Desenvolvimento e caracterização acústica de painéis multicamadas unifibra, multifibras e mesclados, fabricados a partir de fibras vegetais

Em um tempo em que altos níveis de ruído fazem parte do cotidiano das pessoas, a necessidade de controlá-los não é somente evidente, mas providencial. Atualmente a poluição sonora, em nível mundial, só não é mais grave do que a poluição do ar e da água. No Brasil a situação não é diferente, pois se estima que mais de 15 milhões de pessoas apresentem algum grau de deficiência auditiva devido a este problema ambiental. Dispositivos acústicos como painéis, barreiras, etc., quando de alta eficiência, geralmente, são de custosa aquisição, tornando, em muitas das vezes, inviável sua utilização, principalmente, por empresas de pequeno porte e orçamento limitado. Assim, soluções alternativas, a começar por novos materiais, que sejam menos custosos e possuam desempenho satisfatório surgem como uma ótima opção caso propostas tradicionais sejam inviabilizadas devido ao custo. Algumas fibras vegetais, na forma de painéis, possuem características acústicas satisfatórias quando utilizadas para reduzir a reverberação em determinados ambientes fechados. Dessa forma, considerando as tendências ambientais globais, o uso de fibras vegetais é uma boa oportunidade para agregar valor às referidas fibras e assim contribuir com o desenvolvimento tecnológico do país, já que estes materiais são de fácil obtenção, existem em abundância, não são tóxicos e provêm de fontes renováveis. Este trabalho apresenta a metodologia de desenvolvimento de painéis fabricados a partir de fibras vegetais (açaí, coco, sisal e dendê), assim como a metodologia utilizada para sua caracterização acústica em câmara reverberante em escala reduzida, baseando-se na norma ISO 354/1999. Os dados de coeficiente de absorção dos painéis são obtidos através de um analisador de frequências utilizando-se o Método da Interrupção do Ruído. A comparação entre os resultados obtidos para os painéis artesanais e os materiais convencionais ensaiados permite concluir que o desempenho acústico demonstrado por alguns painéis de fibras vegetais são muito satisfatórios, uma vez que seus coeficientes de absorção sonora foram compatíveis, e em alguns casos superiores, àqueles apresentados pelos materiais convencionais em determinada faixa de freqüência. Finalmente, uma comparação numérico-experimental é realizada, a fim de avaliar a influência de painéis de fibras de sisal sobre as características acústicas de uma pequena sala.

ABSTRACT: In a time when high noise levels are part of people’s daily lives, the search for noise control is not only evident, but providential. Currently, noise pollution, to a worldwide level, is not more serious than air and water pollution only. In Brazil, the situation is not different because it is estimated that more than 15 million people have some kind of hearing loss degree due to this environmental problem. Acoustic devices such as panels, barriers, etc., when of high efficiency, generally, are of difficult acquisition due to high costs, turning, in many cases, their use impracticable, mainly for limited budget small-sized companies. Thus, alternative solutions, starting with new acoustic materials that are less costly and have satisfactory performance, emerge as a great option. Considering the global environmental trends, the use of vegetable fibers is a great opportunity to aggregate value, and technological development for agricultural producing countries, like Brazil. Beyond that, such fibers are easy to get, exist in abundance, are non toxic and derive from renewable sources. This work will present the methodology of development of panels made from vegetable fibers (açaí, coconut, sisal and palm) and binding agent based on acrylate and water, as well as the methodology used to characterize them acoustically on a scale model reverberant chamber, based on ISO 354/1999. These panels are made of pressed layers of fibers interspersed with layers of binding agent. The fibers are extracted, washed, dried, and treated when necessary, while the binding agent is obtained commercially. The panels sound absorption data are obtained through a four channel frequency analyzer using the noise interruption method. Comparison of results between alternative and conventional material based panels allows to the conclusion that the acoustical performance shown by some newly developed panels are very satisfactory, since their sound absorption coefficients were compatible, and in some cases, higher to those presented by conventional materials in a given frequency range. Finally, a numerical-experimental comparison is performed in order to evaluate the influence of sisal absorbing panels over the acoustics characteristics of a small classroom.