MX2011013302A - Articulos de absorcion de sonido acusticamente ajustables y metodos para hacer los mismos. - Google Patents
Articulos de absorcion de sonido acusticamente ajustables y metodos para hacer los mismos.Info
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Abstract
Un revestimiento acústico moldeable comprende fibras celulósicas y fibras sintéticas enredadas juntas; el revestimiento acústico tiene un peso base de aproximadamente 50.85 a aproximadamente 169.52 gramos/m2, un grosor de menos de aproximadamente 0.127 cm, un tamaño de poro promedio de entre aproximadamente 8 micras y aproximadamente 40 micras, y un alargamiento a la ruptura de al menos veinte por ciento; el revestimiento acústico incluye menos de aproximadamente cinco por ciento de microfibra sintética y tiene una resistencia acústica de al menos aproximadamente 250 Raylios.
Description
ARTICULOS DE ABSORCION DE SONIDO ACUSTICAMENTE
AJUSTABLES Y MÉTODOS PARA HACER LOS MISMOS
SOLICITUD RELACIONADA
Esta solicitud es una continuación en parte de la Solicitud de Patente de U.S. Serie No. 12/814,022, presentada el 11 de junio de 2010, cuya descripción se incorpora en la presente como referencia en su totalidad, y que en sí reclama prioridad de la Solicitud de Patente Provisional de U.S. No. 61/186,509, presentada el 12 de junio de 2009, cuya descripción se incorpora en la presente como referencia en su totalidad.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un material de absorción de sonido, y en particular al uso de materiales de absorción de sonido en aplicaciones acústicas tales como vehículos, aparatos y edificios.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
La reducción del ruido en una amplia variedad de ambientes tales como edificios, vehículos, es decir, equipo, etc., generalmente se considera deseable. Por ejemplo, en vehículos tales como automóviles es sumamente deseable reducir los ruidos externos, es decir, el ruido del camino, el ruido del viento, el ruido del motor, vibraciones así como ruidos internos por medio del uso de diversos materiales acústicos.
Con frecuencia, los ingenieros acústicos intentan obtener atenuación del sonido mediante el uso de diversos materiales acústicos Por ejemplo, las llamadas capas de lienzo delgado se usan con frecuencia sobre materiales separadores gruesos de baja densidad y huecos ubicados en paneles de piso, forros interiores del techo y paneles de puerta de un vehículo. Un ejemplo es el uso de películas perforadas como se describe en la Patente de U.S. No. 4,097,633. No obstante, se cree que diversas cuestiones de producción y calidad son problemáticas en este enfoque. Lienzos delgados de microfibra han sido propuestos también y usados en un material mixto absorbedor de sonido acústicamente ajustado multicapa tal como se describe en la Patente de U.S. No. 6,631 ,785. Otros ejemplos de diversas capajs de lienzo delgado incluyen las Patentes de U.S. Nos. 5,186,996; 5,298 ¡694; 5,886,306; 6, 145,617; 7,310,739; y Publicación de Solicitud de Patente de U.S. No. 2007/051800.
Sin embargo continúa la necesidad de materiales acústicos que tengan propiedades de absorción de sonido mejoradas, en donde dichos materiales tengan un grosor bajo, un peso bajo, un costo bajo y proveaji las propiedades de seguridad y absorción de sonido necesarias.
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION
Se debe entender que esta Breve Descripción se provee para
introducir una selección de conceptos en una forma simplificada,
describiéndose aún más los conceptos más adelante en la Descripción
Detallada. No se pretende que esta Breve Descripción identifique
características clave o características esenciales de esta descripción, ijii se
pretende que limite el alcance de la invención.
En vista de la discusión anterior, se provee un revestimiento de
absorción de sonido acústicamente ajustable. El revestimiento de absorción
de sonido acústicamente ajustable comprende fibras celulósicas enredadas
juntas, por ejemplo, vía hídroligado. Dicho revestimiento de absorción de
sonido tiene resistencia al flujo de aire controlable. La resistencia al fluj de
aire se traduce en rendimiento acústico medido en Raylios. Un Raylio es una
de dos unidades de impedancia acústica. Cuando las ondas de sonido pasan
i a través de cualquier sustancia física la presión de las ondas causa qué las
partículas de la sustancia se muevan. La impedancia de sonido es la relJción
entre la presión de sonido y la velocidad de partículas que produce! La impedancia es un Raylio sí la presión unitaria produce velocidad unitaria! En
unidades MKS, 1 Raylio es igual a 1 pascal-segundo por metro (Pa S'm-^l ), o
de manera equivalente 1 newton-segundo por metro cúbico (N'S'm-3). En
unidades de base SI, eso es kg s-1 m-2. En unidades CGS, 1 Raylio es igual a 1 dina-segundo por centímetro cúbico (dyn«s*cm-3).
1 CGS raylio = 10 MKS Raylios.
La resistencia al flujo de aire y, por ende, el rendimiento acústico del revestimiento es controlada, o "ajustada" adaptando la construcción del revestimiento, con referencia al peso base, relación revestimiento celulosico- í a-tira no tejida, y por la acción de procesamiento químico y mecánico. El terminado químico puede incluir aplicación de aglutinante o recubrimientos de aglutinante llenos para llenar y reducir la permeabilidad del revestimiento. El procesamiento mecánico puede incluir alargamiento, estirado y/o sobrealimentación del revestimiento durante el procedimiento de terminado químico, o calandrar la tela de revestimiento después de terminar para ajustar la permeabilidad. Un revestimiento, de acuerdo con modalidades de la presente invención, se puede ajustar acústicamente para tener resistencia al flujo de aire en el rango de aproximadamente 245 raylios a aproximadamente 2450 raylios. Con mayor preferencia un revestimiento puede ser ajustado para tener una resistencia al flujo de aire de aproximadamente 400 raylios a aproximadamente 1650 raylios, y con mayor preferencia, el revestimiento se puede ajustar para tener una resistencia al flujo de aire de aproximadamente 800 raylios a aproximadamente 1200 raylios.
De acuerdo con algunas modalidades de la presente invención, un revestimiento de absorción de sonido acústicamente ajustable que tiene una resistencia al flujo de aire controlable comprende fibras celulósicas y guata de fibra no tejida enredadas juntas. Las fibras celulósicas comprenden entre aproximadamente 20 y 100 por ciento en peso del revestimiento de
absorción de sonido y la guata no tejida comprende aproximadamente i (j) a 80
por ciento en peso del revestimiento. En algunas modalidades, las ¡ fibras
celulósicas están en forma de una tira u hoja. En algunas modalidades, el i revestimiento de absorción de sonido tiene un peso base de al menos
aproximadamente 23.73 gramos/m2. En algunas modalidades, el revestimiento
de absorción de sonido incluye un retardador de llama.
Un revestimiento de absorción de sonido acústicamente
ajustable, de acuerdo con modalidades de la presente invención, se puede
usar en combinación con una o más de otras capas o sustratos para proveer
un laminado atenuador de sonido. Dicho laminado se puede usar en una
amplia variedad de ambientes incluyendo, mas no limitados a, vehículos. De
manera adicional, un revestimiento se puede tratar con terminados o
recubrimientos para impartir propiedades de color, resistencia a las llamas,
resistencia a aceites y grasas, repelencia al agua, antimoho, resistencia a la corrosión y antimicrobianas.
Un revestimiento de absorción de sonido acústicamente
ajustable, de acuerdo con modalidades de la presente invención, también se
puede recubrir, imprimir, sintetizar, rociar o tratar de otra manera coji una
capa de adhesivo para permitir la unión y moldeo de partes posteriores. Estos
i paneles unidos y moldeados se componen típicamente de un revestimiento de absorción de sonido, de acuerdo con modalidades de la presente invención, y
i un panel aislante absorbedor de sonido voluminoso y de baja densidad.
De manera adicional, un revestimiento de absorción de sonido
acústicamente ajustable, de acuerdo con modalidades de la presente invención, se puede tratar o formar en una manera tal que permita altos niveles de alargamiento cuando se moldee. Esto se puede hacer por medio de la incorporación de aglutinantes blandos o elastoméricos, fibras blandas o elastoméricas o una combinación de los mismos.
Un revestimiento de absorción de sonido acústicaniente ajustable, de acuerdo con algunas modalidades de la presente invenciójn, se puede usar en combinación con una o más de otras capas o sustratos para proveer un laminado atenuador de sonido. Este laminado comprende una capa de la tela de revestimiento de superficie de la invención laminada a un material grueso de baja densidad, que se compone de materiales tales como guata de fibra de vidrio, paneles de fibra de vidrio impregnados de resina, lana de roca, espuma de plástico, espuma de uretano, almohadilla de lana regenerada a partir de fibra de desecho, guata de poliéster o fibra para relleno impregnada de resina, aerogel, espuma de celda cerrada, espuma reticuláda y otros materiales de aislamiento conocidos en la técnica. La adición de la tela de revestimiento mejora de manera significativa las propiedades de atenuación de sonido del material absorbedor base, permitiendo un rendimiento mejorado y un peso reducido. La tela de revestimiento se puede colocar también en la parte superior y parte inferior del aislante de baja densidad para formar un trilaminado tipo emparedado.
