ПАНЕЛЬ С ДВУХСЛОЙНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ ПРОТИВ УДАРНОГО ШУМА
PANEL WITH DOUBLE-LAYER INSULATION AGAINST IMPACT NOISE

Область техники
Изобретение относится к панели, а именно к жесткой панели со слоем, поглощающим или корректирующим ударные шумы, для напольного покрытия, часто использующегося в домах и квартирах, а также к способу изготовления такой панели.
Уровень техники
Напольное покрытие, образованное из неподвижно закрепленных панелей со звукоизолирующим слоем, известно из патентного документа WO 01/09461 А1.
Неподвижно закрепленное напольное покрытие может состоять из древесины, древесного материала и/или пластика. Кроме того, известны ламинатные полы, которые собираются из отдельных панелей и укладываются по принципу плавающего пола. Отдельная панель имеет, например, несущую плиту, представляющую собой древесно-волокнистую плиту высокой плотности (HDF), а также нанесенный на нее декоративный слой, который в том числе отвечает за внешний вид пола. В случае паркетных панелей декор образуется посредством слоя из древесины. Поверх декора, как правило, предусмотрено нанесение прозрачного защитного слоя. Под несущей плитой обычно имеется еще один слой, образующий стабилизирующий слой. В случае ламинатной панели стабилизирующий слой, как правило, образован из бумаги. В случае паркетной панели речь идет обычно о деревянном слое.
При ходьбе людей в помещении образуются шумы, называемые ударными шумами. Ударный шум у напольного покрытия, образованного из неподвижно закрепленных панелей, значительно больше, чем в помещениях с ковровым покрытием или упругим настилом, как, например, ПВХ. Возникновение шума, следовательно, ударный шум, основывается на отражении ударных волн, которые направляются в пол при ходьбе. Амплитудный спектр ударных или звуковых волн зависит от границ между помещением и полом, между полом и грунтовой поверхностью, а также от гашения в различных слоях. Генерация шума в таком случае особенно большая, если между двумя слоями, например между ламинатным полом и находящимся под ним бесшовным полом, остается воздушный слой.
Для снижения развития шума при ходьбе ударный шум может поглощаться посредством преобразования в тепло и таким образом гаситься или изолироваться. Другая возможность заключается в смещении частот. В зависимости от частоты шум может восприниматься как приятный или неприятный. Смещением частот можно добиться того, чтобы ударный шум воспринимался как приятный звук и в этом смысле был подкорректирован.
Чтобы погасить или скорректировать ударный шум, используются различные материалы в форме мата, например уплотнительная пена, пробка, подложка, иммобилизованная на полимере из утиль-резины и пробки, гофрокартона или мягкой древесной волокнистой ваты в качестве подкладки под неподвижно закрепленным напольным покрытием поверх бесшовного пола, как известно из патентного документа WO 01/09461 А1. Однако таким образом достигаемое звукопоглощающее действие не удовлетворяет требованиям. И потому уже делались попытки приклеивания названных материалов в виде матов прямо на обратной стороне неподвижно закрепленного напольного покрытия, например на нижней стороне напольной панели. К недостаткам следует отнести высокую техническую трудоемкость. Отсюда следуют высокие затраты. В совокупности достигнутое снижение шума относительно технической трудоемкости остается неудовлетворительным.
Так из патентного документа DE 19620987 C1 известна изолирующая фольга, снабженная клейкими лентами. Предусмотрено наклеивание изолирующей фольги на нижнюю сторону неподвижно закрепленного напольного покрытия для снижения генерации шума при ходьбе по полу.
Из патентного документа DE 4329766 А1 известно использование полимерного материала для поглощения ударных шумов пола. Согласно описанию DE 3835638 А1 у напольных покрытий используется изолирующий материал из вспененного полистирола в качестве изоляционного слоя. Из международной публикации WO 01/09461 А1 известно прочное соединение слоя из термопластичного материала с неподвижно закрепленными панелями напольного покрытия для достижения таким образом отличных изолирующих свойств. Международная публикация WO 93/24295 раскрывает использование слоя из термопластического материала в тонком деревянном настиле, который является гибким и тем самым незакрепленным неподвижно в контексте настоящего изобретения.
