專利名稱：隔聲夾層元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及隔聲夾層元件；更具體地說，涉及隔聲的多層建筑或結構元件或構件，例如門，隔板，墻壁或天花板，該元件包括有一個開孔的半剛性泡沫夾芯，包含有至少一種芯材，并包含位于該夾芯內的一個或多于一個空心的隔間或空隙；以及包含二個外表面層。
更具體一些說；本發(fā)明涉及隔聲的夾層元件，例如在新的或現(xiàn)有建筑物中的門、隔板元件、墻壁、天花板、地板、艙壁、防火門、格柵、蓋、擋板、窗、間隔元件或嵌板。為了改善隔聲性能，新的夾層元件在建筑物、建筑行業(yè)或其他工業(yè)部門中非常有用。此外，本發(fā)明還涉及在結構簡單性、機械強度和剛度方面優(yōu)于現(xiàn)有技術元件的隔聲元件；并涉及這種新的、隔聲的多層夾層元件在建筑或其他行業(yè)中的應用，以改善墻壁、隔板、天花板和建筑物的其他零件、結構或機械的聲學性能。
眾所周知，在建筑業(yè)中，利用預制板(panel)作為隔板墻，將建筑物區(qū)域再細分為單獨的區(qū)域，例如房間和辦公室。通常，這些預制板是由一個隔聲的礦物纖維夾芯，和二個包圍該夾芯與一空隙或空心空間隔的外表層組成。隔聲材料，例如礦物纖維設置在該二個外表層之間，以這種方式改善隔熱和/或隔聲。
使用含有礦物纖維作為隔聲材料的多層隔聲夾層元件、層壓板或夾芯板作為隔板元件或間隔元件或預制板，固定在墻壁或天花板上，以減少聲音的噪聲的傳播、傳送及聲的輻射也是眾所周知的。通過將隔聲元件用在墻壁或或天花板上，或通過將這些元件用作隔板元件，可以更新住宅建筑物或辦公室建筑物，改善其隔聲性能。這樣，可以調整較老的結構，使它適應現(xiàn)代的，更高的規(guī)則標準。從鄰居或外部聲源發(fā)出的噪聲，或從房間內部發(fā)出的噪聲可大大減少。
然而，這種具有礦物纖維夾芯的隔板或預制板的重要缺點是，這種纖維的機械強度不夠。
由于這個原因，該元件的表面層必需用螺絲釘或框架固定，并用金屬或木材壁骨支承。這需要延長制造的過程。
在JA0221642中公布了一種隔離噪聲的預制板。在該預制板中，在由膠合板，石膏板或丙烯板制成的表面層之間，堆疊諸如玻璃棉或泡沫合成樹一類的多孔材料，這種方式使該多孔材料至少不與一種表面材料接觸。根據該說明書的說明，為了穩(wěn)定或固定這種狀態(tài)，必需使用一個框架。這個框架與上述組件配合，形成一預制板。當然，這是一個比較復雜，因而也是比較昂貴的生產過程。另外，這是從通常的木材框架墻壁或預制板推斷出來的眾所周知的方法。
DE3710057公布了一種內墻用的多層隔聲預制板。該預制板在一層礦物棉和刨花板的外表面層之間有空隙。這種隔聲預制板包括一個由刨花板制成的主板，用肋條與一塊也是由刨花板制成的面板或蓋板間隔開。這二塊板的內表面用由膠水固定就位的纖維板覆蓋。為了獲得良好的聲音衰減性能，該二塊纖維板的重量不同。這種多層壁板由五層組成，即二個刨花板層，其中每一個層都與一塊纖維板粘接在一起；在夾芯層中間再加上一層作為隔聲材料的礦物棉層。該礦物棉只填沖部分空隙，這樣，在礦物棉與粘接在蓋板內表面上的二塊纖維板中的一塊之間有一個空隙。該蓋板用螺釘固定在肋條上。從以上描述可看出，這種多預制層板的結構相當復雜，因而制造成本較昂貴。該預制板的隔聲性能靠增加重量來達到，這就使這種板的運輸和安裝比較困難。
