TWI481771B - 製造具有改良吸音性之低密度吸音板之方法 - Google Patents

製造具有改良吸音性之低密度吸音板之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI481771B
TWI481771B TW097139577A TW97139577A TWI481771B TW I481771 B TWI481771 B TW I481771B TW 097139577 A TW097139577 A TW 097139577A TW 97139577 A TW97139577 A TW 97139577A TW I481771 B TWI481771 B TW I481771B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
vacuum
substrate mat
gravity
mat
substrate
Prior art date
Application number
TW097139577A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200934935A (en
Inventor
Mark H Englert
Qing Yu
Original Assignee
Usg Interiors Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Usg Interiors Llc filed Critical Usg Interiors Llc
Publication of TW200934935A publication Critical patent/TW200934935A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI481771B publication Critical patent/TWI481771B/zh

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/16—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
    • D21H11/20—Chemically or biochemically modified fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/24—Coatings containing organic materials
    • C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/28—Macromolecular compounds or prepolymers obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C03C25/30—Polyolefins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/24—Coatings containing organic materials
    • C03C25/26—Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/32—Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C03C25/321—Starch; Starch derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/28—Polysaccharides or derivatives thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
    • D21H13/36—Inorganic fibres or flakes
    • D21H13/38—Inorganic fibres or flakes siliceous
    • D21H13/40—Inorganic fibres or flakes siliceous vitreous, e.g. mineral wool, glass fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21J—FIBREBOARD; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM CELLULOSIC FIBROUS SUSPENSIONS OR FROM PAPIER-MACHE
    • D21J1/00—Fibreboard
    • D21J1/16—Special fibreboard
    • D21J1/20—Insulating board
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B1/86—Sound-absorbing elements slab-shaped
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B9/00—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation
    • E04B9/001—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation characterised by provisions for heat or sound insulation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00612—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as one or more layers of a layered structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/52—Sound-insulating materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Description

製造具有改良吸音性之低密度吸音板之方法
本發明係關於一種製備具有改良吸音性之用於天花板及其他應用之低密度高礦棉吸音磚及板的方法。更特定言之，本發明係關於一種吸音板組合物，其係使用改良水氈化方法製成以達成與使用習知水氈化方法製備之吸音板相比具有較高NRC值之低密度高礦棉吸音天花板產品。
本申請案主張2007年11月20日申請之美國專利申請案第11/943,375號之優先權，該申請案以全文引用的方式併入本文中。
礦棉及輕骨料之稀釋水性分散液的水氈化為用於製造吸音天花板磚或板之熟知工業方法。在此方法中，使礦棉、輕骨料、纖維素纖維、黏合劑及其他所要成份之含水漿料流至用於脫水之移動有小孔支撐線上，諸如Fourdinier或Oliver氈片成形機之支撐線。可將漿料首先藉由重力脫水且隨後藉由真空抽吸方法脫水以形成基材氈片。隨後在輥與支撐線之間將潤濕基材氈片壓製(在額外施加或未額外施加真空之情況下)至所要厚度以移除額外水。將潤濕基材氈片在熱對流乾燥烘箱中乾燥且將經乾燥材料切割為所要尺寸，使其開縫及/或穿孔以賦予吸音性且視情況(諸如)用油漆頂部塗佈以製造吸音磚及吸音板。
礦棉吸音磚必然極具多孔性以提供良好吸音性。如均以全文引用的方式併入本文中之美國專利第3,498,404號、第5,047,120號及第5,558,710號中所教示，亦將礦棉纖維併入組合物中以改良吸音特性且提供輕質吸音磚或吸音板。
以全文引用的方式併入本文中之美國專利第5,964,934號教示在水氈化方法中在礦棉、脹性珍珠岩、纖維素纖維及視情況二級黏合劑的配料中使用經聚矽氧化合物處理以降低其保水性之脹性珍珠岩以製造吸音磚產品。
吸音磚組合物必須含有黏合劑，該黏合劑通常使用澱粉。以全文引用的方式併入本文中之美國專利第5,911,818號及第5,964,934號提議組合物之多達15重量%可為澱粉，儘管更通常使用6-7重量%。
以全文引用的方式併入本文中之美國專利第5,250,153號描述使用用於吸音磚組合物之乳膠黏合劑且已經提議用於此用途之多種乳膠黏合劑。
以全文引用的方式併入本文中之美國專利第6,855,753號提議使用諸如聚胺表氯醇樹脂之濕強樹脂以置換習知澱粉且可在水氈化方法中將所得組合物更有效地製造成吸音磚及吸音板。
