TWI531702B - 吸音建築板及其製造方法 - Google Patents

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TWI531702B TW099145033A TW99145033A TWI531702B TW I531702 B TWI531702 B TW I531702B TW 099145033 A TW099145033 A TW 099145033A TW 99145033 A TW99145033 A TW 99145033A TW I531702 B TWI531702 B TW I531702B
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高北濟
格列高里 帕姆
偉新Ｄ 宋
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Description

吸音建築板及其製造方法
本發明係關於用於建築工業中之吸音板。
吸音板、吸音磚瓦或吸音壁係屬於建築產品之範疇，其等賦予建築內部建築價值、聲音吸收性及聲音衰減，及/或實用功能。通常而言，吸音板用於需要噪音控制之公共場所，諸如辦公大樓、百貨商店、醫院、旅店、禮堂、機場、餐廳、圖書館、教室、劇院、電影院及一些住宅建築。
吸音板必須展示出某一位準之吸音作用，以有用於控制建築中之噪音。聲音吸收一般係藉由噪音降低係數(NRC)而衡量。在ASTM C423中，概述了一種測量NRC之詳盡方法。NRC係由介於0至1.00之間之一數字表示，其指示該吸音板將吸收之聲音之百分率。例如，NRC值為0.60之一吸音板將吸收60%之該聲音且反射40%之該聲音。測試該聲音吸收性質之另一方法係估算NRC(eNRC)，其係經由一如ASTM C 384中所詳盡描述之一阻抗管而使用一較小樣本大小而測量。該估算NRC係藉由獲得在250 Hz、500 Hz、1000 Hz及1600 Hz之頻率下所獲得之平均正向入射聲音吸收係數且將之乘以1.6而計算求出。
在建築工業中，據說在控制噪音方面極其有效之板產品具有一高NRC。高NRC板成功地降低開放空間內相當大量之混響。因此，需要在經設計具有大房間之建築或其他開放空間中使用高NRC板。
吸音板的數項特點及相關測試方法係由工業標準及建築法規管理。對於吸音板之一關鍵要求是在一潮濕環境中保持大體剛硬或無下垂。ASTM C367中詳盡描述了一種用於測定板產品在各種暴露於濕氣條件下之下垂之標準測試。簡而言之，此項技術中已知將大小為2英尺×4英尺之天花板放置於一測試框架中。該等天花板接著被暴露於溫度為104℉且相對濕度為95%之一環境中持續12小時，且繼而暴露於溫度為70℉且相對濕度為50%之一環境中另外12小時。重複三個此循環。在該等三個循環結束時，濕氣誘發之總下垂記錄為向下下垂之板之中心至由該測試框架固持之邊緣之間之距離，且以英寸計。該記錄距離指示該吸音板之下垂性能。
當前，大多數吸音板或吸音磚瓦係由包含纖維、填充物及黏合劑之含水漿料製成。此等板之製造主要係基於水氈製程序。在一水氈製程序中，基底墊係由類似於造紙方法之方式而製成。例如，美國專利第5,911,818中描述了此程序。簡而言之，將包含礦物綿及輕質凝集體之稀釋含水分散液之漿料運送至一長網造紙機(Fourdrinier)類型墊形成機之一移動多孔金屬網上。水係藉由重力自該漿料排出且接著視需要藉由真空抽吸及加壓而脫水。此等經脫水濕基底墊係在一受熱之對流加熱爐或乾燥爐中乾燥，以去除殘留之濕氣。該等乾燥之基底墊進一步接受完工作業，以形成具有最終使用者可接受之大小、外觀及吸音性質之板。此等完工作業一般包含表面磨光、切鋸、穿孔/形成裂隙、滾塗/噴塗及邊緣裁切。由於其速度及效率，該水氈製方法係當前應優先選擇之製程。
