CN108884677A - 防水污渍和抗下垂的声学建筑镶板 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了一种防污渍和抗下垂的声学天花板镶板，其包括由矿物纤维和纤维素纤维形成的多孔主体，该多孔主体具有与下表面相对的上表面和在上表面和下表面之间延伸的至少一个侧表面；施加到上表面的第一层，第一层包含吸湿性组分和疏水性组分；施加到下表面的第二层，第二层包含疏水性组分。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是2016年4月27日提交的美国专利申请No.15/140,266的PCT国际申请。上述申请的公开内容在此引入作为参考。
背景技术
建筑镶板(特别是透水天花板镶板)在暴露于水时往往会有污渍。水可以以液滴的形式接触建筑镶板，液滴源自位于天花板上方的空间中的管道和管网上的冷凝或泄漏。水可以滴到建筑镶板的背面并迁移到镶板的可见外观侧。可能发生污渍，因为水可以从它接触的表面带走污染物，并且通常是因为水滴通过建筑镶板迁移并从再生新闻纸或其他基于植物的纤维素材料中浸出单宁，以及从地砖组合物中使用的其他成分中浸出无机染色剂，而将这种染色剂带到镶板的前表面。
先前防止在建筑镶板中形成污渍的尝试包括在建筑镶板上添加背涂层。然而，这种先前的尝试仅提供暂时的抗污渍性，因为水仍然可以迁移通过建筑镶板的其他区域，导致需要在完全达到建筑镶板的预期寿命之前过早更换天花板镶板。这些先前的尝试也未能解决在暴露于一个或多个泄漏和/或冷凝的水之后，建筑镶板主体内下垂的实质风险。因此，需要一种改进的防污渍建筑镶板，其可以通过延长在暴露于水之后建筑镶板上污渍的形成，来延长建筑镶板的寿命，并且在暴露于水之后表现出优异的抗下垂性。
发明内容
本发明涉及一种声学天花板镶板，包括：多孔主体，其具有与下表面相对的上表面和在上表面和下表面之间延伸的至少一个侧表面；施加到上表面的第一层，该第一层包括吸湿性组分；和施加到下表面的第二层，该第二层包含第一疏水性组分。
本发明的其他实施例包括一种声学天花板镶板，其包括具有与下表面相对的上表面的多孔主体，该多孔主体包括防污渍材料，该防污渍材料包括涂有第一疏水性组分的纤维材料，其中第一疏水性组分的含量为基于防污渍材料的总重量计至少约1.5重量％。
本发明的其他实施例包括一种天花板系统，包括：天花板支撑格栅；由天花板支撑格栅支撑的至少一个天花板镶板，该天花板镶板具有与第二主表面相对的第一主表面，第二主表面朝上，第一主表面朝下；其中，天花板镶板被配置成：在大气压下，(1)允许气相的空气和水通过第一主表面和第二主表面之间的天花板镶板；(2)防止液相的水在重力作用下穿过天花板镶板从第二主表面流到第一主表面。
本发明的其他实施例包括一种制造声学天花板镶板的方法，包括：形成多孔主体，该多孔主体具有与下表面相对的上表面和在上表面和下表面之间延伸的侧表面；将第一涂层施加到上表面并将第二涂层施加到下表面；其中第一涂层包含吸湿性组分，第二涂层包含第一疏水性组分。
本发明的其他实施例包括一种制造声学天花板镶板的方法，包括：形成水、纤维、粘合剂和蜡的浆料；将浆料移动到多孔网上以形成湿态主体；在高温下干燥湿态主体，从而驱除水，形成干态主体；其中蜡的含量范围为基于干态主体的总重量的约1重量％至约4重量％。
根据下文提供的详细描述，本发明的其他应用领域将变得显而易见。应当理解，详细描述和具体实施例虽然表明了本发明的优选实施方案，但仅用于说明目的，并不意图限制本发明的范围。
附图的简要说明
从详细说明和附图中将更全面地理解本发明，其中：
图1是根据本发明的建筑镶板的顶部透视图；
图2是根据本发明的建筑镶板的剖视图，该剖视图沿图1中所示的II线；
图3是根据本发明另一个实施例的建筑镶板的顶部透视图；
图4是根据本发明的建筑镶板的剖视图，该剖视图沿图2中所示的IV线；
图5是根据本发明另一个实施例的建筑镶板的顶部透视图；
图6是根据本发明的建筑镶板的剖视图，该剖视图沿图5中所示的VI线；
图7是包括本发明的建筑镶板的天花板系统。
图8是根据本发明的建筑镶板的边缘的横截面特写图。
具体实施方式
以下对优选实施例的描述本质上仅是示例性的，决不是要限制本发明，其应用或用途。
如在全文中所使用的，范围用作描述该范围内的每个值的简写。可以选择范围内的任何值作为范围的端点。另外，本文引用的所有参考文献均通过引用整体并入本文。如果本公开中的定义与引用的参考文献中的定义发生冲突，则以本公开为准。
除非另有说明，否则本文和说明书中其他地方表述的所有百分比和量应理解为指重量百分比。给出的量基于材料的有效重量。
结合附图阅读根据本发明原理的说明性实施例的描述，附图被认为是整个书面描述的一部分。在本文公开的本发明实施方案的描述中，对方向或取向的任何提及仅仅是为了便于描述，而不是以任何方式限制本发明的范围。相对的术语，如“向下”、“向上”、“水平”、“垂直”、“上方”、“下方”、“上”、“下”、“顶部”、“底部”及其派生词(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等应当被解释为指代如所描述的或如所讨论的附图中所示的取向。这些相对的术语仅是为了便于描述，并不要求装置以特定方位构造或操作，除非明确指出。
诸如“附接”、“附加”、“连接”、“耦合”、“互连”等术语是指其中结构通过中间结构直接或间接地彼此固定或附接的关系，以及两者除非另有明确说明，否则可移动或刚性附接或关系。此外，通过参考示例性实施例说明了本发明的特征和益处。因此，本发明明确地不应限于这样的示例性实施例，其说明可单独存在或以其他特征组合存在的特征的一些可能的非限制性组合；本发明的范围由所附权利要求限定。
除非另有说明，否则本文和说明书中其他地方表述的所有百分比和量应理解为指重量百分比。给出的量基于材料的有效重量。根据本申请，术语“约”表示参考值的+/-5％。根据本申请，术语“基本上不含”是小于基于参考值的总和的约0.1重量％。
参照图1，本发明的建筑镶板100可包括与第二主表面112相对的第一主表面111。天花板镶板100还可包括侧表面113，侧表面113在第一主表面111和第二主表面112之间延伸，从而限定天花板镶板100的周边。
参照图7，本发明还可包括天花板系统1，天花板系统1包括安装在内部空间中的一个或多个建筑镶板100，由此内部空间包括全体空间3和有效室环境2。全体空间3为建筑物内的机械管线9(例如，HVAC、管道等)提供空间。有效空间2在建筑物的正常预期使用期间为建筑物居住者提供空间(例如，在办公楼中，有效空间将被包含计算机、灯等的办公室占用)。
在安装状态下，建筑镶板100可以通过一个或多个平行的支撑支柱5支撑在内部空间中。每个支撑支柱5可包括倒T形杆，其具有水平凸缘31和垂直腹板32。天花板系统1还可包括彼此基本平行的多个第一支柱和多个第二支柱，第二支柱基本垂直于第一支柱(未示出)。在一些实施例中，多个第二支柱与多个第一支柱相交以形成交叉的天花板支撑格栅6。全体空间3存在于天花板支撑格栅上方，有效室环境2存在于天花板支撑格栅6下方。
