(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動式のメッシュ状支持体及び移動用プレートを含むパネル製造装置であって、
前記移動用プレートが、前記メッシュ状支持体から送り出されるパネル前駆体を受け取るように前記メッシュ状支持体の後に配列され、
前記移動用プレートは、平均孔直径が１２００ミクロン以下である複数の孔を含む表面を少なくとも１つ含み、
前記移動用プレートの孔が、加圧流体源と連通していることを特徴とする  パネル製造装置。
【請求項２】
前記加圧流体源は、加圧空気源を含むことを特徴とする請求項１に記載のパネル製造装置。
【請求項３】
前記加圧流体源は、水又は蒸気の源を含むことを特徴とする請求項１に記載のパネル製造装置。
【請求項４】
前記加圧空気源の平均圧力が、０．０５ｐｓｉから５０ｐｓｉであり、平均空気流量が、０．１ｃｆｍ／ｆｔ２から２００ｃｆｍ／ｆｔ２にて、空気が前記孔を通って流れることを特徴とする請求項２に記載のパネル製造装置。
【請求項５】
前記移動用プレートの表面が、１平方インチあたり１，５００以上の穴を含むことを特徴とする請求項１に記載のパネル製造装置。
【請求項６】
前記移動用プレートの表面が、２以上の圧縮した金属スクリーンを含むことを特徴とする請求項１に記載のパネル製造装置。
【請求項７】
前記移動用プレートが、平均孔直径が１２００ミクロン以下である複数の孔を含む表面を２以上含んでおり、１つの多孔性表面が前記支持体と同一平面であり、第２の多孔性表面が前縁表面であることを特徴とする請求項１に記載のパネル製造装置。
【請求項８】
ローラー区画を含む装置であって、前記移動用プレートが、前記メッシュ状支持体と前記ローラー区画との間に位置し、
前記ローラー区画は、前記パネル前駆体を前記移動用プレートから受け取り前記ローラー区画から送り出すように配列されていることを特徴とする請求項１に記載のパネル製造装置。
【請求項９】
パネル製造方法であって、
（ｉ）繊維材料を含む水性組成物を形成するステップと、
（ｉｉ）可動式のメッシュ状支持体上に前記組成物を置いて、パネル前駆体を形成するステップと、
（ｉｉｉ）前記パネル前駆体から水の少なくとも一部を除去するステップと、
（ｉｖ）移動用プレート上を通過させることによって、前記可動式のメッシュ状支持体から、前記パネル前駆体を移動するステップと、
を有し、
前記移動用プレートは、平均孔直径が１２００ミクロン以下である複数の孔を含む表面を、少なくとも１つ含み、
複数の孔が、加圧流体源と連通していることを特徴とするパネル製造方法。
【請求項１０】
前記水性組成物が、結合剤をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のパネル製造方法。
【請求項１１】
前記水性組成物が、無機凝集体をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のパネル製造方法。
ここで、前記凝集体成分は、剥離（ｅｘｆｏｌｉａｔｅｄ）又は膨張した（ｅｘｐａｎｄｅｄ）火山性ガラス由来の軽量の無機凝集体、即ち、周知の膨張パーライト、剥離したバーミキュライト、剥離したクレイである。                              
【請求項１２】
前記パネル前駆体が、前記可動式のメッシュ状支持体から移動用プレートを通過してローラー区画に移動され、ローラー区画から送り出されることを特徴とする請求項９に記載のパネル製造方法。
【請求項１３】
前記パネルが、吸音天井タイル、断熱パネル、音吸収ウォールパネル、並びにパイプ及び梁断熱パネルからなる群から選択されることを特徴とする請求項９に記載のパネル製造方法。
【請求項１４】
前記繊維材料が、鉱物繊維であることを特徴とする請求項９に記載のパネル製造方法。
【請求項１５】
ボード製造方法であって、
（ｉ）セルロース繊維材料及び石膏を含む水性組成物を形成するステップと、
（ｉｉ）可動式のメッシュ状支持体上に前記水性組成物を置くステップと、
（ｉｉｉ）前記水性組成物を加熱して、石膏を硫酸カルシウム０．５水和物に変換するステップと、
（ｉｖ）前記水性組成物から水の少なくとも一部を除去するステップと、
（ｖ）前記移動用プレート上を通過させることによって、前記可動式のメッシュ状支持体から、前記水性組成物を移動するステップと、
を有し、
前記移動用プレートは、平均孔直径が１２００ミクロン以下である複数の孔を含む表面を、少なくとも１つ含み、複数の孔が、加圧流体源と連通していることを特徴とするボード製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
パネル及びボード製品の製造は、異なる領域（例えば、切断領域、乾燥領域、脱水領域など）を含む製造ラインを一般に含んでおり、これらの領域は、ベルト、ローラー、メッシュ状支持体などを含む、異なる可動式の支持手段を用いている。移動用プレートはたいていの場合、ある領域から次の領域への移動の間に、パネル又はボード前駆材料を支持するために使用される。しかし、いくつかの場合においては、移動用プレート上の前駆材料の移動が滑らかではないことから、移動用プレートが、最終的なボード製品の欠陥の原因となっている。移動用プレートの使用に関連した不備の出現は、吸音パネル及び木質繊維ボードのような多孔性製品及び／又は壊れやすい製品において、特に観察される。
【背景技術】
【０００２】
