Polypropylene-lignocellulosic material composites as promising sound absorbing materialsKompozyty polipropylenu z napełniaczami lignocelulozowymi jako materiały pochłaniające dźwięk

Composites made from polypropylene and lignocellulosic materials derived from plants were subjected to acoustic and mechanical investigations. Sound absorption coefficients for these composites were measured using the acoustic standing wave method in the frequency range from 1000 to 6500Hz. This work shows that the frequency dependence of the sound absorption coefficient obtained for pure polypropylene can be modified by proper choice of the filler added to the polypropylene matrix. Fillers derived from hemp plant cause significant increase in the absorption coefficient starting from the frequency above 3000Hz. The fillers obtained from rapeseed straw, beech and flax are recognized to suppress the sound in the frequency range from 3000 to 4000Hz. The investigated composites can be recommended for application in the automotive industry and building as the construction materials absorbing the undesired noise.

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości akustycznych i mechanicznych kompozytów złożonych z matrycy polipropylenowej i materiałów lignocelulozowych uzyskanych z roślin konopi, lnu, rzepaku i drzewa bukowego. Współczynnik pochłaniania dźwięku wyznaczono metodą akustycznej fali stojącej w zakresie częstotliwości od 1000 do 6500Hz w układzie pomiarowym Standing Wave Apparatus 4002 firmy Brüel&Kjaer (rys. 1). Zależność częstotliwościowa współczynnika pochłaniania dźwięku ? dla czystego polipropylenu może być modyfikowana przez odpowiedni dobór napełniacza lignocelulozowego. Napełniacze uzyskane z rośliny konopi powodują znaczny wzrost absorpcji dźwięku w zakresie częstotliwości powyżej 3000Hz (rys. 2). Współczynnik pochłaniania dźwięku kompozytów z tymi napełniaczami wzrasta do ~25% i utrzymuje się na tym poziomie wraz ze wzrostem częstotliwości. Natomiast dodanie napełniaczy otrzymanych z lnu, słomy rzepakowej i drewna bukowego do matrycy polipropylenowej przyczynia się do bardziej rezonansowej charakterystyki pochłaniania dźwięku z wyraźnym maksimum absorpcji (a powyżej 20%) w zakresie częstotliwości od 3000 do 4000Hz (rys. 3). Wykonane badania potwierdzają możliwość zastosowania kompozytów zawierających materiały lignocelulozowe w budownictwie oraz przemyśle samochodowym z uwagi na korzystną właściwość pochłaniania dźwięku.