TW201510330A - 膜頂棚用玻璃布以及膜頂棚 - Google Patents

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Sho Uemura
Kenji Suzuki
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Nitto Boseki Co Ltd
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Abstract

本發明之課題，係在提供掉落時之安全性與對於人聲頻域之低頻率域的吸音性都優良，並且，具備光遮蔽性、不燃性的膜頂棚用玻璃布。 本發明之解決手段，係使用一種玻璃布，其中一方使用未經膨鬆加工之玻璃纖維紗，另一方使用經過膨鬆加工之玻璃纖維紗，未經膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度A與經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度B的和(A+B)為80~93支/25mm、比(B/A)為0.65~0.95、玻璃布之數值孔徑為0.02~1.0%、織組織為雙層織。

Description

膜頂棚用玻璃布以及膜頂棚
本發明，係與地震等災害所導致之掉落時不但安全性優良且具備優良光遮蔽性、吸音性、及不燃性的膜頂棚用玻璃布及使用其之膜頂棚相關。
大樓及大規模建築等之頂棚用內部裝潢素材，傳統上，係使用石膏板等板狀素材。然而，因為石膏板重量較重，地震等災害時，頂棚掉落壓到人時，非常危險而有安全性的問題。
實際上，東日本大震災時，因為於大樓及大規模建築發生頂棚掉落而導致許多人受傷。
用以取代其之高安全性素材，使用了玻璃布之膜頂棚受到矚目。玻璃布，因為比傳統板材更輕也更柔軟，假設發生頂棚掉落並壓到人的事故，也不必擔心出現極為嚴重的傷害。
〔先行技術文獻〕
[專利文獻1]日本特開平09-250050號公報
[專利文獻2]日本特表2008-514825號公報
專利文獻1，提出了使用玻璃長纖維的吸音布，並記載著也可以當做包含頂棚膜在內之建材來使用的技術方案。此外，專利文獻2則提出了可以當做吸音織物之由玻璃布所製造的織物的技術方案。
然而，專利文獻1及2所記載之玻璃布，並未特別被開發成當作頂棚膜用，使用於頂棚膜時，有吸音性方面的問題。玻璃絲經常被當做一般的吸音材來使用，然而，高頻帶之吸音性雖然良好，卻被批評其低頻域之吸音性很低。所以，將專利文獻1及2所記載之玻璃布當做頂棚膜使用時，因為人聲域之低頻率域的吸音性低，而有聲音回響的問題。
此外，因為玻璃布係薄的織物素材，光遮蔽性低，頂棚後面之配管及積存之塵埃會被看透，而有美觀受損的問題。
而且，膜頂棚用玻璃布，火災時之安全性比當做頂棚素材使用更為重要，且不燃性也是必要的。專利文獻1雖然記載著，因為使用玻璃布而為具備「不燃性」者，然而，並未從是否容易延燒之觀點來檢討所謂被火焰「燒穿」的問題。
本發明之課題，係在提供一種玻璃布，不但掉落時的安全性優良，在光遮蔽性、吸音性、不燃性方面也皆適合用於膜頂棚。
本發明，係以經紗、緯紗所編織而成之膜頂棚用玻璃布，其特徵為，其中一方之紗線係使用未經膨鬆加工之玻璃纖維紗，另一方之紗線係使用經過膨鬆加工之玻璃纖維紗，前述未經膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度與前述經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度的和為80~93支/25mm，前述未經膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度A與前述經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度B的比(B/A)為0.65~0.95，前述玻璃布之數值孔徑為0.02~1.0%。
使用經過膨鬆加工之玻璃纖維紗，而且織組織為雙層織，以具備特定之織密度而有優良之吸音性，人聲頻域之低頻率域的吸音性優良，當做頂棚膜使用時，人聲的回響獲得抑制。
此外，前述織密度確保了掉落時的安全性。