根據建議，可以利用有機塑料來代替礦物纖維，例如，可用眾所周知的開孔聚氨酯泡沫層壓板。但是，這種層壓板的缺點是較脆和拉伸強度低(大約30pa)。
在美國專利4317503號中，公布了一種隔聲的建筑元件。該元件包括多個平行層元件，其中第一個內層厚的元件由一層礦物纖維或剛性的塑料泡沫塑料構成，并包含許多空腔。第二個基本上是空氣可透過的內層剛性元件，與該第一個內層元件的一個主表面和一個外層不透水的元件連接。該外層不透水元件與第二個內層元件隔開一個小距離，使整個外層元件相對于該第二個內層元件，基本上自由振動。這種建筑元件的主要缺點是復雜，和這種多層結構的制造成本昂貴。
其他一些已知的隔板是包括具有一個泡沫或蜂窩狀夾芯的多層結構在內的多層結構。然而，該泡沫夾芯雖然具有適當?shù)臋C械強度，但隔聲性能非常差。為了克服這個缺點，該泡沫夾芯的厚度和重量都要很大，這是不能接受的。
一般來說，有幾種已知的提高墻壁隔聲性能的系統(tǒng)，例如增加墻壁的質量，這是提供較好隔聲效果的最基本的方法(質量定律)；使用彈性板或夾層構造其構件，即一個表面層或多個表面層與夾芯層，作沒有相位關系的振動，使一部分或大部分入射的聲能，轉化為機械能，然后該機械能通過內部摩擦和變形消耗掉(質量--彈簧—質量系統(tǒng))。
遵循質量定律，增加墻壁或任何類似結構的質量，其缺點是，為了達到良好的性能，需要相當重和厚的結構。
普通的質量—彈簧—質量系統(tǒng)的缺點是，當系統(tǒng)放置錯誤和太靈敏時，系統(tǒng)的共振頻率經常干擾總的性能。
利用WO95/14136中公布的隔聲元件或預制板，可得到較好的結果。這些多層的隔聲預制板或元件的優(yōu)選實施例包括(a)二個外表面層；和(b)一種柔軟的合成材料夾芯。該夾芯是一個單一的、連續(xù)的、柔軟的合成泡沫夾芯層，具它有許多空隙，并通過接觸點與二個外層交替地緊密接觸，從而在該夾芯層和相對的外層之間形成間隙。
WO95/14136的說明書、附圖、權利要求和摘要中所公布的實際公開了如下內容一個包括二個表面層——例如石膏板，和該二個表面層之間的一種夾芯材料的夾層元件；該夾芯層包括彈性的封閉網眼的聚乙烯泡沫，或剛性的封閉網眼的聚氨酯泡沫，或其他封閉網眼的塑料泡沫，例如基于聚氯乙烯或聚苯乙烯的泡沫。
該第二個表面層可以是一種磚結構，這間接地是指，可用例如砂槳將夾芯層粘接于其上的墻壁；該夾芯層包含按特殊幾何形狀排列的許多空隙，在該夾芯層與表面層之間有間隙；
該間隙由相對于相對的表面交替排列的接觸點區(qū)域，限制在該夾芯層和表面層之間；和為了在質量一彈簧一質量系統(tǒng)中得到最好的結果，采用了一些經驗措施和理論考慮。
WO95/14136中公開的預制板，具有隔聲性質和機械強度。雖然，與前面的已知產品相比，這一技術提供的預制板較輕和較便宜，聲示性能也好；但仍非常希望提供隔聲性質和機械強度都好的房間隔板元件和夾層元件(例如門)和隔板。這些元件和隔板對于更新住宅和辦公室建筑物，和設計隔聲性能改善的隔板是特別有用的。另外，還需要更經濟的方法來生產和安裝這種隔聲預制板。
在先的歐洲專利申請98111295.6-2303涉及一種多層的隔聲預制板。該預制板包括；一個表面層，一個附著在該表面層上的塑料泡沫夾芯層，其中，該夾芯層材料是具有一定特性的半剛性的蜂窩狀材料；另外，該預制板還包括一個構件，該夾芯層可借于一些條、片、塊或其他幾何形狀的凸塊(一般稱為“接觸點”)在一些隔開的接觸點上固定在該構件上，在該夾芯層和該構件之間留有間隙，并且在長跨度和/或薄表面層的情況下，該預制板還包括一些移動檔塊，使該夾芯層與該構件離開一定距離。