以全文引用的方式併入本文中之美國專利申請公開案第2004/209071 A1號揭示用於製造吸音板之漿料的組合物包括一或多種填充劑、一或多種黏合劑及水及吡啶硫酮鋅。
以全文引用的方式併入本文中之美國專利申請公開案第2005191465 A1號揭示具有改良抗衝擊性及極佳吸音值之抗機械損傷、澆鑄吸音天花板磚。天花板磚具有在澆鑄方法中應用於濕漿表面之凝集顆粒且藉由用輥及/或光滑板壓縮而將該等顆粒嵌入漿中。
CONSTELLATION牌基材氈片為於有小孔支撐線上藉由形成礦物纖維、陰離子穩定乳膠黏合劑及黏合劑之稀釋水性分散液，藉由添加少量絮凝劑(諸如經由使用陽離子型聚丙烯醯胺)將黏合劑固體偶合於礦物纖維材料上且使漿料通過支撐線之第一浸沒部分以形成在纏結塊狀物之間隙中具有水之開放、纏結、結構塊狀物而製造之抗下陷、輕質礦物板。自塊狀物中除去水且藉由使乾熱空氣通過開放纏結結構而將該塊狀物乾燥。
藉由USG Interiors,Inc.製造之MARS CLIMAPLUS牌吸音板為利用背面塗佈之CONSTELLATION基材氈片及層壓非編織玻璃纖維稀鬆織物的高端吸音天花板產品。MARS牌產品具有許多優勢，包括平滑白色紋理、極佳高濕度下陷效能、良好吸音值、高再循環物含量、低甲醛發射及抗菌特性。當前MARS牌產品厚度為3/4"(1.91cm)，其中NRC為0.70且天花板衰減等級(在下文亦稱為"CAC")為35。
降噪係數(NRC)為在射至特定表面後所吸收之聲能之量的等級表示，其中NRC值為0指示完全反射且NRC為1表示聲能完全吸收。NRC值為在250HZ、500HZ、1000HZ及2000HZ(其覆蓋典型人類語言之範圍)之頻率下特定表面之4個吸聲係數的平均。在根據ASTM C423之實驗室中材料的實驗室測試中，如同典型安裝中之情況一樣，僅將樣品之正面暴露於聲能。在一些情況下可獲得大於1之NRC，但此係歸因於繞射/區域邊緣效應的測試方法之假像。
天花板衰減等級(CAC)評級量化了當聲音經由一個房間之天花板穿過常見通風系統傳輸至鄰近房間時損失多少聲音。較高CAC評級指示天花板系統允許較少聲音傳輸。CAC係使用測試標準ASTM E 1414量測，其中在聲源室及鄰近房間中量測聲級。
標準入射吸音性可根據經修改ASTM E1050-98測定，其中在阻抗管中由4個頻率(亦即，250、500、1000及1600Hz)之平均值量測正入射吸音性。將ASTM E 1050-98"修改"，此係因為第4個頻率為1600Hz而非2000Hz。在無背部氣隙之情況下，亦即在吸音板擱置於平坦金屬表面上之情況下，於由PulseTM 材料測試程式7758型(Material testing Program Type 7758)、兩麥克風阻抗量測管4206型(Two-microphone Impedance Measurement Tube Type 4206)(400mm直徑)、功率放大器2706型(Power A mplifier Type 2706)及PulseTM 多分析器系統3560型(the Multi-analyzer System Type 3560)組成之Brel ＆ Klaer PulseTM 材料測試系統上測試樣品。ENRC值通常用作實驗室樣品之吸音特性的量測。
需要具有當前MARS CLIMAPLUS牌吸音板產品之優勢的較高NRC產品。
亦已試圖使用水氈化方法藉由降低組合物之原料流量以求製造低密度產品來製造較高降噪係數(NRC)Constellation產品，但該等試圖僅製造具有與習知面板相當之密度但降低之產品厚度的產品。
本發明提供一種製備具有開放結構及改良吸音特性之吸音天花板的方法，其包含：
提供包含礦棉、由熱塑性黏合劑、澱粉及熱塑性黏合劑與澱粉之混合物組成之群中之至少一員及可選添加劑的含水漿料混合物，其中該含水漿料具有3.0至6.0重量%之固體濃度；
將該漿料分布於多孔載體上；
將該經分布漿料脫水，該脫水包含使漿料於多孔載體上經至少一個重力排水箱重力排水以形成經重力排水之基材氈片，其中將該漿料經2至20秒時間週期重力排水至74至84重量%之水濃度(water concentration)；且
藉由以下步驟真空排水以移除水：藉由向經重力排水之基材氈片施加第一真空，通常至多約0.7吋Hg之真空，例如約0.3至0.7，例如約0.5吋Hg，歷時約2-20秒以移除基材氈片中之約18%至34%的水，且隨後向經重力排水之基材氈片施加第二真空以自經重力排水之基材氈片中再移除10%至52%之水(相對於基材氈片經受第一次施加真空之後基材氈片中水之量)，其中第二次施加真空通常在約2.0-4.0吋Hg之真空下歷時約2-20秒，以增加真空排水之量而不顯著經由靜壓力壓縮氈片，以致真空排水使經乾燥基材氈片之密度相對於重力排水基材氈片以乾燥計增加0%到10%；且
其中該真空排水氈片具有以乾燥計約10.9至約15.0磅/立方呎之密度及約0.80至約0.95之降噪係數。
本發明之方法允許經由製造低密度、更開放氈片結構而製造具有改良吸音性之低密度高礦棉吸音氈片或板。在此方法中，水、礦棉、熱塑性黏合劑及/或澱粉及微量成份之稀釋漿料首先藉由重力排水且隨後藉由逐漸提高的真空排水等級而脫水。因此，氈片不會顯著被由真空所施加之靜壓力壓縮。所得氈片與經由普通水氈化方法製造之標準CONSTELLATION吸音產品相比具有增加之厚度及較低密度。所製造之CONSTELLATION吸音產品亦具有含與經由普通水氈化方法所製造之礦棉吸音氈片或板吸音產品相比較高降噪係數(下文亦稱為"NRC")之基材氈片。
詳言之，需要經由製造具有約0.80至0.85之間的降噪係數(NRC)值及約33至36的CAC之更開放氈片結構而製造具有改良吸音性之低密度高礦棉吸音氈片或板。舉例而言，所製造之吸音產品可能具有0.85之NRC及35之CAC，或可能具有0.80之NRC及35之CAC。
本發明之發明者已發現可藉由控制在真空排水及乾燥步驟期間對生產線之濕端部分所施加之真空以最小化對所形成之基材氈片的壓實而獲得低密度、較高NRC礦棉吸音氈片或板產品。在一較佳實施例中，濕端藉由(1)調節對重力排水箱之設置以允許自基材氈片中儘可能多地排水；(2)升高上部線成形器之水平面因此最小程度地壓迫基材氈片；及(3)調節真空箱之設置以允許對基材氈片逐漸施加真空而運作。
本發明亦提供使用板密度、板厚度與NRC之間的經驗關係控制製備本發明之板的方法。
本發明之方法製造具有與高端玻璃纖維產品相當的改良吸音特性之低密度高礦棉吸音天花板產品。
藉由最大化重力排水、升高上部線成形器之壓製位置、消除粉塵及破損且逐漸引入真空，本發明可達到具有11-12磅/立方呎(pcf)(176-192公斤/立方公尺)濕端密度及0.85或0.85以上之NRC的自由形態產品。儘管有藉由下游真空箱及應用通流乾燥所施加之靜壓力，但仍在修整器處維持標稱12pcf的密度。
本發明亦可獲得具有12-12.5pcf(192-200公斤/立方公尺)範圍內之密度及視基材氈片之厚度而定0.80至0.90之NRC值的基材氈片。已發現與提供最大重力排水相比，提供逐漸增加真空度之效應顯著更重要。
本發明亦可藉由使用標準濕端設備，但具有有助於製造低密度基材氈片之漸增真空設置而獲得具有0.80之NRC的標稱0.900吋(2.29cm)產品。
 A.板
圖1顯示本發明之吸音磚或板10之一實施例的透視圖。
B.調配物
在本發明之一實施例中，用以製備本發明之板的組合物之成份為礦棉(渣棉纖維)、熱塑性黏合劑及/或澱粉、水及任何可選成份，例如絮凝劑。組合乾燥成份及潤濕成份以製造稀釋漿料，其沈積以形成稀釋漿料層。使添加至稀釋漿料中之礦棉纖維在漿料層之整個厚度中均勻分布於基質中，該漿料層在進一步加工之後將最終形成板。對於乾燥成份之總重量，本發明之板通常由約70至95重量%之礦棉，6至7重量%之經組合熱塑性黏合劑及澱粉，及水形成。
在一較佳實施例中，板將由基於乾燥成份之約90-95重量%(例如93重量%)之礦棉，約4.5-5重量%(例如4.7重量%)熱塑性黏合劑及1.5-2.5重量%(例如2.0重量%)之澱粉形成。
1.礦棉
用於本發明之礦棉為渣棉纖維，該纖維有時稱為合成玻璃(矽酸鹽)纖維，其為習知用於製備礦棉基吸音磚及板之類型。礦棉一般為藉由使用高速氣流纖維化熔渣而製造之細絲。礦棉通常為與習知用於製備礦棉基吸音磚者相同之類型。
2.澱粉及熱塑性黏合劑
可使用之黏合劑可為澱粉，由於其成本效率其熟知用於礦棉基吸音組合物中。
可在存在或不存在澱粉下使用之其他黏合劑係選自習知用於基於礦棉之吸音磚的各種熱塑性黏合劑(乳膠)。該等乳膠可能具有約30℃至約110℃範圍內之玻璃轉移溫度。該等乳膠黏合劑之實例包括聚乙酸乙烯酯、乙酸乙烯酯/丙烯酸乳液、二氯亞乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯/丙烯酸系共聚物及羧化苯乙烯/丁二烯。典型熱塑性乳膠為具有90℃至100℃(194至212℉)範圍內之玻璃轉移溫度的苯乙烯丙烯酸乳膠。
