ГИПСОПАНЕЛЬНЫЙ МОНОЛИТНЫЙ АКУСТИЧЕСКИЙ ПОТОЛОК Российский патент 2016 года по МПК E04B1/84 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[001] Настоящее изобретение относится к строительным материалам и системам и, в частности, к акустической панели для строительства монолитных потолков и внутренних стен.

ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[002] Звукопоглощение в зданиях обычно обеспечивают при помощи потолочных плиток, уложенных на подвешенной сетке. Как правило, звукопоглощающую способность плиток обеспечивают выбором материала и/или характеристик облицовки поверхности помещения. Монтаж потолочной плитки имеет преимущество обеспечения простого доступа к пространству над плиткой, но щели между плитками, даже в случае скрытой сетки, остаются видны. Архитекторы и дизайнеры интерьера долгое время искали монолитное, не имеющее текстуры решение для акустических потолков, особенно при отсутствии предполагаемой необходимости доступа в пространство над потолком. Обычная конструкция гипсокартонного потолка не обеспечивает достаточно высокого коэффициента звукопоглощения (NRC), который можно было бы оценить как акустический. Перфорированные гипсовые панели могут обеспечивать приемлемый уровень коэффициента звукопоглощения, но они не являются монолитными по своему внешнему виду.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[003] Настоящее изобретение основано на открытии, что обычные гипсовые панели, такие как гипсокартонные листы, могут быть модифицированы для строительства акустических потолков или стен с монолитной плоской поверхностью и неожиданными звукопоглощающими свойствами. Указанные панели могут обеспечивать коэффициент звукопоглощения 0,70 или более.

[004] В соответствии с настоящим изобретением, гипсовый сердечник изготавливают с большим количеством перфораций или отверстий, распределенных по его планарной области. Перфорации или отверстия ограничены предпочтительно окрашенным нетканым пористым сетчатым материалом или вуалью на лицевой стороне и необязательно нетканым пористым акустическим материалом на обратной стороне.

[005] Гипсовая панель может быть получена, например, перфорацией стандартных листов гипсокартона с последующим покрытием перфорированных сторон листа дополнительными ламинированными листами или слоями. Указанные стадии перфорации и ламинирования могут быть выполнены первоначальным производителем гипсокартонных листов или отдельным предприятием, независимым от первоначального производителя гипсокартона.

[006] Предусмотрены различные конструкции гипсовой панели. Среди указанных вариантов обычными являются панели с перфорированным гипсовым сердечником и с поверхностью, покрытой структурой, которая является пористой, хотя и видна невооруженным глазом как, по существу, неперфорированная.

[007] Описанные гипсовые панели могут быть установлены так же или аналогично обычным гипсокартонным панелям. Для применения в качестве потолков акустические панели согласно настоящему изобретению могут быть привинчены к обычной системе для подвешивания гипсокартонных панелей, состоящей из Т-образных выступов или «гнутого профиля», смонтированного на стальных направляющих профилях, обычно используемых в промышленных применениях, или они могут быть прикреплены к деревянному каркасу, более часто используемому при строительстве жилых домов. Акустические стены могут быть построены посредством прикрепления акустических панелей согласно настоящему изобретению к вертикальным стойкам, служащим в качестве поддерживающих элементов, расположенных на некотором расстоянии друг от друга. Будет показано, что панели согласно настоящему изобретению могут быть легко разрезаны и окрашены, как и обычные гипсовые панели, с применением таких же или аналогичных материалов, оборудования, устройств и навыков, с получением гладкого монолитного потолка или стены.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[008] На фиг. 1 представлено частичное схематическое изометрическое изображение монолитного акустического потолка;

[009] На фиг. 2 представлено увеличенное частичное изображение поперечного сечения монолитного потолка;

[0010] На фиг. 3 представлено увеличенное частичное изображение поперечного сечения модифицированной формы акустической панели согласно настоящему изобретению;

[0011] На фиг. 4 изображен монтаж стыка модифицированных панелей;

[0012] На фиг. 5 представлен один из аспектов настоящего изобретения, в котором вуаль или сетка, присоединенная к одной прямоугольной панели, расположена так, чтобы перекрывать стыки между двумя смежными панелями.

[0013] На фиг. 6 представлен вид с ребра панели, изображенной на фиг. 5;

[0014] На фиг. 7 изображено несколько панелей, представленных на фиг. 6, в собранном виде;

[0015] На фиг. 8 представлен вид в поперечном сечении стыкового шва между двумя акустическими панелями, изготовленными в соответствии с настоящим изобретением;

[0016] На фиг. 9A представлен вид в поперечном сечении двух примыкающих акустических панелей, имеющих измененную конструкцию края;

[0017] На фиг. 9B представлен вид в поперечном сечении панелей, изображенных на фиг. 9A, в готовом смонтированном виде;

[0018] На фиг. 10 представлен вид в поперечном сечении двух соединенных краями акустических панелей и соответствующей поддерживающей пластины;

[0019] На фиг. 11 представлен частичный вид в поперечном сечении акустической панели согласно настоящему изобретению на основе гипсокартона с бумажным покрытием, имеющей влагостойкий материал, нанесенный на краевую область ее поверхности;

[0020] На фиг. 12 представлен частичный вид в поперечном сечении стыка между двумя акустическими панелями, каждая из которых содержит гипсовую сердцевину, покрытую стекловолоконным/резиновым слоем; и

