Izolarea fonică nețesută: cum țesătura perforată cu ace reduce zgomotul în mașini, clădiri și electrocasnice

Zgomotul este una dintre cele mai directe măsurători ale calității produselor pe piețele de automobile, electrocasnice și interioare pentru clădiri. Clienții asociază o cabină liniștită cu o mașină premium. O mașină de spălat care vibrează și rezonează prin podea se simte mai ieftină decât una care funcționează silențios. O cameră cu izolare fonică slabă față de coridoare și spații adiacente reduce calitatea percepută a clădirii, indiferent de finisajul vizual. Gestionarea zgomotului și vibrațiilor - reducerea energiei care ajunge la urechile ascultătorului - depinde de materialele care pot absorbi sau bloca energia sonoră, iar țesăturile nețesute perforate cu ace sunt una dintre cele mai versatile și mai răspândite dintre aceste materiale.

Înțelegerea modului în care materialele nețesute funcționează acustic, ce le determină performanța și cum să specificați materialul potrivit pentru o anumită problemă de zgomot previne greșeala comună de a trata materialul nețesut acustic ca o specificație de greutate pe zonă a mărfurilor, mai degrabă decât o soluție de material proiectat.

Cum este absorbit sunetul de materialele fibroase

Sunetul este o undă de presiune - compresii și rarefacții alternative care se propagă prin aer. Când o undă sonoră întâlnește un material fibros poros, cum ar fi materialul nețesut perforat cu ace, unda face ca aerul din structura porilor materialului să vibreze. Frecarea dintre aerul în mișcare și suprafețele fibrelor transformă energia acustică în căldură, o cantitate mică de energie termică care se disipează în material. Cu cât aerul trebuie să lucreze mai mult pentru a se mișca prin material (mai multe fibre, pori mai mici, căi mai întortocheate), cu atât mai multă energie acustică este convertită și cu atât mai puțin este transmisă sau reflectată.

Acest mecanism - pierderi vâscoase și termice pe măsură ce aerul oscilează în pori - se numește absorbție. Se măsoară ca coeficient de absorbție a sunetului (α), care variază de la 0 (fără absorbție, reflexie perfectă) la 1,0 (absorbție completă). Absorbția este dependentă de frecvență: majoritatea materialelor fibroase absorb sunetul de înaltă frecvență mai eficient decât sunetul de joasă frecvență, deoarece lungimile de undă scurte ale sunetului de înaltă frecvență interacționează mai eficient cu structura fibrei. Materialele groase și dense absoarbe frecvențele joase mai bine decât cele subțiri, motiv pentru care materialul nețesut acustic pentru atenuarea basului de joasă frecvență în sistemele de pardoseală pentru automobile este substanțial mai greu decât materialul subțire de suprafață de pe bord.

Absorbția este diferită de pierderea transmisiei (blocarea). Un material foarte absorbant reduce energia sonoră în spațiul în care este instalat; un material cu pierderi mari de transmisie (un strat dens de barieră) împiedică trecerea sunetului dintr-o parte în alta. Sistemele acustice eficiente din vehicule și clădiri folosesc ambele mecanisme în combinație - un strat de barieră pentru a preveni transmiterea și un strat absorbant pentru a gestiona energia din spațiul închis.

Aplicații acustice auto

Interiorul auto este cea mai solicitantă și bazată pe specificații aplicații acustice pentru țesuturile nețesute perforate cu ace. Producătorii de automobile definesc ținte acustice detaliate pentru nivelurile de zgomot din cabină la diferite viteze și condiții ale motorului, iar performanța acustică a fiecărei componente - sistemul de podea, izolația bordului, panourile ușilor, căptușeala portbagajului, căptușeala, husele arcului roților - este proiectată pentru a îndeplini aceste obiective în mod colectiv. Țesutul nețesut perforat cu ace apare în aproape toate aceste poziții, fie ca strat primar de absorbție a sunetului, fie ca componentă a unui compozit multistrat.

Sisteme de podea

Sistemul de podea este, de obicei, cea mai mare componentă acustică unică a vehiculului în funcție de zonă. Constă dintr-o barieră grea de vinil sau bitum, lipită de un strat gros de decuplare nețesut perforat cu ace, sub un covor cu smocuri sau o suprafață de covor turnat. Stratul de barieră asigură pierderea transmisiei împotriva grupului motopropulsor și a zgomotului rutier de jos; stratul de decuplare (nețesut perforat cu ace, de obicei 400–1.200 g/m2, în funcție de segmentul vehiculului) absoarbe energia sonoră reziduală care trece prin barieră și oferă o bază moale și flexibilă care împiedică cuplarea directă a covorului cu structura podelei și reradierea vibrațiilor transmise de structură ca zgomot aerian.

