KR20070111476A - 흡음 시멘트 타일의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

급결 시멘트, 물, 섬유재 및 기포제를 포함하는 슬러리로부터 제작되는 흡음 타일을 제작하기 위한 연속 방법으로서, 본 방법은 (I) 시멘트질 재료, 물, 기포제 및 미세 기포가 통합되지 않은 섬유재를 슬러리 내로 혼합하는 단계; (II) 다공성 슬러리를 형성하도록 단계 (I)의 슬러리 내로 공기를 주입 및 분배하는 단계; (III) 타일 또는 타일의 전구체를 다공성 슬러리로부터 형성하는 단계; 및 마지막으로 (IV) 다공성 슬러리가 소정의 타일 또는 그 전구체로 되도록 허용하는 단계를 포함한다. 공기가 혼합된 슬러리의 제조는 두개의 분리된 챔버 내에서 수행되는데, 챔버 1은 균질화를 위해 고전단 속도에서 작동되는 믹서이고 챔버 2는 공극의 안정화 및 분배를 위해 저전단 속도에서 작동되는 혼합기이다. 두 장치들 사이에서 공기는 슬러리로 주입된다.
시멘트질 재료, 플라스터, 슬러리, 흡음 타일.

Description

흡음 시멘트 타일의 제조 방법{PROCESS FOR MANUFACTURING SOUND ABSORBING CEMENT TILE}
본 발명은 본 명세서에 참증으로 통합된 2005년 2월 4일에 출원된 SX 10/906/142호의 계속출원이다.
본 발명은 음향제어의 다공성 시멘트질의 슬러리를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
시멘트질 재료들은 수년 동안 공지되어 왔다. 시멘트질 재료들의 예로는 석고(gypsum)(다양한 형태로 활용 가능함), 포틀랜드 시멘트, 소렐(sorrel) 시멘트, 슬래그(slag) 시멘트, 비산회(fly ash) 시멘트, 칼슘 알루미나 시멘트 등이 있다.
미국특허 US-P-6,443,258호에서 퍼트(Putt)는 소리를 흡수하는 패널을 제작하는 방법을 개시하였는데, 이는 플라스터(plaster), 섬유재, 물 및 기포제가 혼합되고, 선회하고 혼합하는 혼합장치인 키친 에이드® 믹서와 유사한 혼합장치를 이용하여 동시에 공기와 혼합시킨다. 공기가 주변으로부터 슬러리 내로 포집되는데, 이러한 포집은 플라스터의 건조 혼합물(및 선택적으로는 첨가제들), 및 물과 계면활성제의 수성 혼합물의 조합으로부터 야기된다.
전형적인 산업적 용도는 플라스터 벽보드의 제작이다. 상기 방법에서 공기는 통상 작은 기포로 플라스터 내로 도입된다. 일반적인 기포 발생 시스템에서, 기포-생성 계면활성제의 양은 물로 희석되고 이어서 압축 공기와 조합된다. 기포는 다양한 장치 및 방법을 이용해 생성될 수 있다. 이러한 기포는 주로 믹서 내에서 직접 혼합물 내로 주입된다. 보통 고전단(high shear) 믹서인 믹서는 기포가 플라스터 슬러리와 완벽하게 조합되도록 보장하지만 기포의 효율에 큰 감소를 댓가로 치른다. 슬러리에 첨가되는 기포의 부피는 보드 내에 실제로 조합되는 부피의 통상 세배이다. 따라서, 종래 공지기술에 따르면, 플라스터에 대한 계량수(gauging water) 일부가 기포에 더해진다. 기포 내의 여분의 물은 기포의 밀도를 증가시키며, 기포보다 밀도가 높은 플라스터 슬러리와 더욱 균일한 혼합을 허용한다. 그러나 이러한 물 첨가는 석고 결정들 사이의 공간을 불필요하게 증가시켜 석고 재질의 최종 강도를 떨어뜨리며, 따라서 약한 구조물을 형성하게 된다.
많은 형태의 혼합 장치들이 공지되어 있다; 이들 대부분은 일반적인 플라스터 공법과 관련하여 개시되어 있고, 일부는 통상의 플라스터보드에 대해 제공되는 반면, 매우 소수만이 음향제어 패널에 대해 설계되어 있다.
