Звукопоглинальна панель зі зниженим пилоутворенням

1. Акустична панель, яка містить звукопоглинальний шар, який включає з'єднувальну матрицю з двоводного сульфату кальцію, знепилювальний агент та принаймні один з агентів з групи, до якої належать волокна, легкий заповнювач та їх суміші, причому порожнини у вищезгаданій з'єднувальній матриці є сконфігурованими таким чином, щоб поглинати звук, і вищезгаданий знепилювальний агент вибирають для агломерування пилу при температурах, які виникають через тертя під час різання панелі. 2. Панель за п. 1, яка відрізняється тим, що вищезгаданий знепилювальний агент має точку плавлення, меншу за 55 °С. 3. Панель за п. 1, яка відрізняється тим, що вищезгадані волокна включають папір. 4. Панель за п. 1, яка відрізняється тим, що вищезгаданий дигідрат напівводного гіпсу є присутнім у концентрації принаймні 85 % за масою. 5. Панель за п. 1, яка відрізняється тим, що вищезгадані волокна є присутніми у концентрації, меншій за 3 % за масою акустичної панелі. 6. Панель за п. 1, яка відрізняється тим, що вищезгаданий легкий заповнювач є присутнім у концентрації, меншій за 3 % за масою акустичної панелі. 7. Панель за п. 1, яка відрізняється тим, що вищезгаданим легким заповнювачем є принаймні один з агентів з групи, до якої належать здутий вермикуліт, здутий перліт та подрібнений здутий полістирол. 2 (19) 1 3 95301 4 22. Спосіб виготовлення акустичної панелі, який включає приготування гідросуміші, яка містить напівводний гіпс, знепилювальний агент, воду та принаймні один з агентів з групи, до якої належать легкий заповнювач, волокна та їх комбінації; додавання піни до гідросуміші; утворення безперервної смуги з гідросуміші матеріалу звукопоглинального шару; нарізання смуги для формування акустичної панелі; та забезпечення тужавіння напівводного гіпсу. 23. Спосіб за п. 22, який відрізняється тим, що також включає висушування панелі. 24. Спосіб за п. 22, який відрізняється тим, що також включає розрівнювання шару полотна для приймання гідросуміші, і безперервну смугу з вищезгаданого етапу формування утворюють шляхом розподілу гідросуміші по поверхні шару полотна. 25. Спосіб за п. 22, який відрізняється тим, що також включає розділення гідросуміші на головний потік та невеликий ковзний потік перед етапом формування; утворення загущеного шару з ковзного потоку; і безперервну смугу з вищезгаданого етапу формування утворюють шляхом розподілу гідросуміші по поверхні загущеного шару. Цей винахід стосується плитки для стелі, яку виготовляють на лінії для виробництва гіпсокартону і яка має знижене пилоутворення під час різання. Рівень техніки Звукопоглинальні або стельові панелі застосовуються для остаточного оздоблення стель, а також у разі необхідності забезпечують звукопоглинальну поверхню. В ідеальному варіант панелі поєднують звукопоглинальну здатність з довговічністю протягом тривалого терміну. Широко застосовується мінеральна вата, оскільки вона забезпечує пористу волокнисту структуру для поглинання звуку. До інших традиційних матеріалів, які застосовуються у виробництві стельових панелей, належать скловолокно, здутий перліт, глина, гіпс, штукатурка, карбонат кальцію та паперове волокно. Багато стельових панелей виготовляють у спосіб, подібний до процесу виробництва паперу або деревно-волокнистої плити. У цьому водному валяльному процесі водну дисперсію волокон, заповнювачів, зв'язувальних речовин та інших додаткових компонентів розподіляють по пористій поверхні або дротяній сітці, на якій композицію піддають зневодненню за допомогою самопливу та вакуумного усмоктування. Вологий мат висушують у конвекційній печі, а потім нарізають на відрізки потрібної довжини. У разі потреби поверхню фарбують для одержання готової панелі. Прикладом такої панелі є плита для стелі ® AURATONE , яку виробляє USG Interiors (Chicago, IL). Інший спосіб виробництва стельових панелей передбачає формування, як описано у Патенті США № 1,769,519. Композицію з волокон мінеральної вати, наповнювачів, барвників, зв'язувальної речовини, такої, як підданий обробці крохмаль, та води поміщають у піддони, вкриті папером або фольгою на паперовій основі. Потім композицію розрівнюють формувальною плитою до потрібної товщини. Декоративну поверхню, таку, як рельєфна структура, одержують шляхом структурування поверхні формованого матеріалу за допомогою розрівнювального бруса або структурованого валика. Прикладом такої формованої панелі є плита для стелі ACOUSTONE від USG Interiors (Chicago, IL). Обидва ці способи виготовлення стельових панелей є відносно дорогими, оскільки передбачають використання великої кількості води та енергії. В