3.其他成份
可選額外成份可包括絮凝劑、纖維素纖維、輕骨料樣脹性珍珠岩、黏土、二水合硫酸鈣及石灰石。習知地認為當期望賦予耐火性時，如由ASTM測試編號E 119所定義，需要以至少4%且較佳至少20%之量使用黏土。諸如球狀黏土之市售黏土可用於此目的。
此外，本發明之吸音組合物可包括無機填料，諸如雲母、矽灰石、矽石、石膏、灰泥及碳酸鈣、其他輕骨料、界面活性劑及絮凝劑。熟習製備吸音磚組合物之技術者熟知該等成份。
儘管本發明不限制材料之任何特定量，但本發明涵蓋在具有約3至6重量%範圍內之固體含量的含水漿料中含有具有表1中所示之量的以下組份之組合物。
可藉由如熟習吸音板製備技術者所想到之具有本說明書的益處之各種方法沈積稀釋漿料。舉例而言，並非使用分批方法製備每一面板，可以類似方式製備連續薄片，在材料乾燥之後可將其切割為所要尺寸之板。
C.製備本發明之板
在第一實施例中，本發明提供一種製備具有開放結構及改良吸音特性之吸音天花板的方法，其包含：
提供包含礦棉、由熱塑性黏合劑、澱粉及熱塑性黏合劑與澱粉之混合物組成之群中之至少一員及可選添加劑的含水漿料混合物，其中該含水漿料具有3.0至6.0重量%之固體濃度；
將該漿料分布於多孔載體上；
將該經分布漿料脫水，該脫水包含使漿料於多孔載體上經至少一個重力排水箱重力排水以形成經重力排水之基材氈片，其中將該漿料經2至20秒時期重力排水至74至84重量%之水濃度；且
藉由以下步驟真空排水以移除水：藉由向經重力排水之基材氈片施加第一真空，通常至多約0.7吋Hg之真空，例如約0.3至0.7(例如約0.5)吋Hg歷時約2-20秒，以移除基材氈片中約18%至34%的水且隨後向經重力排水之基材氈片施加第二真空以自基材氈片中再移除10%至52%之水(相對於在第一次施加真空之後基材氈片中水之量)，其中第二次施加真空通常在約2.0-4.0吋Hg之真空下歷時約2-20秒，以增加真空排水之量而不顯著經由靜壓力壓縮氈片(亦即，相對於重力排水基材氈片之厚度，小於10%)，以使得真空排水使經真空排水基材氈片之密度以乾燥計相對於重力排水基材氈片增加0%到10%；且
其中以乾燥計該真空排水基材氈片具有約10.9至約15.0磅/立方呎之密度及約0.80至約0.95之降噪係數。
圖2、圖3A及圖3B之圖中說明在用於製備本發明吸音板之所需操作條件下施行本發明之方法的裝置。
圖2顯示用於製備本發明之產品的吸音板生產線12的一實施例。參看圖2，該方法藉由於裝有攪拌器(未圖示)之習知混合器件中混合礦棉與水及黏合劑及/或澱粉而起始，以形成稀釋含水原料漿料30。礦棉通常可為與習知用於製備礦棉基吸音磚者相同之類型。將礦棉及黏合劑及/或澱粉與充足水混合以製備礦棉、澱粉、熱塑性黏合劑、水及額外添加劑之原料漿料30。舉例而言，漿料30可含有約4.5重量%之固體，其中礦棉構成固體之93重量%。
如圖3A所示，將原料漿料30饋入流漿箱(headbox)20中。將原料漿料30沈積於無端金屬線形成表面65上以形成基材氈片15且通過具有重力排水箱1、2、3、4之重力排水系統5，同時向方向"T"移動。將穿過形成表面65之漿料30中之水首先藉由重力排水經由重力排水箱1、2、3、4(圖3A)脫水，之後使基材氈片15穿過上部線成形器70及夾持點80。4個重力排水箱1、2、3、4逐漸脫水該漿料。
4個重力排水箱1、2、3、4根據本發明所要之操作條件設置為開啟或關閉位置以形成經重力排水基材氈片15。
在製造Constellation牌吸音板產品之標準(習知)方法中，重力排水箱1、2關閉，重力排水箱3為二分之一開放，且重力排水箱4完全開啟。在製造具有0.70NRC之3/4吋(1.9cm)吸音板的標準(習知)操作條件下，設計濕端設置以便不自基材氈片15中排出儘可能多之水，但移除充足量之水以在夾持點80處得到適當厚度之基材氈片，以便上帶可按壓基材氈片且達成相對光滑表面。若藉由重力排水移除過多水，則所得較低厚度將產生較不平坦表面且在研磨之後可能產生凹陷。若藉由重力移除水過少，則基材氈片15將在乾燥器中具有過多水負荷，使過多水進入離心吹風機中，該離心吹風機向下游真空箱供應且降低線速度。
在本發明中，重力排水較佳地包含使漿料於多孔載體上經由至少一個重力排水箱重力排水以形成經重力排水之基材氈片，其中該漿料經2至20秒時期之重力排水至74至84重量%之水濃度。因此，在此實施例中，較佳箱1、2、3、4(圖3A)中之至少一者經2至20秒時期重力排水該漿料至74至84重量%之水濃度，之後使基材氈片15穿過上部線成形器70及夾持點80。
隨後使經重力排水之基材氈片15在上部線成形器70下通過且穿過輥夾持點80。在重力排水及按壓之後基材氈片15通常含有約74-84重量%之自由水，之後使其通過具有設置為各種所選真空條件之6個真空箱90、91、92、93、94、95(圖3B)的真空系統106以對該基材氈片15施加漸進真空。真空箱91、92、93、94及95與多區域乾燥器200之第一區域100一起工作。由於經由多區域乾燥器區域之脫水及乾燥，故在最終基材氈片15中將水移除至約2重量%之含量。
圖3B顯示上部線成形器70至真空系統106及第一乾燥器區域100之生產線。真空系統106具有由兩個大型離心吹風機102及104提供之6個真空箱90、91、92、93、94、95。
經標記為90的第一真空箱(本文中亦稱為"按壓箱"或"按壓後(AP)箱")及接下來兩個箱91及92藉由離心吹風機102提供。
第二組之3個真空箱93、94及95藉由離心吹風機104提供。工業中所用之典型吹風機可具有50至400馬力且產生5,000與25,000ft3 /min(cfm)(140-700立方公尺/分鐘)之間的氣流。
使基材氈片15穿過噴水切割機107以恰好在AP真空箱90之後且在基材氈片15進入乾燥器200(圖2及圖3B)之前在橫向加工方向切割基材氈片15。
如上提及，乾燥器200為多區域乾燥器。圖3B顯示第一乾燥器區域100。第一乾燥器區域100係用以向真空箱91、92、93、94、95提供熱空氣。相反地，AP真空箱90僅汲取周圍溫度下之空氣。
在正常操作條件下，AP箱90及箱91、92、93均處於完全開啟位置且箱94、95完全關閉。在標準(習知)生產運作期間，真空箱90、91、92、93、94、95通常並不被調整偏離其自然壓力且不監控真空壓力。因此，在習知系統中，在區域100下游之乾燥器200的區域中乾燥之前，藉由AP箱90及箱91、92、93(結合乾燥器之第一區域100運作)移除儘可能多之水。
然而，在本發明中，真空系統106在AP真空箱90中且隨後經由藉由第一離心吹風機102提供之真空台91至92及藉由第二離心吹風機104提供之真空箱93、94及95而用漸進真空處理基材氈片15。當基材氈片15穿過多區域乾燥器200以將基材氈片15乾燥為板10時，通常儘可能多地移除水，同時使基材氈片15保留所要之厚度(thickness或caliper)，將該板10按尺寸切割且視情況噴砂、油漆及/或層疊於其表面上以及也可有選擇性之背面塗層。背面塗層一般已知且用於此項技術中。用於背面塗層技術之塗層通常包括以乳膠為主之塗層及以樹脂為主之塗層，其通常為以甲醛為主之樹脂，諸如以三聚氰胺-甲醛樹脂為主之塗層、以苯酚-甲醛樹脂為主之塗層或以尿素-甲醛樹脂為主之塗層。
在本發明之此實施例中，AP箱90部分或完全關閉且真空箱91、92、93開啟，但所施加之真空量顯著降低(與習知處理相比)以避免壓縮基材氈片15。相反，在標準生產線中，AP箱90完全開啟且第一、第二及第三真空箱91、92、93完全開啟。
在標準操作程序及用於此實施例之本發明之操作程序下真空箱94及95通常關閉。
因此，在本發明之此實施例中，藉由以下而移除水：藉由AP真空箱90對經按壓基材氈片施加至多約0.7吋Hg(0.00237MPa)，例如約0.3至0.7吋Hg(0.00102至0.00237MPa)，例如約0.5吋Hg(0.00169MPa)之第一部分真空歷時約2-20秒且隨後剩餘真空箱對經按壓基材氈片施加約2.0至約4.0吋Hg(約0.00677至約0.0135MPa)之第二真空歷時約2-20秒以增加真空排水之程度而不經由靜壓力顯著壓縮氈片。此實施例產生具有約10.9至約15.0磅/立方呎(約174.6至約240.3公克/公升)之密度及約0.80至約0.95之降噪係數的經脫水、經乾燥基材氈片(換言之在乾燥器200之後的基材氈片)。
若本發明需要，按壓後真空箱90經調整以處於完全關閉位置且在第一乾燥區域100中之第一真空箱91經調整以處於至少部分關閉位置以對經按壓之基材氈片施加至多約0.7吋Hg，例如約0.3至0.7，例如約0.5吋Hg之第一部分真空歷時約2-20秒，且隨後至少一個其他箱92，93、94及/或95經調整以處於完全開啟位置以對經按壓基材氈片施加大於藉由第一真空箱91所施加之真空壓力的真空壓力，例如約2.0至約4.0吋Hg歷時約2-20秒。
