專利名稱：具有毯層的室內建筑用材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有毯層的墻面材料，具體地說，所涉及的室內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)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維制造的毯層。
背景技術：
墻面、頂棚和地面材料必須具有堅固性和功能性。堅固性是指，將某種材料與其他材料共同形成一定結構的同時，在一定的期間內還能維持必要的形態。而且，對于材料所使用的空間，為了提高內部環境的有用性而要求功能性。一般來說，用于滿足堅固性的材料有限，而且由于其不露在外面，所以不要求多樣性，因而對其進行選擇的必要性不高。然而，對于用于滿足功能性的材料，根據所需的功能，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，根據使用空間的用途，有時還要求抗菌性、除臭性或裝飾性。
吸音是指，入射到材料的聲音的一部分沒有透過或反射而是在材料內被吸收。在材料的一側產生聲音時，沒有發生反射的聲音相當于被材料吸收或是透過材料的聲音。由于這種沒有發生反射的聲音看起來像是被全部吸收了，所以就有一個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為吸音比率。聲音的頻率、入射角、材料的厚度、設置方式和材料的背面狀況不同，表現出的吸音比率不同。與吸音性質類似的有隔音。隔音指聲音的振動不向外部傳導，一般用分貝單位(dB)以dB＝20logm+20logf-23(m為單位面積的克質量，f為聲音頻率)所表示的透過系數進行測定。
用作室內建筑用的墻面、頂棚和地面材料必須優先具有吸音和隔音的功能。與隔音和噪音相關聯的現有技術有專利文獻1“噪音防止材料”。所述現有技術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隔音孔的隔音板體、結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、軟木或黃土等物質作為吸音材料。
與隔音相關聯的現有技術還有專利文獻2“隔音用材料”。所述現有技術中提供一種隔音材料，所述隔音材料包括以PVC或PE材質的高密度板制成的噪音反射層；聚丙烯、聚酯或尼龍材質的噪音折射層；以及聚氨酯材質的吸音層。
所述現有技術和其他周知的現有技術存在的問題是，吸音材料存在于隔音材料的內部，或是隔音與吸音使用了不同的材料。當吸音材料作為隔音材料的內部層存在時，吸音材料對因隔音而反射的聲音不能具有吸音功能。而且，當吸音材料與隔音材料以不同方式形成時，由于相互的功能不同，會有一種材料無法具有必需的功能。
為了解決這樣的問題，本發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，所述墻面材料根據空間的需要被進行處理，使其能夠具有各種功能。
大韓民國專利申請第10-2005-0007353號[專利文獻2]大韓民國實用新型登錄申請第20-2005-0020230號發明內容本發明的目的在于提供減少聲音反射率的同時具有吸音功能的室內建筑用頂棚、墻面和地面用吸音材料。
本發明涉及的吸音材料可以根據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。
根據本發明的恰當實施方式，室內建筑用吸音材料包含毯層、吸收層和粘結層，所述毯層的材料是尼龍6、尼龍66、PP、PTT、丙烯腈纖維或PET，所述吸收層粘結在毯層上，所述粘結層粘結毯層與吸收層。
根據本發明的其他恰當實施方式，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。在本說明書中，吸收層是指具有除了聲音還能吸收由振動或沖擊等產生的任意的波的功能的層。
根據本發明的其他恰當實施方式，粘結層可以由從丙烯酸類樹脂、聚烯烴樹脂和低熔點聚酯(PET)樹脂這樣的熱塑性樹脂中選擇的任意一種物質形成。
根據本發明的其他恰當實施方式，所述材料中每平方米的毯層的有效表面積可以為20m2～150m2。
根據本發明的其他恰當實施方式，毯層、粘結層和吸收層的厚度可以分別為2mm～20mm、0.1mm～6mm和10mm～50mm。
根據本發明的其他恰當實施方式，對于所使用的材料，毯層的密度為50kg/m3～300kg/m3，吸收層的密度為10kg/m3～300kg/m3。
根據本發明的其他恰當實施方式，可以提供含有所述材料的墻面材料。
根據本發明的其他恰當實施方式，所述室內建筑用吸音材料的吸音率為0.75～0.95左右。
由于本發明涉及的吸音材料在吸收噪音、振動或沖擊的功能方面出色，能夠用作多種形態的室內建筑的墻面、地面和頂棚材料。
圖1為表示本發明所涉及建筑用材料的截面圖。
符號說明1吸音材料11毯層12粘結層
13吸收層具體實施方式
