BRPI0819725B1

BRPI0819725B1 - processo para a produção de um painel acústico de baixa densidade com absorção de som melhorada

Info

Publication number: BRPI0819725B1
Application number: BRPI0819725A
Authority: BR
Inventors: H Englert Mark; Yu Qing
Original assignee: Usg Interiors Inc
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2008-10-09
Publication date: 2018-09-25
Also published as: TWI481771B; MX2010005308A; US20090126886A1; JP5441040B2; EP2222925B1; EP2222925A4; CA2706130A1; BRPI0819725A2; CN101896672A; CO6280429A2; EP2222925A1; RU2475602C2; CN101896672B; RU2010121729A; ES2504691T3; CA2706130C; JP2011503402A; WO2009067300A1; US7862687B2; TW200934935A

Description

(54) Título: PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UM PAINEL ACÚSTICO DE BAIXA DENSIDADE COM ABSORÇÃO DE SOM MELHORADA (51) Int.CI.: E04B 1/82; C08L 3/02; C09D 1/00 (30) Prioridade Unionista: 20/11/2007 US 11/943,375 (73) Titular(es): USG INTERIORS, INC.

(72) Inventor(es): MARK H. ENGLERT; QING YU (85) Data do Início da Fase Nacional: 19/05/2010

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DESCRIÇÃO

PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UM PAINEL ACÚSTICO DE BAIXA DENSIDADE COM ABSORÇÃO DE SOM MELHORADA

CAMPO DA INVENÇÃO

REFERÊNCIAS CRUZADAS DE PEDIDO RELACIONADO

O presente pedido reivindica a prioridade do Pedido dos de Patente dos Estados Unidos n° 11/943,375, depositado em 20 de Novembro de 2007, incorporado na sua totalidade na presente, a título de referência.

A presente invenção se refere a um processo para a preparação de telhas e de painéis acústicos de lá de baixa densidade e de elevado teor de mineral destinados a tetos e a outras aplicações com absorção melhorada do som. Mais em particular, a presente invenção se refere a uma composição de painel acústico feita usando um processo melhorado de feltragem da água para a obtenção de um produto acústico para o tecto de lã de baixa densidade e de elevado teor de mineral com valores de NRC mais elevados do que os painéis acústicos feitos usando processos de feltragem da água convencionais.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A feltragem da água de dispersões aquosas diluídas de lã mineral e de um agregado leve é um processo comercial bem conhecido para o fabrico de telhas ou de painéis acústicos para os tetos. Neste processo, a pasta aquosa de lã mineral, de agregados leves, de fibra de celulose, de ligantes e de outros ingredientes desejados é feita fluir para cima de um fio de suporte foraminoso, como seja uma máquina de formação de painéis de Fourdinier ou de Olivier, para retirar água. A pasta pode ver o seu conteúdo de água

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2/54 reduzido em primeiro lugar por ação da gravidade e de seguida a água ser retirada por intermédio de meios de sucção por vácuo para formar um painel de base. 0 painel de base úmido é então pressionado (com ou sem a aplicação de vácuo adicional) à espessura desejada entre os rolos e um fio de suporte de modo a remover a água adicional. O painel de base úmida é seco em fornos de secagem por convexão e o material seco é recortado com as dimensões desejadas, fissurado e/ou perfurado de modo a transmitir a absorvência acústica e opcionalmente revestido na sua parte superior, como seja com tinta, para produzir telhas e painéis acústicos.

As telhas acústicas de lã mineral são necessariamente muito porosas de modo a proporcionarem uma boa absorção do som. Tal como se encontra revelados nas Patentes U.S.

números 3,498,404; 5,047,120 e 5,558,710, todas incorporadas na presente na sua totalidade a título de referência, as fibras de lã mineral foram também incorporadas na composição de modo a melhorar as propriedades de absorção do som e a proporcionar telhas ou painéis acústicos leves.

A Patente US número 5,964,934, incorporada na presente a título de referencia na sua totalidade, revela o uso de uma perlita expandida, tratada com um composto de silicone de modo a reduzir a sua retenção de água, em um material composto de lã mineral, perlita expandida, fibra de celulose e, de um modo opcional, um ligante secundário em um processo de feltragem da água para a produzir um produto de telha acústica.

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A composição de telha acústica tem de conter um ligante, sendo habitualmente usado o amido. As Patentes US números 5,911,818 e 5,964,934, incorporadas na presente na sua totalidade a título de referência, sugerem que até 15% em peso da posição pode ser composta por amido, muito embora seja mais normalmente usada uma quantidade entre 6 e 7%.

A Patente US número 5,250,153, incorporada na presente na sua totalidade a título de referência, descreve o uso de ligantes de látex para as composições de telhas acústicas e uma grande variedade de ligantes de látex têm sido sugeridos para esta utilização.

A Patente US número 6,855,753, incorporada na presente na sua totalidade a título de referência, sugeriu o uso de uma resina resistente em úmido como seja uma resina de epicloridrina para substituir o ligante de amido convencional e sugeriu ainda que a composição resultante possa ser fabricada de um modo mais eficaz formando telhas e painéis acústicos em um processo de feltragem a água.

A Patente US com o número de publicação 2004/209071

Al, incorporada na presente na sua totalidade a título de referência, revela uma composição para uma pasta de fabrico de painéis acústicos que inclui um ou mais enchedores, um ou mais ligantes, e água e piritiona de zinco.

A Patente US com o número de publicação 2005191465 Al, incorporada na presente na sua totalidade a título de referência, revela uma telha acústica moldada fundida, resistente aos impactos, melhorada e com excelentes valores de absorção do som. As telhas do teto apresentam partículas agregadas aplicadas à superfície de uma polpa úmida no

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4/54 decurso do processo de moldagem e as partículas são embutidas na polpa por intermédio de compressão com um cilindro e/ou com placas de alisamento.

Um painel de base da marca CONSTELLATION é um painel 5 mineral resistente ao desgaste, leve, produzido sobre um fio de suporte foraminoso através da formação de uma dispersão aquosa diluída de fibras minerais, de um ligante de látex estabilizado anionicamente e de um ligante que faz a ligação entre os ligantes sólidos sobre os materiais de fibras minerais através de adição de uma pequena quantidade de um floculante como através do uso de uma poliacrilamida catiônica, e fazendo passar a pasta através de uma primeira parte alagada do fio de suporte de modo a formar uma massa estrutural emaranhada e aberta tendo água nos espaços intersticiais da massa emaranhada. A água é retirada da massa e a massa é seca através da passagem de ar seco aquecido através da estrutura emaranhada aberta.

O painel acústico da marca MARS CLIMAPLUS® produzido pela USG Interiors, Inc., é um produto de tecto acústico de gama alta que usa um painel de base de revestimento posterior da marca CONSTELLATION e uma superfície de um tecido entrançado de fibra de vidro não tecido e laminado. O produto da marca MARS apresenta muitas vantagens, incluindo uma textura branca e lisa, um excelente desempenho de desgaste em alta umidade, um bom valor acústico, um elevado teor de materiais reciclados, baixas emissões de formaldeído e propriedades anti-microbianas. O atual produto da marca MARS tem uma espessura de % (1,91 cm) com um NRC de 0,7 0 e uma classe de atenuação do teto (de seguida referenciada também como CAC) de 35.

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O coeficiente de redução do ruído (NRC) é uma representação em uma escala da quantidade de energia sonora absorvida ao embater em uma superfície em concreto, em que um valor de NRC de 0 indica a reflexão perfeita e um valor de NRC de 1 representa a absorção perfeita da energia sonora. 0 valor de NRC é uma média de quatro coeficientes de absorção do som da superfície em particular de freqüências de 250 Hz, 500 Hz, 1000 Hz e 2000 Hz, que cobrem a totalidade do discurso humano habitual. No teste laboratorial dos materiais de acordo com ASTM C423, somente a superfície da amostra se encontra exposta à energia sonora, como seria o caso em uma instalação típica. Em algumas circunstâncias pode ser obtido um valor de NRC superior a 1, mas este é uma perturbação do método de teste devido aos efeitos da difração/rebordo para a área.

A classificação de Classe de Atenuação do Teto (CAC) quantifica a quantidade de som que é perdida quando é transmitida através do teto de uma sala para uma sala adjacente através de um compartimento vazio comum. Uma classificação de CAC mais elevada indica que o sistema de teto permite uma menor transmissão do som. O CAC é medido usando o padrão de teste ASTM E 1414, em que os níveis de som são medidos na sala de origem e em uma sala adjacente.

A Absorção Normal de Som Incidente pode ser determinada de acordo com uma ASTM E1050-98 modificada, em que a Absorção Normal de Som Incidente é medida em um tubo de impedância a partir da média de quatro freqüências, isto é, 250, 500, 1000 e 1600 Hz. A ASTM E 1050-98 é modificada porque a quarta freqüência é 1600 Hz e não

2000 Hz. A amostra é testada sem que haja um espaço de ar

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6/54 por detrás, isto é, com o painel acústico assente em uma superfície de metal plana, em um sistema de teste de Material Brüel & Klaer Pulse ™ composto por um Material Pulse ™ de teste Programa Tipo 7758, um Tubo de Medição da

Impedância de Dois-microf ones do Tipo 4206 (400 mm de diâmetro), um Amplificador de Potência Tipo 2706 e Pulse ™, o Sistema de Análises Múltiplas Tipo 3560. 0 valor ENRC é muitas vezes usado como uma medição das propriedades de absorção acústica de uma amostra laboratorial.

Um produto com um maior NRC com as vantagens apresentadas pelo produto de painel acústico da marca MARS CLIMAPLUS ® seria desejável.

Tem havido tentativas de produzir um produto Constellation com um maior coeficiente de redução do ruído (NRC) usando o processo de feltragem de água através da diminuição da quantidade de fluxo da composição em uma tentativa de produzir um produto de menor densidade, mas estas tentativas só produziram um produto que apresentava uma densidade comparável à dos painéis convencionais mas com uma espessura do produto reduzida.