[0021] На фиг. 12A представлен частичный вид в поперечном сечении одной из акустических панелей, изображенных на фиг. 12, в увеличенном масштабе.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0022] Ссылаясь на фиг. 1, представлен схематичный частичный вид конструкции 10 акустического монолитного потолка. Части слоев потолка 10 сняты, чтобы показать элементы конструкции. Потолок 10 представляет собой подвешенную систему, содержащую гипсокартонную решетку, известную в данной области техники, содержащую главные Т-образные выступы 12 с расстоянием между центрами 4 фута, и перекрещивающиеся поперечные Т-образные выступы 13 с расстоянием между центрами 16 дюймов или 2 фута. Размеры, используемые в настоящем документе, представляют собой обычные номинальные размеры, предназначенные для включения известных в промышленности метрических эквивалентов. Главные Т-образные выступы 12, с которыми соединены поперечные Т-образные выступы 13, подвешены при помощи тросов 14, прикрепленных к верхней конструкции (не показана). Периметр решетки 11 обычно формируют посредством формующего канала 15, закрепленного на соответствующих стенках 16.

[0023] Акустические панели 20 прикреплены к нижним сторонам Т-образных выступов 12, 13 решетки при помощи самонарезающихся винтов 21. Иллюстрированные акустические панели имеют планарные размеры 4 фута на 8 футов, но они могут быть длиннее, короче и/или иметь другую ширину, если это необходимо или целесообразно. Размер панели 20 и расстояния между выступами 12 и 13 решетки обеспечивают возможность укладки и непосредственного присоединения панели к выступам решетки, гарантируя надежность закрепления краев.

[0024] Ссылаясь на фиг. 2, акустическая панель 20 согласно настоящему изобретению характеризуется перфорированной гипсовой сердцевиной 24. Один из способов обеспечения сердцевины 24 заключается в модификации стандартного, имеющегося в продаже листа гипсокартона посредством его перфорации через лицевую бумажную поверхность 23, гипсовую сердцевину 24 и заднюю бумажную сторону или поверхность 25. Перфорации 28 могут быть выполнены сверлением, прокалыванием или другим известным способом создания отверстий. Перфорации 28 предпочтительно располагают равномерно; например, перфорации могут представлять собой круглые отверстия диаметром 8 мм с расстоянием между центрами 16 мм. Такое расположение обеспечивает общую площадь перфораций, по существу, равную 20% от общей планарной площади панели 20. Могут быть использованы другие размеры, формы, способы и плотности распределения отверстий. Например, испытания показали, что хороших результатов можно достичь при плотности распределения отверстий 9% от общей площади. Краевые области, а также срединные области, соответствующие центрам поддерживающей решетки, поперечин или стоек листа, могут быть оставлены без перфораций для сохранения прочности в точках крепления.

[0025] Листы 29, 30 полностью ламинированы с обеих сторон перфорированного гипсокартонного листа, обеспечивая, таким образом, по меньшей мере частичное закрывание обоих концов перфораций 28. На задней стороне гипсокартона поддерживающий лист или сетка 30 предпочтительно представляет собой звукопоглощающий нетканый материал, известный в области производства акустических потолочных панелей. Например, поддерживающий материал может быть материалом, выпускаемым под торговой маркой SOUNDTEX® компанией Freudenberg Vliesstoffe KG. Его номинальная толщина составляет 0,2-0,3 мм, а номинальная масса 63 г/м². В частности, основные компоненты указанного примера нетканого материала представляют собой целлюлозу и Е-стекло с синтетическим каучуковым связующим, таким как полиакрилат, поли(этилен-со-поливинилацетат). Альтернативно, например, поддерживающий лист 30 может быть пористым бумажным слоем. Лист 30 может быть обеспечен при помощи подходящего адгезива для его приклеивания к задней бумажной стороне 25 модифицированного гипсокартонного листа 22.

[0026] На лицевую сторону гипсокартонного листа 22 при помощи подходящего адгезива наклеивают лист или сетку в форме сетчатого слоя 29 из нетканого материала. Лицевой слой или лист 29 является пористым; подходящим материалом для указанного применения является материал, который используют в промышленности для покрытия или облицовки обычных акустических потолочных панелей. Примером такого типа вуалевого материала является материал, выпускаемый компанией Owens Corning Veil Netherlands B.V. под продуктовым кодом A125 EX-CH02. Указанный сетчатый материал содержит стекловолокно на основе гидратированного оксида алюминия, поливиниловый спирт и акрилатный сополимер. Неокрашенная сетка 29 имеет номинальную массу 125 г/м² и некапиллярную пористость при 100 Па 1900 л/м²/с. Во избежание слипания поверхностной сетки 29, адгезив можно нанести сначала на панель или лист 22. Облицовочный лист 29 должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать внелабораторную отделочную обработку, описанную ниже. Он также должен быть совместим с сухим шовным герметиком или аналогичным материалом и промышленными красками, которые обычно представляют собой краски на водной основе, такие как описаны ниже.

[0027] Другие подходящие вуали 29 включают нетканые стекловолоконные продуты, выпускаемые компанией Owens-Corning Veil Netherlands B.V., такие как A135EX-CY07 (номинальная масса 135 г/м² , некапиллярная пористость при 100 Па 1050 л/м²/с) и A180EX-CX51 (номинальная масса 180 г/м², некапиллярная пористость при 100 Па 600 л/м²/с). Все описанные вуали являются прозрачными и неспособными визуально маскировать перфорации 28, будучи неокрашенными или не покрытыми покрытиями, описанными в настоящем документе.