результаті застосування гігроскопічних зв'язувальних речовин, таких, як напір або крохмаль, панелі є схильними до провисання. Провисання панелі може збільшуватися, якщо панель тримає ізоляцію або несе інше навантаження, або коли піддається дії високої вологості та температури. Гіпсові панелі є менш схильними до провисання і ефективно виготовляються у високошвидкісному процесі. Однак гіпс є важким і не має звукопоглинальної здатності. У даний час він може бути пристосований для застосування у звукопоглинальних стельових панелях завдяки виконанню отворів у панелях та поміщення звукопоглинальної підкладки на задню частину перфорованої панелі. Хоча отвори забезпечують певне зменшення маси та звукопоглинання, споживачі вважають їх неприйнятними з естетичних міркувань. Інша гіпсова панель, яка має звукопоглинальний шар, описується у публікації Патенту США № 2004/0231916. Один варіант втілення цієї панелі має звукопоглинальний шар спіненого гіпсу, сформований на задньому шарі для зміцнення. Панель є легкою, стійкою до провисання і естетично привабливою. Ця шарована гіпсова панель має недолік. Під час установлення панелі ріжуть для пристосування до форми стелі та/або отворів у структурі, яка тримає їх на місці, такій, як решітка. Різання гіпсової суміші викликає утворення пилу, який тримається у повітрі й довго не осідає через малий розмір частинок. Тонкі частинки пилу можуть переміщуватися на великі відстані, перш, ніж остаточно осідають. Процес різання може створювати незручності через пил, який знижує видимість, а також потрапляє в очі, вуха та ніс. Після осідання необхідно виконати величезний обсяг прибиральних робіт, оскільки тонкі частинки пилу проникають через двері та інші бар'єри і можуть осідати на певній відстані від місця, де відбувалося різання. Зниження пилоутворення під час піскоструминної обробки, різання та шліфування стало важливою властивістю для гіпсових продуктів. У Патенті США № 6,863,723 (3М) вказується на зниження пилоутворення через додавання одного з агентів, які знижують пилоутворення гіпсовмісних 5 продуктів. У Патенті США № 6,673,144 (United States Gypsum Company) описується герметик, який містить поліетиленгліколь, причому поліетиленгліколь є твердим при кімнатній температурі. Згідно з Патентом США № 6,355,099, штукатурка для розбризкування, яка містить поліетиленгліколь як внутрішню зв'язувальну речовину, створює менш тонкі частинки пилу при механічній обробці. У жодному з цих джерел не вказується на додавання поліетиленгліколю до матеріалу звукопоглинальної панелі. Короткий опис винаходу Існуючі у галузі потреби задовольняються даним винаходом, який стосується акустичної панелі, яка включає звукопоглинальний шар та агломеруючу домішку для зниження пилоутворення під час різання. Тобто, звукопоглинальний шар має з'єднувальну матрицю з двоводного сульфату кальцію, знепилювальний агент та принаймні один з агентів з групи, до якої належать волокна, легкий заповнювач та його суміші. Звукопоглинальний шар має порожнини у з'єднувальній матриці, які є сконфігурованими таким чином, щоб поглинати звук. Поліетиленгліколь вибрано для агломерування тонких частинок пилу при температурах, які виникають через тертя при різанні панелі. Спосіб виготовлення акустичної панелі, який включає приготування гідросуміші, яка містить напівводний гіпс, поліетиленгліколь, воду та принаймні один з агентів з групи, до якої належать легкий заповнювач, волокна та їх комбінації. До гідросуміші додають піну, як правило, на виході з мішалки. З гідросуміші утворюється безперервна смуга матеріалу звукопоглинального шару. Акустичні панелі формують шляхом нарізання смуги на окремі панелі. І нарешті, частково гідратованому напівводному гіпсові дають повністю затужавіти. Необов'язково панель також включає один або кілька шарів полотна, загущений шар та захисний шар. Ці необов'язкові шари забезпечують захист і підкладку для звукопоглинального шару. Легкі акустичні панелі можуть бути крихкими і легко ламаються. Включення шару полотна, загущеного шару та захисних шарів забезпечує підкладку, що дозволяє різати й підвішувати панелі з меншою ймовірністю їх розламування. Застосування підкладки також зменшує провисання, коли панелі спираються лише на кути або краї, наприклад, у разі застосування на стелі підвісної решітки. Додавання поліетиленгліколю також зменшує кількість тонких частинок пилу, що тримаються у повітрі, утворюваних під час різання плити. Вибір конкретного поліетиленгліколю є критичним чинником. Поліетиленгліколь вибирають таким чином, щоб він був твердим при кімнатній температурі. В умовах тиску та тертя, які є наявними під час різання, він перетворюється на рідку або липку форму, яка агломерує пил. Утворені в результаті частинки є достатньо великими для швидкого осідання на підлогу, щоб їх можна було швидко змести і легко усунути. Ця композиція мінімізує поширення у повітрі тонких частинок пилу, таким чином, не дозволяючи гіпсовому пилові поширюватися по великій площі. 