RESUMO DA INVENÇÃO

A presente invenção proporciona um processo para o fabrico de um painel acústico para o teto com uma estrutura aberta e com propriedades de absorção acústica melhoradas, compreendendo;

o fornecimento de uma mistura de pasta aquosa compreendendo lã mineral, pelo menos um membro do grupo que é constituído pelo ligante termoplástico, pelo amido e misturas de ligante termoplástico e amido, e aditivos

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7/54 ópticos, em que a pasta aquosa tem uma concentração de sólidos de entre 3,0 e 6,0 peso %;

a distribuição da pasta em um transportador poroso; a retirada da água da pasta distribuída, em que a referida retirada de água compreende o escoamento, por ação da força da gravidade, da pasta no transportador poroso em pelo menos uma caixa de escoamento por ação da força da gravidade de modo a formar um painel de base escoado por ação da força da gravidade, em que a pasta é escoada por ação da força da gravidade até ter uma concentração de água de entre 74 e 84 peso % ao longo de um período de tempo compreendido entre 2 e 20 segundos; e o escoamento por vácuo de modo a remover a água através da aplicação de um primeiro vácuo ao painel de base escoado por ação da força da gravidade, habitualmente um vácuo de, no máximo, 0,7 polegada de Hg, por exemplo, de entre cerca de 0,3 e cerca de 0,7, por exemplo de 0,5 polegada de Hg, durante entre 2 e 20 segundos, de modo a remover entre cerca de 18% e cerca de 34% da água do painel

0 de base e de seguida aplicar um segundo vácuo ao painel de base escoado por ação da força da gravidade para remover uma quantidade adicional de entre 10% e 52% da água do painel de base escoado por ação da força da gravidade (em relação à quantidade de água no painel de base após o painel de base ser submetido à primeira aplicação de vácuo), em que a segunda aplicação de vácuo se encontra habitualmente em cerca de entre 2,0 e 4,0 polegada de Hg durante entre cerca de 2 e cerca de 20 segundos, de modo a aumentar a quantidade de escoamento por vácuo sem comprimir significativamente o painel através de pressão estática, de

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8/54 moào a que o escoamento por vácuo aumente a densidade do painel de base seco entre 0% e 10% em uma base seca em relação ao painel de base seco por ação da gravidade; e em que o painel escoado por vácuo em uma base seca tem 5 uma densidade de entre cerca de 10,9 e cerca de 15,0 libra por pé quadrado, e um coeficiente de redução do ruído de entre cerca de 0,80 e cerca de 0,95.

processo de acordo com a presente invenção permite a produção de um painel ou base acústico de lã de elevado teor mineral de baixa densidade com absorção acústica melhorada através da produção de uma estrutura de painel mais aberta de menor densidade. No processo a uma pasta diluída de água, de lá mineral, de ligante termoplástico e/ou de amido e de ingredientes menores é retirada a água em primeiro lugar através de escoamento por ação da força da gravidade e de seguida através de níveis crescentes de escoamento por vácuo. Deste modo, o painel não é significativamente comprimido pela pressão estática aplicada pelo vácuo. O painel resultante tem um calibre acrescido e uma densidade menor do que os produtos acústicos padrão da marca CONSTELLATION produzidos através de um processo de feltragem da água normal. O produto acústico CONSTELLATION introduzido tem também um painel de base com um coeficiente de redução do ruído (de aqui em diante também referenciado como NRC) mais elevado do que os produtos acústicos de base ou de painel acústico de lã mineral produzidos através do processo normal de feltragem da água.

Em particular, é desejável a produção de um painel ou

0 base acústico de lã de elevado teor mineral de baixa

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9/54 densidade com absorção acústica melhorada através da produção de uma estrutura de painel mais aberta com um valor de redução do ruído (NRC) de entre cerca de 0,80 e cerca de 0,85 e um CAC de entre cerca de 33 e cerca de 36.

Por exemplo, o produto acústico produzido pode ter um NRC de 0,85 e um CAC de 35, ou pode ter um NRC de 0,80 e um CAC de 35.

Os presentes inventores descobriram que um produto de um painel de base acústico de lã de elevado teor mineral

NRC de baixa densidade com absorção acústica melhorada pode ser obtido através do controlo do vácuo aplicado durante o escoamento por vácuo e através das etapas de secagem na porção de extremidade molhada de uma linha de produção de modo a minimizar a compactação do painel de base formado.

Em uma forma de realização preferencial, a extremidade molhada opera através de (1) ajuste das configurações nas caixas de escoamento por ação de gravidade de modo a permitir tanto escoamento de água quanto possível do painel de base; (2) elevação do nível de um formador de fio superior de modo a que haja uma prensagem mínima do painel de base; e (3) ajuste das configurações das caixas de vácuo de modo a permitir a aplicação gradual de vácuo ao painel de base.

A presente invenção possibilita ainda o controlo do processo de feitura dos painéis de acordo com a presente invenção usando relações empíricas entre a densidade do painel, a espessura do painel e o NRC.

processo de acordo com a presente invenção produz um produto de teto, acústico, de lã de elevado teor mineral de baixa densidade com propriedades de absorção acústica

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10/54 melhoradas, comparáveis com os produtos de fibra de vidro de gama alta.

A presente invenção, ao maximizar o escoamento por ação da força da gravidade, elevando a posição da prensa do formador de foi superior, eliminando o pó e as aparas, e introduzido o vácuo de um modo gradual, pode levar à obtenção de um produto livremente formado com 11 - 12 libra por pé quadrado (pcf) (176-192 kg/ metro cúbico) de densidade de extremidade úmida com um NRC igual ou superior a 0,85. A densidade nominal de 12 pcf é mantida em um compensador apesar da pressão estática exercida pelas caixas de vácuo a jusante e pela aplicação de secagem de fluxo.

A presente invenção pode ainda levar à obtenção de painéis de base com densidades compreendidas entre 12 12,5 pcf (192 - 200 kg/metro cúbico) com valores de NRC de entre 0,80 e 0,90 dependendo da espessura do painel de base. O efeito de proporcionar níveis progressivamente crescentes de vácuo revelou ser significativamente mais importante do que o fornecimento de um escoamento máximo por ação da gravidade.

A presente invenção pode ainda obter um produto nominal de 0,900 polegada (2,29 cm) com um NRC de 0,80 usando uma configuração de extremidade úmida padrão com uma configuração de vácuo gradualmente crescente de modo a ajudar à produção de um painel de base de menor densidade.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Fig. 1 é um diagrama de uma vista em perspectiva de uma forma de realização do painel acústico de acordo com a presente invenção.

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A Fig. 2 é uma vista esquemática de uma linha de produção destinada à produção de um produto de acordo com a presente invenção até à etapa de acabamento do processo de produção.

A Fig. 3A é um diagrama esquemático de uma primeira porção (extremidade úmida) de uma linha de produção para a distribuição da pasta diluída na linha e para depois

submeter a	pasta a	caixas	da escoamento por ação	da
gravidade e	depois	a uma	prensa de formador de	fio
superior.
A Fig.	3B é um	diagrama	esquemático de um escoamento
de vácuo e	da porção de secador inicial para a linha	de
produção de	um formador de fio superior através das caixas
de vácuo.
A Fig.	4 é um	gráfico	do valor de coeficiente	de
redução do	ruído estimado	ENRC em comparação com	a

espessura do painel para painéis com revestimento posterior produzidos de acordo com o processo da presente invenção.

A Fig. 5 é um gráfico de valor de NRC comparado com a espessura do painel para painéis de base e painéis de revestimento posterior com densidades dentro do âmbito da presente invenção.

A Fig. 6 é um gráfico do valor estimado de coeficiente de redução de ruído em comparação com a espessura do painel para painéis de base de baixa, média e elevada densidade produzidos de acordo com o processo da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO

PREFERENCIAIS

A. O Painel

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A Fig. 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma forma de realização de um painel ou base 10 de acordo com a presente invenção.

B. Fórmula

Em uma forma de realização de acordo com a invenção, os ingredientes da composição usada para fazer os painéis de acordo com a presente invenção serão a lã mineral (uma fibra de lã de escória), ligante termoplástico e/ou amido, água e quaisquer ingredientes opcionais, por exemplo floculantes. Os ingredientes secos e os ingredientes úmidos são combinados de modo a produzirem uma pasta diluída que é depositada de modo a formar uma camada de pasta diluída. As fibras de lã mineral adicionadas à pasta diluída são distribuídas de um modo uniforme na matriz ao longo da espessura total da camada de pasta que, após o processamento adicional, irá eventualmente formar o painel. Do peso total dos ingredientes secos, o painel de acordo com a presente invenção é tipicamente formado de entre cerca de 70 e cerca de 95 % em peso de lã mineral, entre 6 e 7 peso % de ligante termoplástico, ligante e amido e água combinados.

Em uma forma de realização preferencial, o painel seria formado por cerca de 90 - 95 peso %, por exemplo 93 peso %, de lã mineral, cerca de 4,5 - 5 peso %, por exemplo 4,7 peso % de ligantes termoplásticos e 1,5 - 2,5 peso %, por exemplo 2,0 peso %, de amido com base nos ingredientes em seco.

1. Lã Mineral

A lá mineral usada na presente invenção é uma fibra de escória de lã por vezes referenciada como fibra vítrea

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13/54 sintética (silicato) do tipo habitualmente usado na preparação de telhas e de painéis acústicos elaborados com base em lã mineral. A lã mineral é geralmente um filamento fino produzido através da formação de fibras da escória derretida usando ar a alta velocidade. A lã mineral é habitualmente do mesmo tipo tipicamente usado no fabrico de telhas acústicas com base em lá mineral.

2. Amido e Ligante Termoplástico

O ligante que pode ser usado pode ser um amido, o qual 10 é bem conhecido para ser usado em composições acústicas com base em lã mineral devido à sua eficácia relativamente ao custo.

Outros ligantes que podem ser usados com ou sem amido e podem ser selecionados a partir de vários ligantes termoplásticos (látexes) habitualmente usados nas telhas acústicas com base na lã mineral. Estes látexes podem ter uma temperatura de transição para o vidro que varia entre cerca de 30° C e cerca de 110° C. Exemplos destes ligantes de látex incluem o acetato de polivinilo, uma emulsão de acetato de vinilo/acrílico, cloreto de vinilideno, cloreto de polivinilo, copolímero de estireno/acrílico e estireno/butadieno carboxilado. Os látexes termoplásticos típicos são os látexes acrílicos de estireno que apresentam uma temperatura de transição para o vidro de entre 90° Ce

100° C (entre 194 e 212° F) .

3. Outros Ingredientes

Os ingredientes opcionais podem incluir os floculantes, as fibras de celulose, os agregados leves como sejam a perlita expandida, a argila, o bi-hidrato de sulfato de cálcio e o calcário. A argila é material

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14/54 cofivencionalmente considerado como sendo necessário para ser usado em quantidades de pelo menos 4% e de preferência de pelo menos 20% quando se deseja transmitir uma resistência de fibra de acordo com o definido no Teste ASTM n° E 119. As argilas comercialmente disponíveis como sejam as argilas de faiança podem ser usadas para esta finalidade.

De um modo adicional, as composições acústicas de acordo com a presente invenção podem incluir os enchedores inorgânicos como sejam a mica, a wollastonita, a sílica, o gesso, o estuque e o carbonato de cálcio, outros agregados leves, tensioativos e floculantes. Estes ingredientes são bem conhecidos dos peritos na técnica do fabrico de composições de telhas acústicas.

Muito embora a presente invenção não se encontre limitada a quaisquer quantidades específicas de material, a presente invenção contempla composições contendo os seguintes componentes ilustrados na Tabela 1 em uma pasta aquosa que tem um teor de sólidos compreendido entre cerca de 3 e cerca de 6 peso %.

