專利名稱：具有優(yōu)化的斷裂特性的聲學(xué)隔音材料的改進(jìn)的制造方法
具有優(yōu)化的斷裂特性的聲學(xué)隔音材料的改進(jìn)的制造方法相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2008 年 5 月 8 日由 Brandon D.Tinianov, Kevin J.Surace, and Albert C.Yanez 提交的標(biāo)題為"IMPROVED METHODS OF MANUFACTURING ACOUSTICAL SOUND PROOFING MATERIALS WITH OPTIMIZED FRACTURE CHARACTERISTICS " 的美國專利申請(qǐng)?zhí)?2/117,687的優(yōu)先權(quán)。本申請(qǐng)涉及共同轉(zhuǎn)讓的于2003年9月8日 由 K.Surace 和 M.Porat 提交的標(biāo)題為 ‘‘ACOUSTICAL SOUND PROOFING MATERIAL AND METHODS FOR MANUFACTURING SAME” 的美國專利申請(qǐng) No.10/658,814 (該 申請(qǐng)于2007年2月27日被發(fā)布，現(xiàn)在為美國專利7,181,891)，于2007年4月9日 由 B.Tinianov 提交的標(biāo)題為"ACOUSTICAL SOUND PROOFING MATERIAL WITH IMPROVED FRACTURE CHARACTERISTICS AND METHODS FOR MANUFACTURING SAME”的美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/697,691，和于2007年6月12日由B.Tinianov和K.Surace 提交的標(biāo)題為"METHODS OF MANUFACTURING ACOUSTICAL SOUND PROOFING MATERIAL”的美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/770,476，上述申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用被結(jié)合于 此。
背景技術(shù)：
目前，制造用于建筑行業(yè)的龐大的和/或者重的層壓板需要較大的制造用空間 (area)。除了與處理中的材料相關(guān)聯(lián)的大體積外，任何要求材料被擱置較長時(shí)間的工藝步 驟都會(huì)增加制造所需的空間。對(duì)給定的材料生產(chǎn)量，所需要的空間隨工藝步驟的增加和 任何步驟中工藝時(shí)間的延長而增加。例如，在上述的美國專利7,181,891中所公開的層壓結(jié)構(gòu)包括通過粘彈性膠合劑 的粘結(jié)劑層相互連接的兩個(gè)非金屬材料的外層(其在一個(gè)實(shí)施例中為紙飾面的石膏墻板) 和一個(gè)內(nèi)約束層。在一些實(shí)施例中，其它材料被結(jié)合在外石膏層之間。在一個(gè)制造層壓 結(jié)構(gòu)的過程的實(shí)施例中，例如在'891專利中所公開的結(jié)構(gòu)，包括干燥一個(gè)完成的結(jié)構(gòu) 同時(shí)將壓力施加到該結(jié)構(gòu)。依據(jù)構(gòu)成層壓結(jié)構(gòu)的材料，對(duì)于粘結(jié)劑需要幾小時(shí)至幾天的 駐留時(shí)間(定義為單個(gè)工藝步驟所需的時(shí)間)來適合地干燥，在這段時(shí)間中可以建造其 它類似的單獨(dú)結(jié)構(gòu)，這可能也需要幾小時(shí)至幾天的駐留時(shí)間來干燥。長的干燥時(shí)間是由 于粘結(jié)劑中的液體滲透進(jìn)石膏片中，石膏片然后通過蒸發(fā)將液體運(yùn)送到周圍環(huán)境。大量 材料在所述的構(gòu)造序列中被擱置在干燥步驟，這個(gè)量取決于生產(chǎn)速度。結(jié)果，需要對(duì)應(yīng) 于單個(gè)結(jié)構(gòu)件的體積乘以期望的成品生產(chǎn)量和當(dāng)前步驟(instant step)的駐留時(shí)間的大干 燥室。此外，制造工藝的一些步驟可能需要干燥室維持在指定的升高溫度和相對(duì)低的濕 度，這是一項(xiàng)能量消耗大的要求。
