanovláken.
Dosavadní stav techniky
Zvukově pohltivé materiály se všeobecně používají v mnoha různých oblastech a jejich úkolem je zejména zajistit hygienu prostředí z hlediska nežádoucího nebo škodlivého zvuku. Návrh zvukově pohltivého materiálu vhodného pro danou aplikaci přitom vychází z oblasti frekvencí nežádoucího zvuku, který má být pohlcován, resp. tlumen.
Pro tlumení zvuků o vysokých frekvencích se používají především porézní materiály, jako například melaminové, polyuretanové a kovové pěny nebo netkané textilie z minerálních nebo polymemích vláken. Pro pohlcování zvuků o nižších frekvencích jsou však tyto materiály nevhodné, neboť pro takové případy by byla potřebná jejich značná tloušťka.
Pro tlumení zvuků o nízkých frekvencích se pak používají především konstrukce založené na rezonančním principu, kdy se rezonancí některého z prvků přeměňuje akustická energie v energii tepelnou. Tyto konstrukce však tlumí jen zvuky určité frekvence a pro jiné frekvence je jejich tlumení velmi malé. Nejčastěji se přitom používají kombinace perforovaného panelu, zvukově pohltivého materiálu a popřípadě vzduchové mezery.
Obecnou snahou je zkombinovat výše uvedené vlastnosti do jednoho akustického systému, který by tak byl schopen tlumit jak zvuky o nízkých, tak i zvuky o vysokých frekvencích.
V tomto smyslu je např. z CZ PV 2005-226 nebo analogické WO 2006/108 363 známá vrstvená zvukově pohltivá netkaná textilie, která obsahuje vrstvu nanovláken o průměru do 600 nanometrů a plošné hmotnosti 0,1 až 5 g.m-2, a alespoň jednu další vrstvu vlákenného materiálu, přičemž tyto vrstvy jsou formovány příčným kladením. Vrstva nanovláken přitom plní funkci akustické rezonanční membrány rezonující na nízké frekvenci, zatímco vrstva dalšího materiálu zajišťuje nejen její dostatečný útlum, čímž se maximální množství zvukové energie nashromážděné v rezonátoru přeměnění na teplo, ale současně je také schopna tlumit zvuky o vyšších frekvencích. Při reálném využití však tato textilie s dobrými výsledky tlumí zejména zvuky s frekvencí v relativně úzkém intervalu od cca 700 do 1300 Hz.
Cílem vynálezu tak je odstranit nebo alespoň minimalizovat nevýhody dosavadního stavu techniky a navrhnout zvukově pohltivý prostředek, který by byl schopen s dobrými výsledky tlumit zvuky v co nejširším frekvenčním pásmu.
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu se dosáhne zvukově pohltivým prostředkem, který obsahuje rezonanční membránu tvořenou vrstvou polymerních nanovláken, která je připojena k rámu. Rezonanční membrána se pak při dopadu zvukového vlnění o nízké frekvenci uvádí do vynucených kmitů, přičemž kinetická energie membrány se přeměňuje na tepelnou energii třením jednotlivých nanovláken, třením membrány o okolní vzduch a případně o další vrstvy materiálu uspořádané v její blízkosti, a její část se současně přenáší na rám, čímž se kmitání rezonanční membrány tlumí.
- 1 CZ 304656 B6
Rám přitom může být dle potřeby a/nebo požadavků na zvukově pohltivý prostředek a jeho vlastnosti uspořádán alespoň na části obvodu rezonanční membrány a/nebo alespoň na části plochy alespoň jednoho povrchu rezonanční membrány.
V jedné z variant je tento rám tuhý, přičemž může být součástí podkladu, na který se zvukově pohltivý prostředek aplikuje.
V druhé z variant je rám flexibilní, přičemž je tvořen např. mřížkou, nebo sítí útvarů z materiálu v tuhém stavu, které zasahují alespoň částečně do tloušťky rezonanční membrány a jsou s nanovlákny propojeny tím, že obalují část těchto nanovláken, nebojsou naopak alespoň částečně obaleny materiálem nanovláken, nebo prostřednictvím adhezních vlastností materiálu nanovláken. Mřížka i síť útvarů přitom mohou být pro získání rovnoměrných vlastností v celé ploše zvukově pohltivého materiálu pravidelné.
Ve všech variantách rámu může být dále výhodné, pokud je prostorově tvarovaný, např. dle povrchu podkladu, na který se zvukově pohltivý prostředek aplikuje.
Útvary z materiálu v tuhém stavu jsou dle potřeby body a/nebo lineární útvary a/nebo plošné útvary, přičemž lze jako rám použít např. i jen jeden lineární útvar, který je uspořádán alespoň na části obvodu rezonanční membrány.
Pro dosažení požadovaných zvukově pohltivých vlastností je rezonanční membrána k rámu připojena s kladným, nulovým nebo záporným napětím.
