Ученые из Московского государственного университета (МГУ) имени М. В. Ломоносова и Российского государственного университета (РГУ) имени А. Н. Косыгина провели анализ звукопоглощающей способности нетканых материалов на примере «Холлофайбер» производства «Термопол» (г. Москва).
В ходе исследования рассматривались особенности нетканых материалов, которые эффективны для применения в качестве звукоизоляторов. В результате было установлено, что коэффициент звукопоглощения нетканых материалов возрастает с уменьшением воздухопроницаемости. Ученые рассматривали способность нетканых материалов «Холлофайбер» поглощать звуковую энергию.
Звукопоглощающие нетканые материалы «Холлофайбер» производства «Термопол» Изображение: ООО «Термопол»
«Это происходит за счет их пористой структуры и способности волокон поглощать звуковые колебания. Оказывается, одним из основных механизмов поглощения звука волокнистой системой выступает внутреннее трение, обусловленное сдвиговыми напряжениями, возникающими при скольжении слоев вязкой жидкости (например, воздуха, который в термодинамике именно так и рассматривается), находящейся в порах, относительно друг друга.
Кроме того, затухание звуковой энергии в поровом пространстве возникает в результате трения движущегося газа или жидкости с волокнами. При этом звуковая волна деформирует пористое тело и приводит структурные элементы в колебательное движение, вследствие чего часть энергии волны преобразуется в тепловую, поглощаемую материалом, что способствует созданию дополнительного сопротивления для проникновения звука», — рассказали исследователи.
Полученные данные подтвердили преимущество применения нетканых полотен «Холлофайбер» в качестве звукоизоляции, которое заключается в создании сопротивления распространению звуковой волны за счет высокой пористости и упругости волокон: чем больше пористость и меньше диаметр волокон (особенно в области низких частот), тем интенсивнее звукопоглощение.
Это в первую очередь связано с тем, что при пористости, превышающей 70%, звукопоглощение существенно снижается вследствие уменьшения вязкого трения воздуха внутри материала.
Акустические особенности нетканых материалов компания «Термопол» ведет с 2004 года, являясь основным экспертом развивающегося межотраслевого направления «Полиэфирная тепло- и звукоизоляция». В 2023 году «Термопол» вывел на рынок звукоизоляционные материалы Холлофайбер® АКУСТИК Премиум высокой плотности с показателем теплопроводности: Вт/(моС): 0,037 и коэффициентом звукопоглощения: NRC: 0,97.
Новые данные и следующие шаги исследований будут представлены учеными и производственниками 12 марта на V Международном научно-практическом симпозиуме «Технический текстиль России: научно-производственные достижения и возможности».
С исследованием можно ознакомиться в сборнике научных трудов международного научно-технического симпозиума «Современные инженерные проблемы ключевых отраслей экономики страны», состоявшегося на IV Международном Косыгинском форуме «Проблемы инженерных наук: формирование технологического суверенитета».
Завод «Термопол-Москва» к Дню науки представил исследователям 25 новых научных направлений, которые компания будет развивать до 2030 года в соответствии с Концепцией технологического развития.