專利名稱：隔音隔熱的無紡合成片材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于隔音隔熱的無紡合成片材，其中合成片材或毛氈是由針刺形成的均勻合成纖維墊制成的，并且其中優(yōu)選但不是專有地，通過進一步的針刺步驟將一金屬化聚乙烯膜固定到上述纖維墊表面上。該合成片材優(yōu)選用在建筑業(yè)來使地板、墻壁和其它表面隔熱隔音，還用于使幾個建筑材料例如管道或家用電器隔熱并使它們自身隔音例如用作洗衣機外罩。
美國專利4,851,274還公開了一種具有隔熱隔音性能的可模壓的纖維復合材料，但是該材料是多層材料，制造費用高。還有，該材料能夠沿著分層的表面分裂。該專利還教導了通過針刺來合并復合材料的各層。針刺粘合早已成為公知的現(xiàn)有技術(shù)。然而，還需要提供一種類似的材料，它要在所有方向上均勻并且具有好的機械性能，由此在使用過程中抵制分解或分裂，并且它還能夠在不需要結(jié)合成多層結(jié)構(gòu)并且不是必需將合成纖維用化學品浸漬的前提下，具有絕緣隔音性能。
伴隨著城市地區(qū)人口密度更高的來臨，存在一種隔絕住房和辦公室來提供更好的吸音效果的需求。這類建筑物中的用戶越來越暴露于大量環(huán)境噪音源產(chǎn)生的聲音，所述噪音源例如電視、兒童集會、收音機、聲音系統(tǒng)、電動工具、電話、交通噪音、和硬地板表面上行走產(chǎn)生的噪音。為了改善這些建筑物和辦公室用戶的環(huán)境，已經(jīng)應用了新建筑物編碼。這些編碼對生活環(huán)境中產(chǎn)生的噪音強度起限制作用。同時，正在研究如何在維持高吸音性能的同時降低吸音材料的費用。
鑒于上面所述，需要以低的費用提供一種新型材料，它易于安裝并且可以有效地降低噪音。還需要提供一種既隔音又隔熱的材料。
本發(fā)明的另一個特征是提供一種用于隔音和/或隔熱的無紡合成片材，其中該片材具有一聚合物膜，該膜通過針刺固定到片材的一個表面上。
本發(fā)明的另一個特征是提供一種用于隔音和/或隔熱的無紡合成片材，其中該片材的片密度大約為100-1500g/m2，并且具有均勻的機械整體性，來抵制預定用途中經(jīng)受牽引力時分裂，結(jié)果，當該材料在安裝、制造或運輸過程中進行操作時就更不容易破壞。
本發(fā)明的另一個特征是提供一種用于隔音和/或隔熱的無紡合成片材，其中該材料在建筑業(yè)中具有大量用途，能夠緊固在產(chǎn)生噪音和/或熱失效的導管的周圍，由此降低噪音并賦予它們更高的熱效率。
根據(jù)上述特征，廣義上講，本發(fā)明提供一種用在隔音建筑中的無紡合成片材。該片材是厚度基本上均勻的合成纖維毛氈并定義了相對放置平的表面。該片材是從其相對放置平表面的至少一個表面上針刺，引起合成纖維糾纏，形成柔韌的隔音片材。該隔音片材的密度大約為100-1500g/m2，并且具有均勻的機械整體性，來抵制預定應用過程中施加牽引力時的分裂。
根據(jù)本發(fā)明更廣義的方面，提供一種用于隔熱建筑中的無紡合成片材。該片材是厚度基本上均勻的合成纖維毛氈并定義了相對放置平的表面。該片材是從其相對放置平表面的至少一個表面上針刺，引起合成纖維糾纏，形成柔韌的隔音片材。該隔音片材的密度大約為100-1500g/m2，并且具有均勻的機械整體性，來抵制預定應用過程中施加牽引力時的分裂。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)筑的無紡合成片材的透視圖；圖2是沿著圖1的切線II-II的截面圖，但是僅僅表示出其分裂部分；圖3a-3c是分割截面圖，表示隔音和/或隔熱合成片材的多種應用如用于建筑業(yè)；和圖4是以長條形式供應的本發(fā)明的隔音和/或隔熱片材。
優(yōu)選的是，通過進一步的針刺步驟，將聚合物膜14連接到相對的平表面12和13中的一個表面上，本文中是連接到上表面12上，這樣，如圖2所示，合成片材14的中間位置中的一些纖維13′從通過針刺形成在膜片材上的孔口15中突出出來，與表面片材相互連接。上面的片層11的厚度也優(yōu)選為0.5mil-5.0mil。圖2中表示的完整的隔熱隔音片層10的厚度大約為3-15mm。