95301 6 Детальний опис винаходу Даний винахід забезпечує вдосконалену акустичну панель, яка є легкою, забезпечує звукоізоляцію і зменшує пилоутворення під час різання. Ця панель включає звукопоглинальний шар, який має з'єднувальну матрицю з кристалів двоводного сульфату кальцію та прийнятну агломеруючу домішку, яка зв'язує тонкі частинки пилу під час різання, таку, як поліетиленгліколь. В оптимальному варіанті густина звукопоглинальних шарів становить від 3 3 10 lb/ft до приблизно 25 lb/ft . У ще кращому варі3 анті густина становить від приблизно 12 lb/ft до 3 приблизно 20 lb/ft , причому найбільшу перевагу 3 віддають густині приблизно 16-20 lb/ft . Панелі необов'язково включають загущений шар, шар полотна або обидва ці шари. В оптимальному варіанті для створення звукопоглинального шару застосовують випалений гіпс. Може застосовуватися будь-який випалений гіпс, включаючи напівводний гіпс або водорозчинний безводний гіпс, або обидва з них. Напівводний гіпс утворює принаймні дві форми кристалів, альфа та бета. Бета-напівводний гіпс зазвичай застосовують у гіпсокартонних панелях, але шари з альфанапівводного гіпсу також можуть бути прийнятними згідно з цим винаходом. Будь-яку або обидві з цих форм застосовують для створення оптимального звукопоглинального шару, який принаймні на 50% складається з гіпсу за масою звукопоглинального шару. В оптимальному варіанті кількість гіпсу складає принаймні 80%. У деяких варіантах втілення звукопоглинальний шар містить принаймні 98% гіпсу за масою. Якщо застосовують водорозчинну форму безводного гіпсу, його в оптимальному варіанті застосовують у малій кількості, яка не перевищує 20%. До представленого звукопоглинального шару додають один або кілька знепилювальних агентів для зменшення утворення тонких частинок пилу під час різання панелі. Знепилювальні агенти являють собою інертну, нереактивну, легко дисперговану домішку, яка адсорбується у поверхню тонких частинок пилу, водночас маючи афінність до самої себе. Оптимальним знепилювальним агентом є агент, який є твердим при кімнатній температурі, плавиться в умовах різання, а потім знову набуває твердої форми для агломерування і зв'язування тонких частинок пилу по закінченню контакту ріжучого інструмента з панеллю. До знепилювальних агентів належать водорозчинні лінійні полімери, утворені шляхом реакції приєднання етиленоксиду та/або алкоксизаміщеного етиленоксиду у воді. Поліетиленгліколь ("PEG"), метоксиполіетиленгліколь ("MPEG"), поліоксіетиленгліколь, трифункціональний поліетиленгліколь ("TPEG") або їх комбінації є оптимальними агентами, що перешкоджають пилоутворенню. Оскільки плити для стель ріжуть універсальним ножем за місцем проведення робіт, PEG має плавитись при якомога нижчій температурі. До низькоплавких твердих речовин, які себе добре зарекомендували, належить М750 від Clariant (Clariant Corporation, Mount Holly, NC). Як правило, знепилювальні агенти з точкою плавлення, що перевищує кімнатну температуру (21-23°С), 7 є достатньо твердими для застосування згідно з цим винаходом. Поліетиленгліколям, які мають точку плавлення, що ледь перевищує кімнатну температуру, в оптимальному варіанті віддають перевагу згідно з цим винаходом з багатьох причин. Ці матеріали мають характеристики зміни фаз, які прямо стосуються їх молекулярної маси. Низькомолекулярні поліетиленгліколі є рідкими при кімнатній температурі, а високомолекулярні є твердими. Тверді форми роблять їх придатними для застосування при одержанні сухих композицій, а також рідких форм. Низькомолекулярні форми можуть адсорбуватися на поверхні тонких частинок пилу, таким чином, склеюючи їх докупи, тоді, як високомолекулярні форми можуть як адсорбуватися на поверхні, так і механічно агломерувати тонкі частинки пилу через зміну фаз з твердої на рідку. Молекулярна маса також впливає на ступінь розчинності. Високомолекулярні поліетиленгліколі мають нижчу розчинність, ніж низькомолекулярні поліетиленгліколі. Нижча розчинність твердих форм робить їх менш сприйнятливими до низхідного градієнта концентрації після висушування в результаті перенесення через переміщення води при випарюванні. Прийнятними є поліетиленгліколі з молекулярною масою, яка є більшою або дорівнює 200 г/моль. В оптимальному варіанті молекулярна маса PEG становить від приблизно 