На современном уровне техники, как правило, необходим относительно толстый звукоизолирующий слой, представляющий недостаток, для достижения желаемого эффекта. Укладка толстого напольного покрытия обычно проблематична в здании, так как из-за дверей и полов в смежных помещениях ламинатный пол не должен быть слишком толстым. В ином случае образуются ступени к смежному помещению или дверь не сможет больше открываться или закрываться. Ступени нежелательны по причинам внешнего вида. Кроме того, они представляют опасность спотыкания. Двери необходимо подгонять к изменившейся высоте полов.
Согласно международной публикации WO 02/100638 А1 предлагается предусмотреть рядом с очень тонким слоем из термопластичного материала с явно выраженными релаксационными свойствами при комнатной температуре завершающий бумажный слой на нижней стороне панели. Техническое решение базируется на идее преобразования шума внутри термопластичного слоя в тепло и направления шума с этой целью посредством прочного соединения между панелью и термопластическим слоем наиболее удачным способом в термопластический слой.
Раскрытие изобретения
Задача изобретения состоит в создании напольного покрытия со звукоизоляцией.
Задача изобретения решена с помощью напольного покрытия с признаками первого пункта формулы. Способ изготовления напольного покрытия имеет признаки второго самостоятельного пункта формулы. Предпочтительные формы осуществления изобретения являются предметами зависимых пунктов формулы.
Панель для напольного покрытия согласно пункту 1 соединена с двумя слоями, которые служат для поглощения или коррекции ударного шума. Один из слоев состоит предпочтительно из мата или холста, образованного из волокна, а другой предпочтительно из термопластичного материала.
Термопластичным является материал, который размягчается при превышении характерной для данного материала температуры и обладает текучими свойствами. В этом состоянии материал пластичен и может наноситься на нижнюю сторону напольного покрытия или на нижнюю сторону дальнейшего звукоизолирующего или шумопоглощающего слоя посредством промазывания или нанесения с помощью валика и таким образом прочно соединяться с напольным покрытием в контексте настоящего изобретения. При снижении температуры, характерной для данного материала, термопластичный материал затвердевает. Прежде всего термопластичный материал выбирается таким образом, чтобы он имел явно выраженные, четкие релаксационные свойства при комнатной температуре, следовательно был в состоянии наилучшим образом поглощать ударный шум при комнатной температуре.
Примерами термопластических полимеров с явно выраженными физическими, четкими релаксационными свойствами в диапазоне комнатной температуры являются поливинилпропионат или поливинилацетат. В сравнении с этим, например, поликарбонат со своей высокой температурой размягчения является абсолютно неподходящим материалом. Метрологически показывают подходящие материалы, например, при изображении модуля кручения в зависимости от температуры в модуле потерь тан 6 в диапазоне комнатной температуры или непосредственно соседних температурных диапазонов характерный максимум. Физические основы, включая примерные характеристики, представлены в учебниках по полимерной физике, например: Химия, физика и технология пластмасс, том 6, Пластмассы I - структура и физические характеристики пластика, глава 4, К.А.Вольф, Издательство Шпрингер, 1962.
Если материал показывает четкие физические релаксационные свойства в диапазоне комнатной температуры, достигаются особо хорошие результаты поглощения, так как кинетическая энергия наилучшим образом преобразуется в тепло.
Примеры для материалов, которые показывают особо хорошие релаксационные результаты при комнатной температуре:
поливинилформали, поливинилбутирали, поливинилэтер, полиизобутены или сополимеризаты как, например, терполимеризаты из акрилнитрила, бутадиена и стирола (ABS), сополимеры из винилхлорида и 2-этилгексилакрилата, сополимеры из винилацетата и виниллаурата или также полимерные смеси этих полимеров с добавкой типичных полимерных смягчителей.
В одном варианте исполнения изобретения слой из термопластичного материала находится под следующим слоем, поглощающим или корректирующим ударный шум, прежде всего под холстом или матом, образованным из волокон. Задача изобретения по сравнению с современным уровнем техники решена наилучшим образом, что является неожиданным для специалиста по следующей причине: термопластичный материал преобразует шум в тепло и таким образом гасит ударный шум, как следует заключить из патентных документов WO 01/09461 А1, а также WO 02/100638 А1. Это действительно прежде всего для таких термопластичных материалов, которые показывают характерные, отчетливые релаксационные результаты при комнатной температуре. Чтобы шум, возникающий при ходьбе по полу, действительно поглощался в термопластическом слое посредством преобразования в тепло, шум должен по возможности полностью попадать в слой из термопластичного материала. Чтобы шум по возможности полностью проходил вниз, он должен как можно меньше отражаться на своем пути от поверхности напольного покрытия вниз на основании граничных поверхностей. Следовательно, граничных поверхностей по возможности следует избегать.