當然，可使用並控制任意數目的真空箱以具有所要的受控真空以致藉由以下步驟來移除水：對經按壓之基材氈片施加至多約0.7吋Hg、例如約0.3至0.5吋Hg之第一部分真空歷時約2-20秒且隨後對經按壓之基材氈片施加約2.0-4.0吋Hg之第二真空歷時約2-20秒以增加真空排水程度而不顯著經由靜壓力壓縮基材氈片，從而產生具有約10.9至約15.0磅/立方呎之密度及約0.80至約0.95之降噪係數的經脫水、經乾燥之基材氈片。
較佳地，根據本發明，真空排水藉由以下步驟而實現：對經重力排水之基材氈片以至多約0.7吋Hg，例如約0.3至0.7，例如約0.5吋Hg之真空施加第一真空歷時約2-20秒以移除基材氈片中之約18%至34%的水且隨後對經重力排水基材氈片施加第二真空以自經重力排水之基材氈片再移除10%至52%的水(相對於饋入第一真空步驟中之經重力排水的基材氈片中之水量)，其中第二次施加真空通常在約2.0-4.0吋Hg之真空下歷時約2-20秒。較佳地，該等真空排水步驟增加真空排水之量而不經由靜壓力顯著壓縮氈片，以致真空排水使經乾燥基材氈片之密度以乾燥計相對於經重力排水基材氈片增加0%至10%，通常0至5%。舉例而言，若經脫水基材氈片具有約12磅/立方呎(192公克/公升)之密度，則密度大10%之經乾燥基材氈片具有約13.2磅/立方呎(211公克/公升)之密度。
對於最終板之NRC在0.80至0.95之範圍內而言，在用背面塗層塗覆之前基材氈片的厚度通常在約0.80至1.2吋(2.03至3.05cm)之範圍內。更通常地，對於具有0.80之標稱NRC的最終面板而言，在用背面塗層塗覆之前基材氈片的厚度在14至15磅/立方呎(pcf)之密度下在0.90吋(2.29cm)之範圍內。當需要具有約0.90之NRC的板時，基材氈片之厚度通常經設計以在約12.0pcf(192公克/公升)之密度下具有約1.20吋(3.05cm)之厚度。
經塗覆板之CAC通常在約33至36之範圍內，其中對於最終塗覆之板需要至少35之CAC。
本發明亦提供許多控制吸音板之製造以達成所要吸音特性之方法。
第一實施例提供製造具有改良吸音特性之具有10.9至12.6磅/立方呎(175至202公克/公升)之密度的低密度高礦棉吸音板之方法，其包含：
選擇吸音板之目標ENRC且根據下式確定用以達成目標ENRC之該板的目標厚度：
ENRC=0.3618×厚度(以吋計)+0.4748；
提供包含礦棉、熱塑性黏合劑及澱粉及可選添加劑之稀釋含水漿料混合物，其中該含水漿料具有3至6重量%之固體濃度；
將該稀釋漿料分布於多孔載體上；
使漿料藉由重力排水於多孔載體上經至少一個重力排水箱脫水以形成經重力排水之基材氈片；
在經重力排水之基材氈片離開至少一個重力排水箱之後，藉由使經重力排水之基材氈片通過施加第一真空之至少第一真空箱，且隨後藉由使經重力排水之基材氈片通過施加第二真空之至少第二真空箱(其中第二真空為與第一真空相比較大之真空)而對經重力排水之基材氈片施加真空，以自基材氈片中移除水而不經由靜壓力將經重力排水之基材氈片壓縮10%以上而使經重力排水之基材氈片真空排水；
其中調整脫水基材氈片之條件及真空排水之條件以達成約10.9至12.6磅/立方呎範圍內之基材氈片密度，以達成目標ENRC之±5%內之NRC。
第二實施例提供製造吸音板之方法，該板包含具有12.5至約14.0磅/立方呎(約200至224公克/公升)之密度的背面塗佈基材氈片，該基材氈片包含高礦棉及改良之吸音特性，該方法包含：
選擇吸音板之目標NRC且根據下式確定用以達成目標ENRC之該板的目標厚度：
ENRC=0.2376×厚度(以吋計)+0.6328；
提供包含礦棉、熱塑性黏合劑及澱粉及可選添加劑之稀釋含水漿料混合物，其中該含水漿料具有3至6重量%之固體濃度；
將該稀釋漿料分布於多孔載體上；
使漿料藉由重力排水於多孔載體上經至少一個重力排水箱脫水以形成經重力排水之基材氈片；
在經重力排水之基材氈片離開至少一個重力排水箱之後藉由使經重力排水之基材氈片通過施加第一真空之至少第一真空箱且隨後藉由使經重力排水之基材氈片通過施加第二真空之至少第二真空箱(其中第二真空為與第一真空相比較大之真空)而對經重力排水之基材氈片施加真空，以自基材氈片中移除水而不經由靜壓力相對於經重力排水之基材氈片壓縮氈片10%以上而使該經重力排水之基材氈片真空排水以形成經真空排水之氈片；其中真空排水增加基材氈片之密度約0%到10%；
乾燥該基材氈片；
以約1.5至2.0密耳之厚度向經乾燥基材氈片塗覆習知用於此項技術之類型的背面塗層，
其中調整脫水基材氈片之條件及真空排水之條件以達成約12.5至約14.0磅/立方呎範圍內之基材氈片密度，以達成在目標ENRC之±5%範圍內之NRC。
本發明之第三實施例提供製造具有改良吸音特性之高礦棉吸音板的方法，該方法包含：
選擇吸音板之目標NRC，例如約0.90之NRC，並確定板之目標厚度，例如約1.10至1.20吋；
提供包含礦棉、熱塑性黏合劑及澱粉及可選添加劑之稀釋含水漿料混合物，其中該含水漿料具有3至6重量%之固體濃度；
將該稀釋漿料分布於多孔載體上；
使該漿料藉由重力排水於多孔載體上經至少一個重力排水箱脫水以形成經重力排水之基材氈片，通常形成具有約75%至約85%之含水量的經重力排水之基材氈片；
在經重力排水之基材氈片離開該至少一個重力排水箱之後藉由使經重力排水之基材氈片通過施加第一真空之至少第一真空箱且隨後藉由使經重力排水之基材氈片通過施加第二真空之至少第二真空箱(其中第二真空為與第一真空相比較大之真空(更加負壓))而對經重力排水之基材氈片施加真空，以自基材氈片中移除水而不經由靜壓力相對於經重力排水之基材氈片壓縮氈片10%以上而真空排水該經重力排水之基材氈片以形成經真空排水之氈片；
其中相對於在真空排水之前經重力排水之基材氈片的密度，在真空排水期間經重力排水之氈片的密度以乾燥計增加小於約0%至10%；
其中調整脫水及真空排水之條件以達成在約10.9至14.0磅/立方呎(約175至224公克/)密度範圍內，用以在約1.10至1.20吋(2.79至3.05cm)之基材氈片厚度下達成在約0.90之目標ENRC之±5%範圍內的NRC之基材氈片。
實例
以下實例用以說明藉由本發明範疇內之方法製備若干吸音磚組合物。應瞭解該等實例係為說明之目的而闡明且許多其他組合物及加工條件均在本發明之範疇內。熟習此項技術者將認識到可製備含有與以下所說明者不同的成份及數量之類似吸音磚組合物。
實例1
此實例使用包含以乾燥成份計約93重量%礦棉、約4.7重量%熱塑性黏合劑及約2.0重量%澱粉之目標混合物。
該等板係如上文標題為"製備本發明之板"之部分中所述來製造。
在表2及表3中，將用於本發明之Hi-NRC吸音板之重力排水箱設置(參見圖3A)及真空箱設置(參見圖3B)與具有0.70之NRC的當前商業MARS吸音板相比。如圖3A中將重力排水箱標記為1、2、3及4。如圖3B中將真空箱標記為90、91、92、93、94及95。
在一實施例中，具有標稱14-14.5磅/立方呎、0.80之NRC的Hi-NRC產品的0.900吋厚之產品可藉由將重力箱1及重力箱2設置為關閉，重力箱3設置為二分之一開啟且重力箱4設置為完全開啟而獲得。當該基材氈片離開濕端時，其穿過完全開啟之AP箱90及真空箱91、92及93，真空箱94及95則完全關閉。若必要，AP箱中之真空可部分關閉以向基材氈片提供更厚之厚度及更低之密度。
在基材氈片離開重力排水階段及潤濕加工之壓機之後對基材氈片所施加之真空的量視在按壓之後用於真空排水及乾燥基材氈片之特定加工設備之設計而定。然而，重要的為在本發明之實踐中，首先在部分真空下處理基材氈片以移除第一部分水而不降低厚度及增加基材氈片之密度超過約5-10%。隨後當水不產生靜壓力時可將基材氈片用較高程度之真空處理以移除更多水，其將進一步增加基材氈片之密度。
在如圖3A及圖3B中所示用於此實例之工廠試驗的特定設備中，發現藉由對經按壓之基材氈片施加約0.5吋Hg之第一部分真空歷時約2-20秒且隨後對經按壓之基材氈片施加約2.0-4.0吋Hg之第二真空歷時約2-20秒來移除水達成了充分真空排水，而不藉由靜壓力顯著地壓縮氈片。
換言之，藉由第一步驟真空用之真空移除水，該真空太弱以致不顯著壓縮基材氈片。然而，弱真空移除足夠的水以便當施加第二真空步驟之更強真空時，不存在足夠的水而產生充分靜壓力來顯著地壓縮基材氈片。
限制對經脫水基材氈片之按壓及壓縮以避免基材氈片之密度增加約1.0磅/立方呎以上或基材氈片密度之約5-10%以上。舉例而言，分別地在較弱真空中之壓縮將小於10%(例如小於5%)且在較強真空中之壓縮將小於5%(例如小於2%)，而基材氈片之總壓縮相對於經重力排水之基材氈片小於10%。
