JPH02243575A - 防音用無機ファイバボードの湿式成形方法 - Google Patents

防音用無機ファイバボードの湿式成形方法

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JPH02243575A
JPH02243575A JP1162455A JP16245589A JPH02243575A JP H02243575 A JPH02243575 A JP H02243575A JP 1162455 A JP1162455 A JP 1162455A JP 16245589 A JP16245589 A JP 16245589A JP H02243575 A JPH02243575 A JP H02243575A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は無機ファイバボード製品の湿式製造法に関する
ものであり、特に精はだ目外観を有する無機ファイバ防
音ボードの製法に関するものである。
[従来技術と問題点] 無機ウールファイバとデンプンなどの結合剤との水性ス
ラリから、高い防音特性を有する防音ボードを製造する
事ができる。この型のボードの製造に際して、無機ウー
ルがスラリの中に、ノジュール化無機ウールのベレット
形で導入される。つぎにこのスラリを移動中の金網の上
に連続的に堆積させ排水作泪および吸収作泪によって水
を除去する事によってマットが形成する。このように形
成されたマットを乾燥し、結合剤が固化した後にマット
を所望寸法の単位に切断する。この製品はその外観を改
良しまたその防音特性を増進するため、亀裂またはパー
フォレーションまたはその他のはた目を備える事ができ
る。ノジュール化無機ウールを使用すれば、仕上がり製
品の非常に魅力的外観に役立つと共に、この製品の多孔
度を改良してさらに防音性に成す。
前記の湿式抄紙技術の欠点は無機ウールの予備ノジュー
ル化処理を必要とし、従って追加段階を必要とする事に
ある。また従来の種々の無機ウールノジュール化法また
は粒状化法は不幸にしてファイバの破断を生じ、これが
ウールの品質を低下させる。
比較的簡単で経済的で、無機ファイバの予備ノジュール
化処理などの追加段階を必要としない湿式抄紙技術によ
って、非常に装飾的な好ましい外観など望ましい特性組
合せを有する無機ファイバボード製品を製造する事が望
まれる。
[発明の目的および効果コ 本発明はボード形成成分の混合前ではなくその混合中に
ファイバをノジュール化する無機ファイバを含む湿潤フ
ェルト化ボードの改良製造法に関するものである。
また本発明は、優れた強度、防音性および高度に装飾的
な表面など、望ましい特性組合せを有する湿式フェルト
化処理された精はた目無機ファイバボードの製造法を提
供するにある。
本発明によれば、スラリの混合に際してモジュール化無
機ファイバの実質的形成を生じる程度に高い固体含有量
を有する防音ボードを形成するに適した無機ファイバ含
有組成物の水性スラリを形成する段階と、固体分を均一
に分布させ無機ファイバのノジュールを形成するために
スラリを混合する段階と、前記スラリを脱水して、湿潤
フェルトを形成する段階と、オプションとしてこのフェ
ルトをコーティングする段階と、つぎに@潤フェルトを
乾燥する段階と、乾燥されたフェルトの1面に装飾パタ
ンを形成する段階とを含む事を特徴とするファイバノジ
ュールの形成を伴う防音用無機ファイバボードの湿式成
形方法が提供される。
本発明の無機ファイバボード形成スラリは、好ましくは
乾燥成分の重量ベースで、約40〜80重量%の無機フ
ァイバと、2〜20重量%のセルローズファイバと、0
〜20重量%のセルローズファイバと。
0〜40重量%のパーライトと、0〜30重量%の粘土
と、1〜20重食%の結合剤とを含む混合物を混合る事
によって形成される。これらの成分は約4〜10重量%
の全固定含有量を有するスラリを形成するのに十分な水
量と混合される。
下記に説明するように、本発明の好ましい実施態様にお
いては、各成分が所要の高スラリ濃度を成すに必要な水
量と共に通常の混合−保持装置に加えられ、この装置か
