RU186830U1 - NON WOVEN SOUND ABSORBING COMPOSITE MULTILAYERED MATERIAL - Google Patents
NON WOVEN SOUND ABSORBING COMPOSITE MULTILAYERED MATERIAL Download PDFInfo
- Publication number
- RU186830U1 RU186830U1 RU2018134267U RU2018134267U RU186830U1 RU 186830 U1 RU186830 U1 RU 186830U1 RU 2018134267 U RU2018134267 U RU 2018134267U RU 2018134267 U RU2018134267 U RU 2018134267U RU 186830 U1 RU186830 U1 RU 186830U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sound
- layer
- absorbing
- elastic
- massive
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000003490 calendering Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims description 3
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 claims description 3
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 112
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 15
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 208000018747 cerebellar ataxia with neuropathy and bilateral vestibular areflexia syndrome Diseases 0.000 description 2
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods 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
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/162—Selection of materials
- G10K11/168—Plural layers of different materials, e.g. sandwiches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
- B60R13/08—Insulating elements, e.g. for sound insulation
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
- E04B1/82—Heat, 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
- E04B1/84—Sound-absorbing elements
- E04B1/8409—Sound-absorbing elements sheet-shaped
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к нетканому звукопоглощающему композитному многослойному материалу, предназначенному для снижения шума внутри салонов транспортных средств, а также для изготовления шумозащитных конструкций, снижающих шум различных стационарных машин и механизмов, для придания акустического комфорта в различного рода помещениях. Технический результат заключается в повышении звукопоглощающих свойств. Нетканый звукопоглощающий композитный многослойный материал содержит: лицевой слой, выполненный из звукопрозрачного материала; верхний звукопоглощающий упругий слой из синтетических волокон в виде полиэфирного полотна; массивную вибродемпфирующую прослойку; нижний звукопоглощающий упругий слой из синтетических волокон в виде полиэфирного полотна. Соединения верхнего и нижнего упругих слоев с массивной прослойкой выполнены посредством аэрозольного клея. Лицевой слой имеет поверхностную плотность в диапазоне 10-80 г/м2. Верхний звукопоглощающий упругий слой имеет толщину S1=20-40 мм, поверхностную плотность m1=l500-2500 г/м2 и модуль упругости при 10% сжатии E1=l,0-2,5 кПа. Массивная вибродемпфирующая прослойка имеет толщину 1,5-2,5 мм3, плотность 1,8-2,5 г/см3 и коэффициент потерь 0,1-0,2. Нижний звукопоглощающий упругий слой имеет толщину S2=10-20 мм, поверхностную плотность m2=150-500 г/м2 и модуль упругости при 10% сжатии E2=0,5-1,0 кПа. Для верхнего и нижнего звукопоглощающих упругих слоев соблюдается соотношение S1/S2=E1/E2. Лицевой слой соединен с верхним звукопоглощающим упругим слоем посредством каландрирования. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Полезная модель относится к нетканому звукопоглощающему композитному многослойному материалу, предназначенному для обеспечения звукоизоляции строительных конструкций и сооружений, в частности для снижения шума внутри салонов транспортных средств, а также для изготовления шумозащитных конструкций, снижающих шум различных стационарных машин и механизмов, для придания акустического комфорта в различного рода помещениях.The utility model relates to a non-woven sound-absorbing composite multilayer material designed to provide sound insulation of building structures and structures, in particular to reduce noise inside vehicle interiors, as well as for the manufacture of noise protection structures that reduce the noise of various stationary machines and mechanisms, to give acoustic comfort in various kind of indoor.
Известен материал-аналог фирмы «EKSEN», представляющий собой многослойный звукопоглощающий материал, состоящий из пенополиуретановых полотен общей толщиной 33 мм и заключенного между ними «тяжелого слоя» толщиной 1,5-2,5 мм (http://eksensunger.com/index.php/en/procell/procell/procell-composite.html).Known material is the analogue of the company "EKSEN", which is a multilayer sound-absorbing material consisting of polyurethane foams with a total thickness of 33 mm and a "heavy layer" between them of a thickness of 1.5-2.5 mm (http://eksensunger.com/index .php / en / procell / procell / procell-composite.html).
Однако эффективность звукопоглощения вспененных материалов недостаточна для качественного звукопоглощения, показатели звукопоглощения таких материалов достаточно низки.However, the sound absorption efficiency of foamed materials is insufficient for high-quality sound absorption, sound absorption indicators of such materials are quite low.