750 г/моль до приблизно 3000 г/моль, у найкращому варіанті - від приблизно 750 г/моль до приблизно 1100 г/моль. Знепилювальний агент додають у будь-якій прийнятній кількості. В оптимальному варіанті він є присутнім у концентрації приблизно від 0,1% до 8% від сухої маси герметика. В іншому оптимальному діапазоні його додають у концентрації від приблизно 0,5% до приблизно 8%, у ще кращому варіанті - від приблизно 0,5% до приблизно 4,0%. Якщо він передбачається у формі сухого порошку, відміряну кількість знепилювального агента в оптимальному варіанті додають до інших сухих інгредієнтів. До інших прийнятних знепилювальних агентів належать низькоплавкі парафінові воски, вбрані таким чином, щоб мати такий самий діапазон точок плавлення, як було вказано вище. До перевірених низькоплавких парафінових восків належать Waxrex 2401 від ExxonMobil (Exxon Mobil, Fairfax, VA), а також інші від Borden and Henry. Гідросуміш для виготовлення звукопоглинального шару приготовляють із води, напівводного гіпсу та знепилювального агента. Вода є присутньою у будь-якій кількості, прийнятній для утворення шарів. Достатню кількість води додають до сухих компонентів для забезпечення текучої гідросуміші. Прийнятна кількість води перевищує 75% кількості, необхідної для гідратування всього випаленого гіпсу з метою утворення двоводного сульфату кальцію. Точна кількість води визначається, принаймні частково, типом нанесення продукту і кількістю та типом застосовуваних домішок. Вміст води частково визначається типом застосовуваного випаленого гіпсу. Альфа-випалена штукатурка потребує менше води для досягнення такої самої текучості, що й у бета-випаленої штукатурки. Спів 95301 8 відношення води та штукатурки розраховують за масою води порівняно з масою сухого випаленого гіпсу. Оптимальні співвідношення становлять від приблизно 0,5:1 до приблизно 1,5:1. В оптимальному варіанті випалений гіпс, як правило, є бетанапівгідратом, і в цьому разі співвідношення води з випаленим гіпсом в оптимальному варіанті становить від приблизно 0,7:1 до приблизно 1,5:1, у ще кращому варіанті - від приблизно 0,7:1 до приблизно 1,4:1, у ще кращому варіанті - від приблизно 0,75:1 до приблизно 1,2:1, і у ще кращому варіантівід приблизно 0,77:1 до приблизно 1,1:1. Вода, яку застосовують для одержання гідросуміші, має бути якомога чистішою для найкращого контролювання властивостей гідросуміші та затужавілої штукатурки. Загальновідомими є солі та органічні сполуки, які регулюють час тужавіння гідросуміші, від прискорювачів до інгібіторів тужавіння. Деякі забруднювачі призводять до неоднорідності структури при утворенні з'єднувальної матриці дигідратних кристалів, що знижує міцність затужавілого продукту. Міцність та стійкість продукту, таким чином, підвищують через застосування води, яка містить якомога менше забруднювачів. У деяких оптимальних варіантах втілення необов'язково додають волокна для поліпшення готової панелі та підвищення сирої міцності вологої панелі. Перевагу віддають целюлозним волокнам, таким, як папір та повторно використовуваний газетний папір, які мають волокна, менші за 3 мм. Оптимальні волокна мають середній максимальний діаметр приблизно 2 мм або менший. Вважається, що целюлозні волокна, зв'язані з затужавілою гіпсовою матрицею, роблять її менш ламкою. Хоча перевагу віддають целюлозним волокнам, може передбачатися застосування й інших волокон. Волокна є присутніми у готовому шарі у кількості до приблизно 12% за масою. Деякі паперові волокна промислового виробництва, такі, як Кауосеl 1650 (American Fillers and Abrasives), включають до 50 мас. % карбонату кальцію. Присутність карбонату кальцію є прийнятною і дає перевагу, оскільки він запобігає грудкуванню паперового волокна під час обробки. Іншим необов'язковим компонентом звукопоглинального шару є легкий заповнювач. Легкі заповнювачі в оптимальному варіанті мають густину, 3 меншу, ніж приблизно 10 lb/ft і забезпечують зайнятий заповнювачем об'єм для зменшення густини та маси акустичної панелі. Прикладами прийнятних легких заповнювачів, крім інших, є здутий полістирол, здутий вермікуліт, здутий перліт, керамічні мікросфери, смоляні мікросфери і т. ін., або їх комбінації. Гідрофільні заповнювачі є менш бажаними, оскільки вони збільшують потребу гідросуміші у воді і збільшують кількість енергії, необхідної для висушування звукопоглинального шару. Оптимальними легкими заповнювачами є гідрофобні матеріали, такі, як подрібнений, здутий полістирол. Легкий заповнювач передбачається у будьякій кількості, що забезпечує потрібний зайнятий заповнювачем об'єм, зниження загальної густини та/або масу готової