而且，本發明之膜頂棚用玻璃布，其特徵為，前述未經膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度與前述經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度的和為84~92支/25mm，前述未經膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度A與前述經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度B的比(B/A)為0.75~0.92，前述玻璃布之數值孔徑為0.03~0.30%。
藉由選擇該等織密度及數值孔徑，可以做為吸音性優良，尤其是低頻域的吸音性特別優良，火焰不會燒穿，同時，光遮蔽性良好的膜頂棚。
而且，本發明的特徵為，前述玻璃布之經紗方向及緯紗方向的格利氏織物硬挺度為500~5000mgf。
因為經紗方向及緯紗方向的格利氏織物硬挺度為500~5000mgf的話，可容易處理，將本發明之膜頂棚用玻璃布施工做為膜頂棚時之施工性非常良好。
1‧‧‧膜頂棚用玻璃布
2‧‧‧肉眼可確認的開口部
第1圖係實施例1之膜頂棚用玻璃布的光遮蔽性圖。
第2圖係比較例3之膜頂棚用玻璃布的光遮蔽性圖。
本發明時，經紗或緯紗係使用經過膨鬆加工之玻璃纖維紗。此處，膨鬆加工係指又被稱為蓬鬆加工、締捲加工之纖維加工方法之一。玻璃纖維紗時，係以一定之拉出速度對高速噴氣噴嘴供應玻璃纖維紗，以慢於拉出速度之捲取速度，使空氣亂流接觸玻璃纖維紗，來進行使玻璃纖維紗解纖的膨鬆加工。藉由實施膨鬆加工，可以提高玻璃纖維紗的吸音性能。另外，以下也將經過膨鬆加工之玻璃纖維紗稱為膨鬆紗。
此外、本發明之「經過膨鬆加工之玻璃纖維紗」，係指玻璃纖維紗中至少含有1支經過膨鬆加工之玻璃纖維束的玻璃纖維紗。此處，玻璃纖維束，係指將50~2000支之單絲纖維直徑3~13μm的玻璃纖維束成1束者。另外，玻璃纖維束之玻璃組成，並無特別限制，可以使用E玻璃、S玻璃、R玻璃、T玻璃、NE玻璃、L玻璃等之玻璃組成的玻璃纖維束。
亦即，「經過膨鬆加工之玻璃纖維紗」，包含有對未經膨鬆加工之1支玻璃纖維束實施膨鬆加工者、由複數支經過膨鬆加工之玻璃纖維束所束成之玻璃纖維紗、由經過膨鬆加工之1支或複數支玻璃纖維束及未經膨鬆加工之1支或複數支玻璃纖維束所束成之玻璃纖維紗、對由未經膨鬆加工之複數支玻璃纖維束所束成之玻璃纖維紗實施膨鬆加工者、以及由該等經過膨鬆加工之玻璃纖維紗及未經膨鬆加工之玻璃纖維紗所束成者等。另外，以下也將未經膨鬆加工之玻璃纖維紗稱為直紗。
本發明之膜頂棚用玻璃布時，經過膨鬆加工之玻璃纖維紗的重量，例如，60~400tex。藉由使經過膨鬆加工之玻璃纖維紗具備該範圍之重量，本發明之膜頂棚用玻璃布，具有確保做為膜頂棚之施工性的適度強度，並且，具有確保掉落時之安全性的適度重量。因為利用膨鬆加工所產生之玻璃纖維紗的解纖程度較大，本發明之膜頂棚用玻璃布具有更優良之吸音性及光遮蔽性，經過膨鬆加工之玻璃纖維紗的重量，以210~400tex為佳，從吸音性、光遮蔽性、及膜頂棚用玻璃布之重量均衡的觀點而言，以250~350tex更佳。
本發明之膜頂棚用玻璃布時，未經膨鬆加工之玻璃纖維紗的重量，例如，40~300tex。藉由具備該範圍重量之未經膨鬆加工之玻璃纖維紗，本發明之膜頂棚用玻璃布，具有確保做為膜頂棚之施工性的適度強度，並且，具有確保掉落時之安全性的適度重量。使用210~400tex之玻璃 纖維紗做為經過膨鬆加工之玻璃纖維紗時，將膜頂棚用玻璃布的重量調整於適度範圍，並且，為了取得膜頂棚用玻璃布之經紗方向強度及緯紗方向強度的均衡，未經膨鬆加工之玻璃纖維紗的重量，以80~200tex為佳，100~150tex更佳。
本發明之膜頂棚用玻璃布的織組織，係雙層織，使用經過膨鬆加工之玻璃纖維紗做為緯紗時，以緯雙層織為佳，使用經過膨鬆加工之玻璃纖維紗做為經紗時，以經雙層織為佳。藉由採用此種織組織，本發明之膜頂棚用玻璃布的織組織，具備優良的吸音性及光遮蔽性。
本發明之膜頂棚用玻璃布的織密度方面，未經膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度與前述經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度的和為80~93支/25mm，前述未經膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度A與前述經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度B的比(B/A)，為0.65~0.95，前述織密度之和為83~93支/25mm，前述織密度之比以0.73~0.93為佳。
