ПРОКЛАДКА ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ УДАРНЫХ ШУМОВ НА ОСНОВЕ ДРЕВЕСНО-СИНТЕТИЧЕСКОГО КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА
PAD FOR INSULATION OF IMPACT NOISE BASED ON WOOD-SYNTHETIC COMPOSITE MATERIAL

В настилах полов с твердой поверхностью, например из ламината, часто возникают громкие шумы от хождения людей, которые воспринимаются в помещении как мешающие. Эти шумы обозначают как шум от хождения или отраженный шум. При хождении по твердым полам, например по ламинату, в расположенных ниже помещениях возникают помехи из-за так называемых ударных шумов. Такие ударные шумы необходимо изолировать прежде всего в многоэтажных домах. Шумы от хождения и ударные шумы зависят в первую очередь от прокладки для изоляции ударных шумов соответствующего настила полов. Поэтому некоторые имеющиеся в продаже ламинатные и паркетные полы снабжаются предварительно встроенной изолирующей прокладкой. Однако в большинстве случаев твердый настил полов не снабжен взаимосвязанным с ним звукоизоляционным слоем. При наличии таких неприятных акустических шумов помощь могут оказать продукты из области изоляции с помощью пленки и изоляции ударных шумов. Часто с помощью пленки и изоляции ударных шумов уровень шума можно снизить наполовину (около 5-6 дБ).
Прежде всего, в полах с ламинированным покрытием с системой укладки с нажатием целесообразно использовать устойчивую к давлению прокладку. Она может предотвращать возможные повреждения в области пазов и пружин под воздействием тяжелых предметов. Рекомендуемая прочность при сжатии составляет по меньшей мере 2 т/кубический метр.
Твердые настилы полов могут ограничивать комфорт при хождении по поверхности. Приятное чувство хождения можно обеспечить за счет упругих при давлении прокладок для изоляции ударных шумов. В полах с очень твердыми изоляционными материалами рекомендуется использовать специальную компенсационную прокладку.
Наряду с изоляционными свойствами для изоляции ударных шумов и шумов при хождении пленка и прокладочные полотна также в состоянии выравнивать небольшие неровности основания. Наиболее приемлемыми являются прокладки для изоляции ударных шумов, которые, кроме того, обладают высокой прочностью при сжатии.
В настоящее время можно приобрести изоляционные материалы различной толщины с или без встроенной защиты от воздействия влаги. Тонкие изоляционные материалы пригодны прежде всего для использования на небольших высотах; более толстые обладают хорошими теплоизоляционными свойствами и пригодны, например, для выравнивания дощатых полов.
2
2
Укладку прокладки для изоляции ударных шумов можно производить также в случае панельного отопления в полу. При панельном отоплении в полу горячей водой дополнительно к прокладке для изоляции ударных шумов необходимо еще укладывать полиэтиленовую пленку (разве что изоляционная подложка уже снабжена встроенным паронепроницаемым слоем). Необходимо также обратить внимание на то, чтобы сопротивление теплопроницаемости 0,15 мK/W структуры пола (сам пол и изоляционная прокладка) не превышало величину 0,15 мK/W, так как в противном случае была бы снижена теплопроизводительность панельного отопления в полу горячей водой.
Следовательно, прокладки для изоляции ударных шумов, которые используют в области полов, должны удовлетворять различным требованиям. С одной стороны, они должны снижать ударный шум или отраженный шум, но также одновременно выполнять и другие функции, например теплоизоляцию. В крайних случаях прокладки для изоляции ударных шумов должны быть еще пригодными для использования во взаимосвязи с панельным отоплением в полу.
Используемые в настоящее время прокладки для изоляции ударных шумов состоят, например, из прессованных древесных волокон или из чистых синтетических материалов, например из экструдированной полистирольной пены, полистирольного жесткого пенопласта или полиэтиленовой пены. Ни один из доступных в настоящее время продуктов в области использования в качестве прокладок для изоляции ударных шумов не может самостоятельно выполнять перечисленные выше требования. Например, для обеспечения хорошей теплоизоляции традиционные прокладки для изоляции ударных шумов должны иметь большую толщину, а это ограничивает возможность использования таких прокладок для изоляции ударных шумов, если на основании строительных условий допускается выполнять структуру пола только небольшой высоты. В тех областях, в которых используется панельное отопление в полу, можно применять только немногие из традиционных прокладок для изоляции ударных шумов.
Как было указано выше, некоторые традиционные прокладки для изоляции ударных шумов основаны на древесных волокнах. Особая проблема при использовании названных древесно-волокнистых изоляционных материалов заключается в том, что они не упругие, и, следовательно, их нельзя сворачивать. Это оказывает отрицательное влияние при транспортировке, хранении и прежде всего при укладке традиционных прокладок для изоляции ударных шумов на основе прессованных древесных волокон.
В документе WO 2006/031522 А2 раскрыт способ изготовления ламинированного изделия, содержащего плиту из лесоматериала с матом из нетканого материала, прикрепленным к одной из сторон плиты из лесоматериала. Согласно описанному способу, мат из нетканого материала наносят на мат, содержащий частицы древесины, с применением тепла и давления, образуя ламинированное изделие, имеющее слоистую структуру. Вследствие того, что ламинированное изделие содержит слой плиты из лесоматериала, ламинированное изделие в соответствии с WO 2006/031522 А2 имеет низкую эластичность и потому не может быть свернуто. Задачей настоящего изобретения является создание прокладки для изоляции ударных шумов, которая может быть свернута в обратном направлении, благодаря чему ее легче транспортировать и легче устанавливать.