미국특허 US-P-5,575,844호에서 브래드쇼(Bradshaw)는 2차 믹서(동일한 틀 내에 장착된)를 개시하고 있는데, 물과 플라스터가 기본 믹서에 도입되는데 반해 기포는 이곳에 도입된다. 제 1 믹서는 물과 플라스터에 대한 것인 반면 제 2 믹서는 기포에 대한 것으로, 전단(shear)이 더 낮다.
미국특허 US-P-5,714,032호에서 에인슬리(Ainsley)는 고전단의 제 1 챔버 및 기포가 도입되는 저전단의 제 2 챔버를 포함하는 2 챔버 믹서를 개시하고 있다.
미국특허 US-P-5,683,635호에서 서첵(Sucech)은 제 1 믹서 내에서 슬러리의 제작 동안 보다 덜 교반되는 방출구에 근접한 부분에서 기포가 슬러리 내로 도입되는 방법을 개시하고 있는데, 이로써 기포가 핀 믹서 자체 내로 주입되는 것에 비해 덜 교반된다.
나아가, 이러한 문헌들은 기포의 크기 및 분포가 조절되지 않은 일반적인 공극 부피를 제공하는 방법들을 개시하고 있다.
매일 주방에서 와이어 거품기(wire whisk)로써 공기가 주변으로부터 포집된다. 이러한 동일한 방법이 퍼트의 미국특허 US-P-6,443,258호 내에 폭기법(曝氣法)으로 이용되고 있다. 상기 문헌은 흡음 패널을 제작하는 방법을 개시하고 있는데, 이는 플라스터(plaster), 섬유재, 물 및 기포제가 혼합되고, 선회하고 혼합하는 혼합장치인 키친 에이드® 믹서와 유사한 혼합장치를 이용하여 동시에 공기와 혼합시킨다. 공기가 주변으로부터 슬러리 내로 포집되는데, 이러한 포집은 플라스터의 건조 혼합물(및 선택적으로는 첨가제들), 및 물과 계면활성제의 수성 혼합물의 조합으로부터 야기된다. 하지만 상기 문헌에 사용된 방법은 산업적 용도로는 부적합한 일괄 형태이다.
시멘트질 슬러리의 제작 도중 공기의 직접 주입도 공지되어 있다.
안톤(Anton)의 DE-A-2,117,000호에는 벽-마감용 몰타르(mortar) 제작을 위한 믹서가 개시되어 있다. 본 장치는 2가지 실시예에 따라 수행될 수 있다. 제 1 태양에서는, 공기가 계량수의 흐름 내로 강제주입되는데, 상기 물은 계면활성제로 채워진 카트리지를 통과한 것이다. 몰타르 믹서 내로 주입되는 것은 실제로 기포(압축 된 기포)이다. 제 2 태양에서는 계면활성제가 언급되지 않고 있다. 공기는 용융된 다공성 유리 부재를 통해, 사용되는 유일한 믹서의 혼합 스크류 수위 아래에서 슬러리 내로 도입된다. 상기 문헌에서 사용되는 믹서의 유형은 종래의 플라스터보드 라인에서 보드나 패널을 생산하는데 적절하지 못한데, 제조되는 슬러리의 점도가 벽에 부착되기에는 너무 높아서 이러한 슬러리가 보드 또는 패널의 생산에 철저히 부적합하게 한다. 최종적으로, 이러한 유형의 믹서에는 많은 공기의 손실의 결점이 존재한다. 이러한 설계에는 일정 부피의 펌프가 되기에는 치명적인 결함이 존재하며 펌프에 진입하는 공기의 공유를 조절하지 못한다. 이는 플라스터에 대한 물의 비율에 편차를 일으킨다.
바너(Bahner)의 미국특허 US-P-6,376,558호에는 압력 하에서, 회전하는 믹서의 벽들 내에 위치한 용융된 다공성 유리를 통해 공기가 도입되는 통상적인 믹서가 개시되어 있다. 상기 유일한 믹서 내에서, 슬러리는 단일 공정 내에서 제작되는데, 슬러리의 모든 성분들이 혼합 챔버 내로 동일한 시간에 도입되기 때문이다. 이러한 장치는 플라스터에 의해 믹서 내로 운반된 조절되지 않은 공기를 반출할 수 있다.