而且，為了得到更良好之低頻吸音性，以前述織密度之和為84~92支/25mm、前述織密度之比為0.75~0.92為佳，前述織密度之和為86~90支/25mm、前述織密度之比為0.78~0.88更佳。
本發明之膜頂棚用玻璃布的重量，以550~950g/m2為佳，650~900g/m2更佳，最好為750~850g/m2。藉由具備該範圍之重量，本發明之膜頂棚用玻璃布，可以確保 做為膜頂棚用之施工容易性、及掉落時之安全性。
本發明之膜頂棚用玻璃布的透氣度，以5~30cm3/cm2/s為佳，6~18cm3/cm2/s更佳，最好為11~15cm3/cm2/s。藉由具備該範圍之透氣度，本發明之膜頂棚用玻璃布具備優良之吸音性。
本發明之膜頂棚用玻璃布的數值孔徑，為0.02~1.0%。從避免火焰燒穿之觀點而言，本發明之膜頂棚用玻璃布的數值孔徑，以0.03~0.30%為佳，0.04~0.20%更佳，最好為0.05~0.15%。
本發明之膜頂棚用玻璃布之經紗方向及緯紗方向的格利氏織物硬挺度，例如，為200~15000mgf，以做為膜頂棚之優良施工性而言，以500~5000mgf為佳，800~4000mgf更佳。
本發明之膜頂棚用玻璃布，為了提高設計性、耐候性、防污性，可以實施染色、氟系樹脂塗膜、矽系樹脂塗膜、丙烯酸系樹脂塗膜、EVA系樹脂塗膜、環氧系樹脂塗膜、氯乙烯系樹脂塗膜、氨基鉀酸酯系樹脂塗膜、三聚氰胺系樹脂塗膜、酚醛系樹脂塗膜、聚乙烯系樹脂塗膜、聚酯系樹脂塗膜、尼龍系樹脂塗膜、石墨塗膜等眾所皆知之表面處理。
此外，也可組合實施複數表面處理。從耐候性之觀點而言，以對本發明之膜頂棚用玻璃布，實施氟系樹脂塗膜及丙烯酸系樹脂塗膜，而於本發明之膜頂棚用玻璃布表面形成有氟系樹脂層及丙烯酸系樹脂層為佳。此處，氟系樹 脂係指物質分子中含有氟之樹脂，丙烯酸系樹脂，係指聚合主要成份之丙烯酸、甲基丙烯酸、及該等衍生物所得到之樹脂、以及其衍生物。
將本發明之膜頂棚用玻璃布貼附到固定框，再裝設至頂棚，即可得到本發明之膜頂棚。
以下，參照實施例，針對本發明進行詳細說明。
〔實施例〕
製造實施例1~3、比較例1~5之玻璃布，測定透氣度、數值孔徑、格利氏織物硬挺度、及垂直入射吸音率，實施光遮蔽性、不燃性、及膜頂棚施工性的定性評估。
［實施例1〕
經紗使用ECDE75 1/2直紗(135tex)，緯紗使用ECDE75 1/4膨鬆紗(295tex)，以經紗48支/25mm、緯紗40支/25mm之織密度，利用緯雙層織進行編織而得到790g/m2之膜頂棚用玻璃布。
此處，ECDE75 1/2直紗，係將2支ECDE75 1/0(由800支平均單絲纖維直徑6.4μm之玻璃纖維集束所形成之玻璃纖維單紗線)，一邊進行3.8次/25mm之加撚一邊進行集束所得到的合撚紗，為未經膨鬆加工的玻璃纖維紗。
此外，ECDE75 1/4膨鬆紗，係對將4支ECDE75 1/0一邊進行3.8次/25mm之加撚一邊進行集束所得到之合撚 紗，實施膨鬆加工的玻璃纖維紗。另外，膨鬆加工之速度比率為16%。另外，速度比率，係指(拉出速度-捲取速度)/捲取速度。
其次，對所得到之膜頂棚用玻璃布實施軟化處理。此處，軟化處理，係以方桿等對膜頂棚用玻璃布進行物理的梳整，來使其具有布料之柔軟感的處理。
〔實施例2〕
除了未實施軟化處理以外，與實施例1相同，得到膜頂棚用玻璃布。
〔實施例3〕
除了緯紗之織密度為35支/25mm以外，與實施例2相同，得到770g/m2膜頂棚用玻璃布。
〔比較例1〕
除了緯紗之織密度為48支/25mm以外，與實施例2相同，得到880g/m2膜頂棚用玻璃布。
〔比較例2〕
除了緯紗之織密度為30支/25mm以外，與實施例2相同，得到710g/m2膜頂棚用玻璃布。
〔比較例3〕
經紗使用ECDE150 1/2直紗(67.5tex)，緯紗使用ECDE75 1/2膨鬆紗(145tex)，以經紗53支/25mm、緯紗30支/25mm之織密度，利用1/3斜紋織進行編織而得到320g/m2膜頂棚用玻璃布。
此處，ECDE75 1/2膨鬆紗，係對將2支ECDE75 1/0一邊進行3.8次/25mm之加撚一邊進行集束所得到之合撚紗實施膨鬆加工的玻璃纖維紗。另外，膨鬆加工之速度比率為8%。
〔比較例4〕
經紗使用ECDE75 1/3膨鬆紗(230tex)，緯紗使用ECDE75 1/3膨鬆紗(230tex)，以經紗27支/25mm、緯紗20支/25mm之織密度，利用1/3斜紋織進行編織而得到430g/m2膜頂棚用玻璃布。
