CN103347962A

CN103347962A - 涂层及其制造方法

Info

Publication number: CN103347962A
Application number: CN2012800051553A
Authority: CN
Inventors: 埃萨·西尔弗胡特
Original assignee: ACOUSTIC GROUP Oy
Current assignee: ACOUSTIC GROUP Oy
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2013-10-09
Also published as: FI123952B; WO2012095562A1; MX2013008109A; IL227413A0; BR112013017852A2; WO2012095562A9; US20140000981A1; KR20140022798A; FI20115032A0; ZA201304958B; RU2013135682A; JP2014509330A; FI20115032L; AU2012206496A1; CA2824502A1; US9027704B2; EP2663602A1; FI20115032A; EP2663602A4

Abstract

本发明涉及一种涂料组合物，其包括混入水中的含天然纤维的干物质混合物和泡沫塑料粒料。通过将该组合物铺展到任意基底上，特别是通过喷涂和使其硬化(特别是通过干燥)，根据本发明的涂层由涂料组合物形成，所述涂层提供极好的声学性能。如果使用基于化学浆粕的特殊纤维基底板(2)作为涂层(3)的基底，则获得根据本发明的板形声学元件(1)。

Description

涂层及其制造方法

技术领域

本发明的目的在于用于改善声学性能的涂层、适合于该目的的涂料组合物、借助所述涂层形成的声学元件、和用于制造该元件的方法。

背景技术

在规划和实施建筑物时，对房间、办公室和其它空间的声学给予了越来越多的关注。当然，功能声学是首要的(例如在音乐大厅中)，但是声学还在舒适水平、工作效率乃至人类健康上具有显著影响(例如在家庭、学校和工作场所中)。由于建筑方案不能仅仅根据声学来选择，因此在实际建筑阶段后需要不同声学元件或声学表面安装在空间中和其表面上。

因此，对噪声水平(即正在运行的机器附近的吸音)给予了比从前更多的关注。

当然，对声学表面或元件的功能的首要要求是它具有合适的声学性能。一般而言，这意味着声音的吸收足够强或有合适形式的频率响应。一方面，由于声学元件和表面是保持可见的结构，因此它们的结构形象还应适合于它们的环境和空间的其它表面。另一方面，板和表面的厚度应保持在合理的限度内，而这与吸音的高要求相矛盾。自然，声学元件或表面还应满足为室内表面材料设定的纯度标准，且它们还应具有适合于它们应用环境的机械和物理性能。与其它结构元件类似，在越来越大的程度上，考虑环境方面的需要也适用于声学表面和元件，例如关于材料的制造和可回收性上。

最常见的市售现成声学元件包括基于矿物棉(基于石棉或玻璃纤维)的吸音板。在这些保持在视线内的侧面上，矿物棉的表面用例如纸、塑料、织物或玻璃纤维覆盖。作为相对轻的部件，这些基于隔离棉板的声学元件易于安装在例如提供吸音的空间的天花板或墙壁上，既可作为单独的元件也可作为完整的表面。例如，它们还可成形到从天花板降低下来的声学平面中。

已知方案的棉板还应在其边缘的表面上适当地覆盖，这不仅由于其外观也为了防止任何矿尘脱落到周围的空间中去。随着时间的推移，这些板的接缝处会变暗，且从而变得可见。因此，薄膜涂层是不足够的，而实际上在单独的声学元件的情况下，这通常是指覆盖条等，所述覆盖条等将元件的制造和安装复杂化且增加了成本。

矿物棉的吸音能力中等，但(特别是)在低频上，充分有效的吸收可需要不现实的厚板。对于最高范围声音的吸收，比较薄的层就足够了。然而对于中高和低范围声音的吸收，需要相当厚的层。在常规的情况下，厚度为约50mm的吸收结构是起作用的，但在苛刻的对象中，可需要厚度超过100mm的层。用矿物棉，还难以满足现今常被认为重要的生态学方面产生的所有要求。

为涂覆不同室内的墙壁、天花板等，也已知各种纤维基涂层化合物，所述涂层化合物以另一种方式喷涂或使用，且提供比玻璃和石基涂层更有弹性和耐久性的机械表面结构，且还可有助于结构的声学。

例如，说明书FI95041和WO2007/063178公开了天然纤维基涂层，所述天然纤维基涂层当与水混合时喷涂，或以相似的方式施用且通过干燥硬化。说明书FI95041的涂层化合物的纤维包含细纤维素纤维。在说明书WO2007/063178的方案中，除了纤维材料和粘合剂，化合物包括颗粒状、通常为矿物基的填料，借此涂层的表面变得光滑且可调节涂层的声学性能。

