專(zhuān)利名稱(chēng)：具有毯層的室內(nèi)建筑用材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有毯層的墻面材料，具體地說(shuō)，所涉及的室內(nèi)墻面材料全面形成有用尼龍、丙烯腈纖維(アクリル)、聚丙烯(PP)、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維制造的毯層。
背景技術(shù)：
墻面、頂棚和地面材料必須具有堅(jiān)固性和功能性。堅(jiān)固性是指，將某種材料與其他材料共同形成一定結(jié)構(gòu)的同時(shí)，在一定的期間內(nèi)還能維持必要的形態(tài)。而且，對(duì)于材料所使用的空間，為了提高內(nèi)部環(huán)境的有用性而要求功能性。一般來(lái)說(shuō)，用于滿足堅(jiān)固性的材料有限，而且由于其不露在外面，所以不要求多樣性，因而對(duì)其進(jìn)行選擇的必要性不高。然而，對(duì)于用于滿足功能性的材料，根據(jù)所需的功能，材料可能需要改變，而且由于材料不同而效果的差異較大，所以需要高的選擇性。
一般對(duì)于墻面、頂棚和地面材料所要求的功能是吸音、隔熱、阻燃或防火性。此外，根據(jù)使用空間的用途，有時(shí)還要求抗菌性、除臭性或裝飾性。
吸音是指，入射到材料的聲音的一部分沒(méi)有透過(guò)或反射而是在材料內(nèi)被吸收。在材料的一側(cè)產(chǎn)生聲音時(shí)，沒(méi)有發(fā)生反射的聲音相當(dāng)于被材料吸收或是透過(guò)材料的聲音。由于這種沒(méi)有發(fā)生反射的聲音看起來(lái)像是被全部吸收了，所以就有一個(gè)表面上的吸收率的概念，將表面上像是被吸收的音能與入射的音能的比值稱(chēng)為吸音比率。聲音的頻率、入射角、材料的厚度、設(shè)置方式和材料的背面狀況不同，表現(xiàn)出的吸音比率不同。與吸音性質(zhì)類(lèi)似的有隔音。隔音指聲音的振動(dòng)不向外部傳導(dǎo)，一般用分貝單位(dB)以dB＝20logm+20logf-23(m為單位面積的克質(zhì)量，f為聲音頻率)所表示的透過(guò)系數(shù)進(jìn)行測(cè)定。
用作室內(nèi)建筑用的墻面、頂棚和地面材料必須優(yōu)先具有吸音和隔音的功能。與隔音和噪音相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)有專(zhuān)利文獻(xiàn)1“噪音防止材料”。所述現(xiàn)有技術(shù)中提供一種噪音防止材料，該噪音防止材料包括凹陷形成有至少一個(gè)隔音孔的隔音板體、結(jié)合于所述隔音板體的上部用于遮擋隔音孔的蓋板、以及放入隔音板體的隔音孔并具有防止噪音效果的隔音板。所述發(fā)明中，使用EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、泡沫聚苯乙烯、橡膠板或聚氨酯作為隔音材料，并且使用非織布、巖棉、軟木或黃土等物質(zhì)作為吸音材料。
與隔音相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)還有專(zhuān)利文獻(xiàn)2“隔音用材料”。所述現(xiàn)有技術(shù)中提供一種隔音材料，所述隔音材料包括以PVC或PE材質(zhì)的高密度板制成的噪音反射層；聚丙烯、聚酯或尼龍材質(zhì)的噪音折射層；以及聚氨酯材質(zhì)的吸音層。
所述現(xiàn)有技術(shù)和其他周知的現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是，吸音材料存在于隔音材料的內(nèi)部，或是隔音與吸音使用了不同的材料。當(dāng)吸音材料作為隔音材料的內(nèi)部層存在時(shí)，吸音材料對(duì)因隔音而反射的聲音不能具有吸音功能。而且，當(dāng)吸音材料與隔音材料以不同方式形成時(shí)，由于相互的功能不同，會(huì)有一種材料無(wú)法具有必需的功能。