Přehled obrázků na výkresech
Na přiložených výkresech je na obr. la schematicky znázorněn průřez zvukově pohltivým prostředkem podle vynálezu s jednou rezonanční membránou, na obr. lb průřez zvukově pohltivým prostředkem podle vynálezu se čtyřmi rezonančními membránami, na obr. le jiná varianta zvukově pohltivého prostředku podle vynálezu s jednou rezonanční membránou, na obr. Id princip zvukově pohltivého prostředku dle varianty na obr. lc, na obr. 2a zvukově pohltivý prostředek podle vynálezu v jiné variantě provedení s jednou rezonanční membránou, na obr. 2b jiná varianta zvukově pohltivého prostředku dle obr. 2a, na obr. 2c jiná varianta zvukově pohltivého prostředku dle obr. 2a, na obr. 3a další varianta zvukově pohltivého prostředku podle vynálezu s jednou rezonanční membránou, na obr. 3b jiná varianta zvukově pohltivého prostředku dle obr. 3a, na obr. 3c další varianta zvukově pohltivého prostředku dle obr. 3a, na obr. 4 jiná varianta rámu zvukově pohltivého prostředku dle obr. 3c, na obr. 5 graf součinitelů zvukové pohltivosti v závislosti na frekvenci zvuku pro tři varianty zvukově pohltivého prostředku dle obr. 3 c, na obr. 6a graf součinitelů zvukové pohltivosti v závislosti na frekvenci zvuku pro samostatnou vrstvu polyuretanové pěny a dvě varianty zvukově pohltivého prostředku dle vynálezu, z nichž jedna obsahuje vrstvu této polyuretanové pěny, na obr. 6b průřez tímto zvukově pohltivým prostředkem, na obr. 7a graf součinitelů zvukové pohltivosti v závislosti na frekvenci zvuku pro samostatnou vrstvu netkané textilie a zvukově pohltivý prostředek podle vynálezu, který tuto vrstvu netkané textilie obsahuje, na obr. 7b průřez tímto zvukově pohltivým prostředkem, na obr. 8a graf součinitelů zvukové pohltivosti v závislosti na frekvenci zvuku pro samostatnou vrstvu polyuretanové pěny jinou než na obr. 6a a dvě varianty zvukově pohltivého prostředku se dvěma rezonančními membránami podle vynálezu, z nichž jedna varianta obsahuje vrstvu této polyuretanové pěny, na obr. 8b průřez variantou zvukově pohltivého prostředku se dvěma akustickými membránami, který neobsahuje vrstvu polyuretanové pěny, a na obr. 8c průřez variantou takového zvukově pohltivého prostředku, který obsahuje vrstvu polyuretanovou pěnu.
-2CZ 304656 B6
Příklady provedení vynálezu
Podstata vynálezu je založena na použití rezonanční membrány tvořené vrstvou polymerních nanovláken, která se díky svým malým mezivlákenným prostorům a plošnému uspořádání uvádí při dopadu zvukového vlnění o nízké frekvenci do vynucených kmitů. Vzájemným třením jednotlivých nanovláken, třením membrány o okolní vzduch a případně o další vrstvy materiálu uspořádané v její blízkosti pak dochází k přeměně kinetické energie této membrány na tepelnou energii, a postupnému útlumu jejího kmitání. V provedení zvukově pohltivého prostředku podle vynálezu se navíc část kinetické energie membrány přenáší na rám, ke kterému je membrána pevně připojena, a další část se přeměňuje na tepelnou energii při zvýšeném tření v její vnitřní struktuře, které je způsobeno tím, že sousední části membrány oddělené alespoň částečně rámem nebo jeho prvky mohou kmitat s navzájem odlišnou periodou a/nebo výchylkou.
Dle požadavků se přitom použije samostatná vrstva polymerních nanovláken, nebo vrstva polymemích nanovláken uložená na vhodné nosné vrstvě, na kterou se uložila během své výroby elektrostatickým zvlákňováním, nebo na kterou se po své výrobě přenesla, jako například na textilii, mřížce, síťce, kovové nebo plastové fólii (vč. bublinkové fólie), vrstvě pěnového materiálu, vrstvě aerogelu, vrstvě obsahující aerogel jako jednu ze svých součástí, atd., nebo na vrstvě obsahující libovolnou kombinaci těchto materiálů. Nosná vrstva přitom může být uspořádaná směrem k podkladu, na který se má zvukově pohltivý prostředek podle vynálezu aplikovat, nebo naopak směrem od něj, kdy chrání vrstvu polymerních nanovláken před mechanickým poškozením, a současně může tvořit nebo spolutvořit pohledovou stranu tohoto prostředku. V obou případech pak tato vrstva díky vzájemnému tření s vrstvou polymerních nanovláken současně přispívá k jejímu útlumu a přeměně její kinetické energie na energii tepelnou. Některé podkladové vrstvy mohou navíc sloužit také pro alespoň částečné tlumení zvuků o vyšších frekvencích. V případě potřeby je vrstva polymerních nanovláken k nosné vrstvě připojena prostřednictvím vhodného pojivá a/nebo laminováním.