панелі. Наприклад, легкий заповнювач може бути присутній у кількості від при 9 близно 0,2 % до приблизно 35 % за масою готового шару. Прикладами оптимальних легких заповнювачів є здутий перліт, здутий вермікуліт та здутий полістирол. В оптимальних варіантах втілення, тонко подрібнений здутий полістирол має об'ємну 3 густину від приблизно 0,2 lb/ft до приблизно 0,5 3 lb/ft , легкий заповнювач забезпечується у кількості від приблизно 0,2% за масою до приблизно 3% за масою вмісту твердих речовин у шарі. В оптимальному варіанті здутий полістирол має середню довжину 2 мм або меншу. Прискорювач тужавіння також є необов'язковим компонентом цієї композиції. "CSA" є гіпсовим прискорювачем тужавіння, який включає 95% двоводного сульфату кальцію, перемеленого разом з 5% цукру і нагрітого до 250°F (121°С) для карамелізації цукру. CSA виробляється компанією United States Gypsum Company, Southard, OK, і може бути одержаний згідно з Патентом США № 3,573,947, який перебуває у спільній власності і є включеним авторами шляхом посилання. HRA є двоводним сульфатом кальцію, щойно перемеленим із цукром у співвідношенні приблизно від 5 до 25 фунтів цукру на 100 фунтів двоводного сульфату кальцію. Він докладніше описується у Патенті США № 2,078,199, включеному авторами шляхом посилання. Обидва з цих прискорювачів вважаються оптимальними. Даний винахід передбачає застосування будь-якого гіпсового прискорювача або комбінацій прискорювачів у прийнятній кількості. Зв'язувальні речовини також необов'язково додають до гідросуміші випаленого гіпсу для поліпшення цілісності затужавілої гіпсової матриці та поліпшення зв'язування звукопоглинального шару з необов'язковим захисним шаром. Може бути застосована будь-яка зв'язувальна речовина або комбінація зв'язувальних речовин. Зв'язувальну речовину в оптимальному варіанті включають у водну гідросуміш випаленого гіпсу. В оптимальному варіанті зв'язувальною речовиною є крохмаль, такий, як кукурудзяний або пшеничний крохмаль, латекс, такий, як полівінілацетат, акрилові та стирол-бутадієнові латекси або їх комбінації. Оптимальною зв'язувальною речовиною є акрилова зв'язувальна речовина, яка утворює самозв'язувальну акрилову емульсію, наприклад, RHOPLEX НА-16 від Rohm and Haas (Philadelphia, PA). Акрилові зв'язувальні речовини в оптимальному варіанті застосовують у кількості від приблизно 0,5% до приблизно 5%, у ще кращому варіанті - від приблизно 0,8% до приблизно 1,5%, за масою висушеного звукопоглинального шару. Крохмальну зв'язувальну речовину необов'язково включають у звукопоглинальний шар або загущений шар або в обидва шари. Можуть застосовуватися мігруючі або немігруючі крохмалі. Немігруючі крохмалі також можуть застосовуватись у розчині, який наносять безпосередньо на паперовий захисний шар для збільшення зв'язування з гіпсом. Крохмаль в оптимальному варіанті є присутнім у кількості від приблизно 0,8% до приблизно 1,5% за масою висушеного звукопоглинального шару. Прикладами пептизованих немігруючих крохмалів, які можуть застосовуватись у цьому звукопоглинальному шарі, є GemGel Starch 95301 10 (Manildra Group USA, Shawnee Mission, KS) та PCF1000 (Lauhoff Grain Co., St. Louis, MO). Прикладами непептизованих, немігруючих крохмалів є Minstar 2000 та Clinton 106 Clinton 106 Corn Starch (обидва від Archer Daniels Midland Co., Decatur, IL). Прикладами мігруючих крохмалів є Hi-Bond Starch та LC-211 (обидва від Archer Daniels Midland Co., Decatur, IL). Іншим необов'язковим компонентом звукопоглинального шару є пластифікатор, який підвищує текучість гідросуміші й робить її текучою при додаванні меншої кількості води. Полісульфонати, сполуки меламіну та полікарбоксилати є оптимальними пластифікаторами і включаються до гідросуміші у кількості до 1,5% від сухої маси інгредієнтів. Якщо пластифікатор додають у формі рідини, кількість розраховують на основі маси сухої твердої речовини. Оптимальними пластифікаторами є DiloFlo GW (GEO Specialty Chemical, Lafayette, IN) та EthaCryl 6-3070 (Lyondell Chemical Co., Houston, TX). Один або кілька підсилювальних матеріалів необов'язково включають до гідросуміші для сприяння міцності, стійкості розмірів або обох цих характеристик. В оптимальному варіанті підсилювальним матеріалом є триметафосфатна сполука, поліфосфат амонію, який має 500-3000 повторюваних одиниць, та тетраметафосфатна сполука, включаючи солі або аніонні частини будь-якої з цих сполук. Гексаметафосфатні сполуки є ефективними для підвищення стійкості до провисання, але вони є менш бажаними, оскільки вони діють як уповільнювачі тужавіння і знижують міцність. Підсилювальні матеріали описуються у Патенті США № 6,342,284, який