為了解決這樣的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種墻面材料，其既能減少聲音反射率又能夠吸音。同時(shí)，所述墻面材料根據(jù)空間的需要被進(jìn)行處理，使其能夠具有各種功能。
大韓民國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第10-2005-0007353號(hào)[專(zhuān)利文獻(xiàn)2]大韓民國(guó)實(shí)用新型登錄申請(qǐng)第20-2005-0020230號(hào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供減少聲音反射率的同時(shí)具有吸音功能的室內(nèi)建筑用頂棚、墻面和地面用吸音材料。
本發(fā)明涉及的吸音材料可以根據(jù)需要包含具有吸音功能和阻燃、抗菌或防水等功能的功能層。
根據(jù)本發(fā)明的恰當(dāng)實(shí)施方式，室內(nèi)建筑用吸音材料包含毯層、吸收層和粘結(jié)層，所述毯層的材料是尼龍6、尼龍66、PP、PTT、丙烯腈纖維或PET，所述吸收層粘結(jié)在毯層上，所述粘結(jié)層粘結(jié)毯層與吸收層。
根據(jù)本發(fā)明的其他恰當(dāng)實(shí)施方式，吸收層可以選擇由三聚氰胺泡沫、聚氨酯泡沫、毛氈、非織布和巖棉組成的組中選出的任意一種物質(zhì)。在本說(shuō)明書(shū)中，吸收層是指具有除了聲音還能吸收由振動(dòng)或沖擊等產(chǎn)生的任意的波的功能的層。
根據(jù)本發(fā)明的其他恰當(dāng)實(shí)施方式，粘結(jié)層可以由從丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、聚烯烴樹(shù)脂和低熔點(diǎn)聚酯(PET)樹(shù)脂這樣的熱塑性樹(shù)脂中選擇的任意一種物質(zhì)形成。
根據(jù)本發(fā)明的其他恰當(dāng)實(shí)施方式，所述材料中每平方米的毯層的有效表面積可以為20m2～150m2。
根據(jù)本發(fā)明的其他恰當(dāng)實(shí)施方式，毯層、粘結(jié)層和吸收層的厚度可以分別為2mm～20mm、0.1mm～6mm和10mm～50mm。
根據(jù)本發(fā)明的其他恰當(dāng)實(shí)施方式，對(duì)于所使用的材料，毯層的密度為50kg/m3～300kg/m3，吸收層的密度為10kg/m3～300kg/m3。
根據(jù)本發(fā)明的其他恰當(dāng)實(shí)施方式，可以提供含有所述材料的墻面材料。
根據(jù)本發(fā)明的其他恰當(dāng)實(shí)施方式，所述室內(nèi)建筑用吸音材料的吸音率為0.75～0.95左右。
由于本發(fā)明涉及的吸音材料在吸收噪音、振動(dòng)或沖擊的功能方面出色，能夠用作多種形態(tài)的室內(nèi)建筑的墻面、地面和頂棚材料。


圖1為表示本發(fā)明所涉及建筑用材料的截面圖。
符號(hào)說(shuō)明1吸音材料11毯層12粘結(jié)層
13吸收層具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行說(shuō)明。
圖1為表示本發(fā)明所涉及吸音材料1的截面圖。
參照?qǐng)D1可知，本發(fā)明涉及的吸音材料1包含毯層11、粘結(jié)層12和吸收層13。毯層11可以由尼龍6、尼龍66、丙烯腈纖維、聚丙烯(PP)、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(PTT)或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)的膨化變形長(zhǎng)絲(BCF)纖維構(gòu)成。尼龍BCF具有的特點(diǎn)是，強(qiáng)度、耐磨損性和彈性出色，而且耐藥品性、對(duì)微生物的抵抗性和電氣絕緣性出色。PP BCF纖維與其他纖維不同，其特點(diǎn)是水分率為0且吸收率極低。該P(yáng)P BCF纖維由于吸收率低而不產(chǎn)生靜電，具有耐污染性和耐抗菌性出色的特點(diǎn)。PET BCF纖維具有形態(tài)安全性、防火性良好的特點(diǎn)。本發(fā)明涉及的吸音材料1的毯層11可以用通常周知的毯狀物形成，但為了具有上述各種優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)選使用尼龍、丙烯腈纖維、PP、PTT或PET纖維形成。