一吸音板之一典型基底墊包括無機纖維、纖維質纖維、填充物及黏合劑。如此項工業中廣為人知的，無機纖維可為礦物綿(可與渣綿、岩綿、石綿互換)或玻璃纖維。此等無機纖維剛硬且用於賦予該基底墊體積和多孔性。另一方面，纖維質纖維(諸如紙纖維)被用作結構元件且有助於向該基底墊提供濕強度及乾強度。據信，該強度係由於該基底墊中之親水纖維質纖維及各種成分之間形成無數氫鍵所致。
所使用之一典型基底墊黏合劑係澱粉。通常而言，用於基底墊中之澱粉係未經改性、生澱粉顆粒，其等均勻地分散於水中，以形成一漿料。一旦被加熱，則該等澱粉顆粒變「熟」且黏合其他基底墊成分。一般需要澱粉來實現撓曲強度，該撓曲強度被衡量為斷裂模數(MOR)。亦需要澱粉來賦予一板硬度及剛性。
在某些板配方中，需要高濃度之無機纖維。在此等配方中，使用乳膠黏合劑作為主要之黏合劑。無機基底墊填充物可包含輕質無機材料及重質無機材料。重質填充物之一些實例為碳酸鈣、黏土及石膏。輕質填充物之一實例為膨脹型珍珠岩。該等填充物之主要功能在於提供撓曲強度及硬度，但亦可根據所選擇之該填充物材料而實現其他功能。如此揭示內容中所使用，應理解，填充物的確在比單純產品提供品質、強度、硬度或體積賦予更多之性質。
由於用於典型之吸音板基底墊中之親水材料(諸如纖維質纖維或澱粉)之量，經完工處理之板一般容易遭受環境中之濕度變化之影響。當環境中之濕度位準增加時，該板中之該等親水組分自周圍之空氣吸收濕氣。所吸收之水分子會使存在於該墊中之該等纖維質纖維、澱粉、礦物綿、填充物及其他材料之間之氫鍵鬆開且斷裂。所造成之氫鍵數目減少導致內部強度降低。因此，該板將開始在其自身重量作用下下垂。一板在其使用壽命中可能經歷許多高濕度及低濕度之循環，且每個循環將引入額外之下垂。溫度增加則加速該下垂過程。
下垂之累積最終導致令人厭惡之視覺外觀，其使房間之美學吸引力變差。因此，消費者必須定期性地更換下垂之板。因此，需要可抵抗環境中之濕度變化且即使在高濕度環境中亦不會顯現可視下垂之吸音板。
當前，在建築產品市場中，具有層壓非織造紗布(在此項技術中，尤其亦被稱為面飾、面件、面紗及組織)之吸音板通常包含由玻璃纖維或礦物綿製成之基底墊。層壓玻璃纖維板之一實例係由美國伊利諾斯州芝加哥市USG Interiors,Inc.(USG)製造之HalcyonTM牌板。層壓礦物綿板之一實例係亦由USG製造之MarsTM牌板。此兩類型之吸音板之基底墊均係藉由視情況以一熱固性黏合劑或乳膠黏合該玻璃纖維或礦物綿而形成。
此等基底墊之超過80重量%為玻璃纖維或礦物綿，且此等無機纖維對於濕度相當不敏感。即，此等纖維並非親水性，因此其等不會自空氣吸收相當大量之水或濕氣。此外，熱固性黏合劑(諸如脲甲醛或酚甲醛)及乳膠黏合劑(諸如丙烯酸-苯乙烯)一般被用作此等基底墊中之組分，且此等組分可抗濕氣。上述之纖維及黏合劑在一同用於基底墊中時賦予該基底墊優良之抗下垂性能。