已知的方案具有其局限性，特别是关于声学性能。当要改善吸音时，应增加涂层的厚度。其中除了外观上的不利方面，这增加了每单位面积的涂层质量且削弱了保持其位置的能力。通过声学元件(例如其中涂层喷涂在隔离棉板的顶部)获得更有效的吸音，同时所述不利影响保持较小。当隔离板构成吸音的部分时，这种涂层可相对较薄。然而，在任意情况下，都不希望使用单独的声学元件，因此存在对于经喷涂(在干燥之后)而在任意待涂覆的基底上形成吸音层的涂层化合物的需要，这比已知的方案更有效。

发明内容

本发明的目的在于公开一种改善结构声学性能且减少已知方案缺点的涂层。

具体而言，本发明的目的在于通过使用特别适合于该目的的涂层化合物提供一种防火涂层和任选的借助防火涂层形成的声学元件，所述涂料组合物提供有效的吸音、良好的热性能，且甚至在干燥后也没有显著量的灰尘或其它颗粒从此脱落。

本发明的基础是生产具有优良声学和热性能的涂料溶液。该涂料可用于例如结构或室内方案中，乃至机器空间表面上，如汽车发动机顶盖的表面上。

因此，本发明涉及包含与水混合的含天然纤维的干物质混合物的涂料组合物，由所述涂料组合物可在任意基底上形成轻的、固定的和耐久的涂层。

根据本发明的涂料组合物包含与水混合的含天然纤维的干物质混合物。含纤维是指干物质混合物的基本材料包含一种纤维或一些纤维，例如不同于基于水泥等的石料。在干物质混合物中，优选将纤维磨成极细的物质。除了纤维材料之外，涂料组合物优选包含至少一种粘合物。为提供光滑和松散的涂料组合物，还可添加发泡剂到涂料组合物中。优选地通过将所有干配料混合在一起成为干物质混合物，然后通过将干物质混合物与水混合来制造涂料组合物。然而，也可分别向涂料组合物加入任意干物质混合物的配料或该另一种干配料的部分。

根据本发明的涂料组合物的特征在于权利要求1的特征部分中所提出的，而由该涂料组合物形成的涂层的特征在于权利要求9的特征部分中所提出的。

相应地，借助根据本发明涂层形成的声学元件的特征在于权利要求13中的特征部分中所提出的。

根据本发明，制造涂层方法的特征在于权利要求11的特征部分中所提出的，制造声学元件方法的特征在于权利要求20的特征部分中所提出的，而制造声学元件方法的用途特征在于权利要求26中所提出的。

与已知的方案相比，本发明提供了许多显著的优点。实际的涂层在用于任意空间中任意基底的顶部时，可为空间提供非常好的声学性能。单独这些涂层的性能与借助常规声学棉板所获得的声学性能至少相当，甚至更好。就制造和实际产品以及其可回收性而言，涂层还满足可持续发展的要求。

没有会刺激呼吸和皮肤的矿尘从可任选用作声学元件部分的纤维素棉板脱落。特别地，当由漂白化学浆粕(chemical pulp)纤维制成时，在其外观方面，它本身也与涂层和大多室内装饰表面相容。因此，纤维素棉板不一定需要在其边缘处封装或覆盖(如在基于矿物棉板的元件中，其中无论是外观还是矿尘都需要结构的整体覆盖或封闭)。这简化了声学元件制造的方法，从而也影响了制造成本。保留在视线内的声学元件表面外观易于借助涂层的颜色或表面结构而调节。例如，关于颜色，元件产品不需要限定为特定的颜色标准，而是通过例如在即将使用前，向涂料组合物加入常规的着色剂，可实现已知比色图表中的任意颜色。

当涉及声学元件时，元件的声学性能自然是至关重要的。在这方面，本发明也提供显著的优势。纤维素棉板的厚度可比基于矿物棉的结构更薄。除外观之外，由于其重量轻，薄的结构还有利于元件的固定，改善了其粘合力且在必要时有利于它的移动。

基于纤维素棉的声学元件的另一个优点在于其结合和释放水分的能力，其可有助于平衡空间湿度的变化，特别是作为由数个元件组成的大声学表面时如此。

作为例如室内设计作用的结构(如声学元件)的一个重要功能是防火安全。无论是根据本发明的涂层还是根据本发明的声学元件基底板都可采用本身已知的阻燃剂，如硼基物质，由此可满足甚至相当高的防火安全需求。