Dicho laminado se puede usar en una amplia variedad de ambientes incluyendo vehículos, aparatos, edificios, hogares y mueblés de
oficina (es decir, mamparas de oficina), aeronaves, edificios comerciales,
trenes y autobuses, teatros, estudios de audio, salas de audio doméstico o de
teatro, aislamiento de sonido para equipo y máquinas ruidosos, u otras
aplicaciones donde se desee atenuación del sonido.
De acuerdo con algunas modalidades de la presente invención,
un revestimiento acústico moldeable comprende fibras celulósicas (por ejemplo, pulpa de madera, etc.) y fibras sintéticas enredadas juntajs. El
revestimiento acústico tiene un peso base de aproximadamente 50.85 a aproximadamente 169.52 gramos/m2, un grosor de menos de
aproximadamente 0.127 cm como se mide vía ASTM D1777, un tamaño de
poro promedio de entre aproximadamente 8 mieras y aproximadamente 40
mieras, y un alargamiento a la ruptura de al menos veinte por ciento (20%)
como se mide vía ASTM D5034. El revestimiento acústico comprende menos
de aproximadamente cinco por ciento (5%) de microfibra sintética y tiene una resistencia acústica de al menos aproximadamente 250 Raylios. En algunas
modalidades de la presente invención, las fibras celulósicas comprenden entre
aproximadamente 20 y aproximadamente 100 por ciento en pesó del
revestimiento acústico y las fibras no tejidas comprenden entre
aproximadamente 0 y aproximadamente 80 por ciento en peso del
revestimiento acústico. En algunas modalidades de la presente invencióri, las fibras celulósicas están en forma de una tira u hoja de papel y la tira u no, a de papel está enredada con las fibras no tejidas. Las fibras sintéticas pu r den incluir fibras seleccionadas del grupo consiste de fibras de polipropileno,
polietileno, tereftalato de polietileno, poliéster, acetato, nylon, ácido polilkctico (PLA), vidrio, viscosa, tencel, rayón y fibras acrílicas, y mezclas de las mismas. Modificación adicional de la resistencia al flujo de air¿ del revestimiento acústico se puede proveer por medio de procedimientos mecánicos (por ejemplo, alargamiento, engrosamiento y/o calandrado) y/o procedimientos de tratamiento químico (por ejemplo, terminado, recubrimiento y/o aplicación de adhesivo).
En algunas modalidades de la presente invención, el revestimiento acústico es unido a por lo menos una capa adicional para formar un laminado. Capas adicionales de ejemplo incluyen, mas no se limitan a, guata de fibra de vidrio, un panel de fibra de vidrio impregnado de resina.J lana de roca, espuma de plástico, espuma de uretano, almohadilla de lana regenerada a partir de fibra de desecho, guata de poliéster o fibra para relleno impregnada de resina, aerogel, espuma de celda cerrada, o esfuma reticulada. Además, una capa de tela decorativa se puede unir también al revestimiento acústico.
De acuerdo con algunas modalidades de la presente invención, un revestimiento acústico moldeable tiene un peso base de aproximadamente 50.85 a aproximadamente 169.52 gramos/m2, un grosor de menos| de aproximadamente 0.127 cm como se mide vía ASTM D1777, un tamaño de poro promedio de entre aproximadamente 8 mieras y aproximadamente 40 mieras, y un alargamiento a la ruptura de al menos 20 por ciento (20%) c¿mo se mide vía ASTM D5034. El revestimiento acústico comprende menos de
aproximadamente cinco por ciento (5%) de microfibra sintética y tiene una resistencia acústica de al menos aproximadamente 250 Raylios. En algunas modalidades, el revestimiento acústico comprende tela no tejida que puede incluir fibras celulósicas, tales como pulpa de madera. Las fibras celulósicas pueden comprender entre aproximadamente 20 y aproximadamente 100 por ciento en peso del revestimiento acústico y las fibras sintéticas pueden comprender entre aproximadamente 0 y aproximadamente 80 por ciento en peso del revestimiento acústico. En algunas modalidades de la prejsente invención, las fibras celulósicas están en forma de una tira u hoja de pap†l y la tira u hoja de papel está enredada con las fibras no tejidas. Las jTibras sintéticas pueden incluir fibras seleccionadas del grupo que consiste de jibras de polipropileno, polietileno, tereftalato de polietileno, poliéster, acetato, rjylon, ácido poliláctico (PLA), vidrio, viscosa, tencel, rayón y fibras acrílicis, y mezclas de las mismas. Modificación adicional de la resistencia al flujo d¿ aire del revestimiento acústico se puede proveer por medio de procedimiéntos mecánicos (por ejemplo, alargamiento, engrasamiento y/o calandrado! y/o procedimientos de tratamiento químico (por ejemplo, terminado, recubrimiento y/o aplicación de adhesivo).
En algunas modalidades de la presente invención', el revestimiento acústico es unido a por lo menos una capa adicional para formar un laminado. Capas adicionales de ejemplo incluyen, mas no se limitan a, guata de fibra de vidrio, un panel de fibra de vidrio impregnado de resina, ¡lana de roca, espuma de plástico, espuma de uretano, almohadilla de lana
regenerada a partir de fibra de desecho, guata de poliéster o fibra para relleno impregnada de resina, aerogel, espuma de celda cerrada, o espuma
i reticulada. Además, una capa de tela decorativa se puede unir también al
revestimiento acústico. J
De acuerdo con otras modalidades de la presente invención, un
laminado de absorción de sonido incluye un primer y segundo revestimientos
acústicos, y una capa de material de baja densidad dispuesta a manera de
j emparedado entre el primer y segundo revestimientos acústicos. Cada
revestimiento es una tela moldeable que tiene un peso base de
aproximadamente 50.85 a aproximadamente 169.52 gramos/m2, un grosor de
menos de aproximadamente 0.127 cm como se mide vía ASTM D1777, un
tamaño de poro promedio de entre aproximadamente 8 micrajs y
aproximadamente 40 mieras, y un alargamiento a la ruptura de al menos
veinte por ciento (20%) como se mide vía ASTM D5034. La tela de pada
revestimiento incluye menos de aproximadamente cinco por ciento (5%) de
microfibra sintética y tiene una resistencia acústica de al m†nos
aproximadamente 250 Raylios. La capa de material de baja densidad puede
incluir una guata de fibra de vidrio, un panel de fibra de vidrio impregnado de
resina, lana de roca, espuma de plástico, espuma de uretano, almohadilla de
lana regenerada a partir de fibra de desecho, guata de poliéster o fibra para
relleno impregnada de resina, aerogel, espuma de celda cerrada o espuma
reticulada. I
De acuerdo con otras modalidades de la presente invención; un
? artículo de absorción de sonido incluye un revestimiento que tiene un recubrimiento de terminado para proveer una o más propiedades funciojnales adicionales (por ejemplo, retardancia a la llama, propiedades adhesivas, resistencia al desteñido, tracción con sujeción, resistencia al desgarram ento, color, resistencia microbiana, conductividad eléctrica, conductividad tértnica, opacidad, módulo controlable, repelencia al agua, resistencia a la corrosión y textura de superficie controlable) al revestimiento, y una capa de material de baja densidad laminada al revestimiento. El revestimiento es una tela moldeable que tiene un peso base de aproximadamente 50.85 a 169.52 gramos/m2, un grosor de menos de aproximadamente 0.127 cm como se mide vía ASTM D1777, un tamaño de poro promedio de entre aproximadamente 8 mieras y aproximadamente 40 mieras, y un alargamiento a la ruptura de al menos veinte por ciento (20%) como se mide vía ASTM D5034. Laj tela comprende menos de aproximadamente cinco por ciento (5%) de micrcjfibra sintética y tiene una resistencia acústica de al menos aproximadamente 250 Raylios.