實例2-工廠規模板之製備
將壓機升高至最高位置，使重力排水最大化且改變按壓箱中之真空，而其他真空設置保持於其習知位置。因此，此資料之試驗條件包括升高至最高位置之升高之上部線成形器70(下文亦稱為"壓機")、最大化之重力排水及AP真空箱上之可變真空設置，其中其他真空設置與標準MARS吸音板產品相同。已移除任何粉塵及破損。注意在AP真空箱之後立刻獲取濕端樣品。表4顯示所得資料。
表4之資料證明按壓真空箱(AP真空箱，例如圖3B之第一真空箱90)對厚度、密度、水分含量及ENRC之效應。詳言之，表4顯示添加真空之效果不僅是自基材氈片移除水而且增加基材氈片之密度(注意降低之厚度)並降低吸音性。
以上結果進一步顯示真空量對氈片密度及降低板之吸音特性之效應。
以上結果指示：藉由與升高壓機位置相結合而最大化重力排水可獲得具有0.80或0.80以上NRC之標稱11-12pcf密度羊毛纖維基吸音板。儘管有由隨後真空箱及流通乾燥所施加之靜壓力，但在修整器處仍維持12pcf(192kg/m3 )之標稱密度。因此，藉由增加重力排水之程度，所得靜壓力較小從而導致對板的較小"按壓"。
實例3-工廠規模板之製備
表5之試驗資料證明簡單升高壓機對厚度、密度及ENRC影響極小。該等兩組資料("對照組"及"無壓機")之間的僅有差異為對於標記為"無壓機"之樣品而言上部線成形器70升高至其最高位置。在修整器處獲得樣品且未獲得濕端樣品。將壓機升高至最大位置(0.780吋至1.187吋)。使重力箱設置保持於標準位置。
簡單地升高壓機(在不亦增加重力排水及降低真空設置之情況下)對基材氈片密度僅產生小降低且對吸音性僅產生微小增加。
實例4-工廠規模測試，自由形式密度
以上結果可與當重力排水最大化且按壓真空箱關閉時所獲得之結果相比。已移除任何粉塵或破損。
如以上實例3進行試驗，但使用以下操作條件：將壓機升高至其最大，使重力排水最大化且關閉按壓真空箱。已移除任何粉塵或破損。
在習知用於以預先選擇之8-10呎板長度切割基材氈片的濕端噴水之後立刻獲得以下濕端樣品。在濕端噴射之後立刻使金屬板在潤濕基材氈片下滑動，將板及樣品提離該網。隨後將潤濕樣品乾燥，自板移除且測定樣品之厚度及密度。所得資料顯示於表6中。
實例5
將水、礦棉、澱粉及熱塑性黏合劑組合並混合以達成均質混合物。對於標準MARS牌吸音板而言，將重力排水應用於4個重力排水箱中，其中最初2個箱關閉且第3個箱半開啟且第4個箱開啟。在最初2個重力排水箱關閉、第3個重力排水箱半開啟且第4個重力排水箱開啟之生產線上製造Hi-NRC吸音板#1。在最初2個重力排水箱關閉、第3個重力排水箱半開啟且第4個重力排水箱開啟之生產線上製造Hi-NRC吸音板#2。
在AP真空箱視情況部分關閉、真空箱#91-93完全開啟且真空箱#94-95完全關閉之生產線上製造Hi-NRC吸音板#1。在AP真空箱完全關閉、真空箱#91半關閉，真空箱#92-93完全開啟且真空箱#94-95完全關閉之生產線上製造Hi-NRC吸音板#2。
測試標準MARS牌吸音板及根據本發明之方法使用與標準板相同之組合物製備的HI-NRC#1及#2板之以下工廠規模板的實體特性。結果顯示於表7中。
實例6
將壓機升高至最大位置，使重力排水最大化且改變按壓箱中之真空，而其他真空設置保持於其習知位置。已移除任何粉塵及破損。
如以下表8中之結果及圖4中該等估計NRC(下文稱為ENRC)對密度之曲線所示，對資料之分析顯示對於10.9至12.6pcf之密度而言厚度及密度與所得ENRC之間的極佳相關性。
等式ENRC=0.3618×厚度(以吋計)+0.4748符合圖4之資料。
該等結果證實在12pcf之密度下約1.1吋之厚度應產生0.85NRC之產品。
實例7
設計以下實例以確定習知重力排水方法(排水箱1及2關閉、3半開啟且4開啟)對本發明之最大重力排水(排水箱1關閉、排水箱2、3及4開啟)及標準真空設置(AP箱及真空箱91、92、93(圖3B)完全開啟且真空箱94及95關閉)對本發明之漸進真空設置(AP箱關閉且真空箱91部分開啟，且真空箱92及93完全開啟且真空箱94及95關閉)之相對效應。在以下試驗中針對1"×1"樣品獲得表9之板資料。
表10顯示所得資料。
表10中之結果指示藉由最大化重力排水及提供增加的真空度並且升高壓機位置，可達成標稱12.5pcf(200kg/m3 )密度的產品。歸因於最大化重力排水之益處為密度降低0.20pcf(3.2kg/m3 )，相對地增加的真空度之益處為0.65pcf(10.4kg/m3 )。
實例8
進行以下工廠試驗以產生標稱1.25吋(3.2cm)最終厚度及12.0lb/ft3 (192kg/m3 )密度產品。在試驗期間，將壓機升高至最大位置。如下調整重力排水箱：箱4開啟；箱3開啟；箱2開啟1/2且Box 1關閉。與對照組("C")相比，如下針對試驗1調整真空箱91、92、93、94、95(圖3B)。重力排水箱及真空箱之加工條件顯示於表11及表12中。
基本上關閉按壓後真空箱但量測到0.0-0.2吋Hg(0-0.5公分Hg)之讀數。未獲得潤濕樣品且移除粉塵及破損。
收集且隨後測試以下表13及表14中之以下兩組10個樣品。
基於以上試驗資料，使用由增加之重力排水及漸進真空組成之濕端設備，可能達成約12-12.5磅/立方呎範圍內之基材氈片密度，其中視基材氈片之厚度而定最終經背面塗佈板之所得滿標NRC值在約0.80至0.90範圍內。
如表15及圖5中之曲線所示，NRC值隨基材氈片及未塗覆基材氈片之厚度而增加，且與背面塗佈之產品相比背面無塗佈產品具有較高NRC值。需要約0.85至0.90吋厚之基材氈片來獲得約0.85之NRC值，而需要約1.2吋或1.2吋以上厚度之基材氈片來獲得約0.90之NRC值。資料亦證實較高密度產品展示較低NRC值。
藉由圖5之資料繪製之線導致具有12.5至約14.0磅/立方呎之密度的僅乳膠背面塗佈之基材氈片之NRC值與試驗樣品之厚度之間的關係ENRC=0.2376×厚度(以吋計)+0.6328。
實例9
設計以下試驗以製造具有14.0pcf(224kg/m3 )密度之0.900吋(2.3cm)最終厚度產品。試驗濕端條件顯示於表16中。
標記為"對照組"之試驗運作是在開始試驗之前在對照條件下進行之試驗。試驗由升高壓機及略減緩生產線同時維持原料漿料流動速率以產生1.000吋基材氈片組成。亦部分關閉按壓後(AP)真空箱以在濕端達成較高厚度。
以下列於表17及表18中之測試資料係獲自列於表16中之兩種試驗條件下。
實例10
表19、表20及表21報告具有低密度，亦即約10-11pcf之密度；中等密度，亦即13-14pcf，及高密度，15pcf以上至約16.7pcf之大量樣品，以顯示未經塗覆板之板厚度與ENRC之間的關聯。報告針對低密度("LD")、中等密度("MD")及高密度("HD")之試驗。圖6之曲線顯示三種測試密度範圍之板厚度與ENRC之間的關係。
如表19、表20及表21以及圖6所示，根據本發明之方法由具有約1.00與1.55吋之間的厚度之約10至11pcf之相對低密度產品，由約1.00至2.10吋之厚度的約13-14pcf之中間密度產品及由具有約1.10與2.10吋之間的板厚度之約15至16.6之相對高密度產品獲得0.800-約0.950之間的ENRC。
實例11
在生產線上進行兩個試驗運作以製造1.20吋之目標基材氈片厚度及12磅/立方呎之目標密度的Hi-NRC型式MARS板，以測定在流漿箱下生產運作期間，在重力排水箱之後及在第一或AP真空箱之後基材氈片的固體含量值。結果報告於表22中。
儘管上文不可能對於實例12中之試驗#1及試驗#2在第二真空箱及第六真空箱之後在多區域乾燥器內量測固體及水含量，但估計第二真空箱之後的固體及水含量為對於試驗#1而言32%之固體及68%之水(2.6lb/ft3 之水及1.2lb/ft3 之固體)及對於試驗#2而言30%之固體及70%之水(2.8lb/ft3 之水及1.2lb/ft3 之固體)。與標準MARS產品的約37-40%之固體的估計固體含量相比，對於試驗#1與試驗#2而言，所有6個真空箱之後的估計固體含量為約32-35%之固體。
實例12
為顯示在重力排水之後增加的真空之效應進行以下試驗。結果報告於表23中。
儘管已展示且描述了本發明之特定實施例，但熟習此項技術者應瞭解在不背離本發明之更廣泛態樣下，且如以下申請專利範圍所述，可對本發明進行改變及修改。
1．．．重力排水箱
2．．．重力排水箱
3．．．重力排水箱
4．．．重力排水箱
5．．．具有重力排水箱1、2、3、4之重力排水系統
10．．．吸音磚或板
12．．．吸音板生產線
15．．．基材氈片
20．．．流漿箱
30．．．稀釋含水原料漿料
65．．．金屬線形成表面
70．．．上部線成形器
80．．．夾持點
90．．．真空箱
91．．．真空箱