В вышеуказанной форме исполнения при использовании дальнейшего слоя, изолирующего или корректирующего ударный шум, создается дополнительный пограничный слой, которого собственно необходимо избегать согласно профессиональным знаниям уровня техники. И потому неожиданным является то, что несмотря на дополнительный пограничный слой может быть достигнут в целом лучший результат, и прежде всего, по сравнению с примерами, известными из WO 01/09461 А1 и WO 02/100638 А1. Это относится прежде всего к случаю изготовления мата или холста, состоящего из волокон.
В одном варианте исполнения настоящего изобретения панель содержит несущую плиту и на верхней стороне находится декор, например, в виде бумаги с нанесенным рисунком. Декор может быть изготовлен также из других материалов, таких как древесина. Такая панель имеет обычно по бокам соединительные элементы, такие как пазы и вставные шипы. Соединительные элементы должны быть оформлены таким образом, чтобы панель могла соединяться со следующей панелью без использования клея, прежде всего параллельно поверхности напольного покрытия. Панель может иметь на нижней стороне слой, служащий в качестве стабилизирующего слоя. Он состоит из бумаги прежде всего тогда, когда декор уже изготовлен с помощью бумаги с отпечатанным рисунком. Слой, служащий в качестве стабилизирующего слоя, состоит из древесины прежде всего тогда, когда декор изготавливается из слоя, состоящего из древесины,
В одной форме исполнения настоящего изобретения два слоя, которые служат для корректировки или поглощения ударного шума, прилегают к несущей плите, а именно к нижней стороне. Они граничат в таком случае либо непосредственно с несущей плитой, либо со стабилизирующим слоем. Также возможно размещение двух слоев, служащих для коррекции или поглощения ударного шума, к примеру, на верхней стороне несущей плиты. В таком случае ударный шум поглощается напрямую. Но поверхность напольного покрытия здесь менее прочная по механическим характеристикам.
Слой из термопластичного материала, а также другой звукоизолирующий или звукокорректирующий слой в другом варианте исполнения прочно соединены, например, посредством склеивания с панелью. Таким образом, граничные поверхности становятся менее влияющими в нежелательном отношении.
2
Один звукоизолирующий слой содержит, в частности, древесное волокно, причем волокна склеены друг с другом. Этот холст или мат, образованный из волокон, отличается от плиты высокой плотности (HDF) или средней плотности (MDF) более длинными волокнами, которые перевиваются между собой. Волокна холста или мата в этой форме исполнения имеют длину до 15 мм. Благодаря переплетению волокон достигается связанность. Следовательно, содержание клея по сравнению с содержанием клея в плите высокой плотности (HDF) или средней плотности (MDF) можно значительно сократить. По сравнению с плитой малой плотности (LDF) холст или мат согласно изобретению имеет значительно меньше воздушных включений. В одной форме исполнения изобретения вес холста или мата толщиной от 2 мм до 2,5 мм составляет в смысле изобретения от 5 до 10 кг на квадратный метр, например 7,5 кг/м.
Для изготовления волокон для волоконной плиты, такой как древесно-волокнистой плиты высокой плотности (HDF), средней плотности (MDF) или малой плотности (LDF), древесная стружка вначале кипятится, а затем прокипяченная древесная стружка размалывается. При производстве волокон для холста или мата согласно изобретению древесная стружка кипятится сравнительно короткий период и/или измельчается сравнительно короткий период по сравнению с изготовлением волокон для древесно-волокнистой плиты высокой плотности (HDF), средней плотности (MDF) или малой плотности (LDF). Таким образом получаются более крупные и прежде всего более длинные волокна.
В следующей форме выполнения изобретения холст или мат имеет одну гладкую и одну шероховатую поверхности. Термопластичный слой соединен с гладкой стороной холста или мата. Сторона с шероховатой поверхностью нанесена на панель. Таким образом звукопоглощение еще более улучшается.