吸音パネルは、天井タイル、ウォールパネル、及び他の仕切り（例えば、オフィスの作業スペース間の仕切り）などの、商業用又は居住用建造物の室内表面を形成するのに使用される。パネルは一般に、形状が平坦であり、十分な耐久性を保持しながら、適切な音吸収性を提供するように選択された材料の組み合わせを含む吸音層を含む。例えば、吸音パネルを形成するのに現在使用されている一般的な材料には、ミネラルウール、繊維ガラス、膨張パーライト、クレイ、硫酸カルシウム０．５水和物、硫酸カルシウム二水和物粒子、炭酸カルシウム、紙繊維、及び結合剤（デンプン又はラテックスなど）が挙げられる。ミネラルウールは、多孔性の繊維状構造を作り出すのに役立ち、良好な音吸収を与えることから、最も一般的に使用されている。
【０００３】
多くの吸音パネルは、ミネラルウール、パーライト、結合剤、及び所望に応じた他の構成成分の希薄な水性分散物を水フェルト化することによって、従来の製紙工程と同様の手法にて作製される。このような工程は、例えば、米国特許第４，２１２，７０４号、第５，０１３，４０５号、第５，２５０，１５３号、第５，５５８，７１０号、第５，９１１，８１８号、第５，９６４，９３４号、第６，２２８，４９７号、第６，４４３，２５６号、第６，８５５，７５３号、及び第７，０５６，５８２号に記載されており、各々は引用によって本明細書中に援用されている。当業者に理解されるように、このような工程において、脱水のためにＯｌｉｖｅｒ又はＦｏｕｒｄｒｉｎｉｅｒマット形成機などの、移動式のメッシュ状支持体（一般に「ワイヤー」と呼ばれる）上に分散物が流れる。分散物は、最初は重力によって、次いで真空吸引によって脱水する。湿ったマットは、加熱対流式オーブン内で乾燥され、乾燥した材料は所望の寸法に切断されて、完成したパネルを得るために、任意で塗料によってトップコートされる。
【０００４】
上記に記載した製造工程中のいくつかの時点において、湿ったマットは、代表的には可動式のメッシュ状支持体から、製造ラインの別の区画（例えば、一連のローラーへ、別のメッシュ状支持体へ、又はベルトへ）と移動される。代表的にはこの移動は、マットを支持する移動用プレートの使用によって促進され、これによって、製造ラインのこのような別の領域に、メッシュ状支持体からマットが移動するときにマットがバラバラに壊れるのを防いでいる。この移動ステップの間に、湿ったマットの一部（例えば、マット表面から突き出たミネラルウールの小片）が引きちぎられて、移動用プレートにくっつき得る。
【０００５】
石膏木質繊維ボードは、上記に記載した吸音パネルと同様の手法にて、脱水のために、Ｏｌｉｖｅｒ又はＦｏｕｒｄｒｉｎｉｅｒマット形成機を使用して作製できる。このような工程は、例えば、米国特許第５，３２０，６７７号、第５，８１７，２６２号、第６，０１０，５９６号、第６，１９７，２３５号、第６，２２１，５２１号、第６，４０６，７７９号、第６，４１６，６９５号、第６，５０８，８９５号、第６，６０５，１８６号、第６，７３３，２６１号、第７，０５６，４６０号に記載されており、各々は引用によって本明細書中に援用されている。吸音パネルの場合と同様に、石膏木質繊維ボードの製造中のいくつかの時点において、湿ったボード前駆材料は、可動式のメッシュ状支持体から、製造ラインの別の区画（例えば、一連のローラーへ、別のメッシュ状支持体へ、又はベルトへ）と移動される。代表的にはこの移動は、湿った前駆材料を支持する移動用プレートの使用によって促進され、これによって、製造ラインのこのような別の領域に、メッシュ状支持体から前駆材料が移動するときに、前駆材料がバラバラに壊れるのを防いでいる。しかし、この移動ステップの間に、湿った前駆材料の一部がちぎれて、移動用プレートにくっつき得る。
【０００６】
移動用プレートに付着した材料の存在は、パネル又はボード製品の表面の外見に悪影響を与え得る。例えば、パネル又はボードの前駆材料が移動用プレート上を移動するときに、盛り上がった材料が、パネル又はボードの前駆材料の表面を削り得る。いくつかの場合においては、盛り上がった材料を移動用プレートからこすり落とせるように、製造ラインを最終的に停止しなければならない。従って、当該分野において、メッシュ状支持体からラインの続きの区画へと湿ったパネル又はボードの前駆材料を移動するための、改良型の移動用プレートと方法とが、依然として必要とされている。
【０００７】
本発明は、移動用プレート及び方法を提供する。本発明のこれら及び他の利点、並びにさらなる発明の特徴は、本明細書中に提供する発明の説明から明らかとなろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
発明の要旨
本発明は、吸音天井タイル又は石膏木質繊維製品などのパネルを形成するための装置及び方法を提供する。本発明は、可動式のメッシュ状支持体から製造ラインの別の区画へのパネル前駆体の移動を促進する、改良型の移動用プレートに関する。改良型の移動用プレートは、空気などの流体が通過しうる複数の孔を含む。出願人らは驚くことに、移動用プレートを通過する空気の動きが、移動用プレート上のパネル前駆材料の移動を促進する潤滑剤として機能でき、移動用プレート上の盛り上がった材料を低減するか又はさらに排除するように機能すること（これによって、移動用プレートを定期的に清掃する必要性に伴う中断時間及びパネル材料の無駄が最小化される）、並びに／あるいはパネル表面上の外見上の欠陥を低減するか又は排除するように機能することを、発見した。
即ち、本発明の主たる構成は、次のとおりである。
〔１〕可動式のメッシュ状支持体及び移動用プレートを含む、パネルを形成するための装置であって、該移動用プレートは、平均孔直径が約１２００ミクロン以下である複数の孔を含む表面を、少なくとも１つ含む、装置。
〔２〕前記移動用プレートの孔が、加圧空気源と流体的に連通している、上記〔１〕に記載の装置。
〔３〕前記移動用プレートの孔が、水又は蒸気の源と流体的に連通している、上記〔１〕に記載の装置。
