شکل (۳-۷) منحنی ضریب جذب نمونه­های حاوی %۵۰ الیاف پلی­استر(a): حاوی%۵/۰ نانوکلی (b): حاوی %۱ نانوکلی و ©: حاوی %۰نانوکلی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………۵۳
شکل (۳-۸) منحنی ضریب جذب نمونه­های حاوی %۶۰ الیاف پلی­استر(a): حاوی%۱نانوکلی (b): حاوی %۰نانوکلی و ©: حاوی %۵/۰نانوکلی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..۵۴
شکل (۳-۹) منحنی مقایسه ضریب جذب صوت نمونه­های(a): حاوی%۰ الیاف پلی­استر (b): حاوی %۱۰ الیاف پلی­استر ©: حاوی %۲۰ الیاف پلی­استر (d): حاوی %۳۰ الیاف پلی­استر (e) حاوی %۴۰ الیاف پلی­استر (f): حاوی %۵۰ الیاف پلی­استر (g): حاوی %۶۰ الیاف پلی­استر……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………۵۵
شکل (۳-۱۰) منحنی مقایسه ضخامت الیاف پلی­استر(a): mm2 (b): mm 3 ©: mm4……………………………………………………57
شکل (۳-۱۱) تصویر SEM نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه شده/ پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی………………………………..۵۷
علائم اختصاری
پلی ­اتیلن کلرینه شده CPE
پلی اتیلن ترفتالات PET
پلی وینیل الکل PVA
پلی آکریلونیتریل PAN
اسید کلریک HCL
اشعه فرابنفش UV
میکروسکوپ الکترونی پویشی SEM
هرتز (واحد فرکانس) Hz
نانومتر (واحد اندازه گیری ذرات وطول موج جذبی) nm
متر بر ثانیه
طول موج λ
پاسکال (واحد فشار) Pa
وات (واحد توان) W
ولت (واحد ولتاژ) V آمپر (واحد جریان) A
وات بر متر مربع (واحد شدت)
درجه­ سانتی ­گراد (واحد دما)
سانتی­متر (واحد ضخامت) cm
دسی تکس (واحد ظرافت الیاف) dtex
درصد وزنی %Wt
میلی متر(واحد طول) mm
میکرو متر (واحد اندازه ذرات)
گرم g
دقیقه min
گرم بر سی سی (واحد دانسیته)
میلی بار(واحد فشار) mbar
میلی متر جیوه(واحد فشار) mmHg
فشار صوتی ورودی
فشار صوتی بازتابی
سرعت صوت در لوله c
ضریب جذب
امپدانس آکوستیکی
ضریب بازتاب R
فاز
سرعت مؤثر ذرات ورودی
سرعت مؤثر ذرات بازتابی
چکیده
تهیه و بررسی خواص نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه شده/پلی­استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی جاذب صوت
آزیتا سالاروند
سر و صدا، به عنوان صدای ناخواسته تعریف شده است که یکی از مهمترین عوامل زیان آور محیط زیست است. تلاش­ های زیادی برای به کارگیری روش­های مؤثر کاهش آلودگی صوتی، صورت گرفته است. استفاده از مواد جاذب صوت به عنوان یکی از مؤثرترین راه ها برای کنترل صدای ناشی از بازتابش سطوح می­باشد. الیاف یکی از مناسبترین مواد برای کاربرد در جاذب­های صدا می­باشد. در این تحقیق، نانوکامپوزیت­های جاذب صوت پلی­اتیلن کلرینه شده (CPE)/ الیاف پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی، به عنوان جاذب صوت در نسبت­های مختلف، تهیه شد. برای این منظور ابتدا الیاف پلی­استر به وسیله عملیات پلاسما با تأثیر پارامترهای مختلف عملیات، زمان عملیات و فشار پلاسما آماده شد. سپس نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه شده/پلی­استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی با نسبت­های مختلف پلی­استر عمل شده با پلاسما (۱۰،۲۰،۳۰،۴۰،۵۰،۶۰) و درصدهای مختلف نانوکلی(۰،۵/۰،۱) به روش ساده مخلوط کن داخلی و پرس پخت تهیه و مورد ارزیابی قرار گرفتند. ساختار نانوکامپوزیت و الیاف پلی­استر عمل شده با پلاسما با بهره گرفتن از میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. ویژگی جذب صوت نانوکامپوزیت در یک لوله امپدانس تست شد. اثر ظرفیت الیاف، ضخامت نانوکامپوزیت روی ویژگی­های جذب صوت بررسی شد. نتایج نشان داد که خصوصیات صوتی مواد متخلخل به اختلاط با پلی­استر عمل شده با پلاسما بستگی دارد. جذب صوت مواد با افزایش مقدار پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی به مقدار قابل توجهی افزایش یافت. علاوه بر­این، ویژگی­های آکوستیک نانوکامپوزیت با ظرفیت %۶۰ پلی­استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی در محدوده فرکانس بالا Hz3500 یک اوج ضریب جذب صوت ۸۹/۰را نشان داد.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

کلمات کلیدی: پلی­اتیلن کلرینه شده، پلی­استر، پلاسما، نانوکلی، جذب صوت
Abstract
Preparation and characterization of chlorinated polyethylene/plasma treatedpolyester/nanoclay nanocomposite for sound absorption application
Azita Salarvand
Noise, defined as ‘unwanted sound’, is perceived as an environmental stressor and nuisance. Many efforts have been made to use effective methods to reduce noise pollution. The use of sound absorbing material is as one of the most effective ways to control the sound reflection. Fibers are one of the most important materials for sound insulation and absorption application materials. In this research, chlorinated polyethylene/plasma treated polyester fiber/nanoclay nanocomposites were prepared at different ratio as sound absorption. For this purpose, first polyester fibers were prepared by plasma treatment with effects of some process variables such as treatment time, pressure of plasma. Polyethylene chlorinated/plasma treated polyester/nanoclay nanocomposites were then prepared and characterized at different plasma treated polyester fiber ratio (10,20,30,40,50,60) and different nanoclay ratio (0,0.5,1( using the internal mixture and press method. Morphology of nanocomposites and plasma treated polyester fiber were characterized by scanning electron microscope (SEM). The sound absorption property of the nanocomposites was tested in an impedance tube. The effect of fiber content, nanocomposite thickness on the sound absorption property was investigated. The results demonstrated that acoustical characteristics of porous materials were exhibited by mixing with plasma treated polyester fiber. Acoustical absorption of materials increased significantly with increasing plasma treated polyester fiber content. Furthermore, the acoustic property of nanocomposite with 60% plasma treated polyester fiber concentration/nanoclay was noted in the high frequency range, giving a sound absorption coefficient peak, 0.89 at 3500 Hz.