Из уровня техники известен нетканый звукопоглощающий композитный многослойный материал, содержащий: лицевой слой, выполненный из звукопрозрачного материала с определенной поверхностной плотностью; верхний звукопоглощающий упругий слой из синтетических волокон в виде полиэфирного полотна с определенными толщиной, поверхностной плотностью и модулем упругости; массивную вибродемпфирующую прослойку с определенными толщиной и плотностью; нижний звукопоглощающий упругий слой из синтетических волокон в виде полиэфирного полотна с определенными толщиной, поверхностной плотностью и модулем упругости, причем соединения всех слоев выполнены посредством аэрозольного клея (см. RU 2549214, опубл. 20.04.2015).A non-woven sound-absorbing composite multilayer material is known from the prior art, comprising: a front layer made of a sound-transparent material with a certain surface density; upper sound-absorbing elastic layer of synthetic fibers in the form of a polyester fabric with a certain thickness, surface density and modulus of elasticity; massive vibration damping layer with a certain thickness and density; the lower sound-absorbing elastic layer of synthetic fibers in the form of a polyester fabric with a certain thickness, surface density and elastic modulus, and the joints of all layers are made using aerosol glue (see RU 2549214, publ. 04.20.2015).
Основным недостатком известного из прототипа звукопоглощающего многослойного материала является отсутствие сведений о том, как настроить изменяемые параметры, изменяемые характеристики и рецептуру всех входящих в состав слоев, чтобы добиться стабильного повышения звукопоглощающих свойств материала во всех его диапазонах изменяемых характеристик. Под влиянием упругих деформаций (изгибы, сжатие и другие статические нагрузки) звукопоглощающие свойства такого материала неконтролируемо изменяются.The main disadvantage of the sound-absorbing multilayer material known from the prototype is the lack of information on how to configure variable parameters, variable characteristics and the composition of all layers included in the composition in order to achieve a stable increase in the sound-absorbing properties of the material in all its ranges of variable characteristics. Under the influence of elastic deformations (bending, compression and other static loads), the sound-absorbing properties of such a material change uncontrollably.
Задачей настоящей полезной модели является устранение вышеуказанных недостатков, целенаправленное повышение звукопоглощающих свойств в широком диапазоне октавных полос от 250 до 4000 Гц.The objective of this utility model is to eliminate the above disadvantages, to deliberately increase the sound-absorbing properties in a wide range of octave bands from 250 to 4000 Hz.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении звукопоглощающих свойств.The technical result of the proposed utility model is to increase the sound-absorbing properties.
Заявляемый нетканый звукопоглощающий композитный многослойный материал содержит: лицевой слой, выполненный из звукопрозрачного материала; верхний звукопоглощающий упругий слой из синтетических волокон в виде полиэфирного полотна; массивную вибродемпфирующую прослойку; нижний звукопоглощающий упругий слой из синтетических волокон в виде полиэфирного полотна, причем соединения верхнего и нижнего упругих слоев с массивной прослойкой выполнены посредством аэрозольного клея.The inventive non-woven sound-absorbing composite multilayer material contains: a front layer made of a soundproof material; upper sound-absorbing elastic layer of synthetic fibers in the form of a polyester fabric; massive vibrodamping layer; the lower sound-absorbing elastic layer of synthetic fibers in the form of a polyester fabric, and the connection of the upper and lower elastic layers with a massive layer is made using aerosol glue.
Согласно полезной модели, лицевой слой имеет поверхностную плотность в диапазоне 10-80 г/м2; верхний звукопоглощающий упругий слой имеет толщину S1=20-40 мм, поверхностную плотность m1=l 500-2500 г/м2 и модуль упругости при 10% сжатии E1=l,0-2,5 кПа; массивная вибродемпфирующая прослойка имеет толщину 1,5-2,5 мм, плотность 1,8-2,5 г/см3 и коэффициент потерь 0,1-0,2; нижний звукопоглощающий упругий слой имеет толщину S2=10-20 мм, поверхностную плотность m2=150-500 г/м2 и модуль упругости при 10% сжатии Е2=0,5-1,0 кПа, при этом для верхнего и нижнего звукопоглощающих упругих слоев соблюдается соотношение S1/S2=E1/E2, а лицевой слой соединен с верхним звукопоглощающим упругим слоем посредством каландрирования.According to a utility model, the face layer has a surface density in the range of 10-80 g / m 2 ; the upper sound-absorbing elastic layer has a thickness S 1 = 20-40 mm, a surface density m 1 = l of 500-2500 g / m 2 and an elastic modulus of 10% compression E 1 = l, 0-2.5 kPa; the massive vibration damping layer has a thickness of 1.5-2.5 mm, a density of 1.8-2.5 g / cm 3 and a loss coefficient of 0.1-0.2; the lower sound-absorbing elastic layer has a thickness S 2 = 10-20 mm, a surface density m 2 = 150-500 g / m 2 and an elastic modulus at 10% compression E 2 = 0.5-1.0 kPa, while for the upper and the ratio of S 1 / S 2 = E 1 / E 2 is observed in the lower sound-absorbing elastic layers, and the front layer is connected to the upper sound-absorbing elastic layer by calendering.