перебуває у спільній власності. Особливу перевагу віддають триметафосфатним сполукам. Підсилювальні матеріали застосовують у будь-якій прийнятній кількості, в оптимальному варіанті - від приблизно 0,004% до приблизно 2% від сухої маси інгредієнтів. Піну додають до гідросуміші, коли вона виходить з мішалки для гідросуміші, для сприяння утворенню порожнин у затужавілій гіпсовій матриці, таким чином, поліпшуючи звукопоглинання і знижуючи масу. Будь-які традиційні піноутворювачі, які застосовують у гіпсових продуктах, є прийнятними з точки зору цієї заявки. В оптимальному варіанті піноутворювач вибирають таким чином, щоб він утворював стійких пор у звукопоглинальному, шарі. У ще кращому варіанті принаймні деякі з порожнин з'єднуються між собою, утворюючи структуру з відкритими порами. Оптимальний об'єм піни становить від приблизно 35% до приблизно 60%, у ще кращому варіанті - від приблизно 40% до приблизно 55% у ще кращому варіанті - від приблизно 45% до приблизно 50% (ОК). До прийнятних піноутворювачів належать сульфати алкілового етеру та етерифіковані лаурилсульфати натрію, такі, як STEOL® CS-230 (Stepan Chemical, Northfield, IL). Піноутворювач додають у кількості, достатній для забезпечення потрібних акустичних характеристик у звукопоглинальному шарі. В оптимальному варіанті піноутворювач є присутнім у кількості від приблизно 0,003% до приблизно 0,4% за масою сухих інгредієнтів, у ще кращому варіанті 11 - від приблизно 0,005 % до приблизно 0,03%. Необов'язково до водної гідросуміші випаленого гіпсу додають стабілізатор піни у прийнятній кількості. Випалений гіпс, знепилювальний агент та необов'язкові сухі компоненти комбінують з водою у мішалці для гідросуміші для утворення гідросуміші. В оптимальному варіанті всі сухі компоненти, такі, як випалений гіпс, знепилювальний агент, заповнювач, прискорювач тужавіння, зв'язувальну речовину та волокна, перемішують у змішувачі для порошків перед додаванням до води. Рідкі інгредієнти додають безпосередньо у воду до, під час або після додавання сухих компонентів. Після змішування для одержання гомогенної гідросуміші гідросуміш вивантажують з мішалки, додаючи піну. Перед додаванням до гідросуміші піноутворювач комбінують з водяною піною для утворення піни, яку потім додають до гідросуміші при вивантаженні з мішалки для гідросуміші. Відразу після додавання піни до гідросуміші її вивантажують на конвеєр, що рухається, або безпосередньо на поверхню конвеєра, або на необов'язковий захисний шар. Захисний шар тримає на собі звукопоглинальний шар під час виготовлення через передачу навантажень по довжині панелі, зокрема, коли панель перебуває у вологому стані. Він є аналогічним облицювальному матеріалові, який застосовують у виробництві гіпсокартонних плит. В оптимальних варіантах втілення захисний шар є паперовим, включаючи манільський папір або крафт-папір, неткане скловолокно, металеву фольгу або їх комбінації. Якщо як захисний шар вибирають папір, то застосовують багатошаровий папір, такий, як традиційний папір для гіпсокартону. Кількість шарів необов'язково може складати 18 шарів, залежно від вибраного паперу. У деяких варіантах втілення загущений шар необов'язково поміщають між захисним шаром та звукопоглинальним шаром. Цей шар підвищує міцність панелі у вологому та сухому стані, що знижує ймовірність її розламування під час обробки та різання або у процесі нормального зношування. Загущений шар в оптимальному варіанті є відносно тонким порівняно зі звукопоглинальним шаром і має товщину, наприклад, від приблизно 0,05 дюйма до приблизно 0,3 дюйма, у ще кращому варіанті - від 0,125 дюйма до приблизно 0,25 дюйма, і у ще кращому варіанті - від приблизно 0,175 дюйма до приблизно 0,225 дюйма. Цей шар в оптимальному варіанті має густину принаймні 3 приблизно 30 lbs/ft , у ще кращому варіанті - при3 наймні 35 lbs/ft , і у ще кращому варіанті - від при3 3 близно 40 lbs/ft до приблизно 45 lbs/ft . Загущений шар включає принаймні гіпс, але необов'язково може включати будь-яку або всі домішки, які включають до звукопоглинального шару. В оптимальному варіанті загущений шар наносять невеликим ковзним потоком гідросуміші, з якого утворюють звукопоглинальний шар, який загущують шляхом руйнування всієї піни або її частини. Один спосіб забезпечення загущеного шару полягає у застосуванні спеціальних мішалок (edge mixers), які забезпечують пульсацію потоку рідини для розбивання бульбашок піни. В альтер 95301 12 нативному варіанті загущений шар може утворюватися з ковзного потоку гідросуміші, який застосовують перед додаванням піни, або ж загущений шар необов'язково може бути утворений із зовсім окремого