92．．．真空箱
93．．．真空箱
94．．．真空箱
95．．．真空箱
100．．．多區域乾燥器200之第一區域
102．．．離心吹風機
104．．．離心吹風機
106．．．具有6個真空箱90、91、92、93、94、95 的真空系統
107．．．噴水切割機
200．．．多區域乾燥器
圖1為本發明之吸音板之一實施例的透視圖。
圖2為用於製造本發明之產品的直至生產過程之完成階段的生產線示意圖。
圖3A為用於使稀釋漿料分布於線上且隨後使該漿料經受重力排水箱且隨後經受上部線成形器壓機之生產線之第一部分(濕端)的示意圖。
圖3B為自上部線成形器至真空箱之生產線之真空排水及初始乾燥器部分的示意圖。
圖4為根據本發明之方法製造之背部塗佈面板的估計降噪係數值(ENRC)對板厚度之曲線圖。
圖5為在本發明之範疇內的密度下的基材氈片及經背部塗佈板之NRC值對板厚度之曲線圖。
圖6為根據本發明之方法製造之低密度、中等密度及高密度基材氈片的估計降噪係數值對板厚度之曲線圖。
10．．．吸音磚或板

Claims (11)

  1. 一種製造具有改良吸音性之低密度吸音板的方法，其包含：提供包含礦棉、由熱塑性黏合劑、澱粉及熱塑性黏合劑與澱粉之混合物組成之群中之至少一員、及選擇性添加劑的含水漿料混合物，其中該含水漿料具有3.0至6.0重量%之固體濃度；將該漿料分布於一多孔載體上；使該漿料藉由重力排水於該多孔載體上經至少一個重力排水箱脫水，以形成一經重力排水之基材氈片，其中將該漿料脫水至74至84重量%之水濃度；真空排水以移除水，其係藉由對該經重力排水之基材氈片施加第一真空歷時約2-20秒，以自該經重力排水之基材氈片中移除約18%至34%之水，且隨後對該經壓縮基材氈片施加第二真空以自經受第一真空施加之後的該基材氈片中再移除10%至52%之水，其中該第二次施加真空自該基材氈片中再移除水，而不經由靜壓力自該經重力排水之基材氈片的厚度壓縮該基材氈片之厚度10%以上；且其中該真空排水之基材氈片具有以乾燥計約10.9至約15.0磅/立方呎之密度及約0.80至約0.95之降噪係數。
  2. 如請求項1之方法，其中該真空排水使該經脫水基材氈片之密度以乾燥計，相對於該經重力排水之基材氈片增加0%至10%。
  3. 如請求項1之方法，其中該第二次施加之真空程度高於該第一次施加之真空。
  4. 如請求項1之方法，其中該第一真空以至多0.5吋Hg之真空施加。
  5. 如請求項1之方法，其進一步包括背面塗佈該基材氈片之步驟，以得到具有至少35之CAC值的最終吸音板。
  6. 如請求項1之方法，其中該重力排水箱系列包含4個箱，且依照順序地第一及第二重力排水箱處於完全閉合位置，第三重力箱經調節處於半開啟位置至完全開啟位置，且第四箱處於完全開啟位置。
  7. 如請求項1之方法，其中該真空係藉由經調節以提供漸增真空之一系列真空箱而對該基材氈片施加以自該基材氈片中移除大部分水，而不在該氈片中產生會壓縮該氈片厚度的靜壓力，其中該第一部分水係在小於0.5吋Hg之真空下被移除，且隨後該水之其餘部分係在約2-4吋Hg之真空下被移除。
  8. 如請求項1之方法，其中該真空系統中之該系列真空箱以串聯形式包含第一按壓後真空箱，及在一多區域乾燥器之第一乾燥區中之一或多個額外真空箱，該基材氈片經由該等真空箱順流地通過該等重力排水箱及壓機。
  9. 如請求項1之方法，其包括：選擇該吸音板之目標ENRC，且根據下式確定用以達成目標ENRC之該板的目標厚度：ENRC=0.3618×厚度(以吋計)+0.4748； 其中調節藉由重力排水脫水該漿料之條件及真空排水之條件，以達成以乾燥計約10.9至12.6磅/立方呎範圍內之基材氈片密度，而達成在該目標ENRC之±5%範圍內之NRC。
  10. 如請求項1之方法，其包括：選擇該吸音板之目標NRC，且根據下式確定用以達成目標ENRC之該板的目標厚度：ENRC=0.2376×厚度(以吋計)+0.6328；在真空排水之後乾燥該經脫水基材氈片；對該經乾燥基材氈片施加約1.5至2.0密耳厚度之背面塗層；其中調節脫水該基材氈片之條件及真空排水之條件，以達成以乾燥計約12.5至約14.0磅/立方呎範圍內之基材氈片密度，而達成在該目標ENRC之±5%範圍內之NRC。
  11. 如請求項1之方法，其包括：為該吸音板選擇約0.90之目標NRC並確定該板的目標厚度約1.10至1.20吋；其中調節脫水及真空排水之條件以達成以乾燥計約10.9至14.0磅/立方呎範圍內之基材氈片密度，以在約1.10至1.20吋之基材氈片厚度下達成在約0.90之該目標ENRC的±5%範圍內之NRC。
TW097139577A 2007-11-20 2008-10-15 製造具有改良吸音性之低密度吸音板之方法 TWI481771B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/943,375 US7862687B2 (en) 2007-11-20 2007-11-20 Process for producing a low density acoustical panel with improved sound absorption

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200934935A TW200934935A (en) 2009-08-16
TWI481771B true TWI481771B (zh) 2015-04-21

Family

ID=40640704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097139577A TWI481771B (zh) 2007-11-20 2008-10-15 製造具有改良吸音性之低密度吸音板之方法

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7862687B2 (zh)
EP (1) EP2222925B1 (zh)
JP (1) JP5441040B2 (zh)
CN (1) CN101896672B (zh)
BR (1) BRPI0819725B1 (zh)
CA (1) CA2706130C (zh)
CO (1) CO6280429A2 (zh)
ES (1) ES2504691T3 (zh)
MX (1) MX2010005308A (zh)
RU (1) RU2475602C2 (zh)
TW (1) TWI481771B (zh)
WO (1) WO2009067300A1 (zh)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9802866B2 (en) 2005-06-09 2017-10-31 United States Gypsum Company Light weight gypsum board
US11306028B2 (en) 2005-06-09 2022-04-19 United States Gypsum Company Light weight gypsum board
US8062565B2 (en) * 2009-06-18 2011-11-22 Usg Interiors, Inc. Low density non-woven material useful with acoustic ceiling tile products
KR101391098B1 (ko) 2011-08-11 2014-04-30 (주)엘지하우시스 흡음성능이 우수한 유리섬유계 흡음시트
NZ630185A (en) 2012-02-17 2016-02-26 United States Gypsum Co Gypsum products with high efficiency heat sink additives
US9540810B2 (en) 2012-10-23 2017-01-10 United States Gypsum Company Pregelatinized starch with mid-range viscosity, and product, slurry and methods related thereto
US9828441B2 (en) 2012-10-23 2017-11-28 United States Gypsum Company Method of preparing pregelatinized, partially hydrolyzed starch and related methods and products