當製造玻璃纖維或礦物綿板時，通常將紗布附接至該板，以增強其對顧客之美學吸引力。許多令人滿意之吸音板包括具有高反光值(LRV)之光滑表面。如此項技術中已知的，該反光值只是由正被測試之該表面反射之光之百分率。例如，反射照射於其上之85%光之吸音板之LRV為85。一般而言，令人滿意之吸音板之LRV為約85或更大。
在將該等紗布層壓至一板上之後，該等紗布一般具有被噴射至其上之裝飾性塗料，以增加亮度或總體光反射。該塗料可含水或不含水。為了減小達成一特定LRV所需之塗料量，用於製造吸音板之紗布具有相對高之比氣流阻力且包含相當大量之顏料。使用塗料增加光反射及美學吸引力，但有時會導致該等層壓板之吸音作用發生相當大之損失。最主要的原因是由於該等塗料會堵塞該板中之該等孔且反射聲音，而非容許該聲音進入該板中(該聲音可分散於該板中)。因此吾人希望可減小吸音作用之損失之程度。
具有紗布之吸音板之另一令人滿意之特定在於，該紗布不應自該板之該基底墊剝落或者脫層。為了衡量一紗布附 接至一基板之良好程度，根據ASTM D 903測定剝離強度。在此揭示內容中，該剝離強度係用一修改之ASTM D 903程序測試。主要修改在於，以45°角代替180°角分離該紗布與該基板，且該樣本大小係4英寸×6英寸代替1英寸×12英寸。該修改版本中之該樣本係於該6英寸之方向上剝離。
令人滿意之紗布之另一重要性質在於，其應該具有充分之抗張強度。非織造紗布之抗張強度係根據ASTM D 828對正被測試之包含紗布之2英寸條帶測量。然而，紗布之最重要貢獻在於其氣流阻力。氣流阻力係多孔性之一項衡量。紗布多孔性對於達成該基底墊中之聲音吸收至關重要。這是因為，多孔紗布容許聲音穿過，而非將該聲音反射回安裝有具有該紗布之該天花板的該房間中。
在此揭示內容中，各種紗布之比氣流阻力係使用ASTM C 522之一變體版本「用於吸音材料之氣流阻力之標準測試方法」測定。對該測試固定裝置做出稍微修改，以如圖1中所示固持該紗布。
如圖1中所示，正被測試之該紗布10被夾持於該測試固定裝置中之兩個閉孔發泡體或實心橡膠襯墊11之間。該等襯墊提供夾持且約束該紗布之一機制且防止空氣在該紗布周圍及該測試固定裝置內洩漏。一旦該紗布被夾持於該等襯墊之間之位置，使用空氣壓縮機12產生氣流13並以一已知之流速穿過該紗布，該速率係使用一標準空氣流量計14而測定。使用低於50mm/s(毫米/秒)之空氣流速，使得如 ASTM C 522中規定避免空氣紊流。接著於該給定之流速下以差壓傳送器15記錄該紗布之後方之空氣(即，背壓)與大氣之間之壓力差。該壓力差(P)、空氣流速(U)及暴露至該空氣流(S)之該紗布橫截面面積係用於依據ASTM C 522中概述之每個等式，即r=SP/U計算該紗布之該比氣流阻力(r)。
由於親水組分(諸如纖維質纖維及澱粉)之存在，許多吸音板在潮濕環境中表現出不佳之抗下垂性。在本發明之實施例中，具有低氣流阻力及高多孔性之紗布被用於製作層壓吸音板，以改良該板之濕度下垂性能且減少由於黏著劑及經塗佈紗布造成之聲音吸收作用之損失。
本發明之實施例之基本前提在於，當板以其邊緣而懸掛於網格上時，其下表面處於拉張(狀態)。藉由附接剛硬紗布或面紗或面飾至該下表面，該板將能夠抵抗拉張且抵抗向下下垂。然而，紗布是否有助於該下垂性能之決定性因素在於，該紗布與該基底墊之間之黏合。黏合不佳之紗布無法限制該紗布與其所附接之該基底墊之間之相對移動。即使水平方向之輕微相對移動亦可能容許板在垂直方向發生相當大程度之移動，即，下垂。因此，關鍵在於將該紗布牢固地黏合至該基底墊且限制紗布與基底墊之間之該相對移動，使得該紗布成為該層壓板之一整合部分。
