吸声天花板砖制造技术

本发明专利技术提供了吸声砖，所述吸声砖包括：8至25重量％的矿棉，9至15重量％的淀粉粘结剂，9至15重量％的纤维素纤维，其中优选地所述纤维素纤维为新闻用纸，以及40至65重量％的珍珠岩，其中所述淀粉/纤维素纤维的重量比为0.6至1.3:1；以及用于制造吸声砖的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】吸声天花板砖
本专利技术涉及用于建筑施工的材料，且特别涉及包含特定重量比例的纤维素纤维(例如新闻用纸(也称为“新闻纸”))和粘结剂(例如淀粉)的天花面板组合物，以制备具有较硬芯的天花板砖，其产生更平滑的切割，需要比现有技术天花板砖更小的可切割力。
技术介绍
矿棉和轻质骨料的稀释水分散体的水毡化是用于制造吸音天花板砖的众所周知的商业工艺。在该工艺中，将组分材料例如矿棉、珍珠岩、粘结剂如淀粉或胶乳、无机材料和纤维素纤维的水性浆料设置到移动的有小孔的支撑线上，例如Fourdrinier或Oliver垫成形机，用于脱水或排水。浆料首先可通过重力排水，随后为真空吸引以形成基础垫。然后将湿基础垫在辊之间压制至所需厚度，以去除另外的水。然后将经压制的基础垫在烘箱中干燥，之后将干燥的材料切割成所需的尺寸。切割材料的表面可用砂纸打磨并且在顶部和或底部上进行涂布，以生产天花板砖和面板。用于吊顶的天花板砖应该具有某些性能特征，其包括吸音能力、相对低的密度、火焰蔓延抗性和任选的耐火性、以及抗下垂性。除了满足这些标准之外，原料需要对于采购是相对廉价和易于处理的。即使使用复合材料，这些特性也很难实现。此外，可贡献这些期望特性中的一种或多种的可用再生材料的总体是有限的，所述再生材料与其他可行材料相容，以实际成本可获得并且不引入不期望的特性。找到实现这些基本特性但也与现有制造设备和工艺相容的配方是重要的。矿棉吸声砖是非常多孔的，其导致良好的声吸收。美国专利号3,498,404；5,013,405；5,047,120和5,558,710公开了可将矿物填料掺入组合物内，以改进声吸收性质并且提供轻质吸声砖和面板。吸声砖组合物包括轻质骨料，通常是膨胀珍珠岩。虽然膨胀珍珠岩的使用可能需要高水平的水以形成可用的浆料，但高密度珍珠岩的使用可缓解这个问题。给予Palm等人的US8,393,233公开了采用膨胀玻璃珠而不是珍珠岩。无机材料如粘土可用于天花板砖中，以赋予耐火性(如通过ASTM测试方法E119限定的)，因为粘土在耐火测试中烧结。各种商业粘土例如高岭土和膨润土等可用于天花板砖制造中。石膏是有用的无机材料，因为它也充当絮凝剂。碳酸钙是另一种有用的无机材料，因为它是廉价的并且可增加成品的硬度。矿棉基吸音天花板砖组合物必须含有粘结剂。淀粉通常用作矿棉基天花板砖中的粘结剂。美国专利号5,911,818和5,964,934提出按重量计多达15％的组合物可为淀粉，尽管常规使用按重量计约6或7％。给予Englert的美国专利6,855,753公开了吸声砖组合物，其中将常规淀粉粘结剂替换为湿强度树脂如聚胺表氯醇树脂。这可使用常规水毡化工艺和设备制造成天花板砖和面板。具有聚胺表氯醇树脂粘结剂的组合物可比含有常规淀粉粘结剂的可比较组合物明显更快地干燥。给予Carbo等人的美国专利号7,056,582公开了用于制造吸音面板的浆料的组合物，其包括一种或多种填料、一种或多种粘结剂、水和2-巯基吡啶氧化锌。填充剂和/或粘结剂中的至少一种包括基于吸音面板的干重以至少1％的量的微生物营养素。在本专利技术的另一个实施例中，吸音面板包括具有多个相对表面并且厚至少1/8英寸的芯。芯包含填料、粘结剂和水的浆料的干燥产物。2-巯基吡啶氧化锌存在于芯和应用于芯的至少一个表面的涂层中的至少一个中。给予Song等人的美国专利号8,057,915公开了吸声产品，其包括二水合硫酸钙晶体的基质和分布在基质各处的膨胀珍珠岩。膨胀珍珠岩具有其中至少10％的珍珠岩具有700微米或更大的颗粒直径的粒度分布，并且膨胀珍珠岩/二水合硫酸钙的量为基于二水合硫酸钙的干重按重量计约35％至约75％。具有约1/4英寸至约1英寸的颗粒长度的分散剂和玻璃纤维分散在石膏基质各处。给予Baig的美国专利号8,133,354公开了适合于制造吸声砖的组合物和方法。该组合物的某些实施例包含：珍珠岩；选自硫酸钙、碳酸钙、粘土及其混合物的无机材料；选自淀粉、淀粉和纤维素纤维的组合、胶乳、牛皮纸凝胶及其混合物的粘结剂；任选的矿棉；任选的石膏；以及纤维素纤维，其中纤维素纤维的至少一部分和无机材料的至少一部分是包含纤维素纤维、粘土和碳酸钙的纸浆和纸加工废料。该方法的某些实施例包括：形成水性浆料；将浆料连续流动到移动的有小孔的线上，以形成块状物；将块状物脱水以形成基础垫；并且使基础垫干燥。给予Palm等人的美国专利号8,383,233公开了用于吊顶砖的水制毡基础垫，所述水制毡基础垫包含在重量基础上约1/2的矿棉、限于约1/8的淀粉粘结剂、限于约1/8的新闻用纸和约1/4的膨胀玻璃珠。用于本专利技术组合物和方法中的天花板砖的纤维素纤维得自再生新闻用纸。通常，被再生的锤磨和/或水力成浆(hydropulped)的新闻用纸用作纤维素纤维。