V provedení znázorněném na obr. la je membrána i tvořená vrstvou polymerních nanovláken uložená ve vnitřním prostoru tuhého rámu 2, ke kterému je po svém obvodu nebo alespoň jeho části/částech pevně připojena, s výhodou prostřednictvím vhodného pojivá, například tavného. Jako tavné pojivo přitom může sloužit materiál vrstvy nanovláken a/nebo tuhého rámu 2, případně materiál neznázoměné nosné vrstvy, na které je membrána i uložena. Vnitřní prostor 3 tuhého rámu 2 mezi membránou i a podkladem 4, na který je zvukově pohltivý prostředek aplikován, je ve znázorněné variantě volný, avšak v jiných variantách může být alespoň částečně vyplněn materiálem, s výhodou materiálem pro tlumení zvuků o vyšších frekvencích, jako například textilií, pěnovým materiálem, aerogelem, bublinkovou fólií, kompozitem, apod., případně kombinací libovolných z těchto materiálů. Tuhý rám 2 je přitom opatřen neznázoměnými prostředky pro připojení k podkladu 4, např. prostřednictvím spojovacích prvků, nebo lepidla či adheziva, atd.
V neznázoměné variantě provedení je membrána i uložena na horní nebo na dolní straně tuhého rámu 2.
Pro zvýšení míry tlumení zvuků o nízkých frekvencích je ve vnitřním prostoru tuhého rámu 2 a/nebo na jeho horní a/nebo dolní straně uloženo více membrán 1 tvořených vrstvou polymerních nanovláken, přičemž tyto membrány i mohou být uloženy vzájemně rovnoběžně ve stejných nebo různých rozestupech, neboje alespoň jedna z nich uložena mimoběžně vůči ostatním a/nebo alespoň v částečném kontaktu s alespoň jednou z nich. Všechny membrány I přitom mohou být stejné co do plošné hmotnosti, materiálu a průměru nanovláken, nebo se může alespoň jedna z nich alespoň vjednom z těchto parametrů od ostatních lišit. V provedení znázorněném na obr. lb jsou to celkem čtyři stejné membrány J_, JT, 12 a 13, které jsou vzájemně rovnoběžně ve stejných rozestupech uloženy ve vnitřním prostoru stejného tuhého rámu 2 jako ve variantě znázorněné na obr. la, ke kterému jsou po svém obvodu nebo alespoň jeho části/částech pevně připojeny, například prostřednictvím vhodného pojivá. Kterýkoliv z prostorů mezi jednotlivými membránami i, 11, 12 a 13 a mezi spodní membránou 13 a podkladem 4, na který je zvukově pohltivý
-3 CZ 304656 B6 prostředek podle vynálezu aplikován, může být alespoň částečně vyplněn materiálem, s výhodou například některým z materiálů pro tlumení zvuků o vyšších frekvencích uvedených výše, nebo kombinací těchto materiálů.
V provedení znázorněném na obr. lc je membrána 1 prostřednictvím vhodného pojivá připojena k tuhému rámu 2 tvořenému pravidelnou mřížkou 21, jejíž volné prostory 22, resp. oka tato membrána 1 překrývá. V těchto volných prostorech 22 je membrána 1 volně pohyblivá, přičemž se po dopadu zvukového vlnění o nízké frekvenci může v každém z nich pohybovat odlišně, např. s odlišnou periodou a/nebo výchylkou, což zvyšuje tření mezi nanovlákny v její struktuře a přispívá k jejímu útlumu (viz obr. Id). V neznázoměných variantách provedení je rám 2 tvořen pravidelnou nebo nepravidelnou mřížkou 21 s v podstatě libovolnou velikostí a/nebo tvarem vnitřních prostorů 22, resp. ok, a jejich orientací, případně dvěma takovými mřížkami 21, z nichž každá je uspořádána na jednom z povrchů membrány 1. Ve všech variantách provedení je mřížka 21 dle potřeby uspořádána alespoň na části povrchu membrány 1.
Kromě rovinných plošných mřížek 21 může být rám 2 zvukově pohltivého prostředku podle vynálezu prostorově tvarovaný, např. podle povrchu podkladu, na který se tento zvukově pohltivý prostředek aplikuje - viz např. obr. 4.
Ve variantách, kdy zvukově pohltivý prostředek podle vynálezu obsahuje více vrstev, mohou být pro zvýšení jeho soudržnosti alespoň některé jeho vrstvy vzájemně propojeny pojivém, například tavným pojivém, nebo laminací. Jako tavné pojivo přitom může sloužit přímo materiál některé z vrstev, např. vrstvy polymemích nanovláken, kterým je s výhodou například polypropylen, polyetylén, polyamid, polyester, apod., jejich kopolymer/y, případně směs těchto materiálů, atd.
Vrstva polymemích nanovláken, která je pevně připojena k rámu 2 může být v případě potřeby dále připojena, například i prostřednictvím tohoto rámu 2, k jinému rámu 2, který je součástí a/nebo je uložen na povrchu podkladu 4, na který se zvukově pohltivý prostředek podle vynálezu aplikuje.
