隨著(zhù)石油資源的枯竭，傳統石油基吸聲材料(如聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料)的發(fā)展逐漸受到限制，因此開(kāi)發(fā)綠色吸聲材料顯得尤為重要。植物纖維是一種天然的生物可降解生物質(zhì)材料，廣泛存在于自然界的植物中，儲量豐富。合理利用這類(lèi)資源可以減少人類(lèi)對石油等不可再生原材料的依賴(lài)。
以植物纖維為原料，具有可降解性和可再現性等優(yōu)點(diǎn)，替代傳統的石油基吸聲材料具有廣闊的應用前景。然而，由于植物纖維泡沫材料相對蓬松的結構和原料特性，以及較差的力學(xué)性能和阻燃性，限制了其發(fā)展。
采用硅溶膠對吸聲纖維進(jìn)行改性，通過(guò)泡沫成型技術(shù)，可快速制備出輕質(zhì)、高強度、耐熱的硅溶膠和植物纖維吸聲材料。溶膠的添加量對材料的密度、力學(xué)性能、熱穩定性和吸聲性能有不同的影響。
硅溶膠沉積在植物纖維表面形成一層無(wú)機膜，能有效延緩傳熱，延長(cháng) 終分解溫度，提高硅溶膠-植物纖維吸聲材料的熱穩定性。與非硅溶膠相比，硅溶膠-植物纖維吸聲材料體積減小，內部密實(shí)度提高，彈性模量和屈服強度明顯提高。但隨著(zhù)硅溶膠的增加，吸聲材料的密度明顯增大，過(guò)高的硅溶膠添加量不利于吸聲材料的輕量化。
無(wú)硅溶膠材料的吸聲效果 差。隨著(zhù)硅溶膠摻量的增加，材料的吸聲性能先增大后減小。這是由于聲波的方式主要是通過(guò)衍射成吸聲材料的內部,內部孔隙度太高時(shí),吸聲材料的流動(dòng)阻力小,聲波進(jìn)入吸聲材料不能重復在內部衰減, 終通過(guò)引起吸聲材料的吸聲效果差;當吸聲材料中的孔隙率過(guò)低時(shí)，聲波在到達材料表面而不能進(jìn)入吸聲材料內部時(shí)更容易被反射，從而降低了吸聲材料的吸聲性能。硅溶膠的加入降低了吸聲材料的孔隙率，使其內部逐漸致密。考慮到吸聲材料的輕量化應用，吸聲材料的密度不宜過(guò)高。通過(guò)優(yōu)化硅溶膠的添加量，可以實(shí)現孔結構與吸聲性能之間的 佳平衡。