在安装状态下，建筑镶板100的第一主表面111面向有效室环境2，建筑镶板100的第二主表面112面向全体空间3。本发明的建筑镶板100具有优异的抗污渍性和抗下垂性，而不会牺牲建筑镶板100作为声学天花板砖所需的气流性能，如本文进一步讨论的。
本发明的天花板系统1可包括天花板支撑格栅6和由天花板支撑格栅支撑的至少一个建筑镶板100，建筑镶板100具有与第二主表面112相对的第一主表面111，第二主表面112朝上，第一主表面111朝下。建筑镶板100构造成：在大气压(1atm)下，(1)允许气相的空气和水通过第一主表面111和第二主表面112之间的天花板镶板100，以及(2)防止液相的水在重力作用下穿过建筑镶板100从第二主表面112流到第一主表面11。
术语“液相”是指在室温(约23℃)在大气压(1atm)下处于液相的水，称为“液态水”。术语“气相”是指在室温(约23℃)在大气压(1atm)下处于气相的空气或水，气相中的水可称为“水蒸气”。
现在参照图1和图2，本发明的建筑镶板100可具有从第一主表面111到第二主表面112测量的镶板厚度t0。镶板厚度t0可以在约12mm至约40mm的范围内(包括其间的所有值和子范围)。建筑镶板100可具有约30cm至约310cm的长度(包括其间的所有值和子范围)。建筑镶板100可以具有范围从大约10cm到大约125cm的宽度(包括其间的所有值和子范围)。
建筑镶板100可包括主体120，主体120具有与下表面121相对的上表面122和在上表面122和下表面121之间延伸的主体侧表面123，从而限定主体120的周边。主体120可具有从上表面122延伸到下表面121的主体厚度t1。主体厚度t1可以在约12mm至约40mm的范围内(包括其间的所有值和子范围)。
建筑镶板100的第一主表面111可包括主体120的下表面121。建筑镶板100的第二主表面112可包括主体120的上表面122。当建筑镶板100的第一主表面111包括主体120的下表面121，并且建筑镶板100的第二主表面112包括主体120的上表面122时，镶板厚度t0基本上等于主体厚度t1。
主体120可以是多孔的，从而允许气流通过上表面122和下表面121之间的主体120，如本文进一步讨论的。主体120可由粘合剂和纤维130组成。在一些实施例中，主体120还可包括填料和/或添加剂。可以用疏水性组分处理主体120，从而使主体120防污渍，如本文进一步讨论的。根据本发明，术语“疏水性”是指极难润湿并且能够在大气条件下排斥液态水的组合物。因此，如本文所用，术语“疏水性”是指与参考液体(即水)产生大于90°的接触角的表面。
使用液滴在固体基质表面上形成的接触角作为特定固体润湿能力的定量测量的概念也早已被很好地理解。润湿是当液体和固体两者结合在一起时，由分子间相互作用产生的液体与固体表面保持接触的能力。润湿程度(润湿性)由粘合力和内聚力之间的力平衡确定。如果水滴与基板表面的接触角大于90°，则通常认为它是疏水的。例如，存在液滴具有高接触角的材料(例如石蜡上的水)，其具有约107°的接触角。
粘合剂的非限制性实例可包括淀粉基聚合物、聚乙烯醇(PVOH)、胶乳、多糖聚合物、纤维素聚合物、蛋白质溶液聚合物、丙烯酸类聚合物、聚马来酸酐、环氧树脂，或其两种或更多种的组合。
粘合剂的含量可以是基于主体120的总干重的％的约1重量％至约25重量％(包括其间的所有值和子范围)。短语“干重”是指没有任何载体重量的参考组分的重量。因此，在计算干态组分的重量百分比时，计算应仅基于固体组分(例如，粘合剂、填料、疏水性组分、纤维等)，并应排除任何量的残留载体(例如，可能仍然存在于湿态的水，VOC溶剂)，这将在本文中进一步讨论。根据本发明，与术语“湿态”相比，短语“干态”也可用于表示基本上不含载体的组分，“湿态”是指仍含有各种量的载体，如本文进一步讨论的。
填料的非限制性实例可包括碳酸钙粉末，其包括石灰石、二氧化钛、沙子、硫酸钡、粘土、云母、白云石、二氧化硅、滑石、珍珠岩、聚合物、石膏、硅灰石、膨胀珍珠岩、方解石、三水合铝、颜料、氧化锌或硫酸锌。填料的含量可以是基于主体120的总干重的约25重量％至约99重量％(包括其间的所有值和子范围)。
添加剂的非限制性实例包括消泡剂、润湿剂、杀生物剂、分散剂、阻燃剂等。添加剂的含量可以是基于主体120的总干重的约0.01重量％至约30重量％(包括其间的所有值和子范围)。
纤维130可以是有机纤维、无机纤维或其混合物。无机纤维矿棉(也称为矿渣棉)、岩棉、石棉和玻璃纤维的非限制性实例。有机纤维的非限制性实例包括玻璃纤维、纤维素纤维(诸如纸纤维(如报纸)、大麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维、木纤维或其他天然纤维)、聚合物纤维(包括聚酯、聚乙烯、芳族聚酰胺，即芳族聚酰胺和/或聚丙烯)、蛋白质纤维(例如，绵羊毛)及其组合。取决于具体类型的材料，纤维130可以是亲水的(例如纤维素纤维)或疏水的(例如玻璃纤维、矿棉、岩棉、石棉)。纤维的含量可以是基于主体120的总干重的约5重量％至约99重量％(包括其间的所有值和子范围)。
疏水性组分的非限制性实例包括蜡、硅氧烷、含氟添加剂及其组合，如本文进一步讨论的。
蜡的数均分子量可以为约100至约10000(包括其间的所有值和子范围)。蜡的熔点(Tm)可以为约0℃至约150℃(包括其间的所有值和子范围)。在一个优选的实施方案中，蜡的熔点可以为约8℃至约137℃(包括其间的所有值和子范围)。加热至约260℃的温度时，蜡可以表现出重量损失小于20重量％。在一个优选的实施方案中，加热至约260℃的温度时，蜡的重量损失可小于12重量％。
蜡的非限制性实例包括石蜡(即石油衍生的蜡)、聚烯烃蜡，以及天然存在的蜡及其共混物。聚烯烃蜡的非限制性实例包括高密度聚乙烯(“HDPE”)蜡、聚丙烯蜡、聚丁烯蜡、聚甲基庚烯蜡及其组合。天然存在的蜡可包括植物蜡、动物蜡及其组合。动物蜡的非限制性实例包括蜂蜡、牛脂蜡、羊毛脂蜡、基于动物蜡的蜡，及其组合。植物蜡的非限制性实例包括大豆基蜡、巴西棕榈蜡、桉树蜡、棕榈蜡、小烛树蜡及其组合。
疏水性组分可以作为水基乳液施用。乳液可以是阴离子的或非离子的。乳液可具有基于乳液的约20重量％至约60重量％的固体含量(即，疏水性组分中的蜡的量)(包括其间的所有值和子范围)。
蜡的含量可以是基于主体120的总干重的约1.0重量％至约8重量％(包括其间的所有百分比和子范围)。在优选的实施方案中，蜡的含量为基于主体120的干重的至少1.5重量％。在甚至更优选的实施方案中，蜡的含量为基于主体120的干重的约2.0重量％至约4.0重量％(包括其间的所有百分比和子范围)。