Tabela 1 - Composição (base em seco)

Ingredientes	Variação Ampla (peso %)	Variação Tipica (peso %)
Lã Mineral	70 a 95	91 - 93
Amido	0 a 4,0	2,0 - 4,0
Ligante Termoplástico	0 a 7,5	2,5 - 5,0
Aditivos Adicionais	0 a 20,0¹	0 a 1,0
Total	100	100
¹ Até 20% de aditivo de	argila quando um painel é feito de modo a
satisfazer os requisitos dos códigos de incêndios

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A pasta diluída pode ser depositada por vários métodos de acordo com o que poderão deduzir os que se encontram familiarizados com a técnica de fabrico de painéis acústicos, usando os ensinamentos da presente memória descritiva. Por exemplo, ao invés de usar um processo de um lote inteiro para fazer cada um dos painéis, pode ser preparada uma folha contínua de um modo similar em que após o material ter sido seco pode ser cortado em painéis com o tamanho desejado.

C. Fabrico de um Painel da Presente Invenção

Em uma forma de realização a presente invenção proporciona um processo para o fabrico de um painel acústico de teto com uma estrutura aberta e propriedades melhoradas de absorção acústica, compreendendo:

o fornecimento de uma mistura de pasta aquosa compreendendo lã mineral e pelo menos um membro do grupo que consiste por um ligante termoplástico, amido e misturas de ligante termoplástico e de amido, e aditivos opcionais, em que a pasta aquosa tem uma concentração de sólidos de entre 3,0 e 6,0 peso %.

a distribuição da pasta sobre um transportador poroso; a retirada da água da pasta distribuída, em que a referida retirada de água compreende o escoamento por ação da força da gravidade do painel de base, em que a pasta é escoada por ação da força da gravidade até ter uma concentração em água de entre 74 e 84 peso % ao longo de uma período de entre 2 e 20 segundos; e o escoamento por ação de vácuo de modo a remover a água através da aplicação de um primeiro vácuo ao painel de base escoado por ação da força da gravidade, tipicamente um

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16/54 vácuo de no máximo 0,7 polegada de Hg, por exemplo de entre cerca de 0,3 e cerca de 0,7, por exemplo de cerca de 0,5 polegada de Hg durante entre 2 e 20 segundos, para remover entre cerca de 18% e cerca de 34% da água no painel de base e de seguida aplicando um segundo vácuo ao painel de base escoado por ação da gravidade para remover uma quantidade adicional de entre 10% e 52% da água do painel de base (em relação à quantidade da água no painel de base após a primeira aplicação de vácuo), em que a segunda aplicação de vácuo se encontra tipicamente a um vácuo de entre cerca de 2,0 e 4,0 polegada de Hg durante entre cerca de 2 e cerca de 20 segundos, de modo a aumentar a quantidade de escoamento de vácuo sem comprimir de um modo significativo o painel usando pressão estática, isto é, em menos de 10% relativamente à espessura do painel de base escoado por ação da gravidade, de modo a que o escoamento por vácuo aumente a densidade do painel de base escoado por vácuo de entre 0% e 10% em base seca relativamente ao painel escoado por ação da gravidade; e em que o painel de base escoado por ação da gravidade com uma base seca tem uma densidade de entre cerca de 10,9 e cerca de 15,0 libra por pé cúbico, e um coeficiente de redução do ruído de entre cerca de 0,80 e cerca de 0,95.

Um aparelho para efetuar um processo de acordo com a presente invenção com as condições de funcionamento necessárias para fazer um painel acústico de acordo com a presente invenção encontra-se ilustrado nos diagramas das Figs. 2, 3A e 3B.

A Fig. 2 ilustra uma forma de realização de uma linha de produção 12 de um painel acústico, destinada a fabricar

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17/54 o presente produto. Fazendo referência à Fig. 2, o processo começa com a mistura de lã mineral com água e com ligante e/ou com amido em um diapositivo de mistura convencional equipado com um agitador (não ilustrado) de modo a formar uma pasta de material aquoso diluído 30. A lã mineral pode ser tipicamente do mesmo tipo que é convencionalmente usado no fabrico de telhas acústicas feitas com base em lã mineral. A lã mineral e o ligante e/ou o amido são misturados com uma quantidade de água suficiente para fazer uma pasta 3 0 de lã mineral, de amido, de ligante termoplástico, de água e de aditivos adicionais. A pasta 30 pode, por exemplo, conter cerca de 4,5 % em peso de sólidos, com a lã mineral a constituir 93 peso % dos sólidos.

Conforme se encontra ilustrado na Fig. 3A, a pasta 3 0 dá entrada em um compartimento superior 20. O material de pasta 30 é depositado em uma superfície sem fim 65 de formação de fio de metal de modo a formar um painel de base 15 e passa sobre um sistema 5 de escoamento por ação da força da gravidade que apresenta caixas de escoamento por ação da força da gravidade 1, 2, 3, 4 ao mesmo tempo que se desloca em uma direção T . À água da pasta 3 0 que passa através da superfície de formação 65 é em primeiro lugar retirada a água por escoamento por ação da força da gravidade através das caixas 1, 2, 3, 4 de escoamento por ação da força da gravidade (Fig. 3A), antes de o painel de base 15 passar através de um formador 70 de fio superior e de um aperto 80. As quatro caixas 1, 2, 3, 4 de escoamento por ação da força da gravidade retiram, de um modo gradual, água à pasta.

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As quatro caixas 1, 2, 3, 4 de escoamento por ação da gravidade são configuradas para posições abertas ou fechadas de acordo com as condições de funcionamento de acordo com a presente invenção para formarem um painel de base 15 escoado por ação da força da gravidade.

Em um processo padrão (convencional) para fazer um produto de painel acústico da marca Constellation ® as caixas de escoamento por ação da força da gravidade 1, 2 estão fechadas, a caixa de escoamento por ação da força da gravidade 3 está metade aberta e a caixa de escoamento por ação da força da gravidade 4 está completamente aberta. Em condições padrão (convencionais) de funcionamento para a produção de um painel acústico de % de polegada (1,9 cm) com um NRC de 0,70, as configurações de extremidade húmida estão concebidas de modo a não escoarem tanta água quanto a possível a partir do painel de base 15, mas para remover uma quantidade de água suficiente para proporcionar um calibre adequado ao painel de base no ponto de aperto 80 de modo a que a cinta superior possa pressionar o painel de base e conseguir obter uma superfície relativamente lisa. Caso seja removida demasiada água por ação da força da gravidade, o calibre mais baixo resultante irá produzir uma superfície menos desigual e possíveis pontos baixos após a moagem. Caso seja removida demasiada água através de escoamento por ação da força da gravidade, o painel de base 15 terá uma carga excessiva no secador, colocando demasiada água nas ventoinhas centrífugas que alimentam as caixas de vácuo a jusante e reduzem a velocidade da linha.

Na presente invenção o escoamento por ação da força da gravidade compreende de preferência o escoamento por ação

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19/54 da ’ força da gravidade da pasta que se encontra sobre o suporte poroso através de pelo menos uma caixa de escoamento por ação da força da gravidade para formar um painel de base escoado por ação da força da gravidade, em que a pasta é escoada por ação da gravidade até ter uma concentração de água de entre 74 e 84 peso % ao longo de um período de tempo de entre 2 e 20 segundos. Deste modo, nesta forma de realização, de preferência pelo menos uma das caixas 1, 2, 3, 4 (Fig. 3A) escoa por ação da força da gravidade a pasta até uma concentração de água de entre 74 e 84 peso % ao longo de um período de tempo de entre 2 e 20 segundos antes de o painel de base 15 passar através de um formador de fio superior 70 e de um aperto 80.

painel de base de escoamento por ação da força da gravidade 15 é então feito passar sob o fio de formação superior 70 e através do cilindro de aperto 80. O painel de base 15 contém, tipicamente, entre cerca de 74 e 84 % em peso de água livre após o escoamento por ação da força da gravidade e após a prensagem, antes de ser enviado através de um sistema de vácuo 106 dotado de seis caixas de vácuo 90, 91, 92, 93, 94, 95 (Fig. 3B) configuradas para várias condições de vácuo selecionadas de modo a aplicar um vácuo gradual ao painel de base 15. As caixas de vácuo 91, 92,

93, 94 e 95 trabalham em conjunto com a primeira zona 100 de um secador de zonas múltiplas 200. Devido à retirada de água e à secagem, através das zonas de secador de zonas múltiplas, a água é removida até um nível de 2% em peso no painel de base final 15.

A Fig. 3B ilustra a linha de produção a partir do fio de formação superior 70 passando pelo sistema de vácuo 106

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20/54 e por uma primeira zona de secagem 100. O sistema de vácuo 106 tem seis caixas de vácuo 90, 91, 92, 93, 94, 95 alimentadas por duas grandes ventoinhas centrífugas 102 e

104 .

A primeira caixa de vácuo intitulada 90 (também aqui referenciada como sendo a caixa de prensa ou a caixa após prensagem (AP)) e as duas caixas seguintes 91 e 92 são alimentadas pela ventoinha centrífuga 102.

O segundo grupo de três caixas de vácuo 93, 94 e 95 é 10 alimentado pela ventoinha centrífuga 104. Uma ventoinha típica usada na indústria pode ter entre 50 e 400 cavalos vapor e gerar entre 5000 e 25000 pé³/min. (cfm) (entre 140 e 700 m³/min) de fluxo de ar.

O painel de base 15 é enviado através do cortador de 15 jacto de ar 107 de modo a cortar o painel de base 15 em uma direção cruzada logo após a caixa de vácuo AP 90 e antes de o painel de base 15 entrar no secador 200 (Figs. 2 e 3B).

Conforme foi acima mencionado, o secador 200 é um secador de camadas múltiplas. A Fig. 3B ilustra a primeira zona de secador 100. A primeira zona de secador 100 é usada para fornecer ar quente às caixas de vácuo 91, 92, 93, 94, 95. Por outro lado, a caixa de vácuo AP 90 puxa somente o ar à temperatura ambiente.

Em condições normais de funcionamento, a caixa AP 90 e as caixas 91, 92, 93 encontram-se todas na posição totalmente aberta e as caixas 94, 95 encontram-se totalmente fechadas. Durante um funcionamento padrão (convencional) as caixas de vácuo 90, 91, 92, 93, 94, 95 não se encontram, normalmente, ajustadas para a sua pressão natural e a pressão de vácuo não é vigiada. Deste modo, no

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21/54 sistema convencional é removida tanta água quanto possível pela caixa AP 90 e pelas caixas 91, 92, 93 (funcionando em conjunto com a primeira zona 100 do secador) antes da secagem em zonas do secador 200 a jusante da zona 100.