[0028] Панель 20 с другими такими же панелями подвешивают на решетке 11 так же, как монтируют обычную гипсокартонную панель. Точно так же, как показано на фиг. 1, стыки 33 заклеивают лентой, как и в случае обычных гипсокартонных панелей. Для приклеивания ленты или аналогичного материала 35 на смежные края двух соприкасающихся панелей 20 используют сухой шовный герметик или аналогичный материал 34 путем его нанесения непосредственно на листы 29 и поверх ленты 35 для маскирования ленты. Как правило, длинные края панелей 20 сплющены для обеспечения возможности нанесения шовной ленты 35 под плоскостью основной части поверхности панелей. Шовный герметик 34 может быть обычным сухим шовным герметиком, а лента 35 может быть обычной шовной бумажной или сетчатой лентой. Винты 21, крепящие панели 20 к отстоящим друг от друга поддерживающим элементам 12, 13, образующим решетку 11, имеют потайную головку, как это принято при монтаже гипсокартонных панелей, и замаскированы шовным герметиком 34, нанесенным при помощи шпателя или скребка таким же образом, как в случае нанесения на обычный гипсокартон. При строительстве стены панели 20 могут быть приклеены к вертикальным опорным стойкам. В сухом виде шовный герметик 34 можно выровнять с поверхностью лицевого листа 29 посредством шлифования или обработки влажной губкой.

[0029] После обработки шовного герметика 34 шлифованием или влажной губкой передние листы 29 и оставшийся шовный герметик окрашивают промышленной акустической краской 31, используемой для окрашивания акустической плитки. Пример подходящей краски на водной основе, иногда называемой неблокирующей краской, имеется в продаже у компании ProCoat Products, Inc., Холбрук, штат Мэн, США, под торговой маркой ProCoustic. Альтернативная неблокирующая или неперекрывающая акустически прозрачная краска или покрытие 31 может иметь следующий состав:

[0030] Оптимальное распределение частиц перлитового заполнителя по размеру для указанного покрытия составляет примерно 10-100 меш для 60%-80% его объема, плотность упаковки может варьироваться от 6 до 8 фунт/кубический фут. Покрытие 31 может быть нанесено в два слоя с общей массой от 40 до 160 г/кв. фут, при этом оптимальным является покрытие массой примерно 80 г/кв. фут.

[0031] Частицы указанной кроющей композиции могут обеспечивать слегка текстурированный внешний вид, такой же, как у грубой шлифовальной бумаги со средней зернистостью примерно от 30 примерно до 60 грит (по стандартами CAMI и FEPA). Такая слабая текстура может служить для эффективного визуального маскирования швов между панелями. Для улучшения сплошности готового внешнего вида потолка, перед окрашиванием заклеенные лентами швы можно покрыть полосками вуалевого материала 29, достаточно широкими для закрывания шовного герметика. После нанесения краски требуемая пористость слоя 29 должна сохраниться, но для невооруженного глаза должна оставаться видимость, по существу, неперфорированной поверхности, чтобы перфорации 28 не были видны. Более конкретно, краска или покрытие 31 должны быть неблокирующего или неперекрывающего типа, способными смачивать волокна вуали 29, но не образовывать пленку, связывающую волокна вуали друг с другом. Альтернативно, при необходимости достижения высокого коэффициента звукопоглощения, удовлетворительные результаты могут быть достигнуты при использовании стандартного грунта и покрытия интерьерной латексной краски 31, используемой для монтажа потолка 10. При использовании в настоящем документе термин «монолитный» означает, что, по существу, вся видимая поверхность потолка или стен кажется не содержащей швов.

[0032] Гипсокартонная панель 20 размером 1/2 или 5/8 дюймов, имеющая описанное расположение перфораций и лицевой и задний листы 29, 30, и обычное пространство за указанной панелью, может демонстрировать значения коэффициента звукопоглощения до и примерно 0,70, что соответствует характеристикам акустической потолочной плитки более высокой марки.

[0033] В настоящее время предпочтительные характеристики гипсового ядра 24 представляют собой:

Толщина: предпочтительно 0,5-0,625 дюйма,   необязательно от 3/8 дюйма до 1 дюйма. Общая площадь отверстий: 9,6 - 27,7% Диаметр отверстий: 6 - 12 мм. Расстояние между отверстиями: 15 - 25 мм.

[0034] Ниже представлены характеристики сопротивления воздушного потока поддерживающего слоя 30 из нетканого материала SOUNDTEX®, описанного выше, и лицевого слоя 29 из первого нетканого сетчатого материала, описанного выше, а затем окрашенного патентованным акустическим покрытием и акустическим покрытием ProCoustic.

[0035] В представленных ниже таблицах приведены значения коэффициента звукопоглощения строительного картона согласно настоящему изобретению и, для сравнения, картона другой конструкции. Как и в предыдущей таблице, если не указано иное, то поддерживающий слой представляет собой материал SOUNDTEX®, а лицевой слой представляет собой первую сетку, описанную выше.

ИСПЫТАНИЕ I:

*Перфорированная панель = 5/8 дюйма FC30 (гипсокартон) с диаметром перфораций 3/8”, расстоянием между центрами 16 мм, общей площадью отверстий 27,7%.

