بخشی از مقاله
چکیده
امروزه جلوگیری از سروصدای زیاد در مکانهایی همچون سالنهای کنفرانس، استودیوهای خبری، سالن اجتماعات، خودروها و... بسیار مورد توجه است. به همین منظور مواد لیگنوسلولزی ضایعات کشاورزی به دلیل فراوانی، ارزانی نسبی قیمت، کوتاهبودن دوره برداشت و خصوصیات مثبت در جذب صوت و حرارت، مواد اولیه مناسبی برای تهیه تختههای عایق صوت است. این پژوهش در ابتدا بر روی معرفی روش استفاده از ضایعات کشاورزی در ساخت جاذبهای صوتی متمرکز است و سپس به بررسی تأثیر فرکانس و چگالی بر عملکرد جاذبهای صوتی حاصل از ضایعات کشاورزی پرداخته میشود.
پژوهشهای انجام شده در حوزه ساخت جاذبهای صوتی با استفاده از ضایعات کشاورزی حاکی از آن است که با افزایش فرکانس، ضریب جذب تختههای مورد بررسی تا فرکانس 2000هرتز افزایش می یابد ولی در فرکانس 4000هرتز دچار افت میشود. همچنین تختههای سبکتر در فرکانسهای پایین، میزان ضریب جذب کمتری دارند اما در فرکانسهای بالاتر با کاهش چگالی تختهها افزایش ضریب جذب صوت رخ داده است که علت این رابطه میزان خلل و فرج و میزان تراکم ماده یعنی مقدار درصد مواد جذبکننده موجود در یک حجم مشخص با ضریب جذب صوت میباشد.
مقدمه
استفاده از مواد مصنوعی به عنوان جاذبهای صوتی در ساختمانهای صنعتی به طور گستردهای رواج دارد. این مواد غیر قابل تجزیه بوده و آلودگی برای محیط زیست ندارند اما فرآیند ساخت این جاذبها گازهای گلخانهای در اتمسفر منتشر میکند. بر این اساس روشهای ساخت دوستدار محیطزیست روز به روزدر حال افزایش هستند - . - Putra et al ., 2013 متداولترین مواد جاذب صوت، الیاف پشم و شیشه است، اما مسائلی از قبیل آلودگی زیستمحیطی، سرطانزا بودن، و حساسیت این مواد به رطوبت باعث شده است تا کاربرد این مواد محدود گردد و استفاده از موادی که دارای ساختار لیگنوسلولزی هستند مانند چوب و ضایعات کشاورزی مورد توجه قرار گیرد.
امروزه در ایران فرآوردههای صوتی - آکوستیکی - به طور عموم از مواد پلاستیکی و معدنی ساخته میشوند که مشکلاتی مانند کمبود مواد اولیه، هزینه بالا، بدون کیفیت مناسب و سرطانزا بودن مواد شیمیایی مانند آزبست و پشم معدنی، ساخت این فراوردهها را زیر سئوال میبرد، در حالی که امروزه در کشورهای پیشرفته استفاده از مواد چوبی و لیگنوسلولزی - مانند پسماندهای کشاورزی - برای ساخت عایقهای صوتی و گرمایی در حال توسعه میباشد.
در حالت کلی مواد بدست آمده از ضایعات کشاورزی ممکن است در تولید تختهها بکار روند تا اثرات زیستمحیطی را به حداقل برسانند به عبارتی آنها جایگزین مناسبی برای چوبهای طبیعی هستند. این تختهها میتوانند با استفاده از مواد لیگنوسلولزی با ترکیبات مشابه چوب ساخته شوند. مطالعات ثابت کردهاند که تختههای تولید شده در آزمایشگاه با استفاده از باگاس نیشکر در مقایسه با تختههای معمولی دارای کیفیت رضایتبخشی هستند - Carvalho and . - Mendes, 2015 در کشورهایی مانند هند، چین و ایالات متحده در راستای تولید و بازارپسندی این نوع از تختهها مطالعات بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی این تخته به طور گسترده ای انجام شده است، اما مطالعات اندکی بر خواص دیگر مانند حرارتی و صوتی صورت گرفته است.
بنابراین این پژوهش با هدف آشنایی هرچه بیشتر فعالان حوزه فرآوری و فناوری پس از برداشت با یکی دیگر از کاربردهای فرآوری ضایعات کشاورزی به عنوان جاذبهای صوتی صورت گرفتهاست. تأثیر تراشههای تولید شده از باگاس، ساقه برنج و ساقه گندم در ساخت تختههای عایق توسط سریواستاوا بررسی شد. ایشان تخته های عایق با ضخامت 5 سانتیمتر و رطوبت7 درصد را عایقهای بسیار مناسبی برای جذب صوت و گرما معرفی نمودند - . - Srivastara and Gupta, 2009 استفاده از الیاف ساقههای برنج و ضایعات لاستیک در ساخت تختههایی با نسبت اختلاط20،10 و 30درصد وزنی مطالعهای است که توسط هانگ در سال 2004 صورت گرفت و نتایج ایشان نشان داد که تختههای ساختهشده با 30 درصد الیاف ساقه برنج، ضریب جذب 60 درصد دارند.
یانگ و همکاران - - 2012 کاه برنج را به عنوان جایگزین با چوب در جاذبهای صوتی استفاده کردند. همچنین ایشان جاذب ساخت شده را با تخته سه لایه مقایسه نمودند. ایشان پی بردند که تخته حاصل از کاه برنج با وزن مخصوص کمتر ضریب جذب بهتری را در فرکانسهای 1تا 8 کیلوهرتز در مقایسه با تخته سه لایه و تختههای فیبری ارائه میدهد - . - Yang et al.,2012 همچنین در پژوهشی دیگر آلساندرو و پیسپولا در سال 2011 مقایسهای بین جاذبهای حاصل از فیبرهای گیاه کناف و فیبرهای سنتی، در اتاقهای آکوستیک را انجام دادند. نتایج اندکی ضعیفتر بودند اما اگر تأثیرات محیط زیستی استفاده از ضایعات کشاورزی در نظر گرفته شوند، استفاده از این نوع جاذب قابل توجیه است - . - Alessandro and Pispola, 2011
کویزومی و همکاران - - 2002 خواص آکوستیکی چوب بامبو را بررسی نمودند، ایشان مشاهده نمودند که این چوب ضریب جذب برابری با پشم وشیشه دارد - . - Koizumi et al. ,2002 پوترا و همکاران - - 2013، استفاده از فیبرهای طبیعی ضایعات نیشکر را به عنوان جاذبهای صوتی مطالعه نمودند. نتایج حاکی از آن است که عملکرد مطلوب آکوستیکی در بازه1/2 تا 4/5 کیلوهرتز با میانگین ضریب جذب0/65 بدست آمده است که قابل مقایسه با جاذبهای مصنوعی است. شکل 1 نمونههای تهیهشده در این پژوهش را نمایش میدهد - . - Putra et al. ,2013
تأثیر چگالی بر میزان جذب صوت
مقادیر تخلخل و چگالی مواد مربوط به تختههای جاذب صدا به طور قابل توجهی امپدانس آکوستیکی و ضریب جذب صدا را تحت تأثیر قرار میدهد - . - Zulkarnain and Mohd Nor, 2010 نتایج حاصل از پژوهش حسنزاده اندازهگیری جذب صوت برای لایههای مختلف الیاف استبرق نشان دهنده افزایش قابلیت جذب صوت لایهها با افزایش درصد الیاف - چگالی - استبرق است - حسنزاده، . - 1391