根據EP9811129.6-2303的預制板，在建筑業(yè)和其他行業(yè)中，對改善建物筑和/或機械的隔聲性質是有用的。
雖然，一般來說，這些夾層元件適合于作為隔板元件，但由于在表面層和夾芯之間有大的間隙，因此機械強度不夠。而在各種應用領域中，強度和耐久性對于一個結構元件(例如在建造門或墻壁時)的適用性是特別重要的。
本發(fā)明可以滿足這種需要和其他需要。本發(fā)明提供了一種多層隔聲的夾層元件，它包括兩個表面層，和位于表面層之間并附連在表面層上的一個塑料泡沫夾芯，該夾芯具有一個或多于一個空隙，該隔聲元件的特征在于該一個空腔/多個空腔是基本上與該表面層平行并位于該夾芯內的一個間隙/多個間隙；
該夾芯材料為半剛性的蜂窩狀材料，包含多于50％，最好是多于90％的開孔；并且，在10％的變形下，其拉伸強度大于50kpa，最好大于90kpa；其壓縮強度為5-200kpa，最好為15-80kpa。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，提供了一種夾層元件，其中，該間隙或多個間隙，由二個夾芯層和接觸點(并稱為＂橋＂)構成，該接觸點在二個夾芯層之間形提供構連接，同時使夾芯層隔開，并在夾芯層之間形成一個間隙或多個間隙。
該多個接觸點之間的距離至少為350mm，最好至少為450mm或甚至至少600mm，只要能保持機械的整體性。
每一個表面層的厚度為0.5-100mm，最好為0.5-25mm。該表面層的材料為0.5-20mm厚的金屬薄板，最好為鋼板或鋁板；或4-25mm厚的木板。用在特定使用場合中的其他材料對本領域的技術人員是已知的。
泡沫夾芯層的厚度可以是20-500mm，最好為20-300mm，更理想是200mm以下。為了達到明顯的阻尼作用，每一個泡沫夾芯層的最小厚度一般為10mm，最好為15-100mm。但應指出，這些范圍不應看作是限制性的。對于一些特定的應用場合，超出這些范圍以外的值可能是合適的，例如，一些要求聲音衰減性能非常好的部門。
泡沫夾芯層的厚度可以相同或不同。在某些表面層材料的情況下，使用不同的厚度是有利的，以便最大限度地減少由表面層和夾芯層制成的組件的特征臨界頻率的負面影響。
最好，該夾芯層材料為聚氨酯泡沫，例如其制備公開在美國專利5538779號中的那種聚氨酯泡沫。
該夾芯層材料可以包括多于一種泡沫。例如，除了聚氨酯以外，還可以包括聚乙烯或聚苯乙烯。它還可包括瀝青或重質塑料或由其他材料制成的板材。
在一個優(yōu)選實施例中，夾芯層材料的空氣流動阻力系數(shù)為5000-800000NS/m4，最好為5000-800000NS/m4。
夾芯層材料的損耗系數(shù)最好大于0.1，更理想是大于0.2(由SAE隔聲和隔熱材料委員會定義，參見SAE手冊，1994年.第1卷2-30頁)。損耗系可以達到0.3或甚至更大。
在長間隙和/或薄表面層的情況下，為了確保夾芯層彼此之間總是隔開一定距離，在至少一個夾芯層和在該間隙內，設有移動檔塊。
在0％變形下，移動檔塊與相對的夾芯層的距離，或夾芯層彼此之間的距離至少為0.1mm，最好為2-10mm。
