Потолочные панели, изготовленные из гофрированного картона
Предложена акустическая потолочная панель, содержащая плоскую сердцевину и акустически прозрачный облицовочный лист, соединенный адгезивом с одной из двух противоположно обращенных основных сторон сердцевины, причём указанная сердцевина содержит множество слоев гофрированного картона, ламинированных вместе, при этом каждый из слоев гофрированного картона имеет гофрированный средний слой, соединенный адгезивом с плоским облицовочным слоем, причём гофрированный средний слой имеет равномерно расположенные на некотором расстоянии друг от друга гофры, имеющие криволинейное поперечное сечение, при этом указанные гофры слоев гофрированного картона проходят параллельно направлению, перпендикулярному основным поверхностям сердцевины. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к строительным изделиям и, в частности, к акустической потолочной плитке.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Подвесные потолки обычно содержат подвешенную металлическую решетку и панели или плитки, закрывающие промежутки между элементами решетки. Обычно панели выполняют из определенных видов материалов и/или обрабатывают их поверхность для обеспечения звукопоглощения. Способность панели поглощать звук обычно характеризуется ее коэффициентом звукопоглощения. Коэффициент звукопоглощения может находиться в диапазоне между 0 (поглощение отсутствует) и 1 (полное поглощение) с номинальным значением 0,5, означающим поглощение 50% звуковой энергии, падающей на данную панель, которое квалифицирует панель как "акустическую". В промышленности панели с коэффициентом звукопоглощения 0,7 считаются имеющими хорошие акустические характеристики. Таким образом, существует потребность в акустических плитках, которые достигают превосходных значений коэффициента звукопоглощения и, в частности, отличаются способностью поглощать звук на целевых частотах, имеют высокую степень постпотребительской утилизации, имеют устойчивость к провисанию в течение длительного времени, имеют относительно небольшой вес и относительно невысокую стоимость изготовления.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно настоящему изобретению предложена потолочная панель с высоким уровнем звукопоглощающих свойств, содержащая сердцевину, изготовленную из обычного гофрированного картона, иногда называемого картоном. Конструкция сердцевины состоит из многочисленных узких полос гофрированного картона, ламинированных вместе. Гофрированный картон разрезают перпендикулярно гофрам или волнам, так что отверстия гофров лежат в передней и задней плоскостях сердцевины панели, в соответствии с геометрией готовой панели. Передняя сторона панели закрыта подходящим листом из акустически прозрачного материала, имеющего надлежащее сопротивление воздушному потоку, а обратная сторона панели дополнительно закрыта другим листом, предпочтительно со звукоизолирующими свойствами.
В дополнение к высоким акустическим характеристикам, панель согласно настоящему изобретению обеспечивает потенциальную возможность экономичного изготовления, имеет небольшой вес и высокую степень постпотребительской утилизации. Гофрированный картон обычно изготавливают с использованием высокоскоростных машин при относительно низком энергопотреблении из сырья с высоким содержанием переработанных бумажных отходов. Поскольку панель согласно настоящему изобретению содержит значительный воздушный объем, она имеет относительно небольшой вес.
Описанная вертикальная ориентация компонента гофрированного картона в виде плоского облицовочного слоя в готовой панели придает этой панели устойчивость к провисанию и обеспечивает возможность перекрытия больших ячеек решетки. Панель согласно настоящему изобретению может быть изготовлена непосредственно из утилизованного гофрированного картона, поскольку согласно настоящему изобретению отсутствуют строгие требования к однородности размеров гофра, совместимости гофров и/или количеству перегородок из гофрированного картона, используемых в конкретной панели.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 показан перспективный вид акустической панели, изготовленной согласно настоящему изобретению;
На фиг. 2 схематично показаны фрагменты одного способа сборки сердцевины панели согласно настоящему изобретению;
На фиг. 3 показан перспективный вид объемного блока, из которого панели согласно настоящему изобретению нарезают дополнительным способом изготовления сердцевины панели согласно настоящему изобретению.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг. 1 показан пример акустической потолочной панели 10 согласно настоящему изобретению; указанная панель имеет номинальный размер 2×2 фута (61×61 см) и может иметь номинальную толщину 1 дюйм (2,54 см). Размеры, указанные в настоящей заявке, должны пониматься как включающие промышленные метрические эквиваленты. Панель 10 содержит сердцевину 11 из гофрированного картона, облицовочный лист 12 и лист-основу 13. Сердцевина 11 изготовлена путем сборки многочисленных слоев 15 из гофрированного картона стороной к стороне таким образом, что объединенная общая толщина пластин 15 равна длине края панели 10.
