WO2004067870A1 - Panneau acoustique multi-composite - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a multi-composite acoustic panel usable as a support for floors or walls, which panel is composed of:
  • a binder based on polyurethane or elastomer More specifically, the invention relates to a multi-composite acoustic panel comprising:
  • a binder based on polyurethane or elastomer such as the polyurethane binder GN 405 type GT or the binder SL 336 type GT of Polyval ® , based on isocyanate and polyvinyl alcohol or acetate .
  • composition can also be incorporated into the composition between 3 and 8% of natural or synthetic fibers (polyethylene, polypropylene; polymer, polyurethane, glass fibers, mineral fibers, cellulose fibers, cork). It is also possible to incorporate from 3 to 20% of metal particles such as bronze, copper or aluminum, thus endowing it with a radiant capacity. You can also add anti-fungus, water-repellent, anti-termite or fire-retardant products, such as graphite. In addition, an elastomeric membrane (neoprene, rubber and its derivatives) can be applied to the panel.
  • natural or synthetic fibers polyethylene, polypropylene; polymer, polyurethane, glass fibers, mineral fibers, cellulose fibers, cork. It is also possible to incorporate from 3 to 20% of metal particles such as bronze, copper or aluminum, thus endowing it with a radiant capacity. You can also add anti-fungus, water-repellent, anti-termite or fire-retardant products, such as graphit
  • the particle size of the strand particles of sc e (a), of the crumb (b) and of the other elements possibly present can vary according to the need.
  • the percentages of basic products used for the manufacture of the panel can be the following:
  • the panel can be of variable dimensions 2 'x 2' (60 cm x 60 cm); 4 'x 4' (120 cm x 120 cm); 4 'x 6' (120 cm x 180 cm), etc. and can adapt to any construction. Its thickness varies from VA "to 1" (approximately 0.5 cm to 2.5 cm).
  • the multi-composite acoustic panel according to the invention is advantageously manufactured in a press by thermo-firing method at a low temperature between 100 and 350 ° F (about 35 ° C and 180 ° C) under a low pressure between 200 and 2000 PSI (approximately 1400 kN / m 2 and 14000 kN / m 2 ), depending on the desired densification.
  • the panel can be made in a single layer made of a homogeneous mixture of sawdust particles, tire crumb, rubber or other petroleum derivatives and binder (see Figure 1 of the accompanying drawings). Alternatively, it can be manufactured in several layers including a layer made strictly from saw strands inter connected to at least one other to form a panel. The latter is then manufactured by strata (see FIG. 2 of the drawings). can be nailed, screwed, glued to the ground that can receive various finishes of floor, wood, ceramic, tarpaulin or stone. It can also be laminated to other existing panels such as plywood panels, MDF or HDF composite panels, gypsum or cellulosic panels.
  • the invention essentially lies in the fact of incorporating different percentages of tire crumb, other petroleum derivatives or recycled rubber into sawdust particles and of jointly bonding the rubber particles and the saw with a binder chosen for the purpose of acoustic optimization concerning impact noise and airborne noise.
  • the rubber acts as an anti-vibration element and the saw blade acts as an element absorbing acoustic energy because this type of fiber is hollowed out in the center giving it an absorption role, which the rubber particle does not is not. It therefore has the capacity to reduce an impact.
  • FIG. 2 is a partial sectional view of a panel made of two layers.
  • FIG. 3 is a graph giving the results of acoustic tests carried out on the multi-composite acoustic panel according to the invention illustrated in FIG. 1.
  • the single-layer multi-composite acoustic panel illustrated in FIG. 1 was prepared from a composition containing:
  • the panel was prepared at a temperature on the order of 100 ° F (35 ° C) under pressure on the order of 500 PSI. Its thickness was 3/8 inch (about 0.95 cm).
  • the panel illustrated in Figure 2 was made from two laminar layers.
  • the main layer was composed of:
  • this composition is similar to that of the layer illustrated in FIG. 1).
  • the thickness of this layer was also the same, 3/8 inch (about 0.95 cm).
  • the second layer laminated on the first was made from:
  • This second layer was 1/8 of an inch (about 0.3 cm).
  • the invention is therefore particularly advantageous insofar as it provides multi-composite acoustic panels which are both extremely effective while being less expensive and more ecological since they are obtained from the recovery of tires and saw blades. .
  • the panels in question are easy to install and meet environmental standards.

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Abstract

L'invention vise un panneau acoustique multi-composite utilisable à titre d'appui pour plancher ou murs. Ce panneau est composé de 15 à 65% de particules de brin de scie avec une granulométrie de 4 à 60 mèches; de 25 à 75% de poudrettes ou autres dérivés du pétrole ou de caoutchouc recyclé avec une granulométrie de 4 à 30 mèches; et de 3 à 20% d'un liant à base de polyuréthane d'élastomère, les pourcentages étant exprimeés en poids par rapport au poids total du panneau. En pratique, le caoutchouc agit comme élément anti-vibration et le brin de scie agit comme élément absorbant l’énergie acoustique car ce type de fibre est évidé dans le centre, ce qui lui donne un rôle d'absorption que la particule de caoutchouc n'a pas. Elle possède donc la capacité de réduire un impact.