Vzhledem k tomu, že tuhý rám 2, ke kterému je membrána 1/membrány i, 11, 12 a 13 pevně připojena, není vhodný pro všechny uvažované aplikace zvukově pohltivého prostředku podle vynálezu, je možné použít také flexibilní provedení rámu 20. Takový rám 20 je pak tvořen např. mřížkou 21 vytvořenou z flexibilního, resp. ohebného materiálu, nebo alespoň jedním, s výhodou však sítí útvarů 201 vhodného materiálu v tuhém stavu, které nejsou vzájemně pevně propojeny, a které procházejí přes celou tloušťku vrstvy polymemích nanovláken, nebo alespoň přes její část, a obalují přitom část jejích nanovláken. V jiných variantách je flexibilní rám 20, resp. jeho útvary 201 k vrstvě polymemích nanovláken připojen prostřednictvím vhodného pojivá, nebo prostřednictvím materiálu nanovláken, který je buď nataven a tak připojen k útvarům 201 rámu 20, přičemž tyto útvary jsou alespoň částečně obaleny materiálem nanovláken, nebo který má adhezní vlastnosti. V obou případech je přitom rám 20 uspořádán alespoň na části povrchu alespoň jednoho povrchu membrány L Alespoň některé z útvarů 201 pak také slouží pro připojení membrány 1 k podkladu 4 nebo k tuhému rámu 2, přičemž ji současně i zpevňují a částečně také chrání před mechanickým poškozením, např. otěrem. Tyto útvary 201 jsou přitom tvořeny například body, které mohou být umístěny pouze na obvodu membrány i (obr. 2a) nebo alespoň na jedné jeho části a/nebo v celé její ploše, a to buď rovnoměrně (obr. 2b), nebo nerovnoměrně (obr. 2c). Kromě toho jsou tyto útvary 201 v další variantě tvořeny lineárními útvary, jako například vlákny a/nebo pruhy, které mohou být umístěny pouze na obvodu membrány j_ nebo alespoň na jedné jeho části a/nebo v celé její ploše, a to buď náhodně (obr. 3a), a/nebo v pravidelné síti (obr. 3b) a/nebo v pravidelné mřížce (obr. 3c). Hustota a tvar sítě těchto útvarů 201 přitom určují rezonanční frekvenci akustického prostředku podle vynálezu. Hustota sítě je přitom s výhodou zvýšena v místě předpokládaného zvýšeného mechanického namáhání membrány J_, např. v okolí jejích otvorů (např. manipulačních, instalačních, apod.) a/nebo připojení k tuhému rámu 2, apod.
V jiné variantě je flexibilní rám 20 tvořen alespoň jedním lineárním a/nebo plošným útvarem 201, která může být uložen alespoň na části obvodu membrány 1 nebo na části jejího povrchu.
-4CZ 304656 B6
Tyto varianty přitom lze v podstatě libovolně kombinovat na jednom nebo na obou površích vrstvy polymemích nanovláken. Kromě toho je možné vzájemně kombinovat i různé varianty tuhého rámu 2 a/nebo flexibilního rámu 20, přičemž lze například vrstvu polymemích nanovláken uložit mezi dvě mřížky 21 se stejným tvarem a/nebo velikostí a/nebo orientací volných prostorů 23, resp. ok, nebo naopak mezi dvě mřížky 21, které se alespoň v jednom z těchto parametrů liší. V jiné variantě provedení je vrstva polymemích nanovláken, která je pevně připojena k flexibilnímu rámu 20 dále připojena, například i prostřednictvím tohoto flexibilního rámu 20, k tuhému rámu 2.
Vhodným materiálem útvarů 201 flexibilního rámu je například polymer nebo směs polymerů, případně anorganická látka na bázi skla, skelných křemičitanů, krystalických křemičitanů oxidů kovů, oxidů polokovů, nebo organicko-anorganická látka obsahující alkoxid kovu, alkoxid alkalického kovu, alkoxid kovu alkalických zemin, alkoxid přechodného kovu, alkoxid polokovů, sůl kovu, sůl alkalického kovu, sůl kovu alkalických zemin, sůl přechodného kovu, sůl polokovů, organokovová sloučenina, organokovový chelát, křemičitan, kov, oxid kovu, atd., případně jejich směs.
Ve všech výše popsaných variantách provedení je pak kterákoliv z membrán i k tuhému rámu 2 a/nebo flexibilnímu rámu 20 připojena buď v předepnutém, napnutém nebo volnému stavu, resp. s kladným, nulovým, nebo záporným napětím, čímž je možné přizpůsobit její akustické vlastnosti alespoň částečně parametrům zvuku/zvuků v prostřední, ve kterém má být zvukově pohltivý prostředek podle vynálezu aplikován. Kromě toho lze jeho zvukově pohltivé vlastnosti přizpůsobit také plošnou hmotností a/nebo materiálem vrstvy polymemích nanovláken a/nebo průměrem jejích nanovláken a/nebo tvarem a/nebo velikostí a/nebo hustotu volných prostorů 22, resp. ok, rámu 2, 20, ve kteiých se může vrstva polymemích nanovláken pohybovat, případně vzájemným uspořádáním více membrán i.