Звукопрозрачный материал лицевого слоя может представлять собой флизелин.The translucent material of the face layer may be non-woven.
Материал массивной вибродемпфирующей прослойки может представлять собой резинобитумный слой или бутилкаучуковый слой.The material of the massive vibration damping layer may be a rubber-bitumen layer or a butyl rubber layer.
С тыльной стороны звукопоглощающий материал может быть оснащен клеевым монтажным слоем, защищенным антиадгезионным слоем бумаги или пленки.On the back side, the sound-absorbing material can be equipped with an adhesive mounting layer protected by a release layer of paper or film.
Верхний звукопоглощающий упругий слой с лицевой стороны может быть выполнен с волнообразной поверхностью.The upper sound-absorbing elastic layer on the front side can be made with a wavy surface.
Полезная модель поясняется фигурами, где на фиг. 1 схематично показаны в сечении все заявляемые слои многослойного материала, на фиг. 2 показано трехмерное изображение поверхности материала с пространственной (волнообразной) поверхностью, на фиг. 3 показано сравнение нормальных коэффициентов по ГОСТу 16297 звукопоглощения предлагаемого материала в двух его вариантах (№763 и №843) и материала-аналога (№846).The utility model is illustrated by the figures, where in FIG. 1 schematically shows in cross section all of the inventive layers of the multilayer material, in FIG. 2 shows a three-dimensional image of the surface of a material with a spatial (wavy) surface, FIG. 3 shows a comparison of normal coefficients according to GOST 16297 sound absorption of the proposed material in two versions (No. 763 and No. 843) and analogue material (No. 846).
Нетканый звукопоглощающий композитный многослойный материал (см. фиг. 1), содержит: лицевой слой 1, выполненный из звукопрозрачного материала; верхний звукопоглощающий упругий слой 2 из синтетических волокон в виде полиэфирного полотна (под термином «полотно» понимается плоская, широкая часть чего-либо, т.е. плоский широкий элемент); массивную вибродемпфирующую прослойку 3, нижний звукопоглощающий упругий слой 4 из синтетических волокон в виде полиэфирного полотна.Non-woven sound-absorbing composite multilayer material (see Fig. 1), contains: a front layer 1 made of a translucent material; the upper sound-absorbing
В качестве примера звукопрозрачный материал лицевого слоя 1 может представлять собой флизелин. Верхний звукопоглощающий упругий слой 2 с лицевой стороны, граничащей с лицевым слоем 1, может быть выполнен с волнообразной поверхностью для большего повышения звукопоглощающих свойств, при этом лицевой слой 1 будет повторять волнообразную поверхность верхнего упругого слоя (см. фиг. 2). В качестве примера материал массивной вибродемпфирующей прослойки 3 может представлять собой резинобитумный или бутилкаучуковый слой.By way of example, the translucent material of the face layer 1 may be non-woven. The upper sound-absorbing
С тыльной стороны звукопоглощающий материал может быть оснащен клеевым монтажным слоем 5, защищенным антиадгезионным слоем 6 бумаги или пленки.On the back side, the sound-absorbing material can be equipped with an
Соединения верхнего 2 и нижнего 4 упругих слоев с массивной прослойкой 3 выполнены посредством аэрозольного клея. Лицевой слой 1, имеющий поверхностную плотность в диапазоне 10-80 г/м2, соединен с верхним звукопоглощающим упругим слоем 2, имеющим поверхностную плотность m1=1500-2500 г/м2, посредством каландрирования. Процесс каландрирования придаст равномерно уплотненную структуру верхним слоям, граничащим с лицевым слоем, и обеспечит плавное изменение акустического сопротивления от лицевого слоя к верхнему звукопоглощающему слою к лицевому, что позволит поглотить больше звуковой энергии и повысить звукопоглощающие свойства по сравнению с простым наклеиванием лицевого звукопрозрачного слоя 1 с верхним слоем 2.The joints of the upper 2 and lower 4 elastic layers with a massive interlayer 3 are made using aerosol glue. The front layer 1 having a surface density in the range of 10-80 g / m 2 is connected to the upper sound-absorbing
Верхний звукопоглощающий упругий слой 2 имеет толщину S1=20-40 мм, поверхностную плотность m1=l500-2500 г/м2 и модуль упругости при 10% сжатии E1=l,0-2,5 кПа. Под модулем упругости в кПа при 10% сжатии понимается характеристика напряжение-деформация при 10% сжатии по ГОСТ 26605-93 (ИСО 3386-1-86), измеряемая по методике п. 6 и 7, ГОСТ EN 826-2011, при этом модуль упругости при 10% сжатии - это отношение напряжения сжатия к соответствующей 10% относительной деформации образца при условии, что зависимость между этими характеристиками является прямо пропорциональной (10%-ная относительная деформация достигнута до начала возможной пластической деформации).The upper sound-absorbing
Массивная вибродемпфирующая прослойка 3 имеет толщину 1,5-2,5 мм, плотность 1,8-2,5 г/см3 и коэффициент потерь 0,1-0,2, измеренный при комнатной температуре 20°С на частоте вибрации 200 Гц по DIN 53440 (коэффициент потерь d показывает, какая часть энергии вибрации (структурных шумов) трансформируется в тепловую энергию; чем больше d, тем выше акустическая эффективность структурной прослойки, d зависит от температуры и частоты вибрации, необходимо стремиться к d=0,l или более). Термин «массивная» применен здесь потому, что указанная прослойка 3 имеет самую большую объемную плотность по сравнению с другими слоями и является более тяжелой относительно других слоев. Из-за своей массивности она имеет возможность демпфировать (гасить) вибрации звуковой энергии.The massive vibration damping layer 3 has a thickness of 1.5-2.5 mm, a density of 1.8-2.5 g / cm 3 and a loss coefficient of 0.1-0.2, measured at room temperature 20 ° C at a vibration frequency of 200 Hz according to DIN 53440 (loss coefficient d shows what part of the vibration energy (structural noise) is converted into thermal energy; the greater d, the higher the acoustic efficiency of the structural layer, d depends on temperature and vibration frequency, it is necessary to strive for d = 0, l or more). The term "massive" is used here because the specified layer 3 has the highest bulk density compared to other layers and is heavier relative to other layers. Due to its massiveness, it has the ability to damp (damp) vibrations of sound energy.