Как показано на фиг. 2, каждый слой 15 может содержать гофрированный средний слой 16 и одиночный плоский облицовочный слой 17, причем комбинация указанных элементов иногда называется как односторонний гофрированный картон или гофрированный картон с одиночной поверхностью. Бумажные составы и изготовление гофрированного картона известны в соответствующей области техники. Гофрированный средний слой 16 представляет собой бумагу, которая обычно в США имеет удельный вес 0,026 фунт/кв.фут (0,126 кг/м2). Бумагу нагревают, увлажняют, затем формуют из нее рифленую структуру с использованием взаимодействующих гофрировальных валов. Обычно волнообразный или гофрированный средний слой 16 соединяют с плоским облицовочным слоем 17 с использованием адгезива на основе крахмала для формирования одиночной облицовочной пластины, содержащей слой 15. Обычно бумажная масса облицовочного слоя имеет тот же самый вес, что и картон среднего слоя 16. Гофры или волны среднего слоя 16 по существу являются полностью криволинейными в поперечном сечении и подобны синусоидальной волне. Размер гофр, обозначенных позиционным номером 19, обычно определяется количеством гофр на 1 фут (0,305 м) длины гофрированного картона. В стандарте D4727 ASTM указаны следующие размеры гофра, применимые к одиночной поверхности, а также к однослойному, двухслойному и трехслойному гофрированному картону (как указано ниже).
Испытания показали, что хорошие акустические свойства с коэффициентом звукопоглощения на уровне 0,70 могут быть достигнуты со всеми указанными в таблице стандартными размерами гофра. Кроме того, параметры панели, например, толщина панели, могут быть выбраны для поглощения звука на целевых частотах.
Например, толщина сердцевины гофрированного картона может составлять, как указано выше, номинально 1 дюйм (25,4 мм). На фиг. 2 схематично показан один способ изготовления сердцевины 11. Одиночную пластину 15 из гофрокартона, т.е. имеющую только один плоский облицовочный слой 17 и один гофрированный средний слой 16, разрезают на длинные полосы, имеющие ширину 1 дюйм (25,4 мм). Длина полос может быть равной одному из номинальных пленарных размеров готовой панели 10. Отрезанные полосы складывают стопкой друг на друга с совмещением продольных отрезных краев. На сторону полосы, граничащую со смежными полосами, наносят клей или адгезив. Пакет наращивают до тех пор, пока его высота в направлении, перпендикулярном длине ламинированных полос, не достигнет номинального планарного размера готовой панели.
На фиг. 3 показан другой способ формирования сердцевины 11. Плоские прямоугольные листы 21 гофрированного картона, имеющего по меньшей мере один пленарный размер, равный номинальному планарному размеру готовой панели 10, складывают в пакет до высоты, равной другому номинальному планарному размеру панели. Листы последовательно соединяют с друг другом клеем или адгезивом в местах их касания. В результате получается блок 22, который на фиг. 3, показан как имеющий форму куба. Блок 22 разрезают пилой вдоль плоскости, обозначенной линиями Х-Х и Y-Y, расположенной на некотором расстоянии, номинально 1 дюйм (25,4 мм), от боковой стороны блока, для формирования сердцевины. Следующие сердцевины 11 изготавливают последовательным отрезанием, каждый раз отступая на некоторое расстояние, в частности на 1 дюйм (25,4 мм), от предыдущего среза.
Гофры 19 сердцевины 11 проходят перпендикулярно ее основным плоским поверхностям. Облицовочный лист 12 является акустически прозрачным слоем или пленкой, дополнительно покрытой составом с надлежащим сопротивлением воздушному потоку, которая может служить в качестве лицевой стороны, видимой наблюдателю в помещении, в котором установлена панель 10. Облицовочный лист 12 соединен с сердцевиной 11 подходящим адгезивом. Облицовочный лист 12 может быть покрыт с краской такого типа, которую используют для окрашивания поверхности традиционных потолочных плиток, для улучшения ее внешнего вида и/или придания небольшой отражающей способности и достижения общего сопротивления воздушному потоку в надлежащем диапазоне. Примером подходящего облицовочного листа 12 является нетканая ткань, такая как холст из стекловолокна толщиной 0,02 дюйма (0,508 мм), с погонной плотностью основы 125 г/м2 и заданным сопротивлением воздушному потоку 45,6 Па·с/м, покрытый краской. Выбор облицовочного листа 12 с надлежащим сопротивлением воздушному потоку, как выяснилось, является важным для общих акустических характеристик панели согласно настоящему изобретению; если сопротивление воздушному потоку является слишком низким или слишком высоким, акустические характеристики ухудшаются.