此處，ECDE75 1/3膨鬆紗，係對將3支ECDE75 1/0一邊進行3.8次/25mm之加撚一邊進行集束所得到之合撚紗實施膨鬆加工的玻璃纖維紗。另外，膨鬆加工之速度比率為12%。
〔比較例5〕
經紗使用ECG75 1/0直紗(67.5tex)，緯紗使用ECG75 1/0直紗(67.5tex)，以經紗41支/25mm、緯紗32支/25mm之織密度，利用平織進行編織而得到200g/m2膜頂棚用玻璃布。
此處，ECG75 1/0直紗，係將400支平均單絲纖維直徑9.2μm之玻璃纖維集束所形成之未經膨鬆加工的玻璃纖維單紗線。
上述實施例1~3、及比較例1~5所得到之膜頂棚用玻璃布的評估，如表1所示。另外，以下述方法測定透氣度、數值孔徑、格利氏織物硬挺度、及垂直入射吸音率。
〔透氣度〕
依據JIS R 3420，測定膜頂棚用玻璃布之透氣度。
〔數值孔徑〕
相對於膜頂棚用布整體之交織的開口部面積比例，係以 數值孔徑=(開口部面積)/(膜頂棚用玻璃布整體面積)來求取數值孔徑。
〔格利氏織物硬挺度〕
依據JIS L 1096，測定膜頂棚用玻璃布之格利氏織物硬挺度。
〔垂直入射吸音率〕
依據JIS A 1405，測定膜頂棚用玻璃布之垂直入射吸音率。
另外，於表1中，平均垂直入射吸音率係指250Hz、500Hz、1000Hz及2000Hz之垂直入射吸音率的平均值。
此外，於表1中，低頻吸音性係以 低頻吸音性=(250Hz及500Hz之垂直入射吸音率平均值)/(1000Hz及2000Hz之垂直入射吸音率平均值)所求取之值。該值愈高，膜頂棚用玻璃布愈容易吸收低頻率域的音波。
此外，光遮蔽性、不燃性、及膜頂棚施工性，係以下 述方式來進行評估。
〔光遮蔽性〕
從距離膜頂棚用玻璃布1m之位置，以2支40W螢光燈對膜頂棚用玻璃布進行光之照射，並以從夾著膜頂棚用玻璃布之放置著螢光燈面之相反側的面，對膜頂棚用玻璃布表面進行觀察時之狀態來進行光遮蔽性評估。
第1圖及第2圖係例示。第1圖係從距離實施例1、第2圖係從距離比較例3之膜頂棚用玻璃布1m之位置，以2支40W螢光燈對膜頂棚用玻璃布進行光之照射，並以從夾著膜頂棚用玻璃布之放置著螢光燈面之相反側的面，對膜頂棚用玻璃布表面進行觀察時之表面相片。
第1圖中，無法以肉眼確認到開口部，相對於此，第2圖中，可以肉眼明確確認到漏光，可以感覺到螢光燈的位置。
表1中，於膜頂棚用玻璃布，無法以肉眼確認到開口部時，標示成「◎」，雖然可以肉眼確認到開口部，但無法越過膜頂棚用玻璃布感覺到螢光燈的存在時，標示成「○」，可以肉眼確認開口部，並可越過膜頂棚用玻璃布感覺到螢光燈的存在時，標示成「×」。
〔不燃性〕
於錐形卡路里計試驗法(ASTM E1354)，以50kW/m2對膜頂棚用玻璃布照射輻射電熱器之輻射熱時， 於加熱開始後20分鐘期間所發生的總發熱量為8MJ/m2以下，並且，加熱開始後20分鐘期間、連續10秒以上最高發熱速度未超過200kW/m2時，評估成膜頂棚用玻璃布具有不燃性。
另外，表1中，膜頂棚用玻璃布具有不燃性時，標示成「○」。
〔膜頂棚施工性〕
以沒有或極少皺紋及變形之狀態，將膜頂棚用玻璃布當做膜頂棚貼附於固定框之難易度來進行膜頂棚施工性的評估。
另外，於表1，將10次作業中發生0或1次皺紋等時，評估成前述難易度極為容易並標示成「◎」，將10次作業中發生2~4次皺紋等時，評估成前述難易度容易並標示成「○」。
如表1所示，以其中一方採用經過膨鬆加工之玻璃纖維紗的雙層織，未經膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度與前述經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度的和為80~93支/25mm，未經膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度A與前述經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度B的比(B/A)為0.65~0.95，可以得到吸音特性及光遮蔽性優良之頂棚膜用玻璃布。
比較例3之玻璃布，與實施例3相同，只有緯紗採用經過膨鬆加工之玻璃纖維紗，未經膨鬆加工之玻璃纖維紗 之織密度與經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度的和為83，織密度的和也相同。然而，相對於織組織為斜紋織，經過膨鬆加工之玻璃纖維紗的織密度低，編織著紗線重量小之玻璃纖維紗之比較例3的玻璃布，實施例3之以特定織密度進行經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之雙層織的玻璃布，光遮蔽性及吸音性明顯較優良。