No entanto, na presente invenção, o sistema de vácuo

106 trata o painel de base 15 com um vácuo gradual na caixa de vácuo AP 90 e de seguida através de várias seções de 91 a 92 fornecidas através da primeira ventoinha centrífuga 102 e das caixas de vácuo 93, 94 e 95 fornecidos pela segunda ventoinha centrifuga 104. Habitualmente é removida tanta água quanto possível ao mesmo tempo que é retida a espessura ou o calibre desejados do painel de base 15 à medida que o painel de base 15 passa através do secador de zonas múltiplas 200 de modo a secar o painel de base 15 até chegar ao painel final 10 que é cortado com o tamanho desejado e, facultativamente, é areado, pintado e/ou laminado na sua superfície e é ainda dotado de um revestimento posterior opcional. 0 revestimento posterior é de um modo geral conhecido e usado na técnica. Os revestimentos usados na técnica do revestimento posterior incluem habitualmente um revestimento com base em látex e um revestimento com base em resina, os quais são habitualmente uma resina à base de formaldeído como sejam os revestimentos com base em uma resina de formaldeído25 melamina, em uma resina de formaldeído-fenol ou em uma resina de formaldeído-ureia.

Nesta forma de realização da presente invenção, a caixa AP 90 se encontra total ou parcialmente fechada e as caixas de vácuo 91, 92, 93 se encontram abertas mas a quantidade de vácuo aplicada é significativamente reduzida

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22/54 (qúando comparada com o processamento convencional) de modo a evitar comprimir o painel de base 15. Por outro lado, na linha de produção padrão, a caixa AP 90 se encontra completamente aberta e as primeira, segunda e terceira caixas de vácuo 91, 92, 93 se encontram completamente abertas.

As caixas de vácuo 94 e 95 encontram-se habitualmente fechadas em condições de funcionamento padrão e apresentam procedimentos de funcionamento de acordo com a invenção para esta forma de realização.

Deste modo, nesta forma de realização da presente invenção, a água é removida pela caixa de vácuo AP 90 aplicando um primeiro vácuo parcial ao painel de base pressionado de no máximo cerca de 0,7 polegada de HG (0,00237 MPa), por exemplo entre cerca de 0,3 e cerca de

0,7 polegada de Hg (entre 0,00102 e 0,00237 MPa) , por exemplo cerca de 0,5 polegada de Hg (0,00169 MPa), durante cerca de 2 - 20 segundos e de seguida as caixas de vácuo remanescentes aplicam um segundo vácuo ao painel de base pressionado de entre cerca de 2,0 e cerca de 4,0 polegada de Hg (entre cerca de 0,00677 e cerca de 0,0135 MPa) durante cerca de 2 - 20 segundos, de modo a aumentar o nível de escoamento de vácuo sem comprimir de um modo significativo o painel através de pressão estática. Esta forma de realização tem como resultado o painel de base sem água, seco (por outras palavras, o painel de base após o secador 200) apresentando uma densidade de entre cerca de 10,9 e cerca de 15,0 libra por pé quadrado (entre cerca de 174,6 e cerca de 240,3 grama/litro) , e um coeficiente de redução do ruído de entre cerca de 0,80 e cerca de 0,95.

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Caso se deseje, de acordo com a presente invenção, após a caixa de vácuo 90 ser ajustada de modo a se encontrar na posição completamente fechada e a primeira caixa de vácuo 91 na primeira zona de secador 100 ser ajustada de modo a estar em uma posição pelo menos parcialmente fechada de modo a aplicar um primeiro vácuo parcial ao painel de base pressionado de no máximo cerca de 0,7 polegada de Hg, por exemplo entre cerca de 0,3 e cerca de 0,7, por exemplo cerca de 0,5 polegada de Hg, durante cerca de 2 - 20 segundos e depois pelo menos uma caixa adicional 92, 93, 94 e/ou 95 é ajustada de modo a estar em uma posição completamente aberta para aplicar ao painel de base uma pressão de vácuo superior à aplicada pela primeira caixa de vácuo 91, por exemplo entre cerca de 2,0 e cerca de 4,0 polegada de Hg durante cerca de 2 - 20 segundos.

Como é lógico pode ser usado e controlado um qualquer número de caixas de vácuo de modo a ter o vácuo controlado desejado de modo a que a água seja removida através da aplicação de um primeiro vácuo parcial ao painel de base pressionado de pelo menos 0,7 polegada de Hg, por exemplo, entre cerca de 0,3 e 0,5 polegada de Hg durante cerca de 2 - 20 segundos e de seguida aplicando um segundo vácuo ao painel de base pressionado de entre cerca de 2,0 e cerca de 4,0 polegada de Hg durante cerca de 2 - 20 segundos de modo a aumentar o nível de escoamento de vácuo sem comprimir de um modo significativo o painel de base através da pressão estática para ter como resultado o painel de base sem água, seco, com uma densidade de entre cerca de 10,9 e cerca de 15,0 libra por pé cúbico, e um coeficiente de redução de ruído de entre cerca de 0,80 e cerca de 0,95.

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De um modo preferencial, de acordo com a presente invenção, o escoamento por vácuo é conseguido através da aplicação de um primeiro vácuo ao painel de base escoado por ação da força da gravidade a um vácuo de, no máximo, cerca de 0,7 polegada de Hg, por exemplo de entre cerca de 0,3 e cerca de 0,7, por exemplo de cerca de 0,5 polegada de Hg, durante cerca de 2 - 20 segundos, de modo a remover entre cerca de 18% e cerca de 34% da água no painel de base e de seguida aplicando um segundo vácuo ao painel de base escoado por ação da força da gravidade de modo a remover uma quantidade adicional de entre 10% e 52% da água do painel de base escoado por ação da força da gravidade (em relação à quantidade de água no painel de base escoado por ação da força da gravidade introduzido na primeira etapa de vácuo) , em que a segunda aplicação de vácuo se encontra habitualmente com um vácuo de entre cerca de 2,0 e cerca de 4,0 polegada de Hg durante cerca de 2 - 20 segundos. De um modo preferencial estas etapas de escoamento de vácuo aumentam a quantidade de escoamento de vácuo sem comprimir significativamente o painel através da pressão estática, de modo a que o escoamento de vácuo aumente a densidade do painel de base seco de entre 0% e 10%, habitualmente de entre 0 e 5%, com base seca em relação ao painel de base escoado por ação da força da gravidade. Por exemplo, se o painel de base sem água tiver uma densidade de cerca de 12 libra por pé cúbico (192 g/litro) , então um painel de base seco com uma densidade 10% superior teria uma densidade de cerca de 13,2 libra por pé cúbico (211 g/litro).

A espessura do painel de base antes do acabamento do mesmo com um revestimento posterior está habitualmente

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25/54 compreendida entre cerca de 0,80 e 1,2 polegada (entre 2,03 e 3,05 cm) para um NRC do painel final compreendido entre 0,80 e 0,95. Mais tipicamente a espessura do painel de base antes do acabamento efetuado com um revestimento posterior é de 0,90 polegada (2,29 cm) a uma densidade de entre 14 e 15 libra por pé cúbico (PCF) para um painel final com um NRC nominal de 0,80. Quando é desejado um painel tendo um NRC de cerca de 0,90, a espessura do painel de base está habitualmente concebida para ter uma espessura de cerca de

1,2 0 polegada (3,05 cm) a uma densidade de cerca de 12,0 pcf (192 g/litro).

A CAC do painel acabado está habitualmente compreendida entre cerca de 33 e cerca de 36, sendo desejado para o painel final acabado uma CAC de pelo menos

35.

A presente invenção proporciona ainda uma pluralidade de processos para o controlo da produção de um painel acústico destinado a alcançar as propriedades acústicas desejadas.

Uma primeira forma de realização proporciona um processo destinado a fazer um painel acústico de elevado teor de lã mineral e de baixa densidade tendo uma densidade de entre 10,9 e 12,6 libra por pé cúbico (entre 175 e 202 g/litro) com propriedades de absorção acústica melhoradas compreendendo:

a seleção de um ENRC alvo para o painel acústico e a determinação de uma espessura alvo para que o painel consiga alcançar o ENRC alvo de acordo com uma fórmula:

ENRC = 0,3618 x Espessura em polegada + 0,4748;

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26/54 o fornecimento de uma mistura de pasta aquosa diluída compreendendo lã mineral, ligante termoplástico e amido e aditivos opcionais, em que a pasta aquosa tem uma concentração de sólidos de entre 3 e 6 peso %.

distribuição da pasta diluída sobre um transportador poroso;

retirada da água da pasta por ação da força da gravidade sobre o transportador poroso sobre pelo menos uma caixa de escoamento por ação da força da gravidade de modo a formar um painel de base escoado por ação da força da gravidade;

escoamento por vácuo do painel de base escoado por ação da força da gravidade através da aplicação de um vácuo ao painel de base escoado por ação da força da gravidade, após este ter saído de pelo menos uma caixa de escoamento por ação da força da gravidade, fazendo passar o painel de base escoado por ação da força da gravidade sobre pelo menos uma primeira caixa de vácuo que aplica um primeiro vácuo e depois fazendo passar o painel de base escoado por ação da força da gravidade sobre pelo menos uma segunda caixa de vácuo que aplica um segundo vácuo, em que o segundo vácuo é um vácuo superior ao primeiro vácuo, de modo a remover água do painel de base sem comprimir o painel de base escoado por ação da força da gravidade através de pressão estática em mais de 10%;

em que as condições de retirada de água do painel de base e as condições de escoamento por vácuo são ajustadas de modo a que consiga ser obtida uma densidade do painel de base compreendida entre cerca de 10,9 e 12,6 libra por pé

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27/54 cúbico de modo a conseguir obter um NRC compreendido em ±5% do ENRC alvo.

Uma segunda forma de realização proporciona um processo para fazer um painel acústico que compreende um painel de base com revestimento posterior tendo uma densidade de entre cerca de 12,5 e cerca de 14,0 libra por pé cúbico (entre cerca de 200 e cerca de 224 g/litro) , em que o painel de base compreende uma lã com um elevado teor de mineral, com propriedades melhoradas de absorção acústica compreendendo:

a seleção de um NRC alvo para o painel acústico e a determinação de uma espessura alvo para que o painel atinja o ENRC alvo de acordo com uma fórmula:

ENRC = 0,2376 x Espessura em polegada + 0,6328; o fornecimento de uma mistura de pasta aquosa compreendendo lã mineral, ligante termoplástico e amido e aditivos opcionais em que a pasta aquosa tem uma concentração de sólidos de entre 3 e 6 em peso %;

a distribuição da pasta diluída sobre um transportador poroso;

a retirada da água da pasta através do escoamento por ação da força da gravidade no transportador poroso sobre pelo menos uma caixa de escoamento por ação da força da gravidade de modo a formar um painel de base escoado por ação da força da gravidade;

o escoamento por ação de vácuo do painel de base escoado por ação da força da gravidade após o mesmo ter saído de pelo menos uma caixa de escoamento por ação da gravidade de modo a formar um painel escoado por vácuo através da aplicação de vácuo ao painel de base escoado por

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28/54 ação da força da gravidade fazendo passar o painel de base escoado por ação da gravidade sobre pelo menos uma primeira caixa de vácuo que aplica um primeiro vácuo e de seguida fazendo passar o painel de base escoado por ação da gravidade sobre pelo menos uma segunda caixa de vácuo que aplica um segundo vácuo, em que o segundo vácuo é um vácuo superior ao primeiro vácuo, de modo a remover a água do painel de base sem comprimir o painel através da pressão estática em mais de 10% em relação ao painel escoado por ação da força da gravidade; em que o escoamento de vácuo aumenta a densidade do painel de base de entre cerca de 0% e cerca de 10%;

a secagem do painel de base;

a aplicação de um revestimento posterior, de um tipo habitualmente usado na técnica, com uma espessura de entre cerca de 1,5 e cerca de 2,0 mils ao painel de base seco, em que as condições de retirada do painel de base e as condições do escoamento de vácuo são ajustadas de modo a conseguir ser obtida uma densidade do painel de base compreendida entre cerca de 12,5 e 14,0 libra por pé quadrado de modo a conseguir-se um NRC compreendido dentro de ±5% do ENRC alvo.