В качестве альтернативы для применения прокладок для изоляции ударных шумов, в которых существует названная проблема упругости, можно использовать традиционные прокладки для изоляции ударных шумов из синтетических материалов, например из полистирольной пены и полиэтиленовой пены, которые поставляются также в виде рулонов. Однако применение прокладок для изоляции ударных шумов из синтетических материалов имеет недостаток, заключающийся в том, что они обладают менее хорошими теплоизоляционными свойствами, например, по сравнению с древесными материалами, а это приводит к необходимости в более толстых прокладках для изоляции ударных шумов и при известных условиях оказывает отрицательное влияние на соблюдаемую высоту конструкции настила полов.
По этой причине в основу настоящего изобретения положена техническая задача, направленная на устранение описанных недостатков и предоставление в распоряжение прокладок для изоляции ударных шумов меньшей толщины, с улучшенной прочностью при сжатии и улучшенной упругостью в различных форматах, которые можно сворачивать также в обратном направлении. Такие прокладки для изоляции ударных шумов должны впоследствии использоваться в качестве прокладок в конструкциях полов и, особенно, для использования на небольших строительных высотах.
Эта задача решается с помощью прокладки для изоляции ударных шумов по пункту 1 формулы изобретения.
Соответственно, предлагается также прокладка для изоляции ударных шумов, в особенности на основе древесно-синтетического композитного материала.
Способ изготовления прокладки для изоляции ударных шумов согласно настоящему изобретению, в особенности в форме древесно-синтетического композитного материала, включает следующие этапы:
- нанесение смеси из древесных частиц и синтетического материала по меньшей мере на один ленточный конвейер с получением предварительного заготовки нетканого материала и подача заготовки нетканого материала по меньшей мере в одну первую проходную печь для предварительного уплотнения;
- передачу предварительно уплотненной заготовки нетканого материала по меньшей мере в один двухленточный пресс для последующего уплотнения до прокладки для изоляции ударных шумов из древесно-синтетического композитного материала;
- охлаждение уплотненной прокладки для изоляции ударных шумов из древесно-синтетического композитного материала по меньшей мере в одном охлаждающем прессе.
После этого предусматривается многостадийный процесс, в особенности трехстадийный процесс, в котором сначала из смеси древесных частиц, например в форме древесных волокон, и синтетических материалов, в особенности термопластичных синтетических материалов, изготовляют заготовку нетканого материала или мат из изоляционного материала с низкой объемной плотностью. Затем эту заготовку из нетканого материала или мат из изоляционного материала с низкой объемной плотностью сначала уплотняют в двухленточном прессе под высоким давлением и при высокой температуре, а потом охлаждают в охлаждающем прессе. Настоящий способ позволяет изготовлять прокладки для изоляции ударных шумов из древесно-синтетического композитного материала в больших форматах, которые пригодны для использования в качестве прокладок для изоляции ударных шумов, например, в ламинате для полов, и отличается высокой производительностью и низкими затратами.
В варианте осуществления настоящего изобретения термопластичный синтетический материал, в частности в форме термопластичных гранулированных материалов или синтетических волокон, используют в древесно-синтетической смеси.
Термопластичный синтетический материал выбирают предпочтительно из группы, содержащей полиэтилен (РЕ), полипропилен (РР), поливинилхлорид (PVC), сложный полиэфир, полиэтилентерефталат (PET), полиамид (РА), полистирол (PS), сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS), полиметилметакрилат (РММА), поликарбонат (PC), полиэфирэфиркетон (РЕЕК), полиизобутилен (PIB), полибутилен (РВ), их смеси или сополимеры. Особо предпочтительно, если в качестве термопластичного синтетического материала используют РЕ, РР, PVC или их смеси.
Как было указано выше, термопластичный синтетический материал можно использовать в форме синтетических волокон. При этом синтетические волокна могут использоваться в виде однокомпонентных волокон или в виде двухкомпонентных волокон. Термически активируемые синтетические или связующие волокна выполняют в матрице из древесных волокон или древесных частиц как связующую, так и опорную функцию. Если используют однокомпонентные волокна, то они состоят предпочтительно из полиэтилена или других термопластичных синтетических материалов с низкой точкой плавления.
Особенно предпочтительно использовать двухкомпонентные волокна. Двухкомпонентные волокна повышают жесткость древесно-волокнистых плит и снижают склонность к ползучести, которая встречается в случае термопластичных синтетических материалов (например, в ламинатах из поливинилхлорида).