根据本发明，通过形成纤维(如任选地用在声学元件中的热纤维)硬化，进而使得棉板更易于切割且改善其可加工性。同时，其低熔点节省了加热能量。

根据本发明的方法可首先以相当灵活的方式影响被涂覆基底的外观。涂层的颜色可根据需要通过向涂料组合物中添加着色剂调节。施加涂料组合物的方式进而可影响成品涂层的表面结构。例如，通过由喷涂铺展组合物，可模拟由混凝土喷补制成的涂层，由此基底的表面变得与抹灰的表面相容。根据确切的组成和其他性能，如涂层厚度，相比于使用纸张、织物等还有可能更广泛地影响元件的声学性能。

根据本发明，涂层的一个显著优点在于借助它们可形成没有可见接缝的均匀外观的声学表面。并且在并排安装的单独基底板表面形成涂层的情况下，可以产生具有均匀外观的涂层。例如，与水泥基涂层相比，基于天然纤维(如棉纤维)的涂层通常还更有弹性，因此不易断裂。

涂料组合物中泡沫塑料粒料起填料作用，其使得涂层厚度增加，而不会不利地增加其单位面积的质量。在那种情况下，还可增加涂层的最大可能的层厚度。根据本发明的涂料组合物可用于例如实施厚度超过20mm的涂层，而根据现有技术，典型的涂料组合物的最大可能的厚度可为低于10mm。自然，更厚的涂层比薄涂层更有效地吸音。此外，泡沫塑料还有助于提高吸音。

泡沫塑料粒料还为涂料组合物的制造带来优势。例如，由于泡沫塑料粒料不吸收水，因此相比于根据现有技术的溶液，涂层组合物所需水的量不随厚度而增加。这既有助于涂料组合物的制造和应用又加速了涂层的干燥。

本发明其它的细节和优点在下面的详细描述和附图中公开。

附图说明

图1是根据本发明的声学元件的结构基本图(basic figure)。

图2是根据本发明的一个优选实施方案的基底板的结构和成形的基本图。

图3是根据本发明的涂层吸音系数的图形化表示。

具体实施方式

本发明涉及一种涂料组合物，其包含与水混合的含天然纤维的干物质混合物，和泡沫塑料粒料。

一般而言，该涂料组合物通过将干物质混合物与水混合，任选地通过使其发泡去除表面张力，和最终通过任选的额外混合制造。

特别地，通过在任意基底通过喷涂铺展该组合物，且特别地通过干燥使其硬化，根据本发明的涂层可由涂料组合物形成，且可在基底上提供一层或多层涂层。

涂层可为任意颜色。优选地借助在涂料组合物的制造阶段添加着色剂而与最终涂层使用的环境相匹配。其表面可为基本平坦的，或可提供为不平坦的，例如像混凝土喷补中的。

基底可包括特殊的墙板，如灰泥板或纤维板，或者涂料组合物可直接喷涂在空间内壁上、天花板表面上、管道表面上或另一基底如金属基底上。因此，基底也可包括困难的表面，如曲面，混凝土墙和金属板屋顶。

根据本发明的涂料组合物纤维是植物纤维，如纤维素、亚麻、棉花或大麻纤维，或者动物基纤维，如丝绸或羊毛基纤维，或者这些纤维的混合物，且这种组合物由与水混合的干配料组成，所述干配料除了所述的纤维，优选含有粘合剂(如羧甲基纤维素、羟丙基纤维素或甲基纤维素或其衍生物，优选羧甲基纤维素)，和可能的添加剂，如着色剂、阻燃剂、防腐剂，提高强度的物质或影响吸音的物质，或者两种或更多种这样的物质。

通常，涂料组合物中干物质含量大于10wt％，优选约15wt％至35wt％。粘合物的量通常为纤维的1wt％至30wt％，尤其是3wt％至15wt％，优选3wt％至11wt％。与水混合的组合物干物质含量大于10wt％，优选12wt％至25wt％，最优选15wt％至20wt％。

阻燃剂和防腐剂优选包含硼基物质，如硼酸或硼砂或它们的混合物，氢氧化物，如铝或镁的氢氧化物或它们的混合物，或吸收性物质，如滑石或碳酸钙或它们的混合物，最优选硼酸或硼砂，特别是以干物质8wt％至25wt％量的它们的混合物。当使用硼酸和硼砂的混合物时，它们在所述混合物中根据重量计算的比率通常为80∶20至20∶80，优选60∶40至40∶60，更优选为约50∶50。本发明中使用的这种保护性试剂的一个好的、有用的替代方案描述在说明书FI110869中。