Нижний звукопоглощающий упругий слой имеет толщину S2=10-20 мм, поверхностную плотность m2=150-500 г/м2 и модуль упругости при 10% сжатии Е2-0,5-1,0 кПа.The lower sound-absorbing elastic layer has a thickness S 2 = 10-20 mm, a surface density m 2 = 150-500 g / m 2 and an elastic modulus at 10% compression E 2 -0.5-1.0 kPa.
Для верхнего и нижнего звукопоглощающих упругих слоев должно соблюдаться соотношение S1/S2-E1/E2, которое обеспечивает одинаковую статическую деформацию обеих упругих слоев с указанными характеристиками при одинаковой статической нагрузке. Например, для слоя 2 с показателями S1=30 мм и E1=l,5 кПа, нижний слой 4 должен иметь показатели S2=15 мм, Е2=0,75 кПа.For the upper and lower sound-absorbing elastic layers, the ratio S 1 / S 2 -E 1 / E 2 must be observed, which provides the same static deformation of both elastic layers with the indicated characteristics at the same static load. For example, for
Экспериментально было неожиданно выявлено, что в процессе работы заявляемого многослойного материала при возникновении упругих деформаций (изгибы, сжатие и другие статические нагрузки), благодаря выполнению равенства S2/S2=E2/E2, звукопоглощающие свойства материала останутся высокими, поскольку оба упругих слоя с указанными характеристиками в этом случае будут одинаково изменять свою статическую деформацию и свое акустическое сопротивление, правильно взаимодействуя с массивной прослойкой с указанными характеристиками, что обеспечивает повышение звукопоглощающих свойств.It was unexpectedly experimentally revealed that during the operation of the inventive multilayer material with the occurrence of elastic deformations (bending, compression and other static loads), due to the equality S 2 / S 2 = E 2 / E 2 , the sound-absorbing properties of the material will remain high, since both elastic layer with the specified characteristics in this case will equally change their static deformation and their acoustic impedance, correctly interacting with a massive layer with the specified characteristics, which ensures Vaeth increase sound absorbing properties.
Соотношение «S2/S2=E1/E2» из практических наблюдений обеспечивает наиболее низкую частоту резонансных колебаний массивного слоя на суммарной упругости обеих звукопоглощающих слоев, а значит и повышенное резонансное звукопоглощение многослойного материала, начиная с более низких труднодостижимых частот. При этом следует учесть, что из практических наблюдений каждый из упругих слоев многослойного звукопоглощающего материала определенного класса прочности и жесткости должен иметь модуль упругости не ниже определенной гарантированной величины Ео. Суммарный модуль упругости обеих упругих слоев также должен иметь минимальную величину, обеспечивающую большую эффективность звукопоглощения.The “S 2 / S 2 = E 1 / E 2 ” ratio from practical observations provides the lowest frequency of resonant vibrations of a massive layer at the total elasticity of both sound-absorbing layers, and hence increased resonant sound absorption of a multilayer material, starting from lower hard-to-reach frequencies. It should be borne in mind that from practical observations, each of the elastic layers of a multilayer sound-absorbing material of a certain strength and stiffness class should have an elastic modulus not lower than a certain guaranteed value of Eo. The total modulus of elasticity of both elastic layers should also have a minimum value that provides greater sound absorption efficiency.