Pro dosažení rovnoměrných akustických vlastností v celé ploše zvukově pohltivého prostředku podle vynálezu je výhodné, pokud je vrstva/vrstvy polymemích nanovláken co nejrovnoměmější, jak ve směru své šířky, tak i ve směru své délky. Nejvyšší rovnoměrnosti v obou směrech se přitom v současné době dosáhne její výrobou tzv. beztryskovým elektrostatickým zvlákňováním, při kterém se roztok nebo tavenina polymeru zvlákňuje v elektrickém poli z povrchu zvlákňovací elektrody protáhlého tvaru - například válce (viz např. EP 1 673 493) nebo struny (viz např. EP 2 059 630 nebo EP 2 173 930). Tento typ elektrostatického zvlákňování je komerčně aplikován např. v technologii Nanospider společnosti Elmarco.
Na obr. 5 je znázorněn graf součinitelů zvukové pohltivosti a v závislosti na frekvenci zvuk pro tři varianty zvukově pohltivého prostředku podle vynálezu v provedení dle obr. lc. Černá křivka přitom představuje součinitel zvukové pohltivosti a zvukově pohltivého prostředku obsahujícího membránu i tvořenou vrstvou nanovláken polyvinylalkoholu (PVA) o plošné hmotnosti 5,7 g.m 2, která je připojená k tuhému rámu 2 tvořenému mřížkou s rozměrem ok 4,1 x 4,3 mm (tj. 17,63 mm2), který je umístěný ve vzdálenost 30 mm od podkladu 4. Světle šedá křivka představuje součinitel zvukové pohltivosti a zvukově pohltivého prostředku obsahujícího membránu I tvořenou vrstvou nanovláken polyvinylalkoholu (PVA) o plošné hmotnosti 5,7 g.m“2, která je připojená k tuhému rámu 2 tvořenému mřížkou s rozměrem ok 9,0 x 14,2 mm (tj. 127,80 mm2), který je umístěný ve vzdálenosti 30 mm od podkladu 4. Tmavě šedá křivka pak představuje součinitel zvukové pohltivosti a zvukově pohltivého prostředku obsahujícího membránu 1 tvořenou vrstvou nanovláken polyvinylalkoholu (PVA) o plošné hmotnosti 1,7 g.m“2, která je připojená k tuhému rámu 2 tvořenému mřížkou s rozměry ok 4,1 x 4,3 mm (tj. 17,63 mm2), který je umístěný ve vzdálenosti 30 mm od podkladu 4.
Na obr. 6a je znázorněn graf součinitelů zvukové pohltivosti a v závislosti na frekvenci zvuku pro samostatnou vrstvu polyuretanové pěny a dvě varianty zvukově pohltivého prostředku v provedení dle obr. lc. Světle šedá křivka přitom představuje součinitel zvukové pohltivosti a samo-5CZ 304656 B6 statné vrstvy polyuretanové pěny o tloušťce 25 mm a plošné hmotnosti 640 g.m“2 umístěné 25 mm od podkladu 4. Tmavě šedá křivka představuje součinitel zvukové pohltivosti α zvukově pohltivého prostředku podle vynálezu, který obsahuje rezonanční membránu i tvořenou vrstvou nanovláken polyamidu 6 (PA6) o plošné hmotnosti 1 g.m 2, která je připojená k tuhému rámu 2 tvořenému mřížkou s rozměry ok 6,5 x 6,7 mm (tj. 43,55 mm2), přičemž na straně tohoto zvukově pohltivého prostředku odvrácené od podkladu 4 je dále uložena krycí vrstva tvořená kalandrovanou netkanou textilií z polyesterových (PES) a viskózových vláken (VI) o plošné hmotnosti 25 g.m“2. Tento prostředek je umístěný ve vzdálenosti 30 mm od podkladu 4. Černá křivka pak představuje součinitel zvukové pohltivosti α zvukově pohltivého prostředku dle obr. 6b, který obsahuje rezonanční membránu i tvořenou vrstvou nanovláken polyamidu 6 (PA6) o plošné hmotnosti 1 g.m“2, která je připojená k tuhému rámu 2 tvořenému mřížkou s rozměry ok 6,5 x 6,7 mm (tj. 43,55 m2), a současně překrytá krycí vrstvou tvořenou kalandrovanou netkanou textilií z polyesterových (PES) a viskózových (VI) vláken o plošné hmotnosti 25 g.m“2. Tuhý rám 2 tvořený mřížkou je přitom připojen k jinému tuhému rámu 2, který je uložený na povrchu podkladu 4, a jehož vnitřní prostor 3 je vyplněn vrstvou polyuretanové pěny s tloušťkou 25 mm a plošnou hmotností 640 g.m - viz obr. 6b.