〔４〕平均圧力が約０．０５ｐｓｉから約５０ｐｓｉであり、平均空気流量が０．１ｃｆｍ／ｆｔ2から２００ｃｆｍ／ｆｔ2にて、空気が前記孔を通って流れる、上記〔２〕に記載の装置。
〔５〕前記移動用プレートの表面が、１平方インチあたり約１，５００穴以上を含む、上記〔１〕に記載の装置。
〔６〕
前記移動用プレートの表面が、２以上の圧縮した金属スクリーンを含む、上記〔１〕に記載の装置。
〔７〕前記移動用プレートの表面が、ステンレススチールを含む、上記〔１〕に記載の装置。
〔８〕前記移動用プレートの表面が、前記支持体と同一平面である、上記〔１〕に記載の装置。
〔９〕前記移動用プレートが、平均孔直径が約１２００ミクロン以下である複数の孔を含む表面を２以上含む装置であって、１つの多孔性表面が前記支持体と同一平面であり、第２の多孔性表面が前縁表面である、上記〔１〕に記載の装置。
〔１０〕前記孔が、平均孔直径が約２００ミクロン以下である、上記〔１〕に記載の装置。
〔１１〕前記移動用プレートが、前記メッシュ状支持体の幅にわたって広がる、上記〔１〕に記載の装置。
〔１２〕前記装置が、前記メッシュ状支持体の幅にわたって並んで位置する２以上の移動用プレートを含む、上記〔１〕に記載の装置。
〔１３〕各移動用プレートが、空気流速及び空気圧について独立した制御を有する、上記〔１２〕に記載の装置。
〔１４〕さらにローラー区画を含む装置であって、前記移動用プレートが、前記メッシュ状支持体と該ローラー区画との間に位置する、上記〔１〕に記載の装置。
〔１５〕以下のステップを含む、パネルの製造方法：
（ｉ）繊維材料を含む水性組成物を形成するステップ、
（ｉｉ）可動式のメッシュ状支持体上に該組成物を置いて、水を含むもつれた繊維材料を形成するステップ；
（ｉｉｉ）該もつれた繊維材料から該水の少なくとも一部を除去するステップ、及び
（ｉｖ）移動用プレート上を通過させることによって、該可動式のメッシュ状支持体から
、該もつれた繊維材料を移動するステップ、
（ここで、該移動用プレートは、平均孔直径が約１２００ミクロン以下である複数の孔を含む表面を、少なくとも１つ含む）。
〔１６〕前記移動用プレートの孔が、加圧空気源と流体的に連通している、上記〔１５〕に記載の方法。
〔１７〕前記移動用プレートの表面が、２以上の圧縮した金属スクリーンを含む、上記〔１５〕に記載の方法。
〔１８〕前記移動用プレートの表面が、ステンレススチールを含む、上記〔１５〕に記載の方法。
〔１９〕前記孔が、平均孔サイズが約２００ミクロン以下である、上記〔１５〕に記載の方法。
〔２０〕前記水性組成物が、結合剤をさらに含む、上記〔１５〕に記載の方法。
〔２１〕前記水性組成物が、軽量の無機凝集体をさらに含む、上記〔１５〕に記載の方法。
〔２２〕前記移動用プレートが、前記メッシュ状支持体の幅にわたって広がる、上記〔１５〕に記載の方法。
〔２３〕前記移動用プレートの表面が、前記メッシュ状支持体と同一平面である、上記〔１５〕に記載の方法。
〔２４〕前記移動用プレートの表面が、１平方インチあたり約１，５００穴以上を含む、上記〔１５〕に記載の方法。
〔２５〕前記もつれた繊維材料が、前記可動式のメッシュ状支持体からローラー区画に移動される、上記〔１５〕に記載の方法。
〔２６〕前記パネルが、吸音天井タイル、断熱パネル、音吸収ウォールパネル、並びにパイプ及び梁断熱パネルからなる群から選択される、上記〔１５〕に記載の方法。
〔２７〕前記繊維材料が、鉱物繊維である、上記〔１５〕に記載の方法。
〔２８〕以下のステップを含む、ボード製品の製造方法：
（ｉ）セルロース繊維材料及び石膏を含む水性組成物を形成するステップ、
（ｉｉ）可動式のメッシュ状支持体上に該組成物を置くステップ；
（ｉｉｉ）該組成物を加熱して、石膏を硫酸カルシウム０．５水和物に変換するステップ；
（ｉｖ）該組成物から該水の少なくとも一部を除去するステップ、及び
（ｖ）移動用プレート上を通過させることによって、該可動式のメッシュ状支持体から、該組成物を移動するステップ、
（ここで、該移動用プレートは、平均孔直径が約１２００ミクロン以下である複数の孔を含む表面を、少なくとも１つ含む）。
【０００９】
１つの実施態様において、本発明は、可動式のメッシュ状支持体及び移動用プレートを含む装置を提供し、ここで、移動用プレートは、平均孔直径が約１２００ミクロン以下である複数の孔を含む表面を、少なくとも１つ含む。好ましい実施態様においては、孔は、加圧空気源と流体的に連通している。水又は蒸気の使用は、脱水ステップを含む製造方法においては一般にあまり好ましくないが、他の実施態様においては、孔は、潤滑剤として機能する加圧水又は加圧蒸気の源と、流体的に連通していてもよい。
【００１０】
別の実施態様においては、本発明は、以下のステップを含むパネルの製造方法を提供する：（ｉ）繊維材料を含む水性組成物を形成するステップ、（ｉｉ）可動式のメッシュ状支持体上に組成物を置いて、水を含むもつれた繊維材料を形成するステップ；（ｉｉｉ）もつれた繊維材料から水の少なくとも一部を除去するステップ、及び（ｉｖ）移動用プレート上を通過させることによって、可動式のメッシュ状支持体から、もつれた繊維材料を移動するステップ（ここで、移動用プレートは、平均孔直径が約１２００ミクロン以下である複数の孔を含む表面を、少なくとも１つ含む）。
【００１１】