根據本發明之實施例，一紗布首先經由黏著劑之分散層而附接至基底墊。該黏著劑必須呈分散形式，因為連續膜將插入該基底墊中之該等穿孔且密封容許聲音吸收之空氣 通道。然而，黏著劑之分散層不足以完全限制紗布與基底墊之間在該水平方向上之相對移動。此外，許多黏膠及黏著劑具有黏彈性，從而使得該黏合可伸展。鑑於此等原因，對黏膠及黏合劑之選擇係一重要考量。在附接該紗布之後，接著向該板之表面噴塗一塗料或油漆，以對該板進行完工處理。
紗布之多孔性對該紗布至基底墊之黏合起著重要作用。多孔紗布具有低比氣流阻力，這容許塗料滲透或芯吸穿過該紗布且到達該等基底墊上。一旦乾燥，則此等塗料在一基底墊與一紗布之間提供額外之黏合。由於塗料包含大量之無機顏料，由塗料提供之黏合相對剛硬。因此，該黏合可限制紗布與基底墊之間之相對移動，使得該紗布成為層壓天花板之一整合部分。另一方面，稠密紗布將大部分之塗料或油漆固持於其表面上。該表面上之該等塗料無法對基底墊與紗布之間之該黏合做出貢獻。具有稠密紗布之層壓板僅僅依賴於黏著劑而提供黏合。此一板將與不具有紗布之基底墊具有類似之下垂性能。
根據本發明之實施例，多孔玻璃纖維紗布在層壓及塗佈之後使紗布剝離強度增加40%至400%。所得之層壓吸音板在一濕度箱中於75℉/50%之相對濕度(RH)與104℉/95% RH之間進行三個循環之後，其總濕氣誘發下垂小於0.3英寸(對於寬度為2英尺，且長度為4英尺之板而言)。
根據本發明之實施例，使用具有低比氣流阻力及高多孔性之紗布會減少由於黏膠/黏合劑及塗料/油漆而造成之吸音作用之損失。該等層壓吸音板之一eNRC為至少0.45且NRC為至少0.5。
參考附圖來閱讀本發明之詳盡描述，則本發明之實施例之特徵及優點將變得顯而易見。圖式中之尺寸在於例示之目的，且不應將該等尺寸解讀為對該實施例之實體尺寸之限制。
本文所描述之方法及產品意欲應用於用作建築材料之吸音板。更明確而言，該等板可用作吸音天花板或壁板或磚瓦。本發明之詳盡描述係本發明之一實施例，且絕不應將該實施例解讀為對本發明之範疇之限制。
根據本發明之實施例，基底墊或基板係採用此項技術中已知之方法由包含纖維、填充物及黏合劑之混合物之一液體漿料製成。該等纖維包括礦物綿及纖維質纖維，該等填充物包括膨脹型珍珠岩、碳酸鈣或黏土；該黏合劑包括澱粉顆粒。
如此項技術中已知，包含上述之成分之一均質漿料係使用一液壓泵自一大桶輸送至一流漿箱而，該流漿箱係放置於一升高位置，使得可向一墊形成機穩定且持續地供給漿料流。該漿料接著被沈積於一移動多孔金屬網上，以形成一濕基底墊。藉由重力而自該金屬網排出水。額外之水係接著藉由施加一低壓力真空(真空度約1英寸至約5英寸Hg)於載有該濕基底墊之金屬網之下方而移除。該基底墊可進一步藉由在兩個輥輪之間加壓該墊而脫水。亦可視需要藉由施加一相對高之真空(真空度約8英寸至約20英寸Hg)於該金屬網下方而去除更多之水。在一烤爐或乾燥爐中蒸發該濕基底墊中之剩餘之水。
隨後，將所形成之基底墊切成各種大小。在視需要向該基底之該等表面施加一底塗料之前，將該等表面磨光至相當光滑。該底塗料之目的在於提供一黏膠可更輕易地黏附之良好基底以及增加該等墊之光反射率。
接著，將該等基底墊打孔及形成裂隙，以達成希望之吸音作用。該打孔操作在該墊之該表面上提供具有一受控深度、大小及密度(即，單位面積中穿孔之數目)之多個穿孔。如此項技術中已知，打孔操作係藉由將裝配有預定數目之針之一板按壓至一基底墊上而實施。形成裂隙則在該等基底墊之該表面上產生若干具有獨特形狀之凹痕。形成裂隙操作係用具有一圓周之一軋壓裝置而實施，該圓周上放置有該等互補特徵或圖案。打孔及形成裂隙操作二者開啟該等基底墊之該平面表面及該內部結構，從而容許空氣及聲波移動進出該基底墊結構。