Холст или мат предпочтительно изготавливается в каландровом прессе. Так получается одна гладкая и одна шероховатая сторона в смысле вышеупомянутой формы исполнения.
В следующей предпочтительной форме выполнения изобретения термопластичный материал выбирается таким образом, чтобы он обладал адгезивными (клейкими) свойствами. Адгезия является типичным для полимеров понятием. Примером материала, имеющим в смысле настоящего изобретения адгезивные свойства, является термопластический каучук.
Если выбирается материал с клейкими свойствами, то он желательным образом скрепляется со следующим слоем. Таким образом исключается попадание воздуха между следующим слоем и термопластическим слоем. Соответственно, шум хорошо гасится.
2
2
В другой форме исполнения достигаются еще более высокие звукопоглощающие свойства, если используется очень прочная тонкая бумага, которая наносится под термопластичным слоем. По этой причине вес бумаги предпочтительно составляет всего от 10 до 50 г/м. Чтобы получить особо прочную бумагу, ее целесообразно пропитать синтетической смолой. Смола вводится внутрь бумаги, например, посредством вдавливания. Предпочтительна пропитка бумаги акрилатом, который находится целесообразно внутри бумаги. Предпочтительный вес бумаги составляет в таком случае не более 30 г/м.
Прочный тонкий следующий слой, например прочная бумага с малым весом, кроме того, имеет преимущество в том, что из-за следующего слоя общая толщина панели не увеличивается.
Осуществление изобретения
На чертеже изображена особо предпочтительная конструкция.
Верхняя сторона панели имеет декоративный слой из бумаги и нанесенным на нее прозрачным износостойким слоем 1. Этот слой 1 соединен с древесно-волокнистой плитой 2 высокой плотности (HDF), толщина которой может составлять от 3 до 15 мм и оснащенной на всех четырех сторонах соединительными элементами 3. Соединительные элементы 3 служат для соединения панелей. Они сделаны таким образом, чтобы можно было соединять между собой панели покрытия бесклеевым способом.
Под древесно-волокнистой плитой 2 высокой плотности HDF находится бумага 4, которая служит стабилизирующим слоем для декоративной бумаги 1. Под стабилизирующим слоем 4 крепится мат или холст 5, который имеет по сравнению с древесно-волокнистой плитой высокой плотности HDF более длинные волокна и более ограниченное содержание клея. Этот холст или мат не имеет воздушных включений. Воздушные включения остаются в древесно-волокнистой плите малой плотности (LDF). Предпочтительная толщина холста или мата 5 составляет от 1 до 4 мм и в любом случае тоньше по сравнению с несущей плитой 2. Под матом или холстом 5 находится слой из термопластичного материала 6, который очень тонкий, а именно имеет толщину от 0,1 до 1 мм. На нижней стороне слоя из термопластичного материала размещена бумага 7.
Для изготовления на несущую крупную плиту с декоративным слоем вначале наносится стабилизирующий слой, а также холст или мат, как правило, методом прессования. Предпочтительно, дополнительно наносится слой из термопластичного материала и он предпочтительно закрывается внизу бумагой. В заключении крупная плита распиливается таким образом, чтобы получилось большое число небольших меньших плит, соответствующих размеру панелей. По бокам фрезеруются соединительные элементы, такие как пазы, вставные шипы и другие фиксирующие элементы. Если этого еще не было сделано ранее, в заключение наносится термопластичный слой, который предпочтительно покрывается внизу бумажным слоем.
Так как холст или мат перед распиловкой соединяется с крупной плитой, гарантируется соединение кромок со следующими панелями на одном уровне (заподлицо). В области соединительных элементов такое соединение кромок имеет преимущество, так как в ином случае соединительные элементы, к примеру, при ходьбе по полу могли бы оказывать более сильное давление вниз, что способствовало бы снижению прочностных характеристик. Прежде всего это относится к таким соединительным элементам, которые способствуют бесклеевому соединению двух панелей. По этой причине также является преимуществом то, что еще до распиловки под холстом или матом наносятся другие слои. Так как оба следующих слоя даже вместе составляют небольшую толщину, это влияние на прочностные характеристики становится более ограниченным.