矿物纤维类吊顶板制造技术

一种隔音板，具有湿法成网矿物纤维底垫、粘附到所述底垫且由光反射透气涂层覆盖的无纺多孔纤维玻璃膜，所述底垫的重量的至少90％包括矿棉和粘合剂，所述粘合剂的重量小于矿物纤维的重量的1/11，所述底垫的密度介于约11.4磅/立方英尺与约14.2磅/立方英尺之间，所述矿物纤维的平均直径介于4.5微米与8.3微米之间，所述底垫、膜以及涂层的复合结构呈现良好NRC和CAC性能值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】矿物纤维类吊顶板本申请是2016年1月14日提交的第14/995,213号申请的部分接续。
技术介绍
本专利技术涉及矿物纤维类隔音吊顶板。术语矿物纤维及矿棉在本文中可互换使用。广泛用于悬挂式吊顶中的隔音板根据其声波吸收和声波传递特性定级。在行业中，利用降噪系数(noisereductioncoefficient；NRC)测量声波吸收率，所述降噪系数应在0.55以上从而认定为具有可接受的隔音特性。高性能板通常具有大约0.85或更大的NRC评分。声波穿透率测量为吊顶衰减等级(ceilingattenuationclass；CAC)，且可接受的值是至少23。通用类型的吊顶板具有在熟知的水毡制或湿法成网过程中主要由矿棉制造的底垫或芯材。矿棉、粘合剂以及较小量的其它固体在稀释水浆料中混合且沉积于移动、有孔的筛网上。在混合过程期间，矿棉纤维往往会滚成球且形成节结，当沉积于形成垫的筛网上时所述节结很大程度上保持其特征。在筛网上水与固体以重力和真空方式分离，且随后加热并风干固体以形成硬质底垫。惯例是用砂纸磨光干燥的水毡制底垫的一侧，以便于无纺纤维玻璃纱布或膜的粘附性附接。通常对膜进行喷涂或涂布以改进其光反射。常规矿棉类湿法成网底垫的密度范围介于约14磅/立方英尺到约16.5磅/立方英尺之间。这一密度范围的下限已至少部分地受限于在制造具有足够的低密度和湿强度的垫中难以在整个制造过程中移动时维持垫的完整性，特别当底垫用于适当低厚度的制品时。通常用于本申请中的矿物纤维的平均纤维直径是3.5微米到4.1微米。
技术实现思路
本专利技术涉及在噪音吸收率和噪音穿透率两者中实现相对高隔音特性的矿物纤维吊顶板。专利技术性构造表征为由与传统上用于本申请中的矿物纤维直径相比相对大的平均直径矿棉纤维制造的低密度湿法成网底垫。相对大的纤维直径已发现能在沉积并形成于水毡制或湿法成网过程的金属丝筛网上时使底垫的蓬松度或自由体积增大。增大的蓬松度容许研发具有相对低密度和空气流动阻力的底垫。结果是即使在低厚度(即相对薄)的成品板情况下，也有高降噪系数(NRC)潜力。利用所公开的底垫制造的且无背涂层的吊顶板呈现有用的吊顶衰减等级(CAC)测量值。此外，所公开的吊顶板构造可在仅有限地损失NRC的情况下通过涂覆粘土类背涂层来容易地且低成本地调整以提高CAC性能。附图说明图1是体现本专利技术的隔音吊顶板的透视图；以及图2是吊顶板的断片式截面视图。具体实施方式图1说明根据本专利技术建构的高性能隔音吊顶板10。所图示的板是在其主要表面上标称地测量为2英尺×2英尺的方形。涵盖其它常规表面大小，如2英尺×4英尺。所属领域的技术人员将理解，本文中所引用的尺寸可改变为依照行业公制标准的那些等效尺寸。板10包括当安装板时在底垫朝向室内的一侧上由无纺膜或纱布12覆盖的底垫或芯材11。膜12可喷涂在室内侧上且底垫的背侧可具有任选的背涂层。底垫11由主要由矿物纤维和粘合剂组成的基于水的稀释浆料形成。借助于实例，底垫固体组分(按重量百分比计)可大约是：85％到95％、优选地约91.8％，矿棉，包含普通丸粒含量；0％到3％、优选地约1.5％，石膏；5％到10％、优选地6.7％，一或多种粘合剂，例如3.8％乳胶、2.9％淀粉。可包含少量的其它材料，如杀生物剂或阻燃剂。总共，固体可在其余重量包括水的情况下相当于浆料的重量的4.2％到4.5％。从前述内容将理解，底垫主要是矿物纤维且矿物纤维和粘合剂组合起来优选地超过固体的90％，且粘合剂优选地介于矿棉的重量的约1/11与1/15之间。垫形成于行业中熟知的常规湿法成网或水毡制过程中。底垫组分在稀释水浆料中彻底混合，所述稀释水浆料随后沉积于移动、有孔的筛网上成高度受控制的一层。通过筛网利用重力和真空从固体排干水。利用另一上覆筛网和/或滚轮在筛网上略微按压静态湿底垫成所需厚度，且随后在烘炉中干燥。粘合剂用以将矿物纤维固定在一起呈硬质多孔块状物。按常规，底垫的一侧是碾磨平坦的，以便于无纺纤维玻璃膜粘附性接合到底垫。适合的膜的实例是欧文斯康宁膜荷兰私人有限公司(OwensCorningVeilNetherlandsB.V.)制造的制品CH52且描述如下：面积重量-125g/m2空气孔隙度-在100Pa下1900l/m2/s在不明显改变膜或底垫的空气流动特性的情况下，适合的粘附剂用于将膜粘附到底垫。粘附剂可以是可商购的基于水的制品，如以3.6g/ft2到3.9g/ft2的比率应用的由HenkleTM出售的AquenceTMPL114A。