對(duì)于本發(fā)明的毯層的絨頭形態(tài)沒(méi)有特殊限制，割絨、圈絨等任意形態(tài)都可以。另外，用于本發(fā)明的毯層的毯狀物，可以在布底材料下面以涂層狀態(tài)使用防止脫絨的膠乳，也可以根據(jù)需要以完成背襯處理的形態(tài)來(lái)使用。
與周知的墻面材料的表面層相比，由于本發(fā)明涉及的毯層11的表面積大得多，具有吸收聲音效果出色的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)光線或聲音垂直射入材料面時(shí)，有效表面積可以成為不反射、不散射而直接到達(dá)部分的面積。
比表面積表示相對(duì)于單位重量的面積，有效表面積與表觀表面積有關(guān)，與比表面積相比，吸音制品的吸音性能與有效表面積的關(guān)聯(lián)性更大。當(dāng)表面不平坦、具有彎曲的時(shí)候，該有效表面積能夠具有更大的值。材料表面粗糙時(shí)，實(shí)質(zhì)上不容易測(cè)量有效表面積。因此，有效表面積與材料的截面積有關(guān)，有必要按照一定的方法來(lái)決定。吸收層的單位面積是指與吸收層平行的二維幾何學(xué)假象場(chǎng)的單位面積。本發(fā)明中，將吸收層的單位面積1m2內(nèi)存在的纖維的表面積值定義為有效表面積(m2)。用于本發(fā)明的毯層材料的有效表面積以20m2～150m2為宜。若有效表面積小于20m2，則因吸音效果小而不適宜；若大于150m2，則由于單位面積上存在過(guò)多的纖維，或是不得不將絨頭的長(zhǎng)度織得很長(zhǎng)，因此材料的重量變大，無(wú)法確保其輕量性，所以不是優(yōu)選的。
聲音的吸收和光的吸收與表面的彎曲有關(guān)聯(lián)性。本發(fā)明涉及的吸音材料1的毯層11，表面形成了一定的彎曲面。彎曲面分為峰部和谷部，該峰部和谷部連續(xù)排列。彎曲面上的峰部和谷部之間的高度差越大，對(duì)聲音的吸收效果越好。然而，彎曲面上的峰部和谷部之間的高度差越大，關(guān)于產(chǎn)生細(xì)微的塵土或異物、抗菌的問(wèn)題、以及后處理的困難性也變大。于是，將具有毯層的吸音材料安裝在墻壁或頂棚上時(shí)，綜合考慮空間的占有、與施工的難易程度相關(guān)的制品重量和吸音性能，有必要對(duì)毯層11的厚度進(jìn)行限制，或是對(duì)密度進(jìn)行限制。毯層的厚度以2mm～20mm為宜，優(yōu)選5mm～10mm；毯層材料的密度以50kg/m3～300kg/m3為宜。若毯層的厚度或密度小于設(shè)定的范圍，則吸音功能不充分；若超過(guò)設(shè)定范圍，則所占空間大且不易確保輕量性，施工變得困難，因此不是優(yōu)選的。
毯層11通過(guò)粘結(jié)層12與吸收層13相結(jié)合。吸收層13可以由周知的任意的吸音和吸收沖擊的物質(zhì)構(gòu)成，優(yōu)選以巖棉、聚氨酯泡沫、三聚氰胺泡沫、或毛氈、非織布形成。而且，吸收層13具有吸收聲音、吸收沖擊和振動(dòng)的功能。實(shí)際上，聲音的一部分被毯層11吸收，其余部分能夠被吸收層13除去。吸收沖擊和振動(dòng)也是如此，一部分被毯層11吸收，其余部分能夠被吸收層13除去。由于吸收層13形成了吸音材料1的內(nèi)部層，不會(huì)發(fā)生外觀或是產(chǎn)生細(xì)微物質(zhì)等問(wèn)題。然而，形成吸收層13時(shí)，必須考慮到聲音和沖擊的完全吸收或是完全阻斷其向外部的傳遞而形成。因此，吸收層13需要具有適當(dāng)?shù)暮穸群蛷?qiáng)度。與毯層11相比，吸收層13可以變得足夠厚，而且強(qiáng)度必須足夠小。為了充分地吸收聲音、沖擊和振動(dòng)，厚度為10mm～50mm，優(yōu)選20mm～30mm，吸收層的密度以50kg/m3～300kg/m3為宜。若吸收層的厚度或密度小于設(shè)定的范圍，則吸音功能不充分；若其大于設(shè)定的范圍，則占據(jù)較大空間難以確保輕量性，施工變得困難，所以不是優(yōu)選的。