Для наглядного подтверждения повышения звукопоглощающих свойств за счет всех перечисленных отличительных от прототипа признаков, на фиг.3 показано сравнение в трубе Кундта нормальных коэффициентов звукопоглощения двух предлагаемых материалов (№763 и №843) и материала-аналога фирмы «EKSEN» (№846).To clearly confirm the increase in sound-absorbing properties due to all of the above distinguishing features from the prototype, FIG. 3 shows a comparison in the Kundt pipe of the normal sound absorption coefficients of the two proposed materials (No. 763 and No. 843) and the analogue material of the company “EKSEN” (No. 846).
Предлагаемый материал №763 имеет флизелиновый лицевой слой, верхний звукопоглощающий упругий слой с толщиной S1=25 мм и поверхностной плотностью m1=2000 г/м2, массивную вибродемпфирующую прослойку, нижний звукопоглощающий упругий слой с толщиной S2=10 мм и поверхностной плотностью m2=250 г/м2, при этом S1/S2=E1/E2, и остальные характеристики материала подпадают под признаки н.п. 1 изложенной формулы полезной модели. Предлагаемый материал №843 имеет флизелиновый лицевой слой, верхний звукопоглощающий упругий слой с толщиной S1=26 мм и поверхностной плотностью m1=1500 г/м2, массивную вибродемпфирующую прослойку, нижний звукопоглощающий упругий слой с толщиной S2=10 мм и поверхностной плотностью m2=250 г/м2, при этом S1/S2=E1/E2, и остальные характеристики материала подпадают под признаки н.п. 1 изложенной формулы полезной модели. Материал-аналог фирмы «EKSEN» №846 представляет многослойный звукопоглощающий материал, состоящий из пенополиуретановых полотен общей толщиной 33 мм и заключенного между ними тяжелого слоя толщиной 1,5-2,5 мм.The proposed material No. 763 has a non-woven front layer, an upper sound-absorbing elastic layer with a thickness of S 1 = 25 mm and a surface density of m 1 = 2000 g / m 2 , a massive vibration-damping layer, a lower sound-absorbing elastic layer with a thickness of S 2 = 10 mm and a surface density m 2 = 250 g / m 2 , while S 1 / S 2 = E 1 / E 2 , and other characteristics of the material fall under the characteristics of n.p. 1 of the stated utility model formula. The proposed material No. 843 has a non-woven front layer, an upper sound-absorbing elastic layer with a thickness of S 1 = 26 mm and a surface density of m 1 = 1500 g / m 2 , a massive vibration-damping layer, a lower sound-absorbing elastic layer with a thickness of S 2 = 10 mm and a surface density m 2 = 250 g / m 2 , while S 1 / S 2 = E 1 / E 2 , and other characteristics of the material fall under the characteristics of n.p. 1 of the stated utility model formula. The analogue material of the company "EKSEN" No. 846 is a multilayer sound-absorbing material consisting of polyurethane foams with a total thickness of 33 mm and a heavy layer between them of a thickness of 1.5-2.5 mm.
Измерения звукопоглощающих свойств в условиях «плоской» звуковой волны показали преимущество предлагаемого материала (двух его модификаций) над аналогом (см. фиг.3) в большей части частотного диапазона от 250 до 4000 Гц, особенно - в наиболее труднодостижимой на практике низкочастотной области от 250 до 630 Гц, и более стабильно высокие показатели в диапазоне частот 1600-4000 Гц, при одинаковых толщинах сравниваемых материалов около 35 мм. При сравнении измеренных звукопоглощающих свойств предлагаемого материала с материалом прототипа (RU 2549214, опубл. 20.04.2015) получены такие же выводы, как и при сравнении с материалом-аналогом: при одинаковых толщинах сравниваемых материалов в большей части частотного диапазона предлагаемый материал обладает более высокими звукопоглощающими свойствами (коэффициентом звукопоглощения).Measurements of sound-absorbing properties under the conditions of a “flat” sound wave showed the advantage of the proposed material (its two modifications) over the analogue (see Fig. 3) in most of the frequency range from 250 to 4000 Hz, especially in the most difficult to reach low frequency range from 250 up to 630 Hz, and more stable high performance in the frequency range 1600-4000 Hz, with the same thicknesses of the compared materials about 35 mm. When comparing the measured sound-absorbing properties of the proposed material with the material of the prototype (RU 2549214, publ. 04/20/2015), the same conclusions were obtained as when comparing with the material-analogue: with the same thicknesses of the compared materials in the greater part of the frequency range, the proposed material has higher sound-absorbing properties (sound absorption coefficient).