根据本发明的优选实施方案，涂料组合物包含占其干物质质量10％至80％的矿物填料，优选矿物硅酸盐，矿物硫酸盐或矿物碳酸盐，最优选高岭土。高岭土是细粉状粘土矿物，其可以用在与水混合的涂料组合物中来以影响其所涂覆的结构的耐火性、强度和声学性能。观察到的一个特别有利的事实是，高岭土的含量可以影响涂层的吸音的频率响应，从而影响整个空间的结构。

根据本发明的第二个优选实施方案，待涂覆结构(如声学元件)吸音的相对频率响应或频率响应的形状，借助涂料组合物的无机填料含量与预定的频率响应相适应。例如，高岭土的含量越高，分别地，高频吸收越弱而低频吸收越有效。

根据本发明的涂料组合物本质上不同于例如无纺布等，其材料也可包含天然纤维和粘合剂，从而使本发明的涂料组合物形成固态但多孔的涂层。

令人惊讶的是，涂料组合物中所含的泡沫塑料颗粒提供一种有利的途径大大改善由含天然纤维的涂料组合物制造的涂层的机械和声学性质。除了提高吸音之外，泡沫塑料粒料还可用于灵活地调节吸音的频率响应。

这里的“泡沫塑料”通常是指通过发泡或其他方法制成的塑料，其内部结构由相邻的微孔组成。已知柔软有弹性的泡沫塑料和硬泡沫塑料两种，而本发明中使用的等级可为这些等级中的任意等级。进而，“粒料”基本上是特定尺寸的球形组分。在本发明中，使用泡沫塑料等来减轻涂料组合物或声学元件。

泡沫塑料粒料的平均直径为1mm至5mm。而涂层的厚度通常为5mm至25mm，该尺寸的粒料足够小以均匀地分布在涂层中。在另一方面，例如，不可接受的小粒料的参与在吸音上不是很有效。

泡沫塑料粒料优选占干物质重量的20％至90％，更优选40％至90％，最优选70％至90％，从而主要的纤维被它们所替代。已观察到在该范围内的比率在维持使用纤维基底得到的优点上是最好的，且它还以上述方式有效地改善了涂层的性能。产生最佳最终结果的比率还取决于所使用泡沫塑料粒料的类型和尺寸分布。

泡沫塑料分为闭孔型和开孔型。当微孔封闭且每一个形成自身封闭的空间时，泡沫塑料是闭孔塑料。相应地，如果微孔是部分开放的，从而使数个微孔形成共享的空间，那么泡沫塑料是开孔塑料。在根据本发明的涂料组合物中，优选至少一部分泡沫塑料粒料由闭孔材料组成。作为最终结果，不像开孔粒料那样传输声波的闭孔粒料产生有效地衰减特别是低频声音的涂层结构。水也不能被吸收到闭孔结构中去，其改善了涂层的耐湿性。

泡沫塑料粒料的质量和尺寸以及其干物质混合物的比率最适合地与预定的涂层声学性能相适应。声学性能的可调性是本发明显著的优点。声学性能对于各种泡沫塑料粒料的相对比率和泡沫塑料在干物质混合物中整体比率的依赖性可通过测量确定。干物质混合物相应的组成可由此基于之前的测量结果进行选择以与所需的声学性能匹配。

含泡沫塑料的涂料组合物可例如通过首先将纤维研磨成尽可能细的粉末而制造。这之后，羧甲基纤维素、羟丙基纤维素或甲基纤维素或其衍生物，优选羧甲基纤维素，和泡沫塑料粒料与纤维材料混合以构成粘合剂，以使泡沫塑料占干物质重量的总共20％至90％。至少部分的泡沫塑料粒料包含闭孔泡沫塑料，优选30wt％至80wt％，更优选40wt％至70wt％。所用的闭孔和开孔材料优选是相等的。一般而言，其比率可依据所需的涂层声学性能而调节。之后，干物质混合物与水混合，从而形成均匀的涂料组合物。任选地，组合物是发泡的并可能加入一种或更多种添加剂，如阻燃剂或防霉剂或二者均有，此后，它已经准备好喷涂到其最终应用。

在根据本发明的涂层制造中，也可使用例如专利说明书WO2007/063178中描述的设备。

与上述涂料组合物相似的，喷涂到其应用的涂料组合物在干燥后形成在吸音上极有效的涂层。根据本发明，即使厚度25mm的涂层提供对应于至多30mm的矿物棉板基声学元件的吸音，然而吸音根据声音的频率而改变。根据本发明的涂料组合物还在吸收低频的声音上有效，而在棉板情况下的吸收需要特别大的板厚度。