밀스(Mills)의 미국특허 US-P-2,097,088호에는 믹서의 저부 내에 위치한 틈을 통해 압력 하에서 공기가 도입되는 플라스터보드를 위한 통상적인 믹서가 개시되어 있다. 상기 믹서는 플라스터와 섬유재를 혼합하는데 적합하다고 일컬어진다. 상기 문헌은 기포제 및 기포의 안정성에 대한 언급이 없는데, 이때에 기포제가 사용되지 않기 때문이다. 또한, 상기 유일한 믹서 내에서 슬러리는 단일 공정 내에서 제작되는데, 슬러리의 모든 성분들이 혼합 챔버 내로 동일한 시간에 도입되기 때문 이다. 유사하게, 상기 장치는 플라스터에 의해 믹서 내로 운반된 조절되지 않은 공기를 반출할 수 있다.
콘웰(Cornwell)의 미국특허 US-P-5,250,578호에는 흡음에 유용한 발포된 다공성 시멘트질 조성물이 개시되어 있다. 구성성분들, 특히 석고(gypsum), 물, 기포제 및 막 형성제, 골재, 선택적으로는 섬유재, 및 공기는 슬러리 내로의 종래의 기포 도입에 의해 슬러리 내에서 바람직하게 조합될 수 있다. 공기는 또한 기계적 교반에 의해 도입될 수도 있다.
힌튼(Hinton)의 미국특허 US-P-1,687,067호에는 다공성 시멘트질 재료를 제작하는 연속 공정이 개시되어 있는데, 고점도의 펄프(소위 발포 부양제 또는 부양 오일 함유)가 반응물 내에서 교반되며, 반응기 바닥으로부터 기포가 발생하며 발포된 시멘트질의 펄프가 디스크의 매우 상부에 첨가되어 거의 동등한 수위에서 상기 반응기로부터 넘쳐흐른다. 이렇게 형성된 기포들은 "미세 기포"로 불리는데, 빠르게 회전하는 천공된 디스크 또는 공기 분배판 바로 위에 위치한 기타 장치들 덕택이다. 상기 방법에서, 포집된 공기는 슬러리, 특히는 급결 시멘트 내로 잘 혼합되니 않는다. 설명된 믹서는 직경에 대한 길이 비율 및 수직 배향 때문에 긴 잔류시간을 가지므로 급결 시멘트에 적합하지 않다. 상기 방법을 이용해 제작될 수 있는 제품에 대한 언급은 없었다.
톰슨(Tompson)의 미국특허 US-P-1,660,402호에는 다공성 시멘트질 재료를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 제 1 단계에서, 계량수 내에 기포제의 첨가를 허용하지 않는 선풍 믹서(vortex mixer) 내에서 슬러리(즉, 석고(gypsum) 및 물)가 우 선 제작된다. 상기 슬러리는 이후 공기 혼합 챔버 내로 도입되고, 여기서 기포가 생성된다. 공기는 슬러리 내에서의 양이나 공극 형태에 대한 조절 없이 슬러리 내로 교반된다. 콜로이드화된 물(즉, 본문 내에서 기포제로 작용할 수 있는 단독 제제로 일컬어지는 사포닌과 함께)이 이후 도입되며, 상기 액체는 기포제로서 작용한다. 따라서, 상기 방법은 슬러리 내에 기포가 생성된 후 기포제의 첨가에 의존하는데, 기포제가 도입된 슬러리는 초기량의 물이 추가로 첨가되며, 경화된 물체 내의 기포의 형태에 있어 조절되지 않는다. 희석된 기포제는 제 2 믹서내로 도입되며, 상기 첨가되는 물은 나중 설계의 작은 기포에 첨가되는 물과 동일한 효과를 가진다.