例如，對(duì)于每天一千個(gè)四英尺X八英尺X —英寸的結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)要求，其中 某一步驟的駐留時(shí)間需要在120至140華氏度的恒定溫度、大約百分之三十的相對(duì)濕度 以及恒定空氣流下進(jìn)行四十八小時(shí)干燥，在任意給定時(shí)間需要為兩千個(gè)結(jié)構(gòu)件提供所 需環(huán)境條件的擱置空間，在近似25英尺X45英尺占地上提供最小25英尺的垂直凈空距離(clearance)的這種擱置空間，總計(jì)達(dá)28,125立方英尺的受限制的空間(conditioned space)。當(dāng)制造要求超過每天一千件成品板時(shí)，需要更大的干燥容積。任何其它的也需 要顯著的駐留時(shí)間的工藝步驟類似地增加了為給定的制造產(chǎn)量所需的設(shè)施。長的周期時(shí) 間，定義為構(gòu)造一個(gè)成品結(jié)構(gòu)件從開始到結(jié)束所需的時(shí)間，也延長了制造操作對(duì)被制造 的產(chǎn)品的需求的增加做出反應(yīng)的時(shí)間?，F(xiàn)有的制造工藝的另一個(gè)關(guān)鍵方面是，層壓板(在一個(gè)實(shí)施例中，為紙飾面石 膏墻板)的外層由傳統(tǒng)建筑材料的最終成品的形式構(gòu)成。美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/697,691 已展示，對(duì)于使用石膏墻板的實(shí)施例，優(yōu)選在與粘彈性膠合劑相接觸的內(nèi)表面上沒有飾 紙。在美國專利申請(qǐng)?zhí)?1/697,691中，提出了要結(jié)合成層壓隔音板的板應(yīng)該制造或者選 購以使它們?cè)谝粋€(gè)面上沒有耐用紙。實(shí)踐中這比較困難，因?yàn)轱椉?石膏墻板的任何一 側(cè))用作耐用、防磨損的表面并且還顯著地改善石膏墻板的彎曲剛度。一個(gè)表面上沒有 了紙，改造后的石膏墻板在運(yùn)輸和處理的過程中特別易受損壞和/或損毀。對(duì)于這些改造后的無紙的石膏墻板原材料的第二個(gè)顧慮是，它們的制造困難， 這使得它們的價(jià)格高于傳統(tǒng)板的價(jià)格。并且，只有少數(shù)幾家制造商能夠生產(chǎn)這種改造的 材料，因此，供層壓板使用的材料會(huì)受到限制。需要一種用于易于劃線和折斷的分層結(jié)構(gòu)的制造方法，其中制造過程中產(chǎn)品的 中間工藝擱置被最小化并且原材料成本也大大減少。

發(fā)明內(nèi)容
一種包括多種材料的夾心結(jié)構(gòu)的層壓結(jié)構(gòu)使用工藝方法構(gòu)造而成，所述工藝方 法中，某些步驟的駐留時(shí)間從幾小時(shí)或者幾天被縮短至幾分鐘。在一個(gè)實(shí)施例中，在增 加任何附加的層到層壓構(gòu)造件之前，粘結(jié)劑被干燥，以消除成品層壓結(jié)構(gòu)的漫長的干燥 工藝步驟。通過在施加粘結(jié)劑后立即向?qū)ｉT配方的粘結(jié)劑表面吹氣，對(duì)粘結(jié)劑進(jìn)行干 燥，從而形成壓力敏感粘結(jié)劑(“PSA”)。這樣，夾心結(jié)構(gòu)中的相鄰的一層可在無需 進(jìn)一步干燥的時(shí)間的情況下施加。在一個(gè)實(shí)施例中，個(gè)體的工藝駐留時(shí)間和總的周期時(shí) 間被縮減到足以容許使用傳送帶(catweyorbelt)類型的組裝線裝置來完成成品層壓結(jié)構(gòu)的 構(gòu)造，其中處理中的材料不被擱置或者堆積。此外，所述工藝采用了新穎的制造步驟，在該步驟中庫存石膏墻板沿厚度被對(duì) 分從而產(chǎn)生內(nèi)表面沒有紙的適配的兩半。此步驟減少了原材料庫存，并且對(duì)于根據(jù)本發(fā) 明的層壓板而言，維持或者改善了層壓板的斷裂特性(劃線和折斷板的能力)。


通過以下附圖和書面說明可以更加充分地理解本發(fā)明。圖1是根據(jù)本發(fā)明的工藝順序的一個(gè)示例。圖2示出一個(gè)被對(duì)分的庫存(Stock)石膏墻板板。圖3a和3b示出對(duì)分石膏墻板庫存板的方法。圖4和圖5示出一種由根據(jù)本發(fā)明的方法制作的層壓的聲音衰減結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。圖6示出一個(gè)帶有多個(gè)側(cè)向開口(其中示出開口 602至608)的擴(kuò)散器板，這些 側(cè)向開口用于使所用的干燥氣體通過以將帶有水分的粘彈性膠合劑轉(zhuǎn)換成粘彈性壓力敏感粘結(jié)劑(“PSA” )。
具體實(shí)施例方式定義
權(quán)利要求