Uma terceira forma de realização da presente invenção proporciona um processo para fazer um painel acústico de elevado teor de lã mineral com propriedades melhoradas de absorção acústica compreendendo:

a escolha de um NRC alvo, por exemplo um NRC de cerca de 0,90 para o painel acústico e a determinação de uma espessura alvo, por exemplo de entre cerca de 1,10 e cerca de 1,20 para o painel;

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29/54 o fornecimento de uma mistura de pasta aquosa diluída compreendendo lã mineral, ligante termoplástico e amido e aditivos opcionais em que a pasta aquosa tem uma concentração de sólidos de entre 3 e 6 em peso %;

a distribuição da pasta diluída sobre um transportador poroso;

a retirada da água da pasta através do escoamento por ação da força da gravidade no transportador poroso sobre pelo menos uma caixa de escoamento por ação da força da gravidade de modo a formar um painel de base escoado por ação da força da gravidade, habitualmente de modo a formar um painel de base escoado por ação da gravidade tendo um teor de água de entre cerca de 75% e cerca de 85%;

o escoamento por ação de vácuo do painel de base escoado por ação da força da gravidade após o mesmo ter saído de pelo menos uma caixa de escoamento por ação da gravidade de modo a formar um painel escoado por vácuo através da aplicação de vácuo ao painel de base escoado por ação da força da gravidade fazendo passar o painel de base escoado por ação da força da gravidade sobre pelo menos uma primeira caixa de vácuo que aplica um primeiro vácuo e de seguida fazendo passar o painel de base escoado por ação da força da gravidade sobre pelo menos uma segunda caixa de vácuo que aplica um segundo vácuo, em que o segundo vácuo é um vácuo superior (mais pressão negativa) ao primeiro vácuo, de modo a remover a água do painel de base sem comprimir o painel através da pressão estática em mais de 10% em relação ao painel escoado por ação da força da gravidade;

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30/54 em que a densidade do painel escoado por ação da forca da gravidade com uma base seca tem um aumento inferior a entre cerca de 0% e cerca de 10% durante o escoamento de vácuo relativamente à densidade do painel de base escoado por ação da força da gravidade antes do escoamento de vácuo;

em que as condições de retirada de água e de escoamento por vácuo são ajustadas de modo a obter-se um painel de base com uma densidade compreendida entre cerca de 10,9 e cerca de 14,0 libra por pé cúbico (entre cerca de 175 e cerca de 224 g/litro) de modo a se conseguir um NRC compreendido em ±5% do ENRC alvo de cerca de 0,90 das espessuras de painel de base de entre cerca de 1,10 e cerca de 1,20 polegada (entre 2,79 e 3,05 cm).

EXEMPLOS

Os exemplos que se seguem irão servir para ilustrar a preparação de várias composições de painel acústico através de um processo dentro do âmbito da presente invenção. Entende-se que os exemplos se encontram apresentados com fins meramente ilustrativos e que muitas outras composições e condições de processo se encontram dentro do âmbito da presente invenção. Os peritos na técnica irão reconhecer que podem ser preparadas composições de painéis acústicos semelhantes contendo outros ingredientes e outras quantidades que sejam distintos dos que se encontram indicados de seguida.

Exemplo 1

Este exemplo empregou uma mistura alvo compreendendo cerca de 93 peso % de lã mineral, cerca de 4,7 peso % de

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31/54 lig'antes termoplásticos e cerca de 2.0 peso % de amido em uma base de ingredientes secos.

Os painéis foram feitos de acordo com o acima descrito na parte intitulada Feitura de um Painel de Acordo com a Presente Invenção.

As Configurações da Caixa de Escoamento por Ação da Gravidade (ver Fig. 3A) e as Configurações da Caixa de Vácuo (ver Fig. 3B) para as placas acústicas Hi-NRC de acordo com a presente invenção são comparadas com o atual painel acústico comercial com a marca MARS ®, que tem um NRC de 0,70 mas Tabelas 2 e 3. As caixas de escoamento por ação da força da gravidade estão indicadas como 1, 2, 3 e 4, tal como na Fig. 3A. As caixas de vácuo se encontram indicadas como 90, 91, 92, 93, 94 e 95 na Fig. 3B.

Tabela 2 - Configurações da Caixa de Escoamento por

Ação da Gravidade

Produto	Painel de Base Espessura (Polegada)	Painel de Base Densidade (libra/ pé³)	NRC	Caixa de Gravidade 1	Caixa de Gravidade 2	Caixa de Gravidade 3	Caixa de Gravidade 4
MARS® Padrão	0,810	15,0	0,70	fechada	fechada	aberta	Aberta¹
Placa Acústica #1 Hi- NRC	0,900	14,5	0,80	fechada	fechada	X aberta	Aberta¹
Placa Acústica #2 Hi- NRC	1,050	12,5	0,90	fechada	fechada	Aberta	Aberta¹
¹ Caixa 4	se encontra	sempre na posição aberta

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Tabela 3 - Configurações da Caixa de Vácuo

Produto	Painel de Base Espessura (Polegada)	Painel de Base Densidade (libra/ pé³)	NRC	Caixa após a prensa (caixa AP 90)	Caixa 91	Caixa 92	Caixa 93	Caixa 94	Caixa 95
Placa	0,810	15,0	0,70	Aberta	0	0	0	C	c
Acústica				(0)
Padrão
MARS®
Placa	0,900	14,5	0,80	C¹	0	0	0	C	c
Acústica
#1 Hi-NRC
Placa	1,050	12,5	0,90	C²	M C	0	0	C	c
Acústica
#2 Hi-NRC
Pressão				1, 8	2,3	2,1	2,6	0,0	n.d.
de Vácuo				Hg	Hg	Hg	Hg	Hg
nas
Caixas³
¹ A Caixa AP é opcionalmente parcialmente	fechada	como um método para reduzir a
densidade do painel de	base
² A Caixa AP é completamente fechada e a	Caixa de Vácuo 91	está parcialmente fechada
como um método para reduzir a densidade do painel	de base
³ Os valores de pressão	de vácuo são para	a produção normal

Em uma forma de realização, um produto com uma espessura de 0,900 polegada com um produto Hi-NRC de 14 5 14,5 libra/pé³ com um NRC de 0,80 pode ser obtido configurando as caixas de gravidade 1 e 2 como fechadas, a caixa de gravidade 3 como meio aberta e a caixa de gravidade 4 como totalmente aberta. Quando o painel de base sai da extremidade úmida é feito passar através da caixa AP

90 totalmente aberta e através das caixas de vácuo 91, 92 e estando as caixas de vácuo 94 e 95 completamente

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33/54 fechadas. Caso seja necessário, o vácuo na caixa AP pode ser parcialmente fechado de modo a proporcionar mais calibre e uma menor densidade ao painel de base.

A quantidade de vácuo aplicado ao painel de base após 5 este ter saído da etapa de escoamento por ação da força da gravidade e da prensa do processo úmido depende da concepção do equipamento de processo em concreto usado para fazer o escoamento por vácuo e para secar o painel de base após a prensagem. No entanto, é importante na prática da presente invenção que o painel de base seja, em primeiro lugar, tratado com um vácuo parcial de modo a remover uma primeira porção da água sem reduzir a espessura e aumentar a densidade do painel de base em mais de cerca de 5-10%. Então, o painel de base pode ser tratado com um nível de vácuo quando a água não irá produzir uma pressão estática que aumente ainda mais a densidade do painel de base.

No equipamento em particular, de acordo com o ilustrado nas Figs. 3A e 3B, usado nos ensaios feitos nas instalações deste exemplo, se descobriu que a remoção da água mediante a aplicação de um primeiro vácuo parcial de cerca de 0,5 polegada de Hg durante cerca de 2 - 2 0 segundos ao painel de base prensado e de seguida da aplicação de um segundo vácuo de cerca de 2,0 - 4,0 polegada de Hg durante cerca de 2 - 20 segundos ao painel de base prensado conseguia se obter um escoamento de vácuo suficiente sem comprimir de um modo significativo o painel por ação da pressão estática.

Por outras palavras, a água é removida pela primeira etapa de vácuo através de um vácuo que é suficientemente fraco para não comprimir significativamente o painel de

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34/54 bas'e. No entanto, o vácuo fraco remove água suficiente para que, quando um vácuo mais forte da segunda etapa de vácuo é aplicado, não exista uma quantidade de água presente que seja suficiente para criar uma pressão estática capaz de comprimir de um modo significativo o painel de base.

A prensagem e a compressão do painel de base sem água se encontra limitada para evitar o aumento da densidade do painel de base em mais de 1,0 libra por pé cúbico ou em cerca de 5 - 10% da densidade do painel de base. Por exemplo, a compressão no vácuo mais fraco será inferior a 10% (por exemplo inferior a 5%) e a compressão no vácuo mais forte será inferior a 5% (por exemplo inferior a 2%), em cada um dos casos, com uma compressão total do painel de base inferior a 10% em relação ao painel de base escoado por ação da força da gravidade.

Exemplo 2 - Preparação das Placas à Escala da Fábrica A prensa foi elevada até à posição máxima, o escoamento por ação da gravidade foi maximizado, e o vácuo na caixa de prensa foi feito variar enquanto que as outras configurações de vácuo foram deixadas na sua posição convencional. Deste modo, as condições de ensaio para estes dados incluíam um formador de fio superior 70 elevado (de seguida também referenciado como sendo uma prensa) que se encontra elevado até uma posição máxima, o escoamento por ação da força da gravidade maximizado e configurações de vácuo variáveis na caixa de vácuo AP com as outras configurações de vácuo sendo as mesmas que com o produto de placa acústica da marca MARS® convencional. Todo o pó e todas as aparas foram removidos. Deve se notar que a

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35/54 amóstra de extremidade húmida é retirada de imediato após a caixa de vácuo AP. A Tabela 4 mostra os dados resultantes

Tabela 4

Placa #	Caixa de Prensa de Vácuo (polegada Hg)	Espessura (polegada)	Peso (libra)	Densidade (libra/ pé³)	Teor de Humidade (%)	ENRC
IA	0,00	1,186	41,21	11,08	84,2	0,890
1B	0,00	1,172	40,05	10,90	84,2	0,890
2A	0,50	1,049	38,30	11,64	81,4	0,875
2B	0,50	1,042	39,46	12,08	81,4	0,875
3A	1,00	0,958	35,28	11,74	73,8	0,834
3B	1,00	0,987	36,69	11,85	73,8	0,834
4A	1,40	0,984	36,82	11,93	70,7	0,836
4B	1,40	0,983	37,00	12,00	70,7	0,836

Os dados da Tabela 4 demonstram o efeito que a caixa de prensa de vácuo (caixa de vácuo AP, por exemplo a primeira caixa de vácuo 90 da Fig. 3B) tem na espessura, na densidade, teor de umidade e ENRC. Em particular a Tabela 4 mostra que o efeito da adição de vácuo não é somente a remoção da água do painel de base, mas também o aumento da densidade do painel de base (deve se notar a espessura reduzida) e a redução da absorção do som.