硅酮可选自硅烷、硅氧烷及其共混物。硅氧烷的非限制性实例包括二甲基硅氧烷、倍半硅氧烷、氨基乙基氨基丙基倍半硅氧烷、八甲基环四硅氧烷，及其组合。在一些实施方案中，硅氧烷可以是羟基封端的。
硅烷的非限制性实例包括具有氢和硅原子的饱和化合物，并且仅通过单键键合。每个硅原子具有4个键(Si-R或Si-Si键)，其中R可以是氢(H)，或C1-C10烷基，包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基等。每个R基团与硅原子(H-Si键)连接。一系列连接的硅原子被称为硅骨架或硅链节。硅原子的数量用于定义硅烷(例如，Si2-硅烷)的尺寸。甲硅烷基是官能团或侧链，其与硅烷一样仅由单键键合的硅和氢原子组成，例如甲硅烷基(-SiH3)或二硅烷基。可能最简单的硅烷(母体分子)是硅烷SiH4。
本文使用的硅烷可以是下式的有机官能硅烷：
Y-R-Si-(R′)m(-OR2)3-III
其中Y是羟基或伯或仲氨基，R1和R2是相同或不同的、单价的、可选取代的烃基，其包含1至12个碳原子并且可以被杂原子中断。本文可操作的硅烷说明性地包括芳族硅烷或烷基硅烷。烷基硅烷可包括直链烷基硅烷(诸如甲基硅烷)、氟化烷基硅烷、二烷基硅烷、支链和环烷基硅烷等。硅烷的非限制性实例是辛基三乙氧基硅烷。
硅氧烷的非限制性实例可包括硅油，例如无环和/或环二甲基硅油，包括但不限于二甲基硅氧烷、六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、八甲基环四硅氧烷及其组合。
硅酮可以是硅烷和硅氧烷的水基乳液共混物，例如市售的来自Dow的IE-6682、来自Dow的IE-6692和来自Dow的EE-6694。
含氟添加剂可包括用二甲基乙醇胺(DMEA)或含氟表面活性剂中和的碳氟化合物改性的聚丙烯酸酯。含氟表面活性剂可以是非离子的或阴离子的。根据本发明的含氟表面活性剂的阴离子部分选自硫酸根、磺酸根、磷酸根或羧酸根部分。根据一些实施方案，本发明的含氟表面活性剂可具有下式中的至少一种：
式I：(RfAO)S(O)2(O-M+)
式II：(RfAO)P(O)(O-M+)2
式III：(RfAO)2P(O)(O-M+)
式IV：(RfAO)C(O)(O-M+)
其中Rf是C1-C16直链或支链全氟烷基，其可任选地被一个、两个或三个醚氧原子间隔。
A选自：(CH2CF2)m(CH2)n；(CH2)oSO2N(CH3)(CH2)p；0(CF2)q(CH2)r；或OCHFCF2OE；
m是0到4；
n，o，p和r各自独立地为2至20；
q是2；
E是任选被氧、硫或氮原子间隔的C2-C20直链或支链烷基；环烷基或C6-C10芳基；
M是第I族金属或铵阳离子(NHX(R2)y)+，其中R2是C1-C4烷基；x是1到4；y是0到3；而x+y是4。
在一个优选实施例中，主体120是防污渍的并且由纤维130和粘合剂形成，其中主体120已经用蜡作为疏水性组分处理，从而使主体120防污渍，如本文进一步讨论的。蜡的含量范围为基于主体120的总干重的约1.5重量％至约4重量％。在优选的实施方案中，蜡的含量为基于主体120的干重的至少1.5重量％。
处于干态的主体120的密度范围为约40kg/m3至约250kg/m3(包括其间的所有整数和子范围)。在一个优选的实施方案中，所述主体可具有约40kg/m3至约190kg/m3的密度(包括其间的所有值和子范围)。
使主体120防污渍提供具有疏水性水平的建筑镶板100，其防止引起污渍的液态水在大气条件下被吸收到建筑镶板100中。具体地，在安装状态下(如图7所示)位于建筑镶板100上方的液态水泄漏(例如，从机械管线9泄漏的液态水)将在大气条件下不会穿透建筑镶板100并从建筑镶板100的第二主表面112穿过流到第一主表面111。而是，本发明的建筑镶板100排斥泄漏的液态水并迫使其保留在建筑镶板100的第二主表面112、第一主表面111和侧表面113的外部，从而防止在建筑镶板100上吸收和产生污渍。对于由未处理的主体形成的建筑镶板(即，不用疏水性组分处理)，液态水将被吸收并在未处理的建筑镶板的至少一个外表面上形成可见的污渍。
防液态水性的附加益处在于，本发明的建筑镶板100可以用作对下方的有效室环境2的有限保护屏障。具体地，通过防止液态水穿过建筑镶板100，将保护位于建筑镶板100正下方的物体免受垂直偏移的液态水泄漏。例如，当建筑镶板100在泄露处和物体之间垂直定位时，建筑镶板100可以临时保护位于有效室环境2中并且在全体空间3中的泄漏处下方的物体(例如，计算机)免受水损坏。
本发明的另一个益处是防污渍主体120是多孔的(也称为“多孔主体”)。虽然多孔主体120可以成功地排斥液态水渗透并穿过建筑镶板100，但是多孔主体120仍然可以允许空气和水蒸气在上表面122和下表面121之间流动。主体120可以是足够多孔的，以允许足够的气流通过主体120(在大气条件下)，以使建筑镶板100用作声学天花板镶板，这需要与降噪和声音衰减特性相关的特性，如进一步讨论的。
具体地，本发明的主体120可具有约60％至约98％的孔隙率(包括其间的所有值和子范围)。在优选实施例中，主体120的孔隙率在约75％至95％的范围内(包括其间的所有值和子范围)。根据本发明，孔隙率指的是以下：
％孔隙率＝[V总-(V粘合剂+VF+VHC+V填料)]/V总
其中V总是指由上表面122、下表面121和主体侧表面123限定的主体120的总体积。V粘合剂是指主体120中的粘合剂占据的总体积。VF指的是主体120中的纤维130占据的总体积。V填料是指在主体120中填料占据的总体积。VHC是指在主体120中疏水性组分占据的总体积。因此，％孔隙率表示主体120内的自由体积的量。
包括多孔主体120的本发明的建筑镶板100可以展现出足够的气流，以使建筑镶板100具有减少房间中反射声音量的能力。室内反射声音量的减少由美国测试和材料协会(ASTM)测试方法C423中描述的降噪系数(NRC)等级表示。该等级是四个1/3倍频带(250,500,1000和2000Hz)处的吸声系数的平均值，其中，例如，具有0.90的NRC的系统具有理想吸收剂的约90％的吸收能力。较高的NRC值表示该材料提供更好的吸声和减少声音反射。
本发明的建筑镶板100具有至少约0.5的NRC。在优选实施例中，本发明的建筑镶板100可具有范围从约0.60到约0.99的NRC(包括其间的所有值和子范围)。
除了减少单个室环境中的反射声音的量之外，本发明的建筑镶板100还应该能够表现出优异的声音衰减，这是对有效室环境2和全体空间3之间的声音减少的度量。ASTM已经开发了测试方法E1414，以标准化共享全体空间3的室环境3之间的空气声衰减的测量。从该测量标准得出的评级称为天花板衰减等级(CAC)。具有较高CAC值的天花板材料和系统具有更大的减少通过全体空间3的声音传输的能力，即声音衰减功能。
本发明的建筑镶板100的CAC值可以为30或更高，优选为35或更高。