下面參照附圖對實現本發明的具體實施方式
進行說明。
圖1為表示本發明所涉及吸音材料1的截面圖。
參照圖1可知，本發明涉及的吸音材料1包含毯層11、粘結層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)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的膨化變形長絲(BCF)纖維構成。尼龍BCF具有的特點是，強度、耐磨損性和彈性出色，而且耐藥品性、對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，其特點是水分率為0且吸收率極低。該PP BCF纖維由于吸收率低而不產生靜電，具有耐污染性和耐抗菌性出色的特點。PET BCF纖維具有形態安全性、防火性良好的特點。本發明涉及的吸音材料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點，優選使用尼龍、丙烯腈纖維、PP、PTT或PET纖維形成。
對于本發明的毯層的絨頭形態沒有特殊限制，割絨、圈絨等任意形態都可以。另外，用于本發明的毯層的毯狀物，可以在布底材料下面以涂層狀態使用防止脫絨的膠乳，也可以根據需要以完成背襯處理的形態來使用。
與周知的墻面材料的表面層相比，由于本發明涉及的毯層11的表面積大得多，具有吸收聲音效果出色的優點。當光線或聲音垂直射入材料面時，有效表面積可以成為不反射、不散射而直接到達部分的面積。
比表面積表示相對于單位重量的面積，有效表面積與表觀表面積有關，與比表面積相比，吸音制品的吸音性能與有效表面積的關聯性更大。當表面不平坦、具有彎曲的時候，該有效表面積能夠具有更大的值。材料表面粗糙時，實質上不容易測量有效表面積。因此，有效表面積與材料的截面積有關，有必要按照一定的方法來決定。吸收層的單位面積是指與吸收層平行的二維幾何學假象場的單位面積。本發明中，將吸收層的單位面積1m2內存在的纖維的表面積值定義為有效表面積(m2)。用于本發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多的纖維，或是不得不將絨頭的長度織得很長，因此材料的重量變大，無法確保其輕量性，所以不是優選的。
聲音的吸收和光的吸收與表面的彎曲有關聯性。本發明涉及的吸音材料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，該峰部和谷部連續排列。彎曲面上的峰部和谷部之間的高度差越大，對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，關于產生細微的塵土或異物、抗菌的問題、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，綜合考慮空間的占有、與施工的難易程度相關的制品重量和吸音性能，有必要對毯層11的厚度進行限制，或是對密度進行限制。毯層的厚度以2mm～20mm為宜，優選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定的范圍，則吸音功能不充分；若超過設定范圍，則所占空間大且不易確保輕量性，施工變得困難，因此不是優選的。
毯層11通過粘結層12與吸收層13相結合。吸收層13可以由周知的任意的吸音和吸收沖擊的物質構成，優選以巖棉、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、吸收沖擊和振動的功能。實際上，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的內部層，不會發生外觀或是產生細微物質等問題。然而，形成吸收層13時，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需要具有適當的厚度和強度。與毯層11相比，吸收層13可以變得足夠厚，而且強度必須足夠小。為了充分地吸收聲音、沖擊和振動，厚度為10mm～50mm，優選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定的范圍，則吸音功能不充分；若其大于設定的范圍，則占據較大空間難以確保輕量性，施工變得困難，所以不是優選的。
粘結層12使毯層11和吸收層13結合在一起，其可以通過多種形態的周知的熱塑性樹脂來形成，例如，可以將從丙烯酸類樹脂、聚氨酯樹脂、聚烯烴樹脂、低熔點聚酯(PET)樹脂中選擇的物質以粉末、顆粒、或是熱熔膜形態應用。在粘貼毯層和吸收層的面上分散熱塑性樹脂粉末、或是按照一定間隔配置顆粒、再或是以熱熔膜形態配置等后加熱熔融，使毯層和吸收層貼緊，再加壓粘貼。此時，使用的聚烯烴樹脂優選聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯樹脂(EVA樹脂)等，對于熱熔膜，為了使最終成品具有良好的吸音性能，優選使用在一定間隔處穿了孔的熱熔膜。由于粘結層12用于結合毯層11和吸收層13，對其形態和材料沒有特殊限制。不過，厚度越薄越好，優選形成0.1mm～6mm的厚度。實際上毯層11和吸收層13的直接接觸有利于對聲音、振動和沖擊的吸收。