밀스(Mills)의 미국특허 US-P-1,660,402호에는 발포된 시멘트질 슬러리를 제조하기 위한 방법 및 장치가 개시되어 있다. 건조 성분들(시멘트 및 기포제)가 스크류 믹서 내에서 혼합되며; 혼합물은 호퍼(hopper)내로 방출되는데, 상기 호퍼는 상부는 자유로운 반면 저부에서는 물 공급장치와 연결되어 있다. 젖은 슬러리는 이후 추가의 스크류 펌프로 진입하며, 회전함으로써 공기를 흡입하고 그 결과 젖은 슬러리 내로 공기를 분출한다(펌프의 정격 용량이 슬러리가 혼합 입구로 공급되는 곳의 속도보다 크기 때문). 공기가 혼합된 슬러리가 이렇게 형성된다.
메이슨(Mason)의 미국특허 US-P-5,660,465호에는 상기 미국특허 US-P-5,013,157호에 개시된 것과 유사한 장치 및 방법이 개시되어 있다. 본 문헌에서는 물이 제 1 스크류 펌프에 동시에 공급되어 슬러리가 상기 제 1 펌프로부터 방출된다. 슬러리는 이후 활송장치(chute)로부터 호퍼 내로 공급되는데, 상기 호퍼는 정 변위 전진공동 슬러리 펌프(positive displacement progressive cavity slurry pump)에 연결되어 있다. 회전 속도를 조절함으로써, 포집된 공기에 대한 슬러리의 비율이 조정될 수 있다.
펌프가 공기를 방출하기 위해 사용된 전술한 US-P-1,660,402호 및 US-P-5,660,465호에서는, 언급된 펌프들이 믹서가 아니며 적절하게 혼합하지 않기 때문에 바람직한 결과를 도출하지 않는다. 펌프들은 기껏해야 기포를 발생시킬 수 없는 반죽기계로 한정된다.
상기 문헌들 중 어느 것도 음향제어 패널의 제조에 이용되는 신뢰할 만한 산업적 방법을 완성시키는 특정 공기 주입의 방법을 개시하지 않고 있다.
따라서 고품질의 다공성 음향제어 패널을 제작할 수 있는 더 이상의 방법을 제공이 여전히 필요하다.
상기 문헌들 중 어느것도 본 발명에 대해 지시 또는 개시하고 있지 않다.
본 발명은 습윤 기준으로 약 53 내지 약 68 중량%의 급결 시멘트, 약 17% 내지 약 48 중량%의 물, 약 0.05 내지 약 5 중량%의 섬유재 및 약 0.01 내지 약 10 중량%의 기포제를 포함하는 슬러리로부터 흡음 타일을 제조하기 위한 연속 방법을 제공하며, 상기 타일은 상호 연결된 간극을 포함하는 공극을 가지며, 상기 타일의 부피에 대해 75 내지 95%의 공극률을 가지는 것으로서, 상기 방법은
(i) 시멘트질 재료, 물, 기포제 및 미세 기포가 통합되지 않은 섬유재를 타일의 최종 무게에 대해 0.05 내지 5%의 양으로 혼합하는 단계; 이어서;
(ii) 다공성 슬러리를 형성하도록 공기를 단계 (i)의 슬러리에 주입하고 분배하는 단계; 이어서;
(iii) 상기 다공성 슬러리로부터 타일 또는 타일 전구체를 형성하는 단계; 및 마지막으로;
(iv) 상기 다공성 슬러리를 소정의 타일 또는 그 전구체로 만들도록 허용하는 단계; 및 선택적으로 타일 또는 그 전구체를 의도하는 용도에 따라 마무리 하는 단계를 포함한다.
바람직한 실시예는 독립적으로 수행되는 두 혼합단계의 용도에 기초한다; 제 1 양태는 시멘트질 재료, 물, 기포제 및 섬유재를 혼합한다. 제 2 양태는 공기를 포함시키기 위해 혼합 또는 융합 단계가 수행된다. 상기 혼합 단계들은 바람직하게는 상이한 조건에서 수행되는데, 첫째는 균일상의 슬러리를 생성하기 위해 고전단 하에서 수행되는 반면 두번째는 소정의 기포 구성을 생성하기 위해 조절된 전단(shear) 및 유로 아래에서 수행된다. 조절된 전단 조건은 슬러리, 공기 주입 속도, 및 최종 원하는 다공성 또는 공극 구조물에 의존하여 당업자가 선택할 수 있는 조건들이다. 예를 들면, 슬러리의 하강에 의존하여, 조절된 전단 조건들은 큰 기포 또는 미세한 기포를 원할 경우 저전단 또는 고전단(하지만 제 1 ㅁ믹서의 고전단 조건보다는 여전히 실질적으로 낮음)을 향하는 것이 된다. 기포제, 첨가제 등의 유형뿐만 아니라 혼합기의 제 2 믹서의 유형도 영향을 미친다. 당업자들은 소정의 공극 구조물을 얻기 위해 조절된 전단 조건들을 어떻게 결정하고 적용할지를 일상적인 실험을 통해 숙지할 수 있다.