шару. Шар полотна є ще одним необов'язковим компонентом акустичної панелі. Його наносять суміжно зі звукопоглинальним шаром. Якщо застосовують необов'язковий загущений шар, то шар полотна в оптимальному варіанті поміщають між звукопоглинальним шаром та загущеним шаром. Якщо в акустичній панелі застосовують як загущений шар, так і захисний шар, панель в оптимальному варіанті будують таким чином, щоб вона мала звукопоглинальний шар, шар полотна, загущений шар та захисний шар, розташовані в такому порядку. Альтернативна структура, яка також може застосовуватися, передбачає шар полотна як облицювальний матеріал, за яким розташовуються звукопоглинальний шар, загущений шар та захисний шар, розташовані в такому порядку. Шар полотна вибирають таким чином, щоб він мав розширювальні властивості, подібні до властивостей захисного шару для запобігання деформуванню в умовах різної вологості. В оптимальному варіанті шар полотна є пористим, що сприяє з'єднанню шарів та висушуванню звукопоглинального шару. Якщо шар полотна застосовують як облицювальний матеріал, то шар полотна вибирають таким чином, щоб він був звукопрозорим. Будь-який матеріал, який забезпечує опору для звукопоглинального шару і має розширювальні властивості, порівнянні з властивостями захисного шару, може бути застосований як матеріал полотна. В оптимальному варіанті папір, такий, як той, що застосовується як захисний шар, неткані скловолоконні полотні, ткані скловолоконні мати, інші мати з синтетичного волокна, такого, як поліестер, та їх комбінації можуть застосовуватись як матеріали полотна. Облицювальний папір як ос® нова для гіпсу IMPERIAL , який застосовують зі ® штукатуркою IMPERIAL (від USG Corporation, Chicago, IL) є оптимальним матеріалом полотна. В оптимальному варіанті, якщо папір застосовують як шар полотна, зовнішні шари не обробляють гідроізоляційним агентом. У варіантах втілення панелі, які передбачають шар полотна, іншим необов'язковим компонентом є зв'язувальна речовина для полотна, яка поліпшує прилипання шару полотна до звукопоглинального шару або загущеного шару. Зв'язувальну речовину для полотна необов'язково наносять на одну або обидві поверхні полотна, або необов'язково додають до гідросуміші, яка утворює звукопоглинальний шар. Нанесення зв'язувальної речовини для полотна здійснюють шляхом розсіювання, нанесення валиком, напилення, розрівнювання рейкою або з застосуванням будь-якого іншого способу нанесення, відомого спеціалістам у галузі нанесення таких матеріалів. Оптимальною зв'язувальною речовиною для полотна є пептизований крохмаль. Хоча окремі акустичні панелі можуть виготовлятись у періодичному процесі, як відомо спеціалістам у даній галузі, більшу перевагу віддають без 13 перервному процесові, коли формується безперервна панель, яку нарізають на панелі потрібної довжини. Утворений захисний шар розрівнюють для приймання гіпсової гідросуміші. В оптимальному варіанті захисний шар, якщо присутній, має ширину, яка забезпечує утворення безперервну смугу панелі, яка вимагає лише двох відрізань для утворення панелі з потрібними кінцевими розмірами. Для виробництва гіпсокартонних панелей може застосовуватися будь-який відомий захисний матеріал, включаючи папір, скляний мат та полімерна плівка. В оптимальному варіанті облицювальним матеріалом є захисний багатошаровий папір. Захисний шар подається на лінію у безперервному режимі. Гідросуміш утворюють шляхом змішування сухих компонентів та вологих компонентів. Сухі компоненти гідросуміші, випалений гіпс та сухі домішки, змішують перед завантаженням у мішалку. Відміряну кількість води заливають безпосередньо у мішалку. До води додають рідкі домішки і мішалку вмикають на короткий час для їх змішування. Якщо у композиції застосовують один або кілька модифікаторів, то модифікатор в оптимальному варіанті додають у мішалку з диспергатором перед додаванням штукатурки. Сухі компоненти додають до рідини у мішалці і перемішують до зволоження сухих компонентів. Оскільки співвідношення води зі штукатуркою знижується, слід звертати увагу на навантаження, якого зазнає мішалка. Зниження вмісту води у гідросуміші підвищує в'язкість композиції під час змішування.