また別の実施態様においては、本発明は以下のステップを含むボード製品の製造方法を提供する：（ｉ）セルロース繊維材料及び石膏を含む水性組成物を形成するステップ、（ｉｉ）可動式のメッシュ状支持体上に組成物を置くステップ；（ｉｉｉ）組成物を加熱して、石膏を硫酸カルシウム０．５水和物に変換するステップ；（ｉｖ）組成物から水の少なくとも一部を除去するステップ、及び（ｖ）移動用プレート上を通過させることによって、可動式のメッシュ状支持体から、組成物を移動するステップ（ここで、移動用プレートは、平均孔直径が約１０００ミクロン以下である複数の孔を含む表面を、少なくとも１つ含む）。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、可動式のメッシュ状支持体、移動用プレート、及びローラー部分を含む、本発明の製造ラインの模式的側面図である。
【図２】図２は、本発明の移動用プレートの模式的上面図である。
【図３】図３は、本発明の移動用プレートの模式的側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
発明の詳細な説明
本発明は、製造ラインのある区画から別の区画への、パネル前駆体の移動を促進するための移動用多孔性プレートの使用を含む、パネルを形成するための改良型の装置及び方法に関する。議論を容易にするために、「パネル前駆体」とは、パネルの最終形態より前の任意の段階のパネルを指す。代表的には、パネル前駆体は、繊維状材料の湿ったマットである。
【００１４】
発明者らは、パネル前駆体の一部が移動用プレートに付着するのを防ぐために、パネル前駆体の移動を潤滑化する空気などの流体を使用することによって、パネル形成の効率及び質が、驚くほどにそして意外にも、改良されうることを見出した。従って、本発明の装置又は方法を使用して作製されたパネルは、移動用プレート上の盛り上がった材料によって削れることで生じる欠陥が、より少なくなり、かつ、移動用プレートから盛り上がった材料をこすり落とすために必要な中断時間が削減されるため、パネルがより効率的に作製される。本発明は、多孔性パネル（特に、吸音天井タイル、断熱パネル、音吸収パネルなど）を形成するための装置及び方法において特に有用である；しかし、当業者が理解するように、本発明はまた、他のボード材料（木質繊維ボードなどを含む）の製造中に、１以上の可動式領域（例えば、メッシュ状支持体、ローラー、ベルトなど）間の移動を促進するのにも有用であり得る。
【００１５】
１つの実施態様において、本発明は、可動式のメッシュ状支持体及び少なくとも１つの移動用プレートを含むパネル形成装置に関し、ここで移動用プレートは、複数の孔を含む表面を少なくとも１つ含んでいる。図１に図示したように、湿ったパネル前駆体がメッシュ状支持体を離れるときに、少なくとも１つの表面（３０）が湿ったパネル前駆体の下面に面するように、移動用プレート（２０）が可動式のメッシュ状支持体（１０）に対して位置するのが一般に望ましい。ある実施態様においては、移動用プレートの２以上の表面が孔を含むことが、望ましい。例えば、移動用プレートは好ましくは、複数の孔を含む表面を２つ有しており、これには、表面（３０）及び前縁表面（９０）が含まれる。表面（３０）及び前縁表面（９０）の両方が多孔性である場合、空気がパネル前駆材料に向かって複数の方向から流れるため、パネル前駆材料の移動がさらに補助される。
【００１６】
移動用プレートの多孔性表面は、望ましくは、少なくとも１つの多孔性表面（３０）が、メッシュ状支持体と同一平面上になるように位置される。ある実施態様においては、移動用プレートの同一平面多孔性表面（３０）は、メッシュ状支持体（１０）と同じ高さである。他の実施態様においては、同一平面多孔性表面（３０）は、図１に図示したように、メッシュ状支持体よりも低い。例えばある実施態様においては、移動用プレートの多孔性表面（３０）は、差異（Ｄ）（約０．５インチ、又は約１インチ）だけ、メッシュ状支持体（１０）よりも低くできる。
【００１７】
孔は、比較的小さな平均孔直径を有するべきであり、移動用プレートの表面にわたって均等な間隔で配置されるべきである。形成されるパネルが吸音パネル（例えば、天井タイルパネル）のような多孔性材料である場合には、移動用プレートの全幅及び全長にわたって（インチ又はインチ未満のスケールにて）圧力分布が均一であるような、孔のサイズ及び孔の分布であることが、特に重要である。これは、空気が多孔性パネル前駆材料を部分的に通過すると、パネル全体を持ち上げて、支持することがより難しくなりうるためである。さらに、パネル前駆体が移動用プレート上を動くときに、パネル前駆体の一部が小さい孔のところに詰まる可能性が低いので、小さい（すなわち、平均して０．５ミクロンと１２００ミクロンとの間）孔が近い間隔で配置されることが好ましい。
【００１８】
従って、移動用プレートの表面は、望ましくは、１６メッシュから２５００メッシュ（例えば、３０メッシュから４００メッシュ、又は５０メッシュから２００メッシュ）のメッシュサイズ（１インチあたりのワイヤー）を有する。従って、代表的には、平均孔直径は、１２００ミクロン以下か、又は１０００ミクロン以下である。望ましくは、平均孔直径は、８００ミクロン以下か、５００ミクロン以下か、又は２００ミクロン以下である。ある実施態様においては、孔は、１００ミクロン以下か、５０ミクロン以下か、又はさらに２０ミクロン以下の平均孔直径を有するのが望ましい。また、代表的には平均孔直径は、任意の上記の上限範囲と組み合わせて、０．５ミクロン以上か、又は１ミクロン以上か、又は５ミクロン以上である。好ましくは、ある実施態様においては、孔の平均サイズは、５ミクロンから１０００ミクロンか、２０ミクロンから５００ミクロンか、４０ミクロンから３００ミクロンか、又は８０ミクロンから２００ミクロンの範囲である。
【００１９】