바람직한 실시예의 기본 개념은 발포된 슬러리를 생성하는 데 사용되는 액체로서 슬러리를 사용하는 것이다. 제 2 단계에서 공기만이 첨가되기 때문에 발포는 이후 미세기포와 필수적으로 함께 하는 물의 첨가 없이 일어난다.
본 발명은 다음 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 본 발명의 조절된 전단 믹서의 개요를 나타낸다.
본 발명은 본 발명의 실시를 제한하기 위해 주어진 것이 아닌 다음 실시예들로써 더욱 자세히 설명된다.
본 발명의 음향제어 패널의 조성물은 미국특허 US-P-6,443,258호에 개시된 것인바, 이는 본 명세서에 참증으로 인용되었다.
균일하고 엉김이 없는 슬러리를 생성하기 위해 본 발명에 사용된 고전단 믹서는 주변속도가 일반적으로 적어도 400m/분, 바람직하게는 500 내지 700m/분이고 평균 잔류 시간(residence time)이 1 내지 10초인 통상적인 것이다.
본 발명에 사용된 2차 혼합기는 슬러리를 통해 공기를 적절하게 분배하는 기능을 일반적으로 특징으로 하고 있다(이러한 혼합기 또는 믹서는 전단(shear) 또는 속도만으로는 일반적으로 특징지어질 수 없다). 조작 조건은 믹서의 기본 설계, 공기를 도입하는 수단, 슬러리의 점도, 평균 잔류시간 및 소정의 공기 기포 크기 분배에 의존한다. 슬러리 내로 기포를 우수하게 혼합하는 최종 조작 조건을 보장하기 위해 당업자는 일상적인 실험을 통해 치수 및 회전 속도를 어떻게 적용할 것인지 알 수 있을 것이다. 만일 공기가 이미 미세하게 나뉜 기포로 도입되었다면 일반적으로 혼합물을 균질화하기 위한 가벼운 혼합으로 충분하다. 공기가 더 큰 기포 또는 연속 흐름으로 도입된다면, 필요한 경우 믹서는 기포의 크기를 더 잘게 만들 수 있어야 한다.
시멘트질 재료는 물과 빠르게 굳을 수 있는 어떠한 물질도 될 수 있다. 바람직하게는 시멘트질 재료는 플라스터, 즉 수화가능한 황산칼슘(무수물, 또는 알파 또는 베타 헤미 수화물)이다. 또한 어떠한 공지의 수성 결합제도 될 수 있다. 시멘트질 재료는 일반적으로 입자 크기의 중앙값이 5 내지 100㎛ 범위인 미세하게 분쇄된 분말이다.
본 물질은 또한 미국특허 US-P-6,443,258호에 개시된 바와 같은 충전재들을 포함할 수 있다.
기포제는 해당 분야에서 사용되는 어떠한 것도 사용될 수 있다. 참조는 역시 미국특허 US-P-6,443,258호이다.
본 발명에서, 슬러리 및 결과물인 시멘트질 재료 반죽은 섬유재들을 포함할 수 있다. 섬유재의 양은 주 습윤 슬러리의 중량에 대해 통상적으로 0.05 내지 5 중량%이다. 이들은 전형적으로 3 내지 20mm의 길이 및 10 내지 20㎛의 직경을 가진다. 유리 섬유들 또는 고계수(high modulus) 합성 섬유들이 적합하다. 역시 본 명세서 내에 참증으로 통합된 미국특허 US-P-6,443,258호를 참조할 수 있다.