粘結(jié)層12使毯層11和吸收層13結(jié)合在一起，其可以通過(guò)多種形態(tài)的周知的熱塑性樹(shù)脂來(lái)形成，例如，可以將從丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚烯烴樹(shù)脂、低熔點(diǎn)聚酯(PET)樹(shù)脂中選擇的物質(zhì)以粉末、顆粒、或是熱熔膜形態(tài)應(yīng)用。在粘貼毯層和吸收層的面上分散熱塑性樹(shù)脂粉末、或是按照一定間隔配置顆粒、再或是以熱熔膜形態(tài)配置等后加熱熔融，使毯層和吸收層貼緊，再加壓粘貼。此時(shí)，使用的聚烯烴樹(shù)脂優(yōu)選聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯樹(shù)脂(EVA樹(shù)脂)等，對(duì)于熱熔膜，為了使最終成品具有良好的吸音性能，優(yōu)選使用在一定間隔處穿了孔的熱熔膜。由于粘結(jié)層12用于結(jié)合毯層11和吸收層13，對(duì)其形態(tài)和材料沒(méi)有特殊限制。不過(guò)，厚度越薄越好，優(yōu)選形成0.1mm～6mm的厚度。實(shí)際上毯層11和吸收層13的直接接觸有利于對(duì)聲音、振動(dòng)和沖擊的吸收。
具有毯層11、粘結(jié)層12和吸收層13的吸音材料1可以被安裝在本領(lǐng)域中使用的周知的室內(nèi)建筑用材料上，用作墻面、頂棚或地面材料。
本發(fā)明涉及的吸音材料1中，用來(lái)抗菌、除臭或去除有害物質(zhì)的各種功能層可以形成于毯層11的下部或上部。這些功能層可以涂布在毯層上。作為代替方案，可以在毯層11的毯狀物制造工序中添加具有該功能的物質(zhì)，或是以向粘結(jié)層12的形成材料中混合的方法來(lái)形成功能層。
<物性評(píng)價(jià)方法>
1)有效表面積評(píng)價(jià)將毯層切割成橫豎分別為10cm、面積為0.01m2的小塊，然后與布底材料盡可能接近地削下存在于布底材料上方的纖維，測(cè)量重量(g)。
取部分削下的纖維，以按照標(biāo)準(zhǔn)ASTM D 3663-92的質(zhì)素吸附法[該方法基于BET(Brunauer-Emmett-Teller)法]測(cè)定比表面積(m2/g)，該值乘以削下的0.01m2面積的纖維重量(g)，再乘以100，計(jì)算存在于1m2內(nèi)的纖維的表面積值的有效表面積(m2)。
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)毛氈由于表面為沒(méi)有彎曲的二維平面，其每平方米有效表面積的值為1。
2)吸音率的評(píng)價(jià)將射入吸音材料表面的音能設(shè)為Ei，在該表面上反射的音能設(shè)為Er時(shí)，吸音率(α)的定義如下。
α＝1-(Er/Ei)以按照KS F 2805標(biāo)準(zhǔn)在達(dá)到了接近隨機(jī)射入條件的殘響室中測(cè)定的殘響室法吸音率對(duì)吸音率進(jìn)行了評(píng)價(jià)，吸音率的值以中心頻率為250、500、1000和2000Hz時(shí)的吸音率值的算術(shù)平均值來(lái)表示。
用1100旦尼爾/68絲的尼龍BCF織制割絨形態(tài)的毯狀物，用酸性染料對(duì)其染色。然后，用膠乳進(jìn)行背襯處理之后使用PVC樹(shù)脂粘結(jié)在PP材料的二次布底材料上，背襯處理后用作毯層。背襯處理完的毯層厚度為9mm，密度為180kg/m3。
使用厚度為25mm，密度為12kg/m3的三聚氰胺泡沫用作吸收層。
毯層和吸收層的粘結(jié)過(guò)程如下，在毯層的背面按400g/m2(厚度約為0.4mm)的比例分散聚乙烯粉末并用150℃的熱風(fēng)加熱，使聚乙烯粉末熔融后，重疊吸收層材料的同時(shí)軋過(guò)冷卻加壓輥進(jìn)行粘貼。
用2700旦尼爾/120絲的原色PP BCF織制圈絨形態(tài)的毯狀物，用膠乳對(duì)其進(jìn)行背襯處理之后，使用PVC樹(shù)脂粘結(jié)在PP材料的二次布底材料上，背襯處理后用作毯層。背襯處理完的毯層厚度為7mm，密度為140kg/m3。