移動用プレートの表面は、離れた間隔で配置される少数の大きい孔ではなく、近い間隔で配置された多数の小さい孔を有することが望ましいが、移動用プレートの表面は、任意の適切な数の孔を有し得る。代表的には、移動用プレートの表面は、１平方インチあたり２００穴（３０穴／ｃｍ２）以上か、１平方インチあたり１０００穴（１４０穴／ｃｍ２）以上か、又は１平方インチあたり２０００穴（３００穴／ｃｍ２）以上を含む。好ましくは表面は、１平方インチあたり５，０００穴（７５０穴／ｃｍ２）以上を含む。さらに好ましくは表面は、１平方インチあたり１０，０００穴（１５５０穴／ｃｍ２）以上を含む。ある実施態様においては、表面は、１平方インチあたり５０，０００穴（８，０００穴／ｃｍ２）以上か、又は１平方インチあたり１００，０００穴（１６，０００穴／ｃｍ２）以上を含む。代表的には、移動用プレートの表面はまた、任意の上記の上限範囲と組み合わせて、１平方インチあたり５，０００，０００穴（８００，０００穴／ｃｍ２）以下か、又は１平方インチあたり１，０００，０００穴（１４０，０００穴／ｃｍ２）以下か、又は１平方インチあたり５００，０００穴（７５，０００穴／ｃｍ２）以下を含む。
【００２０】
移動用プレートの孔を通過する空気流量は、任意の適切な圧力及び流速を有し得る。望ましくは、移動用プレートの孔を横切る空気圧の平均は、０．０５ｐｓｉ（０．３ｋＰａ）から５０ｐｓｉ（３４０ｋＰａ）か、０．１ｐｓｉ（０．７ｋＰａ）から３０ｐｓｉ（２００ｋＰａ）か、又は０．５ｐｓｉ（３ｋＰａ）から２０ｐｓｉ（１３５ｋＰａ）である。さらに、移動用プレートの孔を通過する空気流量の平均は、望ましくは、移動用プレート表面の１平方フィートあたり０．１立方フィート毎分（ｃｆｍ）（移動用プレート表面の１平方メートルあたり０．０３立方メートル毎分）から移動用プレート表面の１平方フィートあたり２００ｃｆｍ（移動用プレート表面の１平方メートルあたり６０立方メートル毎分）か、移動用プレート表面の１平方フィートあたり１立方フィート毎分（ｃｆｍ）（移動用プレート表面の１平方メートルあたり０．３立方メートル毎分）から移動用プレート表面の１平方フィートあたり１００ｃｆｍ（移動用プレート表面の１平方メートルあたり３０立方メートル毎分）か、又は移動用プレート表面の１平方フィートあたり５立方フィート毎分（ｃｆｍ）（移動用プレート表面の１平方メートルあたり１．５立方メートル毎分）から移動用プレート表面の１平方フィートあたり７０ｃｆｍ（移動用プレート表面の１平方メートルあたり２１立方メートル毎分）である。好ましい実施態様においては、移動用プレートの孔は、加圧空気源又は他の適切な加圧ガス源と、流体的に連通している。加圧空気の圧力、従って流速は、製造工程中に調節できる。使用した実際の空気圧及び空気流速は、当業者が理解するように、作製されるパネル前駆体の密度に、少なくとも部分的には依存するだろう。
【００２１】
移動用プレートは、任意の適切な形状又はサイズでよい。ある実施態様においては、移動用プレートは、形状が長方形で、製造ラインのメッシュ状支持体の幅にわたって広がる。このような移動用プレートを、図２に図示する。移動用プレートはまた、例えば、正方形の形状、台形の形状、あるいは２つ又は全ての角を切り落とした長方形に類似した６角形又は８角形の形状であってもよい。さらに、移動用プレートは、丸型又は楕円形の断面を有するローラーの形状であってもよい。従って、移動用プレートの多孔性表面は、平面又は曲面であってよい。好ましくは、表面は平面で、メッシュ状支持体と同一平面である。
【００２２】
移動用プレートの多孔性表面は、任意の適切な材料を含みうる。材料は好ましくは、実質的に腐食耐性である。材料は、金属、ポリマー、セラミック、又はこれらの組み合わせを含みうる。適切な金属には、例えば、ステンレススチール（３１６Ｌ、３０４Ｌ、３１０、３４７、及び４３０）、チタン、及び金属合金（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（Ｃ−２７６、Ｃ−２２、Ｘ、Ｎ、Ｂ、及びＢ２）、Ｉｎｃｏｎｅｌ（６００、６２５、及び６９０）、Ｎｉｃｋｅｌ  ２００、Ｍｏｎｅｌ（登録商標）４００（７０  Ｎｉ−３０  Ｃｕ）、Ａｌｌｏｙ  ２０が挙げられる）などが挙げられる。好ましい実施態様においては、全ての材料でないとしても（全てであれば、なおさらに好ましい）、少なくとも一部の材料が、ステンレススチールである。適切なポリマーとしては、ポリプロピレン、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフッ化ビニリデン及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素ポリマー、などが挙げられる。適切なセラミックとしては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、ガラス、炭化ケイ素などが挙げられる。材料はまた、例えば、ジルコニア−ＰＶＰ膜などの、セラミック支持ポリマー膜であってもよい。
【００２３】
孔を含む移動用プレートの表面は、任意の適切な方法で形成できる。例えば、表面は、切り取られたか又は成型された複数の微小孔性開口部を有するシートから構成されうる。例としては、多孔性表面は、１平方インチあたり約１，５００穴以上を含むステンレススチール膜を含みうる。ある実施態様においては、多孔性表面は１平方インチあたり約１０，０００穴以上を含むステンレススチール膜を含む。あるいは、多孔性表面は、２以上の圧縮したスクリーン（例えば、１平方インチあたり約１，５００から約１６０，０００穴かそれより多いか、あるいは、ある実施態様においては、１平方インチあたり約１０，０００から約１６０，０００穴かそれより多い穴を有する）を含んでいてもよい。さらに、移動用プレートの多孔性表面は、圧縮した焼結金属粉末からなる多孔性金属材料を含んでいてもよい。例としては、この部分は、Ｍａｒｔｉｎ  Ｋｕｒｚ＆Ｃｏ．，Ｉｎｃ．、Ｍｉｎｅｏｌａ，ＮＹから市販されている、Ｄｙｎａｐｏｒｅ（登録商標）ＦｏｉｌＭｅｓｈＴＭＬＦＭ−１、ＬＦＭ−５、又はＬＦＭ−１０膜、あるいはＭｏｔｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｆａｒｍｉｎｇｔｏｎ，ＣＴから市販されている、０．２μｍ又は０．５μｍの多孔性３１６ＳＳ膜を含みうる。