在一個優(yōu)選實施例中，總的接觸點面積相對于夾層元件的總面積，其比值小于30％，最好小于15％。
在一個優(yōu)選實施例中，接觸點是厚度為0.5-100mm，寬度為10-100mm的塑料泡沫、塑料、金屬或木材條。然而，這些范圍不是限制性的，它可根據應用場合的特定的應力要求和表面層的剛度而改變。例如，剛度非常大的表面層允許空隙的厚度不作規(guī)定。夾芯層或其他結構元件，例如門框架的突出部分都可起到接觸點或“橋”的作用。
另外，本發(fā)明提供了一種制造新的隔聲夾層元件的方法，通過將表面層附連在塑料泡沫夾芯上，其特征在于，該塑料泡沫夾芯是通過預定的距離的接觸點或橋，將二個夾芯層連接起來而制造的，在二個夾芯層之間留有一個間隙/多個間隙；或者這樣制造首先加工二個夾芯層，使作為該夾芯層整體部分的接觸點或橋在預定的距離處形成，然后通過接觸點或橋，將二個夾芯層連接起來，在夾芯層之間留有一個或多個間隙；或者通過從一塊泡沫塑料板上切割出一個間隙或多個間隙制造。
另外，本發(fā)明提供了在建筑業(yè)和其他行業(yè)中使用新的隔聲夾層元件，來改善建筑物和/或機械的隔聲性質。
本發(fā)明的一個特別令人吃驚的特點是，附連在表面層上的夾芯層的長跨度振動，在所有頻率，特別是在共振頻率和臨界頻率處，具有特別好的阻尼作用。
在給定情況下，在泡沫夾芯內產生的間隙可以根據實際需要作較大的改變。剛性非常大的表面層可允許對空隙厚度不作規(guī)定。該厚度通?？稍?.1-200mm范圍內變化。有時該空隙厚度在20-50mm之間選擇，使電纜、管路和其他服務線路通過。除了這些特殊的考慮之外，該空隙的厚度通常在1-10mm范圍內，最好為2-5mm。
在使用灰泥紙粕板(或由任何其他剛性不夠大的材料制成的板)作為表面層時，并且如果，例如，該灰泥紙粕板厚度為10mm，其跨度超過400mm的情況下，或厚度為13mm，其跨度超過600mm的情況下，相應地，可以安裝由條或片制成的“中等”跨度的移動檔塊系統(tǒng)，以限制灰泥紙粕板的變形。作為一個例子，如果一個1200mm寬的灰泥紙粕板疊壓板，用40mm寬度的接觸點(條)安裝在該板的邊緣，因而形成一個1120mm的自由跨度，為了減少跨度，可在該板的中間固定一個移動檔條。如果上述接觸條的寬度例如為40mm，則該移動擋條的寬度為30-39.9mm，最好為35-38mm。
通過使用在說明書和權利要求書中規(guī)定的參數(shù)，特別是通過使用一種特殊的泡沫材料和對夾芯層、表面層及移動檔塊進行特殊設計來實現(xiàn)本發(fā)明，就可得到一種共振頻率非常低、和特別是在共振頻率處振動阻尼非常大、以及機械強度與剛度高的隔聲夾層元件。這意味著運輸和處理新的元件不會有特別的危險和損壞。因此，不需要保證組件機械整體性的增強件，如螺釘、框架或壁骨。
盡管如此，為了滿足使用的特殊要求，在各個構件就位后或在安裝之前，可以將其他連接或增加剛性的裝置結合在該元件內，或放在接合處。為了防止在仍舊滿足使用中的所有強度要求時，發(fā)生聲音分流，可采取一些設計措施。本領域技術人員對這點是知道的。
對于門的應用情況，典型的增強裝置為木框架或金屬框架，對于隔板的應用情況，則為鋼壁骨或板之間的梁；而對于墻壁的應用情況，則為砂槳或膠水。