Материал массивной вибродемпфирующей прослойки 3 обеспечивает дополнительное поглощение звуковых волн в диапазоне резонансной частоты колебаний его на упругости синтетических полотен 2 и 4, определяемой по формуле:The material of the massive vibration-damping layer 3 provides additional absorption of sound waves in the range of the resonant frequency of its oscillations on the elasticity of
где ƒ - собственная резонансная частота материала массивной вибродемпфирующей прослойки на суммарной упругости верхнего и нижнего слоев, Гц;where ƒ is the natural resonant frequency of the material of the massive vibration-damping layer at the total elasticity of the upper and lower layers, Hz;
Един - суммарный динамический модуль упругости верхнего 2 и нижнего 4 слоев (полотен), кПа (арифметическая сумма динамических модулей упругости верхнего 2 и нижнего 4 слоев);Single - the total dynamic elastic modulus of the upper 2 and lower 4 layers (paintings), kPa (arithmetic sum of the dynamic elastic moduli of the upper 2 and lower 4 layers);
Ест - суммарный статический модуль упругости верхнего 2 и нижнего 4 полотен, кПа (арифметическая сумма статических модулей упругости верхнего 2 и нижнего 4 слоев, Е1+Е2); при этом статический модуль упругости слоев определяется по ГОСТ 26605-93, а динамический по ГОСТ 16297-80 (п. 2);Eats - the total static elastic modulus of the upper 2 and lower 4 paintings, kPa (arithmetic sum of the static elastic moduli of the upper 2 and lower 4 layers, E 1 + E 2 ); the static modulus of elasticity of the layers is determined in accordance with GOST 26605-93, and the dynamic in accordance with GOST 16297-80 (Clause 2);
Хст - деформация полотен 2 и 4 под весовой нагрузкой массивной прослойки, см, т.е. статическая осадка массивной вибродемпфирующей прослойки на упругости верхнего и нижнего звукопоглощающих слоев.Khst - deformation of
Было также выявлено, что для максимального повышения звукопоголощающих свойств упругие слои должны быть подобраны таким образом, чтобы их соотношение суммарных статического и динамического модулей упругости находилось в диапазоне от 2,1 включительно до 2,5 включительно.It was also revealed that in order to maximize sound-absorbing properties, the elastic layers should be selected so that their ratio of the total static and dynamic elastic moduli is in the range from 2.1 inclusive to 2.5 inclusive.
Предлагаемый материал имеет форму полотна (фиг. 2) и обладает устойчивостью по размерам. Соединение лицевого слоя с верхним полотном и изготовление нижнего полотна осуществляется способом каландрирования на технологических линиях, остальные соединения слоев осуществляются аэрозольными клеями. Предлагаемый материал, кроме повышения звукопоглощающих свойств, позволит также повысить теплоизолирующие свойства, защищает от увлажнения и стоек к ультрафиолету по сравнению с материалом-аналогом фирмы «EKSEN» (№846). Объемная плотность, и показатели сжатия полотна производятся по ГОСТ 17177-94. Нормальный коэффициент звукопоглощения определяется в трубе Кундта по ГОСТ 16297.The proposed material has the shape of a canvas (Fig. 2) and is dimensionally stable. The connection of the front layer with the upper sheet and the manufacture of the lower sheet is carried out by the calendering method on the production lines, the remaining layers are connected by aerosol adhesives. The proposed material, in addition to increasing sound-absorbing properties, will also improve the heat-insulating properties, protects against moisture and UV-resistant compared to the EKSEN analogue material (No. 846). Bulk density and web compression rates are made according to GOST 17177-94. The normal sound absorption coefficient is determined in a Kundt pipe according to GOST 16297.
Верхний звукопоглощающий слой с волнообразной поверхностью может быть изготовлен следующим образом. Исходное полотно с удвоенной поверхностной плотностью вместе с двумя лицевыми слоями по краям подается в зазор между двумя вращающими валами, оснащенными выступами, сжимающими до определенной степени подаваемое волокно с лицевыми слоями для придания волнообразной поверхности. Далее сжатое и продвигаемое валами полотно с лицевыми слоями разрезается в зазоре между валами на две части, образуя плоскую гладкую поверхность, которая будет приклеена к вибродемпфирующей прослойке.The upper sound-absorbing layer with a wavy surface can be made as follows. The original web with double surface density along with two face layers at the edges is fed into the gap between two rotating shafts equipped with protrusions, compressing to a certain extent the supplied fiber with face layers to give a wavy surface. Next, the compressed and promoted by the shafts canvas with the front layers is cut in the gap between the shafts into two parts, forming a flat smooth surface that will be glued to the vibration damping layer.