Description

PANNEAU ACOUSTIQUE MULTI-COMPOSITE
L'invention concerne un panneau acoustique multi-composite utilisable à titre d'appui pour plancher ou mur, lequel panneau est composé de :
(a) particules de fibres de bois issues de brin de scie,
(b) poudrette de pneus et/ou d'autres dérivés de pétrole ou des caoutchouc recyclé de différentes granulométrie et
(c) d'un liant à base de polyuréthane ou d'élastomère. Plus précisément, l'invention concerne un panneau acoustique multi- composite comprenant :
15 à 65% de particules de brin de scie avec une granulométrie de 4- à 60 mèches;
25 à 75% de poudrette de pneus ou autres dérivés du pétrole ou de caoutchouc recyclé avec une granulométrie de 4 à 30 mèches; et
3 à 20% d'un liant à base de polyuréthane ou d'élastomère, tel que le liant de polyuréthane G.N. 405 type G.T. ou le liant S.L. 336 type G.T. de Polyval®, à base de isocyanate et d'alcool ou acétate de polyvinyle.
Si besoin est, on peut également y incorporer dans la composition entre 3 et 8% de fibres naturelles ou de synthèse (polyéthylène, polypropylène;, polymère, polyuréthanne, fibres de verre, fibres minérales, fibres de celluloses, liège). On peut incorporer aussi de 3 à 20% de particules de métal telles que le bronze, le cuivre ou l'aluminium le dotant ainsi d'une capacité radiante. On peut également y ajouter des produits anti-fongus, hydrofuge, anti-termites ou ignifuge, tel que du graphite. On peut en outre appliquer sur le panneau une membrane élastomère (néoprène, caoutchouc et de ses dérivés).
On notera que tous les pourcentages donnés dans la présente description sont exprimés en poids par rapport au poids total du panneau.
On notera aussi que la granulométrie des particules de brin de sc e (a), de la poudrette (b) et des autres éléments éventuellement présents peut varier en fonction du besoin. Ainsi, de préférence, les pourcentages de produits de base utilisés pour la fabrication du panneau peuvent être les suivants :
45 à 65% de particules de brin de scie;
25 à 45% de poudrette de caoutchouc; et 5 à 15% d'un liant à base d'uréthane.
On comprendra à nouveau que ces pourcentages peuvent varier selon l'utilisation du produit acoustique. Ainsi, dépendamment du fini de plancher qui sera utilisé sur le produit, une durométrie différente peut être nécessaire. Un fini de plancher mou au semi-mou comme de la tuile de vinyle ou du bois, absorbera beaucoup plus les impacts qu'un fini dur comme la céramique ou le marbre.
On notera donc que les fourchettes de pourcentages ci-dessus données peuvent être plus étroites pour optimiser la performance du panneau au niveau acoustique et mécanique. Le panneau peut être de dimensions variables 2' x 2' (60 cm x 60 cm); 4' x 4' (120 cm x 120 cm); 4' x 6' (120 cm x 180 cm), etc. et peut s'adapter à toute construction. Son épaisseur varie de VA" à 1 " (environ 0,5 cm à 2,5 cm).
Le panneau acoustique multi-composite selon l'invention est avantageusement fabriqué dans une presse par méthode de thermo-cuisson à une basse température comprise entre 100 et 350° F (environ 35°C et 180°C) sous une basse pression comprise entre 200 et 2000 PSI (environ 1400 kN/m2 et 14000 kN/m2), selon la densification désirée.
Le panneau peut être fabriqué en une seule couche faite d'un mélange homogène de particules de brin de scie, de poudrette de pneu, caoutchouc ou autres dérivés du pétrole et de liant (voir la figure 1 des dessins annexés). Alternativement, il peut être fabriqué en plusieurs couches incluant une couche faite à partir strictement de brins de scie inter reliés à au moins une autre pour former un panneau Ce dernier est alors fabriqué par strates (voir la figure 2 des dessins) Le panneau ainsi fabriqué peut être cloué, vissé, collé au sol pouvant recevoir divers finis de plancher, de bois, de céramique, de prélart ou de pierre. Il peut aussi être laminé à d'autres panneaux existants comme des panneaux de contre-plaqué, des panneaux composites M.D.F. ou H.D.F. des panneaux de gypse ou cellulosique.
Ses deux faces peuvent être plates ou une des faces peut être rainurée de configurations diverses, tel qu'il est décrit par exemple dans le brevet américain no 6 213 252 délivré le 10 avril 2001 au nom de la Demanderesse.
En fait, l'invention réside essentiellement dans le fait d'incorporer différents pourcentages de poudrette de pneu, d'autres dérivés du pétrole ou de caoutchouc recyclé à des particules de brin de scie et de lier conjointement les particules de caoutchouc et le brin de scie avec un liant choisi pour fins d'optimisation acoustique concernant les bruits d'impact et les bruits aériens.