US10399899B2 (en) 2012-10-23 2019-09-03 United States Gypsum Company Pregelatinized starch with mid-range viscosity, and product, slurry and methods related thereto
US8801902B1 (en) * 2013-09-18 2014-08-12 Usg Interiors, Llc Water reduction by modulating vacuum
US20150125683A1 (en) 2013-11-05 2015-05-07 United States Gypsum Company Gypsum products comprising silica gel
RU2567570C9 (ru) * 2013-11-21 2016-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕРРАБИЛДИНГ" Минеральная плита
RU2543839C1 (ru) * 2013-11-21 2015-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕРРАБИЛДИНГ" Способ изготовления минеральной плиты и минеральная плита
CN104002366B (zh) * 2014-05-27 2017-01-04 廖合堂 一种环保型轻质防火板制备工艺及设备
US9492961B2 (en) 2014-08-01 2016-11-15 Usg Interiors, Llc Acoustic ceiling tiles with anti-sagging properties and methods of making same
CA2998262C (en) * 2015-09-11 2023-12-19 Rockwool International A/S Acoustic panel
US9896807B2 (en) * 2015-09-25 2018-02-20 Usg Interiors, Llc Acoustical ceiling tile
US9909310B2 (en) * 2016-01-14 2018-03-06 Usg Interiors, Llc Mineral fiber based ceiling tile
US20180079691A1 (en) * 2016-09-20 2018-03-22 Usg Interiors, Llc Silicate coating for improved acoustical panel performance and methods of making same
US10208477B2 (en) * 2016-10-20 2019-02-19 Usg Interiors, Llc Veil finishing process
US10094614B2 (en) * 2016-12-14 2018-10-09 Usg Interiors, Llc Method for dewatering acoustical panels
US10919808B2 (en) 2017-07-18 2021-02-16 United States Gypsum Company Gypsum composition comprising uncooked starch having mid-range viscosity, and methods and products related thereto
US11008257B2 (en) 2017-07-18 2021-05-18 United States Gypsum Company Gypsum composition comprising uncooked starch having mid-range viscosity, and methods and products related thereto
US10696594B2 (en) * 2017-08-11 2020-06-30 Usg Interiors, Llc High noise reduction coefficient, low density acoustical tiles
US10464846B2 (en) * 2017-08-17 2019-11-05 Usg Interiors, Llc Method for production of acoustical panels
US20190062215A1 (en) 2017-08-25 2019-02-28 United States Gypsum Company Gypsum board with enhanced strength, and related methods, slurries, and cover sheets
US11459752B2 (en) 2018-07-02 2022-10-04 Awi Licensing Llc High sound attenuation building panels
DE102018218512B4 (de) * 2018-10-29 2021-11-11 James Hardie Europe Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Gipsfaserplatte
CA3077650A1 (en) 2019-04-11 2020-10-11 Armstrong World Industries, Inc. Multi-layer acoustical building panels
DE102021132863A1 (de) 2021-12-13 2023-06-15 Bachata Stiftung Biologisch abbaubare und kompostierbare Schallschutzplatte

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW378245B (en) * 1999-02-10 2000-01-01 Ind Tech Res Inst Composite noise absorbing material and its making process
JP2000210022A (ja) * 1999-01-21 2000-08-02 Illycaffe Spa 高起泡性のコ―ヒ―画分およびその製造方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2885366A (en) * 1956-06-28 1959-05-05 Du Pont Product comprising a skin of dense, hydrated amorphous silica bound upon a core of another solid material and process of making same
US3498404A (en) * 1968-02-29 1970-03-03 United States Gypsum Co Fire resistant porous acoustic board with perforations through metal facing sheet
US4062721A (en) * 1976-10-26 1977-12-13 Conwed Corporation Use of surfactant to increase water removal from fibrous web
JPS5463514A (en) 1977-10-29 1979-05-22 Hideo Fukuda Sounddproof panel having composite front plate
US4263093A (en) * 1979-09-20 1981-04-21 Armstrong Cork Company Method for retaining textured surface of pressed ceiling board
JPS5872441A (ja) 1981-10-28 1983-04-30 松下電工株式会社 吸音パネル
CA1330291C (en) * 1987-01-12 1994-06-21 David Graham Izard Low density frothed mineral wool panel and method