Keywords: Chlorinated polyethylene, Polyester, Plasma, Nanoclay, Sound absorption
فصل اول
مروری بر مقالات و منابع
مقدمه
صدا وسیله ارتباط است، ارتباط انسان­ها با یکدیگر، ارتباط با طبیعت و حتی ارتباط با اشیاء ساخته شده توسط خود انسان. صدا اولین وسیله ارتباطی است، علم تولید، انتشار و دریافت صدا آکوستیک^[۱] نام دارد. امروزه همراه با رشد شهرنشینی، به علت توسعه بی­شمار در صنایع و همچنین افزایش استفاده از ماشین­آلات جدید، عظیم و نیرومند در تمامی زمینه­ ها صداها­ی ناخواسته­ای به وجود می­آیند و آلودگی صوتی یکی از اجزای غیرقابل اجتناب زندگی ماشینی بشرگشته است. طبق آمار سازمان جهانی بهداشت تعداد افرادی که در سراسر دنیا دچار کاهش شنوایی می­باشند از ۱۲۰ میلیون نفر در سال ۱۹۹۵ به ۲۵۰ میلیون نفر در سال ۲۰۰۴ افزایش یافته است. چنانکه در منابع علمی مختلف و تحقیقات بسیاری که در خصوص بررسی و ارزیابی اثرات سوء صدا و ارزیابی علائم وعوارض آن بر شاغلین صنایع پر صدا به عمل آمده، حاکی از آن است عوارض بسیاری از قبیل تغییرات موقت و دائم آستانه شنوایی، ایجاد کم شنوایی حسی عصبی، مشکلات روحی و روانی، افزایش فشار خون، ایجاد معلولیت شنوایی، تأثیر منفی بر پارامترهای فیزیو لوژیک از قبیل درجه حرارت بدن، سردرد، اثرات منفی و بازدارنده بر کارایی و عملکرد کارکنان، افزایش ضربان قلب، اثر برسیستم گوارشی و دستگاه گردش خون، ایجاد استرس، ایجاد اختلال در زندگی روزمره و حالت اذیت و احساس ناراحتی، افزایش ترشح غدد درون ریز(غده فوق کلیوی و تیروئید)، اختلال در ایجاد یادگیری، تأثیر بر کیفیت خواب و بسیاری از عوارض دیگر را می­توان ناشی از تماس طولانی مدت با عامل زیان آور صدا نام برد. کلیه موارد یاد شده از عوارض مشترک صداهای با فرکانس­های بالا، میانی و پا یین می باشند، بعضی از اثرات خاص مواجهه با صداهای فرکانس پا یین است. برای غلبه بر این مشکل انواع مختلف مواد برای کاهش صدا توسعه یافته است اما تعداد محدودی از آنها توانسته ­اند تا حدی برای جامعه پرسرو صدا امروزی مفید واقع شوند [۱،۲].
به این منظور تولید پنل­ها­ی سوراخ شده، فلزات متخلخل و الیاف فلزی تاحد زیادی در سال­ها­ی اخیر بهبود یافته­اند که جذب صوت عالی در یک محدوده فرکانسی گسترده را فراهم می­ کند با این حال، خواص مکانیکی آنها با توجه به ضخامت و فاکتورهای میکرو متخلخل آنها کم گزارش شده است. اگرچه فلزات متخلخل یک سری ویژگی­ها­ی خوب مانند استحکام مخصوص بالا، هدایت حرارتی، جذب انرژی مؤثر دارند اما دارای معایبی هم هستند. آنها اغلب جاذب صدا­ها­ی ضعیف حتی در محدوده فرکانس­ها­ی پایین می­باشند، هزینه تولید بالا و مشکل درکنترل فرایند تولید دارند. تحقیقات اخیر روی توسعه کامپوزیت­ها­ی سبک وزن چند منظوره که دارای جذب خوب، نفوذ پذیری هوا و ویژگی مکانیکی خوب می­باشند متمرکز شده است [۴،۳].
اصول و مبانی صوت
ماهیت صوت