Двухкомпонентные волокна состоят обычно из несущего элементарного волокна или также из волокна, имеющего по всему сечению структуру ядра, из синтетического материала с более высокой температуростойкостью, в особенности из сложного полиэфира или полипропилена, которые заключаются в оболочку или покрыты из синтетического материала с низкой точкой плавления, в частности из полиэтилена. Оболочка или покрытие двухкомпонентных волокон позволяют после наплавления или оплавления осуществлять сшивание между собой древесных частиц. В настоящем случае, в частности в качестве двухкомпонентных волокон, используют такие волокна на основе термопластов, как РР/РЕ, сложный полиэфир/РЕ или сложный полиэфир/сложный полиэфир. Особо предпочтительно использование двухкомпонентных волокон на основе РЕ.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения применяют смесь древесных частиц и синтетического материала, в частности смесь древесных волокон и синтетических волокон, в которой соотношение компонентов древесных частиц и синтетического материала составляет от 90 масс. % древесных частиц: 10 масс. % синтетического материала до 20 масс. % древесных частиц: 80 масс. % синтетического материала, предпочтительно от 70 масс. % древесных частиц: 30 масс. % синтетического материала до 40 масс. % древесных частиц: 60 масс. % синтетического материала. Используемая смесь древесных частиц и синтетического материала может включать, например, 75 масс. % древесных волокон или древесных частиц и 18 масс. % двухкомпонентных волокон, например волокон
полиэтилентерефталата/полиэтилентерефталата-соизофталата или волокон РР/РЕ.
Можно также допустить, чтобы доля синтетического материала сама представляла собой также смесь различных синтетических материалов. Так, смесь синтетических материалов может состоять из 20 масс. % двухкомпонентных волокон : 80 масс. % волокон РЕ до 80 масс. % двухкомпонентных волокон : 20 масс. % волокон РЕ. В принципе, возможны также другие составы. С помощью изменения состава компонентов синтетического материала можно изменять и согласовывать температуру, которая необходима для уплотнения заготовки из нетканого материала или нетканого материала.
Под измененными в данном случае древесными частицами следует понимать содержащие лигноцеллюлозу продукты измельчения, например древесные волокна, древесную стружку или также древесную муку из древесины хвойных пород и/или древесины лиственных пород. В случае применения древесных волокон пригодными для использования являются, в особенности, сухие древесные волокна длиной от 1,0 мм до 20 мм, предпочтительно от 1,5 мм до 10 мм, и толщиной от 0,05 мм до 1 мм. Влажность используемых древесных волокон находится при этом в диапазоне 5-15%, предпочтительно 6-12%, в зависимости от всего веса древесных волокон.
Использованные древесные частицы также можно охарактеризовать в отношении среднего диаметра зерна, причем средний диаметр d50 частиц может составлять от 0,05 мм до 1 мм, предпочтительно от 0,1 до 0,8 мм.
В соответствии с необходимым составом смеси древесных частиц и синтетического материала отдельные компоненты (древесные частицы и синтетический материал) основательно перемешиваются в мешалке. Перемешивание компонентов можно производить, например, с помощью подачи в трубопровод для пневматической транспортировки. Здесь по пути подачи компонентов в резервуар производится интенсивное перемешивание с помощью вдуваемого воздуха в качестве средства транспортировки. Интенсивное перемешивание компонентов продолжается еще в резервуаре с помощью вдуваемого воздуха для пневматической транспортировки.
2
2
Из резервуара смесь древесных частиц и синтетического материала, например после взвешивания на весах для определения веса единицы поверхности, равномерно выдувается на первый ленточный конвейер по его ширине. Количество поданной смеси древесных частиц и синтетического материала зависит от необходимой толщины слоя и необходимой объемной плотности изготовляемой заготовки нетканого материала. При этом обычный вес единицы поверхности рассеянной заготовки нетканого материала может находиться в диапазоне 3000-10000 г/м, предпочтительно в диапазоне 5000-7000 г/м. Как уже упоминалось, ширина рассеянного нетканого материала определяется шириной первого ленточного конвейера и может находиться, например, в диапазоне до 3000 мм, предпочтительно 2800 мм, особенно предпочтительно 2500 мм.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения способ изготовления прокладки для изоляции ударных шумов на основе древесно-синтетического композитного материала отличается, в особенности, тем, что древесные волокна и синтетические волокна из кипоразрыхлителей равномерно подаются по отдельным, расположенными за кипоразрыхлителями взвешивающими устройствами в необходимом соотношении компонентов смеси в трубопровод для пневматической транспортировки и пневматически по трубопроводу для пневматической транспортировки подаются в резервуар; из резервуара смесь волокон выдувается на первый ленточный конвейер с пространственной ориентацией волокон; полученный нетканый материал на конце первого ленточного конвейера разрыхляется и после последующего перемешивания выдувается на второй ленточный конвейер с пространственной ориентацией волокон, причем толщина полученного мата регулируется с помощью окружной скорости второго ленточного конвейера; полученный таким образом продукт перегружается на печную ленту и перемещается на ней через проходную/охлаждающую печь, в которой обеспечивается размягчение синтетических волокон и тем самым основательное склеивание древесных волокон; достигается окончательная толщина прокладки для изоляции ударных шумов с помощью калибрирования и/или уплотнения.
Согласно изобретению с помощью способа использованные волокна имеют трехмерную ориентацию. Такая ориентация волокон поддерживается до окончательного упрочнения. Для осуществления способа применяют предпочтительно устройства, которые известны из области изготовления текстильной ткани способом изготовления нетканого материала. Для изготовления прокладки для изоляции ударных шумов согласно настоящему изобретению используют древесные волокна с влажностью 7-16%, в особенности 12-14%.
Поступающие кипы древесных волокон и связующих волокон подают к кипоразрыхлителю, в котором обеспечивается хорошее разрыхление волокон.