Na obr. 7a je znázorněn graf součinitelů zvukové pohltivosti α v závislosti na frekvenci zvuku pro samostatnou vrstvu netkané textilie a jednu variantu zvukově pohltivého prostředku v provedení dle obr. lc. Sedá křivka přitom představuje součinitel zvukové pohltivosti α pro samostatnou vrstvu netkané polyesterové textilie o tloušťce 10 mm a plošné hmotnosti 100 g.m“2. Černá křivka pak představuje součinitel zvukové pohltivosti α zvukově pohltivého prostředku podle vynálezu, který obsahuje rezonanční membránu I tvořenou vrstvou nanovláken polyakrylonitridu (PAN) o plošné hmotnosti 1 g.m“2, která je připojená k tuhému rámu 2 tvořenému mřížkou s rozměry ok 6,5 x 6,7 mm (tj. 43,55 mm2), přičemž na straně tohoto zvukově pohltivého prostředku odvrácené od podkladu 4 je dále uložena krycí vrstva tvořená kalandrovanou netkanou textilií z polyesterových a viskózových vláken o plošné hmotnosti 25 g.m 2. Tuhý rám 2 tvořený mřížkou je přitom připojen k jinému tuhému rámu 2, který je uložený na podkladu 4, a jehož vnitřní prostor 3 je vyplněn vrstvou polyesterové netkané textilie tloušťky 10 mm s plošnou hmotností 100 g.m“2 - viz obr. 7b.
Na obr. 8a je znázorněn graf součinitelů zvukové pohltivosti α v závislosti na frekvenci zvuku pro samostatnou vrstvu polyuretanové pěny a dvě varianty zvukově pohltivého prostředku v provedení dle obr. lc, který obsahuje dvě rezonanční membrány I a El. Světle šedá křivka přitom představuje součinitel zvukové pohltivosti α samostatné vrstvy polyuretanové pěny o tloušťce 50 mm a plošné hmotnosti 1280 g.m“2. Tmavě šedá křivka představuje součinitel zvukové pohltivosti α zvukově pohltivého prostředku podle vynálezu, který obsahuje rezonanční membránu I tvořenou vrstvou nanovláken polyamidu 6 (PA6) o plošné hmotnosti 1 g.m“2, která je připojená k tuhému rámu 2 tvořenému mřížkou s rozměry ok 6,5 x 6,7 mm (tj. 43,55 m2), a pod ním uspořádanou druhou rezonanční membránu _U tvořenou vrstvou nanovláken polyamidu 6 (PA6) o plošné hmotnosti 12,5 g.m“2, která je připojená k tuhému rámu 2 tvořenému mřížkou s rozměry ok 6,5 x 6,7 mm (tj. 43,55 m2). Na straně tohoto zvukově pohltivého prostředku odvrácené od podkladu 4 je dále uložena krycí vrstva 5 tvořená netkanou textilií z polyesterových a viskózových vláken o plošné hmotnosti 25 g.m 2. Oba tuhé rámy 2 tvořené mřížkou jsou přitom připojeny k jinému tuhému rámu 2, který je uložený na podkladu 4, a jehož vnitřní prostor 3 o výšce 50 mm je volný. Černá křivka pak představuje součinitel zvukové pohltivosti α stejného zvukově pohltivého prostředku podle vynálezu, u kterého je vnitřní prostor 3 rámu 2 uloženého na povrchu podkladu 4 vyplněn vrstvou polyuretanové pěny o tloušťce 50 mm a plošné hmotnosti 1280 g.m 2.
Zvukově pohltivý prostředek podle vynálezu může být použit například pro výrobu akustických těles, žaluzií, tapet, obkladů, podhledů, paravánů, zástěn a dělicích příček pro interiéry, případně výsekových nebo tvarových dílů pro dopravní průmysl (např. výplně dveří, podběhů, obložení zavazadlového nebo motorového prostoru nebo kabiny), materiálů pro odhlučnění hlučných zaří-6CZ 304656 B6 zení, pro výrobu sluchátek, atd. Kterákoliv z jeho vrstev přitom může být opatřena vhodnou povrchovou úpravou např. pro zvýšení nehořlavosti, voděodolnosti, elektrické vodivosti, apod., plasmatickou úpravou, nástřikem, zátěrem atd.

Claims (18)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Zvukově pohltivý prostředek obsahující alespoň jednu akustickou rezonanční membránu (1) tvořenou vrstvou polymemích nanovláken, vyznačující se tím, že rezonanční membrána (1) je ve formě rovinné vrstvy uložena na povrchu, nebo ve vnitřním prostoru rámu (2, 20), přes alespoň jeden volný prostor, který tento rám (2, 20) vymezuje, a je s tímto rámem (2, 20) pevně spojená.
  2. 2. Zvukově pohltivý prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že rám (2, 20) je uspořádán alespoň na části obvodu akustické rezonanční membrány (1).
  3. 3. Zvukově pohltivý prostředek podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že rám (2, 20) je uspořádán alespoň na části plochy alespoň jednoho povrchu akustické rezonanční membrány (1).
  4. 4. Zvukově pohltivý prostředek podle libovolného z nároků laž3, vyznačující se tím, že rám (2) je tuhý.
  5. 5. Zvukově pohltivý prostředek podle nároku 4, vyznačující se tím, že rám (2) je součástí podkladu (4), na který se zvukově pohltivý prostředek aplikuje.