결과물인 시멘트질 재료 반죽은 미국특허 US-P-6,443,258호에 나타난 바와 같이 75 내지 95%의 다양한 공극 부피를 가질 수 있다.
전술한 바로부터 얻어진 슬러리는 흡음 타일의 전구체를 주조하기 위한 시작물질로서 설명된다. 전구체는 표면 처리만을 필요로 하는 의도된 형태의 주형 내의 주조체(body cast)가 될 수 있다. 본 전구체는 또한 정사각형으로 절단될 큰 평평한 패널 또는 얇은 판으로 절단될 큰 블럭이 될 수 있다. 평평한 패널 전구체는 종래의 플라스터 보드 라인 상에서 형성될 수 있다. 블럭 형태의 전구체는 큰 블럭 주형 내에서 주조될 수 있다. 균일성 및 굳기는 주조가 연속 작업 주형 내에서 수행될 때 더 우수하다. 이러한 선택의 이유는 연속 주형이 안전상 제작을 야기시켜 블럭 내의 모든 성분이 동일한 조건을 통과하게 된다.
일 실시예에서, 결과물 보드는 0.5 이상의 NRC를 가지는 흡음 타일 또는 패널이다. NRC는 미국특허 US-P-6,443,258호, ASTM C423-90a에 개시된 실험방법을 이용해 결정될 수 있다.
다른 실시예에서, 타일은 유리 매트(mat)를 포함할 수 있는데, 시멘트질 슬러리가 유리 매트의 일부 또는 전체에 스며들 수 있다.
미국특허 US-P-6,443,258호에 나타난 바와 같이 표면 마감이 적용될 수 있다(예를 들면, 공정 중 형성된 거친 표면을 제거하는 단계, 흡음 특성을 위한 처리, 의도된 장착 방법에 따른 모서리 성형 등).
전형적인 타일은 50 내지 150cm의 치수 및 1 내지 3cm의 두께를 가진다.
실시예
사용되는 혼합 장치는 고전단 믹서를 포함하는데, 이는 본 명세서에 참증으로써 통합된 DE-A-3,138,808호에 개시된 형태가 될 수 있다. 공기의 혼합기는 도면 에 나타나있다. 이것은 파이프 12를 통해 슬러리(이것은 어떠한 고전단(high-shear) 공법에 따라 형성될 수 있다)를, 파이프 13을 통해 공기를 수용하는 T자관(11)을 바닥에 가지는 통(barrel)(10)을 포함한다. 공기 및 슬러리는 T자관 내에서 어느정도 범위에서 혼합되며, 이후 혼합물은 통(10) 내로 관입된다. 통(10)은 예를 들면 각 층마다 8개의 플레이드인 교반 블레이드(14a, 14b, 14c)를 구비한 회전축이 장치되는데, 이 축은 예를 들면 아래층이 통(10)으로의 유입구에 가까운 4개의 층들을 포함한다. 통(10)은 경사진 상부 방출(15)을 보인다. 예를 들면, 통은 반경이 약 40mm이고 두께가 1mm인 블레이드들을 구비하며, 내부 직경이 약 90mm가 될 수 있다. 통은 방출 경사부(15)의 최하단 까지 약 210mm의 높이가 되며, 블레이드들은 축을따라 약 60mm 이격되어 있다. 통 내의 T자관의 유입구는 약 15mm의 직경을 가진다.