Согласно необходимому составу отдельные компоненты взвешиваются на отдельных взвешивающихся устройствах, расположенных после соответствующих кипоразрыхлителей, и загружаются в трубопровод для пневматической транспортировки. Здесь по пути подачи компонентов в резервуар производится интенсивное перемешивание с помощью вдуваемого воздуха в качестве средства транспортировки. Тонкие синтетические волокна хорошо укладываются при этом на присутствующие в избытке древесные волокна
Интенсивное перемешивание волокон продолжается в резервуаре с помощью вдуваемого воздуха для транспортировки. Из резервуара смесь древесных волокон и синтетических волокон после взвешивания на весах для определения веса единицы поверхности равномерно выдувается на первый ленточный конвейер по его ширине. Количество поданной смеси волокон зависит от необходимой толщины слоя и необходимой объемной плотности изготовляемой прокладки для изоляции ударных шумов, причем объемная плотность находится в диапазоне 20-300 kt/mj. В полученной заготовке нетканого материала волокна имеют трехмерную ориентацию.
Заготовка нетканого материала в конце первого ленточного конвейера поступает в устройство для измельчения, при этом еще раз производится перемешивание использованных волокон. Полученная смесь волокон выдувается на второй ленточный конвейер и обеспечивается трехмерной ориентацией волокон.
С помощью регулирования окружной скорости второго ленточного конвейера устанавливают толщину полученного бесконечного мата.
После нанесения смеси древесных частиц и синтетического материала на второй ленточный конвейер с получением мата мат подается по меньшей мере в первую проходную печь для предварительного уплотнения и продувается горячим воздухом. В особо предпочтительном варианте осуществления способа заготовка нетканого материала из древесных частиц и синтетического материала по меньшей мере в одной проходной печи нагревается до температуры, которая соответствует температуре плавления использованного синтетического материала или выше ее.
Температура в проходной печи может составлять 125-150°С, предпочтительно 130-145°С, особенно предпочтительно 135-140°С. Температура сердцевины заготовки нетканого материала составляет предпочтительно около 140°С. Во время нагрева в проходной печи происходит оплавление синтетического материала, в результате чего возникает хорошее соединение между синтетическим материалом, например синтетическими волокнами и древесными волокнами, и одновременно происходит уплотнение заготовки нетканого материала.
Температура в проходной печи поддерживается, например, с помощью вдуваемого горячего воздуха.
3
3
3
В следующем варианте осуществления настоящего способа объемная плотность (или объемный вес) предварительно уплотненного мата после выхода из проходной печи составляет 40-200 кг/м, предпочтительно 60-150 кг/м, особенно предпочтительно 80-120 кг/м. Толщина предварительно уплотненного мата может составлять при этом 5-40 мм, предпочтительно 5-20 мм, особенно предпочтительно 10 мм.
Особенно предпочтительно, если скорость продвижения ленточного транспортера или ленточного конвейера в проходной печи будет находиться в диапазоне 5-15 м/мин, предпочтительно 6-12 м/мин.
После выхода из проходной печи предварительно уплотненный мат можно охлаждать и конфекционировать. Обычные процессы конфекционирования включают, например, обрезание кромок мата. Возникающие при этом отходы, в особенности возникающие краевые полосы, можно измельчать и снова возвращать в технологический процесс. Так как необходимое соотношение компонентов смеси задано, материал можно подавать непосредственно в резервуар.
На следующем этапе настоящего способа предварительно уплотненный мат уплотняется по меньшей мере в одном двухленточном прессе до толщины 2-15 мм, предпочтительно 2-9 мм, особенно предпочтительно 2,5 мм.
Применяемая температура в по меньшей мере одном двухленточном прессе во время уплотнения заготовки нетканого материала находится в пределах 140-200°С, предпочтительно 140-180°С, особо предпочтительно 140-160°С и, в частности, составляет предпочтительно 150°С. Применяемое по меньшей мере в одном двухленточном прессе давление может находиться в пределах от 2 МПа до 10 МПа, предпочтительно от 3 МПа до 8 МПа, в особенности от 5 до 7 МПа. Скорость продвижения двухленточного пресса составляет 5-15 м/мин, предпочтительно 6-12 м/мин.
После выхода по меньшей мере из одного двухленточного пресса предварительно уплотненный мат, который выходит из двухленточного пресса, подается по меньшей мере в один охлаждающий пресс, в котором происходит охлаждение уплотненного мата до температуры 10-100°С, предпочтительно 15-70°С, особенно предпочтительно 20-40°С. При этом по меньшей мере в одном охлаждающем прессе применяется давление, которое является идентичным или по меньшей мере почти идентичным давлению в двухленточном прессе, то есть в охлаждающем прессе устанавливается давление в пределах от 2 МПа до 10 МПа, предпочтительно от 3 МПа до 58 МПа, особенно предпочтительно от 5 до 7 МПа.
Волокна в прокладке для изоляции ударных шумов согласно настоящему изобретению находятся в сшитом трехмерно каркасе синтетических волокон, причем как синтетические волокна между собой, так и синтетические волокна и древесные волокна содержат точки склеивания. Подача уплотненного мата в охлаждающий пресс необходима, поскольку восстанавливающие силы волокон могут быть такими большими, что мат без этапа прохождения через охлаждающий пресс после уплотнения снова бы распустился в двухленточном прессе.