现在参考图3和4，根据本发明的另一个实施例示出了建筑镶板200。除了如下所述之外，建筑镶板200类似于建筑镶板100。上面对建筑镶板100的描述通常适用于下面描述的建筑镶板200，除了下面具体指出的不同之处。除了将使用200系列数字之外，与建筑镶板100一样，建筑镶板200将使用类似的编号方案。
建筑镶板200可包括与第二主表面212相对的第一主表面211。建筑镶板200还可包括侧表面213，侧表面213在第一主表面211和第二主表面212之间延伸，从而限定天花板镶板200的周边。建筑镶板200可以具有从第一主表面211延伸到第二主表面212的镶板厚度t0。镶板厚度t0可以在约12mm至约40mm的范围内(包括其间的所有值和子范围)。
建筑镶板200可包括主体220，主体220具有与下表面221相对的上表面222和在上表面222和下表面221之间延伸的主体侧表面223，从而限定主体220的周边。主体220可具有从上表面222延伸到下表面221的主体厚度t1。主体厚度t1可以在约12mm至约40mm的范围内(包括其间的所有值和子范围)。
主体220是多孔结构，允许气流通过上表面222和下表面221之间的主体220，如本文进一步讨论的。主体220可以由粘合剂和纤维230组成。在一些实施例中，主体220还可包括填料和/或添加剂。
建筑镶板200还可包括施加到主体220的上表面222的第一层250。第一层250可以具有与上表面252相对的下表面251。第一层250可以紧邻主体220的上表面222，使得第一层250的下表面251接触主体220的上表面222。
第一层250可包括粘合剂。粘合剂的非限制性实例可包括聚氨酯粘合剂、聚酯粘合剂、环氧基粘合剂(即固化的环氧树脂)、聚乙烯醇(PVOH)、胶乳，以及它们中两种或更多种的组合。粘合剂的含量可以是基于第一层250的总重量的约1重量％至约25重量％(包括其间的所有值和子范围)。
第一层250可包括填料。填料的非限制性实例可包括碳酸钙粉末，其包括石灰石、二氧化钛、沙子、硫酸钡、粘土、云母、白云石、二氧化硅、滑石、珍珠岩、聚合物、石膏、硅灰石、膨胀珍珠岩、方解石、三水合铝、颜料、氧化锌或硫酸锌。填料的含量可以是基于第一层250的总干重的约25重量％至约99重量％(包括其间的所有值和子范围)。
第一层250可以包括一个或多个子层。第一层250可包括第一子层270，第一子层270具有与下表面271相对的上表面272。第一层250可以包括第二子层280，第二子层280具有与下表面281相对的上表面282。
第一子层270可以与第二子层280相邻并位于第二子层280的顶上，并且第二子层280可以与主体220相邻并位于主体220的顶上。具体地，第二子层280的下表面281可以接触主体220的上表面222。第二子层280的上表面282可以接触第一子层270的下表面271。
在一些实施例中，第一层250还可包括第三子层(或附加子层)，其位于第二子层280的下表面281与主体220的上表面222之间(未示出)。
第一子层270的上表面272可以形成建筑镶板200的最顶部表面。换句话说，建筑镶板200的第二主表面212可以包括第一子层270的上表面272。
第一子层270可包括吸湿性组分。在一些实施例中，第一子层270可以进一步包括疏水性组分(如前所述)。吸湿性组分和疏水性组分的组合有助于提供不仅抗下垂(由于吸湿性组分)而且还具有防污渍性(由于疏水性组分)的建筑镶板200。第一子层270还可包含粘合剂、填料和/或添加剂(如前所述)。
吸湿性组分的含量可以是基于干态下的第一子层270的总重量的约5重量％至约50重量％(包括其间的所有值和子范围)。根据本发明，术语“吸湿性”
是指能够在大气条件下吸收和保持来自周围环境的水蒸气的组合物。根据本发明，术语“吸湿性”还表示当暴露于水蒸气时表现出一定程度的膨胀的组合物。因此，包含吸湿性组分的层可用于增加对建筑镶板200的抗下垂性，因为当暴露于水蒸气时由吸湿膨胀产生的膨胀力抵抗由重力引起的额外水蒸气重量所产生的压缩力(否则会导致建筑镶板下垂)。当天花板镶板暴露于来自周围环境的高湿度水平时，通过吸湿膨胀来抵抗压缩力对于防止天花板镶板中的下垂是有用的，如本文进一步讨论的。
吸湿性组分的非限制性实例包括至少一种多羧基聚合物和一种多元醇的反应产物。多羧基聚合物的非限制性实例包括聚丙烯酸、聚丙烯酸铵盐、聚苯乙烯马来酸、聚苯乙烯马来酸铵盐、聚苯乙烯马来酸酐及其组合。多元醇的非限制性实例包括二乙醇胺、三乙醇胺、甘油、葡萄糖、蔗糖、果糖、山梨糖醇、聚乙烯醇、季戊四醇及其组合。
所得的吸湿性组分包含多羧基聚合物的聚合物链，其通过在多羧基聚合物上存在的游离羧酸基团(COOH)和多元醇上存在的游离羟基(OH)之间形成的酯键交联。另外，在交联后，所得的吸湿性组分仍包含多个游离羧酸基团、羟基或其组合中的至少一种。对于基于包含铵盐的多羧基聚合物的吸湿性聚合物，所得的吸湿性组分可进一步包含酰胺基团。存在羟基、羧酸和酰胺基中的至少一种，从而为吸湿性组分提供吸湿性。
疏水性组分的含量可以是基于干态下的第一子层270的总重量的约0.1重量％至约10重量％(包括其间的所有值和子范围)。粘合剂的含量可以是基于第一子层270的总干态重量的约1重量％至约50重量％(包括其间的所有值和子范围)。填料的含量可以是基于第一子层270的总干态重量的约50重量％至约99重量％(包括其间的所有值和子范围)。添加剂的含量可以是基于第一子层270的总干态重量的约0.02重量％至约5重量％(包括其间的所有值和子范围)。
在干态下，第一子层270的含量范围可以是约50g/m2至约250g/m2(包括其间的所有值和子范围)。第一子层270可以是连续的。
第二子层280可包括疏水性组分。第二子层280还可包含粘合剂。在一些实施例中，第二子层280还可包括填料和/或添加剂。
疏水性组分的含量可以是基于第二子层280的总干态重量的约0.1重量％至约10重量％(包括其间的所有值和子范围)。粘合剂的含量可以是基于第二子层280的总干态重量的约1重量％至约50重量％(包括其间的所有值和子范围)。填料的含量可以是基于第二子层280的总干态重量的约50重量％至约99重量％(包括其间的所有值和子范围)。添加剂的含量可以是基于第二子层280的总干态重量的约0.02重量％至约5重量％(包括其间的所有值和子范围)。
在干态下，第二子层280的含量可以是约50g/m2至约250g/m2(包括其间的所有值和子范围)。第二子层280可以是不连续的。
建筑镶板200可包括施加到主体220的下表面221的第二层260。第二层260可以具有与上表面262相对的下表面261。第二层260可以紧邻主体220的下表面221，使得第二层260的上表面262接触主体220的下表面221。
第二层260可包括粘合剂。粘合剂的非限制性实例可包括聚氨酯粘合剂、聚酯粘合剂、环氧基粘合剂(即固化的环氧树脂)、聚乙烯醇(PVOH)、胶乳，以及它们中两种或更多种的组合。在第二子层260中的粘合剂的含量可以是基于第二层260的总重量的约1重量％至约25重量％(包括其间的所有值和子范围)。