다음 조성이 바람직하다:
성분 중량(php, 플라스터 100 중량부에 대해)
플라스터 100
나일론 섬유재 0.4
기포제 0.2
물 79.53
상기 조성물을 제작하기 위해 사용된 방법은 다음과 같다. 건조 섬유재를 계량하여 플러스터에 가하고 손으로 가볍게 섞어준다. 기포제를 계량하여 계량수에 가하여 전체 액체가 플라스터에 대한 물의 비율과 동일하게 만들고 1분간 가볍게 저어준다. 분당 18kg의 슬러리가 운반되도록 전압 조절장치를 펌프에 장착한다. 뚜껑을 열고 시간당 0.6㎥의 공기가 운반되도록 노즐에 기류를 세팅한다. 작동을 개 시하고 교반기의 속도를 바깥 지름(major diameter)에서 분당 45미터 되도록 설정한다. 섬유재 및 플라스터를 30초 내에 물에 붓는다. 잘 개어진 슬러리가 되도록 30초 동안 최대 속도의 간이 주방 믹서(hand kitchen mixer)로 물과 플라스터를 혼합한다. 슬러리를 펌프에 공급하도록 연결된 깔때기에 붓고, 펌프를 작동시킨다. 펌프로 슬러리를 공기 혼합기 내로 주입한다. 컵 샘플을 우선 취하고, 이후 디스크를 취해 샘플들을 평평하게 바른다. 나머지 공기가 혼합된 슬러리를 취해 0.1 평방미터의 샘플 보드로 주조한다. 최종 경화 후 보드 주형을 제거하고 50℃에서 24시간 동안 건조시킨다. 소음 감소 효율을 측정하기 위해 쿤트 튜브(Kundt tube)에 맞게 샘플들을 절단한다.
쿤트 튜브 측정으로부터 계산된 MRC 값들은 고압상태(plenum)에서 0.70, 비 고압상태에서 0.60이었다. 건조 밀도는 0.297이었다.
본 명세서 내에 포함되어 있음.

Claims (28)

  1. 젖은 상태를 기초로 약 53 내지 약 68 wt%의 급결 시멘트, 약 17% 내지 약 48 wt%의 물, 약 0.05 내지 약 5 wt%의 섬유재 및 약 0.01 내지 약 10 wt%의 기포제를 포함하는 슬러리로부터 제작되며, 상호 연결된 공극을 포함하고, 상기 타일의 부피에 대해 75 내지 97%의 공극률을 가지는 흡음 타일을 연속하여 제조하기 위한 방법으로서,
    (i) 시멘트질 재료, 물, 기포제 및 미세 기포가 통합되지 않은 섬유재를 타일의 최종 무게에 대해 0.05 내지 5%의 양으로 슬러리에 혼합하는 단계; 이어서;
    (ii) 다공성 슬러리를 형성하도록 단계 (i)의 슬러리에 공기를 주입하고 분배하는 단계; 이어서;
    (iii) 상기 다공성 슬러리로부터 타일 또는 타일의 전구체 생성물을 형성하는 단계; 및 마지막으로;
    (iv) 상기 다공성 슬러리를 소정의 타일 또는 그 전구체로 만들도록 허용하는 단계; 및 선택적으로 타일 또는 그 전구체를 의도하는 용도에 따라 마무리 하는 단계를 포함하는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (i)은 고전단(high-shear) 혼합 조건 하에서 수행되는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (ii)는 조절된 전단 조건(controlled-shear condition) 하에서 수행되는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (ii)는 저전단(low-shear) 혼합 조건 하에서 수행되는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (i)은 고전단 혼합 조건 하에서 수행되고 상기 단계 (ii)는 조절된 전단 조건 하에서 수행되는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (i)은 고전단 혼합 조건 하에서 수행되고 상기 단계 (ii)는 저전단 혼합 조건 하에서 수행되는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (iii)은 상기 타일 또는 그 전구체를 형성하도록 유리 매트(glass mat)를 포함하는 적어도 하나의 이동 페이서(facer) 상에 상기 슬러리를 도포하는 단계를 포함하는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 단계 (iii)은 상기 타일 또는 그 전구체를 형성하도록 유리 매트를 포함하는 적어도 하나의 이동 페이서 상에 상기 슬러리를 도포하는 단계를 포함하는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 단계 (iii)은 상기 타일 또는 그 전구체를 형성하도록 유리 매트를 포함하는 적어도 하나의 이동 페이서 상에 상기 슬러리를 도포하는 단계를 포함하는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    시멘트에 대한 물의 비율이 0.25 내지 1.1에 포함되는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    시멘트에 대한 물의 비율이 0.45 내지 0.85에 포함되는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    시멘트가 황산칼슘 α-헤미(hemi)-수화물, 황산칼슘 β-헤미(hemi)-수화물 또는 이들의 혼합물인 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    타일들이 주형 내에서 