在形成涂层的方法中，通过施加铺展涂料组合物，例如通过利用辊或抹刀涂敷，优选通过喷涂。如果使用喷涂来铺展，待喷涂的涂料组合物在喷涂过程中不断搅拌，优选尽可能有效地涂出基本均匀的涂层。如果要表面光滑，涂层在涂敷之后任选地抹平。由于借助加热通过干燥进行硬化，涂料组合物优选形成牢固的涂层，其仍比石基涂层更柔韧和重量轻，且有效地吸音。

根据本发明优选的实施方案，涂料组合物以两层或更多层、优选2～5层涂敷到其应用，其在施用下一层之前在任选地平滑之后分别硬化。

本发明还涉及板形声学元件，其借助所述的涂层形成。该元件包含纤维基基底板，所述纤维基基底板具有涂敷在其至少一面上的含天然纤维的涂层，并且还涉及该声学元件的制造方法。

根据本发明的板形声学元件1包含(见图1)

基底板，和

涂层。

因此，声学元件1的基底包含板2，其由纤维基纤维板组成，优选化学浆粕纤维基，这里指超过50％、优选为75％至100％的纤维材料是纤维，优选化学浆粕纤维。纤维可为新的或再生纤维。在该基底板2的表面上，形成一层或更多层的天然纤维基涂层3，由此当使用多层时，所讨论的涂层可为与所有层中的组合物相同的涂层3，或者由不同组合物产生的涂层3。然而为获得均匀性，数个涂层优选由相同的组合物生产。

根据本发明，在元件1的制造方法中，基底板2上的涂层3通过将含水涂料组合物涂敷在基底板2的表面上形成，至少在基底板2的一面上，优选在基底板2的两面上或任选地在其边缘形成，且允许组合物通过干燥硬化。

起涂层3的基底作用的基底板2优选为纤维素毛(wool)基的且含有粘合剂，其优选为也起毛硬化剂作用的木片磨木浆(refiner groundwood)、碎塑料或热纤维，最优选聚乙烯或另一种相对低熔点的热纤维。热纤维是指可通过加热熔融且低于熔点时再固化的纤维。优选的替代热纤维聚乙烯的熔点为约95℃。低熔点节省加热能量。在基底板2的制造工艺中，板2硬化成所需的厚度和形状可借助热纤维促进。通过热纤维的硬化还使得板2更易于切割且改善了其可加工性。

根据本发明优选的实施方案，基底板2由数层(见图2)形成，其中在粘合层4、5(如毛毡层)之间，提供一个或更多个粘合纤维层6(其优选由木片磨木浆形成)，隔音材料的一个或更多个层7(如塑料膜，优选纳米塑料膜)，和一个或更多个添加纤维层8(其优选由纤维素棉组成)。最优选每种所述层有一个，由此隔音层7是正中间的。用在层中材料的量和由此层的厚度可不同。每个纤维层的厚度优选为每层2mm至10mm；更优选每个纤维层基本等量，而隔音层的厚度优选在纳米级别，优选10nm至100nm。如图2所示，根据本发明的涂层3还可例如通过喷涂在该基底层2的表面形成。

在根据本发明的声学元件1中，至少在板2的当其使用安装时保持在视线中的一面上涂敷根据本发明的多孔涂层3，所述多孔涂层3从上述的组合物制成。与棉板类似，涂层3的颜色可为白色，或根据声学元件1的位置环境，其可借助在其制造阶段添加的着色剂适应于涂料组合物。因此，基底板2的颜色未被规定。涂层3的表面可为基本平滑的，但涂层还可通过喷涂施用，因此表面结构可为不平坦的，与混凝土的喷补相似。

由这些层制成的声学元件1可通过例如胶合直接安装到待制成声学效果的空间的墙壁或天花板表面。不需要额外的框架或外壳。声学元件1还可从墙壁或天花板表面分别安装，其安装方法可影响由元件提供的吸音。声学元件1可作为所需尺寸的单个板使用或可并排安装数个使用以形成连续的声学表面。例如，与天花板分开安装并彼此相邻声学元件可形成在吊顶上或降低的天花板中。