3
3
3
Объемная плотность уплотненного мата после выхода из охлаждающего пресса находится в диапазоне от 200 до 400 кг/м, предпочтительно от 220 до 300 кг/м, особенно предпочтительно 260 кг/м.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения оказалось благоприятным, если прокладка для изоляции ударных шумов содержит другие вещества, например наполнители или добавки. Эти наполнители или добавки добавляют предпочтительно в смесь древесных частиц и синтетического материала перед уплотнением и придают прокладке для изоляции ударных шумов согласно настоящему изобретению специальные свойства.
В качестве пригодных добавок в настоящей прокладке для изоляции ударных шумов могут содержаться огнезащитные средства или антибактериальные средства. Пригодные огнезащитные средства можно выбирать из группы, содержащей азот, фосфаты, бораты, в особенности полифосфат аммония, трис(три-бромнеопентил)фосфат, борат цинка или комплексы борной кислоты многоатомных спиртов. Предпочтительно, доля огнезащитного средства в настоящей прокладке для изоляции ударных шумов составляет 5-10 масс. %, особенно предпочтительно 6-8 масс. %, в частности предпочтительно 7 масс. %.
Прокладка для изоляции ударных шумов согласно настоящему изобретению обладает многими преимуществами. Она имеет малую толщину по сравнению с традиционными прокладками для изоляции ударных шумов. Прокладка для изоляции ударных шумов согласно настоящему изобретению обладает очень высокой прочностью при сжатии. Неожиданно было установлено, что прокладка для изоляции ударных шумов согласно изобретению такая эластичная, что мат можно сворачивать в обратном направлении. В результате этого прокладку для изоляции ударных шумов согласно изобретению легче транспортировать и легче укладывать, а также она является более разнообразной в использовании. Она эффективно снижает ударные и отраженные шумы во всех ламинатных полах и полах из щитового паркета. Высокие диапазоны частоты перемещаются в более глухие, более приятные для человеческого уха диапазоны. Кроме того, повышенная устойчивость к давлению сочетается с очень упругой характеристикой прокладки. Наряду с этим прокладка для изоляции ударных шумов согласно настоящему изобретению улучшает гашение ударных шумов. Шумовая нагрузка для находящихся ниже квартир значительно снижается.
Пример осуществления
2
Из кипоразрыхлителей древесные волокна (75 масс. %), волокна BiCo (18 масс. % полиэтилентерефталата/полиэтилентерефталат-соизофталата) и 7 масс. % огнезащитного средства (полифосфата аммония и трис(три-бромнеопентил)фосфата) подают в устройство для смешивания. Затем волокна по отдельным, расположенным за кипоразрыхлителями, взвешивающим устройствам в необходимом соотношении компонентов смеси равномерно подаются в трубопровод для пневматической транспортировки и пневматически по трубопроводу для пневматической транспортировки подаются в резервуар. Из резервуара смесь волокон выдувается на первый ленточный конвейер с обеспечением пространственной ориентации волокон. Полученный нетканый материал на конце первого ленточного конвейера разрыхляется и после еще одного перемешивания выдувается на второй ленточный конвейер с обеспечением пространственной ориентации волокон. Полученный таким образом мат имеет вес единицы поверхности 4200 г/м. Скорость продвижения второго ленточного конвейера составляла около 6 м/мин.
Мат предварительно уплотняли в проходной печи при температуре до 140°С при толщине 10 мм.
Непосредственно после проходной печи мат в двухленточном прессе при рабочей скорости 6 м/мин уплотняли до толщины 2,5 мм. Температура масла при движении двухленточного пресса составляла 150°С.
Позади двухленточного пресса для уплотнения располагался охлаждающий пресс с водяным охлаждением, в котором прокладка для изоляции ударных шумов охлаждалась примерно до 15-40°С. В заключение из бесконечного штранга вырезали форматы (800×675 мм в виде плит или 10000×675 мм, которые позже сворачивали).
Далее измеряли улучшение уровня звукового давления за счет применения изготовленных таким образом прокладок для изоляции ударных шумов. Результаты этих измерений были обобщены:
+ 0,5 дБ(А) - улучшение воспринимается только в хороших акустических условиях;
+ 1,0 дБ(А) - воспринимаемый порог для улучшения;
+ 3,0 дБ(А) - деление пополам энергии сигнала;
+ 6,0 дБ(А) - деление пополам уровня звукового давления;
+ 10,0 дБ(А) - деление пополам субъективной громкости звука.
Прокладка для изоляции ударных шумов толщиной 2,5 мм обеспечила меру улучшение показателя изоляции ударных шумов Δ Lw=17 дБ.
полистирол (PS), сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS), полиметилметакрилат (РММА), поликарбонат (PC), полиэфирэфиркетон (PEEK), полиизобутилен (PIB), полибутилен (РВ), их смеси или сополимеры. Особо предпочтительно, если в качестве термопластичного синтетического материала используют РЕ, РР, PVC или их смеси.
Как было указано выше, термопластичный синтетический материал можно использовать в форме синтетических волокон. При этом синтетические волокна могут присутствовать в виде однокомпонентных волокон или в виде двухкомпонентных волокон. Термически активируемые синтетические или связующие волокна выполняют в матрице из древесных волокон или древесных частиц как связующую, так и опорную функцию. Если используют однокомпонентные волокна, то они состоят предпочтительно из полиэтилена или других термопластичных синтетических материалов с низкой точкой плавления.
