石油資源の枯渇に伴い、伝統的な石油系吸音材料(例えば、ウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム)の発展は次第に制限され、グリーン環境保護系吸音材料の開発は特に重要である。植物繊維は天然分解可能なバイオマス材料であり、自然界の植物に広く存在し、埋蔵量が豊富であり、このような資源を合理的に利用することで、石油類などの再生不可能な原料への人類の依存を減らすことができる。
植物繊維基吸音材料は植物繊維を原料とし、分解可能で再生可能な利点があり、伝統的な石油基吸音材料の置換に広い将来性がある。しかし、植物繊維基吸音材の比較的に柔らかい構造及び原材料の特性、植物繊維基発泡材の力学性能及び防火難燃性が悪く、その発展を制限した。
シリカゾルで繊維を改質し、発泡成形技術により、超軽量、高強度耐熱、循環分解可能なシリカゾル−植物繊維吸音材料を迅速に製造することができる。ゾル添加量は材料の密度、力学性能、熱安定性及び吸音性能に異なる程度の影響を与える。
シリカゾル堆積は植物繊維表面に無機薄膜を形成し、効果的に熱伝達を遅らせることができ、最終分解温度を延長し、シリカゾル−植物繊維吸音材料の熱安定性を向上させることができる。シリカゾル無添加に比べて、シリカゾル−植物繊維吸音材料の体積は減少し、内部の密着度は向上し、弾性率と降伏強度は明らかに向上したが、シリカゾル添加量の増加に伴い、吸音材料の密度は明らかに増加し、高すぎるシリカゾル添加量は吸音材料の軽量化に不利である。
シリカゾルを添加していない吸音材料は吸音効果が最も悪く、シリカゾル添加量の増加に伴い、材料吸音性が先に上昇してから低下する。これは、音波が主に回折によって吸音材料の内部に入るためであり、内部の空隙率が高すぎて、吸音材料の流れ抵抗が小さく、音波が吸音材料に入ってから内部で減衰を繰り返すことができず、最終的に吸音材料によって吸音効果がよくない、一方、吸音材内部の空隙率が低すぎると、弾性波が材料表面に到達すると反射しやすくなり、吸音材内部に入ることができず、吸音材の吸音性能が低下する。シリカゾルの添加は吸音材料の気孔率を低下させ、内部を徐々に密化させ、吸音材料の軽量化応用の面を考慮して、吸音材料の密度は高すぎるべきではなく、シリカゾルの添加量を最適化することにより、気孔構造と吸音性能を最適なバランスにすることができる。