らスラリか通常のヘッドボックスを通して長網などのボ
ード形成金網などに流される。このようにして形成され
た湿式抄紙マットが圧縮され乾燥される。このようにし
て得られた乾燥ボード面を加工して、魅力ある外観など
、所望の特性組合せを有する仕上がり製品を生じる。
前記の表面処理は、表面ブラシ掛けまは表面ブラスティ
ング(例えば遠心カブラスターによる加工)などの研磨
法または装飾外観を得るための任意の処理法を含む事が
できる。
以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明す
る。
[実施例] 本発明の方法は、無機ウールまたはガラス繊維などの成
形材料とその他のファイバボード形成成分との水性懸濁
液を形成する事によって実施される。本発明によるスラ
リの代表的製造法においては、まず水を含有する容器1
の中に通常のフェルト処理された無機ウールを入れる。
 つぎに、代表的にはパーライト、オプションとして粘
土、デンプンおよび紙の水性懸濁液から成るその他の成
分を前記容器1の中に入れる。形成された無機ウールの
ファイバノジュールを含む各成分をスラリ全体に均一に
分布させるために、容器の撹拌器2を適当に作動してス
ラリを撹拌状態に保持する。スラリ中に適当含有量のノ
ジュールウールを形成するための撹拌速度と撹拌時間は
通常の実験によって容易に決定される。一般にスラリは
、約100〜150r、p、@、の回転式撹拌器(イン
ペラ)によって約10〜60分間混合される。
ファイバボード形成スラリの濃度すなわち固体含有量は
、スラリの混合に際して実質的にノジュールウールを形
成する程度に高くなければならない。このようにノジュ
ール化された無機ウールを含有する乾燥ファイバボード
が例えばサンドブラスト装置、遠心カブラスト装置、ブ
ラシ、コータなどによる表面処理を受けた場合、ファイ
バボード表面上に感じのよい外観が形成される。ノジュ
ールウールの含有量と表面処理技術とが協働して。
本発明のファイバボード上に装飾面を形成する。
無機ウール含有スラリは、比較的濃厚な状態からほとん
ど撹拌できない状態まで広い範囲の濃度を有する。極度
に濃厚なスラリはその処理の困雅さの故に望ましくない
。好ましい濃度は約5重量%固体以上、特に6重量%、
もっとも好ましくは7重量%固体である。一般に水性繊
維スラリは約4〜10、好ましくは6〜8、さらに好ま
しくは6.5〜7,5重量%固体の範囲内の濃度を有す
る。本発明によるこのような高濃度の使用は、湿潤フェ
ルト化に適した長いひも状の繊維を生じるようにスラリ
の固体含有量をできるだけ低く、例えば約2〜4重量%
に保持する通常の慣行と相違している。
本発明によってノジュール化される無機ファイバ成分は
、岩石、スラグ、溶融ガラス、そのガラス混合物および
その他、ガラスに変換されうる加熱液化性材料から形成
されたウールまたは繊維を含む。通常、無機ファイバは
lOまたはこれ以上の長さ:直径比を有し、その長さは
0.1〜Loommの範囲内1代表的には1〜10II
II11の範囲内、直径は0.1〜25μmの範囲内に
ある。本発明において使用される無機ウールは代表的に
は約4〜8ミクロンの1!&維直径を有し、約0.80
〜t、ioの酸/塩基比と下記の組成を有する。
無機ウールの組成 代jLl歿      範1[% SiO□         45       42−
48A1□0.         8        
7−9CaO373B−38 Mg0          7        8−9
また繊維はセルローズR雄と結合剤とを含む6 スラリ
の固体は約20%〜85での無機ファイバと、約2%〜
15%、好ましくは2%〜lO%のセルローズ繊維と、
本発明のファイバボードを形成するに十分な量の結合剤
、例えば約5%〜15%の結合剤とを含む。
セルローズ繊維は木材繊維、−次または二次紙W、維、
リンターまたは類似物とする事ができる。
[維長は一般に約1/4インチ(6,35mm)とする
。本発明において使用するのに特に好ましい繊維は、約
L/4mm〜5■の長さ、平均要約1mmの新聞用紙繊
維である。
本発明のファイバボード形成組成中において結合剤とし