制造板形声学元件1的方法可包括若干阶段，其中首先形成用于制造基底板2的任选地含有至少纤维的纤维纸浆。另一个替代方案是使用市售的板。相应的，涂料组合物通过将干物质混合物与水混合而形成，所述干物质混合物包含细粒天然纤维(如棉)、粘合剂和任选地矿物填料或泡沫塑料粒料或两者。由此形成的含水涂料组合物涂敷在根据本发明的基底板2或已知板的表面上，且干燥组合物以形成硬化的涂层3。

根据本发明的涂料组合物通过施加来铺展，例如通过利用辊或抹刀涂敷，优选通过喷涂。干燥之后，它形成牢固的涂层，其仍比石基涂层更柔韧和重量轻，且有效地吸音。

基底板2的密度范围为30kg/m³至100kg/m³，优选40kg/m³至80kg/m³，更优选约50kg/m³，且厚度最大为约50mm，优选15mm至50mm，最优选约30mm。相应的，涂层3的厚度范围为最大约70mm，优选最大约40mm，更优选5mm至35mm，最优选15mm至30mm。

根据本发明的基底板2可以下述方式制造。该基底板2的制造方法包含如下阶段，其中

-将含有基底纤维(如化学浆粕纤维)，和基底粘合剂(如热纤维)，木片磨木浆或碎塑料的基底组合物在基底上铺展为层；

-将由基底组合物形成的层加热到高于基底粘合剂的熔点，使得基底粘合剂熔融；

-将含有熔融的基底粘合剂的层压到所需的厚度；和

-当通过加压将所述层维持在所需厚度时，使温度下降到低于基底粘合剂的熔点，使得基底粘合剂再固化且将层粘合成连续的板2。

根据本发明的优选实施方案，将阻燃剂和防腐剂添加到上述的基底组合物。为了该目的，与上述有关涂料组合物相同的物质是合适的。该保护剂一个好的替代方案描述在说明书FI110869中。

根据本发明尤其优选的实施方案，根据上述的阶段制造声学元件1从而制造板2，且涂料组合物铺展到板2的表面上，同时板2仍然在升高的温度下，以利用用于熔融基底粘合剂的热来干燥涂料组合物。以这种方法，棉板的制造工艺中所用的加热能量可用在干燥中。这节省了能量从而进一步改善了根据本发明的制造方法和通过该方法生产的声学元件的经济方面。

当涂料组合物铺展在由此固化的板2或已知板的表面上时，和当需要涂层3的平滑表面时，涂料组合物可在干燥前抹平。当需要时，最终涂覆的元件1切割成所需尺寸的元件。

在制造根据本发明的元件1中，基底板2和涂层3的组成，它们的密度和层厚度优选地根据声学元件预定的声学性能选择。最重要的因素常为足够强的吸音。具有最佳吸收粉末的吸收结构由含纤维的或开孔材料产生。满足该限定的最常见的材料是纺织毡、矿物棉和开孔泡沫塑料。通过在根据本发明的薄板与背景建筑之间留下开放的空隙，还可在即使声音的最低范围处获得有效的吸收。这需要天花板表面上分离的支持系统和墙上适当的额外的结构。

在相当薄、多孔吸收结构的后面，还可制造功能类似空隙的中间结构，其本身不需要由含纤维的吸音材料组成。该中间结构包含通过喷涂或另一种方法获得的层与背景结构之间开放的“空气槽”或“空气管”。

中间结构可例如通过将其喷涂到背景结构的表面而制成。结构还可作为分离的板制造，由此基底板首选在生产线上制成，中间结构在其顶部制成，而实际的含纤维吸收层在表面制成。

该体系的优点包括中间结构材料实施方法和自由选择，借助表面结构改变吸收的机会，简单的实施方法，和制造相当强的中间层的可能。

例如与原位铺展声学涂层相比，根据本发明的方法提供如下优点：涂覆设备不需要拿去实际的安装地点，而是可在工厂条件下以受控的方式完成整个声学元件。

该发明不仅仅限于上述优选的实施方案，而是本发明可在权利要求的范围内自由地实施。

实施例

借助三种不同的方法研究根据本发明涂层的防火性(实施例1和2)，且说明了根据本发明的元件的声学性能(实施例3)。

实施例1-涂层在火中的反应

该实施例中研究的，根据本发明的涂层是纤维素基的且其由含聚乙烯粒料、羧甲基纤维素、硼砂和硼酸的混合物和常规的阻燃剂的组合物组成。这些配料、纤维素和聚乙烯基泡沫塑料粒料构成组合物干物质的主要部分，使得纤维素的比率为约60wt％而粒料的比率为约40wt％。