【００２４】
当業者が理解するように、プレートから出た空気が、移動用プレートを超えて通過して湿ったパネル前駆体と接触することと、パネル前駆体の小片がちぎられて、移動用プレートに付着するようになるのを防ぐこととが、空気が通過する孔によって可能になりさえすれば、所望のメッシュサイズは、様々な方法によって達成されうる。例えば、多孔性表面は、所望の数及びサイズの開口部を有するように形成できる。さらに、例示のためであって、発明の範囲を限定しないものとして、所望のメッシュサイズを有する表面は、２以上のスクリーンを有する多層構造を形成すること（各スクリーンはあらかじめ選択した数及びサイズの開口部を有している）、及び、１平方インチあたりに所望の数及びサイズの穴を有する所望の表面を作製するために、（例えば、スクリーンを圧縮して焼結することにより）スクリーンを組み合わせることによって得ることができる。１インチあたりに所望の数及びサイズの開口部を有する表面を形成するのに適切な任意の順序でスクリーンの様々な組み合わせが使用できるが、１つの実施態様においては、多層膜は、一番大きなサイズの開口部を有する基底スクリーンと、漸進的に開口部のサイズがより小さく、１インチあたりの開口部数がより多くなってトップスクリーンに至る連続スクリーン（ここで、トップスクリーンは、１平方インチあたり、一番多い開口部数と、一番小さい開口部サイズを有している）とを含む。移動用プレートのために選択され又は作り出された多孔性表面は、好ましくは、プレートからの所望された空気流速及びプレート中への空気の圧力水頭とバランスがとれていることもまた、当業者に理解されるであろう。
【００２５】
好ましい実施態様においては、移動用プレート（２０）はさらに、チャンバー（４０）（これは、プレナムとして機能し、圧縮空気を含み得る）、チャンバーに流体的に連絡した空気注入口フィッティング（５０）及び、流体源から流体を受け取るための空気注入口（６０）を含む。空気注入口は、ホース、チューブなどを含みうる。チャンバーは、任意の適切な寸法を有していてよい。望ましくは、チャンバーは、一定の流速及び／又は圧力降下が、移動用プレートの多孔性部分の全体部分にわたって存在するように構成される。代表的には、チャンバーの長さは、移動用プレートの長さと実質的に等しい。ある実施態様においては、チャンバーの体積は、チャンバーの長さ及び幅にわたって一定であることが望ましい。注入口は、移動用プレートの任意の適切な場所に設置できる。代表的には、注入口は、移動用プレート表面（表面は湿ったパネル前駆体と接触する）の反対側に位置している。
【００２６】
本発明の装置は、上記に記載した、多孔性表面を含む２以上の移動用プレートを任意で含む。さらなる移動用プレートは、任意の適切な位置に配置することができ、例えば、さらなる移動用プレートは、メッシュ状支持体、ベルト、ローラー区画などの間の、任意の移動ポイントに位置付けできる。ある実施態様においては、複数の移動用プレートが、製造ラインの幅及び／又は長さにわたって、並んで配置される。装置の中に複数の移動用プレートがある場合には、移動用プレートは、同じでも又は異なっていてもよい。特に、複数の移動用プレートは並んで配置されてもよく、各移動用プレートは、孔を通る空気の流速及び／又は圧力降下をその場所で調節できるような、独立した制御を有している。１つの好ましい実施態様においては、４つの移動用プレートが製造ラインの幅にわたって並んで配置されており、ここで、全ての移動用プレートを制御するメイン空気圧レギュレータが１つ存在し、４つのさらなる空気圧レギュレータが、４つの移動用プレートの各々に１つずつ存在する。
【００２７】
別の実施態様においては、本発明は、移動用プレートの使用を含む、パネルの製造方法に関する。本発明の方法は、様々なパネルを作製するのに使用できる。例えば、パネルは、天井タイル又は音吸収ウォールパネルなどの吸音パネル、断熱パネル、石膏木質繊維ボード製品、あるいは構造断熱パネルでありえる。天井タイルなどの吸音パネルの場合には、本発明はミネラルウールを含むこのようなパネルの製造に使用できるが、ミネラルウールを含まないこのようなパネルについても使用できる。例えば、米国特許第６，２２８，４９７号、第６，４４３，２５６号、及び第７，０５６，５８２号を参照のこと（各々は、引用によって本明細書中に援用されている）。本発明の方法及び装置は、代表的には、連続した製造工程と組み合わせて使用される。
【００２８】
１つの好ましい実施態様においては、この方法は以下のステップを含む：（ｉ）繊維材料を含む水性組成物を形成するステップ、（ｉｉ）可動式のメッシュ状支持体上に組成物を置いて、水を含むもつれた繊維材料を形成するステップ；（ｉｉｉ）もつれた繊維材料から水の少なくとも一部を除去するステップ、及び（ｉｖ）移動用プレート上を通過させることによって、可動式のメッシュ状支持体から、もつれた繊維材料を移動するステップ（ここで、移動用プレートは、上記に記載したとおりである）。もつれた繊維材料は、製造ラインの任意の他の部分に移動されうる；例えば、材料はローラー区画、別のメッシュ状支持体、又はベルトへと移動されうる。代表的には、図１に図示するように、もつれた繊維材料は、ローラー区画（７０）に移動される。
【００２９】