無紡合成纖維片材11優(yōu)選是由聚丙烯和/或聚酯纖維構(gòu)成的，其重量可以從500g/m2變化至2000g/m2，但是優(yōu)選大約100-1500g/m2的范圍。使之抵制分裂的片材的均勻整體性隨著橫穿頂部片材的孔口15的纖維13′數(shù)量的增加而增加，更廣義地說是隨著針刺機械參數(shù)的增加而增加。本文中所述的用在建筑業(yè)中來隔音和/或隔熱的無紡合成片材是通過標準方法制備的，其中將聚丙烯或聚酯纖維以纖維墊的形式引入到形成片材的機器中，在此纖維沉淀形成預定厚度和密度的纖維片材，其中所述聚丙烯或聚酯纖維具有基本上相同的長度或者不同長度，并且優(yōu)選但不是排他地具有4英寸的長度和5-6旦尼爾的優(yōu)選大小。在機器的出口處，將纖維墊進行針刺加工，這可以通過大量輥針來進行。然后將一膜平鋪在墊子和其上面的平表面上，墊子和聚乙烯膜將再進行一次針刺加工。在后一次針刺加工中，片材變得更加堅硬，這是由于纖維層11的頂部的纖維從在聚乙烯片材上形成的孔口中突出出來，使該片材與上表面層相互連接。
如上所述，根據(jù)無紡合成片材的用途，沒有必要在墊子的上表面上連接一聚乙烯片材。舉例說明，如圖3B所示，如果無紡合成片材墊10′被用作層壓板地板16上的降低噪音的次表面，并被夾在兩個層壓板16和16′之間，固定在其上面的瓷磚17將對其下面的居住面積18起隔音作用。不論是什么形狀、其表面上有或沒有聚合物膜的合成片材，都可以粘結(jié)到水泥板上如圖3A中19所示，或者粘結(jié)到水泥墻表面20上，如圖3C所示，來提供吸音作用。也可以如圖3C所示，粘貼到水泥磚墻20′的相對放置表面上，當要將兩個居住房屋彼此分隔時，這將是理想的。
如圖4所示，在此表示的無紡合成片材墊10″是長條形，它可以自己卷成卷并以這種卷的形式運輸。這種長條的用途表示在圖3B中，其中將該長條安裝在建筑地板托梁22的上表面21上，或者隔墻或承重墻24的下表面23，通過經(jīng)常通過木框結(jié)構(gòu)中的這些連接材料來傳導的振動來吸收振動和降低聲音傳輸。當產(chǎn)品是圖4中表示的長條形時，可以將具有粘合劑基質(zhì)26和剝離層27的雙面膠帶25固定到合成纖維層11的下表面13上。還有，聚合物層14也可以固定到上表面12上，但是這對于上述應用來說最有可能的是沒有必要。
還要指出的是，不同的添加劑或復合材料可以結(jié)合在合成纖維中，或者相對放置表面上，來優(yōu)化材料的機械和/或熱和/或靜電或防火性能。聚合物膜也可以用針刺或其它方法粘結(jié)到表面上的薄鋁片來代替。
當如圖3所示的用途中應用時，在普通居住或商業(yè)建筑物中的合成片材的厚度為1-15mm，優(yōu)選4-6mm。
當片材用作隔音片材進行安裝時，將片材裁剪成要被絕緣的地板表面的合適大小。片材的裁剪可以用一般用于裁剪地毯的剪刀進行，或者用現(xiàn)有技術(shù)公知的Exacto刀進行。該絕緣片材可以簡單地鋪在表面上，還可以粘貼在表面上，或者簡單地布置在物體例如地板托梁22上。
下面是使用無紡合成片材作為隔音隔熱用途的方法實施例。
實施例II該應用中，將長條形的合成片材布置在地板托梁的上表面上，并將地板片材的下表面用緊固件固定到地板托梁上，這在現(xiàn)有技術(shù)是公知的。因此，片材長條在地板片材和支撐托梁之間提供了消除振動和消音作用。
實施例III無紡合成片材具有金屬化的聚乙烯膜，將它直接粘結(jié)在混凝土墻表面上來提供隔音隔熱作用。
實施例IV
將無紡合成片材直接粘貼到混凝土磚制成的隔墻上來隔絕兩個房屋的噪音。然后將釘條固定在合成片材上來得到一完整的墻板表面，優(yōu)選一石膏板，將它應用于混凝土磚墻的兩個側(cè)面來提供一通過空氣和混凝土磚隔開的雙層絕緣層。因此，得到了極好的隔音效果。
