Absorption coefficient of absorbers from UTH boxes

Abstract

Sound is a wave generated by vibration, and it affects health in positive and negative ways, such as relaxing, annoying, causing accidents, and hearing loss; hence, prevention is a priority. Sound absorption is one of the methods for sound prevention that uses fiberglass and rock wool, but their use can negatively affect the respiratory system. Therefore, this experimental research was aimed at studying the sound absorption coefficient of materials from UHT boxes to reduce risk from exposure to fiberglass and rock wool and develop UHT boxes into a sound absorber. The material from UHT boxes was bonded by using glue powder, placed on a block, then hot-pressed and dried at 100 ∘ C. When the materials were completely dry, they were trimmed to a circular shape by a grinding machine. This research analyzed the sound absorption coefficient using the impedance tube method complying with ISO10534-2. It used 18 samples in total: 3 samples for each combination of thickness (1, 2, and 3 cm) and diameter (3 and 10 cm). As the materials from UHT boxes were thicker, they absorbed sound in a wider frequency range. The 1 cm-thickness absorbed at 2000 and 4000 hertz, with SACs of 0.77 and 0.43, respectively. The 2 cm-thickness absorbed at 1000, 2000 and 4000 hertz, with SACs of 0.66, 0.47 and 0.53, respectively. The 3-cm thickness absorbed at 500, 1000, 2000 and 4000 hertz, with SACs of 0.50, 0.55, 0.57 and 0.56, respectively. However, the NRC of the material was less than 0.40, but it showed a tendency to increase. The sound absorption of materials from UHT boxes was better at high frequency than at low frequency. It was recommended that the sound absorber from UHT boxes be used to prevent sound at high frequency such as in the metal industry, transportation, etc. Implications of the Research. For further research, the materials should be cut into smaller pieces or other shapes, and the binder material should be changed to be more porous and flexible with increased contact surface: this would potentially lead to better sound absorption. The method can be changed to remove the shiny surface to reduce sound reflection and study the material's sound transmission loss property.

เสียงเป็นคลื่นซึ่งเกิดขึ้นจากการสั่นสะเทือน ส่งผลกระทบต่อสุขภาพทั้งในแง่ดีและลบ เช่น ทำให้เกิดการผ่อนคลาย ก่อให้เกิดความรำคาญ อุบัติเหตุ และการสูญเสียการได้ยิน ฉะนั้น เสียงที่ส่งผลกระทบในแง่ลบดังกล่าวจึงต้องได้รับการป้องกัน วิธีการดูดซับเสียงถือเป็นหนึ่งในวิธีการป้องกันเสียงซึ่งมักทำจากใยแก้วและใยหิน โดยส่วนประกอบดังกล่าวส่งผลกระทบต่อระบบทางเดินหายใจ ดังนั้น การทดลองนี้จึงเป็นการศึกษาสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงของวัสดุที่ทำจากกล่องนมยูเอชทีเพื่อลดความเสี่ยงจากการสัมผัสใยแก้วและใยหิน รวมถึงพัฒนาการใช้กล่องนมยูเอชทีเป็นวัสดุดูดซับเสียง การขึ้นรูปวัสดุที่ทำจากกล่องนมยูเอชทีจะใช้กาวผงเป็นวัสดุประสาน ก่อนนำมาใส่ในบล็อกไม้แล้วรีดร้อนและทำให้แห้งที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส เมื่อวัสดุแห้งสนิทแล้วจึงนำมาตัดเป็นรูปวงกลมด้วยเครื่องเจียร ทดสอบสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงด้วยท่อคลื่นนิ่งตามมาตรฐาน ISO 10534-2 โดยมีจำนวนตัวอย่างทั้งหมด 18 ตัวอย่าง แบ่งออกเป็น 3 ความหนา ได้แก่ 1, 2 และ 3 เซนติเมตร เส้นผ่านศูนย์กลาง 3 และ 10 เซนติเมตร อย่างละ 3 ตัวอย่าง ในแต่ละความหนาจากการทดสอบพบว่า วัสดุที่ทำจากกล่องนมยูเอชทีที่มีความหนามากขึ้นจะดูดซับเสียงในช่วงความถี่ที่กว้างขึ้น กล่าวคือ วัสดุหนา 1 เซนติเมตร ดูดซับเสียงได้ดีที่ความถี่ 2000 และ 4000 เฮิรตซ์ มีค่าสัมประสิทธิ์เป็น 0.77 และ 0.43 ตามลำดับ ส่วนวัสดุหนา 2 เซนติเมตร ดูดซับเสียงได้ดีที่ความถี่ 1000, 2000 และ 4000 เฮิรตซ์ มีค่าสัมประสิทธิ์เป็น 0.66, 0.47 และ 0.53 ตามลำดับ และวัสดุหนา 3 เซนติเมตร ดูดซับเสียงได้ดีที่ความถี่ 500, 1000, 2000 และ 4000 เฮิรตซ์ มีค่าสัมประสิทธิ์เป็น 0.50, 0.55, 0.57 และ 0.56 ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม แม้ค่าสัมประสิทธิ์การลดลงของเสียงของวัสดุทั้ง 3 ความหนาจะมีค่าน้อยกว่า 0.40 แต่ก็มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น ดังนั้น วัสดุที่ทำจากกล่องนมยูเอชทีดูดซับเสียงได้ดีที่ช่วงความถี่สูงมากกว่าช่วงความถี่ต่ำ จึงเหมาะสมที่จะนำมาใช้ในการป้องกันเสียงที่ความถี่สูง เช่น อุตสาหกรรมโลหะ การคมนาคมขนส่ง เป็นต้นการนำผลของสารนิพนธ์ไปใช้สำหรับการศึกษาถัดไปควรตัดกล่องนมยูเอชทีให้มีขนาดเล็กหรือเปลี่ยนรูปร่างของเศษกล่องนมยูเอชที และเปลี่ยนวัสดุประสาน เพื่อให้วัสดุมีรูพรุน ยืดหยุ่น และผิวสัมผัสเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการดูดซับเสียงดีขึ้น รวมถึงอาจเปลี่ยนวิธีการขึ้นรูปเพื่อไม่ให้ผิวหน้าวัสดุมีความมันวาว จะช่วยให้การสะท้อนของเสียงลดลง และควรศึกษาคุณสมบัติการกันเสียงของวัสดุที่ทำจากกล่องนมยูเอชทีเพิ่มเติม