De acuerdo con otras modalidades de la presente invención, un método para hacer un revestimiento acústicamente ajustado incluye preparar una tela acústica moldeable y ajustar la tela para que tenga una resistencia acústica de al menos aproximadamente 250 Raylios aplicando un terminado químico a la tela y/o sometiendo la tela a uno o más procedimientos mecánicos (por ejemplo, alargamiento, engrasamiento, calandrado, o una combinación de los mismos). La tela acústica moldeable tiene un peso -jase de aproximadamente 50.85 a 169.52 gramos/m2, un grosor de menos de aproximadamente 0.127 cm como se mide vía ASTM D1777, un tamaño de poro promedio de entre aproximadamente 8 mieras y aproximadamente 40 mieras, y un alargamiento a la ruptura de al menos veinte por ciento (20%) como se mide vía ASTM D5034. Además, la tela acústica moldeable
I
comprende menos de aproximadamente cinco por ciento (5%) de micr†fibra sintética. '
En algunas modalidades, el método incluye además laminar al menos una capa adicional a la tela. Capas adicionales de ejemplo incluyen, mas no se limitan a, guata de fibra de vidrio, un panel de fibra de vidrio impregnado de resina, lana de roca, espuma de plástico, espuma de uretano, almohadilla de lana regenerada a partir de fibra de desecho, guata de
i poliéster o fibra para relleno impregnada de resina, aerogel, espuma de Celda cerrada, o espuma reticulada. Además, la o las capas adicionales pueden ser una capa de tela decorativa.
I
Se observa que aspectos de la invención descritos con respecto a una modalidad se pueden incorporar en una modalidad diferente aunque no se describan específicamente con relación a la misma. Esto es, todasj las modalidades y/o características de cualquier modalidad se pueden combinar en cualquier manera y/o combinación. La solicitante se reserva el derecho de cambiar cualquier reivindicación presentada originalmente o presentar cualquier nueva reivindicación como corresponde, incluyendo el derecho| de poder enmendar cualquier reivindicación presentada originalmente Jara
depender de y/o incorporar cualquier característica de cualquier otra
reivindicación aunque no se reclame originalmente de esa manera. Estos y
otros objetos y/o aspectos de la presente invención se explican en detalle más
adelante.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 es la influencia medida de diversos revestimientjos en
desarrollo medida en el tubo impedancia.
La Figura 2 es una gráfica de absorción de sonido de incidjencia
normal prevista usando el software de modelado ESI Nova.
La Figura 3 es una gráfica de absorción de sonido de cabina alfa prevista usando el software de modelado ESI.
I
La Figura 4 es una gráfica de permeabilidad del aire vérsus
tamaño de poro promedio para diversos revestimientos, de acuerdo) con
algunas modalidades de la presente invención.
La Figura 5 es una gráfica de tamaño de poro promedio vérsus
Raylios para diversos revestimientos, de acuerdo con algunas modalidades de la presente invención.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
presente invención se describe ahora de manera mas
completa a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en los quales
algunas modalidades de la invención son mostradas. No obstante, esta
invención se puede modalizar en muchas formas diferentes y no se debe
I
interpretar como limitada a las modalidades aquí expuestas; más bien, estas
I
modalidades se proveen de modo tal que esta descripción sea detallada y i completa, y comunique totalmente el alcance de la invención a los expertjos en
la técnica.
La terminología usada en la presente es para el propósito de
describir modalidades particulares solamente y no se pretende que sea
limitante de la invención. Como se usa en la presente, se pretende que las
formas singulares "un" y "el, la" incluyan también las formas plurales, a rrjenos
que el contexto indique claramente otra cosa. Se entenderá además quje los
términos "comprende" y/o "que comprende" cuando se usan en : esta
especificación, especifican la presencia de características, pasos,
operaciones, elementos y/o componentes mencionados, pero no impiden la
presencia o adición de una o más de otras características, pasos,
operaciones, elementos, componentes, y/o grupos de los mismos. Como se
usa en la presente, el término "y/o" incluye cualquiera y todas las
combinaciones de uno o más de los artículos listados asociados y se puede abreviar como V.
Los términos "revestimiento", "capa de revestimiento" y "tela de revestimiento" son intercambiables como se usan en la presente y se definen como una capa de material que se puede unir a una superficie de otro objeto o material. Una capa de revestimiento se puede unir a una superficie de otro objeto o material de diversas maneras incluyendo, mas no limitadas a, unión
i con adhesivo, unión térmica, unión por puntos, unión por presión, revestimiento por extrusión o unión por vibración ultrasónica.
El término "laminado" como se usa en la presente se refiere a una estructura mixta de dos o más capas de material que han sido adheridas a través de un paso de unión, tal como a través de unión con adhesivo, unión térmica, unión por puntos, unión por presión, revestimiento por extrusión o unión por vibración ultrasónica.
El término "dirección de máquina" o D se refiere a la dirección en toda la longitud de una tela en la dirección en la cual es producida.
Los términos "dirección transversal de máquina", "transversal" o
CD significan la dirección a través del ancho de la tela, es decir, una dirección generalmente perpendicular a la MD.
Los términos "no tejido" y "tira no tejida" se refieren a materiales y tiras de material que tienen una estructura de fibras o filamentos individuales que están intercalados, pero no en una manera identificable como en una tela de tejido de punto. Los términos "fibra" y "filamento" se usan en la presente indistintamente. Telas o tiras no tejidas se pueden formar a partir de muchos procedimientos incluyendo, mas no limitados a, procedimientos de so'plado
por fusión, unión por hilado, tendido al aire, etc.
A menos que se defina otra cosa, todos los términos (incluyendo términos técnicos y científicos) usados en la presente tienen el mismo significado entendido comúnmente por el experto en la técnica a la cual pertenece esta invención. Se entenderá además que los términos, tales| como aquellos definidos en diccionarios comúnmente usados, se deben interpretar como aquellos que tienen un significado que es consistente con su sign ficado en el contexto de la especificación y técnica relevante y no se deben interpretar en un sentido idealizado o demasiado formal a menos que así se defina expresamente en la presente. Funciones o construcciones bien conocidas pueden no ser descritas en detalle para mayor brevedad y/o claridad.
En algunas modalidades, un revestimiento de absorcijón de sonido acústicamente ajustable es provisto por una tira u hoja celulósica y una tira no tejida enredadas juntas. La tira u hoja celulósica consiste de unía hoja tendida en húmedo u hoja tipo papel de fibra celulósica. Aunque se pjrefiere fibra de madera, otros tipos de fibra celulósica que pueden ser tendidos en húmedo en una hoja de papel se podrían usar como la tira celulósica precursora. De manera adicional, cantidades menores, que no excedan de 49% de la tira celulósica se podrían componer de fibras sintéticas. Fibras celulósicas útiles incluyen fibras de madera (pulpa) tales como Kraft blanqueado, madera blanda o madera dura, fibras de madera de alto rendimiento, fibras de algodón, viscosa, y otras fibras adecuadas para
convertir en una hoja de papel. Otras fibras naturales incluyen bagazo, algodoncillo, paja de trigo, kenaf, yute, cáñamo, bambú, algodón, y estas fibras naturales se pueden mezclar con las fibras celulósicas. Fibras sintéticas que se preparan en longitud de fibra muy corta se pueden formar en una hoja de papel tendida en húmedo. Estas fibras pueden ser fibras de pol éster, nylon, olefina, acetato de celulosa, seda, lana, y otras fibras conocidas en la técnica. Una selección preferida de fibras de madera que proveen la resistencia al flujo de aire deseada en la hoja celulósica final se puede emplear para este revestimiento; son pulpas de cedro rojo y abeto.
La porción de tira no tejida puede contener al azar fibras orientadas o fibras sustancialmente alineadas. Fibras de ejemplo incjluyen, mas no se limitan a, fibras de polipropileno, polietileno, tereftalato de polietileno, poliéster, acetato, nylon, ácido poliláctico (PLA), vidrio, viscosa y fibras acrílicas, y mezclas de las mismas. De manera alternativa, se pjueden usar fibras de rendimiento tales como Nomex o Kevlar (DuPont), l^ermel (Rhone Poulenc), polibenzimidazol (PBI - Hoechst), Basofil (BASF), polieteretercetona (PEEK - Zyex Ltd.), Visil (Kuitu Finland Oy), Ultem, Lexan o
Valox (GE Plastics). La guata de fibras cortas se puede hacer usando' fibras estiradas y rizadas de poliéster de 1.5 denier y 3.81 cm de largo que se sabe se hidroligan bien. Sin embargo, fibras de otra longitud y denier incluyendo fibras cortas de microfibra y separables se pueden usar también para la porción no tejida del revestimiento de absorción de sonido.
El peso base para la tela de revestimiento antes del terminado es
de aproximadamente 23.73 a 169.52 g/m2. Típicamente, el revestimiento comprende 20-100 por ciento en peso de fibras celulósicas y 0-80 por ciento en peso de otras fibras.
Como se menciona anteriormente, después de qjie el revestimiento de absorción de sonido ha sido formado y secado, se puede
usar sin procesamiento adicional. Si la resistencia al flujo de aire inicial de una tela dada no se encuentra en el rango deseado, el revestimiento de absorción de sonido se puede modificar aún más mediante terminado y/o calandrado.