Особенно предпочтительно использовать двухкомпонентные волокна. Двухкомпонентные волокна повышают жесткость древесно-волокнистых плит и снижают склонность к ползучести, которая встречается в случае термопластичных синтетических материалов (например, в ламинатах из поливинилхлорида).
Двухкомпонентные волокна состоят обычно из несущего элементарного волокна или также из волокна, имеющего по всему сечению структуру ядра, из синтетического материала с более высокой температуростойкостью, в особенности из сложного полиэфира или полипропилена, которые заключаются в оболочку или покрыты из синтетического материала с низкой точкой плавления, в частности из полиэтилена. Оболочка или покрытие двухкомпонентных волокон позволяют после наплавления или оплавления осуществлять сшивание между собой древесных частиц. В настоящем случае, в частности в качестве двухкомпонентных волокон, используют такие волокна на основе термопластов, как РР/РЕ, сложный полиэфир/РЕ или сложный полиэфир/сложный полиэфир. Особо предпочтительно использование двухкомпонентных волокон на основе РЕ.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения применяют смесь древесных частиц и синтетического материала, в частности смесь древесных волокон и синтетических волокон, в которой соотношение компонентов древесных частиц и синтетического материала составляет от 90 масс. % древесных частиц : 10 масс. % синтетического материала до 20 масс. % древесных частиц : 80 масс. % синтетического материала, предпочтительно от 70 масс. % древесных частиц : 30 масс. % синтетического материала до 40 масс. % древесных частиц : 60 масс. % синтетического материала. Используемая смесь древесных частиц и синтетического материала может включать, например, 75 масс. % древесных волокон или древесных частиц и 18 масс. % двухкомпонентных волокон, например волокон полиэтилентерефталата/полиэтилентерефталата-соизофталата или волокон РР/РЕ.
Можно также допустить, чтобы доля синтетического материала сама представляла собой также смесь различных синтетических материалов. Так, смесь синтетических материалов может состоять из 20 масс. % двухкомпонентных волокон : 80 масс. % волокон РЕ до 80 масс. % двухкомпонентных волокон : 20 масс. % волокон РЕ. В принципе, возможны также другие составы. С помощью изменения состава компонентов синтетического материала можно изменять и согласовывать температуру, которая необходима для уплотнения заготовки из нетканого материала или нетканого материала.
Под измененными в данном случае древесными частицами следует понимать содержащие лигноцеллюлозу продукты измельчения, например древесные волокна, древесную стружку или также древесную муку из древесины хвойных пород и/или древесины лиственных пород. В случае применения древесных волокон пригодными для использования являются, в особенности, сухие древесные волокна длиной от 1,0 мм до 20 мм, предпочтительно от 1,5 мм до 10 мм, и толщиной от 0,05 мм до 1 мм. Влажность используемых древесных волокон находится при этом в диапазоне 5-15%, предпочтительно 6-12%, в зависимости от всего веса древесных волокон.
Использованные древесные частицы также можно охарактеризовать в отношении среднего диаметра зерна, причем средний диаметр d50 частиц может составлять от 0,05 мм до 1 мм, предпочтительно от 0,1 до 0,8 мм.
В соответствии с необходимым составом смеси древесных частиц и синтетического материала отдельные компоненты (древесные частицы и синтетический материал) основательно перемешиваются в мешалке. Перемешивание компонентов можно производить, например, с помощью подачи в трубопровод для пневматической транспортировки. Здесь по пути подачи компонентов в резервуар производится интенсивное перемешивание с помощью вдуваемого воздуха в качестве средства транспортировки. Интенсивное перемешивание компонентов продолжается еще в резервуаре с помощью вдуваемого воздуха для пневматической транспортировки.
2
2
Из резервуара смесь древесных частиц и синтетического материала, например после взвешивания на весах для определения веса единицы поверхности, равномерно выдувается на первый ленточный конвейер по его ширине. Количество поданной смеси древесных частиц и синтетического материала зависит от необходимой толщины слоя и необходимой объемной плотности изготовляемой заготовки нетканого материала. При этом обычный вес единицы поверхности рассеянной заготовки нетканого материала может находиться в диапазоне 3000-10000 г/м, предпочтительно в диапазоне 5000-7000 г/м. Как уже упоминалось, ширина рассеянного нетканого материала определяется шириной первого ленточного конвейера и может находиться, например, в диапазоне до 3000 мм, предпочтительно 2800 мм, особенно предпочтительно 2500 мм.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения способ изготовления прокладки для изоляции ударных шумов на основе древесно-синтетического композитного материала отличается, в особенности, тем, что древесные волокна и синтетические волокна из кипоразрыхлителей равномерно подаются по отдельным, расположенными за кипоразрыхлителями взвешивающими устройствами в необходимом соотношении компонентов смеси в трубопровод для пневматической транспортировки и пневматически по трубопроводу для пневматической транспортировки подаются в резервуар; из резервуара смесь волокон выдувается на первый ленточный конвейер с пространственной ориентацией волокон; полученный нетканый материал на конце первого ленточного конвейера разрыхляется и после последующего перемешивания выдувается на второй ленточный конвейер с пространственной ориентацией волокон, причем толщина полученного мата регулируется с помощью окружной скорости второго ленточного конвейера; полученный таким образом продукт перегружается на печную ленту и перемещается на ней через проходную/охлаждающую печь, в которой обеспечивается размягчение синтетических волокон и тем самым основательное склеивание древесных волокон; достигается окончательная толщина прокладки для изоляции ударных шумов с помощью калибрирования и/или уплотнения.