て各種の材料を使用する事ができる。有用な結合剤はデ
ンプン、化学的変性デンプン、フェノール−フォルムア
ルデヒド、およびその他の人工樹脂結合剤、ケイ酸ナト
リウム、ニカワ、カゼイン、ゴムラテックス、水性ゴム
分散系またはエマルジョン、アスファルトエマルジョン
またはその混合物である。結合剤は米国特許第2,77
3゜764号に記載のように小量の化クラフトパルプを
含む事ができる。
本発明の無機ファイバ含有組成物中には各種の添剤が使
用される。好ましい充填剤は無機質のものである。単数
または複数の充填剤は一般に組成物の約5〜7o、好ま
しくは約15〜50、さらに好ましくは15〜40t 
j1%(固体乾燥ベース)を成す。
適当な充填剤の例は、炭酸カルシウム、プラスターおよ
びセラコラ、シリカ、シリサイド、膨張パーライト、フ
ライアッシュ、ヒル石、天然粘土、例えばカオリン、ベ
トナイトまたはボール粘土、タルク、マイカ、およびそ
の他のケイ′fIi塩である。
好ましくは本発明の組成物は、約5〜50、好ましくは
5〜40、さらに好ましくは10〜35重量%(乾燥固
体ベース)の膨張パーライト粒子を含有し、このパーラ
イト粒子は約3.0〜8.0、好ましくは5.0〜8.
0のpcf (48,0〜128.0、好ましくは80
,0〜128.0 kg/m’)の範囲内の密度を有す
る事が好ましい。本発明において使用される膨張パーラ
イトは下記の代表的スクリーン分析値を有する。
膨張パーライトの代表的スクリーン分析値スラリはさら
に、保存剤、湿潤剤、泡消し剤、リテンションエイズ、
サイジング剤、および損紙なと、通常の無機ファイバボ
ード形成組成物において使用されるその他の補助材料を
含有する事ができる。このような補助添剤の量は当業者
によって容易に決定される。
本発明のテキスチャードボードを形成するための代表的
配合(乾燥重量ベース)は下記である。
ル化に十分な程度に撹拌した後、スラリ組成物をポンプ
3によって管4を通してヘッドボックス5に送る。つぎ
にこのスラリはヘッドボックス5のオリフィス6を通し
て長網7の上に配置される。
この長網の第1部分8においてスラリから水が自由排水
され、つぎに長網部分10の吸引ボックス9によって排
水される。スラリか長網と接触させられスラリの水分が
金網を通して排水されるに従って、その上に無機ファイ
バボード組成物の湿式フェルト処理されたマントが形成
される。このマットは長網によって約20〜40重量%
の固体含有量まで脱水される。
この部分的に乾燥された材料が複数のプレスロール11
によって約0.4〜0.8インチ(10〜20+a+*
)の厚さまで予圧縮される。所望ならば1セツトのプレ
スロールを使用する事ができる事は理解されよう、この
プレスの後、シート製品は一般に約60〜約75%の水
分を有する。プレスされたマットに対して、フィードパ
イプ13と、コータ14によってコーティングが塗布さ
れる。
ブレスロール11通過した湿潤マットは乾燥器12の中
に転送される。乾燥器の出口において約1.0%以下の
水分を有するボードが得られる。このボードは、のこ構
造15によって小パネルに切断される。
乾燥された製品に対して所望の用途に従って適当な通常
の仕上げ装置による処理を実施する。これらの仕上げ装
置は製品表面を保護および/または装飾するためのコー
ティングを施用するアプリケータ、例えばベベルコータ
、仕上げ噴霧コータ、プリンタ、多色装飾コータなどで
あり、さらに乾燥装置を含む事ができる。
乾燥ボードの一方の主面の上に精はた目が適当な精はた
目形成手段17、例えば研磨、折り目付け。
ブラシかけなどによって作る事ができる。このボードの
表面処理のために平滑な網側を出すため、ボードをイン
バータ16によって転倒させる事が望ましい、  Wh
eelabrator−Frye、Incによって市販
され、Ti1e Etch Mach湿潤eとして公知
のものなど、ホイールブラスターは、精はた目を有する
優れた外観の表面を生じる事が発見された。
このホイールブラスターはボード面に対して研磨材料を
吹き付けるために遠心力を使用する。ボード面を浸食す