具有毯層11、粘結層12和吸收層13的吸音材料1可以被安裝在本領域中使用的周知的室內建筑用材料上，用作墻面、頂棚或地面材料。
本發明涉及的吸音材料1中，用來抗菌、除臭或去除有害物質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，或是以向粘結層12的形成材料中混合的方法來形成功能層。
<物性評價方法>
1)有效表面積評價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，測量重量(g)。
取部分削下的纖維，以按照標準ASTM D 3663-92的質素吸附法[該方法基于BET(Brunauer-Emmett-Teller)法]測定比表面積(m2/g)，該值乘以削下的0.01m2面積的纖維重量(g)，再乘以100，計算存在于1m2內的纖維的表面積值的有效表面積(m2)。
聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)毛氈由于表面為沒有彎曲的二維平面，其每平方米有效表面積的值為1。
2)吸音率的評價將射入吸音材料表面的音能設為Ei，在該表面上反射的音能設為Er時，吸音率(α)的定義如下。
α＝1-(Er/Ei)以按照KS F 2805標準在達到了接近隨機射入條件的殘響室中測定的殘響室法吸音率對吸音率進行了評價，吸音率的值以中心頻率為250、500、1000和2000Hz時的吸音率值的算術平均值來表示。
用1100旦尼爾/68絲的尼龍BCF織制割絨形態的毯狀物，用酸性染料對其染色。然后，用膠乳進行背襯處理之后使用PVC樹脂粘結在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過程如下，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℃的熱風加熱，使聚乙烯粉末熔融后，重疊吸收層材料的同時軋過冷卻加壓輥進行粘貼。
用2700旦尼爾/120絲的原色PP BCF織制圈絨形態的毯狀物，用膠乳對其進行背襯處理之后，使用PVC樹脂粘結在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過程如下，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℃的熱風加熱，使EVA粉末熔融后，重疊吸收層材料的同時軋過冷卻加壓輥進行粘貼。
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，用與實施例1相同的方法進行制造。
由表1可知，在本發明的實施例1～3中能夠得到吸音率出色的具有毯層的室內建筑用吸音材料。
與此相比，比較例1在表面使用PET壓縮毛氈代替毯層，不僅會多少降低吸音性能，而且無法賦予其表面上形成毯層時的顏色與圖案效果，用作墻體或頂棚用裝飾材料不太理想。
上文中使用本發明所示的實施例進行了詳細的說明。所述實施例為舉例說明，只要是在本領域中具有一般知識的人，在不違反本發明技術思想的范圍內都可以對所述實施例進行多種變形或修正發明。本發明的范圍不受此種變形和修正發明的限制。
權利要求
1.室內建筑用吸音材料，其特征是，該材料包含毯層、吸收層、粘結層，所述毯層的材料是尼龍、丙烯腈纖維、聚丙烯、聚對苯二甲酸丙二醇酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯，所述吸收層粘結在所述毯層上，所述粘結層粘結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形成。
3.如權利要求1所述的材料，其特征是，所述粘結層由選自由丙烯酸類樹脂、聚氨酯樹脂、聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯樹脂、聚丙烯樹脂、低熔點聚酯和聚氯乙烯樹脂組成的組中的任意一種物質形成。
4.如權利要求1所述的材料，其特征是，所述室內建筑用吸音材料的吸音率為0.75～0.95。
5.墻面材料，該材料含有權利要求1～4的任意一項所述的材料。
全文摘要
本發明涉及具有毯層的室內建筑用材料，具體地說，提供一種室內墻面材料，其全面形成有用尼龍、PP、PTT、丙烯腈纖維或PET制造的毯層。所述室內墻面材料包含尼龍、PP、PTT、丙烯腈纖維和PET材質的毯層、粘結在毯層上的吸收層、以及粘結毯層與吸收層的粘結層。
文檔編號E04B1/62GK101025040SQ20061012601
公開日2007年8月29日 申請日期2006年8月30日 優先權日2006年2月23日
發明者丁一元, 金均鎬, 李種福 申請人:株式會社曉星