1.一種形成適合用于構(gòu)造墻、地板、天花板或門的層壓結(jié)構(gòu)的方法，所述層壓結(jié)構(gòu) 包括具有選定厚度和面積的平板，所述方法包括提供包括第一表面和第二表面的第一外部材料層； 將含有水分的粘彈性膠合劑層施加到所述第一表面；使氣體在所述膠合劑之上流過并持續(xù)一段預(yù)定的時(shí)間，以從所述膠合劑移除選定量 的水分；和將第二材料層放置到所述膠合劑層上，其中所述膠合劑在所述第一層與第二層之 間，由此將所述第一外部層結(jié)合到所述第二層。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二材料層為所述層壓結(jié)構(gòu)的一個(gè)外部層。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，包括在將所述第二層放置在所述膠合劑上之后向 層壓結(jié)構(gòu)施加壓力。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，包括在氣體流過所述粘結(jié)劑之上以前干燥所述氣體。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二外部材料層由單個(gè)被對(duì)分的層制得。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，包括將第二粘彈性膠合劑層施加到所述第二層的暴露表面；和使氣體在所述第二粘彈性膠合劑層之上流過并持續(xù)一段預(yù)定的時(shí)間，以從所述膠合 劑中移除選定量的水分。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，包括在所述氣體流過所述第二粘彈性膠合劑層之 上以前干燥所述氣體。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，包括在所述氣體被迫經(jīng)過所述第二粘彈性膠合劑 層上方并持續(xù)所述一段預(yù)定的時(shí)間之后，將第三材料層放置在所述第二粘彈性膠合劑層 上，由此來得到所述層壓結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，包括在將第三材料層放置在所述第二粘彈性膠合 劑層上之后向所述層壓結(jié)構(gòu)施加選定的壓力。
10.—種形成層壓板的方法，所述層壓板至少包括第一材料層和第二材料層，其中， 每個(gè)材料層通過粘彈性膠合劑被接合到相鄰的材料層，所述方法包括將粘彈性膠合劑以選定的圖案放置在一個(gè)材料層的暴露表面上，第二層材料將要接 合于所述暴露表面；使氣體流過所述粘彈性膠合劑之上，以從所述膠合劑中移除水分；和 在氣體流過所述粘彈性膠合劑之上以后，將所述第二材料層放置在所述粘彈性膠合 劑之上。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述粘彈性膠合劑以選定的圖案被放置在所述 暴露表面上，以覆蓋少于全部的所述暴露表面。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述粘彈性膠合劑作為一個(gè)連續(xù)的層被放置在 所述暴露表面。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述粘彈性膠合劑具有介于三十二分之一英寸 與八分之一英寸之間的厚度。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述氣體被迫經(jīng)過所述粘彈性膠合劑之上并持 續(xù)充足的時(shí)間，以使所述粘彈性膠合劑的水分含量低于粘彈性膠合劑的以重量計(jì)的百分之五。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述氣體被迫經(jīng)過所述粘彈性膠合劑之上并持 續(xù)充足的時(shí)間，以使所述粘彈性膠合劑的水分含量達(dá)到粘彈性膠合劑的以重量計(jì)的百分 之三十與百分之五之間。
16.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述氣體為空氣。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述空氣處在近似環(huán)境溫度下。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述空氣被迫以介于大約一萬立方英尺每秒與 大約五萬立方英尺每秒的流動(dòng)速度橫越所述粘彈性膠合劑。