無紡合成片材是根據(jù)本發(fā)明方法構(gòu)筑的，并且由具有基本上均勻厚度的合成纖維片制成，并且在其相對放置表面的一個表面上連接有一聚乙烯膜。聚乙烯片的厚度為50m，黃色。該無紡織物是用100％聚丙烯纖維構(gòu)成。合成片材的厚度為6mm，重量為1000g/m2。該片材是根據(jù)下述測試參數(shù)用Architectural Acoustic Lab 3D方法測試的-ASTM E-336-90建筑物中空氣隔音的測定-ASTM E-413-87STC指數(shù)的測定-ASTM E-1007-90建筑物中突發(fā)聲音引起的噪音的消除的測定-ASTM E-989-89IIC指數(shù)的測定-ISO 33821975禮堂回音的測定所用儀器的參數(shù)為CEI 225(1996)使用八音度和半八音度頻率和其它八音度的濾聲器，用它來分析聲音和振動。
使用中所用測試儀器的特征列在下面表格中。
上述儀器必需按照ISO(國際標準和推薦)規(guī)格和ASTM(美國測試和材料學會)規(guī)格進行分析。
聲測試是在滿足上面提到的標準的規(guī)格的控制環(huán)境中進行的。聲性能的結(jié)果是在下面物體表面上測試的1)木結(jié)構(gòu)，2)絕緣木結(jié)構(gòu)，3)由本發(fā)明的無紡合成片材Tech-1600組成的安裝膜，4)8英寸水泥板上。
發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)STC大約為58，F(xiàn)IIC大約為63。這些聲結(jié)果表明，本發(fā)明的膜比現(xiàn)在市場上的幾種已知產(chǎn)品例如Enkasonic和Acousti-mat要好。此外，本發(fā)明的膜在價格上比現(xiàn)有的競爭性產(chǎn)品要低。本發(fā)明的膜還非常易于安裝，能夠以卷的形式提供，并且能夠利用普通地毯剪刀或Exacto刀容易地裁剪出復雜曲線。該膜還具有低的重量密度，并且非常耐用。
要指出的是，本發(fā)明構(gòu)成的膜達到了現(xiàn)有市場要求的應用中的所有技術(shù)特征，特別是覆蓋希望在其上達到吸音作用的居住和商業(yè)建筑物表面和其它建筑材料的所有技術(shù)特征。該膜還具有長的使用壽命，非常耐用。該膜還能夠由非專業(yè)人員安裝，并且這種安裝所需要的時間非常短。
本發(fā)明范圍覆蓋本文中所描述的優(yōu)選實施方式的任何顯而易見的改變，假設這種改變落在后面權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。還要指出的是，該膜還具有本文中沒有描述的多種其它用途，但是這種應用對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，本文中所描述的應用不能解釋為對本發(fā)明的限定。
權(quán)利要求
1.一種用于建筑物中用于隔音的無紡合成片材，所述片材是厚度基本上均勻的合成纖維毛氈并定義了相對放置的平表面，所述片材是從所述相對放置的平表面的至少一個表面上針刺，引起所述合成纖維糾纏，形成柔韌的隔音片材；所述隔音片材的重量密度大約為100-1500g/m2，并且具有均勻的機械整體性，來抵制由預定使用過程中應用向其施加的牽引力造成的分裂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的隔音合成片材，其中將聚合物膜固定到所述相對放置的平表面的其中一個表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的隔音合成片材，其中所述聚合物膜通過進一步的一個或多個針刺步驟固定到所述相對放置的平表面的其中一個表面上，這樣所述纖維和膜通過與所述聚乙烯膜相鄰的所述合成片材的中間部分的纖維，并通過使纖維從所述膜上通過所述針刺形成的孔口中突出出來，而相互連接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的隔音合成片材，其中所述聚乙烯膜是金屬化的聚乙烯膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的隔音合成片材，其中所述聚乙烯膜的厚度大約為0.5mil-5.0mil。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的隔音合成片材，其中所述合成片材是隔熱隔音片材。