주조되는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    타일들의 전구체가 작게 절단되는 평평한 패널인 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 방법은 플라스터보드 라인(plasterboard line) 상에서 수행되는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    타일들의 전구체가 얇은 판들(slices)로 절단되는 블럭인 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 방법은 연속 블럭 주조법인 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    흡음 타일이 0.5 이상의 NRC를 가지는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  19. 젖은 상태를 기초로 약 53 내지 약 68 wt%의 급결 시멘트, 약 17% 내지 약 48 wt%의 물, 약 0.05 내지 약 5 wt%의 섬유재 및 약 0.01 내지 약 10 wt%의 기포제를 포함하는 슬러리로부터 제작되며, 상호 연결된 공극을 포함하고, 상기 타일의 부피에 대해 75 내지 97%의 공극률을 가지는 흡음 타일을 연속하여 제조하기 위한 방법으로서,
    (i) 고전단(high shear) 조건 하에서 시멘트질 재료, 물, 기포제 및 미세 기포가 통합되지 않은 섬유재를 타일의 최종 무게에 대해 0.05 내지 5%의 양으로 슬러리에 혼합하는 단계; 이어서;
    (ii) 다공성 슬러리를 형성하도록 조절된 전단(controlled shear) 또는 저전단 혼합 조건 하에서 단계 (i)의 슬러리에 공기를 주입하고 분배하는 단계; 이어서;
    (iii) 상기 다공성 슬러리로부터 타일 또는 타일의 전구체 생성물을 형성하는 단계; 및 마지막으로;
    (iv) 상기 다공성 슬러리를 소정의 타일 또는 그 전구체로 만들도록 허용하는 단계; 및 선택적으로 타일 또는 그 전구체를 의도하는 용도에 따라 마무리 하는 단계를 포함하는, 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 단계 (iii)은 타일 또는 그 전구체를 형성하도록 유리 매트를 포함하는 적어도 하나의 이동 페이서 상에 상기 슬러리를 도포하는 단계를 포함하는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 방법은 플라스터보드 라인 상에서 수행되는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    흡음 타일이 0.5 이상의 NRC를 가지는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  23. 젖은 상태를 기초로 약 53 내지 약 68 wt%의 급결 시멘트, 약 17% 내지 약 48 wt%의 물, 약 0.05 내지 약 5 wt%의 섬유재 및 약 0.01 내지 약 10 wt%의 기포제를 포함하는 슬러리로부터 제작되며, 상호 연결된 공극을 포함하고, 상기 타일의 부피에 대해 75 내지 97%의 공극률을 가지며, 0.5 이상의 NRC를 가지는 흡음 타일을 제조하기 위하여 플라스터 보드 라인 상에서 연속하여 수행되는 제조 방법으로서,
    (i) 시멘트질 재료, 물, 기포제 및 미세 기포가 통합되지 않은 섬유재를 타일의 최종 무게에 대해 0.05 내지 5%의 양으로 슬러리에 혼합하는 단계; 이어서;
    (ii) 다공성 슬러리를 형성하도록 단계 (i)의 슬러리에 공기를 주입하고 분배하는 단계; 이어서;
    (iii) 타일 또는 타일의 전구체 생성물을 형성하도록 유리 매트를 포함하는 적어도 하나의 이동 페이서 상에 상기 슬러리를 도포하는 단계; 및 마지막으로;
    (iv) 상기 다공성 슬러리를 소정의 타일 또는 그 전구체로 만들도록 허용하는 단계; 및 선택적으로 타일 또는 그 전구체를 의도하는 용도에 따라 마무리 하는 단계를 포함하는 플라스터보드 라인 상에서 연속 수행되는 흡음 타일의 제조 방법.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (i)은 고전단 혼합 조건 하에서 수행되는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (ii)는 조절된 전단 혼합 조건 하에서 수행되는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (ii)는 저전단 혼합 조건 하에서 수행되는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
  27. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (i)은 고전단 혼합 조건 하에서 수행되고 상기 단계 (ii)는 조절된 전단 혼합 조건 하에서 수행되는 방법.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 (i)은 고전단 혼합 조건 하에서 수행되고 상기 단계 (ii)는 저전단 혼합 조건 하에서 수행되는 흡음 타일의 연속 제조 방법.
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