該程序中之下一步驟係將黏著劑沈積於該等基底墊上。可將該黏著劑噴灑或用一凹版輥塗佈至該等基底墊上。該基底墊上之該等黏著劑必須呈分散或穿孔形式，例如，呈小滴之形式，使得該等墊上不會具有一片連續、無孔黏著劑膜。該基底墊上之存在黏著劑連續膜則如上所述為不希望情況。必須將黏著劑之量最佳化，以降低其對吸音性之影響，同時向基底墊提供充分之黏合。即使以一分散形式沈積一最佳量之黏合劑，預期仍將產生0.02至0.07之eNRC或NRC損失。根據本發明之實施例，施加至基底墊之黏著劑(包含水或溶劑)之總量在約0.5克/ft2至約8克/ft2之範圍內，且較佳在約1克/ft2至約4克/ft2之範圍內。
或者，可於層壓之前向一非織造紗布(諸如玻璃纖維紗布)而非該等基底墊上施加黏著劑。所使用之該黏著劑之量及將該黏著劑沈積至該紗布上之方式類似於針對基底墊所述之該等方法。在施加黏合劑之後，將該非織造、多孔、玻璃纖維紗布層壓至該等基底墊上。
層壓之目的在於改良在潮濕環境中之下垂性能且減少由於稠密紗布而造成之NRC損失及eNRC損失。如上文所提及，紗布之該比氣流阻力對層壓吸音板之性質具有重大影響。一般而言，該氣流阻力係取決於基礎重量、纖維粗度及應用於紗布中之黏合劑及填充物之量。當紗布係由纖細玻璃纖維組成且包括相對大量之黏合劑時，則該紗布變得稠密且具有高比氣流阻力；當紗布係由粗糙玻璃纖維組成且包含相對小量之黏合劑時，該紗布變得多孔且具有低比氣流阻力。
根據本發明之實施例，需要具有高多孔性之紗布來使層壓吸音板具有高剝離強度、高抗下垂性及低吸音性損失。儘管似乎違反直覺，但紗布本身不會嚴重影響吸音作用。事實上，附接任何平織紗布至基底墊會稍微增加eNRC。然而，施加黏膠及塗料會很大程度地降低吸音作用，惟降低之程度因紗布不同而變化。在使用相對多孔之紗布(比氣流阻力為介於約10瑞利(Rayls)[Pa.s/m]至約25瑞利[Pa.s/m]之間)之情形下，由於黏膠及塗料而造成之eNRC或NRC之平均損失為約0.03至0.06。另一方面，在使用相對稠密之紗布(比氣流阻力為介於約25瑞利至約100瑞利之間)之情形下，由於黏膠及塗料而造成之eNRC或NRC之平均損失為約0.05至0.10。為了將吸音性之損失降至最低，需要具有小於約25瑞利之比氣流阻力之紗布。
將塗料或油漆施加至多孔紗布上可大大改良紗布剝離強度。剝離強度之增加在約40%至約400%之範圍內。然而，此增加係取決於該紗布多孔性。當紗布之比氣流阻力為高於35瑞利時，剝離強度之改良很小或無改良。經由透射光檢查剝離紗布之照片，結果表明，稠密紗布之紗布表面上殘留大量之塗料。另一方面，以粗糙纖維製成之多孔紗布之紗布表面上殘留之塗料量遠較小。相當大量之塗料沈積於該等基底墊上或芯吸至該等基底墊中。一旦該塗料傳送至該基底墊中，則該塗料作為密封劑將該紗布黏合至該等基底墊，從而改良紗布剝離強度。對於以精細纖維製成之稠密紗布而言，該等塗料無法此般大量滲透該紗布表面，從而其等無法貢獻於剝離強度之改良。根據本發明之實施例，將具有小於30瑞利之比氣流阻力之紗布層壓至該等基底墊，以藉由塗料實現剝離強度之相當大程度之改良。