Rigiditatea stratului de decuplare este critică - trebuie să fie suficient de conforme pentru a decupla masa covorului de podea, dar suficient de dens pentru a absorbi eficient sunetul. Rigiditatea dinamică a materialului nețesut perforat cu ace (măsurată în MN/m³) determină frecvența de rezonanță a sistemului de masă-arcuri de covor, care ar trebui să fie cu mult sub intervalul de frecvență de interes pentru confortul pasagerilor (100–3.000 Hz). Loft mai mare (material mai gros, mai puțin comprimat) la aceeași greutate produce o rigiditate dinamică mai scăzută - acesta este motivul pentru care gradele de decuplare acustică sunt concepute special pentru reținerea mansardelor sub sarcinile compresive ale aplicării podelei, mai degrabă decât pur și simplu specificate în funcție de greutate.

Izolație Dash

Peretele de protecție dintre compartimentul motor și cabina pasagerilor este un punct de intrare principal pentru zgomotul motorului. Izolatoarele cu mai multe straturi – bariere de masă grele combinate cu absorbante nețesute perforate cu ace – sunt lipite de partea motorului a firewall pentru a bloca și a absorbi zgomotul de la motor și de la admisie. Țesutul nețesut perforat cu ace în sistemele de bord are de obicei 200-600 g/m², adesea cu un tratament de suprafață sau material de acoperire pentru a ajuta la instalare și pentru a îndeplini cerințele de inflamabilitate. Nețesutul trebuie să se conformeze geometriei complexe a structurilor moderne de firewall și să-și mențină performanța acustică după ciclul termic în intervalul de temperatură de funcționare a compartimentului motor.

Panouri uși și căptușeli de portbagaj

Materialele de suport pentru panourile ușilor și căptușelile portbagajului folosesc material nețesut perforat cu ace în principal pentru proprietățile sale de absorbție acustică și de finisare a suprafeței - țesutul nețesut oferă un suport consistent, uniform din punct de vedere vizual pentru panourile de uși din plastic turnat și creează suprafața moale, amortizatoare de zgomot, vizibilă în interiorul portbagajului. Aceste aplicații folosesc de obicei materiale mai ușoare (100–300 g/m²) decât sistemele de pardoseală, selectate pentru uniformitatea suprafeței și modelabilitatea la fel de mult ca și performanța acustică.

Aplicatii acustice in constructii

În construcțiile de clădiri, țesuturile nețesute perforate cu ace îndeplinesc funcții acustice în sistemele de pereți și tavane, straturile de bază pentru pardoseli și căptușeala conductelor HVAC. Cerințele acustice în aplicațiile de clădire sunt guvernate de standarde diferite de cele ale autovehiculelor (ISO 354 pentru măsurarea absorbției camerei de reverberație; ISO 10140 pentru măsurarea transmisiei sunetului de laborator), dar fizica absorbției pe bază de fibre este identică.

Stratul acustic de sub acoperiri de podea dure - laminat, lemn de inginerie, piatra - foloseste netesut compresibil perforat cu ace pentru a absorbi energia de impact a pasilor care altfel s-ar transmite prin structura pardoselii ca zgomot suportat de structura in camera de dedesubt. Izolarea la zgomotul de impact (măsurată ca reducere a nivelului de zgomot de impact, ΔLw în dB) se îmbunătățește cu grosimea stratului de bază și compresibilitatea. Straturile de bază nețesute perforate cu ace de 3–8 mm grosime comprimată oferă o îmbunătățire semnificativă a sunetului de impact fără a crea instabilitatea sub picior pe care o pot dezvolta straturile de bază din spumă în timp.

Suprafața panourilor de perete și plăcile acustice ale plăcilor de tavan folosesc material nețesut perforat cu ace pentru a oferi finisaje de suprafață cu absorbție ridicată în birouri, săli de spectacol, studiouri de înregistrare și orice spațiu interior unde este necesar controlul reverberației. Aspectul țesăturii poate fi personalizat (densitatea suprafeței, culoarea, textura) pentru a satisface cerințele arhitecturale, păstrând în același timp funcția de absorbție acustică.

Specificații cheie pentru materialul nețesut acustic perforat cu ac

De ce contează Fiber Denier pentru performanța acustică

Denierul fibrei (densitatea liniară a fiecărei fibre, în grame la 9.000 de metri) are un impact direct asupra absorbției acustice care nu este capturată numai de specificațiile de greutate sau grosime. Fibrele mai fine (denier mai mic) creează mai multe suprafețe de fibre pe unitate de volum de material - o suprafață mai mare pentru frecarea fibrelor aer, ceea ce înseamnă mai multă energie acustică disipată pe unitatea de lungime a căii prin material. Un material nețesut perforat cu ace la 300 g/m², realizat din fibre de 1,5 denari, va avea coeficienți de absorbție măsurabil mai mari, în special la frecvențe medii și înalte, decât un material de 300 g/m² fabricat din fibre de 6 denari la aceeași grosime.