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的隔音合成片材，其中所述的隔音隔熱片材的厚度大約為1-15mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的隔音合成片材，其中所述無紡合成片材是厚度大約為1-15mm的片材的長條。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或8的隔音合成片材，其中所述長條在其所述的相對放置的平表面的背面上有粘合劑，用于將所述長條固定到要隔音和/或隔熱的表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求3的隔音合成片材，其中所述的合成片材的厚度為1-15mm，所述的聚合物膜的厚度大約為0.5mil-5.0mil。
11.一種用在建筑物中用于隔熱的無紡合成片材，其中所述片材是厚度基本上均勻的合成纖維毛氈并定義了相對放置的平表面，所述片材是從所述相對放置的平表面的至少一個表面上針刺，引起所述合成纖維糾纏，形成柔韌的隔熱片材；所述隔熱片材的密度大約為100-1500g/m2，并且具有均勻的機械整體性，來抵制預定使用過程中應用向其施加的牽引力引起的分裂。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的隔熱片材，其中將聚合物膜固定到所述相對放置的平表面的一個表面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的隔熱片材，其中所述聚合物膜通過進一步的一個或多個針刺步驟固定到所述相對放置的平表面的一個表面上，這樣所述纖維和膜通過與所述聚乙烯膜相鄰的所述合成片材的中間部分的纖維，并使纖維從所述膜上通過所述針刺形成的孔口中突出出來而相互連接在一起。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的隔熱片材，其中所述聚乙烯膜是金屬化的聚乙烯膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的隔熱片材，其中所述聚乙烯膜的厚度大約為0.5mil-5.0mil。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的隔熱片材，其中所述合成片材是隔熱隔音片材。
17.根據(jù)權(quán)利要求17的隔熱片材，其中所述的隔音隔熱片材的厚度大約為1-15mm。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的隔熱片材，其中所述無紡合成片材是厚度大約為1-15mm的片材的長條。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的隔熱片材，其中所述長條在其所述的相對放置的平表面的背面上有粘合劑，用于將所述長條固定到要隔音和/或隔熱的表面上。
20.根據(jù)權(quán)利要求13的隔熱片材，其中所述的合成片材的厚度為1-15mm，所述的聚合物膜的厚度大約為0.5mil-5.0mil。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的隔熱片材，其中所述長條在其所述的相對放置的平表面的背面上有粘合劑，用于將所述長條固定到要隔音和/或隔熱的表面上。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種用于隔音和/或隔熱的無紡合成片材。該片材是厚度基本上均勻的毛氈或墊子并定義了相對放置的平表面。該片材是從相對放置的平表面的至少一個表面上針刺，引起合成纖維糾纏形成柔韌的隔音和/或隔熱片材。該絕緣片材的密度大約為100－1500g/m
文檔編號G10K11/00GK1446278SQ01813843
公開日2003年10月1日 申請日期2001年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月2日
發(fā)明者理查德·特奧里特, 阿拉因, 波里爾, 羅伯特·杜沙姆 申請人:索萊儂紡織技術(shù)公司