ИСПЫТАНИЕ II:

*Перфорированная панель = сверхлегкая (гипсокартонная) толщиной 1/2 дюйма с перфорациями диаметром 6 мм, расстоянием между центрами 15 мм, с каймой шириной 1,5 дюйма, где общая площадь отверстий = 12,6%, а общая площадь отверстий в панели = 9,6%.

ИСПЫТАНИЕ III:

Панель A (маленькие отверстия) = Knauf 8/18R толщиной 1/2 дюйма с круглыми перфорациями диаметром 8 мм, расстоянием между центрами 18 мм и без каймы, с общей площадью отверстий 15,5%

Панель B (крупные отверстия) = Knauf 12/25R толщиной 1/2 дюйма с круглыми перфорациями диаметром 12 мм, расстоянием между центрами 25 мм и без каймы, с общей площадью отверстий 18,1%

[0036] Панель E в испытании I имела слой из тяжелой манильской бумаги с основной массой 263,50 г/м², толщиной 17,22 мил, плотностью 0,60 ц/м³ и пористостью 58,97 секунд. Указанный экспериментальный образец демонстрирует, что поверхность, хотя и пористая, но с очень высоким сопротивлением воздушного потока не подходит для применения в соответствии с настоящим изобретением. Панель BB в испытании I демонстрирует, что поверхность с более высоким сопротивлением воздушного потока (см. таблицу выше), чем окрашенный слой сетки, может обеспечивать удовлетворительный коэффициент звукопоглощения.

[0037] Акустическая панель согласно настоящему изобретению может быть изготовлена другими способами и иметь другую конструкцию, но при этом должны быть сохранены перфорации, эффективно распределенные по меньшей мере на одной (лицевой) стороне поверхности готовой панели. Например, при отсутствии необходимости в высоких значениях коэффициент звукопоглощения, задний слой 30 может отсутствовать. Пористая бумага может быть заменена на любой из нетканых слоев 29, 30.

[0038] Дополнительно было обнаружено, что коэффициент звукопоглощения может быть заметно увеличен за счет наклонной ориентации перфораций относительно плоскости панели. Такая конструкция изображена на фиг. 3. Перфорации 28 могут быть, например, ориентированы под углом 20 градусов относительно линии, перпендикулярной плоскости панели. Причина или причины такого улучшения акустических характеристик в настоящее время понятны не до конца, но оно может быть результатом большего объема перфораций и/или внутреннего отражения звуковых волн из-за острого угла, и/или более высокой эффективной площади отверстий на поверхности.

[0039] Ссылаясь на фиг. 4, представлена альтернативная конструкция стыка, где края 36 двух смежных панелей 40 показаны в поперечном сечении. Для обозначения одинаковых элементов на фиг. 4 использованы такие же числовые обозначения, как и на фиг. 2. Панели 40 являются такими же, как и панели 20, за исключением того, что они имеют «прямые края», где кромки длинных краев панели не имеют скоса для нанесения липкой ленты, поскольку они находятся на панелях 20. Стекловолоконная вуаль 29 наклеена на бумажный слой 23 подходящим адгезивом, таким как поливинилацетатная эмульсия, выпускаемая под торговой маркой ELMERS® производства Elmer's Products, Inc. Вуаль 29 имеет такие размеры, чтобы она отстояла, например, на 1 дюйм от края панели, оставляя каемку 42. Возможный узкий зазор 41, существующий между панелями 40, который является нежелательным или запланированным, может быть частично или, по существу, полностью заполнен сухим шовным герметиком 34, который предпочтительно является высыхающим, безусадочным или малоусадочным и шлифующимся, как описано в следующих патентах: US 6228163; US 5746822; US 5725656; US 5336318; и US 4661161. Зазор 41 заполняют продавливанием шовного герметика 34 со стороны внешней поверхности лицевого бумажного слоя 23. Альтернативно, зазор 41 может быть оставлен без частичного или полного заполнения шовным герметиком.

[0040] Лента 43, изготовленная из такого же материала, что и вуаль 29, может быть преимущественно использована для перекрывания шва или зазора 41 между панелями 40. Ширина ленты 43 меньше, чем общая ширина каемочных областей 42 панелей. Если каемки 42 панелей, не закрытые вуалью 29, имеют ширину 1 дюйм, то вуалевая лента 43 может быть, например, шириной 1-1/4 дюйма. Лента 43 может быть наклеена, например, при помощи такого же адгезива, который используют для наклеивания вуали 29 на бумажный слой 23, или при помощи шовного герметика.

[0041] Применение гипсокартонных панелей 40 с прямыми краями и безусадочным высыхающим шовным герметиком обеспечивает сокращение времени и трудозатрат при строительстве потолка или стен согласно настоящему изобретению. Зазоры между продольными кромками ленты 43 и краями 44 панельной вуали 29 могут быть заполнены шовным герметиком, предпочтительно быстровысыхающего безусадочного типа. Затем на вуаль 29, 43, покрывающую панели 40, наносят слой одного из окрашивающих или кроющих материалов 31, описанных выше, предпочтительно распылением.

[0042] На фиг. 5-7 изображена модифицированная акустическая панель 50, которая отличается от панели 40, описанной со ссылкой на фиг. 4, только размером и положением вуали 29. Планарные размеры вуали 29 немного меньше, чем планарные размеры прямоугольной основной части или остальной части 51 панели 50, на которую она наклеена. Кроме того, вуаль 29 смещена относительно основной части 61 вдоль пересекающихся краев 52, 53, так что эти края являются свисающими или свободными и не имеют непосредственной связи с основной частью.