Alargamiento, engrasamiento, estirado, secado y curado del revestimiento son pasos adicionales que generalmente ocurren durante el procedimiento de terminado o recubrimiento. Estos procedimientos son para modificar y ¿justar la permeabilidad y propiedades de atenuación del sonido del revestimiento de absorción de sonido para ajustar las propiedades de atenuación del sonido. De manera adicional, el uso de la tela de lienzo delgado de la invención sobre
I
la superficie de un panel absorbedor de sonido voluminoso y pesado, permite la reducción en el peso y volumen, sin una pérdida de rendimiento.
Niveles aceptables de alargamiento de revestimientos acústicos, de acuerdo con modalidades de la presente invención se muestran en el cuadro 1 a continuación. Los datos en el cuadro 1 se obtuvieron de acuerdo con ASTM D5034.
CUADRO 1
Revestimiento acústico | i
AlargaAlargaMódulo Descripción
Estilo # miento miento MD a
MD (%) CD (%) 10%
Pertinente a 17.3 33.7 1 1 .4 Revestimiento de 57.63 la industria gramos/m2 (no PFG)
6075-50001 22.4 48.4 22.4 08851 estirado 393.7- 457.2 cm
6075-51001 24.5 53.23 18.67 6075-50001 calandrado
6075-50003 23.7 88.3 27.7 08851 rebajado 393.7- ¡
365.7 cm (232.2°C)
6075-50006 23 86.1 27 8851 rebajado 393.7- 365.7 cm (148°C)
6075-50006 revestido con adhesivo
6075-54006 22.1 79.4 30.1 reactivo
6186-5001 1 35.4 61.5 8.6 08851 estirado 393.7- 449.5 cm
6186-5001 1 recubierto con adh PET en
6186-52010 33.4 56.9 12.7 Línea 8
6186-50012 36.4 56.7 7.5 08851 estirado 393.7- 457.2 cm
6186-50020 29.5 96 15.7 0881 rebajado 393.7- 370.8 cm
00697 terminado en
Marco #1 (sin
6300-50003 28.1 138.1 19.3 estirado)
6300-51003 28.7 157.53 13.43 6300-50003 calandrado
(CAL # -121.1 1 °C)
6300-51003 recubierto con adh PET adh en
6300-52103 25 135.6 23.3 Línea 8
Min 17.3 33.7 7.5
Max 36.4 157.53 30.1
Como se indica arriba en el cuadro 1 , un alargamiento! a la ruptura de al menos 17% es necesario para que un revestimiento acústico sea moldeable, de acuerdo con modalidades de la presente invención.
El terminado químico del revestimiento comprende aplicación de química que formará una estructura de película o llenará la estructura del revestimiento reduciendo así la permeabilidad del aire e incrementando las propiedades de atenuación del sonido del producto. Aglutinantes en emulsión y solución, adhesivos, dispersiones de polímero y espesantes se pueden usar para reducir la permeabilidad de la hoja. Adicionalmente, las soluciones de aglutinantes pueden tener materiales de relleno añadidos tales como arcilla, talco, cuentas de vidrio, cuentas y partículas de cerámica, grafito, carbonato
I
de calcio, sulfato de bario, vermiculita, alúmina hidratada, dióxido de ti amo, llenadores expansibles, microesferas expansibles, llenadores hinchables, y otros materiales llenadores formados de partículas para ayudar a reducir la i permeabilidad de la hoja. Sustancias químicas auxiliares tales como inhibidores de corrosión, retardadores de llama, repelentes de aceite y agua, pigmentos y colores, agentes antimicrobianos y promotores adhesivos se pueden agregar para mejorar las propiedades de la hoja para un uso! final particular. Por ejemplo, un panel acústico para usar en un compartimiento de motor de automóvil necesitaría tener tanto retardancia a la llama como resistencia al aceite.
Otros tipos de equipo de aplicación de terminado se pueden usar para realizar la adición del terminado químico al revestimiento, incluyendo impresión, revestimiento con pasta, revestimiento rozante, aspersión, revestimiento con rodillo, huecograbado, revestimiento de ranuras y otros
métodos de aplicación conocidos en la técnica.
Diversos retardadores de llama pueden ser también útiles para terminar el revestimiento de absorción de sonido a fin de impartir propiedades de retardador de llama, baja generación de humo y propiedades de resistencia al calor e incrementar la densidad o modificar la resistencia al flujo de aire del revestimiento. Retardadores de llama que son útiles para esta invemción incluyen retardadores de llama durables, semidurables y no durables, retardadores de llama orgánicos e inorgánicos y combinaciones de los mismos. Además, llenadores funcionales tales como alúmina trihidratada, polifosfato de amonio, compuestos que contienen metales alcalinos y alcalinotérreos, boratos, sales de amonio, compuestos que contienen nitrógeno, fosfatos, fosfonatos, halógenos y sulfamatos son útiles para terminar y recubrir el revestimiento. Otros tipos de retardadores de llama que son de utilidad en esta aplicación incluyen sistemas intumescentes, retardadores de llama y sistemas en fase de vapor, retardadores de llama endotérmicos y combinaciones de los mismos. La lista de posibles retardadores de llama para esta aplicación es vasta y será obvia para los expertos en la técnica de terminado y recubrimiento de telas.
Cualquier emulsión o dispersión a base de agua comúnmente conocida como un aglutinante o látex se puede usar también para modificar la resistencia al flujo de aire del revestimiento de absorción de sonido y para impartir propiedades funcionales adicionales al revestimiento. Aglutinantes acrílicos, aglutinantes vinil acrílicos, aglutinantes de acetato de vinilo,
aglutinantes que contienen estireno, aglutinantes que contienen butilo, aglutinantes de almidón, aglutinantes de poliuretano, y aglutinantes que contienen alcohol polivinílico son ejemplos de aglutinantes que encuentran
utilidad en el recubrimiento y terminado del revestimiento. Los aglutinantes pueden ser formadores de película para reducir la resistencia al flujo de aire del revestimiento de absorción de sonido. Los aglutinantes pueden también ser cargados con un llenador para reducir la resistencia al flujo de aire del revestimiento de absorción de sonido. Asimismo, los aglutinantes pueden ser tolerantes a la sal de modo tal que se puedan usar junto con retardadores de llama iónicos. El uso de aglutinantes termoplásticos puede proveer propiedades adhesivas al revestimiento de absorción de sonido si el
j aglutinante está en la superficie del revestimiento y el revestimiento es posteriormente recalentado para unirse a otra superficie. Igualmente los aglutinantes pueden ser termofraguados para limitar el grado de trituración durante el procedimiento de calandrado, permitiendo así una reducción controlable y pequeña en la resistencia al flujo de aire. Por otra parte, i aglutinantes termoplásticos se pueden utilizar para causar una gran reducción
en la resistencia al flujo de aire durante el procedimiento de calandrado. Otras
i propiedades que el aglutinante puede impartir incluyen, mas no se limitan a, resistencia al desteñido mejorada, tracción con sujeción incrementada y mayor resistencia al desgarramiento. Aglutinantes seleccionados se pueden aplicar al revestimiento de absorción de sonido para modificar su rigidez y flexibilidad y hacer que el revestimiento retenga su forma si es post moldeado o 'sometido a etapa B'
La concentración de aglutinante en una formulación de terminado de almohadilla es generalmente entre 0 por ciento y 25 por ciento Cuando se utiliza un terminado de espuma o procedimiento de recubrimiento, los aglutinantes pueden comprender entre 0 por ciento y 100 por ciento) de la formulación de terminado. De manera similar los retardadores de llama pueden comprender entre 0 por ciento y 100 por ciento de una formulación de terminado dependiendo del método de aplicación y las propiedades que se buscan a través del terminado. Dispersiones de pigmentos, repelentes de agua, ceras, lubricantes, colorantes, agentes antimicrobianos, eliminadores de espuma, estabilizadores de espuma, inhibidores de corrosión, agentes antimicrobianos, agentes espesantes, agentes humectantes, llenadores y otros aditivos de recubrimiento son útiles en la presente invención.
Adicionalmente, la modificación química del lienzo delgado se puede realizar a través de aplicación de polvo a base de solvente, a base de 100% sólidos, aplicación de fusión térmica u otros métodos de aplicación química conocidos en la técnica.