  6. 6. Zvukově pohltivý prostředek podle libovolného z nároků laž3, vyznačující se tím, že rám (20) je flexibilní.
  7. 7. Zvukově pohltivý prostředek podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že rám (2, 20) je prostorově tvarovaný.
  8. 8. Zvukově pohltivý prostředek podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že rám (2, 20) je tvořený mřížkou.
  9. 9. Zvukově pohltivý prostředek podle nároku 8, vyznačující se tím, že mřížka je pravidelná.
  10. 10. Zvukově pohltivý prostředek podle nároku 6, vyznačující se tím, že rám (20) je tvořen sítí útvarů (201) z materiálu v tuhém stavu, které zasahují alespoň částečně do tloušťky rezonanční membrány (1), přičemž obalují část jejích nanovláken.
  11. 11. Zvukově pohltivý prostředek podle nároku 6, vyznačující se tím, že rám (20) je tvořen sítí útvarů (201) z materiálu v tuhém stavu, které zasahují alespoň částečně do tloušťky rezonanční membrány (1), přičemž tyto útvary (201) jsou alespoň částečně obaleny materiálem nanovláken.
  12. 12. Zvukově pohltivý prostředek podle nároku 6, vyznačující se tím, že rám (20) je tvořen sítí útvarů (201) z materiálu v tuhém stavu, které zasahují alespoň částečně do tloušťky rezonanční membrány (1), přičemž nanovlákna jsou k útvarům (201) rámu (20) připojena jejich adhezí.
    -7 CZ 304656 B6
  13. 13. Zvukově pohltivý prostředek podle libovolného z nároků 10 až 12, vyznačující se tím, že síť je pravidelná.
  14. 14. Zvukově pohltivý prostředek podle libovolného z nároků 10 až 12, vyznačující se tím, že útvary (201) z materiálu v tuhém stavu jsou body a/nebo lineární útvary a/nebo plošné útvary.
  15. 15. Zvukově pohltivý prostředek podle libovolného z nároků 6 až 12, vyznačující se tím, že rám (20) je tvořen jedním lineárním útvarem (201) materiálu v tuhém stavu, který je uspořádán alespoň na části obvodu akustické rezonanční membrány (1).
  16. 16. Zvukově pohltivý prostředek podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že akustická rezonanční membrána (1) je k rámu (2, 20) připojena s kladným napětím.
  17. 17. Zvukově pohltivý prostředek podle libovolného z nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že akustická rezonanční membrána (1) je k rámu (2, 20) připojena s nulovým napětím.
  18. 18. Zvukově pohltivý prostředek podle libovolného z nároků lažló, vyznačující se tím, že akustická rezonanční membrána (1) je k rámu (2, 20) připojena se záporným napětím.
CZ2013-34A 2013-01-18 2013-01-18 Zvukově pohltivý prostředek obsahující alespoň jednu akustickou rezonanční membránu tvořenou vrstvou polymerních nanovláken CZ201334A3 (cs)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-34A CZ201334A3 (cs) 2013-01-18 2013-01-18 Zvukově pohltivý prostředek obsahující alespoň jednu akustickou rezonanční membránu tvořenou vrstvou polymerních nanovláken
EP14706277.2A EP2875507B1 (en) 2013-01-18 2014-01-16 A sound absorptive element comprising at least one acoustic resonance membrane formed by a layer of polymeric nanofibers
PCT/CZ2014/000007 WO2014111067A2 (en) 2013-01-18 2014-01-16 A sound absorptive element comprising at least one acoustic resonance membrane formed by a layer of polymeric nanofibers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-34A CZ201334A3 (cs) 2013-01-18 2013-01-18 Zvukově pohltivý prostředek obsahující alespoň jednu akustickou rezonanční membránu tvořenou vrstvou polymerních nanovláken

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ304656B6 true CZ304656B6 (cs) 2014-08-20
CZ201334A3 CZ201334A3 (cs) 2014-08-20

Family

ID=50158984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2013-34A CZ201334A3 (cs) 2013-01-18 2013-01-18 Zvukově pohltivý prostředek obsahující alespoň jednu akustickou rezonanční membránu tvořenou vrstvou polymerních nanovláken

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2875507B1 (cs)
CZ (1) CZ201334A3 (cs)
WO (1) WO2014111067A2 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ308472B6 (cs) * 2018-08-22 2020-09-09 Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava Zvukově pohlcující sendvičový díl

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015209105A1 (de) 2015-05-19 2016-11-24 Hp Pelzer Holding Gmbh Leichtes akustisches Bauteil