第二层260可包括填料。填料的非限制性实例可包括碳酸钙粉末，其包括石灰石、二氧化钛、沙子、硫酸钡、粘土、云母、白云石、二氧化硅、滑石、珍珠岩、聚合物、石膏、硅灰石、膨胀珍珠岩、方解石、三水合铝、颜料、氧化锌或硫酸锌。填料的含量可以是基于第二层260的总干重的约25重量％至约99重量％(包括其间的所有值和子范围)。第二层260可进一步包含疏水性组分。第二层260可包括一个或多个子层(未示出)。
第二层260的下表面261可以形成建筑镶板200的最下表面。换句话说，建筑镶板200的第一主表面211可以包括第二层260的下表面261。在干态下，第二层260的含量范围可以是约50g/m2至约250g/m2(包括其间的所有值和子范围)。第二层260可以是不连续的。
第二层260可包含疏水性组分。第二层260还可包含粘合剂。在一些实施例中，第二层260还可包括填料和/或添加剂。疏水性组分的含量可以是基于第二层260的总干态重量的约0.1重量％至约10重量％(包括其间的所有值和子范围)。粘合剂的含量可以是基于第二层260的总干态重量的约1重量％至约50重量％(包括其间的所有值和子范围)。填料的含量可以是基于第二层260的总干态重量的约50重量％至约99重量％(包括其间的所有值和子范围)。添加剂的含量可以是基于第二层260的总干态重量的约0.02重量％至约5重量％(包括其间的所有值和子范围)。
在一些实施例中，当第一子层270包括吸湿性组分和疏水性组分两者时，可以省略第二子层280或者第二子层可以基本上不含疏水性组分，或者，在一些实施方案中，第二子层可以完全从建筑镶板200中省略。在这样的实施方案中，第二子层可包含环氧基粘合剂。
建筑镶板200还可包括一个或多个侧层290，其紧邻主体220的一个或多个侧表面213定位。侧层290可包括与外表面292相对的内表面291。内表面291可以紧邻主体220的侧表面213定位。侧层290的外表面292可以形成建筑镶板200的最外表面。换句话说，建筑镶板200的侧表面213可以包括侧层290的外表面292。
侧层290可包括粘合剂。粘合剂的非限制性实例可包括聚氨酯粘合剂、聚酯粘合剂、环氧基粘合剂(即固化的环氧树脂)、聚乙烯醇(PVOH)、胶乳，以及它们中两种或更多种的组合。侧层290中的粘合剂的含量可以是基于侧层290的总重量的约1重量％的量至约25重量％(包括其间的所有值和子范围)。
侧层290可包括填料。填料的非限制性实例可包括碳酸钙粉末，其包括石灰石、二氧化钛、沙子、硫酸钡、粘土、云母、白云石、二氧化硅、滑石、珍珠岩、聚合物、石膏、硅灰石、膨胀珍珠岩、方解石、三水合铝、颜料、氧化锌或硫酸锌。填料的含量可以是基于侧层290的总干重的约25重量％至约99重量％(包括其间的所有值和子范围)。
在优选实施例中，侧层290被施加到主体220的每个侧表面213上，从而包封主体220的整个周边。在这样的优选实施例中，侧层290与第一层250和第二层260组合在一起，完全包封主体220以形成建筑镶板200。侧层290在第一重叠点202处与第一层250相遇，由此第一层250和侧层290密封存在于主体220的侧表面213和上表面222的交叉处的边缘。侧层290在第二重叠点201处与第二层260相遇，由此第二层260和侧层290密封存在于主体220的侧表面213和下表面221的交叉处的边缘。
侧层290可包含疏水性组分。疏水性组分的含量可以以基于侧层290的总干态重量的约0.1重量％至约10重量％(包括其间的所有值和子范围)。于建筑镶板200上的每个侧层290的含量范围可以是约10g/线性米至约50g/线性米(包括其间的所有值和子范围)。侧层290可以是连续的。
根据本发明，建筑镶板200可以具有第一层250和第二层260(以及侧层290)，而基本上不会降低建筑镶板200的期望的NRC性能。具体地，主体220可以呈现在下表面221和上表面222之间测量的第一NRC值。另外，当第二层260应用于主体220时，建筑镶板将表现出第二NRC性能，该第二NRC性能是第一NRC值的至少90％，其中NRC值是从第二层的下表面261到主体220的上表面222测量的。尽管不是通过第一层250测量第二NRC值，但是主体220和第二层260仍然表现出足够的气流用于整个建筑镶板200，以在有效室环境2中提供必要的降噪。
此外，在主体220的上表面222顶上添加第一层250进一步增强了建筑镶板200的整体CAC性能(如在建筑镶板200的第一主表面211和第二主表面212之间测量的)。具体地，主体200可以呈现第一CAC值(如在主体220的下表面221和上表面222之间测量的)，并且建筑镶板200将呈现第二CAC值(如在建筑镶板200的第一主表面211和第二主表面212之间测量的)。第二CAC值将大于第一CAC值。
参考图5和6，根据本发明的另一个实施例示出了建筑镶板300。除了如下所述之外，建筑镶板300类似于建筑镶板100和200。上面对建筑镶板100和200的描述通常适用于下面描述的建筑镶板300，除了下面具体指出的不同之处。除了将使用300系列数字之外，如同建筑镶板100和200，建筑镶板300将使用类似的编号方案。
建筑镶板300可包括与第二主表面312相对的第一主表面311。建筑镶板300还可包括侧表面313，侧表面313在第一主表面311和第二主表面312之间延伸，从而限定天花板镶板300的周边。建筑镶板300可以具有从第一主表面311延伸到第二主表面312的镶板厚度t0。镶板厚度t0可以在约12mm至约40mm的范围内(包括其间的所有值和子范围)。
建筑镶板300可包括主体320，主体320具有与下表面321相对的上表面322和在上表面322和下表面321之间延伸的主体侧表面323，从而限定主体320的周边。主体320可具有从上表面322延伸到下表面321的主体厚度t1。主体厚度t1可以在约12mm至约40mm的范围内(包括其间的所有值和子范围)。
主体320可由粘合剂和纤维330组成。可以用疏水性组分处理主体320，从而使主体320防污渍。主体320是多孔的，从而允许气流在上表面322和下表面321之间通过主体320，如本文进一步讨论的。在一些实施例中，主体320还可包括填料。疏水性组分的含量可以是基于主体320的总干重的约1.5重量％至约4重量％。
建筑镶板300可包括第一层350，第一层350具有与上表面352相对的下表面351。第一层350可以紧邻主体320的上表面322。第一层350可以直接施加到主体320的上表面322，使得第一层350的下表面351接触主体320的上表面322。第一层350还可包含粘合剂、填料和/或添加剂。第一层350可包含吸湿组合物。在一些实施方案中，第一层350可进一步包含疏水性组分。