表面層可用任何一般用于生產隔聲夾層元件或預制板的材料制造。用于制造表面層的示例性材料包括塑料板或刨花板、厚紙板、纖維板、石膏板、柔性塑料薄膜或箔、金屬板(例如鋼、鉛、或鋁板)、膠合板、木板和木屑板；最典型的是石膏灰泥板和木屑板。在隔板應中用用作表面層的優(yōu)選材料是石膏板；而在門的應用中，則為金屬板或木板。
本發(fā)明的一個實施例中，由聚氨酯泡沫制成夾芯層，在其二個表面中的一個表面上，具有隔開的聚氨酯泡沫片作為接觸點，基本上是利用粘接劑在其“內”表面與另一個聚氨酯泡沫夾芯層連接，這樣形成一個夾芯。通常這種板是預制的，從而避免在工地上裝配。然后，通常利用適當?shù)恼辰觿?，例如聚氨酯膠水，聚氯丁橡膠接觸劑或轉移粘接劑進行粘接的方法，或用機械固定的方法，將該夾芯固定在上述二個表面層上。以制造本發(fā)明的夾層元件。
這樣得到在夾層元件例如可以用作門。為了滿足諸如熱穩(wěn)定性，抗沖擊變形，完美的平面表面和美學之類的要求，通常，門的表面材料為金屬薄板層或薄木板層，并且基本上固連在該夾芯層上。因此，當表面層剛度不足時，很重要的一點是，在該增強泡沫夾芯和表面層之間不產生間隙。
另外，上述表面層和夾芯層利用粘接劑固連的優(yōu)點是，本發(fā)明所用的高阻尼夾芯材料，可大大減小沖擊和振動的傳遞。
這種新的夾層元件還可用作自身直立的房間隔板。通常，隔板元件固定在地板和/或天花板上。它也可固定在墻壁，天花板，地板或其他建筑物結構上。
本發(fā)明的夾層隔板概念涉及空間劃分單元，主要是辦公室、工業(yè)簡易房和其他預制板應用，這些場合對重量輕、容易連接裝置、可處理性和隔聲性能的綜合要求是很重要的。這些隔板可以放置在垂直或水平位置，但在某些施例中，它們也可成銳角或鈍角放置。
另外，還發(fā)現(xiàn)，將特殊的接觸點或橋結合在該夾芯內，形成一個空隙或多個空隙，可使隔聲性能非常好。這也是本發(fā)明的一個突出的特點。
該接觸點可由聚氨酯泡沫層加工得到，或可由其他合適的材料制成，例如不是聚氨酯的塑料、膠水或其他粘接劑；木材、熟石膏或金屬，只要能滿足本發(fā)明的要求即可。
本發(fā)明的夾層元件，除了用在門和隔板壁之外，本發(fā)明的另一個實施例可用作結構部件中的預制板(panel)。這里，新的夾層元件的功用就像在建筑物的墻、天花板、地板或任何其他結構部分或部件中的磚石一樣。
本發(fā)明的隔聲夾層元件不但在整修現(xiàn)有建筑物中特別有用，而且可以作為新結構中的元件。它們可以制成門或隔板元件，或墻壁結構部件。這些元件很薄、重量輕，機械強度高，可改善隔聲性能，因此可消除或衰減聲音和噪聲，這些聲音和噪聲在沒有這些隔聲元件時，會通過墻壁、門、地板、天花板和隔板傳遞。
根據例子，以后將可以看出，與現(xiàn)有技術的隔聲元件比較，本發(fā)明的夾層元件，在隔聲/機械強度/重量輕/厚度特性與生產/安裝方法的綜合方面，其優(yōu)越的程度令人吃驚。與現(xiàn)有的隔聲層元件比較，它們的機械強度很高，具有很好的聲音阻尼性能，并可減少和降低共振頻率。夾芯內的間隙起到第一個非常軟的彈簧的作用，而上述夾芯層起第二硬彈簧的作用，因為夾芯層的硬度，該元件的變形大受限制，這使得本發(fā)明的元件在建筑物中使用具有競爭力。
下面的例子用于說明本發(fā)明，而不應看作是對本發(fā)明的限制。
例1

圖1示意性地示出作為門使用的本發(fā)明的一個夾層元件組件。標號1表示表面層，2表示夾芯層，3表示接觸點，在本例中，該接觸點為T字形。圖2和圖3表示裝配后的二個夾層元件，與圖2所示的元件比較，圖3所示的元件的差別在于加入了第三個接觸點。