CZ29371U1 (cs) * 2015-12-22 2016-04-18 Marta Palowská Zvukově pohltivý a tepelně izolační panel
US10540952B2 (en) 2016-03-30 2020-01-21 Maryam Mohammadi Gojani Sound absorbing structure including nanofibers
CN110619865B (zh) * 2019-10-09 2023-08-15 西北工业大学 一种具有优异吸声性能的薄膜多空腔材料

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0295925A2 (en) * 1987-06-19 1988-12-21 E.I. Du Pont De Nemours And Company Sound reduction membrane
JP2002180566A (ja) * 2000-12-11 2002-06-26 Ngk Insulators Ltd 複合吸音材
JP2003049351A (ja) * 2001-07-31 2003-02-21 Toyobo Co Ltd 高性能吸音材
CZ2005226A3 (cs) * 2005-04-11 2006-11-15 Elmarco, S. R. O. Vrstvená zvukove pohltivá netkaná textilie
CZ200727A3 (cs) * 2007-01-11 2008-07-23 Elmarco, S. R. O. Zpusob výroby vrstvené zvukove pohltivé netkané textilie

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ294274B6 (cs) 2003-09-08 2004-11-10 Technická univerzita v Liberci Způsob výroby nanovláken z polymerního roztoku elektrostatickým zvlákňováním a zařízení k provádění způsobu
WO2007047263A1 (en) * 2005-10-19 2007-04-26 3M Innovative Properties Company Multilayer articles having acoustical absorbance properties and methods of making and using the same
WO2008021455A2 (en) * 2006-08-16 2008-02-21 Hitachi Chemical Co., Ltd. Composites for sound control applications
CZ299549B6 (cs) 2006-09-04 2008-08-27 Elmarco, S. R. O. Rotacní zvláknovací elektroda
CZ300345B6 (cs) 2007-07-17 2009-04-22 Elmarco, S. R. O. Zpusob zvláknování kapalné matrice, zarízení pro výrobu nanovláken elektrostatickým zvláknováním kapalné matrice a zvláknovací elektroda pro takové zarízení
DE102009006380A1 (de) * 2009-01-28 2010-07-29 Aksys Gmbh Luftschallabsorptionsformteil und Verfahren zur Herstellung eines Luftschallabsorptionsformteils
CN102639795B (zh) * 2009-10-21 2014-09-10 贝尔马克斯声学有限公司 声学面板、墙结构和路旁屏障

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0295925A2 (en) * 1987-06-19 1988-12-21 E.I. Du Pont De Nemours And Company Sound reduction membrane
JP2002180566A (ja) * 2000-12-11 2002-06-26 Ngk Insulators Ltd 複合吸音材
JP2003049351A (ja) * 2001-07-31 2003-02-21 Toyobo Co Ltd 高性能吸音材
CZ2005226A3 (cs) * 2005-04-11 2006-11-15 Elmarco, S. R. O. Vrstvená zvukove pohltivá netkaná textilie
CZ200727A3 (cs) * 2007-01-11 2008-07-23 Elmarco, S. R. O. Zpusob výroby vrstvené zvukove pohltivé netkané textilie

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Nanovlákna v prostorové akustice II, 15.10.2008, http://imaterialy.dumabyt.cz/Materialy/Nanovlakna-vnbspprostorove-akustice-II.html *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ308472B6 (cs) * 2018-08-22 2020-09-09 Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava Zvukově pohlcující sendvičový díl

Also Published As

Publication number Publication date
EP2875507B1 (en) 2018-08-01
WO2014111067A3 (en) 2014-11-27
EP2875507A2 (en) 2015-05-27
WO2014111067A2 (en) 2014-07-24
CZ201334A3 (cs) 2014-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2875506B1 (en) A sound absorbing means containing at least one cavity resonator
JP2008537798A (ja) 積層吸音不織布
CZ304656B6 (cs) Zvukově pohltivý prostředek obsahující alespoň jednu akustickou rezonanční membránu tvořenou vrstvou polymerních nanovláken
US6220388B1 (en) Acoustical insulation panel
RU2592871C1 (ru) Звукопоглощающее устройство кочетова для облицовки производственных помещений
CN108457393B (zh) 消声室用吸声结构体以及包含消声室用吸声结构体的消声室
JP2021500610A (ja) 音響物品及び関連方法
RU2425196C1 (ru) Малошумное производственное помещение
CN111032940B (zh) 用于高温应用的聚合物非织造结构
KR20080055929A (ko) 흡음 특성을 갖는 다층 용품과 이의 제조 및 사용 방법
JP6543113B2 (ja) 吸音構造体
Kalinova A sound absorptive element comprising an acoustic resonance nanofibrous membrane
EP3531415B1 (en) Soundproof structure and method for manufacturing soundproof structure
US20210270337A1 (en) Multilayer damping material
JP5320002B2 (ja) 複合吸音構造体の収納構造及びこの収納構造に配置される複合吸音構造体
RU2615257C2 (ru) Кожух для ленточной машины
US20230112198A1 (en) Noise-resistant assemblies
US20230395056A1 (en) Acoustic articles and assemblies
CN107635831B (zh) 防火墙
CZ36977U1 (cs) Solitérní zvukově pohltivý prvek
CZ26187U1 (cs) Zvukově pohltivý prostředek
RU2649697C2 (ru) Акустическая конструкция цеха
JP2015215428A (ja) 吸音構造体
JP2020003625A (ja) 吸音体
CZ2018424A3 (cs) Zvukově pohlcující sendvičový díl