膜的外表面通常使用例如11.2g/ft2的固体涂层(主要TiO2)由多孔或非阻挡光反射涂层或涂料覆盖以达成例如0.87的所需光反射率(LR)，或约15g/ft2的固体涂层，90的LR。膜的主要功能是美观性，从而提供相对均匀的平坦表面以用于光反射涂层。LR涂层和膜不明显影响底垫的隔音特性。此外，当板安装于吊顶格栅中且支撑于其周界处时，膜用以阻挡板的下垂。根据本专利技术的一个方面，如标称1/2英寸和5/8英寸厚度板的低厚度隔音吊顶板构造由具有优选地约10.0磅/立方英尺到约14.5磅/立方英尺且更优选地约11.4磅/立方英尺到约14.2磅/立方英尺的密度的湿法毡制矿物纤维类底垫制造。为在低厚度制品中获得这些相对低的密度，已发现需要修改常规矿棉调配物且表面上反直觉地，根据常规使用的纤维直径来增大纤维直径。如上所陈述，典型的常规矿棉平均直径通常介于3.5微米与4.1微米之间。本专利技术涵盖4.5微米到8.3微米的平均矿棉纤维直径，其中目标是6微米且所述直径为所制造的随机长度。典型的现有技术矿棉调配物的重量百分比是94％炉渣和6％花岗石岩石。按重量百分比计用于本专利技术中的新的炉渣/自然岩石矿棉调配物包含83％炉渣、17％花岗石岩石下的“高花岗石”矿棉以及80％炉渣、20％玄武岩岩石下的玄武岩矿棉。潜在的其它调配物包含60％炉渣、40％玄武岩岩石的玄武岩矿棉。前述的重量百分比比率可通过例如使花岗石或玄武岩增加或减小10％且使炉渣减小或增加相同百分比而变化。A包含玄武岩的矿物纤维组成物具有比花岗石/炉渣组成物更高的弹性或回弹性且是当前优选的。如本文中所使用的术语“炉渣”是具有通常如国家炉渣协会(NationalSlagAssociation)(U.S.A.)所报告的主要化学组分的铁高炉炉渣，亦即：铁高炉炉渣中的主要化学组分近年来，铁高炉炉渣表征为矿物质的组合：黄长石(镁黄长石和钙铝黄长石)[Ca2MgSi2O7-Ca2Al2SiO7]镁硅钙石，钙-镁-硅酸盐[Ca3MgSi2O8]钙-硅酸盐[CaSiO3]钙镁橄榄石[CaMgSiO4]粗略近似的比例是：黄长石约70％，其余方面(镁硅钙石、钙-硅酸盐以及钙镁橄榄石)构成另外30％。当组合起来时，这些组分通常作为具有以下通式的同构混合物存在：Ca2(MgFeAl)(SiAl)2O7。已发现的是，当沉积于底垫制造过程的移动金属丝筛网上时，使用以上阐述的底垫调配物的4.5微米到8.3微米的平均直径的矿物纤维产生较高蓬松度的浆料固体。这种高蓬松度使得底垫的最终密度较低。在11/16英寸或小于标称厚度的低厚度隔音吊顶板中，约11.4磅/立方英尺到14.2磅/立方英尺的湿法形成的矿物纤维类底垫密度提供极佳NRC值和有用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于主要由矿物纤维以及淀粉和/或乳胶粘合剂制造的隔音板的湿法成网底垫，所述矿物纤维由炉渣形成且自然岩石含量超出6重量％，所述矿物纤维的直径介于4.5微米与8.3微米之间，所述底垫的密度介于11.4磅/立方英尺与14.2磅/立方英尺之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.14 US 14/995213;2016.04.27 US 15/1393571.一种用于主要由矿物纤维以及淀粉和/或乳胶粘合剂制造的隔音板的湿法成网底垫，所述矿物纤维由炉渣形成且自然岩石含量超出6重量％，所述矿物纤维的直径介于4.5微米与8.3微米之间，所述底垫的密度介于11.4磅/立方英尺与14.2磅/立方英尺之间。2.根据权利要求1所述的湿法成网底垫，其中所述自然岩石是花岗石。3.根据权利要求2所述的湿法成网底垫，其中在所述矿物纤维中所述花岗石含量是约17重量％。4.根据权利要求1所述的湿法成网底垫，其中所述自然岩石是玄武岩。5.根据权利要求4所述的湿法成网底垫，其中在所述矿物纤维中所述玄武岩含量介于约20重量％与约40重量％之间。6.根据权利要求1所述的湿法成网底垫，其中所述矿物纤维是常规纺丝工艺的制品，在所述常规纺丝工艺中使用除尘液且所述矿物纤维携带残余的除尘液。7.一种具有形成大体上全部的板厚度的湿法成网矿物纤维底垫的低厚度隔音板，无纺多孔纤维玻璃膜粘附到所述底垫的一侧且在远离所述底垫的一侧上由光反射透气涂层覆盖，所述底垫的重量的至少90％包括矿棉和粘合剂，所述粘合剂的重量小于所述矿物纤维的重量的1/11，所述底垫的密度介于约11.4磅/立方英尺与约14.2磅/立方英尺之间，所述矿物纤维的平均直径介于4.5微米与8.3微米之间，所述底垫的厚度小于11/16英寸，当复合结构的厚度标称地是1/2英寸时，所述底垫、膜以及涂层的所述复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·A·弗兰克，M·T·兰登，W·栾，M·W·布朗，
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