Звукопоглощающий материал работает следующим образом. Звуковая энергия направляется хаотичным образом к поверхности материала. Встречаясь со звукопрозрачным слоем, звуковой поток проходит через множество извилистых каналов, образованных в указанном слое и каландрированным с ним верхним звукопоглощающим слоем, поглощая звуковую энергию, в том числе на большой площади волнообразной поверхности, образованной выступами и впадинами (если такая волнообразная поверхность присутствует). Вместе с этим звуковой поток, распределяясь по извилистым многочисленным каналам слоев, в том числе по каналам, образованным синтетическими полиэфирными волокнами с определенной плотностью, толщиной и модулем упругости, ослабевает и проходит вовнутрь материала полотна, встречая на своем пути массивную вибродемпфирующую прослойку определенной толщины, плотности и коэффициентом потерь. После демпфирования звуковая энергия попадает в нижний слой на основе полиэфирных волокон, где повышается трение звуковой волны и происходит поглощение звука. Звуковая энергия также может проходить как от лицевого слоя к нижнему звукопоглощающему слою, так и наоборот, а также с обоих сторон. При этом в любом случае благодаря правильно подобранной плотности, толщине, модулю упругости, составу всех вышеперечисленных слоев и их скреплению друг с другом, звукопоглощающие свойства материала останутся высокими, поскольку оба упругих слоя будут одинаково изменять свою статическую деформацию и свое акустическое сопротивление, правильно взаимодействуя с массивной прослойкой. В результате всех этих процессов происходит качественное и эффективное комплексное поглощение звука практически во всем диапазоне частот.Sound-absorbing material works as follows. Sound energy is randomly directed to the surface of the material. When meeting with a soundproof layer, the sound stream passes through many winding channels formed in the specified layer and the upper sound-absorbing layer calendared with it, absorbing sound energy, including on a large area of the wave-like surface formed by protrusions and depressions (if such a wave-like surface is present). At the same time, the sound stream, distributed over many sinuous channels of layers, including channels formed by synthetic polyester fibers with a certain density, thickness and elastic modulus, weakens and passes inside the web material, meeting in its way a massive vibration-damping layer of a certain thickness, density and loss ratio. After damping, sound energy enters the lower layer based on polyester fibers, where the friction of the sound wave increases and sound absorption occurs. Sound energy can also pass from the front layer to the lower sound-absorbing layer, and vice versa, as well as from both sides. Moreover, in any case, due to the correctly selected density, thickness, elastic modulus, composition of all the above layers and their bonding to each other, the sound-absorbing properties of the material will remain high, since both elastic layers will equally change their static deformation and their acoustic resistance, correctly interacting with massive layer. As a result of all these processes, high-quality and effective complex sound absorption occurs in almost the entire frequency range.
Повышение звукопоглощающих свойств достигается за счет создания композитной многослойной структуры с использованием двух слоев полиэфирных полотен различных плотностей, массивной вибродемпфирующей прослойки и звукопрозрачного лицевого слоя. По мере прохождения такой разнородной структуры звуковая волна многократно изменяет свое акустическое сопротивление (импеданс), что приводит к эффективному звукопоглощению в широком диапазоне звуковых частот при использовании материала небольшой толщины. Соотношение S1/S2-E1/E2 обеспечивает одинаковую статическую деформацию обеих упругих слоев при одинаковой статической нагрузке, что обеспечивает при относительно небольшой толщине упругих слоев получение резонанса массивной вибродемпфирующей прослойки на более низкой частоте, увеличение коэффициентов звукопоглощения многослойного материала в наиболее труднодостижимой низкочастотной области.The increase in sound-absorbing properties is achieved by creating a composite multilayer structure using two layers of polyester canvases of various densities, a massive vibration-damping layer and a sound-transparent front layer. With the passage of such a heterogeneous structure, a sound wave repeatedly changes its acoustic impedance (impedance), which leads to effective sound absorption in a wide range of sound frequencies when using a material of small thickness. The ratio S 1 / S 2 -E 1 / E 2 provides the same static deformation of both elastic layers at the same static load, which provides a relatively small thickness of the elastic layers to obtain the resonance of the massive vibration damping layer at a lower frequency, increase the sound absorption coefficients of the multilayer material in the most difficult to achieve low frequency region.
Таким образом, применение предложенного нетканого звукопоглощающего композитного многослойного материала обеспечивает в конечном итоге повышение звукопоглощающих свойств.Thus, the use of the proposed non-woven sound-absorbing composite multilayer material ultimately provides an increase in sound-absorbing properties.