Pentru aplicațiile acustice critice în sistemele de pardoseală auto și izolatoarele de bord, specificarea denierului de fibre împreună cu greutatea și grosimea produce o performanță acustică mai previzibilă decât specificarea numai a greutății. În documentele de specificații, „poliester, 1,5 denari, 400 gsm, 15 mm grosime instalată” este o specificație acustică mai completă decât „400 gsm poliester nețesut” - acesta din urmă poate fi produs dintr-o gamă de dimensiuni de denier care funcționează foarte diferit.

Întrebări frecvente

Nețesutul mai greu este întotdeauna mai bun pentru absorbția sunetului?

Materialul mai greu absoarbe, în general, mai multă energie sonoră la frecvențe joase și poate menține o absorbție mai mare într-un interval de frecvență mai larg, dar relația nu este liniară, iar greutatea optimă depinde de cerințele specifice de frecvență ale aplicației, de grosimea disponibilă a instalării și de bugetul de greutate a sistemului. În sistemele de podea pentru autovehicule în care reducerea zgomotului din cabină de la drum și sursele de propulsie necesită o absorbție bună sub 500 Hz, materialele grele de decuplare (800–1.200 g/m²) sunt justificate. În aplicațiile cu panouri de perete în care cerința principală este absorbția reflexiilor în intervalul de inteligibilitate a vorbirii de 500–4.000 Hz, materialele mai ușoare (150–300 g/m²) funcționează adecvat și sunt mai ușor de fabricat în panouri modelate. Specificația ar trebui să fie determinată de datele de măsurare acustică pentru materialul specific la frecvențele relevante, nu de o presupunere generală că mai greu este întotdeauna mai bine.

Nețesutul perforat cu ace poate fi folosit atât pentru absorbție, cât și ca strat de barieră?

Țesutul nețesut perforat cu ace este în primul rând un material absorbant - structura sa deschisă, poroasă este ceea ce îl face eficient din punct de vedere acustic și aceeași porozitate înseamnă că transmite mai degrabă decât blochează sunetul. Straturile de barieră cu pierderi mari de transmisie necesită materiale dense, impermeabile (vinil, compuși de bitum, compozite nețesute încărcate cu umpluturi cu particule fine). Sistemele acustice auto eficiente folosesc ambele în combinație: o barieră impermeabilă grea atașată la structura podelei asigură pierderea transmisiei, iar un strat de decuplare nețesut perforat cu ace deasupra acestuia asigură absorbția și decuplarea structurală. Niciun material în sine nu oferă ambele funcții în mod eficient. Dacă un cumpărător caută un singur material care să absoarbă și să blocheze, categoria de produs adecvată este un compozit (laminat absorbant barieră) mai degrabă decât un simplu nețesut perforat cu ace.

Cum afectează umiditatea performanța acustică a țesut nețesut perforat cu ace în automobile aplicatii?

Umiditatea din sistemul de pardoseală este o problemă de durabilitate pe termen lung care afectează performanța acustică în două moduri. Apa care umple porii materialului nețesut crește masa acestuia, dar îi reduce porozitatea - un material nețesut saturat are o rezistență mai mică la fluxul de aer și, prin urmare, o absorbție acustică mai mică decât același material uscat. Mai semnificativ, retenția prelungită a umidității în sistemul de pardoseală promovează mirosul și, în materialele care conțin fibre naturale, degradarea biologică. Pentru aplicațiile de pardoseală auto în climat umed sau vehicule fără drenaj adecvat la îmbinările panoului caroseriei, este preferat țesătura nețesută din poliester (care rezistă mai bine la degradarea legată de umiditate decât amestecurile de fibre naturale), iar detaliile de instalare ar trebui să includă prevederi de drenaj pentru a preveni stagnarea apei în sistemul de podea. Materialul nețesut acustic din poliester, instalat corespunzător, care nu este saturat permanent, va reveni la performanța acustică aproape de proiectare pe măsură ce se usucă, dar ciclul umed-uscat repetat de-a lungul multor ani poate provoca compresie pe termen lung și pierderi de loft care degradează treptat funcția acustică a materialului.

Tesatura netesuta pentru interiorul autovehiculului | Simt | Țesătură funcțională perforată cu ace | Țesătură nețesată perforată cu ace | Contactați-ne