Сторона сердцевины 11, противоположная облицовочному листу 12, предпочтительно закрыта листом-основой 13, который может быть крафт-бумагой, ламинированной вместе с металлической фольгой, которая используется в некоторых видах имеющихся в продаже потолочных плиточных изделий. Для изготовления листа-основы 13 может быть использована другая нефольгированная бумага. Поддерживающий лист 13 может быть использован для достижения высокого значение класса шумоподавления потолка (САС). Для соединения поддерживающего листа 13 с сердцевиной 11 используют подходящий адгезив.
Одиночная облицовочная пластина 15 из гофрокартона, показанная на фиг. 2, представляет собой самый эффективный вариант реализации гофрированного картона с точки зрения использования материала. Как показано на фиг. 2, плоский облицовочный слой 17, входящий в состав одной пластины 15, может служить в качестве облицовочного слоя для смежной одиночной облицовочной пластины, если она соединена с ней адгезивом. С точки зрения акустики, однослойный, двухслойный и трехслойный гофрированные картоны функционируют удовлетворительным образом и могут быть использованы вместо показанной на чертеже облицовочной пластины 15 из гофрокартона. Предполагается, что при наличии постоянного доступного источника отходов в виде использованной качественной бумажной массы гофрированного картона, сердцевина 11 может быть изготовлена путем регенерации указанного использованного материала и его преобразованием непосредственно в сердцевину. Поскольку стандартные диапазоны размеров гофра в конструкции сердцевины сопоставимы в отношении акустических характеристик, может быть изготовлена сердцевина со смешанными размерами гофра и без совмещения краев гофра. Использование гофров таких размеров и возможность их укладки без совмещения могут сделать использование регенерированной бумажной массы для гофрированного картона при изготовлении панели 10 согласно настоящему изобретению более практичным.
Следует понимать, что настоящее описание приведено выше только в качестве примера, и что в настоящем изобретении могут быть сделаны различные добавления, изменения или исключения подробностей без отступления от истинного объема защиты изобретения, раскрытого в приведенном выше описании. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается конкретными подробностями приведенного выше описания до степени, ограниченной изложенными ниже пунктами приложенной формулы.
1. Акустическая потолочная панель, содержащая плоскую сердцевину и акустически прозрачный облицовочный лист, соединенный адгезивом с одной из двух противоположно обращенных основных сторон сердцевины, причем указанная сердцевина содержит множество слоев гофрированного картона, ламинированных вместе, при этом каждый из слоев гофрированного картона имеет гофрированный средний слой, соединенный адгезивом с плоским облицовочным слоем, причем гофрированный средний слой имеет равномерно расположенные на некотором расстоянии друг от друга гофры, имеющие криволинейное поперечное сечение, при этом указанные гофры слоев гофрированного картона проходят параллельно направлению, перпендикулярному основным поверхностям сердцевины, при этом основная поверхность сердцевины имеет размеры 2×2 фута (0,61×0,61 м) или 2×4 фута (0,61×1,22 м) и номинальную толщину примерно 1 дюйм (25,4 мм), при этом облицовочный лист выполнен из нетканого холста, покрытого краской для достижения сопротивления воздушному потоку, обеспечивающего коэффициент звукопоглощения панели, составляющий примерно 0,7.
2. Акустическая потолочная панель по п. 1, в которой сторона сердцевины, противоположная стороне, закрытой облицовочным листом, закрыта листом-основой, соединенным адгезивом с сердцевиной, для улучшения значения класса шумоподавления потолка.
3. Акустическая потолочная панель по п. 1, в которой все отдельные слои гофрированного картона являются односторонними.
4. Акустическая потолочная панель по п. 1, в которой гофры выбраны из одного или более А, В, С и Е гофр, описанных в стандарте ASTM D4727.
5. Акустическая потолочная панель по п. 1, в которой гофры обладают размером, составляющим от 30 гофр/фут с высотой 0,2210 дюйма до 90 гофр/фут с высотой 0,0445 дюйма.