[0043] Панель 50 монтируют вместе с такими же панелями для строительства стены, потолка или аналогичного акустического барьера. Поперечные швы между краями 52 могут быть расположены в шахматном порядке относительно смежных панелей, соединенных по швам 53. Перед установкой панели 50, которая обеспечит перекрывающуюся вуалевую кромку 52, 53, краевые области 54, не закрытые вуалью 29 предыдущей установленной панели 50, покрывают подходящим адгезивом, как описано выше. После установки указанной следующей панели 50, ее свободные вуалевые кромки 52, 53 прижимают к клею на краях 54 предыдущих установленных панелей 50. Наличие свисающей вуали на панели 50 может обеспечивать исключение работ по заклеиванию лентой стыков между панелями и возможность получения швов, которые невидимы или почти невидимы для наблюдателя. Между соседними краями вуалей соединенных панелей 50 существует лишь очень маленький зазор, обычно равный выбранной небольшой разнице размера вуали 29 и основной части 51. Несмотря на то, что на различных фигурах показаны прямоугольные панели, которые имеют больший размер в одном планарном направлении, чем в перпендикулярном направлении, следует понимать, что в значение термина «прямоугольные» входят также квадратные панели.

[0044] По соображениям эстетики и качества необходимо, чтобы готовое покрытие, нанесенное на месте выполнения работ на установленные и проклеенные панели 20, было относительно гладким и имело небольшую текстуру или не имело текстуры. При таком требовании гладкости готовой поверхности может быть трудно скрыть стыковые швы между панелями 20, особенно в случае скользящего освещения потолка. Дополнительная трудность заключается в необходимости ограничения ширины шовного герметика в шве так, чтобы звукопоглощающая область панелей 20 не была в значительной степени покрыта шовным герметиком, снижая, таким образом, ее эффективность. Обычные имеющиеся в продаже сухие шовные герметики особенно трудны в использовании, когда края панелей не имеют скоса. Обычно гипсокартонные листы (стеновые панели) выпускают с наличием скоса вдоль длинных сторон, но не вдоль коротких сторон. При сборке гипсокартонных панелей стык в стык, их короткие стороны образуют не имеющие скосов края, известные в данной области промышленности как «стыковые швы». На практике невозможно замаскировать заклеенные стыковые швы узкой полоской шовного герметика с получением финишного покрытия без текстуры или со слабой текстурой. В одном аспекте настоящего изобретения гипсокартонные панели модифицированы по краям стыковых швов для обеспечения суживания внешнего слоя с вуалью 29 для возможности нанесения шовной ленты 35 и шовного герметика 34. Предусмотрены также некоторые альтернативные конструкции. Акустические панели, изображенные на фиг. 8-10, имеют, по существу, такую же конструкцию, как описано в отношении фиг. 2, за исключением конструкции их стыкового края. Указанные панели, в отличие от ранее описанных панелей 20, имеют скос на всех четырех сторонах. Подходит суженная часть поверхности или скос, например, имеющий от примерно 1-3/4 дюйма до примерно 2 дюймов в ширину и по меньшей мере примерно 1/32 и предпочтительно примерно 5/64 дюйма в самой глубокой части, измеренный с лицевой поверхности панели.

[0045] Один из способов получения скоса на стыковых краях 71 панели 120 заключается в прессовании обоих краев панели с получением узкой сплющенной полоски или скоса 72 по длине стыкового края перманентно. Такое прессование в значительной степени ограничено гипсовой сердцевиной 24, которая в первоначально изготовленном состоянии имеет некоторое содержание воздуха, допускающее ее прессование. Прессованная гипсовая сердцевина 24 в зоне сужения или скоса 72 имеет соответствующее повышение плотности, по сравнению с остальной частью гипса в сердцевине. Стадия прессования стыковых краев 71 панели 120 перманентно может быть выполнена во время или после наслоения вуали 29 на бумажную поверхность 23, или одновременно с пробиванием, высверливанием или иным получением перфораций или апертур 28 в панели 120 в одном аппарате.

[0046] Другой производственный способ получения скошенной геометрии лицевой поверхности панели 20 по стыковому краю 71 заключается в машинном или ином удалении некоторой части гипсовой сердцевины под лицевым бумажным слоем 23, путем прорезания выемки или пропила со стороны стыкового края и наклеивания бумаги вместе с гипсом, возможно прилипшим к ней, на неповрежденную нижнюю часть гипсовой сердцевины 24 в выемке или пропиле.

[0047] На фиг. 9A и 9B изображен другой способ получения стыкового края с сужением или скосом со стороны лицевой поверхности акустической панели 220 согласно настоящему изобретению. В остальном панель 220 имеет такую же конструкцию, как описана в отношении панели 20, изображенной на фиг. 2. На фиг. 9A панель 220 изображена в заводском виде. С обоих стыковых краев панели по всей ширине обратной поверхности панели 220 вырезают глубокий пропил 81, а из пропила вырезают выемку 82 для скашивания плоскости панели с обоих стыковых краев 71. На фиг. 9B изображена панель 220 в смонтированном состоянии, где винтовые крепежи 21 локально прижимают полоску панели в области стыкового края к плоскости задней поверхности панели. В изображенном примере стыковые края 71 двух панелей 220 расположены над поддерживающей плитой 85, расположенной между невидимыми Т-образными выступами и другими элементами каркаса, в который вкручены крепежи 21 для удерживания краев панели на указанной плите. В результате получают поверхность 84, которая скошена со стороны лицевой поверхности панели 220 в сторону плоскости задней поверхности с увеличением скоса в сторону стыкового края 71.