Os resultados acima ilustram ainda o efeito que a quantidade de vácuo tem na densidade da base e na redução das propriedades de absorção acústica do painel.

Os resultados acima indicam que através da maximização do escoamento por ação da força da gravidade em combinação com a elevação do posição da prensa, uma fibra de lã com uma densidade nominal de 11 - 12 pcf com base no painel acústico pode ser obtida com NRC igual ou superior a 0,80. A densidade nominal de 12 pcf (192 kg/m³) é mantida no

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36/54 aparador apesar de a pressão estática exercida pelas últimas caixas de vácuo e pelo escoamento de fluxo. Deste modo, ao aumentar a extensão do escoamento por ação da força da gravidade, a pressão estática resultante é inferior e dai resulta que há uma menor prensagem da placa.

Exemplo 3 - Preparação das Placas à Escala da Fábrica

Os dados experimentais da Tabela 5 demonstram que a simples elevação da prensa tem um efeito mínimo na espessura, na densidade e na ENRC. A única diferença entre estes dois conjuntos de dados (controlo e Sem Prensa) residia no fato de o formador 70 de fio superior estar elevado para a posição máxima para as amostras rotuladas com Sem Prensa. As amostras foram retiradas no aparador e não foram escolhidas quaisquer amostras de extremidade úmida. A prensa foi elevada para a posição máxima (de 0,780 polegada para 1,187 polegada). As configurações da caixa de gravidade foram deixadas nas posições padrão.

Tabela 5

Placa #	Caixa de Prensa de Vácuo (polegada Hg)	Espessura (polegada)	Peso (libra)	Densidade (libra/ pé³)	ENRC
Controlo #1	1,86	0,826	38,45	14,84	0,704
Controlo #2	1,86	0,815	38,94	15,24	0,700
Sem Prensa	1,86	0,847	37,61	14,16	0,730
#1
Sem Prensa	1,86	0,818	36,83	14,36	0,729
#2
Sem Prensa	1,86	0,851	37,07	13,89	0,707
#3

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A simples elevação da prensa (na ausência de um aumento do escoamento por ação da força da gravidade e a redução das configurações de vácuo produziram somente uma pequena redução na densidade do painel de base e somente um leve aumento de absorção acústica.

Exemplo 4 - Preparação das Placas à Escala da Fábrica com Densidade de Forma Livre

Os resultados acima podem ser comparados com os resultados obtidos quando o escoamento é maximizado e a caixa de prensa de vácuo é fechada. Qualquer pó ou quaisquer aparas foram removidos.

Foi efetuado um ensaio como no Exemplo 3 acima indicado mas com as seguintes condições operacionais: a prensa foi elevada até ao máximo, o escoamento por ação da força da gravidade foi maximizado e a caixa da prensa de vácuo foi fechada. Qualquer pó ou aparas foram removidos.

As amostras de extremidade úmida seguintes foram tiradas imediatamente após o jacto de água de extremidade úmida que é habitualmente usado para cortar a placa de base com os comprimentos de painel previamente selecionados de entre 8 e 10 pés. Uma placa de metal foi feita deslizar sob a placa de base úmida imediatamente após o jacto de extremidade úmida, levantando a placa e a amostra e fazendo o seu afastamento em relação ao fio. A amostra úmida foi então seca, removida da placa, e foi determinada a espessura e a densidade da amostra. Os dados resultantes se encontram ilustrados na Tabela 6.

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Tabela 6

Placa #	Caixa de Prensa de Vácuo (polegada Hg)	Espessura (polegada)	Peso (libra)	Densidade (libra/ pé³)	ENRC
IA	0,00	1,355	48,53	11,45	0,954
IB	0,00	1,296	48,83	12,02	0,947

Exemplo 5

Água, lã mineral, amido, e o ligante termoplástico são combinados e misturados de modo a obter-se uma mistura homogênea. É aplicado o escoamento por ação da força da gravidade em quatro caixas de escoamento por ação da gravidade estando as 2 primeiras caixas fechadas e a terceira caixa meio aberta e a quarta caixa totalmente aberta para a placa acústica da marca MARS® convencional. A placa acústica Hi-NRC # 1 foi feita em uma linha de produção que tem as duas primeiras caixas de escoamento por ação da força da gravidade fechadas, a terceira caixa de escoamento por ação da força da gravidade meio aberta e a quarta caixa de escoamento por ação da força da gravidade aberta. A placa acústica Hi-NRC # 2 foi feita em uma linha de produção que tinha as duas primeiras caixas de escoamento por ação da força da gravidade fechadas, a terceira caixa de escoamento por ação da força da gravidade meio aberta e a quarta caixa de escoamento por ação da força da gravidade aberta.

A placa acústica Hi-NRC # 1 foi feita em uma linha de produção em que a caixa de vácuo AP se encontrava, facultativamente, parcialmente fechada, as caixas de vácuo #91 - 93 estavam completamente abertas e as caixas de vácuo

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39/54 #4 5 estavam completamente fechadas. A placa acústica HiNRC #2 foi feita em uma linha de produção que tinha a caixa de vácuo AP completamente fechada, as caixas de vácuo #91 foram deixadas meio fechadas, as caixas de vácuo #92 - 93 foram deixadas completamente abertas e as caixas de vácuo #94 - 95 foram deixadas completamente fechadas.

As propriedades físicas foram testadas para as placas de escala de fábrica seguintes para as placas acústicas da marca MARS convencionais e as placas Hi-NRC #1 e #2, feitas de acordo com o processo da presente invenção usando a mesma composição como a placa convencional. Os resultados se encontram ilustrados na Tabela 7.

Tabela 7

Teste	Placa Acústica Padrão MARS®	Placa Hi-NRC #1	Placa Hi-NRC #2
Densidade (pcf)	15,0	14,0	12,0
Espessura (polegada)	0,710	0,900	1,100
Coefeiciente de Redução de Ruído (NRC)	0,70	0,80	0,85
Classe de Atenuação do Teto (CAC)	35	35	33

Exemplo 6

A prensa foi elevada à posição máxima, o escoamento por ação da força da gravidade foi maximizado, e o vácuo na caixa de prensa foi feito variar enquanto que as outras configurações de vácuo foram deixadas na sua posição convencional. Foram removidos quaisquer pó e aparas.

Tal como se encontra ilustrado na Tabela 8 que se segue e no gráfico, estes valores de NRC estimados (de aqui

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40/54 em diante referenciado ENRC) em comparação com a densidade na Fig. 4, uma análise dos dados ilustra uma excelente correlação entre a espessura e a densidade e o ENRC resultante para densidades de entre 10,9 e 12,6 pcf.

A equação ENRC = 0,3618 x Espessura em polegada + 0,4748 se encaixa nos dados na Fig. 4.

Estes resultados confirmam que uma espessura de aproximadamente 1,1 polegada a uma densidade de 12 pcf deve dar origem a um produto de 0,85 NRC.

Tabela 8

Placa #	Espessura (polegada)	Densidade (libra/ pé³)	ENRC
1	1,355	11,45	0,954
2	1,296	12,02	0,947
3	1,186	11,08	0,913
4	1,172	10,90	0,890
5	1,049	11,64	0,861
6	1,042	12,08	0,875
7	0,958	11,74	0,829
8	0,987	11,85	0,834
9	0,984	11,93	0,833
10	0,983	12,00	0,836
11	0,928	12,58	0,799
12	0,931	12,39	0,806
13	0,956	12,01	0,812
14	0,967	11,92	0,818
15	0,966	12,00	0,823
16	0,962	11,88	0,824
17	0,974	11,45	n.d.¹
18	0,929	12,36	0,804
¹ ENRC não disponível

Exemplo 7

O exemplo seguinte foi concebido de modo a determinar o efeito relativo do processo de escoamento por ação da

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41/54 grávidade convencional (caixas de escoamento 1 e 2 fechadas, 3 meio aberta e 4 aberta) em comparação com o escoamento maximizado por ação da força da gravidade da presente invenção (caixas de escoamento 1 fechada, caixas de escoamento 2, 3 e 4 abertas) e configurações de vácuo padrão (caixa AP e caixas de vácuo 91, 92, 93 (da Fig. 3B) completamente abertas e as caixas de vácuo 94 e 95 fechadas) em comparação com as configurações de vácuo gradual da presente invenção (caixa AP fechada e caixas de vácuo 91 parcialmente abertas e caixas de vácuo 92 e 93 completamente abertas e as caixas de vácuo 94 e 95 fechadas). Os dados da placa da Tabela 9 foram obtidos para amostras de 1 x 1 nos ensaios seguintes.

Tabela 9

Placa	Posição da Prensa	Escoamento por Ação da Gravidade	Caixas de Vácuo	Espessura em polegada	Densidade pcf
1	Elevada	Padrão	Configurações Padrão	0,905	12,75
2	Elevada	Máximo	Configurações Padrão	0,925	12,67
3	Elevada	Máximo	Aumento	1,030	11,69
4	Elevada	Padrão	Aumento	1,000	12,46

Tabela 10 Mostra os dados resultantes

Tabela 10

Placa	Posição da Prensa	Escoamento por Ação da Gravidade	Caixas de Vácuo	Espessura em polegada	Densidade pcf	ENRC
1	Elevado	Configurações Padrão	Configurações Padrão	0,861	13,34	0,755
2	Elevado	Máximo	Conf igurações Padrão	0,904	13,15	0,792
3	Elevado	Máximo	Aumento	0,959	12,49	0,806
4	Elevado	Configurações Padrão	Aumento	0,953	12,69	0,807

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Os resultados da Tabela 10 indicam que através da maximização do escoamento por ação da força da gravidade e proporcionando níveis aumentados de vácuo em combinação com o levantamento da posição da prensa é possível conseguir um produto com um valor nominal de 12,5 pcf (200 kg/m³) de densidade. O benefício devido à maximização do escoamento por ação da força da gravidade foi uma redução na densidade de 0,20 pcf (3,2 kg/m³) em comparação com um benefício de 0,65 pcf (10,4 kg/m³) com o aumento dos níveis de vácuo.