El revestimiento de absorción de sonido se puede usar como una capa decorativa, por ejemplo, una capa de tela, o se puede cubrir con lotras capas para mejorar las propiedades estéticas. A fin de hacer la unión a capas de trazado alto o capas decorativas más fácil, es posible imprimir o recubrir un patrón adhesivo sobre el revestimiento lo cual no cambia en forma importante la resistencia al flujo de aire del mismo. El adhesivo se puede aplicar como una fusión térmica usando un patrón grabado en un rodillo de huecograbado, revestimiento de polvos, tira adhesiva, película o red adhesiva, mediante serigrafía o revestimiento con espuma de un patrón de adhesivo en polvo mezclado o adhesivo sobre el revestimiento, o aspersión de adhesivo sobre el revestimiento. El adhesivo se selecciona de acuerdo con la temperatura deseada para reactivar térmicamente el adhesivo, de acuerdo con el material que será acoplado con el revestimiento de absorción de sonido y de acuerdo con otros factores tales como el tiempo abierto del adhesivo, las capacidades
I
de temperatura del equipo de procesamiento, viscosidad del adhesivo, índice de flujo del material fundido, y las cualidades de resistencia y estéticas de la unión. La serie de adhesivos térmicamente reactivables, equipo de aplicación, y técnicas de aplicación es vasta; no obstante, el experto en la técnica pjuede llegar rápidamente a un sistema adecuado para esta aplicación. Los tipis de adhesivos que se han usado con buenos resultados incluyen adhejsivos termoplásticos y termofraguados tales como adhesivos a base de poliéster, adhesivos de poliamida, uretano y olefínicos. Cuando adhesivos termofraguados son aplicados al revestimiento es importante no mantener el adhesivo por debajo de la temperatura de entrelazamiento cuando es aplicado. El adhesivo se puede usar para ajustar la resistencia al flujo dej aire del revestimiento.
Además, películas o redes continuas o perforadas u otro material no tejido que comprende polietileno de baja densidad, polietileno de j aita densidad, acetato de etilenvinilo, polipropileno, anhídrido maleico, o cualquier fabricación de materiales olefínicos que use ya sea el catalizador de Ziegler Natta o un catalizador de metal de transición o cualesquier mezclas de estos materiales se pueden unir a la superficie del lienzo delgado resistente al flujo de aire. Estas películas, redes y materiales no tejidos son unidos al lienzo delgado con el conocimiento de que se fundirán en islas de adhesivo durante procedimientos posteriores y tendrán un efecto mínimo en la resistencia al flujo de aire final del material mixto acústico.
En el curso de investigar las propiedades de revestimientos acústicos delgados, en donde el ajuste acústico del revestimiento puedje ser controlado, de acuerdo con algunas modalidades de la presente invención, las solicitantes han descubierto de manera inesperada que el tamaño de ¡poro promedio del material de revestimiento se relaciona directamente con la permeabilidad y resistencia al flujo de aire, por ejemplo, como se midje en Raylios. Pruebas experimentales del tamaño de poro promedio se realizaron en diversos revestimientos acústicos, de acuerdo con modalidades de la presente invención, vía un Porómetro de Flujo Capilar CFP-1100-jAEX fabricado por PMI, Inc. La determinación del tamaño de poro se hizo para cada revestimiento acústico usando la siguiente metodología.
Método de prueba estándar para tamaño de poro (Porómetro). 1. Alcance
1.1 Este método de prueba se usa para determinar j las características de tamaño de poro de telas no tejidas y tejidas en una unidad de medida específica. Este método asegura que los productos terminados cumplan con la especificación o provee información útil referente aj una muestra.
2. Documentos a los que se hace referencia.
2.1 ASTM E 1294-89, F 316
3. Resumen del Método de prueba
3.1 Una muestra es humedecida con un líquido de baja tensión superficial y presión de vapor y es colocada en una cámara. Una presión de aire creciente es aplicada y a medida que los poros más pequeños se vacían de manera sucesiva, el flujo de aire es registrado como una función de presión. Los tamaños de poro máximo y mínimo se obtienen y se comparan con el índice de flujo contra la presión aplicada para una muestra seca. La distribución de tamaño de poro se obtiene así en mieras.
4. Aparato j 4.1 Porómetro PMI (nota: ver el Procedimiento de Operación
Estándar para el Porómetro para detalles sobre calibración y mantenimiento).
4.2 Solución de prueba Porewick
4.3 vidrio de reloj, pinzas, prensa de recortar/Hytronic, (dado de cortar de 37 mm de diámetro
5. Riesgos/Seguridad
5.1 Asegurar la colocación apropiada de las manos al uáar la prensa de recortar
5.2 Evitar el contacto de sustancias químicas con los ojosL
6. Acondicionamiento I
6.1 Las muestras no requieren acondicionamiento antes de las pruebas.
7. Muestreo
7.1 Consultar los Lineamientos Estándar para Muestrejo de
Ejemplares. En general, se usa un plan de muestreo de lado central.
8. Procedimiento
8.1 Cortar muestras de 37 mm de diámetro para las pruebas.
I
Verter una cantidad muy pequeña de solución Porewick en un vidrio de jreloj. Colocar la muestra a someter a prueba en la solución.
8.2 Retirar la cubierta de la cámara de prueba, después rétirar el cilindro y placa superior. Asegurarse de retirar cualesquier muestras q e ya
"f hayan sido sometidas a prueba. Asegurarse de que el anillo "O" sea visib e en la placa inferior.
8.3 Retirar la muestra de la solución con pinzas y colocar en
el centro de la placa inferior en la cámara. ¦
Colocar la placa superior (anillo "O" hacia abajo) sobr^ la muestra. Volver a colocar el cilindro (anillo "O" y tamiz hacia abajo) soble la placa superior.
8.3 Hacer doble clic en el icono de acceso directo Capwin en la computadora. Hacer clic en grupo y seleccionar QC u otro como sea i necesario. Hacer clic en Ejecutar, después Auto-prueba
8.4 Hacer doble clic en nombre de archivo de salida o elegir
una carpeta de estilo, e introducir la información requerida.
8.5 Introducir Operador, luego continuar. Hacer clic en Iniciar Prueba, continuar, después OK para iniciar la prueba.
8.6 La computadora indicará el final de la prueba con un cuadro de mensaje. Hacer clic en OK y retirar la muestra de la cámara.
8.7 De vuelta en la página de inicio, hacer clic en Repjorte, luego Ejecutar, luego Empezar. Seguir instrucciones adicionales para imprimir la hoja de resumen. Después de que los resultados se impriman, hacer el c en Continuar, después Cerrar para regresar a la página de inicio.
9. Reporte j
9.1 Reportar el tamaño de poro promedio en mieras, o presentar la hoja de resumen.
Datos para diversos revestimientos acústicos, de acuerdo con modalidades de la presente invención, están contenidos en el cuadro ilust ado en el Cuadro A. La relación entre el tamaño de poro promedio y resistencia al flujo de aire, como se mide en Raylios, para los diversos revestimientos acústicos en el cuadro A se muestra en las Figuras 4 y 5.
CUADRO A
Propiedades de diversos revestimientos, de acuerdo con algunas modalidades de la presente invención
Material Micro- Peso Grosor DenPerm Aire Perm Flujo
fibra Base ASTM sidad (cfm) Aire medio
(gramos D1777 Perm aire (Ray- Dia. Porc /m2) Frazier lios) (Mieras)
@
0.5"WC
Aglome-rante no 58.65 0.040 cm 9.01 518 40 57.84 de resina 50
gsm
Aglome-rante no 90.86 0.066 cm 8.59 423 49 55.74 de resina 80
gsm
8851 no 70.86 0.030 cm 14.49 52 428 18.09
S/8705 no 72.21 0.033 cm 13.63 66 332 23.81
6300-50003 no 85.78 0.050 cm 10.71 210 101 37.19
6300-51003 no 88.15 0.027 cm 20.29 79 277 24.98
6186-50030 no 76.28 0.038 cm 12.21 62 357 19.70
6186-51030 no 78.32 0.025 cm 18.60 28 818 12.94
6079-50001 no 92.9 0.035 cm 16.33 22 1037 12.74 pertinente a la no 105.10 0.053 cm 12.31 311 68 51.19 industria
Aglome-rante no 45.43 0.027 cm 10.18 575 36 60.65 de resina 267
Aglome-rante no 31.87 0.022 cm 8.73 642 32 57.97 de resina 4016
Aglome-rante no 40 0.025 cm 9.81 536 39 54.88 de resina 557
Aglome-rante no 49.84 0.030 cm 10.19 403 52 51.10 de resina 477
Aglome-rante no 65.77 0.035 cm 11.55 288 73 43.97 de resina 497
separable · 060 sí 60.35 0.024 cm 15.29 121 179 33.00 ; separable - 100 si 99 0.036 cm 17.03 22 1014 1 1.06 separable - 130 sí 134.94 0.040 cm 20.71 21 1088 6.39 separable - 170 sí 175.63 0.071 cm 15.42 8 2858 7.09
80080 sí 51.53 0.034 cm 9.25 21 1107 6.64 6244-54000 sí 68.15 0.040 cm 10.26 17 1370 6.03
Las solicitantes han descubierto de manera inesperada materiales acústicos que son aceptables para un revestimiento de panel de absorción de sonido moldeable, que son suficientemente extensibles para ser moldeados, que son delgados, que no son pesados en peso base, y tienen el tamaño de poro apropiado para proveer la permeabilidad y resistencia acústica. Un rango útil de tamaño de poro promedio es de aproximadamente 8 a aproximadamente 40 mieras.