[0048] Альтернативный способ получения скошенных внутрь лицевых поверхностей вблизи стыкового конца 71 акустической панели 320 на гипсокартонной основе показан на фиг. 10. Стык 86 между двумя панелями 320 расположен между двумя соседними поддерживающими или каркасными элементами 13, а не у одного поддерживающего элемента (как показано обозначением 13 на фиг. 1). Пологая U- или V-образная поддерживающая плита 87 расположена у задней поверхности панелей 320. Поддерживающая плита 87, как показано, представляет собой металлическую плиту, но может быть деревянной или из другого подходящего материала. Винтовые крепежи 21, крепящие панели 320 к поддерживающей плите 87, локально изгибают панели вовнутрь, создавая, таким образом, поверхностные области 88, углубленные относительно плоскости основной внешней поверхности панелей 320 возле стыковых краев 71 каждой из примыкающих панелей. В результате образуется стыковой шов с углубленной зоной, в которую может полностью поместиться шовная лента и шовный герметик.

[0049] Гипсокартонные панели, используемые для получения акустических панелей согласно настоящему изобретению, могут быть изначально получены прессованием гипсовой сердцевины 24 и бумажного слоя 23, поскольку гипс схватывается, переходя в дигидратное состояние, в той области, которая в конечном итоге будет разрезана на стыковые края на производственной линии по выпуску гипсокартонных панелей.

[0050] Акустические панели, аналогичные тем, которые описаны со ссылкой на фиг. 1 и 2, могут быть соединены без шовной ленты во избежание видимых заклеенных стыковых швов. Например, можно пройти по периметру гипсокартонных панелей и заполнить шовным герметиком канавки, образованные краями соседних панелей. Получить невидимый или, по существу, невидимый шов между обработанными краями гипсокартонных панелей может быть трудно даже после шлифования, заполнения и повторного однократного или многократного шлифования шва с окончательным окрашиванием. Предположительно, такая трудность маскирования шва по меньшей мере частично обусловлена бумажным слоем 23 гипсокартонной панели, набухающим под действием воды, содержащейся в шовном герметике 34. При необходимости использования шовного герметика 34, содержащего воду, для акустической панели 20 согласно настоящему изобретению может иметь преимущество получение панели 20 с поверхностным слоем 23, который слабо набухает под действием шовного герметика. Устойчивость к вызванному водой набуханию может быть достигнута обработкой краев 56 (фиг. 11) лицевого бумажного слоя 23 гипсокартонных листов 22 (содержащих сердцевину 24 и бумажные слои 23, 25) для обеспечения их устойчивости к поглощению воды. Поскольку особую трудность представляют собой лишь швы, то водоустойчивость необходимо придать только краям 56 лицевой стороне панели 20. Однако следует понимать, что вся лицевая бумажная поверхность 23 гипсокартонной сердцевины 24 может быть обработана или иным образом сделана водоустойчивой, чтобы противостоять возможности постоянного набухания при нанесении шовного герметика. Лицевой лист 23 может считаться водоустойчивым для целей настоящего изобретения, если его края набухают не более чем на 0,005 дюймов при нанесении шовного герметика на водной основе.

[0051] Каемочная лицевая часть 56 (фиг. 11) бумажного слоя гипсокартонной панели может быть обработана для обеспечения ее водоустойчивости и, следовательно, устойчивости к набуханию при нанесении подходящего материала 57, например: УФ-отверждаемой краской, силоксаном, воском, силиконом, быстровысыхающим связующим на основе растворителя, двухкомпонентной кроющей системой и полиуретаном. Этот перечень является иллюстративным, и существуют другие эффективные материалы. Водоустойчивый материал 52 может быть нанесен на бумажный слой или лист 23, например, при помощи валика, распылением или погружением.

[0052] Альтернативный подход для снижения или исключения набухания лицевого бумажного слоя 23 заключается в использовании манильской бумаги с низким поглощением воды или другого типа водоустойчивой бумаги, изготовленной со специальными покрытиями и волокнами, которые обеспечивают водоустойчивость лицевого листа.

[0053] Каемочные области 57 панели 22 подразумевают области, которые могут быть скошены, которые предназначены или возможно будут покрыты шовным герметиком для маскирования шва, образованного между краями соседних панелей. Ненабухающие водоустойчивые панели, описанные в настоящем документе, как правило, имеют такое же распределение отверстий, как описано выше, и такой же подходящим образом приклеенный нетканый вуалевый внешний слой 29 и нетканый задний слой 30.

[0054] Альтернативная конструкция гипсокартонной панели ИЗОБРАЖЕНА на фиг. 12 и 12A. На фиг. 12 представлено Частичное изображение краевых частей соединенных гипсокартонных акустических панелей 60. Панель 60 может быть изготовлена с применением кровельного картона 61, такого как картон, выпускаемый под торговой маркой SECUROCK® компанией United States Gypsum Company. Панель 61 имеет сердцевину 62 из гипса, расположенную между двумя стекловолоконными матами или слоями 73. Указанный кровельный картон 61 выпускается в панелях толщиной 1/2 дюйма, размером 4 фута на 8 футов (или промышленные метрические эквиваленты). Все четыре стороны панели 60 скошены с образованием углубления 64 на лицевой поверхности. Как и в случае описанных ранее панелей 20, панель 61 полностью перфорирована отверстиями 28, расположенными, по существу, по всей площади поверхности. Например, панель 61 может иметь следующую схему перфорации: отверстия диаметром 3/8, отстоящие друг от друга приблизительно на 3/4 дюйма, с неперфорированными краями шириной 1,5 дюйма. Углубленная поверхность покрыта описанной выше вуалью 29, а неуглубленная поверхность покрыта описанным выше поддерживающим листом или сеткой 30. Панель 60 прикреплена к поддерживающей конструкции, описанной выше, при помощи винтов или подобных крепежей. Швы между панелями 60, содержащие два примыкающих углубления 64, заполняют подходящим шовным герметиком 34 на водной основе. Шовную ленту не используют. Шовный герметик 34 может быть быстросхватывающимся материалом, таким как шовный герметик марки Easy-Sand производства United States Gypsum Company. Шовный герметик 34 может быть нанесен в два слоя, а затем слегка зашлифован.

[0055] Слои 63, расположенные на гипсовой сердцевине 62 панели 61, представляют собой нетканый стекловолоконный мат, пропитанный акриловой смолой, имеющий толщину примерно 0,033 дюйма. Указанные слои 63 имеют высокую водоустойчивость и не могут поглощать значительное количество влаги, будучи, по существу, непроницаемыми для воды. Следовательно, нет риска, что слои 63 будут поглощать воду или заметно набухать в результате поглощения воды.

[0056] Ниже представлен состав не содержащего заполнителя, неблокирующего покрытия или краски, которая может быть нанесена распылением на акустические панели согласно настоящему изобретению для обеспечения финишной отделки, маскирования стыков между ними и скрытия перфораций 28, которые в противном случае видны через вуаль 29. Покрытие может быть нанесено в два слоя, при этом первый слой слегка шлифуют.

Ингредиент Процент по массе Функция Вода 40 Растворитель Поверхностно-активное вещество 0,1 ПАВ для TiO₂ Диспергатор 0,1 Диспергатор Акриловый загуститель 1 0,5 Модификатор вязкости Целлюлозный загуститель 2 0,3 Модификатор вязкости Латексная эмульсия 5 Связующее Биоцид 0,2 Консервант Карбонат 27,8 Наполнитель 1 Наполнитель/пигмент 18 Наполнитель 2 Наполнитель/пигмент 8 Наполнитель 3

Наполнители включают, но не ограничиваются ими: карбонат (с различным размером частиц или морфологией), глины, деламинированные глины, глины мокрой очистки, нефелиновый сиенит, TiO2, слюду, тальк и другие известные наполнители, используемые в красках.

[0057] Как правило, шовный герметик в готовом зашлифованном шве поглощает воду в другой степени, чем вуаль 29 и нижний слой 23 гипсокартонной панели. Разная степень поглощения может приводить к разным скоростям высыхания и, как результат, к разнице в конечном внешнем виде краски на водной основе, покрывающей области швов, и краски, покрывающей остальную часть акустических панелей. Указанный эффект может быть снижен первоначальным окрашиванием области швов, покрытой шовным герметиком, грунтовкой, например, посредством локального нанесения финишного покрытия/краски на область шва с последующим общим грунтованием установленных панелей. Затем все панели покрывают одним или двумя слоями финишной краски.

[0058] Второй способ уменьшения различий между финишным слоем краски, покрывающей швы, заполненные шовным герметиком, и слоем краски, покрывающим основную поверхность панелей, заключается в заводском покрытии акустических панелей грунтовкой. После монтажа панели с другими панелями и завершения обработки их стыков систему обрабатывают одним или двумя финишными слоями краски.

[0059] Представленное выше описание в одной из своих частей включает модификацию обычной гипсокартонной панели с превращением ее в акустическую панель согласно настоящему изобретению. Однако акустическая панель согласно настоящему изобретению может быть изначально изготовлена с перфорациями в гипсовой сердцевине при ее первоначальном изготовлении или сразу после изготовления и до нанесения одного или обоих поверхностных листов или слоев, при их наличии, на переднюю и заднюю поверхность панели. Например, перфорации могут быть сделаны в гипсовой структуре. В различных вариантах реализации изобретения поперечное сечение перфорации может не быть круглым, если оно не высверлено.

[0060] Следует понимать, что настоящее описание представлено в качестве примера, и что могут быть сделаны различные изменения посредством добавления, модификации или исключения деталей без отклонения от рамок границ объема изобретения, представленного в настоящем описании. Следовательно, настоящее изобретение не ограничено конкретными деталями настоящего описания, а ограничено лишь рамками границам объема следующей формулы изобретения.