Exemplo 8

O seguinte ensaio em fábrica foi conduzido de modo a produzir um produto com uma espessura nominal final de 1,25 polegada (3,2 cm) e uma densidade de 12,0 libra/pé3 (192 kg/m³) . Durante o ensaio a prensa foi elevada a uma posição máxima. As caixas de escoamento por ação da força da gravidade foram ajustadas da forma que se segue: Caixa 4 aberta; Caixa 3 aberta; Caixa 2 Ά aberta e Caixa 1 fechada. As caixas de vácuo 91, 92, 93, 94, 95 (Fig. 3B) foram ajustadas de acordo com o indicado no Ensaio 1 quando comparado com o controlo (C). As condições de processo para as caixas de escoamento por ação da força da gravidade e as caixas de vácuo encontram-se ilustradas nas Tabelas 11 e 12.

Tabela 11

Configurações de	Caixa de	Caixa de	Caixa de	Caixa de
Caixa de Escoamento por Ação da Gravidade	Escoamento 4	Escoamento 3	Escoamento 2	Escoamento 1
Configurações Padrão	Aberto	y Aberto	Fechado	Fechado
Configurações de Ensaio	Aberto	Aberto	y Fechado	Fechado
¹ Caixa 4 está sempre aberta

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Tabela 12

Configurações da Caixa de Vácuo	Posição do Fio Formador (Prensa)	Caixa (úmida) AP	Caixa 1	Caixa 2	Caixa 3	Caixa 4	Caixa 5
Padrão	Em baixo	Aberto	Aberto	Aberto	Aberto	Fechado	Fechado
Ensaio	Crescido	Fechado	M Aberto	Aberto	Aberto	Fechado	Fechado

A caixa de vácuo a seguir à prensa estava basicamente fechada mas foi feita uma medição de 0,0 - 0,2 polegada de Hg (0 - 0,5 cm Hg) . Não foram tiradas amostras úmidas e o pó e as aparas foram removidos.

Os dois conjuntos que se seguem com 10 amostras nas

Tabelas 13 e 14 que se seguem foram recolhidos e de seguida testados.

Tabela 13

Espessura (polegada)	Densidade (libra/ pé³)	Revestimento Posterior	NRC	CAC
1,025	12,25	Painel de Base	0,908	n.d.¹
1,075	12,24	Painel de Base	0,925	n.d.¹
0,825	15,97	Sim	0,795	34
0,800	13,4	Sim	0,808	n.d.¹
0,875	12,95	Sim	0,848	n.d.¹
0,913	13,43	Sim	0,858	n.d.¹
1,025	13,15	Sim	0,875	n.d.¹
1,025	12,25	Não	0,878	n.d.¹
1,100	13,09	Sim	0,883	33
1,088	12,68	Não	0,900	n.d.
¹ CAC valor não disponível

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Tabela 14

Espessura (polegada)	Densidade (libra/ pé³)	Revestimento Posterior	MOR (libra)	Dureza (libra)
1,074	12,51	Somente o painel de base	35,9	29,0
1,063	12,45	Somente o painel de base	38,9	29,0
0,814	16,46	Sim	129,1	65,0
0,792	13,94	Sim	92,6	40,0
0,865	13,09	Sim	95,6	46,0
0,912	13,78	Sim	99,5	50,0
1,008	13,45	Sim	90,7	49,0
1,013	13,01	Não	93,7	49,0
1,086	13,57	Sim	86,3	48,0
1,009	12,75	Não	85,0	50,0

Com base nos dados de ensaio acima indicados, usando uma configuração de extremidade úmida que consiste por um escoamento acrescido por ação da força da gravidade, é possível conseguir densidades de painel de base compreendidas entre cerca de 12 e cerca de 12,5 libra por pé cúbico com valores NRC de escala completa resultante para o painel de revestimento posterior compreendidos entre cerca de 0,80 e 0,90, dependendo da espessura do painel de base.

Tal como se encontra ilustrado na Tabela 15, e no gráfico da Fig. 5, o valor de NRC aumenta com a espessura do painel de base e com os painéis de base inacabados e os produtos com o revestimento normal apresentam valores de

NRC mais elevados do que os produtos com o revestimento posterior. Um painel de base com entre cerca de 0,85 e 0,90 polegada de espessura é necessário de modo a que se obtenha um valor de NRC de cerca de 0,85, enquanto que um painel de base com mais de 1,2 polegada ou mais em termos de

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45/54 espessura é necessário para a obtenção de um valor de NRC de cerca de 0,90. Os dados confirmam também que os produtos de densidade superior apresentam valores de NRC inferiores.

Tabela 15

Placa	Espessura	Densidade	Revestimento Posterior	NRC
#	(polegada)	(libra/ pé³)
1	1,074	12,51	Só painel de base	0,908
2	1,063	12,45	Só painel de base	0,925
3	1,013	13,01	Posterior normal	0,878
4	1,009	12,75	Posterior normal	0,900
5	0,814	16,46	Revestimento posterior de alta densidade	0,795
6	0,792	13,94	Revestimento posterior	0,808
7	0,865	13,09	Revestimento posterior	0,848
8	0,912	13,78	Revestimento posterior	0,858
9	1,008	13,45	Revestimento posterior	0,875
10	1,086	13,57	Revestimento posterior	0,883
11	0,914		Revestimento posterior	0,850

Uma linha traçada através dos dados da Fig. 5 resulta na relação ENRC = 0,2376 x Espessura em polegada + 0,6328 entre o valor de NRC e a espessura das amostras de ensaio somente para placas de base com revestimento posterior em látex, tendo uma densidade de entre cerca de 12,5 e cerca de 14,0 libra por pé cúbico.

Exemplo 9

Os seguintes ensaios foram concebidos de modo a produzir um produto com uma espessura final de 0,900 polegada (2,3 cm) com uma densidade de 14,0 pcf (224 kg/m³) . O ensaio das condições de extremidade úmida se encontra apresentado na Tabela 16.

Os ensaios marcados como Controlo são ensaios em condições de controlo antes do início do ensaio. 0 ensaio

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46/54 consistiu pelo levantamento da prensa e pela leve diminuição da linha ao mesmo tempo que se manteve a velocidade de fluxo do material da pasta de forma a gerar um painel de base com 1,000 polegada. A caixa de vácuo após a prensa (AP) foi também parcialmente fechada de modo a se conseguir obter um calibre mais elevado na extremidade úmida.

Tabela 16

Numero de Ensaio	Controlo	Controlo	#1	#2
Posição da Prensa	0,813	0,813	1,165	1,165
Pelo/ Pé² Seco	440	442	527	508
Densidade do Aparador (libra/ pé³)	14,7	14,6	14,1	13,6*
Densidade do painel de aparador integral

Os dados de teste que se seguem listados na Tabela 17 e na Tabela 18 foram obtidos a partir das duas condições de teste indicadas na Tabela 16.

Tabela 17

Amostra	TI	T2
Densidade (subterrânea)	14,1	13,6
do Painel de Base
(libra/ pé³)
Densidade do Solo	14,34	14,36
(libra/ pé³)
Densidade final (libra/	16,2	15,5
pé³)
Espessura (in)	0,906	0,907
ENRC	0,801	0,796
ECAC	37,7	37,2
MOR (libra)	80,4	76,5
Carga Limite(libra)	29,3	28,0
Dureza (libra)	221	205

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Tabela 18 - Dados do Laboratório Acústico

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	Densidade final (libra/ pé³)	Espessura (in)	NRC	CAC
TI	15,24	0,925	0,813	36
T2	15,11	0,913	0.818	36

Exemplo 10

As Tabelas 19, 20 e 21 indicam um grande número de amostras, com baixa densidade, isto é, uma densidade de entre cerca de 10 e cerca de 11 pcf; uma densidade média, isto é, entre 13 e 14 pcf, e uma elevada densidade, isto é, acima de 15 e até cerca de 16,7 pcf de modo a ilustrar a correlação entre a espessura do painel e ENRC para o painel inacabado. Os ensaios são feitos para a baixa densidade (LD); para a média densidade (MD) e para alta densidade (HD). O gráfico da Fig. 6 ilustra a relação entre a espessura do painel e o ENRC para as três amplitudes de densidade que foram testadas.

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Tabela 19

Ensaio	ENRC	PESO (gramas)	ESPESSURA (polegada)	DENSIDADE (libra/ pé³)
LD1	0,651	25,590	0,827	9,864
LD2	1,101	75,870	2,446	9,887
LD3	1,030	51,140	1,643	9,925
LD4	0,974	44,820	1,412	10,116
LD5	1,074	67,560	2,126	10,131
LD6	0,566	22,520	0,707	10,154
LD7	0,517	21,320	0,655	13,376
LD8	0,958	42,740	1,305	10,437
LD9	1,029	60,570	1,847	10,456
LD10	0,918	40,580	1,232	10,497
LD11	0,527	21,420	0,650	10,499
LD12	0,480	20,380	0,616	10,540
LD13	0,511	21,450	0,649	10,542
LD14	1,085	86,230	2,600	10,574
LD15	1,061	64,810	1,949	10,599
LD16	0,515	21,480	0,646	10,600
LD17	0,947	43,150	1,293	10,637
LD18	0,386	17,580	0,525	10,675
LD19	0,965	51,340	1,533	10,677
LD20	0,840	34,530	1,028	10,706
LD21	0,956	43,490	1,294	10,712
LD22	0,519	21,700	0,645	10,731
LD23	0,524	22,010	0,648	10,824
LD24	0,723	28,660	0,839	10,892
LD25	0,279	14,290	0,417	10,924
LD26	0,905	42,990	1,251	10,951

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Tabela 20

Ensaio	ENRC	PESO (gramas)	ESPESSURA (polegada)	DENSIDADE (libra/ pé³)
MDl	0,612	29,050	0,709	13,058
MD2	0,889	49,640	1,206	13,126
MD3	0,960	87,020	2,112	13,132
MD4	0,905	58,130	1,405	13,193
MD 5	0,418	20,590	0,497	13,196
MD6	0,936	75,370	1,815	13,238
MD7	0,555	24,800	0,593	13,327
MD8	0,305	17,420	0,416	13,362
MD 9	0,805	41,930	1,000	13,369
MD10	0,898	63,290	1,499	13,458
MD11	0,707	34,260	0,810	13,490
MD12	0,308	15,130	0,360	13,521
MDl 3	0,913	51,970	1,217	13,617
MD14	0,643	30,450	0,711	13,801
MDl 5	0,769	36,150	0,839	13,871

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Tabela 21

Ensaio	ENRC	PESO (gramas)	ESPESSURA (polegada)	DENSIDADE (libra/ pé³)
HD1	0,742	38,680	0,829	15,027
HD2	0,766	43,590	0,928	15,132
HD3	0,624	30,470	0,655	15,210
HD4	0,792	45,080	0,953	15,232
HD5	0,801	53,490	1,124	15,322
HD6	0,841	82,550	1,735	15,322
HD7	0,822	68,750	1,441	15,366
HD8	0,867	73,660	1,540	15,407
HD9	0,808	59,130	1,223	15,574
HD10	0,723	39,200	0,809	15,610
HD11	0,356	20,170	0,415	15,638
HD12	0,869	68,850	1,413	15,689
HD13	0,771	50,240	1,027	15,749
HD14	0,596	29,650	0,605	15,795
HD15	0,832	94,980	1,934	15,817
HD16	0,601	30,070	0,612	15,825
HD17	0,811	65,920	1,323	16,045
HD18	0,809	53,420	1,065	16,158
HD19	0,684	35,850	0,711	16,235
HD2 0	0,446	23,770	0,460	16,636

Tal como se encontra ilustrado nas Tabelas 19, 2 0 e

21, assim como na Fig. 6, foi obtido um ENRC de entre 0,800 e cerca de 0,950 sob o processo da presente invenção com um produto de relativamente baixa densidade de entre cerca de 10 e cerca de 11 pcf com uma espessura cerca de 1,00 e cerca de 1,55 polegada com um produto apresentando uma densidade média de cerca de 13 - 14 pcf a uma espessura de cerca de 1,00 e 2,10 polegada e com um produto de uma densidade relativamente elevada de entre cerca de 15 e 16,6 com uma espessura de painel de entre cerca de 1,10 e cerca de 2,10 polegada.