在一些实施例中，第一层350可包括吸湿性组分和疏水性组分。在其他实施方案中，当第一层350基本上不含疏水性组分时，第一层350也基本上不含吸湿性组分。
吸湿性组分的含量可以是基于干态下的第一层350的总重量的约5重量％至约50重量％(包括其间的所有值和子范围)。疏水性组分的含量可以是基于干态下的第一层350的总重量的约0.1重量％约10重量％(包括其间的所有值和子范围)。粘合剂的含量可以是基于第一层350的总干态重量的约1重量％至约50重量％(包括其间的所有值和子范围)。填料的含量可以是基于第一层350的总干态重量的约50重量％至约99重量％(包括其间的所有值和子范围)。添加剂的含量可以为基于第一层350的总干态重量的约0.02重量％至约5重量％(包括其间的所有值和子范围)。
存在于建筑镶板300上的干态第一层350的量可以在约50g/m2至约250g/m2的范围内(包括其间的所有值和子范围)。第一层350可以是连续的。
建筑镶板300可包括第二层360，第二层360具有与上表面362相对的下表面361。第二层360可以紧邻主体320的下表面321。第二层360可以直接施加到主体320的下表面321，使得第二层360的上表面362接触主体320的下表面321。
第二层360可包含疏水性组分。第二层360还可包含粘合剂、填料和/或添加剂。疏水性组分的含量可以是基于第二层360的总干态重量的约0.1重量％至约10重量％(包括其间的所有值和子范围)。粘合剂的含量可以是基于第二层360的总干态重量的约1重量％至约50重量％(包括其间的所有值和子范围)。填料的含量可以是基于第二层360的总干态重量的约50重量％至约99重量％(包括其间的所有值和子范围)。添加剂的含量可以为基于第二层360的总干态重量的约0.02重量％至约5重量％(包括其间的所有值和子范围)。在一些实施例中，第二层360可以基本上不含疏水性组分。
于建筑镶板300的下表面361上的第二层360的含量可以是约50g/m2至约250g/m2(包括其间的所有值和子范围)。第二层360可以是不连续的。
第一层350的上表面352可以形成建筑镶板300的最顶部表面。换句话说，建筑镶板300的第二主表面312可包括第一层250的上表面272。第二层360的下表面261可以形成建筑镶板300的最下表面。换句话说，建筑镶板300的第一主表面311可以包括第二层260的下表面262。另外，建筑镶板300的侧表面313可以包括主体320的主体侧表面323，使得防污纤维材料340暴露在建筑镶板300的侧表面313上。
根据本发明，主体120,220,320可以根据标准湿法成网工艺形成，该工艺使用含水介质(例如液态水)将主体组分输送并形成所需结构。基本过程包括首先将各种主体成分(例如，纤维、粘合剂、填料等)混合到含水浆料中(即，湿态)，将浆料输送到头箱形成站，并在移动的多孔金属丝网上方分配浆料形成具有所需尺寸和厚度的均匀垫。除去水，然后将垫干燥(即干态)。可以通过切割、冲压、涂覆和/或层压对砖表面加工而将干燥的垫加工形成主体。
根据主体120,320是防污渍的实施方案，在湿法成网工艺中将蜡添加到纤维130,330和粘合剂中。具体地，蜡(可以是乳液形式)可以在水性介质中加入纤维130,330和粘合剂中以形成纤维浆料。可以将其它组分添加到纤维浆料中，并且在搅拌纤维浆料一段时间之后，可以进一步处理纤维浆料，从而完成湿法成网工艺。处于湿态的主体120,320可以在约60℃至约300℃的高温下加热(包括其间的所有值和子范围)以将主体120,320从湿态干燥到干态，还可以具有使蜡更均匀地分布在整个主体120,320中的附加益处，从而增强防污渍主体120,320的防液态水性。具体地，湿态的主体120,320的干燥温度可以达到的温度大于用于处理主体120,320以变成防污渍的疏水性组分(即蜡)的熔化温度。这种温度关系将有助于将疏水性组分均匀地分布在整个主体120,320中，从而防止液态水通过主体，同时允许空气和水蒸气在大气条件下通过主体120,320。
在制造本发明的主体200,300之后，第一层250,350、第二层260,360和可选的侧层290可以施加于主体200,300。具体地，各种层可以在湿态下通过喷涂、辊涂、浸涂和它们的组合单独施加，然后在约60℃至约300℃的温度(包括其间的所有值和子范围)下干燥。
实施例
以下实验使用以下疏水性组分:
疏水剂A：非离子硅烷-硅氧烷，包含三乙氧基(辛基)硅烷、八甲基环四硅氧烷和二甲基硅氧烷；
疏水剂B：包含部分氟化醇的氟表面活性剂；和
疏水剂C：蜡乳液，包含(1)石蜡和(2)植物蜡(巴西棕榈蜡)的混合物。
疏水剂D：包含聚烯烃的蜡乳液。
实验1
以下实验测量声学建筑镶板中的抗污渍性，所述声学建筑镶板包括由包含矿物纤维和再循环纤维素纤维的混合物的纤维形成的防污渍主体。通过将纤维、粘合剂、填料和疏水性组分与水混合在一起以形成浆料，然后将其搅拌一段时间，然后通过湿法成网工艺形成主体来制备根据本发明的两个主体。然后将主体在约204℃的温度下干燥。
第一发明主体具有基于主体总干重的疏水性组分的1重量％。第二发明主体具有基于主体总干重的疏水性组分的2重量％。该疏水性组分包含疏水性组分D，在本文中进一步讨论。
然后将疏水性组分处理过的主体浸没在市政供水中24小时，之后分析每个测试样品的主体中的水渗透和污渍形成。除了不添加疏水性组分外，通过相同的方法形成第一对比主体(即比较例1)。通过相同的方法形成第二和第三对比主体(除了只有基于干燥主体的总重量的疏水性组分的0.25重量％和0.5重量％，即分别为比较例2和3)。对比主体进行相同的24小时浸没试验。结果如下表1所示。
表1
上标“A”是指商业上可接受的产品,其可以完全没有污渍和液体通过或者轻微变色和/或轻微的液体通过(仍然满足商业上可接受的建筑镶板标准)。上标“B”是指作为建筑镶板的商业上不可接受的产品。
包含至少1重量％的主体的蜡处理不仅提供商业上可接受的在24小时浸水之后的防污渍性，而且主体还表现出对通过主体的液态水的防水性。
实验2
在实验1的水浸试验之前，测量实施例2vs.比较例的建筑镶板的NRC值。NRC测试的结果在下面的表2中提供。
表2
| 比较例1 | 实施例2 | |
| NRC | 0.61 | 0.60 |
| ％变化率 | - | <1.8％ |
如表1所示，对主体的蜡处理不仅对所得建筑镶板的NRC性能的影响可忽略不计(NRC性能降低小于2％)，从而使得除了优异的抗污渍性之外，建筑镶板可以继续有效地作为声学天花板镶板进行操作。
实验3
以下实验测量声学建筑镶板中的抗污渍性，所述声学建筑镶板包括具有第一层，第二层和侧表面层的包封主体。该主体由包含矿物纤维和再生纤维素纤维的混合物的纤维形成。与实施例1和2的建筑镶板不同，用于形成实施例3的建筑镶板的主体未用疏水性组分处理。
在主体的上表面施加第一涂料组合物，其包含湿态的环氧树脂粘合剂和填料(即，水含量为固体含量的50重量％)。干燥第一涂层以形成不连续的第一子层(即干态)。