るに適した研磨材料は金属粒子、プラスチック研磨材料
およびクルミの殻である。
代表的には、この表面研磨は所望の外観を生じるために
ボード表面の約0.01〜0.04インチ(0,25〜
1.016mm)のみを除去する。プラスターによる処
理後にボード面に対して仕上げコーティングを塗布する
事が適当である。
本発明の方法によれば、無機ファイバ含有スラリは、厚
さ約0.4〜0.8インチ(10m+m〜20mm)、
好ましくは約O,S〜0.8インチ(12,7〜20.
3mar)の、約10〜25ボンド/立方フート(16
0〜400kg/立方メートル)、好ましくは約lO〜
20ポンド/立方フート(160〜320kg/立方メ
ートル)の密度を有する精はだ目ファイバボードに形成
される。防音係数(NRC)は一般に約O,SO〜0.
70、好ましくは0.55以上であって、機械的穿孔ま
たは亀裂形成を使用しないでそのまま固定する事ができ
る。しかし所望ならばNRCをさらに増大するため、ボ
ード面のパーフォレーション手段を使用する事ができる
本発明は無機ウール含有スラリから、精はた目面を有す
る湿式フェルト処理された無機天井建材を製造する独特
の方法を提供するにある。ボード形成スラリは、約6.
0〜7.5重量%などの高濃度(固体含有量を含み、望
ましくは比較的高いウール含有量(例えば乾燥固体ベー
スで〉55重量%)と低セルローズファイバ含有量を有
するように配合される。このスラリを均一化するための
湿式混合処理によって、無機ウールのノジュール化また
はボール化が得られる。ノジュール化されたウールを含
有するスラリを湿式マントに形成し乾燥した後、このボ
ードの表面をホイールブラスティングまたはブラシかけ
などの手段によって処理し。
精はた目ファイバ建材が得られる。この建材は防音タイ
ルまたは天井および壁の装飾用パネルとして好適である
。この建材は、一般に防音用天井ボードに備えられる通
常のピン穿孔されたパーフォレーションを使用する事な
く、このような目的に適した外観と防音効果とを有する
1本発明の方法は、従来のファイバボード形成における
予備的にノジュール化されたウールを使用する方法に優
っている。このような予備ノジュール化処理を必要とし
ないからである0本発明の方法はノジュール化処理に際
して「水圧クツション」を使用するので、従来の予備的
ノジュール化技術よりもウールファイバに対する機械的
損傷がψない利点を有する。
以下本発明を実施例について説明する。すべてのパーセ
ントは重量%である。
実JL例ニー1 この実施例は、図面を参照して、湿式フェルト処理天井
建材の量産工程を説明する。建材の製造に使用される配
合物は重量%で下記の成分から成る。
成−立        盟 無機ウール       54.3 粘土          17.0 パーライト       15.0 新聞用紙         6・5 デンプン         7.2 リテンシヨンエイド   0.05 容器1の中でスラリを形成するため、各成分を水で希釈
する。5.5重量%の紙料濃度を有するスラリを湿式混
合する事により、無機ウールがノジュール化された。こ
のスラリをヘンドボックス5に転送し、つぎに長網7の
上に配置した。このスラリを長網上で通常の方式で脱水
して、絡み合ったファイバから成る湿潤フェルトまたは
マットを形成する。この部分的に脱水されたマントを、
プレスロール11を備えたプレス部に送り、マットを圧
縮して、約65%の水分を有する均一厚さ(約1インチ
−25mm)の@潤マットを生じる。このマットはプレ
ス部から乾燥器12に送られる。
このボードを乾燥した後に通常の種々の仕上げ段階に送
る。これらの段階は適当紙寸法に切断する段階とクリー
ニング段階とを含む。インノく一タ16によって転倒さ
れた後に、ボードの長網側をホイールブラスターによっ
て研磨し、この側面にコーティングを塗布した本発明の
精はた目ファイノ〈ぼとを製造する。
前記の工程によって作られた無機天井ノくネル番よ下記
の物理特性を有する。
平均厚さ、インチ     0.78−0.79”  
 (am)       (19,8−20,1)平均
密度、lb/cu  ft     17.4−18.
