این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
بهداشت و ایمنی کار، جلد ۹، شماره ۴، صفحات ۳۰۰-۳۱۲
عنوان فارسی بررسی ویژگی‌های آکوستیکی نانوکامپوزیت پلیمری با خصوصیات توام جاذب و عایق صوتی
چکیده فارسی مقاله مقدمه: کنترل مبتنی بر جذب و عایق بندی یکی از انواع روش های کنترل فنی و مهندسی صدا می باشد. در جاهایی که بتوانیم از تایلی استفاده کنیم که هم بتواند به عنوان جاذب صوت و هم ویژگی عایق صوت داشته باشد باعث می شود میدان صوتی در قسمت منبع صوتی به سمت میدان آزاد سوق داده شود و همچنین باعث افزایش افت انتقال صوت به بخش های دیگر شود. این مطالعه به منظور ارتقاء خصوصیات آکوستیکی فوم پلی یورتان نرم با خصوصیات توام جاذب و عایق صوتی صورت گرفت. روش کار: برای بهینه سازی افت انتقال و ضریب جذب صوت توام  و تعیین طرح آزمایش از نرم افزار Expert Design از طریق روش سطح پاسخ استفاده شد. در این طرح ، پارامترهای ضخامت ، فاصله هوایی در پشت تایل آکوستیکی، میزان نانوالیاف پلی آکریلونیتریل(PAN NF)، پلی ونیلیدین فلوراید(PVDF NF) و نانوذرات خاک رس به عنوان متغیرهای ورودی در نظر گرفته شد. نانو الیاف پلی آکریلونیتریل و پلی وینیلیدین فلوراید با استفاده از تکنیک الکتروریسی ساخته شد. نانوذرات خاک رس با قطر 2-1 نانو متر از نوع مونتمریلونیت  از شرکت سیگما آلدریچ تهیه شد. طراحی آزمایش با استفاده از نرم افزار Expert Design7 تعیین گردید. 50 نمونه نانو کامپوزیت  بر اساس ران‌های آزمایشی ساخته شدند. اندازه گیری افت انتقال صوت براساس استاندارد ASTM E2611–09 و اندازه گیری ضریب جذب بر اساس استاندارد ISO10534-2  با استفاده از دستگاه امپدانس تیوب BSWA SW477 550005 صورت گرفت. کامپوزیت‌های بهینه برای هر محدوده فرکانسی تعیین شدند.    یافته ها: بیشترین ضریب جذب و افت انتقال صوت توام در محدوده فرکانسی پایین و میانی در ران آزمایشی که فوم پلی یورتان حاوی 5/1 درصد نانوذرات خاک رس، 5/0 درصد PAN NF، 5/1 درصد PVDF NF، ضخامت 2 سانتیمتر و فاصله هوایی 5/1 سانتیمتر بود بدست آمد (به ترتیب 02/2 و 64/0).  نانو کامپوزیت‌های دارای بیشترین ضریب جذب و افت انتقال صوت توام نسبت به فوم پلی یورتان خالص بودند و در محدوده فرکانسی پایین، میانی و بالا به ترتیب 02/2، 91/1 و 53/2 برابر دارای ضریب جذب و افت انتقال توام بالاتری بودند. با افزایش ضخامت و فاصله هوایی ضریب جذب و افت انتقال صوت توام در همه محدوده‌های فرکانسی افزایش یافت. در ضخامت 2 سانتیمتر، با افزایش هر دو نانوالیاف، ضریب جذب و افت انتقال صوت توام افزایش یافت. بیشترین ضریب جذب و افت انتقال صوت توام زمانی اتفاق افتاد که هر دو نانوالیاف در حداکثر مقدار خود بودند.   نتیجه گیری: این مطالعه نشان داد که اضافه کردن نانوذرات خاک رس، نانو الیاف پلی آکریلونیتریل و نانوالیاف پلی ونیلیدین فلوراید به فوم پل یورتان باعث افزایش ضریب جذب و افت انتقال صوت توام در مقایسه با فوم پلی یورتان خالص می‌شود. می‌توان از نانوکامپوزیت‌های بهینه در بخش‌هایی که بطور همزمان نیاز به جذب و کاهش انتقال صدا می‌باشند، استفاده کرد.  
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Investigation of Acoustic Properties of Polymer Nanocomposites regarding Combined Sound Absorption and Insulation Characteristics
چکیده انگلیسی مقاله Introduction: Control based on absorption and isolation is a method to sound control engineeringIn the case of using acoustic tile as sound absorption with insolation properties, it could shift sound field to free field in sound source side. As well as that, it could some dramatic increase in transition loss on other parts. This study considered properties of flexible acoustic Polyurtan foam with properties of sound absorption and isolation coincidently.  Method: Design-Expert based on software Response surface methodology (RSM) with central composite design (CCD) was applied to optimize combined sound transmission loss and the absorption coefficient.The input variables includes thickness, air gap at the back of acoustic tile, mass fraction of polyacrylonitrile(PAN)  and polyvinylidine fluoride(PVDF)  nanofibers (NFs) are and nano-clay particles. PAN and PVDF nanofibers fabricated using solution electrospinning technique.  Nano-clay particles (montmorillonite, 1-2 nm in diameter) was purchased from Sigma-Aldrich, Inc. Experimental design was prepared using Design-Expert ver.7 software. The 50 samples of nanocomposites were fabricated on the basis of experimental run. The measurement of sound transmission loss and the absorption coefficient was done using BSWA SW477 550005 Impedance Tubes according to the standard ASTM E2611-09 and ISO10534-2, respectively.  The optimized conditions to produce nanocomposites for each frequency range were introduced. Results: The highest combined sound transmission loss and the absorption coefficient in the low and intermediate frequency range was observed in the experimental run including that polyurethane foam containing 1.5% nano-clay particles, 0.5% PAN NFs, 1.5% PVDF NFs, 2 cm thick and air gap 1.5 centimeters (2.02 and 0.64 respectively).The polymer nanocomposites had the higher combined sound transmission loss and the absorption coefficient than pure polyurethane foam. Their combined transmission loss and the absorption coefficient in the low, middle and high frequency range was 02.02, 1.91 and 2.53 times better than the pure polymer. By increasing the thickness of the composites and air gap, the combined transmission loss and the absorption coefficient in all frequency ranges have been increased. At a thickness of 2 cm, the combined composites, sound transmission loss and the absorption coefficient increased with the increase of content of both nanofibers.  The highest combined transmission loss and the absorption coefficient was observed when mass fraction of nanofibers was in at its maximum level. Conclusion: This study showed that the adding nano-clay particles, polyacrylonitrile and polyvinylidine fluoride nanofibers   to polyurethane foam can lead to increased sound transmission loss and the absorption coefficient. The obtained optimized nanocomposite can be applied to noise control in environment where simultaneously requires the absorption and reduction of sound transmission.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله
نشانی اینترنتی http://jhsw.tums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-74-30&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/249/article-249-2168992.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده تخصصی
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات