МНОГОСЛОЙНЫЙ УПРУГИЙ ЗВУКОИЗОЛИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ

Предлагаемая полезная модель относится к области строительства, в частности к материалам для звукоизоляции строительных конструкций, используемых в качестве упругой прослойки под «плавающую» стяжку перед устройством чистых полов с целью защиты нижерасположенных помещений от ударного шума.
Из уровня техники известен патент № ЕР 0718447 А1 «Fire proof sound and heat insulation material* («Огнезащитный, звуко- и теплоизолирующий материал»), в котором описан огнестойкий акустический и теплоизоляционный материал, который представляет собой сэндвич-структуру с двумя алюминиевыми внешними слоями, с расположенными между ними полиэтиленовыми пленками, образующими пузырьки воздуха. По меньшей мере, две пленки образуют воздушные пузырьки, при этом они равномерно соединены нагревом, по меньшей мере по одной поверхности, чтобы иметь по меньшей мере один внутренний слой вспененного полиэтилена. Наружные поверхности покрыты огнеупорным слоем. Воздушные пузырьки покрыты нейлоном для улучшения их механических характеристик.
Данное решение относится к теплоизоляционному огнестойкому акустическому материалу, в частности для изоляции зданий от воздушного шума. Для обеспечения огнестойкости одним из слоев материала является алюминий, что приводит к очевидным недостаткам при его использовании в качестве упругой прослойки, а именно: алюминиевая фольга не способствует эффективному применению материала в качестве упругой прослойки из-за малой толщины и, как следствие, низкой прочности на разрыв и низкого относительного удлинения, а также слишком гладкой поверхности, что обуславливает практически полное отсутствие адгезии с любыми видами растворов, применяемых для устройства «плавающих» стяжек.
Кроме того, материал, выполненный по данному решению, имеет теплоизолирующий слой, из вспененного полипропилена (поролона), что обуславливает отсутствие у материала достаточной упругости, необходимой для применения в качестве упругой прокладки при устройстве «плавающих» стяжек, и наличие большого относительного сжатия, что вызывает повышенную трещиноватость указанных стяжек.
Также известен патент на изобретение №2620678, «МНОГОСЛОЙНЫЙ ИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ». В данном патенте описан многослойный изоляционный материал, содержащий слой ваты на основе полиэфирного волокна, помещенный между двумя воздушно-пузырьковыми пленками, причем многослойный изоляционный материал выполнен с возможностью сжатия при использовании по меньшей мере до толщины, равной 30% его первоначальной толщины, предпочтительно до толщины от 15 до 20% его первоначальной толщины.
Данное решение также относится к многослойным изоляционным материалам, однако имеет довольно узкое применение - исключительно в качестве изоляционного материала для кровли и направлено на создание изоляционного слоя с высокой сжимаемостью. При этом высокая сжимаемость является характеристикой, неприемлемой для целей создания и использования упругих прослоек под «плавающую» стяжку. Это решение имеет практически те же недостатки, которые имеет решение по патенту ЕР 0718447 А1.
В соответствии с ГОСТ 23499-2009 «Материалы и изделия звукоизоляционные и звукопоглощающие строительные. Общие технические условия», к прокладочным материалам, применяемым в качестве упругой прослойки, предъявляется ряд требований, основными из которых являются следующие:
- динамическая жесткость губчатых изделий, изготавливаемых из пенорезины и полиуретана, должна быть не более 250 МПа/м;
- динамический модуль упругости звукоизоляционных прокладочных материалов и изделий, применяемых в строительных конструкциях в качестве упругих элементов для ослабления передачи структурного звука (вибрации), должен быть не более 10 МПа, а плотность - не более 1500 кг/м.
- рулонные покрытия полов должны обеспечивать индекс улучшения изоляции ударного шума перекрытием не менее 18 дБ.
Техническим результатом предлагаемой полезной мродели является создание экономически выгодной в производстве и эффективной в использовании упругой прослойки под «плавающую» стяжку, расположенную на перекрытиях строительных конструкций перед устройством чистых полов с целью защиты нижерасположенных помещений от ударного шума, при этом обеспечивающую вышеуказанные требования ГОСТ 23499-2009.
2
(Указанная система в строительстве обычно называется «масса - пружина», где под «массой» понимают стяжку (обычно имеющую поверхностную плотность в пределах 100-120 кг/м), а под «пружиной» - упругую прослойку -звукоизолирующий материал).
Поставленный технический результат достигается за счет выполнения упругой прослойки в виде многослойного упругого звукоизолирующего материала, который содержит два внешних слоя, состоящих из нетканого полипропилена, ламинированных с внутренней стороны полиэтиленом низкой плотности и расположенной между ними пленкой, образующей совместно с внешними слоями пузырьки воздуха.
Подобное выполнение позволяет получить за счет упругости сжатого воздуха, заключенного в воздушных пузырьках (которые сжимаются под воздействием нагрузки в виде располагаемой сверху стяжки), материал, удовлетворяющий трем основным условиям:
- требуемая упругость;
- высокая прочность на сжатие в целом;
- долговечность.
Выполнение этих условий достигается за счет:
1. Упрочнения внешних слоев («оболочки») нетканым материалом при сохранении возможности сваривания их с внутренним слоем за счет наличия покрытия из полиэтилена (ламинирования) с внутренней стороны.
2. Упрочнения пленки (полиэтиленовой или полипропиленовой), из которой изготавливается воздушно-пузырчатый средний слой («начинка»), покрытием из нейлона, если это предусматривается техническими условиями.
Упрочнение пленки предотвращает разрушение воздушных пузырьков под нагрузкой в течение всего срока эксплуатации материала при сохранении необходимой упругости.
Стоимость такого материала, удовлетворяющего всем требованиям указанного ГОСТа, то есть эффективного в использовании в качестве упругой прокладки под «плавающую» стяжку, составит 30-50% от используемых в данный момент времени аналогичных материалов (например - ТермоЗвукоИзол).
Полезная модель проиллюстрирована на фигуре 1, где отмечены следующие позиции:
1 - внешние слои;
2 - пленка;
3 - пузырьки воздуха;
4 - нетканый полипропилен;
5 - полиэтилен низкой плотности;
6 - покрытие из нейлона.
2
2
Пленка 2 преимущественно имеет толщину в пределах от 0,03 до 0,5 мм, и имеет характеристики прочности на растяжение в продольном направлении не менее 16,1 МПа (165 кгс/см) и в поперечном направлении не менее 14,7 МПа (150 кгс/см).
Предпочтительным вариантом пленки 2 является использование полиэтиленовой пленки, однако возможно использование и пленок из других материалов группы: полиолефины; полипропилены; иономеры; сополимеры этилена с винилацетатом; полиметилпентены; поливинилхлорид; поливинилиденхлорид; полиимид; полиамид; полистирол; полиэтилентерефталат.
Упрочняющее покрытие из нейлона 6 может быть нанесено как на одну, так и на обе стороны пленки 2. Второй вариант является преимущественным, как обеспечивающий лучший результат по прочности материала.
Общая толщина многослойного упругого звукоизолирующего материала 6 определяется преимущественно высотой воздушных пузырьков 4 и составляет от 10 до 35 мм, при этом высота образованных пленкой и внешними слоями пузырьков составляет от 8 до 30 мм.
Общая толщина и упругие свойства предлагаемого материала позволяют использовать его в подавляющем большинстве конструкций в качестве упругой прослойки.
2
2
Для обеспечения необходимой прочности многослойного упругого звукоизолирующего материала нетканый полипропилен, применяемый для его внешних слоев, должен иметь поверхностную плотность не менее 20 г/м (и обычно не более 200 г/м), а толщина полиэтилена низкой плотности 5, которым ламинируют нетканый полипропилен, должна составлять от 7 до 100 мкм.
Многослойный упругий звукоизолирующий материал производят по технологии, аналогичной технологии производства пузырьковой пленки. Схематично производственный процесс выглядит так:
Подготовка исходных материалов:
Для внешних слоев - ламинирование нетканого полипропилена полиэтиленом низкой плотности.
Для внутреннего слоя - покрытие пленки нейлоном, если это предусмотрено техническими условиями
Одновременная подача на экструдер трех материалов:
Сверху и снизу - ламинированный нетканый полипропилен. При этом сторона нетканого полипропилена, ламинированная полиэтиленом, должна быть обращена внутрь, в сторону среднего слоя.
Средний слой из пленки.
Выдувание пузырьков на горячей пленчатой поверхности среднего слоя.
Соединение трех слоев в единый материал методом термоскрепления.
Формирование рулона.
Упаковка и маркировка.
Многослойный упругий звукоизолирующий материал расстилают на очищенную от мусора и пыли плиту перекрытия, заводя его на вертикальные ограждающие конструкции, пилястры и колонны на высоту немного выше уровня чистого пола. Полотна многослойного упругого звукоизолирующего материала укладывают с «нахлестом», примерно равным 100 мм и стыки проклеивают скотчем. Затем непосредственно по многослойному упругому звукоизолирующему материалу устраивают, например, цементно-песчаную стяжку, передвигаясь по ней в специальных бетоноступах (ластах) для стяжки. После высыхания стяжки производят устройство чистого пола и срезают излишки многослойного упругого звукоизолирующего материала.