19.一種由權(quán)利要求9所述的方法制得的結(jié)構(gòu)。
20.一種由權(quán)利要求1所述的方法制得的結(jié)構(gòu)。
21.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述選定的圖案包括從由圓形、正方形、長方 形、三角形、條形、多邊形、隨機(jī)形狀和半圓形構(gòu)成的一組圖案中選定的一個(gè)或多個(gè)圖案。
22.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述第一材料層是第一石膏墻板層，該第一石 膏墻板層在所述第一層成為所述層壓板的一部分時(shí)會(huì)成為所述第一層的內(nèi)表面的表面上 沒有紙或者其它的涂層。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述第二材料層是第二石膏墻板層，該第二石 膏墻板層在所述第二層成為所述層壓板的一部分時(shí)會(huì)成為所述第二層的內(nèi)表面的表面上 沒有紙或者其它的涂層。
24.—種形成適合用于構(gòu)造墻、地板、天花板或門的層壓結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括提供包括第一表面和第二表面的第一外部材料層； 將含有水分的粘彈性膠合劑層施加到所述第一表面的至少部分上； 使氣體流過所述膠合劑之上并持續(xù)一段預(yù)定的時(shí)間，以從所述膠合劑移除選定量的 水分；和將第二材料層放置在所述膠合劑層上，其中膠合劑在所述第一層與第二層之間，從 而將所述第一外部層結(jié)合到所述第二層。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述第一外部材料層包括飾面的石膏墻板的一 部分，所述部分沿平行于墻板的前后表面的平面被切割，以使所述部分具有的厚度小于 所述墻板的厚度，并且在將成為所述層壓結(jié)構(gòu)的外表面的表面上保持通常的墻板飾面材 料，并且使內(nèi)部墻板材料暴露于將成為平行于所述外表面且處于所述層壓結(jié)構(gòu)的內(nèi)部的 所述部分的表面上。
26.如權(quán)利要求25所述的結(jié)構(gòu)，其中，所述石膏墻板用紙或者纖維玻璃氈飾面。
27.如權(quán)利要求24所述的結(jié)構(gòu)，其中，所述粘彈性膠合劑被施加到所述第一表面的全 部上。
28.—種適合用于構(gòu)造墻、地板、天花板或門的層壓結(jié)構(gòu)，所述層壓結(jié)構(gòu)包括 包括第一表面和第二表面的第一外部材料層，其中所述第一外部材料層包括墻板的一部分，所述部分沿平行于墻板的前后表面的平面被切割，以使所述部分具 有的厚度小于所述墻板的厚度，并且在所述層壓結(jié)構(gòu)的外表面上具有常規(guī)的墻板涂層， 并使內(nèi)部墻板材料暴露于平行于所述外表面且處于所述層壓結(jié)構(gòu)的內(nèi)部的所述部分的內(nèi) 表面；粘附到所述部分的所述內(nèi)表面的至少部分上的粘彈性膠合劑層，所述膠合劑的選定 量的水分被從所述膠合劑中去除；和第二材料層，粘附到所述粘彈性膠合劑上，從而將所述第一外部層結(jié)合到所述第二層。
29.如權(quán)利要求28所述的層壓結(jié)構(gòu)，其中，所述第二層包括所述層壓結(jié)構(gòu)的第二外部 層，其中所述第二外部材料層包括墻板的一部分，所述部分沿平行于墻板的前后表面的 平面被切割，以使所述部分具有的厚度小于所述墻板的厚度，并且在所述層壓結(jié)構(gòu)的外 表面上具有常規(guī)的墻板涂層，并使內(nèi)部墻板材料暴露于平行于所述外表面且處于所述層 壓結(jié)構(gòu)的內(nèi)部的所述部分的內(nèi)表面。
全文摘要
用于建筑構(gòu)造的層壓結(jié)構(gòu)由一種制造工藝而制成，使得層壓步驟不需要升高的干燥溫度或者長期的駐留時(shí)間。該工藝采用庫存材料，從而同時(shí)降低成本和改善性能。此工藝使用專門配方的粘彈性膠合劑和環(huán)境溫度干燥裝置而完成。從而，制造設(shè)施的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品的成本和交付的性能都比現(xiàn)有方法大大地改善了。
文檔編號(hào)E04C2/00GK102016196SQ200980115534
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者凱文·蘇拉斯, 布蘭登·蒂尼亞諾夫, 艾伯特·亞尼茲 申請(qǐng)人:西里厄斯材料股份有限公司