藉由將由諸如玻璃纖維之材料製成之剛硬紗布層壓至一基底墊上而改良抗下垂性之基本原理在於，該板之面在下垂期間處於拉張狀態，且剛硬紗布將能夠抵抗該拉張且限制下垂。然而，如同經由此發明之某些實施例之實驗意外地顯示出，紗布實際黏合至基底墊之良好程度對層壓吸音板之濕度下垂性能具有直接之影響。令人驚訝的是，實際上，層壓板之該剝離強度與濕度下垂之間存在一逆向線性關係，直到該塗料不再由於該紗布之不可滲透性而增加該剝離強度。
若不存在塗料或該塗料由於紗布之低多孔性而大部分存在於該紗布之該表面上，則紗布與基底墊之間之黏合必須依賴於黏著劑。但可施加之黏合劑之量係受限，以防止插入基底墊中之穿孔。此外，大多數黏著劑具有黏彈性，從而使得該黏合可伸展。因此，僅使用黏膠將無法限制在下垂期間該紗布與該基底墊之間之相對移動。即使紗布與基底墊之間僅發生輕微之相對移動亦將導致自該平面板之大程度垂直移動，即，下垂。
當塗料滲透多孔紗布時，該紗布與基底墊之間形成額外之黏合。相較於黏膠，塗料或油漆包含大量之顏料。由塗料/油漆所提供之該黏合係剛硬。因此，該黏合可限制該紗布與基底墊之間之該相對移動，從而使得該紗布成為層壓天花板之整合部分。牢固黏合之紗布可改良層壓板之該濕度下垂性能。由於迫切需要小量之濕度下垂，使用多孔紗布將使層壓吸音板增加極大之優點。
為了在一潮濕箱中在介於75℉/50% RH與104℉/95% RH之間之三個循環之後具有小於0.3英寸(對於寬度為2英尺且長度為4英尺之板而言)之一總下垂移動，該紗布必須具有小於30瑞利之比氣流阻力，且在任一方向上之抗張強度為每二英寸寬度至少10磅力。
使用本文所申請之具有低比氣流阻力及高多孔性之新穎紗布將減小由於黏著劑及塗料而造成之吸音作用之損失。該層壓吸音板將具有至少約0.45之eNRC及至少約0.5之NRC。
實例 實例1
將包括礦物綿、新聞紙纖維、膨脹型珍珠岩、澱粉及黏土之基底墊磨削至具有相對平滑之表面且塗佈底漆。接著如上所述對該基底墊穿孔，該等穿孔之深度為約0.4英寸。該經穿孔基底墊之eNRC為0.58。將可市購之由明尼蘇達州聖保羅市的HB Fuller製造之XR-3025以4.5克/ft2噴塗至該等基底墊上。
接著將玻璃纖維紗布層壓至該等基底墊上。該紗布係自俄亥俄州托萊多市之Owens Corning公司購買。該紗布之比氣流阻力為41.4瑞利、基礎重量為127.7 g/m2、厚度為0.020英寸(0.5 mm)、在機器(行經)方向上之抗張強度為45.7磅力/2英寸(200 N/50-mm)且在橫向機器(行經)方向上之抗張強度為42.1磅力/2英寸(184 N/50-mm)。
在層壓之後，以塗料噴塗該表面。該塗料包含以總固體物含量計約80%之顏料及20%之乳膠。其固體含量為50%。以約24克/ft2施加該塗料。在施加該塗料之後，經測量，該剝離強度為每4英寸寬度325克。所得之層壓板之eNRC為0.49且濕度下垂為0.729英寸。不具有紗布之該板之濕度下垂為0.719英寸。eNRC之損失為約0.09。
該實例顯示，在使用相對稠密之紗布之情形下，濕度下垂方面並無改良且紗布剝離強度低。eNRC則大為降低。
實例2
將包括礦物綿、新聞紙纖維、膨脹型珍珠岩、澱粉及黏土之基底墊磨削至具有相對平滑之表面且塗佈底漆而。接著如上所述對該基底墊穿孔，該等穿孔之深度為約0.4英寸。該經穿孔基底墊之eNRC為0.46。將上述之可市購黏膠XR-3025以4.8克/ft2噴塗至該等基底墊上。