該元件由一塊20mm厚的聚氨酯板和一塊40mm的聚氨酯板2制成，其中，所述聚氨酯是根據美國專利5538779號中的例1所述的方法制備的，另外，二塊1mm厚的鋼板1，在室溫下，通過利用一種接觸粘接劑(聚氯丁橡膠)進行噴射膠接，上述一塊聚氨酯板與一塊金屬板粘接，而另一塊聚氨酯板與第二塊金屬板粘接。二個組件分別通過40mm寬，彼此隔開800mm距離的T字形接觸點3(如圖2所示)，和通過T字形接觸點3與在中心的另一個接觸點3(如圖3所示)連接起來，上述接觸點為3mm厚和40mm寬的塑料條(例如，PE，PV或PVC)。
應當指出，二個夾芯層的厚度不相同。理由是，一旦二個夾芯層固定在一起后，這樣可減少表面層和夾芯層的特征臨界頻率的負面影響。
如需要，可以引入移動檔塊。
空隙4由上述接觸點3產生的厚度和距離D表征。圖2和圖3所示的距離D至少為350mm，較好是450mm，或者最好是600mm或更大，只要能保持機械整體性即可。
根據本發(fā)明制造的門的尺寸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性非常好，在不同溫度下，不會變成弓形。該門可隔熱并有非常好的抗沖擊和隔絕空氣中產生的聲音的性能——優(yōu)于重三倍還多的古典結構。
即使表面層材料非常薄，只要適當選擇夾芯材料的厚度和剛度，可以得到非常好的平面性和美學性能。
例2制造一扇根據本發(fā)明的門夾層元件，并測試其隔聲性能。
2.1-圖4表示尺寸為1050mm×2050mm×55mm的門的橫截面圖(也參見圖1)和被測試的組成。表面層1為1.5mm厚的鋼板。
該夾芯材料2為一種隔噪聲的泡沫，如前面美國專利5538779號中所述的，可從Dow化學公司得到。頂半部的厚度H1為15mm，底半部H2的厚度為35mm。
接觸點3由30mm寬、5mm厚和2050mm長的泡沫材料條制成，同時一個15mm寬55mm厚的松木框架圍繞著門板的四個側面，以提高剛度和形成堅硬的邊緣。
從圖4的結構中可以看出，木框架整個用接觸聚氯丁橡膠粘接劑，與泡沫夾芯和鋼表面層粘接；而泡沫材料條只放在那里，但不粘接，以保證夾芯材料2的二個半部之間的接觸。
被測試的門的測量重量為57kg，即只有26kg/m2。門的總厚度為58mm。
盡管重量非常輕，厚度小，然而，橫截面如圖4所示的本發(fā)明的門元件或門板的隔聲性能非常好(用(A)標尺的分貝測量時)，RW＝49dB(A)，R粉紅＝47dB(A)和R道路噪聲＝41dB(A)。
沒有一種現(xiàn)有的這種重量和厚度的門板能達到這種性能。
例如，該門板可與90mm厚、重量為207kg/m2的實心混凝土墻相比較，后者的隔聲性能為R＝47dB。
2.2-圖5表示同一扇門的橫截面，但對于第二個測試，中心和二側的接觸點條3，利用接觸粘接劑與夾芯材料2的二個側表面粘接在一起，這種固連方法使元件的剛度更高。
正如所預料的一樣，接觸點之間的距離D，從1020mm(測試1)減小至465mm(測試2)，這對隔聲性能有一些影響，但隔聲性能仍很好，并仍在本發(fā)明的范圍內。
RW＝45dB(A)，R粉紅＝44dB(A)，R道路噪聲＝37dB(A)。
2.3和2.4-圖6和圖7示出根據本發(fā)明改進的的門板的橫截面，適合于工業(yè)化生產的。