涂层在石膏基板上形成13mm的厚度，而喷涂在其顶部的涂层厚度范围为3mm至20mm(目标15mm)。

由此形成的元件在火中的反应根据EN标准13823：2002研究，由此获得表1的结果。

表1

质量	试验1	试验2	试验3	平均值
					FIGRA_0,2MJ(W/s)	42.7	37.6	40.7	40
FIGRA_0,4MJ(W/s)	42.7	34.2	34.4	37
					THR_600s(MJ)	3.2	3.1	2.6	3.0
LFS_样品边缘	无	无	无	无
					SMOGRA(m²/s²)	0.0	2.1	0.0	1
TSP_600s(m²)	45.9	54.2	45.2	48
					600s时的燃烧滴/颗粒	无	无	无	无

这些结果中，FIGA描述了火焰增长速率，THR_600s为试验的第一个600秒的总热量释放，SMOGRA为烟形成的速率，TSP_600s为试验的第一个600秒的总共形成的烟，和LFS为火焰横向扩展。

结果表明元件的消防安全是一级的。更精地确，其在火焰中的反应落入B级，其烟雾形成落入s1级，且其燃烧滴/颗粒的形成落入d0级。

实施例2-涂层的初始敏感性

该实施例中研究的，根据本发明的涂层是纤维素基的且其由含聚乙烯粒料、羧甲基纤维素、硼砂和硼酸的混合物和常规的阻燃剂的组合物制成。这些配料、纤维素和聚乙烯基泡沫塑料粒料构成组合物干物质的主要部分，使得纤维素的比率为约60wt％而粒料的比率为约40wt％。

涂层在石膏基板上形成13mm厚度，而喷涂在其顶部的涂层厚度范围为4mm至6mm(目标15mm)。

这些元件的初始敏感性根据EN ISO标准11925-2：2002测试，其中元件的表面经历火焰30秒，使滤纸放置在元件之下，通过这种方式可观察到燃烧颗粒的形成，由此获得表2的结果。

表2

样品	样品起火＊	滤纸起火	超过150mm的火焰体
				1↑	无	无	无
2↑	无	无	无
				3↑	无	无	无
4→	无	无	无
				5→	无	无	无
6→	无	无	无

＊燃烧超过3秒

实施例3-元件的声学性能

根据前面的实施例，从涂料组合物制备的涂层吸音系数(α_S)根据ISO标准354：2003测试，由此得到表3的结果，其进一步在图3中表明。

表3

频率，f[Hz]	α_S
		100	0.14
125	0.16
		160	0.22
200	0.30
		250	0.41
315	0.49
		400	0.64
500	0.76
		630	0.77
800	0.79
		1000	0.78
1250	0.77
		1600	0.79
2000	0.82
		2500	0.76
3150	0.73
		4000	0.75
5000	0.80

基于这些结果，元件的声学性能是极好的。

Claims

1.一种涂料组合物，其包含与水混合的含天然纤维的干物质混合物，其特征在于还包含泡沫塑料粒料。

2.根据权利要求1所述的涂料组合物，其特征在于所述纤维是植物纤维，如纤维素、亚麻、棉或大麻纤维，或者动物基纤维，如丝绸或羊毛基纤维，或者这些纤维的混合物，优选是植物纤维，最适合的是纤维素纤维。

3.根据权利要求1或2所述的涂料组合物，其特征在于所述泡沫塑料粒料以所述干物质混合物重量的20％至90％使用。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的涂料组合物，其特征在于所述泡沫塑料粒料的平均粒径为1mm至5mm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的涂料组合物，其特征在于至少部分所述泡沫塑料粒料由优选30wt％至80wt％，最适合地为50wt％的闭孔泡沫塑料形成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的涂料组合物，其特征在于还包含占其干物质质量10％至80％的矿物填料，优选矿物硅酸盐、硫酸盐或碳酸盐，最适合地为高岭土。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的涂料组合物，其特征在于还包含作为粘合剂的羧甲基纤维素、羟丙基纤维素或甲基纤维素或其衍生物，优选羧甲基纤维素。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的涂料组合物，其特征在于还包含阻燃剂和防腐剂，其选自硼基物质，如硼酸或硼砂或其混合物，氢氧化物，如铝或镁的氢氧化物或其混合物，或者吸收剂，如滑石或碳酸钙或其混合物，最优选硼酸或硼砂，特别是其混合物，所述阻燃剂和防腐剂最多占所述干物质重量8％至25％。