2”   (kg/m’)     (278,7−2
91,6)横方向強さ、  lb         4
2−60” (kg) (力’)      (19,
1−27,3)N R(0,50 実J(例−一2 下記の成分(重量%)を使用して、他の@潤フェルト化
天井建材を製造した。
吹上      叉 無機ウール       67.0 パーライト       22.7 新聞用紙        8.4 デンプン         7.3 リテンシヨンエイド   0.05 5.5重量%の濃度を有する成分のスラリを形成し、混
合して無機ウールをノジュール化した。このスラリを実
施例1と同様の工程によって精はた目ファイバボードに
変換した。ただしこの場合には、マットにコーティング
するためにフィードパイプ13とコータ14を使用して
マットをコーティングし、インバータ16によってひつ
くり返した後に、ファイバボード上にパックサイジング
処理を実施した。
本発明によって製造されたバックサイジングされまたは
バックサイジングされない無機天井パネルはそれぞれ下
記の物性を有していた。
バボー゛ ASTM E−84)ンネルテスト格付は平均厚さ、イ
ンチ ”  (+im) 平均密度、lb/cu  ft ”   (kg/m’) 横方向強さ、バンクサイジング、 b (kg) (力) 横方向強さ、非バックサイジング、 b (kg) (力) RC 2’x2’(ca  600mm  x  800mm
)(パックサイジング) 2’x2’(ca 600mm x 600mm)クラ
スI 発炎20、 発煙10 0.739 (IL8) 13.3 (213,1) 26.9 (12,2) 19.0 (8,6) (非バックサイジング) 2’x 4’(ca 600mm x 1200mm)
    55(バンクサイジング) 2’x 4’(ca 600mm x 1200mm)
    50(非バックサイジング)
【図面の簡単な説明】
付図は本発明の方法を実施するための側面概略図である
。 100.容器、200.撹拌器、509.ヘンドボック
ス、711.長網、991.吸引ボックス、11.、、
プレスロール、12、、、撹拌器、13.、、フィード
パイプ、14.、、コータ、15゜9.切断器、18.