接著將玻璃纖維紗布層壓至該等基底墊上。該紗布(以產品名Ultra Mat銷售)係可自德克薩斯州艾尼斯市之GAF-Elk公司購買。該紗布之比氣流阻力為15.3瑞利、基礎重量為76.7 g/m2、厚度為0.0023英寸(0.58 mm)、在機器(行經)方向之抗張強度為29.8磅力/2英寸(130 N/50-mm)、且在橫向機器(行經)方向上之抗張強度為26.7磅力/2英寸(117 N/50-mm)。
在層壓之後，以塗料噴塗該表面。該塗料包含以總固體物含量計約80%之顏料及20%之乳膠。其固體物含量為50%。該塗料係以約24克/ft2施加。在塗佈之前，量得該剝離強度為444克/4英寸寬度。在塗佈之後，該剝離強度為每4英寸寬度1598克。所得之層壓板之濕度下垂為0.076英寸、eNRC約0.40、且NRC為0.48。不具有紗布之該板之濕度下垂為0.372英寸。
此實例顯示，在使用相對多孔之紗布之情形下，在施加塗料之後，剝離強度增加3.6倍，濕度下垂則大為降低，且eNRC之損失減少至0.06。
實例3
將包括礦物綿、新聞紙纖維、膨脹型珍珠岩、澱粉及黏土之基底墊磨削至具有相對平滑之表面且塗佈底漆。接著如上所述對該基底墊穿孔，該等穿孔之深度為約0.4英寸。該經穿孔基底墊之eNRC為0.46。
以4.8克/ft2將該黏膠XR-3025噴塗至該等基底墊上。接著將玻璃纖維紗布層壓至該等基底墊上。該紗布(以產品名Dura-Glass 7615銷售)係可自科羅拉多州丹佛市之Johns Manville公司購買。該紗布之比氣流阻力為12.2瑞利、基礎重量為60.9 g/m2、厚度為0.018英寸(0.46 mm)、在機器(行經)方向上之抗張強度為41.4磅力/2英寸(181 N/50-mm)、且在橫向機器(行經)方向上之抗張強度為35.2磅力/2英寸(154 N/50-mm)。
在層壓之後，以包含以總固體物含量計約80%之顏料及約20%之乳膠之塗料而噴塗該表面。該塗料之固體物含量為約50%。該塗料係以約24克/ft2而施加。
在塗佈之前，該剝離強度為412克/4英寸寬度。在塗佈之後，該剝離強度為每4英寸寬度1597克。所得之層壓板之濕度下垂為0.053英寸、eNRC為0.39，且NRC為0.47。不具有紗布之該板之濕度下垂為0.372英寸。
此實例顯示，在使用相對多孔之紗布之情形下，在施加塗料之後，剝離強度增加了3.9倍，濕度下垂則大為降低，且eNRC之損失降低至0.07。
實例4
將包括礦物綿、纖維紙纖維、膨脹型珍珠岩、澱粉及黏土之基底墊磨削至具有相對平滑之表面且塗佈底漆。該基底墊接著如上所述被穿孔，該等穿孔之深度為約0.4英寸。該經穿孔基底墊之eNRC為0.46。
以4.8克/ft2將該可市購之黏膠XR-3025噴塗至該等基底墊上。接著將玻璃纖維層壓至該等基底墊上。該紗布(以GFT-25為產品名銷售)係自芬蘭科特卡之Ahlstrom公司購買。該紗布之比氣流阻力為23.0瑞利、基礎重量為50.8 g/m2、厚度為0.013英寸(0.33 mm)、在機器(行經)方向上之抗張強度為22.6磅力/2英寸(99 N/50-mm)、且在橫向機器(行經)方向上之抗張強度為15.3磅力/2英寸(67 N/50-mm)。在層壓之後，以包含以總固體物含量計約80%之顏料及約20%之乳膠之塗料而噴塗。該塗料具有之固體物含量為約50%。該塗料係以約24克/ft2而施加。
在塗佈之前，該玻璃強度為329克/4英寸，在塗佈之後，該玻璃強度為每4英寸寬度1596克。所得之層壓板之濕度下垂為0.102英寸、eNRC為0.37、且NRC為0.43。不具有紗布之該板之濕度下垂0.372英寸。