Акустическая панель для строительства монолитного потолка или стены, закрывающая прямоугольное пространство и имеющая сердцевину, состоящую, в основном, из гипса, которая, по существу, равна площади панели и имеет две противоположные стороны, каждая из которых равна площади панели, где указанная сердцевина имеет множество перфораций, проходящих, в основном, между ее сторонами, распределенных, по существу, равномерно по всей площади сердцевины и открытых с обеих сторон сердцевины, где лицевая поверхность сердцевины покрыта пористым слоем, а перфорации необязательно ограничены у задней стороны сердцевины, и пористый слой с передней стороны сердцевины подходит для нанесения сухого шовного герметика и неблокирующей краски на водной основе. Технический результат - обеспечение высокого уровня коэффициента звукопоглощения и являются монолитными по своему внешнему виду. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Прямоугольная акустическая панель, содержащая гипсокартонный лист толщиной по меньшей мере 1/2 дюйма или метрический промышленный эквивалент, имеющая гипсовую сердцевину и бумажные передний и задний слои, перфорированная сквозь указанные поверхности и сердцевину отверстиями диаметром по меньшей мере 1/8 дюйма в достаточном количестве для обеспечения по меньшей мере 9% перфорированной площади поверхности панели, где передняя поверхность покрыта пористой нетканой стекловолоконной вуалью, имеющей прозрачность, обусловливающую ее неспособность полностью маскировать отверстия, где указанная вуаль покрыта неперекрывающим покрытием, и указанная вуаль вместе с указанным покрытием обеспечивает эффективное маскирование отверстий, обеспечивая при этом достаточную пористость для обеспечения коэффициента звукопоглощения панели по меньшей мере 0,55, где короткие края панели для получения стыковых швов с такими же панелями имеют локально утопленные области с лицевой стороны панели для обеспечения возможности нанесения шовной ленты и шовного герметика под плоскостью основной части передней поверхности указанной панели.

2. Акустическая панель по п. 1, отличающаяся тем, что локально утопленные области образованы в результате прессования гипсовой сердцевины перманентно.

3. Прямоугольная акустическая панель, содержащая гипсокартонный лист толщиной по меньшей мере 1/2 дюйма или метрический промышленный эквивалент, имеющая гипсовую сердцевину и бумажные передний и задний слои, перфорированная сквозь указанные поверхности и сердцевину отверстиями диаметром по меньшей мере 1/8 дюйма в достаточном количестве для обеспечения по меньшей мере 9% перфорированной площади поверхности панели, где передняя поверхность покрыта пористой нетканой стекловолоконной вуалью, имеющей прозрачность, обусловливающую ее неспособность полностью маскировать отверстия, где указанная вуаль покрыта неперекрывающим покрытием, и указанная вуаль вместе с указанным покрытием обеспечивает эффективное маскирование отверстий, обеспечивая при этом достаточную пористость для обеспечения коэффициента звукопоглощения панели по меньшей мере 0,55, где короткие края панели для получения стыковых швов с такими же панелями механически обточены для обеспечения возможности локального углубления лицевой поверхности коротких сторон, когда область панели возле короткого края прижата к поддерживающей части панели, расположенной на ее задней поверхности.

4. Акустическая панель, содержащая гипсокартонный лист толщиной по меньшей мере 1/2 дюйма или метрический промышленный эквивалент, имеющая гипсовую сердцевину и поверхностные передний и задний слои, где указанный гипсокартонный лист перфорирован сквозь указанные поверхности и сердцевину отверстиями диаметром по меньшей мере 1/8 дюйма в достаточном количестве для обеспечения по меньшей мере 9% перфорированной площади поверхности панели, где указанный передний поверхностный слой имеет водоустойчивые края, устойчивые к набуханию из-за поглощения влаги в результате контакта с шовным герметиком, содержащим воду, где указанная передняя поверхность покрыта пористой нетканой стекловолоконной вуалью, имеющей прозрачность, обусловливающую ее неспособность полностью маскировать отверстия, где указанная вуаль покрыта неперекрывающим покрытием, и указанная вуаль вместе с указанным покрытием обеспечивает эффективное маскирование отверстий, обеспечивая при этом достаточную пористость для обеспечения коэффициента звукопоглощения панели по меньшей мере 0,55.

5. Акустическая панель по п. 4, отличающаяся тем, что весь лицевой слой является устойчивым к набуханию под действием влаги.

6. Акустическая панель по п. 5, отличающаяся тем, что весь лицевой слой представляет собой водоустойчивую бумагу, устойчивую к набуханию под действием влаги.

7. Акустическая панель по п. 4, отличающаяся тем, что лицевой слой представляет собой обычную бумагу для гипсокартона, обработанную гидроизоляционным материалом.

8. Акустическая панель, содержащая лист толщиной по меньшей мере 1/2 дюйма или метрический промышленный эквивалент, имеющая гипсовую сердцевину и поверхностный передний и задний слои, где указанный лист перфорирован сквозь указанные поверхности и сердцевину отверстиями диаметром по меньшей мере 1/8 дюйма в достаточном количестве для обеспечения по меньшей мере 9% перфорированной площади поверхности панели, где указанный передний поверхностный слой представляет собой слой из водоустойчивого стекловолоконного смолистого связующего, который противостоит проникновению воды и набуханию в результате контакта с шовным герметиком, содержащим воду, где указанная передняя поверхность покрыта пористой нетканой стекловолоконной вуалью, обладающей прозрачностью, обусловливающей ее неспособность полностью маскировать отверстия, где указанная вуаль покрыта неблокирующим покрытием, и указанная вуаль вместе с указанным покрытием обеспечивает эффективное маскирование отверстий, обеспечивая при этом достаточную пористость для обеспечения коэффициента звукопоглощения панели по меньшей мере 0,55.

9. Акустическая панель по п. 8, отличающаяся тем, что передняя сторона панели изготовлена с углублением по периметру, выполненным с возможностью заполнения шовным герметиком.

10. Акустическая панель по п. 9, отличающаяся тем, что задний поверхностный слой представляет собой стекловолоконный мат со смолистым связующим, устойчивый к проникновению воды.