随后，在第一子层的上表面施加处于湿态(即，水含量为固体含量的50重量％)的第二涂料组合物，其包含粘合剂、填料、疏水性组分(疏水剂C)和包含聚丙烯酸和多元醇的混合物的吸湿性组分。干燥第二涂层以形成连续的第二子层。疏水剂C在第二子层中的含量为基于第二子层的总干重(即干态)的约6.5重量％。吸湿性组分在第二子层中的含量为基于第二子层的总干重(即干态)的约15重量％。第二子层位于第一子层的顶上。第一子层和第二子层一起形成第一层。
在主体的下表面上施加湿态(即，固体含量为约50重量％的水)的第三涂料组合物包含粘合剂、疏水性组分(疏水剂A)和填料。干燥第三涂层以形成不连续的第二层(即干态)。第二层包含基于第二层的总干重(即干态)的约5重量％的疏水性组分A。
在主体的侧表面上施加湿态的第四涂料组合物(即固体含量为60重量％的水)，第四涂料组合物包含粘合剂、疏水性组分(疏水剂B)和填料。将第四涂层干燥以在主体的侧面/边缘上形成连续的第三层(即干态)，其中第三层包含基于第三层的总干重的约0.3重量％的疏水剂B。
第一，第二和第三层的组合完全包封主体以形成建筑镶板。共生产了四块建筑镶板材用于测试。还制备了五个比较例，其具有施加到主体上的一层，两层或没有施加。
然后对建筑镶板进行滴定管滴落试验，从而以1滴/秒的速率将水施加到建筑镶板的第二主表面(即，建筑镶板的后表面，其面向天花板系统中的全体空间)，持续20分钟至3小时。然后观察建筑镶板的第一主表面(即，建筑镶板的面向有效室环境的前表面)的污渍。
结果如下表3所示。
表3
具有完全包封主体的实施例3的建筑镶板仅显示出抗污渍性。
实验4
以下实验测量建筑镶板中的抗下垂性，该建筑镶板包括具有第一层、第二层和侧表面层的包封主体。制备两块建筑镶板，每块建筑镶板具有由未处理的矿物纤维和再循环的纤维素纤维形成的主体。
通过包封主体来制备第一建筑镶板。在主体的上表面施加湿态的第一涂料组合物(即，固体含量为50重量％的水)，第一涂料组合物包含粘合剂、填料、疏水性组分(疏水剂C)和包含聚丙烯酸和多元醇的混合物的吸湿性组分。干燥第一涂料组合物以形成连续的第一层。疏水剂C在第一层中的含量为基于第一层的总干重(即干态)的约6.5重量％。吸湿性组分在第一层中的含量为基于第一层的总干重(即干态)约15重量％。第一层位于主体的上表面的顶部。
在主体的下表面上施加湿态的第二涂料组合物(即固体含量为约50重量％的水)，第二涂料组合物包含粘合剂、疏水性组分(疏水剂A)和填料。干燥第二涂料组合物以形成不连续的第二层(即干态)。第二层包含基于第二层的总干重(即干态)的约5重量％的疏水性组分A。
在主体的侧表面上施加湿态的第三涂料组合物(即固体含量为60重量％的水)，第三涂料组合物包含粘合剂、疏水性组分(疏水剂B)和填料。干燥第三涂料组合物以在主体的侧面/边缘上形成连续的第三层(即干态)，其中第三层包含基于第三层的总干重约0.3重量％的疏水剂B。
第一，第二和第三层的组合完全包封主体以形成建筑镶板(由发明实施例4表示)。制备第二建筑镶板，其没有施加到主体上的任何层(由比较例9表示)。
然后，两个建筑镶板在80°F下经受35％和90％的相对湿度(RH)多个周期，每个周期持续相同的时间段。测量每个建筑镶板的最终下垂性能以及建筑镶板的第一主表面(即，建筑镶板的面向有效室环境的前表面)的任何可能的污渍。每个建筑镶板的最终性能如下表4所示。
表4
实施例4的建筑镶板不仅表现出耐污渍性，而且在每个润湿周期期间(与比较例9的建筑镶板相比)表现出优异的抗下垂性。
实验5
以下实验证明，当与未用疏水性组分(例如实施例1的主体)处理的主体上的第一层的吸湿性组分组合使用时，赋予疏水剂防污性。
具体而言，对三块建筑镶板进行滴定管滴落试验。每个镶板具有由纤维形成的主体，所述纤维包含矿物纤维和再循环纤维素纤维的混合物。
第一建筑镶板与比较例1中使用的相同(在该实验中参考比较例10)。
制备第二建筑镶板(在该实验中参考比较例11)，其具有施加到主体上表面的第一层。第一层包含粘合剂、填料和吸湿性组分(聚丙烯酸和多元醇的混合物)，其含量为基于第一层的总干重约15重量％。第一层是连续的并且不包含疏水性组分。第二建筑镶板还包括施加到主体下表面的第二层。第二层包含粘合剂、填料和包含疏水剂A的疏水性组分，疏水剂A含量为基于第二层的总干重的约5重量％。第二层是不连续的。第二建筑镶板还包括施加到主体侧表面的第三层。第三层包含粘合剂、包含疏水剂B的疏水性组分，疏水剂B含量为基于第三层的总干重的约0.3重量％。第三层是连续的。
制备第三建筑镶板(参见实施例5)，其具有施加到主体上表面的第一层。第一层是连续的并且包含粘合剂、填料、吸湿性组分和疏水性组分。吸湿性组分包含聚丙烯酸和多元醇的混合物，其含量为基于第一层的总干重约15重量％。疏水性组分包含疏水剂C，其含量为基于第一层的总干重约6.5重量％。
第三建筑镶板还包括施加到主体下表面的第二层。第二层包含粘合剂、填料和包含疏水剂A的疏水性组分，疏水剂A含量为基于第二层的总干重约5重量％。第二层是不连续的。第三建筑镶板还包括施加到主体侧表面的第三层。第三层包含粘合剂，包含疏水剂B的疏水性组分，疏水剂B含量为基于第三层的总干重约0.3重量％。第三层是连续的。
然后对建筑镶板进行滴定管滴落试验，从而将水施加到建筑镶板的第二主表面(即，建筑镶板的后表面，其面向天花板系统中的全体空间)，速率为1滴/秒，持续20分钟至3小时。然后观察建筑镶板的第一主表面(即，建筑镶板的面向有效室环境的前表面)的污渍。
每个建筑镶板的最终性能如下表5所示。
表5
表5清楚地表明，第一层中含有的吸湿性组分会污染板，然而，在第一层中添加疏水性添加剂可防止污染。
Claims (40)
1.一种声学天花板镶板，包括：
多孔主体，其具有与下表面相对的上表面和在所述上表面与所述下表面之间延伸的至少一个侧表面；
第一层，其施加到所述上表面，所述第一层包含吸湿性组分和第一疏水性组分。
2.根据权利要求1所述的声学天花板镶板，其中所述第一层包括含有所述吸湿性组分的第一子层和含有所述第二疏水性组分的第二子层，所述第二子层与所述多孔主体的上表面相邻，所述第一子层与所述第二子层相邻。
3.根据权利要求2所述的声学天花板镶板，其中所述第一子层基本上是连续的。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的声学天花板镶板，其中所述第二子层是不连续的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的声学天花板镶板，其中第二层施加到所述下表面，所述第二层包括第二疏水性组分。
