本发明涉及木质复合材料技术领域，特别是涉及一种宽频带吸声结构木质复合材料板。
背景技术：
吸声材料，是具有一定吸收声能、减低环境噪声性能的材料，无论是控制混响时间、降低噪声、改善声扩散和消除音质缺陷，都需要使用吸声材料，研究吸声结构的声学性能对建筑声学和噪声控制具有重要的现实意义。在建筑装修技术领域，具有吸声结构的木质复合材料是办公或者居住等多种场合广泛需求的一种建筑装修材料。
目前，已经为公众所知的具有吸声结构的木质复合材料板，大多在某一频段上有较高的吸声系数。一般多孔性材料主要吸收500hz以上噪声，但低频降噪效果相对较差。例如，现有技术中一种微孔中穿纤维微穿孔板结构，选择普通板材厚度为1-500mm，穿以毫米级微孔，制备成微穿孔板，在微穿孔板设有上下穿行排布的纤维丝，纤维直径从1-100微米范围，纤维穿入率1-100％。这种微穿孔板结构的木质吸声结构，对于下限频率436hz、上限频率1538hz，宽度为1102hz频率范围内的噪声的吸声系数在0.5以上，但是对于更低频率或者更高频率的噪声的吸声效果较差。
综上，现有技术中的木质复合吸声材料存在吸声频率范围窄，全频降噪效果不显著的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种宽频带吸声结构木质复合材料板，以解决现有技术中的吸声频率范围窄，全频降噪效果不显著的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种宽频带吸声结构木质复合材料板，包括依次设置的木丝板、蜂窝芯层、纸质薄层和木塑空腔板；
所述木丝板上设有多个孔；
所述蜂窝芯层设有多个呈蜂窝状排列的蜂窝腔；
所述木塑空腔板面向所述纸质薄层的一侧设有空腔，所述空腔内设有贴合于空腔底部的玻璃棉。
优选地，所述木丝板厚度分为3-9mm，密度为130kg/m3-215kg/m3。
优选地，所述木丝板的穿孔率为9％，孔距为10mm，孔径为6mm。
优选地，所述蜂窝芯层为纸板制成的蜂窝芯层，层厚度为10-30mm。
优选地，所述蜂窝芯层的挺度为1000-1500g·cm、克重为600-700g/m2。
优选地，所述蜂窝腔的深度为10-30mm。
优选地，所述木塑空腔板上的空腔的深度为10-30mm。
优选地，所述木丝板厚度为9mm、密度215kg/m3，所述蜂窝腔的深度30mm，所述木塑空腔板上的空腔深度30mm。
优选地，所述木塑空腔板上设有用于榫卯连接的榫槽和榫头。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的宽频带吸声结构木质复合材料板，公开了一种全新的吸声结构，该吸声结构包括依次顺序设置的多孔结构的木丝板、多腔结构的蜂窝芯板、纸质薄层和设有空腔的木塑空腔板，各个层次结构组合形成了一个完整的吸声结构，其中，木丝板与蜂窝芯层组合相当于形成了一个亥姆霍茨共振吸声器，对于高频噪声和中低频噪声进行抑制，蜂窝芯板的多个蜂窝腔为前腔，木塑空腔板上的空腔为大的后腔，后腔的设置能够摩擦和阻滞声能转换为热能，同时多个蜂窝前腔与一个木塑后腔相对应结合形成了前后腔共振吸声结构，提高面层材料有效厚度，再加上木塑空腔板与蜂窝芯层之间的纸质薄层的振动，进一步耗散低频噪声，经实验检测，本发明由木丝板、蜂窝芯板、纸质薄层和木塑空腔组合形成的整体吸声结构，对于高频噪声和中低频噪声均有较好的降噪效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的宽频带吸声结构木质复合材料板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上技术方案更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
参见图1所示，本发明实施例一提供的一种宽频带吸声结构木质复合材料板，包括依次设置的木丝板1、蜂窝芯层2、纸质薄层3和木塑空腔板4。
其中，木丝板1上设有多个孔11；蜂窝芯层2为蜂窝板结构，由多个具有一定深度的蜂窝腔21组成，多个蜂窝腔21呈蜂窝状排列；木塑空腔板4面向纸质薄层3的一侧设有空腔41，空腔41内设有贴合于空腔底部的玻璃棉(图1中未示出)。
木丝板1厚度分可以为3-9mm，密度为130kg/m3-215kg/m3。
在本实施例一中，作为一种可实施方式，木丝板1的厚度为3mm，密度为130kg/m3。
木丝板1为典型的多孔性吸声材料，除了有着良好的吸声效果外，其质轻、抗拉及抗冲击的力学性能好，也为运输提供便利。