繊維材料は、玄武岩、スラグ、花崗岩又は他のガラス質の鉱物構成成分の溶融流を細くする（ａｔｔｅｎｕａｔｅ）ことによって作製される任意の従来の鉱物繊維であってもよい。溶融鉱物は、開口部を通って直線状に引き伸ばされる（通常、織物繊維と呼ばれる）か、又は紡績カップ又はローターの表面から接線に沿って回収される（通常、ウール繊維と呼ばれる）かの、いずれかである。セラミック繊維及びポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、セルロース繊維などのような有機繊維もまた使用されてもよい。最終的なパネル製品の乾燥固形物含量について記載すると、繊維成分は、所望のパネル密度に依存して、約１０重量％から約９５重量％の量にて適切に存在する。代表的には、約３０から約４５重量％の繊維成分が存在する。ある実施態様においては、装飾的表面の多様性の増加を提供するために、小さい節のあるミネラルウールを使用するのが望ましく、これは、米国特許第５，２５０，１５３号に記載されており、これは引用によって本明細書中に援用されている。他の実施態様においては、浮揚及びもつれを促進するために、粗いセルロース繊維をさらに含むことが望ましく、これは、米国特許第５，０１３，４０５号に記載されており、これは引用によって本明細書中に援用されている。
【００３０】
水性組成物は、任意の適切な添加物を含んでいてもよい。さらなる添加物のタイプ及び量は、もちろん、作製されるパネルのタイプに依存するであろう。パネルが天井タイルである場合、水性組成物は、代表的には、軽量の無機凝集体、結合剤、及び任意で発泡補助剤をさらに含む。
【００３１】
軽量の無機凝集体は、任意の適切な材料でありえる。例えば、凝集体成分は、剥離（ｅｘｆｏｌｉａｔｅｄ）又は膨張した（ｅｘｐａｎｄｅｄ）火山性ガラス由来の軽量の無機凝集体であってよい。このような凝集体としては、周知の膨張パーライト、剥離したバーミキュライト、剥離したクレイ、及び様々なメッシュサイズにて入手可能な類似製品が挙げられる。一般に、約８メッシュより小さいメッシュサイズが適切であるが、これは決定的ではない。好ましくは、凝集体はパーライトである。含まれる凝集体の量は、最終製品中、乾燥重量に基づいて、約２０％から約７０％の間の範囲でありえる。低密度製品では、軽量の凝集体は、一般に製品の約３０から約６５％を構成するであろう。１立法フィートあたり約２２ポンド（約０．３６ｇ／ｃｍ３）以上を上限とする密度を有する、より高密度版の製品は、スタッコ（硫酸カルシウム０．５水和物）、石膏、クレイ、石灰石などのような、より高密度のミネラル凝集体を用いて作製されうる。
【００３２】
結合剤は、任意の適切な結合剤であってよく、その多くが当該分野で公知である。代表的には、結合剤は、加熱デンプン結合剤、あるいは、ラテックス樹脂結合剤（アクリル基、酢酸基、又はスチレン−ブタジエン基を含むホモポリマー又はコポリマーである）である。
【００３３】
結合剤がラテックス樹脂結合剤である場合、結合剤は好ましくは、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡ）単独、又はポリビニルアルコールとの組み合わせである。アニオン性荷電粒子乳化剤を含む、市販の任意のＰＶＡラテックス樹脂（例えば、Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ＣｏｍｐａｎｙのＶＩＮＡＣ又はＡＩＲＦＬＥＸ樹脂、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのＸ−ＬＩＮＫラテックス又はＲＥＳＹＮラテックス樹脂、Ｂｏｒｄｅｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｏｒｄｅｎ，Ｉｎｃ．，のＣＡＳＣＯＲＥＺ樹脂、あるいはＲｅｉｃｈｏｌｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．のＳＹＮＴＨＥＭＵＬ  ９７−６１１酢酸ビニル／アクリルラテックスエマルジョン）が、使用されてもよい。これらの樹脂は、たいてい、約２９°から３５℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。塩化ビニリデン、塩化ポリビニル、ニトリルゴム、カルボキシル化したアクリロニトリル、ポリクロロプレン（ネオプレンなど）、又はこれらのコポリマーなどの、他のアニオン型合成樹脂格子が、単独で又は組み合わせて使用されうる。アニオン性のポリ酢酸ビニルラテックス結合剤は、フルレンジの粘性を有する様々な濃度にて入手可能である。鉱物材料に悪影響を及ぼさないような他のｐＨ範囲が使用されてもよいが、これらのポリマーは、ｐＨ範囲が約１〜８、よりたいていは約４から約８にて入手可能である。これらは、粒子サイズが約０．１から２ミクロンの範囲にて、市販されている。
【００３４】
加熱デンプン結合剤は、ラテックスの高いコストを相殺するために、単独で、又はラテックス結合剤と組み合わせて使用できる。望ましくは、加熱デンプンは、粘性が急激に増大するのを避けるために、特定のデンプンの粘性／温度曲線の変曲点を参照して、粘着特性が達成された後で、温度上昇を停止するように加熱される。粘性のあるデンプンの分散は、フェルト化した塊が詰まらないように、フロースルー乾燥が不可能になるように、避けなければならない。強度及び硬度もまた、製品に付与されうる。適切なデンプンとしては、Ｏｇｉｌｖｉｅ  Ｍｉｌｌｓ，Ｉｎｃ．のＧＥＮＶＩＳ  ６００小麦デンプンなどの、約６重量％タンパク質を含むパールスターチ及び小麦デンプンが挙げられる。
【００３５】