En pratique, le caoutchouc agit comme élément anti-vibration et le brin de scie agit comme élément absorbant l'énergie acoustique car ce type de fibre est évidé dans le centre lui donnant un rôle d'absorption, ce que la particule de caoutchouc n'a pas. Elle possède donc la capacité de réduire un impact.
L'invention sera mieux comprise à la lecture des exemples de réalisation qui suivent, faits en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe partielle d'une portion . d'un panneau fait d'une seule couche;
- la figure 2 est une vue en coupe partielle d'un panneau fait de deux couches; et
- la figure 3 est un graphique donnant les résultats de tests acoustiques effectués sur le panneau acoustique multi-composite selon l'invention illustré sur la figure 1.
Le panneau acoustique multi-composite à une seule couche illustrée sur la figure 1 a été préparé à partir d'une composition contenant :
- 28% de particules de brin de scie; - 68% de particules de caoutchouc; et
- 4% de liant de polyuréthane G.N. 405 type G.T. Le panneau a été préparé à une température de l'ordre de 100°F (35°C) sous une pression de l'ordre de 500 PSI. Son épaisseur était de 3/8de pouce (environ 0,95 cm).
Le panneau illustré sur la figure 2 a été fabriqué à partir de deux couches laminaires. La couche principale était composée de :
28% de particules de brin de scie;
68% de particules de caoutchouc; et
4% de liant (cette composition est similaire à celle de couche illustrée sur la figure 1 ). L'épaisseur de cette couche était également la même, soit 3/8 de pouce (environ 0,95 cm).
La seconde couche laminée sur la première a été fabriquée à partir de :
96% de particules de brin de scie; et 4% de liant.
L'épaisseur de cette seconde couche était de 1/8 de pouce (environ 0,3 cm).
Des essais de test acoustique en chantier ont été effectués sur le panneau échantillon illustré sur la figure 1 . Les résultats obtenus se sont avérés les doubles de ceux que l'on pouvait prévoir, ce qui provient de l'application de deux avantages physiques incluant le principe de masse dû au caoutchouc et le principe de ressort dû aux brins de scie. Ceci a donc permis une performance acoustique de très haut niveau.
L'invention est donc particulièrement avantageuse dans la mesure où elle fournit des panneaux acoustiques multi-composites qui sont à la fois extrêmement efficaces tout en étant moins dispendieux et plus écologiques puisqu'ils sont obtenus à partir de récupération de pneus et de brins de scie. Les panneaux en question sont faciles à installer et satisfont aux normes d'environnement. II va de soi que de nombreuses modifications pourraient être apportés à l'invention telle qu'elle vient d'être décrite sans sortir du cadre de celle-ci telle que définie ci-après dans les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS
1. Un panneau acoustique multi-composite comprenant : a) de 15 à 65% de particules de brin de scie avec une granulométrie de 4 à 60 mèches; b) de 25 à 75% de poudrettes ou autres dérivés du pétrole ou de caoutchouc recyclé avec une granulométrie de 4 à 30 mèches; et c) de 3 à 20% d'un liant à base de polyuréthane d'élastomère, lesdits pourcentages étant exprimés en poids par rapport au poids total du panneau.
2. Le panneau selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend : a) de 45 à 65% de particules de brin de scie; b) de 25 à 45% de poudrettes de pneus ou autres dérivés du pétrole ou de caoutchouc recyclé; et c) de 5 à 15% d'un liant à base de polyéthane ou d'élastomère.
3. Le panneau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : d) de 3 à 8% de fibres naturelles ou de synthèse, ledit pourcentage étant exprimé en poids par rapport au poids total du panneau.
4. Le panneau selon la revendication 3, caractérisé en ce que les fibres naturelles de synthèse sont choisies dans le groupe constitué des fibres de polyéthylène, polypropylene, polymère, polyuréthane, fibres de verre, fibres minérales, fibre de cellulose et liège.
5. Le panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : e) de 3 à 20% de particules de métal de façon à lui donner une capacité rayonnante; ledit pourcentage étant exprimé en poids par rapport au poids total du panneau.
6. Le panneau selon la revendication 5, caractérisé en ce que les particules de métal sont choisies dans le groupe constitué par le bronze, le cuivre et l'aluminium.
7. Le panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : f) des particules d'au moins un produit supplémentaire choisi parmi les produits anti-fongus, hydrofuges, ignifuges et anti-termites.
8. Le panneau selon la revendication 7, caractérisé en ce que le produit additionnel est un produit ignifuge et que ce produit est constitué de particules de graphite.
9. Panneau acoustique selon une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est composé d'une seule couche.
10. Panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est composé d'au moins deux couches faites de composition différente.
11. Utilisation d'un panneau acoustique du type composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, à titre d'appui pour plancher ou mur.
12. Le panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il est fabriqué dans une presse par une méthode de thermo-cuisson à basse température comprise entre 35°C et 180°C sous une pression comprise entre 1400 kN/m2 à 14000kN/m2.
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