Sound can lead to various health issues, which is why sound insulation is crucial. Glass wool is commonly used for sound insulation, but it has drawbacks such as being environmentally unfriendly and potentially harmful to health. Additionally, it is not very effective at absorbing sound at low frequencies. Researchers have been exploring bio-based materials for sound insulation, as they are environmentally friendly and pose no health risks. Porosity is an important factor for sound insulation, making aerogels and cryogels ideal materials due to their lightweight and high porosity. Bio-based aerogels and cryogels have shown promise in effectively absorbing sound. The morphology, pore size, and density of bio-based aerogels and cryogels can be affected by three factors: temperature, pH, and additives. The morphology, pore size, and density influence how the material absorbs sound.
This study researches the sound insulation properties of cellulose nanocrystal (CNC) cryogels. Two different types of nanocellulose with varying functional groups are examined. The aim is to understand how adjusting the pH level affects the sound absorption capacity of nanocellulose cryogels. Additionally, the study seeks to determine the impact of different functional groups and pH levels on the sound absorption properties of nanocellulose cryogels. The research focused on nanocellulose cryogels across three distinct pH levels (5, 7.5, and 10). It delved into the examination of pore size, sound absorption, and mechanical properties of these materials. The results indicated that whereas 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyloxyl radical (TEMPO) oxidized CNC withstands compression most effectively at pH 5, sulfated CNC and TEMPO CNC both absorbed sound the best at pH 5.Ääni voi aiheuttaa erilaisia terveysongelmia, jonka takia ääneneristys on tärkeää. Nykyisin ääneneristysmateriaalina usein käytetään esimerkiksi lasivillaa. Lasivillan huonoja puolia kuitenkin on, että se ei ole ympäristöystävällinen ja se voi aiheuttaa terveyshaittoja. Lisäksi lasivilla ei ole kovin tehokas absorboimaan ääntä alhaisilla taajuuksilla. Erilaisia biopohjaisia materiaaleja on tutkittu ääneneristykseen, koska ne olisivat ympäristöystävällisiä ja ne eivät olisi haitaksi terveydelle. Äänieristyksen kannalta tärkeää olisi, että materiaali on huokoinen. Aerogeelit ja kryogeelit ovat materiaaleja, jotka ovat kevyitä ja todella huokoisia materiaaleja. Tämän takia ne sopisivat hyvin ääneneristykseen. Tästä syystä ääneneristykseen on tutkittu erilaisia biopohjaisia aerogeelejä ja kryogeelejä. Tutkimuksissa on huomattu, että biopohjaiset aerogeelit ja kryogeelit pystyvät absorboimaan hyvin ääntä. Biopohjaisten aerogeelien ja kryogeelien morfologiaan, huokoskokoon ja tiheyteen voidaan vaikuttaa kolmella eri tavalla: lämpötilalla, pH:lla ja lisäaineilla. Morfologia, huokoskoko ja tiheys vaikuttavat siihen, miten materiaali absorboi ääntä.
Tässä työssä tutkittiin äänieristykseen selluloosan nanokiteistä valmistettuja (CNC) kryogeelejä. Työssä tutkittiin kahta eri nanoselluloosa, joilla on eri funktionaaliset ryhmät. Tarkoituksena oli selvittää, miten pH:n säätäminen vaikuttaa siihen, miten nanoselluloosakryogeeli absorboi ääntä. Lisäksi tarkoituksena oli selvittää, miten nanoselluloosakryogeeli absorboi ääntä, kun selluloosan pinnassa on eri funktionaaliset ryhmät ja pH:ta säädetään. Tutkimuksessa tutkittiin nanoselluloosakryogeelejä kolmessa eri pH arvossa (5, 7.5 ja 10). Nanoselluloosakryogeelien huokoskokoa, äänen absorptiota ja mekaanisia ominaisuuksia tutkittiin. Tuloksista voitiin huomata, että (2,2,6,6-tetrametyyli-piperidin-1-yyli)oksyyli radikaali (TEMPO) ha- petettu CNC kestää puristusta parhaiten pH:ssa 5. Sulfatoitu CNC ja TEMPO CNC absorboivat ääntä parhaiten pH:ssa 5.