此實例顯示，在使用中度多孔性之紗布之情形下，在施加該塗料之後，剝離強度增加了4.9倍，濕度下垂大為降低，且eNRC之損失為0.09，類似於自使用該稠密紗布所所得之結果。
下列表1顯示對於上文之該等實例的剝離強度、比氣流阻力與濕度下垂之間的關係之比較測試結果。
表1.測試結果表明，當根據本發明施加之該紗布具有低比氣流阻力值時，在塗料施加之後，該紗布剝離強度變得極高。因此，以此等牢固黏合之紗布之顯著降低濕度下垂。
100．．．基板
110．．．黏著劑
120．．．多孔紗布或面紗或面件
130‧‧‧表面塗料或油漆
140‧‧‧穿孔
10‧‧‧紗布
11‧‧‧閉孔發泡體或實心橡膠襯墊
12‧‧‧空氣壓縮機
13‧‧‧氣流
14‧‧‧空氣流量計
15‧‧‧差壓傳送器
圖1係本文所描述之該紗布比氣流阻力測試配置之一示意圖；
圖2圖解一層壓吸音板之一總成，其包括一基底墊或基板100、黏著劑之分散層110、多孔紗布或面紗或面飾或面件120及一表面塗料或油漆130；及
圖3圖解一片經完工處理之吸音天花板磚瓦之一橫截面圖，圖中顯示一基底墊中之穿孔140。
100‧‧‧基板
110‧‧‧黏著劑
120‧‧‧多孔紗布或面紗或面件
130‧‧‧表面塗料或油漆

Claims (12)

  1. 一種吸音建築板，其包括：由水基組合物製成的基底墊；多孔非織造紗布；施加至該紗布外表面之塗料；以分散或穿孔形式沈積於該紗布與該基底墊之間之黏著劑；該紗布具有小於約30瑞利(Rayls)之氣流阻力，使得該紗布係充分多孔，以容許該塗料自該紗布之外表面滲透該紗布，而黏合至該基底墊，該塗料使得該紗布對該基底墊之剝離強度比由該黏著劑產生之剝離強度增加至少40%。
  2. 如請求項1之板，其中該基底墊包含穿孔。
  3. 如請求項1之板，其中該紗布之抗張強度為每二英寸寬度至少約10磅力(lbf)。
  4. 如請求項1之板，其中該紗布表面塗料包括以總固體物含量計約50%至約90%之無機顏料。
  5. 如請求項1之板，其中該紗布表面塗料為水性且係以每平方英尺約10克至每平方英尺約50克之比率施加。
  6. 如請求項1之板，其中該分散形式包含小滴。
  7. 如請求項1之板，其中該板之紗布剝離強度為每4英寸寬至少約400克。
  8. 如請求項1之板，其中該板在一濕度箱中於75℉/50%之相對濕度(RH)與104℉/95%RH之間進行三個循環之後，其 總下垂小於0.3英寸。
  9. 如請求項1之板，其中該板之估算噪音降低係數(eNRC)為至少0.45。
  10. 如請求項1之板，其中：該基底墊包含若干穿孔；該紗布之抗張強度為每二英寸寬度至少約10磅力(lbf)；且該紗布表面塗料包括以總固體物含量計約50%至約90%之無機顏料。
  11. 一種製造如請求項1之板之方法，該方法包括下列步驟：將該基底墊穿孔；將該黏著劑以分散形式施加至該基底墊；將該紗布層壓至該基底墊上；及將該塗料施加至該紗布表面。
  12. 一種吸音建築板，其包括：基底墊；多孔非織造紗布；及施加至該紗布外表面之塗料；其中該紗布具有小於約30瑞利之氣流阻力，且該紗布表面塗料包括以總固體物含量計約50%至約90%之無機顏料，該紗布表面塗料能有效芯吸穿過該紗布，並將其黏合至基底墊。
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