[发明专利]低尘吸声板

说明书

技术领域

本发明涉及一种在石膏板线上生产，切割时降低粉尘的天花板砖。

发明背景

众所周知，吸声板或天花板为顶棚区域提供精巧的外观，必要时还提供吸声表面。理想地，该面板将声吸收和长久耐用进行结合。天花板生产中通常使用矿棉，因为它为吸收声音提供了多孔的纤维结构，其它常用材料包括玻璃纤维、膨胀珍珠岩、粘土、石膏、灰泥、碳酸钙和纸纤维。

许多天花板都以与纸张或纤维板的制造工序类似的方式制成。在该水-缩绒(water-felting)过程中，纤维、聚集物、粘合剂以及其它添加剂的水分散体分布到多孔表面或线上，这些装备均经重力和真空吸力脱水。将该湿磨木浆在对流加热箱干燥，然后切割成所需长度。如果需要，可涂绘表面以生产成品面板。该面板的例子为USG Interiors(伊利诺伊州，芝加哥)制造的AURATONE天花板砖。

制造天花板的另一种工艺是通过铸造，如美国专利No.1,769,519所述。将矿棉纤维、填料、着色剂、粘合剂如烧熟的淀粉和水组成的组合物置于纸或纸衬箔覆盖的托盘中。然后，将该组合物用成型板刮平至所需厚度。装饰面，例如浮雕图案可通过使用刮平条或压花辊将图案加在铸造材料表面。USG Interiors(伊利诺伊州，芝加哥)生产的ACOUSTONE天花板砖就是该铸造面板的一个例子。

制造天花板的这两种方法都相对昂贵，因为它们使用大量的水和能量。吸湿粘合剂如纸或淀粉使面板容易凹陷。当面板支持隔离或其它负载时或经受高湿度和温度时，面板凹陷会加重。

石膏板不易凹陷，能以高速进程高效率地生产。然而，石膏质重且缺乏声吸收性。目前通过在板上打孔或在穿孔板的背面安置吸声衬背，才适合用作吸声天花板。虽然这些孔使重量减轻且吸收声音，但从美学角度看并不被消费者接受。

美国专利出版物No.2004/0231916描述了另一种具有吸声层的石膏板。该板的一种具体实施方式是在强度支撑层上形成具有泡沫石膏的吸声层。该板质量轻，抗凹陷且美观。

这种分层的石膏板有个缺点。安装过程中，板被切割，以便符合在适当位置安装它们的天花板和/或某个结构中开口的形状，如天花板格栅。切割该石膏组合物产生细小扬尘，由于该粉尘粒径小，需要很长时间才能沉降。粉尘的细小使其在最终沉降前传播很远的距离。切割行为能产生令人讨厌的粉尘，降低能见度，还会进入眼睛、耳朵和鼻子。沉降后，还要进行大量清理，因为该细小粉尘能穿过门和其它障碍，沉降在离切割处较远的距离。

打磨、切割和研磨过程中粉尘减少已经成为石膏产品的重要特征。授予3M公司的美国专利No.6,863,723提出：通过在含石膏产品中添加某种降尘剂来减少粉尘。授予美国石膏公司的美国专利No.6,673,144特别指出一种含聚乙二醇的联合复合物，该聚乙二醇室温下为固体。在美国专利No.6,355,099中用机器制造时，以该聚乙二醇作为内部粘合剂的可喷涂石膏产生较少粉尘。但这些参考文献中都没有揭示加入聚乙二醇可形成吸声板。

发明内容

本发明解决了现有技术的需要，特别提供一种包括吸声层和凝聚添加剂以便切割时减少粉尘的吸声板。

更具体地，该吸声层具有二水合硫酸钙的联锁基质、降尘剂，以及选自纤维、轻骨料及其混合物中至少一种。该吸声层在联锁基质中具有空洞，这些空洞构建来吸收声音。选用聚乙二醇，以便在板切割时摩擦产生的温度下凝聚粉尘细粒。

制造吸声板的方法包括制造含有半水合硫酸钙，聚乙二醇，水，以及选自轻骨料、纤维及其组合物中至少一种的浆体。浆体中加入泡沫，优选在混合物排出时添加。从浆体中形成吸声层材料的连续条带(continuous strip)。通过将该条带切割成单独的板形成吸声板。最后，使部分水合的半水合硫酸钙充分固化。

该板还可选择地包括一或多个基布层(scrim layer)，一致密层和一支撑层。这些可选的层为吸声层提供保护和支撑。轻质吸声板易碎，容易破裂。基布层、致密层和支撑层的纳入提供支撑，使板切割和悬挂时减少破损。使用支撑还可以减少板因仅由角落或边缘支撑，如同使用吊顶格栅时发生的下陷。

添加聚乙二醇也可以降低切割砖时产生的细小扬尘。选择特定的聚乙二醇是至关重要的。选择的聚乙二醇在室温下为固体，在切割产生的压力和摩擦下，转化为凝聚粉尘的液体或粘性形式。产生的颗粒足够大，迅速掉落地面被清扫，易于处理。该组合物使粉尘细粒的空气传播最小化，以至石膏粉尘不能扩散到广阔的区域。

发明的详细说明