在圖6中，表面層1比較硬或硬(例如，膠合板塊)，因此，增強這種類型的需要是可選擇的并決定于跨度D的大小。
夾芯的二個半部(二個夾芯層2)具有不同的厚度H1和H2。接觸點3留有一個空隙4，框架7圍繞著該門板。
2.4-在圖7中，表面層1為薄板(例如，0.6mm厚的鋼板)，因此，需要在表面層上焊接或膠接∪形輪廓件6來增加表面層的剛度。
由于這些∪形輪廓件6埋入泡沫夾芯中，由于泡沫夾芯的強大的阻尼能力，使該∪形輪廓件的振動減小。必須明白，由于其慣性矩和特定的模量，能具有適當?shù)靥岣邉偠茸饔玫钠渌螤?，例如T形輪廓件或其他輪廓件(由鋁、鋼、塑料或木材制成)也是可以采用的。
空隙4非常薄，并由金屬框架7的厚度產生。在這個特定的情況下，該金屬框架7代替通常作為接觸點3使用的條，并在兩夾芯層之間形成“橋”。該二個夾芯層或夾芯材料2的二個半部的厚度相同(H1＝H2)。
有時，使增加剛度的輪廓件(或多個輪廓件)與夾層元件的寬度而不是高度平行，這樣更方便。當然，對用線和交叉配置該輪廓件也是可以接受的。
例3圖8示意性地示出本發(fā)明的用作隔板元件的夾層元件組件。裝配后的夾層元件示于圖9中。標號1表示表面層，標號2表示夾芯層，標號3表示接觸點。在此例中，由于2mm厚的間隙4是由一塊單一的板加工成的，因此，該接觸點屬于夾芯材料本身。
這些新的夾層元件，是由一塊25mm厚的聚氨酯(根據美國專利5538779號)板2，和二塊15mm厚的木板1，利用基于聚氯丁橡膠的接觸粘接劑，互相粘接在一起制成的。構成夾芯體一部分的接觸點寬度為15mm。
在受到大約50HZ-5000Hz之間的噪聲頻率作用時，為了避免二個表面層產生的同樣的臨界頻率的累加的負面影響，最好上述間隙不是精確地位于該預制板的中心。在某些情況下，這種負面影響并不是有害的。然而，這一切都決定于表面層的厚度，模量和阻尼系數(shù)。
例4在這個例子中，公開了將根據本發(fā)明的夾層元件用作結構部件的情況。從圖10可看出，這個元件的夾芯是由二塊塑料泡沫材料的粘接板制成的，留有一個在中心或最好不在中心的間隙4。該夾層元件具有將夾芯2封裝起來的L形的粘土磚表面層。該L形的磚制表面層，沿著該元件的垂直邊緣形成第二個間隙5，為電纜通過提供空間。在另一個實施例中，該間隙5用于灌注連接砂槳。
圖11示出用于墻壁結構的一個夾層元件的另一個實施例。表面層1由空心磚制成。磚內的空隙——例如槽或園孔——向著該元件的夾芯敞開。開孔率大約為10％-80％，最好在30％以上。這種配置是本發(fā)明的特征，它可減小質量彈簧質量系統(tǒng)的共振頻率，同時具有吸聲的好處。
權利要求
1.一種多層的隔聲夾層元件，它包括二個表面層和位該二個表面層之間，并附著在表面層上的一個塑料泡沫夾芯；該夾芯具有一個或多于一個空腔，其特征在于該一個空腔/多個空腔是基本上與該表面層平行并位于該夾芯內的一個間隙/多個間隙；該夾芯材料為半剛性的蜂窩狀材料，包含多于50％，最好是多于90％的開孔；并且，在10％的變形下，其拉伸強度大于50kpa，最好大于90kpa；其壓縮強度為5-200kpa，最好為15-80kpa。
2.如權利要求1所述的元件，其特征在于，該間隙/多個間隙由二個夾芯層和接觸點(橋)形成，該接觸點在夾芯層之間提供連接并使它們彼此隔開。
3.如權利要求1或2所述的元件，其特征在于，該多個接觸點之間的距離至少為350mm，最好至少為450mm或甚至至少600mm。