Algunos de los materiales listados en el cuadro anterior, obtienen el tamaño de poro apropiado por medio del uso de microfibra. Microfibras sintéticas se definen generalmente como fibras de aproximadamente 0.1: a 10 mieras de diámetro. La microfibra se puede producir dividiendo fibrasj más grandes como en los productos de marca Evolon® de Freudehberg Nonwovens o creando microfibra mediante procedimientos de soplado por fusión como se describe en la Patente de U.S. No. 5,178,932 a Perkins, o mediante hilado rápido de fibra como en los productos marca Tyvek® de DuPont, o produciendo fibra de componentes múltiples, y disolviendo parte de la masa de fibra para dejar microfibras. El uso de revestimiento acústico a base de microfibra es bien conocido.
Sin embargo, para productos que no contienen microfibra, ó que contienen cantidades no efectivas de microfibra, las solicitantes i han determinado que el tamaño de poro y las propiedades acústicas carecejn de
i rendimiento. Los revestimientos acústicos, de acuerdo con modalidades de la presente invención tienen un tamaño de poro de aproximadamente 8 a 40 mieras, sin el uso de microfibra. Asimismo las solicitantes han encontrado que una manera de desarrollar estos revestimientos acústicos es preparar una tela no tejida que contenga una cantidad efectiva de fibras de celulosa. Las fibras de celulosa son planas y pueden producir estructuras de tamaño de! poro efectivo a pesos base útiles. No obstante, las modalidades de la presente invención no se limitan al uso de fibras celulósicas.
Los siguientes ejemplos son meramente ilustrativos cíe la invención y no limitan la misma.
EJEMPLO 1
Se cargó un rollo de 393.7 cm de ancho de tela (es decir, revestimiento) hidroligada de pulpa de madera/poliéster, conocida por la marca Sontara Estilo 8851 sobre un soporte de carrete en frente de un marco de terminado. Esta tela Sontara tiene una resistencia al flujo de aire promedio de 496 Raylios. Se impregnó a la tela de 71.2 gramos/m2, a través de un baño de impregnación estilo inmersión y sujeción a 4.92 kg/cm2 para obtener una captación húmeda de aproximadamente 130 por ciento de la siguiente formulación:
Fórmula de la mezcla: a 189.2 litros de agua se agregarori 9.08 kg de Suncryl CP-75 (Omnova), una dispersión de copolímero vinilacrílico), mientras se agitaba. Se continuó agitando y se agregaron 4.54 kg de S-lrimont Black 6612 (BASF Corporation), una dispersión de pigmento de negro de humo, y después 95.34 kg de Spartan 590FR (Spartan Fíame Retardants,
i
Inc), un retardador de llama tipo fosfato de amonio. Se incrementó el volumen a 378.53 litros de agua mientras se agitaba para completar la mezcla.
Después del procedimiento de impregnación la tela es sujetada a un marco de rama tensora con pinzas, estirada a lo ancho y secada como sigue:
1. sin estirar, es decir, 0 por ciento que da como resultado una resistencia al flujo de aire de 700 Raylios, un peso base de 91.54 gramos/m2, y una clasificación SE para inflamabilidad MVSS 302.
2. estirada a 403.86 cm 2.58 por ciento dando como resultado una resistencia al flujo de aire de 578 Raylios, un peso base de 88.15 gramos/m2, y una clasificación SE para inflamabilidad MVSS 302.
3. estirada a 426.72 cm 8.38 por ciento dando como resultado una resistencia al flujo de aire de 458 Raylios, un peso base de 88.15 gramos/m2, y una clasificación SE para inflamabilidad MVSS 302.
i
En otro experimento se usó la tela (es decir, revestimiento) Sontara estilo 8851 antes mencionada y se impregnó la siguiente mezcla sobre la tela a 4.92 kg/cm2 para obtener una captación húmeda de aproximadamente 130 por ciento de la siguiente mezcla:
Fórmula de la mezcla: a 189.2 litros de agua a 30°C se añadieron 5.44 kg de Lumacron Black SEF 300 por ciento (Dohmen), un
i j colorante disperso, mientras se agitaba. Se continuó agitando y se añadieron 108.96 kg de Spartan 987FR (Spartan Fíame Retardants, Inc), un retardador de llama iónico no durable, antiempañamiento. Después se incrementó el volumen a 378.53 litros de agua mientras se agitaba para completar la mezcla.
Después del procedimiento de impregnación la tela fue sujetada a una rama tensora con pinzas y estirada a 441.96 cm 12.2 por ciehto y
I
secada dando como resultado una resistencia al flujo de aire de 386 Raylios, una clasificación SE para inflamabilidad MVSS 302, y un peso base de 81.37 gramos/m2.
j
EJEMPLO 2
Se cargó un rollo de 391.16 cm de ancho de tela (es decir, revestimiento) hidroligada de pulpa de madera/poliéster, conocida por la marca Sontara Estilo 9918 sobre un soporte de carrete en frente de un rrarco de terminado. Esta tela Sontara tiene una resistencia al flujo de aire promedio de 449 Raylios. Se impregnó la tela de 84.76 gramos/m2, a través de un baño de impregnación estilo inmersión y sujeción a 6.32 kg/cm2 para obtener una captación húmeda de aproximadamente 139 por ciento usando Spartan 987FR sin diluir (Spartan Fíame Retardants, Inc).
Después del procedimiento de impregnación la tela fue sujetada a una rama tensora con pinzas y estirada de 393.7 cm a 421.64 cm. La tela estirada tuvo una resistencia al flujo de aire de 740 Raylios, una clasificación SE para inflamabilidad MVSS 302, y un peso base de 145.79 gramos/m2.
En un ejemplo similar se usó Sontara 8851 y Spartan 987FR sin
i diluir impregnado a 6.32 kg/cm2 y rebajó de 393.7 cm a 370.8 cm. Esto dio como resultado una tela con una resistencia al flujo de aire promedio de 839 Raylios, una clasificació SE para inflamabilidad MVSS 302, y un peso baise de
1 18.66 gramos/m2.
EJEMPLO 3
Se siguió la metodología del experimento anterior con algunos
i cambios. Se hizo la mezcla de baño de impregnación de 378.53 litros¡ para
incorporar los siguientes ingredientes: 1 1.35 kg de Amgard CT (Rhodia Corporation) un fosfonato cíclico durable, 15.20 kg de Spartan 880FR
(Spartan Fíame Retardants, Inc), 31.78 kg de Inmont S Black 6612 (BASF
Corporation), y 56.75 kg de Phobol 8315 (Ciba Corporation), un repelente de
agua a base de a fluorocarbono.
En este ejemplo se usó Sontara 8851 y una presión, de
impregnación de 6.32 kg/cm2 y se rebajó la tela de 393.7 cm a 363.22 cm. Esto dio como resultado una tela con una resistencia al flujo de aire promedio
de 839 Raylios, una clasificación SE para inflamabilidad MVSS 302, y un :peso
base de 91.54 g/m2.
EJEMPLO 4
Se calandraron telas (es decir, revestimientos) de los ejemplos
anteriores usando una máquina de calandrar de aceite caliente que tiene un rodillo mixto sobre un rodillo de acero que corre a 2.19 km/h, 140.6 kg/cm2 y 93.3°C.
1. La resistencia al flujo de aire promedio de la tela dé 700 Raylios incrementó a 2048 Raylios (Revestimiento en desarrollo A);
2. La resistencia al flujo de aire promedio de la tela dé 578 Raylios incrementó a 1687 Raylios (Revestimiento en desarrollo B);
3. La resistencia al flujo de aire promedio de la tela de 458 Raylios incrementó a 1629 (Revestimiento en desarrollo C);
4. La resistencia al flujo de aire promedio de la tela dé 386 Raylios (procesada a 112.48 kg/cm2 en lugar de 140.6 kg/cm2) incrementó a 1143 Raylios (Revestimiento en desarrollo D).
La absorción de sonido de incidencia normal se muestra én la
Figura 1.
