Study of sound‑absorbing and insulating properties of regenerable materials to reduce noise

• Autorzy: Świrk Patrycja

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2025.08.19

Warianty tytułu

PL

Badanie właściwości dźwiękochłonnych i izolacyjnych materiałów regenerowalnych w celu redukcji hałasu

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Many available sound‑absorbing materials are made from reticulated foam, fibrous, granular, or loose materials compressed together, for example, under the influence of temperature, while maintaining a porous structure. However, most of them quickly degrade under the influence of environmental conditions, temperature, humidity, etc. In this work, an acoustic metamaterial is proposed that can be used as an absorber to obtain broadband sound absorption for acoustic silencers that reduce noise emitted during the discharge of gases or the process of air. The absorbers are installed inside the acoustic silencers, where they are exposed to the turbulent flow of a potentially contaminated or viscous fluid with suspended dust particles and carried along with the flow. The aim of the research is to develop materials that are characterised by good absorption properties and that also exhibit high resistance to moisture. Several samples of granulated materials, with regular shapes and different sizes of granules were selected for the study. It was found that high humidity does not affect the acoustic properties of the considered samples and it does not cause negative changes in the material structure. The proposed material consisting of plastic granules of different diameters is resistant to moisture and can be easily regenerated in the case of severe contamination.

PL

Wiele dostępnych materiałów dźwiękochłonnych jest wykonanych z pianki o strukturze siatkowanej, włóknistej, granulowanej lub luźnej, sprasowanej razem, np. pod wpływem temperatury. W wyniku tego powstaje struktura porowata. Ulega ona jednak szybko degradacji pod wpływem warunków środowiskowych, temperatury, wilgotności itp. W artykule zaprezentowano metamateriał akustyczny, który może być stosowany jako absorber szerokopasmowego pochłaniania dźwięku w przypadku tłumików akustycznych, które redukują hałas emitowany podczas odprowadzania gazów. Absorbery są instalowane wewnątrz tłumików akustycznych. Są tam narażone na turbulentny przepływ potencjalnie zanieczyszczonego lub lepkiego płynu z zawieszonymi cząstkami pyłu i przenoszone wraz z jego przepływem. Celem przeprowadzonych badań było opracowanie materiałów charakteryzujących się dobrymi właściwościami absorpcyjnymi, a także wykazujących dużą odporność na wilgoć. Do badań wybrano kilka próbek materiałów granulopodobnych o regularnych kształtach i różnej wielkości granulek. Stwierdzono, że duża wilgotność nie wpływa na właściwości akustyczne ocenianych próbek i nie powoduje negatywnych zmian w ich strukturze. Proponowany materiał składający się z granulek tworzywa sztucznego o różnej średnicy jest odporny na wilgoć i może być łatwo regenerowany w przypadku znacznego zanieczyszczenia.

Słowa kluczowe

EN

granulated material; porous expanded polypropylene; polypropylene; granulated foam glass; acoustic performance; sound absorption coefficient; influence of humidity; noise reduction; acoustic measurement

PL

materiał granulowany; materiał porowaty spieniony; polipropylen; szkło piankowe granulowane; właściwości akustyczne; współczynnik pochłaniania dźwięku; wpływ wilgotności; redukcja hałasu; pomiar akustyczny

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2025
• Tom: nr 8
• Strony: 166--172
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Świrk Patrycja

• Uniwersytet Rzeszowski, Wydział Nauk Ścisłych i Technicznych

• https://orcid.org/0000-0002-6990-9031

Bibliografia

• [1] Boubel A., Garouma M., Bousshine S., Bybi A. Investigation of loose wood chips and sawdust as alternative sustainable sound absorber materials. Applied Acoustics. Volume 172, 2021, 107639. ISSN 0003-682X; https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2020.107639.
• [2] Samaei S.E., Berardi U., Taban E., Soltani P., Mousavi S.M. Natural fibro‑granular composite as a novel sustainable sound‑absorbing material. Applied Acoustics. Volume 181, 2021, 108157. ISSN 0003-682X; https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2021.108157
• [3] Świrk P., Leniowska L., Korzyńska K. Acoustic properties of biodegradable materials in the low and medium frequency range. Vibrations in Physical Systems. 2024. 35 (2). 2024208. pages: 7; https://doi.org/10.21008/j.0860-6897.2024.2.08
• [4] Özdeniz, Mesut B. The effect of moisture content on sound absorption of expanded perlite plates. Building and Environment. 2005; https://doi.org/10.1016/J.BUILDENV.2004.07.004
• [5] ASTM E 1050 – Standard Test Method for Impedance and Absorption of Acoustical Materials Using a Tube, Two Microphones and a Digital Frequency Analysis System
• [6] ASTM E‑2611 (TL) – Standard Test Method for Measurement of Normal Incidence Sound Transmission of Acoustical Materials Based on the Transfer Matrix Method
• [7] PN‑EN ISO 10534-2:2003 Acoustics Determination of sound absorption coefficient and impedance in impedance tubes Part 2: Transfer‑function method