6.根据权利要求5所述的声学天花板镶板，其中所述第二层是不连续的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的声学天花板镶板，其中所述第一疏水性组分包含硅氧烷、蜡、氟表面活性剂及其组合中的至少一种。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的声学天花板镶板，其中所述第二疏水性组分包含硅氧烷、蜡、氟表面活性剂及其组合中的至少一种。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的声学天花板镶板，其中侧层被施加到所述至少一个侧表面，所述侧层包括第三疏水性组分。
10.根据权利要求9所述的声学天花板镶板，其中所述侧层是连续的。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的声学天花板镶板，其中所述第三疏水性组分包含硅氧烷、蜡、氟表面活性剂及其组合中的至少一种。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的声学天花板镶板，其中所述吸湿性组分包含多羧基聚合物和多元醇的反应产物。
13.根据权利要求12所述的声学天花板镶板，其中多羧基聚合物选自聚丙烯酸、聚丙烯酸铵盐、聚苯乙烯马来酸、聚苯乙烯马来酸铵盐和聚苯乙烯马来酸酐；多元醇选自二乙醇胺、三乙醇胺、甘油、葡萄糖、蔗糖、果糖、山梨糖醇、聚乙烯醇和季戊四醇。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的声学天花板镶板，其中，
所述第一层包括与下表面相对的上表面；
所述第二层包括与下表面相对的上表面；
所述声学天花板镶板包括与第二主表面相对的第一主表面，
其中所述第一主表面包括所述第一层的上表面，所述第二主表面包括所述第二层的下表面。
15.根据权利要求14所述的声学天花板镶板，其中所述多孔主体具有从所述多孔主体的上表面到下表面测量的至少0.5的第一NRC值。
16.根据权利要求14至15中任一项所述的声学天花板镶板，其中所述第二层的上表面接触所述多孔主体的下表面，并且其中所述建筑镶板具有从所述第二层的下表面到所述多孔主体的上表面测量的第二NRC值，其中所述第二NRC值是所述第一NRC值的至少90％。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的声学天花板镶板，其中所述多孔主体具有从所述多孔主体的下表面到上表面测量的第一CAC值，和从所述建筑镶板的第二主表面到第一主表面测量的第二CAC值，所述第二CAC值大于所述第一CAC值。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的声学天花板镶板，其中所述多孔主体由纤维材料构成。
19.根据权利要求18所述的声学天花板镶板，其中所述多孔主体用蜡处理，该蜡的含量为基于多孔主体的总重量的约1重量％至约4重量％。
20.一种声学天花板镶板，包括多孔主体，所述多孔主体具有与下表面相对的上表面，所述多孔主体由纤维材料和均匀分布在所述多孔主体中的第一疏水性组分组成，其中所述第一疏水性组分的含量为基于防污渍材料的总重量的至少约1.0重量％。
21.根据权利要求20所述的声学天花板镶板，其中所述第一疏水性组分包括蜡，该蜡选自由石蜡、聚烯烃蜡、巴西棕榈蜡、蜂蜡或其组合组成的组。
22.根据权利要求20至21中任一项所述的声学天花板镶板，其中所述纤维材料选自由矿物纤维、纤维素纤维、聚合物纤维或其组合组成的组。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的声学天花板镶板，其中从所述主体的上表面到下表面测量，所述多孔主体具有至少0.5的第一NRC值。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的声学天花板镶板，其中第一层位于邻近所述主体的上表面，所述第一层包括吸湿性组分。
25.根据权利要求24所述的声学天花板镶板，其中所述第一层基本上是连续的。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的声学天花板镶板，其中第二层位于邻近所述主体的下表面，所述第二层包括第二疏水性组分。
27.根据权利要求26所述的声学天花板镶板，其中所述第二层是不连续的。
28.一种天花板系统，包括：
天花板支撑格栅；
至少一个天花板镶板，其由天花板支撑格栅支撑，该天花板具镶板有与第二主表面相对的第一主表面，所述第二主表面朝上，所述第一主表面朝下；
其中，所述天花板镶板构造成：在大气压力下，(1)允许空气和蒸汽相的水在所述第一主表面和所述第二主表面之间穿过所述天花板镶板；(2)防止液相的水在重力作用下穿过所述天花板镶板从所述第二主表面流到所述第一主表面。
29.根据权利要求28所述的天花板系统，其中从所述第一主表面到所述第二主表面测量，所述天花板镶板具有至少0.5的NRC值。
30.一种制造声学天花板镶板的方法，包括：
a)形成多孔主体，所述多孔主体具有与下表面相对的上表面和在该上表面与该下表面之间延伸的侧表面；
b)在所述上表面上施加第一涂层，在所述下表面上施加第二涂层；
其中所述第一涂层包含吸湿性组分，所述第二涂层包含第一疏水性组分。
31.根据权利要求30所述的方法，其中在步骤a)中，所述多孔主体包括均匀分布在其中的第二疏水性组分。
32.根据权利要求31所述的声学天花板，其中所述第二疏水性组分包括蜡，其选自由石蜡、聚烯烃蜡、高密度聚乙烯蜡或其组合组成的组。
33.根据权利要求31至32中任一项所述的声学天花板镶板，其中所述第二疏水性组分的含量为基于多孔主体的总重量的至少约1.0重量％。
34.根据权利要求30至33中任一项所述的方法，其中步骤b)还包括将第三涂层施加到所述侧表面，其中所述第三涂层包含所述第一疏水性组分。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述第三涂层以湿态施加，其固体含量范围为约50重量％至约85重量％。
36.一种制造声学天花板镶板的方法，包括：
a)形成水、纤维、粘合剂和蜡的浆料；
b)将所述浆料移动到多孔网上以形成湿态主体；
c)在升高的温度下干燥所述湿态主体，从而驱除水以形成干态主体；
其中所述蜡的含量范围为基于干态主体的总重量约1重量％至约4重量％。
37.如权利要求36所述的方法，其中步骤c)的所述升高的温度范围为约60℃至约300℃。
38.一种声学天花板镶板，包括：
多孔主体，其具有与下表面相对的上表面和在该上表面与该下表面之间延伸的至少一个侧表面；
第一层，其施加到所述上表面，所述第一层包含第一疏水性组分；
第二层，其施加到所述下表面，所述第二层包含第二疏水性组分。
39.根据权利要求38所述的声学天花板镶板，其中所述第一层是连续的。
40.根据权利要求38至39中任一项所述的声学天花板镶板，其中所述第二层是不连续的。
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