9.一种涂层(3)，其特征在于含有根据权利要求1至8中任一项所述的涂料组合物，其涂覆在基底上并干燥。

10.根据权利要求9所述的涂层(3)，其特征在于其厚度至多约70mm，优选15mm至30mm。

11.一种制造根据权利要求9或10所述的涂层(3)的方法，其包含如下阶段，其中包含天然纤维和粘合剂的干物质混合物混入水中以形成根据权利要求1至8中任一项所述的涂料组合物，其特征在于通过将所述涂料组合物铺展在任意基底的表面上，并干燥所述涂料组合物以形成硬化的涂层(3)。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于在混合待喷涂的涂料的同时将所述涂料组合物通过喷涂铺展在所述基底的所述表面上。

13.一种板形声学元件(1)，所述板形声学元件(1)包含基底板(2)，所述基底板(2)具有在其至少一面上形成的一层或更多层涂层(3)，其特征在于所述基底板(2)是纤维基的，并且所述涂层(3)是根据权利要求9或10所述的含纤维涂层(3)。

14.根据权利要求13所述的声学元件(1)，其特征在于所述基底板(2)的所述材料基于化学浆粕纤维，且优选地包含粘合剂，其更优选地由下列组成：木片磨木浆、碎塑料或热纤维，最适合地是热纤维，其特别是聚乙烯。

15.根据权利要求13或14所述的声学元件(1)，其特征在于所述基底板(2)由数个不同的层形成，其中在粘结的毡层之间形成了一个或更多个粘结的纤维层(其优选由木片磨木浆、碎塑料和热纤维组成)，一层或更多层隔音材料(优选作为塑料膜，最适合地作为纳米塑料膜)，和一个或更多个额外的纤维层，其优选由化学浆粕纤维形成。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的声学元件(1)，其特征在于所述基底板(2)和所述涂层(3)还包含阻燃剂和防腐剂，所述阻燃剂和防腐剂选自硼基物质，如硼酸或硼砂或其混合物，氢氧化物，如铝或镁的氢氧化物或其混合物，或吸收剂，如滑石或碳酸钙或其混合物，最适合为硼酸或硼砂，特别是其混合物，所述阻燃剂和防腐剂最多占干物质重量的8％至25％。

17.根据权利要求13至16中任一项所述的声学元件(1)，其特征在于所述基底板(2)的密度为30kg/m³至100kg/m³，优选40kg/m³至80kg/m³，最适合地为约50kg/m³。

18.根据权利要求13至17中任一项所述的声学元件(1)，其特征在于所述基底板(2)的厚度为15mm至50mm，优选约30mm。

19.根据权利要求13至18中任一项所述的声学元件(1)，其特征在于所述涂层(3)由根据权利要求11或12所述的方法形成。

20.一种制造板形声学元件(1)的方法，其包含如下阶段，其中将含天然纤维和泡沫塑料粒料的干物质混合物混入水中以形成根据权利要求1至8中任一项所述的涂料组合物，其特征在于通过将所述涂料组合物铺展到纤维基的基底板(2)的表面上然后干燥所述涂料组合物以形成根据权利要求9或10的硬化的涂层(3)。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于进行所述涂料组合物的所述铺展和硬化至少两次，优选2次至5次，以形成数层涂层。

22.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于根据如下阶段制造基底板(2)，其中

-将含基底纤维，如化学浆粕纤维，和基底粘合剂，如热纤维、木片磨木浆或碎塑料的基底组合物在基底上铺展为层；

-将由所述基底组合物形成的层加热到高于所述基底粘合剂的熔点，使所述基底粘合剂熔融；

-压制含有所述熔融的基底粘合剂的层到所需的厚度；和

-当通过加压将所述层维持在所需厚度时，使温度下降到低于所述基底粘合剂的熔点，使得所述基底粘合剂再固化且将所述层粘合成连续的板(2)。

23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其特征在于将所述涂料组合物铺展在所述基底板(2)的表面上，同时所述基底板仍在升高的温度下，以在干燥所述涂料组合物中利用用于所述基底粘合剂熔融的热。

24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法，其特征在于将所述基底板(2)压至密度为30kg/m³至100kg/m³，优选40kg/m³至80kg/m³，最适合地为约50kg/m³，且压至厚度为15mm至50mm，优选为约30mm。

25.根据权利要求20至24中任一项所述的方法，其特征在于通过将所述涂料组合物铺展在所述基底板(2)上至约70mm，优选15mm至30mm的最大厚度。

26.根据权利要求20至25中任一项所述的方法的用途，其调节根据权利要求13至19中任一项所述的声学元件(1)的所述吸音相对频率响应，以符合预定的频率响应。