使用厚度為25mm，密度為12kg/m3的三聚氰胺泡沫用作吸收層。
毯層和吸收層的粘結(jié)過(guò)程如下，在毯層的背面按100g/m2(厚度約為0.1mm)的比例分散EVA粉末并用120℃的熱風(fēng)加熱，使EVA粉末熔融后，重疊吸收層材料的同時(shí)軋過(guò)冷卻加壓輥進(jìn)行粘貼。
除了使用厚度為50mm、密度為24kg/m3的PET材料針刺式非織布以外，用與實(shí)施例1相同的方法制造吸收層的材料。
除了使用厚度為10mm、密度為190kg/m3的PET壓縮毛氈代替毯層以外，用與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行制造。


由表1可知，在本發(fā)明的實(shí)施例1～3中能夠得到吸音率出色的具有毯層的室內(nèi)建筑用吸音材料。
與此相比，比較例1在表面使用PET壓縮毛氈代替毯層，不僅會(huì)多少降低吸音性能，而且無(wú)法賦予其表面上形成毯層時(shí)的顏色與圖案效果，用作墻體或頂棚用裝飾材料不太理想。
上文中使用本發(fā)明所示的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。所述實(shí)施例為舉例說(shuō)明，只要是在本領(lǐng)域中具有一般知識(shí)的人，在不違反本發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)都可以對(duì)所述實(shí)施例進(jìn)行多種變形或修正發(fā)明。本發(fā)明的范圍不受此種變形和修正發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.室內(nèi)建筑用吸音材料，其特征是，該材料包含毯層、吸收層、粘結(jié)層，所述毯層的材料是尼龍、丙烯腈纖維、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，所述吸收層粘結(jié)在所述毯層上，所述粘結(jié)層粘結(jié)所述毯層與所述吸收層；在所述材料中，每平方米的毯層的有效表面積為20m2～150m2，毯層、粘結(jié)層和吸收層的厚度分別為2mm～20mm、0.1mm～6mm、10mm～50mm，毯層的密度為50kg/m3～300kg/m3，吸收層的密度為10kg/m3～300kg/m3。
2.如權(quán)利要求1所述的材料，其特征是，所述吸收層由選自由三聚氰胺泡沫、聚氨酯泡沫、毛氈、非織布和巖棉組成的組中的任意一種物質(zhì)形成。
3.如權(quán)利要求1所述的材料，其特征是，所述粘結(jié)層由選自由丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯樹(shù)脂、聚丙烯樹(shù)脂、低熔點(diǎn)聚酯和聚氯乙烯樹(shù)脂組成的組中的任意一種物質(zhì)形成。
4.如權(quán)利要求1所述的材料，其特征是，所述室內(nèi)建筑用吸音材料的吸音率為0.75～0.95。
5.墻面材料，該材料含有權(quán)利要求1～4的任意一項(xiàng)所述的材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有毯層的室內(nèi)建筑用材料，具體地說(shuō)，提供一種室內(nèi)墻面材料，其全面形成有用尼龍、PP、PTT、丙烯腈纖維或PET制造的毯層。所述室內(nèi)墻面材料包含尼龍、PP、PTT、丙烯腈纖維和PET材質(zhì)的毯層、粘結(jié)在毯層上的吸收層、以及粘結(jié)毯層與吸收層的粘結(jié)層。
文檔編號(hào)E04B1/62GK101025040SQ20061012601
公開(kāi)日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2006年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月23日
發(fā)明者丁一元, 金均鎬, 李種福 申請(qǐng)人:株式會(huì)社曉星