EJEMPLOS 5-7
Se cargó un rollo de 393.7 cm de ancho de tela (es decir, revestimiento) hidroligada de pulpa de madera/poliéster (Sontara Estilo 8851) sobre un soporte de carrete en frente de un marco de terminado. Esta tela Sontara tiene una resistencia al flujo de aire promedio de 496 Raylios. Se impregnó la tela de 71.2 gramos/m2, a través de un baño de impregnación estilo inmersión y sujeción a 4.92 kg/cm2 para obtener una captación húrheda de aproximadamente 130 por ciento de una formulación:
Fórmula de la mezcla: a 189.2 litros de agua se agregaron 31.78 kg de Inmont S Black 6612 (BASF Corporation, una dispersión de negro de humo), mientras se agitaba. Se continuó agitando y se agregaron 31.78 kg de dispersión de látex acrílico (Rhoplex TR-25, Dow Chemical Corporation). El volumen de agua se incrementó a 378.53 litros mientras se agitaba para completar la mezcla. Después del procedimiento de impregnación la tela fue sujetada a una rama tensora con pinzas y rebajada en la dirección de máquina de 393.7 cm a 363.22 cm. La tela rebajada tuvo una resistencia al flujo de aire de 728 Raylios y un peso base de 84.76 gramos/m2. Estai tela celulósica se combinó con una guata no tejida basada en fibras de fibfa de vidrio como sigue:
Ejemplo Densidad de Guata de fibra no tejida
(kg/m3)
5 32
6 24
7 20
EJEMPLO 8
Se preparó una tela no tejida de todas las fibras, con fibra de viscosa (celulosa) mezclada con fibra de poliéster. Un rodillo de 160 cm de ancho de una tela hidroligada de 78 gsm 70/30 viscosa/poliéster de Alhstrom Greenbay se cargó sobre un soporte de carrete en frente de un marco de terminado. Esta tela tuvo una resistencia al flujo de aire promedio de 90 Raylios. Se terminó con impregnación la tela de 78 gsm en un procedimiento similar descrito en los ejemplos anteriores con un terminado negro,] con retardancia al fuego, repelente al agua y resistente a la corrosión.
Después del procedimiento de impregnación la tela es sujetáda a un marco de rama tensora con pinzas, donde la tela puede ser estirada o rebajada. En este ejemplo el producto no fue estirado (160 cm dentro, 1^0 cm fuera), lo cual dio como resultado un peso base de 85 gsm, una resistencia al flujo de aire de 93 Raylios, y una clasificación SE para inflamabilidad MVSS 302. El producto fue además calandrado a una temperatura de 121 .11 °C y presión de 140.6 kg/cm2, lo cual dio como resultado una reducción de la resistencia al flujo de aire a 278 Raylios.
EJEMPLO COMPARATIVO 1
Una guata de fibra de vidrio no tejida que tiene una densidad de 32 kg/m3 se combinó con una tela no tejida unida térmicamente 1 00% poliéster de 57.63 g/m2, con un recubrimiento de adhesivo de polietilero de baja densidad, de Textil Gruppe Hof, con una permeabilidad de 50-100 raylios (promedio 60 raylios).
La Figura 2 ¡lustra la absorción de sonido de incidencia normal prevista de los ejemplos 5-7 y el Ejemplo Comparativo 1. La Figura 3 mide la absorción de sonido de cabina alfa prevista de los ejemplos 5-7. Esto demuestra que un revestimiento, de acuerdo con modalidades de la presente invención, puede proveer propiedades de absorción de sonido aceptables sin requerir materiales de más alta densidad y más costosos como la guata no tejida.
EJEMPLO 1 DE TODAS LAS FIBRAS
Un rollo de 160 cm de ancho de una tela hidroligada de 78 gsm
70/30 Viscosa / poliéster se cargó en un soporte de carrete en frente de un
i marco de terminado. Esta tela tiene una resistencia al flujo de aire promedio de 90 Raylios. Se terminó con impregnación la tela de 78 gsm en un procedimiento similar descrito en los ejemplos anteriores con un terminado negro, con retardancia al fuego, repelente al agua y resistente a la corrosión.
Después del procedimiento de impregnación la tela es sujetada a un marco de rama tensora con pinzas, donde la tela puede ser estirada o rebajada. En este ejemplo el producto no fue estirado (160 cm dentro, 1^0 cm fuera), lo cual dio como resultado un peso base de 85 gsm, una resistencia al flujo de aire de 93 Raylios, y una clasificación SE para inflamabilidad MVSS 302. El producto fue además calandrado a una temperatura de 121.11°C y presión de 140.6 kg/cm2, lo cual dio como resultado una reducción de la resistencia al flujo de aire a 278 Raylios.
EJEMPLO 2 DE TODAS LAS FIBRAS
Un rollo de 147.32 cm de ancho de una tela hidroligada de 78 gsm 70/30 Viscosa / poliéster se cargó en un soporte de carrete en frente de un marco de terminado. Esta tela tiene una resistencia al flujo de aire promedio de 90 Raylios. Se terminó con impregnación la tela de 78 gsm en un procedimiento similar descrito en los ejemplos anteriores con un terminado negro, con retardancia al fuego y repelente al agua.
Después del procedimiento de impregnación la tela es sujetada a un marco de rama tensora con pinzas donde el ancho de la tela puede ser ajustado. La tela terminada anterior fue procesada a dos anchos diferentes que se describen a continuación.
• Estirada ligeramente (147.32 cm a 154.94 cm), lo cual dio como resultado un peso base terminado de 98 gsm¡, una resistencia al flujo de aire de 126 Raylios, y una clasificacipn SE para inflamabilidad MVSS 302 después del terminado.
• Rebajada (147.32 cm a 116. 84 cm), lo cual dio como resultado un peso base terminado de 124 gsm, una resistencia al flujo de aire de 218 Raylios, y una clasificación SE para inflamabilidad MVSS 302 después del terminado.
El material anterior fue procesado aún más usando un procedimiento de calandrado a 140.6 kg/cm2 con las temperaturas variadas.
• El material ligeramente estirado fue calandrado a 93.3°C, lo cual dio como resultado una resistencia al aire de 310 Raylios. • El material rebajado fue calandrado a diversas temperaturas que se resumen a continuación.
i o 37.7°C, que dio como resultado una resistencia al aire de 436 Raylios.
o 65.5°C, que dio como resultado una resistencia al a^ire de 607 Raylios.
o 93.3°C, que dio como resultado una resistencia al ajire de 908 Raylios.
Habiéndose descrito así ciertas modalidades de la presente invención, se debe entender que la invención definida por las reivindicaciones adjuntas no se debe limitar por detalles particulares expuestos en la descripción anterior ya que muchas variaciones evidentes de la misma son posibles sin apartarse del espíritu o alcance de la misma como se reclama a continuación.
Claims (36)
1.- Un revestimiento acústico moldeable que comprende fibras celulósicas y una guata no tejida enredadas juntas, en donde el revestimiento acústico tiene un peso base de aproximadamente 50.85 a aproximadamente 169.52 gramos/m2, un grosor de menos de aproximadamente 0.127 cm como se mide vía ASTM D1777, un tamaño de poro promedio de entre aproximadamente 8 mieras y aproximadamente 40 mieras, y un alargamiento a la ruptura de al menos veinte por ciento (20%) como se mide vía ASTM D5034, en donde el revestimiento acústico comprende menos de aproximadamente cinco por ciento (5%) de microfibra sintética, y en donde el revestimiento acústico tiene una resistencia acústica de al menos aproximadamente 250 Raylios.
2. - El revestimiento acústico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las fibras celulósicas j comprenden entre aproximadamente 20 y aproximadamente 100 por ciento en peso del revestimiento acústico y la guata no tejida comprende ¡ entre aproximadamente 0 y aproximadamente 80 por ciento en peso del revestimiento acústico.
3. - El revestimiento acústico de conformidad co I n la reivindicación 1 , caracterizado además porque las fibras celulósicas están en forma de una tira u hoja de papel. j
4.- El revestimiento acústico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las fibras celulósicas comprenden pulpa de madera.
5.- El revestimiento acústico de conformidad con la reivindicación 1 , caractenzado además porque la tela no tejida es una tela hidroligada que comprende una hoja de papel enredada con fibras sintéticas.
6 - El revestimiento acústico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque modificación adicional de la resistencia al flujo de aire del revestimiento acústico se provee por medio de uno o más procedimientos seleccionados del grupo que consiste de procedimientos mecánicos y procedimientos de tratamiento químico.
7.- El revestimiento acústico de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque los procedimientos mecánicos incluyen alargamiento, engrasamiento y/o calandrado.
8 - El revestimiento acústico de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque los procedimientos de tratamiento químico incluyen terminado, recubrimiento y/o aplicación de adhesivo.
9.- El revestimiento acústico de conformidad con la i reivindicación 1 , caracterizado además porque la guata no tejida comprende fibras seleccionadas del grupo que consiste de fibras de polipropileno, polietileno, tereftalato de polietileno, poliéster, acetato, nylon, ácido poliláctico (PLA), vidrio, viscosa, tencel, rayón y fibras acrílicas, y mezclas ¿le las mismas.