此外，比較例1及比較例2之玻璃布，只有緯紗採用經過膨鬆加工之玻璃纖維紗，為以經過膨鬆加工之緯紗進行雙層織之緯雙層織的玻璃布，然而，未經膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度與經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度的和，比較例1為較高之96支/25mm，此外，比較例2則為較低之78支/25mm，並且，前述未經膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度A與前述經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度B的比(B/A)，比較例1為較高之1，此外，比較例2則為較低之0.63。該等玻璃布，平均垂直入射吸音率皆為0.6以下，沒有充份的吸音性。
而且，實施例1及2之膜頂棚用玻璃布，相較於具備相同程度之平均垂直入射吸音率之比較例3的膜頂棚用玻璃布，具備低頻吸音性為0.50以上之明顯可做為膜頂棚的優良吸音性，並且，具備更優良的光遮蔽性。該等膜頂棚用玻璃布，因為低頻吸音性良好，可以良好地吸收人聲，並可抑制聲音的回響。
總而言之，可以得知，實施例1之膜頂棚用玻璃布，格利氏織物硬挺度在經紗方向及緯紗方向皆在500~ 5000mgf的範圍內，膜頂棚施工性皆特別優良。
此外，經紗及緯紗皆使用直紗，織密度之合計也為較低之73且為平織之比較例5的玻璃布，雖然係數值孔徑為0.16%之充份數值孔徑，然而，透氣度為3cm3/cm2/s，低於實施例1~3的透氣度，沒有充份的吸音性。
此外，因為實施例及比較例皆為玻璃布，以不燃性的觀點而言，皆沒有問題。然而，如比較例4之玻璃布，係經紗、緯紗皆使用經過膨鬆加工之玻璃纖維紗，織密度合計為較低之47的玻璃布，雖然光遮蔽性有良好的數值，然而，吸音性不充份，因為數值孔徑1.23%、透氣度50cm3/cm2/s為較高之值，火災時，可能有被火焰燒穿的情形。

Claims (4)

  1. 一種膜頂棚用玻璃布，係以經紗、緯紗所編織而成之膜頂棚用玻璃布，其特徵為：其中一方之紗線係使用未經膨鬆加工之玻璃纖維紗，另一方之紗線係使用經過膨鬆加工之玻璃纖維紗，前述未經膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度與前述經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度的和為80~93支/25mm，前述未經膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度A與前述經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度B的比(B/A)為0.65~0.95，前述玻璃布之織組織為雙層織，前述玻璃布之數值孔徑為0.02~1.0%。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之膜頂棚用玻璃布，其中前述未經膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度與前述經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度的和為84~92支/25mm，前述前述未經膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度A與前述經過膨鬆加工之玻璃纖維紗之織密度B的比(B/A)為0.75~0.92，前述玻璃布之數值孔徑為0.03~0.30%。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載之膜頂棚用玻璃布，其中 前述玻璃布之經紗方向及緯紗方向的格利氏織物硬挺度為500~5000mgf。
  4. 一種膜頂棚，其特徵為：使用申請專利範圍第1~3項之其中任1項所述的膜頂棚用玻璃布。
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