فصلنامه بهداشت و ایمنی کار

---

مقدمه: با توجه به نگرانی‌های زیست‌محیطی و بهداشتی مرتبط با جاذب‌های صوتی الیاف مصنوعی، نیاز به یافتن جایگزین‌های طبیعی، پایدار و زیست‌تخریب‌پذیر بیش از پیش احساس می‌شود. پسماندهای کشاورزی مانند پوست سخت گردو به دلیل ساختار متخلخل ذاتی، پتانسیل بالایی در این زمینه دارند. هدف اصلی این پژوهش، ارزیابی جامع خواص آکوستیکی کامپوزیت‌های ساخته شده از پوست گردو و بررسی تاثیر پارامترهای کلیدی طراحی مانند ضخامت و میزان خردایش بر عملکرد جذب صوتی آن‌ها است.
روش کار: در این مطالعه تجربی و تحلیلی، نمونه‌های جاذب صوت متخلخل گرانوله از پوست گردو در سه سطح خردایش (کم، متوسط و زیاد) و چهار ضخامت (۲۰، ۴۰، ۶۰ و ۸۰ میلیمتر) ساخته شدند. ضریب جذب صوتی نمونه‌ها با استفاده از روش استاندارد لوله امپدانس اندازه‌گیری شد. به‌منظور درک ساختار داخلی و مورفولوژی، از میکروسکوپ الکترونی نشر میدانی (FESEM) استفاده گردید. در نهایت، نتایج تجربی با پیش‌بینی‌های دو مدل ریاضی معتبر Slanted Slit (SS) و Non-uniform pore size distribution (NUSPD) مقایسه و اعتبارسنجی شد.  
یافته ها: نتایج نشان داد که افزایش ضخامت و میزان خردایش، هر دو به طور معناداری عملکرد جذب صوتی را بهبود می‌بخشند. افزایش ضخامت از ۲۰ به ۸۰ میلیمتر در نمونه‌های با خردایش زیاد، قله جذب را از فرکانس ۲۰۰۰ هرتز به ۶۳۰ هرتز (محدوده فرکانس‌های میانی) منتقل کرد. همچنین، افزایش میزان خردایش در ضخامت ثابت ۸۰ میلیمتر، ضریب جذب را در فرکانس ۶۳۰ هرتز از ۰.۴۸ به ۰.۹۷ (نزدیک به جاذب کامل) ارتقا داد. این بهبود عملکرد ارتباط مستقیمی با افزایش همزمان چگالی، تورتوزیته و مقاومت به جریان هوا داشت که در اثر فرآیند خردایش شدید رخ می‌دهد. مدل‌های ریاضی نیز بالاترین انطباق را با نتایج تجربی نمونه‌های با خردایش زیاد نشان دادند.
نتیجه گیری: پسماند پوست گردو، به ویژه پس از فرآوری مکانیکی از طریق خردایش شدید، یک ماده جاذب صوت بسیار کارآمد، پایدار و زیست‌سازگار است. فرآیند خردایش با فعال‌سازی تخلخل‌های درونی ماده، ساختار آکوستیکی آن را بهینه کرده و عملکردی مطلوب در بازه فرکانس گفتار (۵۰۰ تا ۲۰۰۰ هرتز) ایجاد می‌کند. این ماده پتانسیل بالایی برای استفاده به عنوان جایگزین جاذب‌های مصنوعی در کاربردهای داخلی مانند کنترل نویز در ساختمان‌ها و فضاهای بسته را داراست.