CA1330290C (en) * 1987-01-12 1994-06-21 David Graham Izard Method for manufacturing a mineral panel
US5013405A (en) * 1987-01-12 1991-05-07 Usg Interiors, Inc. Method of making a low density frothed mineral wool
US5250153A (en) * 1987-01-12 1993-10-05 Usg Interiors, Inc. Method for manufacturing a mineral wool panel
EP0347810B1 (en) * 1988-06-23 1993-03-10 The Celotex Corporation Acoustical mineral fiberboard and method of manufacturing same
US5071511A (en) * 1988-06-23 1991-12-10 The Celotex Corporation Acoustical mineral fiberboard
US5047120A (en) * 1988-07-11 1991-09-10 Usg Interiors, Inc. Method for manufacture of lightweight frothed mineral wool panel
US5124805A (en) * 1988-12-08 1992-06-23 Daewoo Electronics, Co., Ltd. Remote control operated moving television receiver
CN1016331B (zh) * 1988-12-11 1992-04-22 广州市建筑材料工业研究所 新型无机建筑吸声材料
US5558710A (en) * 1994-08-08 1996-09-24 Usg Interiors, Inc. Gypsum/cellulosic fiber acoustical tile composition
JP2815542B2 (ja) * 1994-08-31 1998-10-27 三菱電機ホーム機器株式会社 多孔質構造体を用いた吸音機構
CN2219336Y (zh) * 1995-05-19 1996-02-07 王弘仁 吸隔音板
US5911818A (en) * 1997-08-20 1999-06-15 Usg Interiors, Inc. Acoustical tile composition
KR100265066B1 (ko) * 1997-08-28 2000-09-01 윤종용 비접촉 납땜을 이용한 광부품의 고정장치 및그 방법
EP1021626A1 (en) * 1997-10-09 2000-07-26 Sika AG, vorm. Kaspar Winkler & Co. Method of manufacturing a sandwich board and a board and structure manufactured by the method
US5964934A (en) * 1997-12-18 1999-10-12 Usg Interiors, Inc. Acoustical tile containing treated perlite
US20020096278A1 (en) * 2000-05-24 2002-07-25 Armstrong World Industries, Inc. Durable acoustical panel and method of making the same
US6855753B1 (en) * 2000-11-22 2005-02-15 Usg Interiors, Inc. Acoustical tile containing wet-strength resin
US6443256B1 (en) * 2000-12-27 2002-09-03 Usg Interiors, Inc. Dual layer acoustical ceiling tile having an improved sound absorption value
US7056582B2 (en) 2003-04-17 2006-06-06 Usg Interiors, Inc. Mold resistant acoustical panel
US8337976B2 (en) 2004-02-26 2012-12-25 Usg Interiors, Inc. Abuse-resistant cast acoustical ceiling tile having an excellent sound absorption value
US7732043B2 (en) * 2005-09-15 2010-06-08 Usg Interiors, Inc. Ceiling tile with non uniform binder composition

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000210022A (ja) * 1999-01-21 2000-08-02 Illycaffe Spa 高起泡性のコ―ヒ―画分およびその製造方法
TW378245B (en) * 1999-02-10 2000-01-01 Ind Tech Res Inst Composite noise absorbing material and its making process

Also Published As

Publication number Publication date
MX2010005308A (es) 2010-08-23
RU2475602C2 (ru) 2013-02-20
EP2222925A4 (en) 2012-11-14
EP2222925B1 (en) 2014-07-16
EP2222925A1 (en) 2010-09-01
JP5441040B2 (ja) 2014-03-12
CN101896672A (zh) 2010-11-24
WO2009067300A1 (en) 2009-05-28
US7862687B2 (en) 2011-01-04
JP2011503402A (ja) 2011-01-27
BRPI0819725B1 (pt) 2018-09-25
TW200934935A (en) 2009-08-16
CA2706130C (en) 2016-07-12
US20090126886A1 (en) 2009-05-21
CA2706130A1 (en) 2009-05-28
RU2010121729A (ru) 2011-12-27
ES2504691T3 (es) 2014-10-08
CO6280429A2 (es) 2011-05-20
BRPI0819725A2 (pt) 2015-06-16
CN101896672B (zh) 2012-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI481771B (zh) 製造具有改良吸音性之低密度吸音板之方法
CN107949550B (zh) 吸声天花板砖
US20050266225A1 (en) Interior wallboard and method of making same
WO2002053510A2 (en) A dual layer acoustical ceiling tile having an improved sound absorption value
TWI460339B (zh) 含可再生成分之板及其製造方法
EP2126212B1 (en) Transfer plate useful in the manufacture of panel and board products
AU2014284550B2 (en) Glass fiber enhanced mineral wool based acoustical tile
JP7297218B2 (ja) 高ノイズ低減係数、低密度音響タイル
JP4939144B2 (ja) 鉱物質繊維板およびその製造方法
WO2023004288A1 (en) High acoustic and low density basemat
JP2008002031A (ja) 鉱物質繊維板およびその製造方法