蜂窝芯层2为纸板制成的蜂窝芯层，整层厚度为10-30mm。蜂窝芯层2的挺度为1000-1500g·cm、克重为600-700g/m2。优选地，作为一种可实施方式，在本发明实施例一中，蜂窝芯层的厚度为10mm。
蜂窝芯层2的原材料多数选择牛皮纸或类似的纸质材料，进行胶合得到六边形的纸芯，可通过浸渍胶液来提高强度，形似蜂窝。这类空心材料有着质轻、强重比高等优点，同时能够起到缓冲和隔声作用。
蜂窝腔21的预设深度为10-30mm，木塑空腔板上的空腔的深度为10-30mm。优选地，在本发明实施例一中，蜂窝腔的深度为10mm，木塑空腔板上的空腔41的深度为10mm。木塑空腔板上的空腔优选为一个大腔，也可以为多个，其空腔的具体尺寸和每块板材上设置的空腔具体数量可以由本领域技术人员根据实际的板材尺寸和承重需要确定，本发明不一一列举。
在本发明实施例中，纸质薄层3的材质可以为牛皮纸或者牛卡纸，厚度为0.5mm-2mm。
本发明实施例中，木塑空腔板所采用的材质是将纤维或粉末状的木质材料或植物纤维与热塑性塑料复合得到的复合材。其显著优点是通过添加塑料克服木质材料现有的不足，如塑料具有良好的防潮性能，这克服了纯实木不防潮、容易腐败、易产生开裂、翘曲、老化等弊端。此外木塑材料可回收利用，属于环境友好型材料，且木塑材料不同于需要胶合连接人造板，避免了因酚醛、脲醛胶的使用而产生的甲醛，更有利于人体健康，属于环保材料。但未经处理的木塑本身吸声效果差，市面上常见的木塑吸声材料多以开孔性形式做成吸声板。
本发明实施例一提供了一种带有全新的吸声结构的木质复合材料板，其中木塑空腔板的空腔设计能够通过摩擦和阻滞，将声能转换为热能，腔内的玻璃棉为多孔材料，可对高频噪声起到降噪作用，木丝板和蜂窝芯层形成亥姆霍茨共振吸声结构，蜂窝前腔与木塑后腔前后对应形成双腔吸声结构，中间设置的纸质薄层则通过振动耗散低频噪声。由上述各层次组合而成的该吸声结构，通过独特的结构设计整体上能够对高频噪声和中低频噪声均有较好的降噪效果，吸声频带更宽。
实施例二
在本发明实施例二中，木丝板的厚度为6mm，密度为187kg/m3，蜂窝芯层选用的蜂窝纸板形成的层的厚度为20mm，底层木塑空腔板上的空腔深度为20mm。其他结构参数同实施例一，不再赘述。
实施例三
本发明实施例三为一优选实施例，在本实施例三中，该吸声结构的最优组合参数是木丝板厚度9mm，密度215kg/m3，木丝板的穿孔率为9％，孔距为10mm，孔径为6mm。蜂窝芯层的蜂窝前腔深度为30mm，木塑空腔板上的空腔(后腔)深度为30mm，其他结构参数同实施例一，不再赘述。
在本发明实施例三中，参见图1所示，木塑空腔板上设有用于榫卯连接的榫槽和榫头。
在现有技术的实际建筑工程里，为达到合适的声学效果，在吸声体背后留有空腔，但现有的吸声设计中的空腔的实现要靠轻钢龙骨拼接，这意味着安装时要完成龙骨架、墙体、吸声材料间多个连接点的固定，繁琐的安装既耗费时间成本又需要人工费用。同时，因龙骨架的自重和长度，运输过程中的搬运也不便利。因此，从经济成本上考虑，现有技术中的吸声结构设计，除了吸声材料本身的价格外，还存在安装和运输时的高附加成本。本发明提供的吸声结构，木塑空腔板之间榫卯连接，无需轻钢龙骨，因此采用本发明的吸声结构，满足结构强度的同时又能替代金属龙骨的轻质材料，安装流程方便快捷，使安装成本大大降低。
本发明提供的宽频带吸声结构木质复合材料板，进一步优化多层吸声材料的全频吸声效果，将木丝板作为面层材料，蜂窝纸芯为芯层材料，在蜂窝后增加木塑空腔层，木塑在保证背后空腔效果的同时可进一步增强力学性能并为安装时开榫槽、固定连接件提供方便。将蜂窝与木塑间加入纸质薄层，得到四层复合吸声材料。通过设计木丝板的厚度与密度、蜂窝厚度、木塑空腔深度这四个结构参数，分析不同结构参数对吸声效果的影响，得到能够起到全频吸声效果的相关工艺参数和最优工艺参数，上述公开的相关工艺参数，均能达到较好的宽频带吸声效果，解决了现有技术中低频降噪声效果欠佳、缺乏合适的全频高降噪性的吸声体的技术问题。
具体的，经实验检测，采用本发明技术方案设置的吸声材料的吸声系数测试结果参见表1，其中1-3为三组本发明吸声材料测试样本，由表1可见，本发明提供的吸声结构，在125hz-2000hz较宽频带内的吸声系数均值达到0.673，吸声效果较好。表2为现有技术中常见吸声材料的吸声系数测试结果，其吸声系数仅能达到0.326。
表1
表2
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。