結合剤固形物は、鉱物繊維の量、軽量凝集体の量、並びに最終的なパネル製品のコアに所望される堅さ及び強度の程度に依存して、乾燥重量に基づいて、約１％から約３５％の範囲の量にて、最終製品中に存在してもよい。好ましくは、結合剤固形物の量は、乾燥重量に基づくと、約２％から約２５％であり、約２％から約１０％が特に好ましい。デンプン共結合剤は、結合剤固形物の重量の約８０％程度であってもよい。従って、本発明の結合剤は、約２０から約１００重量パーセントのラテックス樹脂、及び約０から約８０重量パーセントのデンプンでありえる。より高レベルのデンプンについては、米国特許第５，２５０，１５３号で述べられているような凝集補助剤が、ますます重要となる。デンプンの量は、約７０重量パーセント未満に維持することが好ましい。
【００３６】
染料、色素剤、酸化防止剤、界面活性剤、撥水剤、充填剤、難燃剤などの、他の構成成分もまた、水性組成物中に存在しうる。適切な充填剤としては、パーライト、バーミキュライト、雲母、珪灰石、シリカ、飛散灰、石膏、スタッコ（焼き石膏）石灰石、カオリン、ボールクレイなどが挙げられる。界面活性剤としては、直鎖アルキルの硫酸塩及びスルホン酸塩などのアニオン性界面活性剤、並びに改変したジエタノールアミドなどの非イオン性界面活性剤が挙げられる。充填剤及び色素剤とともに少量のカチオン性カップリング剤を添加すると、それらの保持率が増加するようである。ラテックスと一緒になって、ミネラルウールにカップリングした着色剤は、製品に濃い不可欠な色を付与する。硫酸カルシウム由来のカルシウムイオンのような二価又は三価のカチオンは、凝集補助剤として、ポリアクリルアミドの必要量を減少させるために使用されうる。
【００３７】
ある実施態様においては、本発明は石膏木質繊維製品を作り出すのに有用である。本発明のボード製品の製造方法は、以下のステップを含む：（ｉ）セルロース繊維材料及び石膏を含む水性組成物を形成するステップ、（ｉｉ）可動式のメッシュ状支持体上に組成物を置くステップ；（ｉｉｉ）組成物を加熱又は他の処理をして、石膏を硫酸カルシウム０．５水和物に変換するステップ；（ｉｖ）組成物から水の少なくとも一部を除去するステップ、及び（ｖ）本発明の移動用プレート上を通過させることによって、可動式のメッシュ状支持体から、組成物を移動するステップ。組成物は、例えば、ローラー、ベルト、又はさらに別のメッシュ状支持体などといった、製造ラインの別の区画へと移動される。セルロース繊維は、代表的には、石膏木質繊維混成ボードを形成するために石膏及び任意に他の添加物と組み合わせられる木質繊維であり、これは米国特許第５，３２０，６７７号、第５，８１７，２６２号、第６，０１０，５９６号、第６，１９７，２３５号、第６，２２１，５２１号、第６，４０６，７７９号、第６，４１６，６９５号、第６，５０８，８９５号、第６，６０５，１８６号、第６，７３３，２６１号、第７，０５６，４６０号に記載されており、これらは引用によって本明細書中に援用されている。
【００３８】
本明細書中に引用した刊行物、特許出願、及び特許を含む全ての引用文献は、各引用文献が個々にかつ具体的に援用されていることが示され、そしてその全体が本明細書中に記載されているのと同じ程度にまで、本明細書中に援用されている。
【００３９】
本発明を説明する文脈において（特に特許請求の範囲の文脈において）、用語「ひとつの（ａ）」及び「ひとつの（ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」及び同様の指示詞の使用は、本明細書中で特段の指示があるか、又は文脈と明らかに矛盾しない限り、単数及び複数の両方を包含するように解釈されるべきである。用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及び「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」は、特段の注釈なき限り、オープン・エンドな用語（すなわち、「が挙げられるが、これ（ら）に限定されない」という意味）として解釈されるべきである。本明細書中の値の範囲の列挙は、特段の指示なき限り、当該範囲内の個々の異なる値に対してそれぞれ言及する便法としての役割を意図しているのみであり、各々の異なる値は、あたかもそれぞれが本明細書中に列挙されるかのように、本明細書中に援用されている。本明細書中に記載された全ての方法は、本明細書中で特段の指示があるか、又は文脈と明らかに矛盾していない限り、任意の適切な順序で、遂行されうる。本明細書中に提供された任意及び全ての例、又は例示的な言葉（例えば「など」）の使用は、単に本発明をより明らかにすることを意図しているものであって、特段の権利主張なき限り、本発明の範囲を限定するものではない。明細書中の用語は、特許請求されていない構成要件を本発明の実施に必須なものとして示すものとして解釈すべきではない。
【００４０】
本発明の好ましい実施態様（本発明を遂行するために本発明者らが知っている最良の形態を含む）が、本明細書中に記載される。それらの好ましい実施態様の変形は、前記の記載を読めば、当業者に明らかとなり得る。本発明者らは、当業者が必要に応じてこのような変形を使用することを予期しており、本発明者らは本明細書中に具体的に記載されているものとは別のやり方で本発明が遂行されることを意図している。したがって、本発明は、適用法によって許容される限り、本明細書に添付の特許請求の範囲に列挙された対象の全ての改変及び均等物を包含する。さらに、本明細書中に特段の指示なき限り、又は文脈と明らかに矛盾していない限り、これら全ての可能な変形における、先に記載した構成要件の任意の組み合わせが、本発明に包含される。
【図１】
0005574289.tif 000002
【図２】
0005574289.tif 000003
【図３】
0005574289.tif 000004