Согласно изобретению с помощью способа использованные волокна имеют трехмерную ориентацию. Такая ориентация волокон поддерживается до окончательного упрочнения. Для осуществления способа применяют предпочтительно устройства, которые известны из области изготовления текстильной ткани способом изготовления нетканого материала. Для изготовления прокладки для изоляции ударных шумов согласно настоящему изобретению используют древесные волокна с влажностью 7-16%, в особенности 12-14%.
Поступающие кипы древесных волокон и связующих волокон подают к кипоразрыхлителю, в котором обеспечивается хорошее разрыхление волокон.
Согласно необходимому составу отдельные компоненты взвешиваются на отдельных взвешивающихся устройствах, расположенных после соответствующих кипоразрыхлителей, и загружаются в трубопровод для пневматической транспортировки. Здесь по пути подачи компонентов в резервуар производится интенсивное перемешивание с помощью вдуваемого воздуха в качестве средства транспортировки. Тонкие синтетические волокна хорошо укладываются при этом на присутствующие в избытке древесные волокна
3
Интенсивное перемешивание волокон продолжается в резервуаре с помощью вдуваемого воздуха для транспортировки. Из резервуара смесь древесных волокон и синтетических волокон после взвешивания на весах для определения веса единицы поверхности равномерно выдувается на первый ленточный конвейер по его ширине. Количество поданной смеси волокон зависит от необходимой толщины слоя и необходимой объемной плотности изготовляемой прокладки для изоляции ударных шумов, причем объемная плотность находится в диапазоне 20-300 кг/м. В полученной заготовке нетканого материала волокна имеют трехмерную ориентацию.
Заготовка нетканого материала в конце первого ленточного конвейера поступает в устройство для измельчения, при этом еще раз производится перемешивание использованных волокон. Полученная смесь волокон выдувается на второй ленточный конвейер и обеспечивается трехмерной ориентацией волокон.
С помощью регулирования окружной скорости второго ленточного конвейера устанавливают толщину полученного бесконечного мата.
После нанесения смеси древесных частиц и синтетического материала на второй ленточный конвейер с получением мата мат подается по меньшей мере в первую проходную печь для предварительного уплотнения и продувается горячим воздухом. В особо предпочтительном варианте осуществления способа заготовка нетканого материала из древесных частиц и синтетического материала по меньшей мере в одной проходной печи нагревается до температуры, которая соответствует температуре плавления использованного синтетического материала или выше ее.
Температура в проходной печи может составлять 125-150°С, предпочтительно 130-145°С, особенно предпочтительно 135-140°С. Температура сердцевины заготовки нетканого материала составляет предпочтительно около 140°С. Во время нагрева в проходной печи происходит оплавление синтетического материала, в результате чего возникает хорошее соединение между синтетическим материалом, например синтетическими волокнами и древесными волокнами, и одновременно происходит уплотнение заготовки нетканого материала.
Температура в проходной печи поддерживается, например, с помощью вдуваемого горячего воздуха.
3
3
3
В следующем варианте осуществления настоящего способа объемная плотность (или объемный вес) предварительно уплотненного мата после выхода из проходной печи составляет 40-200 кг/м, предпочтительно 60-150 кг/м, особенно предпочтительно 80-120 кг/м. Толщина предварительно уплотненного мата может составлять при этом 5-40 мм, предпочтительно 5-20 мм, особенно предпочтительно 10 мм.
Особенно предпочтительно, если скорость продвижения ленточного транспортера или ленточного конвейера в проходной печи будет находиться в диапазоне 5-15 м/мин, предпочтительно 6-12 м/мин.
После выхода из проходной печи предварительно уплотненный мат можно охлаждать и конфекционировать. Обычные процессы конфекционирования включают, например, обрезание кромок мата. Возникающие при этом отходы, в особенности возникающие краевые полосы, можно измельчать и снова возвращать в технологический процесс. Так как необходимое соотношение компонентов смеси задано, материал можно подавать непосредственно в резервуар.
На следующем этапе настоящего способа предварительно уплотненный мат уплотняется по меньшей мере в одном двухленточном прессе до толщины 2-15 мм, предпочтительно 2-9 мм, особенно предпочтительно 2,5 мм.
Применяемая температура в по меньшей мере одном двухленточном прессе во время уплотнения заготовки нетканого материала находится в пределах 140-200°С, предпочтительно 140-180°С, особо предпочтительно 140-160°С и, в частности, составляет предпочтительно 150°С. Применяемое по меньшей мере в одном двухленточном прессе давление может находиться в пределах от 2 МПа до 10 МПа, предпочтительно от 3 МПа до 8 МПа, в особенности от 5 до 7 МПа. Скорость продвижения двухленточного пресса составляет 5-15 м/мин, предпочтительно 6-12 м/мин.
После выхода по меньшей мере из одного двухленточного пресса предварительно уплотненный мат, который выходит из двухленточного пресса, подается по меньшей мере в один охлаждающий пресс, в котором происходит охлаждение уплотненного мата до температуры 10-100°С, предпочтительно 15-70°С, особенно предпочтительно 20-40°С. При этом по меньшей мере в одном охлаждающем прессе применяется давление, которое является идентичным или по меньшей мере почти идентичным давлению в двухленточном прессе, то есть в охлаждающем прессе устанавливается давление в пределах от 2 МПа до 10 МПа, предпочтительно от 3 МПа до 58 МПа, особенно предпочтительно от 5 до 7 МПа.