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Exemplo 11

Foram feitos dois ensaios experimentais em uma linha de produção para fazer a versão Hi-NRC do painel MARS a uma espessura alvo do painel de base de 1,2 0 polegada e a uma densidade alvo de 12 libra por pé cúbico de modo a determinar os valores do teor de materiais sólidos para o painel de base durante o teste de produção da caixa principal após as caixas de escoamento por ação da força da gravidade e após a primeira caixa de vácuo, ou AP. Os resultados encontram-se indicados na Tabela 22.

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52/54 ‘ Tabela 22

Produção	Ensaio #1	Ensaio #2	Produto Padrão MARS

ESPESSURA (polegada)	1,2	1,2	0,810
DENSIDADE (libra/ pé³)	12	12	15
Teor de Solidos e	4,50 % sólidos	4,50 % sólidos	Cerca de 4,5 - 5,0
de água na Caixa Principal (peso %)	95,5 % água	95,5 % água	% sólidos e 95,0 - 95,5 % água
Sólidos (libra/ pé³)	1,2	1,2	1,0
Total (libra/ pé³)	26,7	26,7	22,5
Água (libra/ pé³)	25,5	25,5	21,5
Teor de sólidos e	16 % sólidos	16,0 % sólidos	Cerca de 20 - 25 %
de água após escoamento das caixas por ação da gravidade (peso %)	84,0 % água	84,0 % água	sólidos e 75 - 80 % água
Sólidos libra// Pé³	1,2	1,2	1,0
Total / libra/ pé³	7,5	7,5	3,0
Água libra/ pé³	6,3	6,3	2,9
Teor de sólidos e	30 % sólidos	26 % sólidos	Cerca de 35 %
de água após a primeira (AP) caixa de vácuo* (wt, %)	70,0 % água	74,0 % água	sólidos e 65 % água
Sólidos libra/ pé²	1,2	1,2	1,0
Total libra/ pé²	4,0	7,5	2,9
Água libra/ pé² (peso %)	2,8	6,3	1,9
a caixa de vácuo AP é configurada para um valor de 0,5	polegada de Hg para
os exemplos MARS Hi-NRC quando o produto Padrão MARS tem caixa de vácuo AP de 2,0 polegada de Hg.	uma configuração de

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53/54 * Muito embora não fosse possível medir o teor de sólidos e o teor de água após a segunda caixa de vácuo e a sexta caixa de vácuo dentro do secador de zonas múltiplas para os Ensaios #1 e #2 no Exemplo 12 acima indicado, foi calculado que o teor de sólidos e de água após a segunda caixa de vácuo seria de 32% de sólidos e de 68% de água para o Ensaio #1, (2,6 libra/pé3 de água e de 1,2 libra/pé3 de sólidos) e 30% de sólidos e de 70% de água para o Ensaio #2, (2,8 libra/pé3 de água e de 1,2 libra/pé3 de sólidos).

O teor estimado de sólidos após todas as seis caixas de vácuo é de cerca de 32 - 35 % de sólidos para os Ensaios #1 e #2, comparados com um teor estimado de sólidos de cerca de 37 - 40% de sólidos para o produto MARS padrão.

Exemplo 12

De modo a mostrar o efeito do aumento do vácuo após o escoamento por ação da força da gravidade foram efetuados os seguintes ensaios. Os resultados estão indicados na

Tabela 23.

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54/54 * Tabela 23 - Compressão da Base a Partir de Escoamento por Ação da Força da Gravidade com um Vácuo Crescente

Processo de Produção	Espessura (polegada)	Densidade (libra/ pé cúbico)	Diminuição de	Aumento de Densidade (%)
Espessura	(%)
Após Escoamento por Ação da Gravidade	1,18	11,00
Uso de um Vácuo de 0,5 de Hg - Densidade do Aparador	1,05	11,80	11,0		7,3
Uso de um Vácuo de 1,0 de Hg - Densidade do Aparador	0,97	11,80	17,8		7,3
Uso de um Vácuo de 1,4 de Hg - Densidade do Aparador	0,98	11,98	16,9		8,9

Muito embora tenham sido ilustradas e descritas formas

de realização	em	particular	da	presente	invenção,	deve ser
5 notado que	os	peritos	na	técnica	poderão	efetuar
modificações	sem	sair do	âmbito da	invenção	nos seus

aspectos mais amplos e de acordo com o indicado nas reivindicações que se seguem.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Um processo para fazer um painel acústico de teto com uma estrutura aberta e com propriedades de absorção do som melhoradas, caracterizado pelo fato de

5 compreender;

o fornecimento de uma mistura de pasta aquosa que compreende lá mineral, pelo menos um membro do grupo que consiste por um ligante termoplástico, amido e misturas de ligante termoplástico e de amido, e

10 aditivos opcionais, em que a pasta aquosa tem uma concentração de sólidos de entre 3,0 e 6,0 peso %; a distribuição da pasta sobre um transportador poroso;

a retirada de água à pasta sobre o transportador

15 poroso através de escoamento por ação da força da gravidade ao longo de pelo menos uma caixa de escoamento por ação da força da gravidade de modo a formar uma base escoada por ação da força da gravidade, em que se retira água à pasta até esta

20 ter uma concentração de água de entre 74 e 84 peso %;

o escoamento por ação de vácuo de modo a remover a água através da aplicação de um primeiro vácuo ao painel de base escoado através da ação da gravidade

25 durante cerca de 2 - 20 segundos de modo a remover entre cerca de 18% e cerca de 34% da água no painel de base escoado por ação da gravidade e depois aplicando um segundo vácuo ao painel de base comprimido de modo a remover uma quantidade

3 0 adicional de entre 10% e 52% da água do painel de

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2/5 base após o mesmo ter sido submetido à primeira aplicação de vácuo, em que a segunda aplicação de vácuo remove uma quantidade adicional de água do painel de base sem comprimir a espessura do painel

5 de base através da pressão estática em mais de 10% da espessura do painel de base escoado por ação da força da gravidade; e em que o painel de base escoado por ação da força da gravidade tem uma densidade de entre cerca de 10,9 e

10 cerca de 15,0 libra por pé cúbico em uma base seca, e um coeficiente de redução do ruído de entre cerca de 0,80 e cerca de 0,95.

2. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o escoamento por vácuo

15 aumentar a densidade do painel de base ao qual a água foi retirada entre 0% e 10% em base seca relativamente ao painel de base escoado por ação da força da gravidade.
3. O processo de acordo com a reivindicação 1,

20 caracterizado pelo fato de a segunda aplicação de vácuo se encontrar a um nível mais elevado de vácuo do que a primeira aplicação de vácuo.
4. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o primeiro vácuo ser

25 aplicado a um vácuo de no máximo 0,5 polegada de Hg.
5. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir ainda a etapa de revestimento posterior do painel de base de modo a dar origem a um painel acústico final com um valor de

30 CAC de pelo menos 35.

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6. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a série de caixas de escoamento por ação da gravidade compreender quatro caixas e uma primeira e uma segunda caixas de

5 escoamento por ação da força da gravidade seqüenciais são colocadas na posição completamente fechada, uma terceira caixa de gravidade é ajustada de modo a estar ajustada de modo a estar em uma posição meio aberta até uma posição completamente aberta e uma

10 quarta caixa é colocada em uma posição completamente aberta.
7. 0 processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o vácuo ser aplicado por uma série de caixas de vácuo ajustadas de modo a

15 proporcionarem um vácuo gradualmente crescente ao painel de base de modo a remover a maior parte da água do painel de base sem criar uma pressão estática no painel que iria comprimir a espessura do painel em que a primeira porção de água é removida sob um vácuo

20 de pelo menos 0,5 polegada de Hg e então o resto da água é removida sob um vácuo de entre cerca de 2 - 4 polegada de Hg.
8. O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a série de caixas de vácuo

25 no sistema de vácuo compreender em série uma primeira caixa de vácuo após a prensa, e uma ou mais caixas de vácuo adicionais em uma primeira zona de secagem de um secador de camadas múltiplas, através do qual o painel de base passa a jusante das caixas de

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10 .

escoamento por ação da força da gravidade e da prensa.

O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir:

a seleção de um ENRC alvo para o painel acústico e a determinação de uma espessura alvo do painel de modo a conseguir o ENRC alvo de acordo com a formula:

ENRC = 0,3618 x Espessura em polegada + 0,4748 em que as condições de retirada de água da pasta por ação da força da gravidade e as condições de escoamento por vácuo são ajustadas de modo a conseguir uma densidade do painel de base compreendida entre cerca de 10,9 e 12,6 libra por pé cúbico em base seca, para conseguir um NRC dentro de ± 5% do ENRC alvo.

O processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir:

a seleção de um NRC alvo para o painel acústico e a determinação de uma espessura alvo do painel de modo a conseguir o ENRC alvo de acordo com uma fórmula: ENRC = 0,2376 x Espessura em polegada + 0,6328; secagem do painel de base ao qual foi retirada água após o escoamento por vácuo;

aplicação de um revestimento posterior com uma espessura de entre 1,5 e 2,0 mils ao painel de base seco;

em que as condições de retirada de água ao painel de base e as condições de escoamento por vácuo são ajustadas de modo a que se consiga obter uma densidade do painel de base compreendida entre cerca

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5/5 de 12,5 e 14,0 libra por pé cúbico com base em seco, de modo a conseguir um NRC compreendido dentro de ±

5% do ENRC alvo.
11.0 processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir:

a seleção de um NRC alvo de cerca de 0,90 para o painel acústico e a determinação de uma espessura alvo de entre cerca de 1,10 e 1,20 polegada para o painel;

em que as condições de retirada de água e de escoamento por vácuo são ajustadas de modo a que se consiga obter uma densidade de painel de base compreendida entre cerca de 10,9 e 14,0 libra por pé cúbico em base seca, de modo a que se consiga obter um NRC compreendido dentro de ± 5% do ENRC alvo de cerca de 0,90 com espessuras do painel de base de entre cerca de 1,10 e cerca de 1,20 polegada.

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