10.- Un laminado que comprende el revestimiento acústico de la reivindicación 1 y por lo menos una capa adicional laminada al mismo,
11.- El laminado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque la capa o capas adicionales se seleccionan del grupo que consiste de: guata de fibra de vidrio, un panel de fibra de vidrio impregnado de resina, lana de roca, espuma de plástico, espuma de uretano, almohadilla de lana regenerada a partir de fibra de desecho, guaita de poliéster o fibra para relleno impregnada de resina, aerogel, espuma de celda cerrada o espuma reticulada.
12.- El laminado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque la capa o capas adicionales son una capa de tela decorativa.
13.- Un revestimiento acústico moldeable que tiene un peso base de aproximadamente 50.85 a aproximadamente 169.52 gramos/m2, un grosor de menos de aproximadamente 0.127 cm como se mide vía ASTM D1777, un tamaño de poro promedio de entre aproximadamente 8 mieras y aproximadamente 40 mieras, y un alargamiento a la ruptura de al menos veinte por ciento (20%) como se mide vía ASTM D5034, en donde el revestimiento acústico comprende menos de aproximadamente cinco por ciento (5%) de microfibra sintética, y en donde el revestimiento acústicó tiene una resistencia acústica de al menos aproximadamente 250 Raylios.
14. - El revestimiento acústico de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el revestimiento acústico comprende tela no tejida.
15. - El revestimiento acústico de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el revestimiento acústico comprende fibras celulósicas.
16. - El revestimiento acústico de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque las fibras celu ósicas comprenden pulpa de madera.
17.- El revestimiento acústico de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque el revestimiento ajústico comprende una hoja de papel hidroligada con fibras.
18. - El revestimiento acústico de conformidad c jn la reivindicación 15, caracterizado además porque las fibras celu ósicas comprenden entre aproximadamente 20 y aproximadamente 100 por ciento en peso del revestimiento acústico y las fibras sintéticas comprenderi entre aproximadamente 0 y aproximadamente 80 por ciento en peso del revestimiento acústico.
19. - El revestimiento acústico de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque las fibras celulósicas están en forma de una tira u hoja de papel.
20. - El revestimiento acústico de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la tela no tejida es uha tela hidroligada que comprende una hoja de papel enredada con fibras sintéticas.
21 . - El revestimiento acústico de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque modificación adicional de la resistencia al flujo de aire del revestimiento acústico se provee por medio de uno o más procedimientos seleccionados del grupo que consistL de procedimientos mecánicos y procedimientos de tratamiento químico.
22. - El revestimiento acústico de conformidad co!n la reivindicación 21 , caracterizado además porque los procedimientos mecánicos incluyen alargamiento, engrosamiento y/o calandrado. |
23.- El revestimiento acústico de conformidad ccjn la reivindicación 21 , caracterizado además porque los procedimientos de tratamiento químico incluyen terminado, recubrimiento y/o aplicación de adhesivo. j
24. - El revestimiento acústico de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la tela no tejida comprende fibras seleccionadas del grupo consiste de fibras de polipropileno, poliefileno, tereftalato de polietileno, poliéster, acetato, nylon, ácido poliláctico (PLA), vidrio, viscosa, tencel, rayón y fibras acrílicas, y mezclas de las mismas.
25. - Un laminado que comprende el revestimiento acústico de la reivindicación 13 y por lo menos una capa adicional laminada al mismo.
26. - El laminado de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque la capa o capas adicionales se seleccionan del grupo que consiste de: guata de fibra de vidrio, un panel de fibra de vidrio impregnado de resina, lana de roca, espuma de plástico, espuma de unkano, almohadilla de lana regenerada a partir de fibra de desecho, guaja de poliéster o fibra para relleno impregnada de resina, aerogel, espuma de celda cerrada o espuma reticulada. j
27.- El revestimiento acústico de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque la capa o capas adiciónales son una capa de tela decorativa.
28.- Un laminado de absorción de sonido que comprende: un primer y segundo revestimientos acústicos, cada revestimiento compjrende una tela moldeable que tiene un peso base de aproximadamente 50.85 a 169.52 gramos/m2, un grosor de menos de aproximadamente 0.127 cm como se mide vía ASTM D1777, un tamaño de poro promedio de entre i aproximadamente 8 mieras y aproximadamente 40 mieras, y un alargamiento a la ruptura de al menos veinte por ciento (20%) como se mide vía ASTM D5034, en donde la tela comprende menos de aproximadamente cinco por ciento (5%) de microfibra sintética, y en donde la tela tiene una resistencia acústica de al menos aproximadamente 250 Raylios; y una capa de material de baja densidad dispuesta a manera de emparedado entre el primer y segundo revestimientos acústicos, en donde la capa de material d† baja densidad se selecciona del grupo que consiste de: guata de fibra de vidrio, un panel de fibra de vidrio impregnado de resina, lana de roca, espuma de plástico, espuma de uretano, almohadilla de lana regenerada a partir de fibra de desecho, guata de poliéster o fibra para relleno impregnada de resina, aerogel, espuma de celda cerrada o espuma reticulada.
29. - Un artículo de absorción de sonido que comprende: a) un i revestimiento que comprende una tela moldeable que tiene un peso báse de aproximadamente 50.85 a aproximadamente 169.52 gramos/m2, un grosor de menos de aproximadamente 0.127 cm como se mide vía ASTM D17}7, un tamaño de poro promedio de entre aproximadamente 8 micjas y aproximadamente 40 mieras, y un alargamiento a la ruptura de al menos veinte por ciento (20%) como se mide vía ASTM D5034, en donde a tela comprende menos de aproximadamente cinco por ciento (5%) de microfibra sintética, en donde la tiene una resistencia acústica de al ijnenos aproximadamente 250 Raylios; b) un recubrimiento de terminado para proveer una o más propiedades funcionales adicionales al revestimiento; y c) una capa de material de baja densidad laminada al revestimiento.
30. - El artículo de absorción de sonido de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque la propiedad o propiedades funcionales adicionales se seleccionan del grupo que consiste de: retarjdancia a la llama, propiedades adhesivas, resistencia al desteñido, tracción con sujeción, resistencia al desgarramiento, color, resistencia microbiana, conductividad eléctrica, conductividad térmica, opacidad, módulo controlable, repelencia al agua, resistencia a la corrosión y textura de superficie controlable.
31. - Un método para hacer un revestimiento acústicamente ajustado que comprende: preparar una tela acústica moldeable que tiene un peso base de aproximadamente 50.85 a 169.52 gramos/m2, un grosor de menos de aproximadamente 0.127 cm como se mide vía ASTM D17^7, un tamaño de poro promedio de entre aproximadamente 8 mieras y aproximadamente 40 mieras, y un alargamiento a la ruptura de al ojíenos veinte por ciento (20%) como se mide vía ASTM D5034, en donde \ tela acústica comprende menos de aproximadamente cinco por ciento (5°jí>) de microfibra sintética; y ajustar la tela para que tenga una resistencia acústica de al menos aproximadamente 250 Raylios, que comprende aplicar un terminado químico a la tela.
32.- El método de conformidad con la reivindicación 31 , caracterizado además porque ajustar la tela para tener una resistencia acústica de al menos aproximadamente 250 Raylios, adicionalrjnente comprende someter la tela a uno o más procedimientos mecánicos seleccionados del grupo que consiste de alargamiento, engrosamiento, calandrado, o una combinación de los mismos. j
33. - El método de conformidad con la reivindicación 32, i i caracterizado además porque adicionalmente comprende laminar al menos una capa adicional a la tela.
34. - El método de conformidad con la reivindicació 33, caracterizado además porque la capa o capas adicionales son: guata dé fibra de vidrio, un panel de fibra de vidrio impregnado de resina, lana de' roca, espuma de plástico, espuma de uretano, almohadilla de lana regenerada a partir de fibra de desecho, guata de poliéster o fibra para relleno impregnada de resina, aerogel, espuma de celda cerrada o espuma reticulada.
35.- El método de conformidad con la reivindicación 33, i caracterizado además porque la capa o capas adicionales son una capa de tela decorativa.
36.- Un método para hacer un revestimiento acústicajnente ajustado que comprende: preparar una tela moldeable que tiene un peso base de aproximadamente 50.85 a 169.52 gramos/m2, un grosor de menos de aproximadamente 0.127 cm como se mide vía ASTM D1777, un tamaño de poro promedio de entre aproximadamente 8 mieras y aproximadamente 40 mieras, y un alargamiento a la ruptura de al menos veinte por ciento (20%) como se mide vía ASTM D5034, en donde la tela comprende menos de i aproximadamente cinco por ciento (5%) de microfibra sintética; y ajustar la tela para que tenga una resistencia acústica de al menos aproximadamente 250 Raylios, que comprende someter la tela a uno o más procedimientos mecánicos seleccionados del grupo que consiste de alargamiento, engrosamiento, o calandrado, o una combinación de los mismos.
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