Навіть при додаванні достатньої кількості води для створення текучої суміші найбільше навантаження відбувається під час первісного змішування, до того, як диспергатор набуває здатності до диспергування частинок гіпсу. Більш тривалий час перемішування не має негативного впливу на кінцевий продукт. Потім гідросуміш змішують для досягнення гомогенності гідросуміші. Зазвичай до гідросуміші домішують водну піну для регулювання густини одержаного в результаті матеріалу наповнення. Таку водну піну зазвичай утворюють шляхом змішування з високим зсувом відповідного піноутворювача, води та повітря перед введенням утвореної в результаті піни у гідросуміш. Піна може бути введена у гідросуміш у мішалці або, в оптимальному варіанті - при виході гідросуміші з мішалки у випускному трубопроводі. Див., наприклад, Патент США № 5,683,635, включений авторами шляхом посилання. На заводі з виготовлення гіпсокартону часто тверді речовини та рідини додають у мішалку безперервно при одночасному безперервному вивантаженні одержаної в результаті гідросуміші з мішалки, і середній час перебування у мішалці є меншим за 5 секунд. Гідросуміш безперервно виходить з мішалки через один або кілька випусків через випускний трубопровід безперервною смугою і укладається 95301 14 на конвеєр. Конвеєр переносить смугу до різака, де вона нарізається на панелі попередньо визначених розмірів. В оптимальному варіанті застосовують двоетапний процес висушування. Панелі спочатку поміщають у піч для випалу з високою температурою для швидкого нагрівання плити з метою видалення надлишкової води. Температура печі для випалу та час перебування плити можуть бути різними, залежно від товщини панелі. Наприклад, плиту 1/2 дюйма завтовшки (12,7 мм) в оптимальному варіанті висушують при температурах, які перевищують 300°F (149°C), протягом приблизно 20-50 хвилин. При випарюванні води з поверхні вона відводиться через капілярну дію зсередини панелі для заміщення поверхневої води. Відносно швидкий рух води сприяє міграції крохмалю та піритіонової солі у папір. Піч другого етапу має температуру, нижчу за 300°F (149°C), для обмеження випалу плити. Приклад Матеріал наповнення плити одержували у лабораторії з додаванням або без додавання знепилювального агента. Метоксиполіетиленгліколі з різною середньою молекулярною масою одержували й випробували на фізичні властивості, придатність до обробки різанням та утворення тонкого пилу, який тримається у повітрі. Знепилювальні агенти від Clariant Corporation позначають літерою "М", яка вказує на метилполіетиленгліколь, а також числом, яке представляє середню молекулярну масу. Таким чином, "М500" означає метилполіетиленгліколь, який має середню молекулярну масу 500 г/моль. Основна композиція включала 1,2% подрібненого, здутого полістиролу середньої якості, 0,5% гіпсового прискорювача тужавіння CSA, 0,02% поверхнево-активної речовини, 2% паперового волокна, диспергатор, а решту твердих речовин складала штукатурка (бета-випалений напівводний гіпс). Тип та кількість MPEG, який додавали до кожного зразка, показано у Таблиці І. Тверді матеріали попередньо змішували у мішалці з подвійним корпусом, потім комбінували з рідкими інгредієнтами у мішалках Hobart, застосовуючи "whip''-лопать. Модуль розриву ("MOR") випробували за допомогою контрольновимірювального приладу Instron Model 1130. Скоректований модуль розриву ("CMOR") регулює MOR з врахуванням розбіжностей густини у зразку. Придатність до обробки різанням кількісно визначали шляхом закріплення різака на випробувальному стенді для об'єктивного вимірювання кількості сили, необхідної для прорізання зразка плити. Пилоутворення визначали об'єктивно шляхом спостереження кількості пилу, що тримається у повітрі, порівняно з пилом, який омів на субстрат під час різання. Придатність до обробки різанням та пилоутворення вказуються за шкалою 0-10, де 0 означає найгірший показник, і 10 - найкращий. 15 95301 16 Таблиця І Плита Тип PEG 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 % PEG Товщина Густина MOR CMOR Немає М250 М250 М500 М500 М750 М750 М1100 М1100 Немає 0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 0 0,557 9,555 0,534 0,562 0,549 0,535 0,528 0,557 0,519 0,562 17,27 17,49 19,21 17,05 17,34 19,67 16,23 17,84 18,24 15,86 41,1 36,0 44,6 39,3 39,8 57,9 38,8 54,5 55,4 30,3 33,5 29,1 29,5 33,5 32,7 36,8 36,1 42,7 41,2 29,0 Спостерігалася чітка різниця у рівності відрізу та ступені пилоутворення між зразками, які містили MPEG, та контрольними зразками. У якісному відношенні зразки, утворені з М750 та М1100, забезпечували найрівніший відріз та найменшу кількість пилу, що тримається у повітрі. Комп’ютерна верстка Мацело В. Придатність до обробки різанням 4 9 NA NA 9 NA 9 9 NA NA Пил 3 2 NA NA 7 NA 7 9 NA NA Хоча було показано й описано конкретний варіант втілення акустичної панелі з низьким пилоутворенням, спеціалістам у даній галузі стане зрозумілою можливість змін та модифікацій без відхилення від сутності винаходу в його ширших аспектах та як вказано у представленій нижче формулі винаходу. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601