、、インバータ、17.、、ホイールブラスター 出電人代厘人  佐  藤  −雄

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、スラリの混合に際してモジュール化無機ファイバの
    実質的形成を生じる程度に高い固体含有量を有する防音
    ボードを形成するに適した無機ファイバ含有組成物の水
    性スラリを形成する段階と、固体分を均一に分布させ無
    機ファイバのノジュールを形成するためにスラリを混合
    する段階と、前記スラリを脱水して、湿潤フェルトを形
    成する段階と、オプションとしてこのフェルトをコーテ
    ィングする段階と、つぎに湿潤フェルトを乾燥する段階
    と、乾燥されたフェルトの1面に装飾パタンを形成する
    段階とを含む事を特徴とするファイバノジュールの形成
    を伴う防音用無機ファイバボードの湿式成形法。 2、最初に形成されたスラリの固体含有量は、約5重量
    %以上、好ましくは約6重量%以上とし、また前記固体
    含有量は、約20乃至85重量%の無機ファイバと、2
    乃至15重量%のセルローズファイバと、5乃至15重
    量%の結合剤とを含む事を特徴とする請求項1に記載の
    方法。 3、最初に形成されたスラリの固体含有量は、約40乃
    至80、好ましくは60乃至70重量%の無機ウールと
    、0乃至30、好ましくは0乃至5重量%の粘土と、0
    乃至40、好ましくは20乃至30重量%のパーライト
    と、2乃至9、好ましくは2乃至5重量%のセルローズ
    ファイバと、5乃至20、好ましくは7乃至12重量%
    のデンプンとを含む事を特徴とする請求項1、2または
    3のいずれかに記載の方法。 4、乾燥されたフェルトの表面の研磨によってこの表面
    上に装飾パタンを形成する段階を含み、前記の研磨処理
    は好ましくは前記表面に対して研磨材を吹き付けるため
    に遠心力を使用するホイールブラスターによって実施さ
    れ、前記研磨材は好ましくはクルミ殻とする事を特徴と
    する請求項1乃至3のいずれかに記載の方法。 5、防音係数を増大するために、乾燥されたフエルトの
    表面を機械的に穿孔しまたは亀裂形成処理する事を特徴
    とする請求項1乃至4のいずれかに記載の方法。 6、スラリの混合に際してモジュール化無機ファイバの
    実質的形成を生じる程度に高い固体含有量を有する防音
    ボードを形成するに適した無機ファイバ含有組成物の水
    性スラリを形成する段階と、固体分を均一に分布させ無
    機ファイバのノジユールを形成するためにスラリを混合
    する段階と、前記スラリを移動金網上に配置して部分的
    に脱水された湿潤フェルトを形成する段階と、前記フェ
    ルトを圧縮してさらに脱水する段階と、オプションとし
    て脱水中に金網と接触していなかつたフェルト面をコー
    ティングする段階と、つぎに湿潤フェルトを乾燥する段
    階と、乾燥された脱水中に金網と接触していた乾燥フェ
    ルトの面に装飾パタンを形成する段階とを含む事を特徴
    とするファイバノジュールの形成を伴う防音用無機ファ
    イバボードの湿式成形法。 7、最初に形成されたスラリの固体含有量は、約5重量
    %以上、好ましくは約6重量%以上とし、また前記固体
    含有量は、約20乃至85重量%の無機ファイバと、2
    乃至15重量%のセルローズファイバと、5乃至15重
    量%の結合剤とを含む事を特徴とする請求項6に記載の
    方法。 8、最初に形成されたスラリの固体含有量は、約40乃
    至80、好ましくは60乃至70重量%の無機ウールと
    、0乃至30、好ましくは0乃至5重量%の粘土と、0
    乃至40、好ましくは20乃至30重量%のパーライト
    と、2乃至20、好ましくは3乃至9重量%のセルロー
    ズファイバと、5乃至20、好ましくは7乃至12重量
    %のデンプンとを含む事を特徴とする請求項6または7
    のいずれかに記載の方法。 9、脱水中に金網と接触していた乾燥されたフェルトの
    表面の研磨によってこの表面上に装飾パタンを形成する
    段階を含み、前記の研磨処理は好ましくは前記表面に対
    して研磨材を吹き付けるために遠心力を使用するホイー
    ルブラスターによつて実施され、前記研磨材は好ましく
    はクルミ殻とする事を特徴とする請求項6乃至8のいず
    れかに記載の方法。 10、装飾表面パタンを有し、ノジュール化無機ファイ
    バと、無機充填剤と、セルローズファイバと、結合剤と
    を含み、請求項1乃至9のいずれかに記載の方法によつ
    て製造された防音用無機ファイバボード。
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