Волокна в прокладке для изоляции ударных шумов согласно настоящему изобретению находятся в сшитом трехмерно каркасе синтетических волокон, причем как синтетические волокна между собой, так и синтетические волокна и древесные волокна содержат точки склеивания. Подача уплотненного мата в охлаждающий пресс необходима, поскольку восстанавливающие силы волокон могут быть такими большими, что мат без этапа прохождения через охлаждающий пресс после уплотнения снова бы распустился в двухленточном прессе.
3
3
3
Объемная плотность уплотненного мата после выхода из охлаждающего пресса находится в диапазоне от 200 до 400 кг/м, предпочтительно от 220 до 300 кг/м, особенно предпочтительно 260 кг/м.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения оказалось благоприятным, если прокладка для изоляции ударных шумов содержит другие вещества, например наполнители или добавки. Эти наполнители или добавки добавляют предпочтительно в смесь древесных частиц и синтетического материала перед уплотнением и придают прокладке для изоляции ударных шумов согласно настоящему изобретению специальные свойства.
В качестве пригодных добавок в настоящей прокладке для изоляции ударных шумов могут содержаться огнезащитные средства или антибактериальные средства. Пригодные огнезащитные средства можно выбирать из группы, содержащей азот, фосфаты, бораты, в особенности полифосфат аммония, трис(три-бромнеопентил)фосфат, борат цинка или комплексы борной кислоты многоатомных спиртов. Предпочтительно, доля огнезащитного средства в настоящей прокладке для изоляции ударных шумов составляет 5-10 масс. %, особенно предпочтительно 6-8 масс. %, в частности предпочтительно 7 масс. %.
Прокладка для изоляции ударных шумов согласно настоящему изобретению обладает многими преимуществами. Она имеет малую толщину по сравнению с традиционными прокладками для изоляции ударных шумов. Прокладка для изоляции ударных шумов согласно настоящему изобретению обладает очень высокой прочностью при сжатии. Неожиданно было установлено, что прокладка для изоляции ударных шумов согласно изобретению такая эластичная, что мат можно сворачивать в обратном направлении. В результате этого прокладку для изоляции ударных шумов согласно изобретению легче транспортировать и легче укладывать, а также она является более разнообразной в использовании. Она эффективно снижает ударные и отраженные шумы во всех ламинатных полах и полах из щитового паркета. Высокие диапазоны частоты перемещаются в более глухие, более приятные для человеческого уха диапазоны. Кроме того, повышенная устойчивость к давлению сочетается с очень упругой характеристикой прокладки. Наряду с этим прокладка для изоляции ударных шумов согласно настоящему изобретению улучшает гашение ударных шумов. Шумовая нагрузка для находящихся ниже квартир значительно снижается.
Пример осуществления
2
Из кипоразрыхлителей древесные волокна (75 масс. %), волокна BiCo (18 масс. % полиэтилентерефталата/полиэтилентерефталат-соизофталата) и 7 масс. % огнезащитного средства (полифосфата аммония и трис(три-бромнеопентил)фосфата) подают в устройство для смешивания. Затем волокна по отдельным, расположенным за кипоразрыхлителями, взвешивающим устройствам в необходимом соотношении компонентов смеси равномерно подаются в трубопровод для пневматической транспортировки и пневматически по трубопроводу для пневматической транспортировки подаются в резервуар. Из резервуара смесь волокон выдувается на первый ленточный конвейер с обеспечением пространственной ориентации волокон. Полученный нетканый материал на конце первого ленточного конвейера разрыхляется и после еще одного перемешивания выдувается на второй ленточный конвейер с обеспечением пространственной ориентации волокон. Полученный таким образом мат имеет вес единицы поверхности 4200 г/м. Скорость продвижения второго ленточного конвейера составляла около 6 м/мин.
Мат предварительно уплотняли в проходной печи при температуре до 140°С при толщине 10 мм.
Непосредственно после проходной печи мат в двухленточном прессе при рабочей скорости 6 м/мин уплотняли до толщины 2,5 мм. Температура масла при движении двухленточного пресса составляла 150°С.
Позади двухленточного пресса для уплотнения располагался охлаждающий пресс с водяным охлаждением, в котором прокладка для изоляции ударных шумов охлаждалась примерно до 15-40°С. В заключение из бесконечного штранга вырезали форматы (800×675 мм в виде плит или 10000×675 мм, которые позже сворачивали).
Далее измеряли улучшение уровня звукового давления за счет применения изготовленных таким образом прокладок для изоляции ударных шумов. Результаты этих измерений были обобщены:
+ 0,5 дБ(А) - улучшение воспринимается только в хороших акустических условиях;
+ 1,0 дБ(А) - воспринимаемый порог для улучшения;
+ 3,0 дБ(А) - деление пополам энергии сигнала;
+ 6,0 дБ(А) - деление пополам уровня звукового давления;
+ 10,0 дБ(А) - деление пополам субъективной громкости звука.
Прокладка для изоляции ударных шумов толщиной 2,5 мм обеспечила меру улучшение показателя изоляции ударных шумов ΔLw=17 дБ.