Следует отметить, что любой из упомянутых в материалах заявки диапазон, интервал включает в себя свои граничные значения.It should be noted that any of the range mentioned in the application materials, the interval includes its boundary values.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018134267U RU186830U1 (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | NON WOVEN SOUND ABSORBING COMPOSITE MULTILAYERED MATERIAL |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018134267U RU186830U1 (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | NON WOVEN SOUND ABSORBING COMPOSITE MULTILAYERED MATERIAL |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU186830U1 true RU186830U1 (en) | 2019-02-06 |
Family
ID=65270156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018134267U RU186830U1 (en) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | NON WOVEN SOUND ABSORBING COMPOSITE MULTILAYERED MATERIAL |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU186830U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020214230A1 (en) * | 2019-04-19 | 2020-10-22 | Cascade Engineering, Inc. | Hybrid acoustic silencer |
| RU203790U1 (en) * | 2020-12-09 | 2021-04-21 | Общество с ограниченной ответственностью «Фабрика Нетканых Материалов «Весь Мир» | SOUND-ABSORBING NON-WOVEN MATERIAL |
| RU203789U1 (en) * | 2020-12-09 | 2021-04-21 | Общество с ограниченной ответственностью «Фабрика Нетканых Материалов «Весь Мир» | SOUND-ABSORBING NON-WOVEN MATERIAL |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040013840A (en) * | 2002-08-08 | 2004-02-14 | 현대자동차주식회사 | Soundproofing material for automobile and process of preparing the same |
| RU2369495C2 (en) * | 2007-11-20 | 2009-10-10 | Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Тэкникал консалтинг" | Car body noise insulating upholstery |
| RU88619U1 (en) * | 2009-04-29 | 2009-11-20 | Константин Алексеевич Матяев | CAR NOISE REDUCING KIT |
| RU2490150C1 (en) * | 2011-12-16 | 2013-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Modified laminar acoustic structure of vehicle body upholstery |
| RU2549214C1 (en) * | 2011-03-09 | 2015-04-20 | Аутонойм Менеджмент Аг | Car cabin finishing part that lessens noise |
-
2018
- 2018-09-28 RU RU2018134267U patent/RU186830U1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040013840A (en) * | 2002-08-08 | 2004-02-14 | 현대자동차주식회사 | Soundproofing material for automobile and process of preparing the same |
| RU2369495C2 (en) * | 2007-11-20 | 2009-10-10 | Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Тэкникал консалтинг" | Car body noise insulating upholstery |
| RU88619U1 (en) * | 2009-04-29 | 2009-11-20 | Константин Алексеевич Матяев | CAR NOISE REDUCING KIT |
| RU2549214C1 (en) * | 2011-03-09 | 2015-04-20 | Аутонойм Менеджмент Аг | Car cabin finishing part that lessens noise |
| RU2490150C1 (en) * | 2011-12-16 | 2013-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Modified laminar acoustic structure of vehicle body upholstery |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020214230A1 (en) * | 2019-04-19 | 2020-10-22 | Cascade Engineering, Inc. | Hybrid acoustic silencer |
| US11143071B2 (en) | 2019-04-19 | 2021-10-12 | Cascade Engineering, Inc. | Hybrid acoustic silencer |
| RU203790U1 (en) * | 2020-12-09 | 2021-04-21 | Общество с ограниченной ответственностью «Фабрика Нетканых Материалов «Весь Мир» | SOUND-ABSORBING NON-WOVEN MATERIAL |
| RU203789U1 (en) * | 2020-12-09 | 2021-04-21 | Общество с ограниченной ответственностью «Фабрика Нетканых Материалов «Весь Мир» | SOUND-ABSORBING NON-WOVEN MATERIAL |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU186830U1 (en) | NON WOVEN SOUND ABSORBING COMPOSITE MULTILAYERED MATERIAL | |
| US4557970A (en) | Laminate structure with improved acoustical absorption | |
| US9613609B2 (en) | Sound-absorbing panel and associated manufacturing method | |
| Zhu et al. | Recent Advances in the Sound Insulation Properties of Bio-based Materials. | |
| RU2606651C2 (en) | Sound insulation system, in particular, for motor vehicle | |
| US7000729B2 (en) | Five-layer sound absorbing pad: improved acoustical absorber | |
| US7322440B2 (en) | Ultralight trim composite | |
| US6514889B1 (en) | Sound and thermal insulating non-woven synthetic sheet material | |
| US4441580A (en) | Acoustical control media | |
| Sharma et al. | Emerging progressive developments in the fibrous composites for acoustic applications | |
| US9528261B2 (en) | Synthetic fiber insulation with facing | |
| GB2499063A (en) | Building panel with elastomer-modified bituminous strips | |
| US4106588A (en) | Mode canceling composite panel for greater than mass-law transmission loss in the principal speech bands | |
| Liu et al. | A pre-screening study of honeycomb sandwich structure filled with green materials for noise reduction | |
| Paul et al. | Acoustic behaviour of textile structures | |
| EP0978602A2 (en) | Reinforced ceiling panels | |
| GB2101930A (en) | Self-supporting, generally flat construction element | |
| WO2014201558A1 (en) | Sound-insulating material and method of manufacturing same | |
| Chattaviriya et al. | Banana fibers as a sustainable acoustic absorbing materials: a review | |
| Belakova et al. | Non-Wovens as Sound Reducers | |
| RU167691U1 (en) | MULTILAYER SOUND INSULATING COMPOSITE | |
| JP3072026B2 (en) | Sound absorbing material | |
| Yilmaz et al. | Biocomposite structures as sound absorber materials | |
| Trematerra et al. | Sound absorption with green materials | |
| Khan | The role and applications of fabrics and fibers in the absorption of noise |