[發明專利]澆鑄天花板

在審

• 申請號: 201180059337.4
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN103261540A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: Q·C·余;B·曹;G·O·帕姆
• 申請（專利權）人: USG內部有限責任公司
• 主分類號: E04B9/04
• 分類號: E04B9/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 吳亦華

技術領域

本發明涉及建筑構造材料，具體涉及天花板組合物。

背景技術

對生產建筑材料和產品的環境影響的意識正在增長。減小不利的環境影響并構建可持續性的一種可能方式是循環材料。這類循環材料有時廣義上分類為消費后循環材料和工業后循環材料。消費后循環材料尤其受諸如LEED之類的組織推崇。

吊頂中所用的天花板應該具有特定的性能特性，包括吸音能力、相對低的密度、耐燃性和抗下垂性。除了滿足這些標準外，所用原料必須相對能低廉獲得并容易加工。這些特性即使用復合材料也可能難以實現。而且，可得循環材料的普適性相對有限，該循環材料可以提供這些期望特性中的一種或多種，與其它可行材料相容，并且不帶來不期望的特性。重要的是找到一種實現期望特性、而且與現有生產設備和工藝相容的高循環含量配方。

發明內容

本發明涉及發現由消費后循環玻璃制備的膨脹玻璃珠可以成功用在高性能澆鑄型天花板的配方中。這種玻璃珠在本申請中表現出許多有利特性。

更具體地，已發現這種膨脹玻璃珠非常適合用作礦物纖維和淀粉基澆鑄天花板中的填料。除了呈惰性和顏色淡之外，所述玻璃珠本身適合當前的生產工藝。已發現這些玻璃珠與澆鑄型天花板生產中常用的材料和工藝相容。膨脹玻璃珠具有足夠低的密度，從而它們不會不利地增加天花板的密度，并且實際上可以減小這些產品的密度。同時，所述玻璃珠充分結實，能耐受當它們和其它組分機械混合以產生最終澆鑄成板的漿料時所產生的壓縮力和剪切力。已出乎意料地發現，包含膨脹玻璃珠且具有可加工稠度的漿料的水含量可以比通常所需的低。該減小的水含量減少將澆鑄漿料干燥成剛性板所需的能量，并且可以通過增加生產線速度來實現更高的生產率。

膨脹玻璃珠具有使其適合混入天花板中的其它物理性質。該玻璃珠顏色淡，使得它們不需要增加用在板面層或外觀側上的底漆或表面涂料的量。此外，該玻璃珠呈惰性，因此不會增加板的任何可燃性或給板帶來模具損害。

具體實施方式

本發明的澆鑄天花板包含作為主要組分的纖維，優選礦棉和優選由谷物得到的淀粉粘結劑。這兩種組分已經長期用在天花板組合物中。灰泥(stucco)，即半水合硫酸鈣或石膏可以任選用作補充填料，并且任選少量硼酸可以用于賦予耐燃性。

根據本發明，優選由消費后循環玻璃制備的膨脹玻璃珠用作前述主要組分和所選定任選組分的填料。相比傳統配方，通常基于重量，根據本發明，膨脹玻璃珠可以替代礦物纖維。

合適類型的膨脹玻璃珠可從Poraver?North?America?Ltd.,Ontario,Canada獲得。這些膨脹玻璃珠具有部分閉合孔室結構，并且堆密度為約11至約25lbs./ft³。孔室結構充分閉合以至少部分排除水以免進入玻璃珠的內容積。基于單位體積，該水排除能力顯著大于例如礦棉球。

已發現在礦物纖維/淀粉基澆鑄天花板配方中混入膨脹玻璃珠減少成功制備澆鑄板所必需的水量。最初，淀粉和其它添加劑與熱水結合產生適度粘性的凝膠。向該凝膠中引入礦棉和玻璃珠，將它們機械混合以產生粘度比初始凝膠高得多的可澆鑄漿料。當將礦物纖維引入水基凝膠中時，它吸取凝膠以產生高密度的板。通過在配方中引入膨脹玻璃珠，減少礦棉含量，從而降低混合并潤濕這些組分所需的水量。這種水減少或水載量減小降低了工藝水的必需體積和蒸發凝膠和所得漿料中所用水所需的熱能的量。將漿料在高粘性狀態澆鑄在通常襯有紙或箔的金屬盤上。將這些盤轉送到干燥箱內，在此漿料中的水分蒸發，使得固體形成剛性板。

膨脹玻璃珠的優選珠尺寸為約1至約2mm。該尺寸的玻璃珠充分混合在漿料中，不會突出在加工面上，并且小到足以允許板得以切割而不會過度易碎。而且，具有優選尺寸的膨脹玻璃珠的堆密度為約14lbs./ft³。該低的密度可以有效降低澆鑄礦物纖維/淀粉基板的密度。例如，實施本發明的板的密度可以為約18至約21lbs./ft³，而現有技術的板的密度可以為約20至約24lbs./ft³。

經膨脹的消費后循環玻璃珠顏色淡且一致，因此不需要在板上施加額外量的表面涂料或漆，以賦予其白色、高反射性的表面。

澆鑄礦物纖維/淀粉粘結劑天花板所用組分的優選配方范圍示于下表：

礦棉????????-30-70%

玻璃珠??????-10-40%

淀粉粘結劑??-8-20%

灰泥????????-0-15%

硼酸????????-0-1%