4.如權利要求1-3中任何一項所述的元件，其特征在于，該夾芯材料為聚氨酯泡沫。
5.如權利要求1-4中任何一項所述的元件，其特征在于，該夾芯層包括多于一種泡沫。
6.如權利要求1-5中任何一項所述的元件，其特征在于，每一個表面層的厚度為0.5-200mm，泡沫夾芯層的厚度為5-500mm，，最好為20-200mm。
7.如權利要求1-6中任何一項所述的元件，其特征在于，該二個泡沫夾芯層的厚度不相同。
8.如權利要求1-7中任何一項所述的元件，其特征在于，該夾芯層材料的空氣流動阻力系數(shù)為5000-800000Ns/m4，最好為5000-300000Ns/m4。
9.如權利要求1-8中任何一項所述的元件，其特征在于，該夾芯層材料的損耗系數(shù)大于0.1，最好大于0.2。
10.如權利要求1-9中任何一項所述的元件，其特征在于，在長間隙和/或薄表面層的情況下，為了使夾芯層彼此隔開一定距離，在至少一個夾芯層和在該間隙內，設有移動檔塊。
11.如權利要求10所述的元件，其特征在于，在0％變形下，移動檔塊與相對的夾芯層的距離，或夾芯層彼此之間的距離至少為0.1mm，最好為2-10mm。
12.如權利要求1-11中任何一項所述的元件，其特征在于，總的接觸點面積相對于夾層元件的總面積，其比值小于30％，最好小于15％。
13.如權利要求1或12中任何一項所述的元件，其特征在于，該表面導的材料為金屬薄板，最好為鋼板或鋁板，或木板。
14.如權利要求2或13中任何一項所述的元件，其特征在于，該接觸點為厚度為0.5-100mm、寬度為10-100mm的塑料泡沫、塑料、金屬或木材條。
15.如權利要求1-14中任何一項所述夾層元件的制造方法，將表面層附連在塑料泡沫夾芯上，其特征在于，該塑料泡沫夾芯是通過在預定距離的接觸點或橋，將二個夾芯層連接起來而制造的，在二個夾芯層之間留有一個間隙/多個間隙；或者這樣制造首先加工二個夾芯層，使作為該夾芯層的整體部分的接觸點或橋在預定的距離處形成，然后通過接觸點或橋，將二個夾芯層連接起來，在夾芯層之間留有一個或多個間隙；或者通過從一塊泡沫塑料板上切割出一個間隙或多個間隙制造。
16.如權利要求1-14中任何一項所述的元件，在建筑業(yè)和其他行業(yè)中的應用，為改善建筑物和/或機械的隔聲性質。
17.如權利要求16中所述的應用，其特征在于，該元件用作門、隔板元件或結構部件。
18.如權利要求17中所述的應用，其特征在于，將該元件用做粘上磚或石膏灰泥石。
全文摘要
一種多層隔聲的機械強度高的夾層元件,它包括二個表面層(1),表面層(1)基本上附連于至少由兩個夾芯層(2)層組成的一個塑料泡沫夾芯上,二個夾芯層(2)通過接觸點(也稱作橋)(3)連接,在二個夾芯層(2)之間形成有一個或多個間隙(4)。在長跨度和表面層薄的情況下,該一個間隙/多個間隙(4)內的移動擋塊可使夾芯層(2)彼此保持一定距離。該夾芯層材料為一種半剛性的蜂窩狀材料,包含多于50%的開口,在10%變形下,拉伸強度大于50kPa,壓縮強度為5－200kPa。接觸點或橋(3)之間的距離至少為350mm。該新的夾層元件可以用作隔聲的門、隔板元件或結構部件。
文檔編號E04B1/86GK1352719SQ99816711
公開日2002年6月5日 申請日期1999年6月18日 優(yōu)先權日1999年6月9日
發(fā)明者J·P·德布蘭德爾 申請人:陶氏化學公司