技术实现思路
本专利技术涉及发现用于湿法制毡天花板砖的淀粉粘结剂和新闻用纸形式的纤维素纤维的成功重量比，其产生比常规湿法制毡的天花板砖更硬的芯，便于在潮湿条件下的切割，与常规纤维板基湿法制毡的垫砖相比具有更小的可切割力和改进的最终切割砖外观。该配方适用于现有的水毡化工艺中，并且提供增加此类工艺的能量和材料使用效率的潜力。已发现，与湿法制毡的配方中使用的常规配方制造的砖相比，可用更低的纤维素纤维(如新闻用纸)和更高的淀粉粘结剂含量制备砖。填充材料，如矿棉和膨胀珍珠岩与以适当比例的所选组分一起使用，达到令人满意的声吸收和合适的机械性质，包括湿强度和干强度、硬度、刚度和抗下垂性。此外，这些特性可在具有约10至17磅/立方英尺，最优选约10至13磅/立方英尺的相对低密度的基础垫中实现。本专利技术提供了包含下述的吸声砖：8.0至25.0重量％，优选8.0至20.0重量％，更优选15.0至20.0重量％的矿棉，9.0至15.0重量％，优选9.5至13.0重量％，更优选9.5至10.5重量％的淀粉粘结剂，9.0至15.0重量％，优选10.0至14.5重量％，更优选12.0至14.0重量％的纤维素纤维，优选地纤维素纤维为新闻用纸，和40至65重量％，优选45.0至65.0重量％，更优选55.0至65.0重量％的珍珠岩；其中所述淀粉/纤维素纤维的重量比为0.6至1.3:1.0，优选0.7至1.0:1.0，更优选0.7至0.9:1.0，最优选0.7至0.8:1.0。本专利技术提供了用于在水毡化工艺中制造吸声砖的方法，所述方法包括：混合包含水和在无水基础上包含下述的成分的水性浆料：8.0至25.0重量％，优选8.0至20.0重量％，更优选15.0至20.0重量％的矿棉，9.0至15.0重量％，优选9.5至13.0重量％，更优选9.5至10.5重量％的淀粉粘结剂，9.0至15.0重量％，优选10.0至14.5重量％，更优选12.0至14.0重量％的纤维素纤维，优选这三个范围中任一个的纤维素纤维为新闻用纸，和40.0至65.0重量％，优选45.0至65.0重量％，更优选55.0至65.0重量％的珍珠岩；其中所述淀粉/纤维素纤维的重量比为0.6至1.3:1.0，优选0.7至1.0:1.0，更优选0.7至0.9:1.0，最优选0.7至0.8:1.0；将浆料连续地流动到移动的有小孔的支撑线上以形成块状物；使块状物脱水；和使基础垫干燥以生产吸声砖。在该方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸声砖，所述吸声砖包括：8至25重量％的矿棉，9至15重量％的淀粉粘结剂，9至15重量％的纤维素纤维，和40至65重量％的珍珠岩，其中所述淀粉/纤维素纤维的重量比为0.6至1.3:1。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.25 US 14/8660551.一种吸声砖，所述吸声砖包括：8至25重量％的矿棉，9至15重量％的淀粉粘结剂，9至15重量％的纤维素纤维，和40至65重量％的珍珠岩，其中所述淀粉/纤维素纤维的重量比为0.6至1.3:1。2.根据权利要求1所述的吸声砖，其中所述吸声砖具有：玻璃珠的不存在，粘土的不存在，蛭石的不存在，石膏的不存在，碳酸钙的不存在，碳酸镁的不存在，和2-巯基吡啶氧化锌的不存在。3.根据权利要求1所述的吸声砖，其中所述纤维素纤维包含新闻用纸，其中0％的所述纤维素纤维由得自纸浆和纸加工废料的造纸污泥提供。4.根据权利要求1所述的吸声砖，其中所述吸声砖具有：玻璃珠的不存在，粘土的不存在，蛭石的不存在，石膏的不存在，碳酸钙的不存在，碳酸镁的不存在，2-巯基吡啶氧化锌的不存在，除珍珠岩和矿棉外的无机材料的不存在，和0％的所述纤维素纤维由得自纸浆和纸加工废料的造纸污泥提供。5.根据权利要求1所述的吸声砖，其中所述淀粉/纤维素纤维的重量比为0.7至0.9:1.0，并且所述纤维素纤维包含新闻用纸。6.根据权利要求1所述的吸声砖，其中所述吸声砖包含：8.0至20.0重量％的矿棉，9.5至13.0重量％的淀粉粘结剂，10.0至14.5重量％的纤维素纤维，和45....

【专利技术属性】
技术研发人员：M·H·恩勒特，W·A·弗兰克，
申请(专利权)人：USG内部有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US