امكان ساخته عايق هاي آكوستيكي دو لايه از نخل خرما

Possibility of fabricating two-layer insulation boards from date palm

سابقه تحقيق: قابليت بافت هاي نرم گياهي در بدام انداختن امواج نا خواسته (نوفه)، تمايل به جايگزيني منابع ليگنوسلولزي با عايق هاي ساخته شده از الياف معدني افزايش داده است. در كاربرد مواد ليگنوسلولزي، فاكتورهايي همچون ساختار متخلخل، فراواني نسبي، تجديد پذيري و نداشتن خطر براي سلامتي موجودات زنده (برخلاف الياف حاصل از پشم‌شيشه) بسيار اهميت دارند. كمبود ماده اوليه در ايران براي تامين مواد مورد نياز بخش صنعت، توجه را به منابع ليگنوسلولزي جديد در بخش هايي از ايران معطوف كرده است. از اين رو در مطالعه حاضر، امكان استفاده از نخل خرما (Phoenix dactylifera) به عنوان يك ماده گياهي فراوان در جنوب ايران، جهت كنترل و كاهش آلودگي صوتي مورد بررسي قرار گرفت. مواد و روش ها: از دو درخت نخل با قطرتقريبي 40 سانتي متر و از ارتفاع برابر سينه هركدام يك ديسك با ضخامت 12 سانتي متر برش و سپس در دو جهت عمود بر هم و در فاصله بين مغز تا پوست، نمونه هاي مكعبي با ابعاد 2×12×12 سانتي متر برش داده شد. پس از برش نهايي، نمونه ها در نايلون قرار گرفته و تا زمان انجام آزمون در فريزر نگهداري شدند. قبل از انجام آزمون، مقطع نمونه ها با چسپ اپوكسي پوشانده و با يك برنامه ملايم چوب خشك كني به رطوبت تعادل رسانده شدند. از هركدام ديسك هاي آزموني دايره اي شكل با قطر10 و 3 سانتيمتر تهيه گرديد. نمونه ها به مدت دو هفته در فضاي آزمايشگاه در رطوبت 65 درصد و دماي 20 درجه متعادل سازي شدند. هر ديسك با روكش هاي مقوايي با وزن پايه 130، 300 . 500 (gr/cm2) كه از الياف سطح تنه (كورتكس) و الياف برگ نخل تهيه شده بود پوشانده شده و سپس با استفاده از لوله امواج ساكن، ضريب تضعيف موج در فاصله 125 تا 8000 هرتز اندازه گيري گرديد. يافته ها: نتايج نشان داد، كه عايق هاي ساخته شده از نخل خرما قابليت جذب صوت بالايي داشته و اين قابليت با استفاده از روكش مقوايي ساخته شده از الياف تنه بهبود يافت. در فركانس 2000 هرتز يك افت شديد در ميزان جذب صوت مشاهده شد كه براي جبران آن روكش مقوايي ساخته شده از الياف سطح تنه با وزن پايه 130 (gr/cm2) و براي الياف برگ، روكش مقوايي سنگين تر با زون پايه 500 (gr/cm2) مناسب بودند. نتيجه گيري: ميرايي بالاي امواج در ساختار چوب نخل مربوطه به سختار ويژه آناتومي آن است. وجود دستجات آوندي در يك بافت نرم پارانشيمي، از چوب نخل يك عايق بسيار مناسب ساخته و استفاده از يك روكش مقواي ساخته شده از الياف بخش هاي مختلف نخل، اين قابليت را در دامنه گسترده اي از فركانس ها افزايش مي دهد.

Background and objectives: The capability of plants soft and fibrous tissues absorbing noise has been studied to be replaced with synthetic insolation boards. The use of lignocellulose materials has been widely considered because they have some important factors like porous structure, relative abundance, renewability as well as friendly environmental impacts (comparing with unlike fiber glasses). The lack of raw materials needed for industry also has diverted the attention to other new lignocellulose sources in Iran. So, in the present paper, the use of date palm (Phoenix dactylifera) as an abundant leftover source in south of Iran was studied in order to make boards which control and reduce acoustic pollutions. Materials and methods: Two date palm trees with an approximate diameter of 40 cm were freshly cut. Then, a disk with the average diameter of 12 cm was taken from every tree. The cubic experimental samples with dimensions of 12×12×2 were prepared from every disk and kept in plastic covers at freezing temperature. Before testing, cross-section of samples were covered with epoxy adhesive and dried smoothly using a program. Finally, the circular disks were prepared with two different diameters of 3 and 10 cm. To reach equilibrium moisture content, all samples were kept in a temperature-controlled room at 21°C and 65% relative humidity. Then disks were faced with two kinds of paperboards made with original date palm fibers (cortex and leaves fibers). Paperboards were provided in different basic weight of 130, 300 and 500 gr/cm2. Noise reduction coefficients (NRC) measurements were conducted on experimental samples in frequency range of 125 to 8000 (Hz) using an impedance tube at the acoustic lab. Results: The results showed that the insulation boards made from date palm had a high potential to absorb sound waves. In addition, their ability to dissipate acoustical waves was more pronounced when covered with a single layer of paperboard. A critical point was observed for NRC values at frequency of 2000 Hz. To compensate the given loss, applying a light paperboard (130 gr/cm2) of cortex fiber as well a heavy cover of leaves fiber (500 gr/cm2) could significantly increase NRC values. Conclusion: The high damping capacity of date palm samples was due to its particular anatomical structure. The vascular bundles embedded in parenchyma tissue, provided a soft and porous surface to trap sound waves. An additional improvement in NRC values was obtained when disk samples were covered with a layer of paperboard from low to the high-frequency range.