CN104080984B - 吸音板及其相关的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种吸音板，包括具有热粘接合成纤维的衬垫层，其中所述衬垫层具有第一外表面、第二外表面和第一厚度，其中所述吸音板由所述衬垫层制成且在所述第一外表面和所述第二外表面之间没有不同材料构成的更多的层，其中所述衬垫层在所述吸音板的至少一部分中沿横向于所述第一外表面和所述第二外表面的方向具有可变的密度，所述密度在所述衬垫层的第一外表面和第二外表面的附近比较高且在所述衬垫层的内层附近比较低。

Description

吸音板及其相关的制造方法
技术领域
本发明涉及一种吸音板和一种用于制造这样的吸音板的方法。
背景技术
已知当在封闭环境中发出的声波遇到一表面时，声波的一部分能量穿过该表面，一部分能量通过与表面相撞而被吸收，且一部分能量被反射到环境中。
如果环境具有大的反射表面积，那么环境中的声学特性会由于在环境内部生成的声波以类似于回声的效果被放大而受到很大的影响。
为了改善环境的声学特性且不进行结构修改，已知可以在环境中设置一块或多块吸音板以用于吸收绝大部分能量。
在校正声学特性时，环境的内表面衬有吸音材料，由于这些材料必须与建筑风格和室内陈设相协调，因此不管从声学特性的角度看还是从美学特性的角度看，这些材料必须具有适宜的特性。
吸音材料具有吸收至少一部分声能量并减少其反射的能量总量的性质。
已知的例如安装在墙壁上的吸音板具备由衬有薄板的泡沫层(例如泡沫橡胶)构成、并且通过由金属(例如铝)、塑料或木材制成的周边框架保持刚性的结构。薄板通常围绕周边框架折叠从而至少在可见的侧面上隐藏接缝或其他接合部。但是在吸音板必须具有两个可见侧面时，在薄板的两个端部重叠的区域内更加难以隐藏薄板中的接合部。
在其他已知的吸音板中，衬垫层与(例如由金属、塑料或木材制成的)刚性表面相结合以增加其刚性和/或改善其声学性能。刚性表面可以定位在衬垫的一个侧面上或者衬垫自身的内部，形成夹层结构。
US6490828B1公开了一种用于在办公环境中使用的盖板。所述盖板包括外层，该外层包括装饰性的表面处理。所述盖板还包括内基底层，该内基底层包括耦合至外层的聚合物材料。所述盖板还包括加强层，该加强层包括安装在外层和内层之间的多孔腹板。所述聚合物材料可以包括聚对苯二甲酸乙二酯或PET。US6490828B1还公开了一种用于形成盖板的方法。
根据现有技术设计的吸音板的第一缺点在于框架或支撑面的存在。框架或支撑面实际上可以具有相当可观的重量并因此难以处理、安装和支撑；而且框架或支撑面也经常是吸音板中成本最高的构件。
如前所述，另一个缺点是由于吸音板必须与建筑风格和室内陈设相协调，因此吸音板必须不但具有良好的吸音性质而且还要具有适宜的美学特性。框架和用于覆盖吸音板的薄板的两个端部之间的接合部无疑是有负面影响的元件，它们可能造成与周围的环境缺少协调性。
此外，吸音板的框架(特别是若由金属制成)并不用作吸音材料且经常减小声波能够有效到达的吸音衬垫的表面积。
EP1657375公开了一种用于复合地板和其他用途的隔音板。所述隔音板在其厚度上具有连续可变的密度，并且由木材纤维、粘胶纤维和/或支撑纤维的粘合剂以及可回收利用的塑性材料的混合物构成。
本发明要解决的技术问题是提供一种吸音板，所述吸音板的构造和安装相对简单并且解决了上述问题中的至少一个。
发明内容
发明人出人意料地发现上述问题可以用一种包括衬垫层的吸音板来解决，所述衬垫层具有可变的密度，所述密度在其外层的附近比较高且在中心层的附近比较低。在外层附近的较高密度显著增加了吸音板的刚性且不会对吸音性能带来不利影响。优选地，吸音板具有基本对称的横截面。特别地，在第一外层附近的密度与在第二外层附近的密度基本相同。吸音板优选地成形为使得沿吸音板周边的至少一部分设置减小厚度的边缘。优选地，沿吸音板的整个周边设置减小厚度的边缘。减小厚度的边缘大幅度增加了吸音板的刚性。
优选地，吸音板具有对称的横截面形状。吸音板的形状也可以被称作双透镜形。换句话说，该形状类似于以闭合的方式耦合在一起的两个透镜。通过不同的术语，根据本发明的吸音板可以被称作双壳形。同样地，在这种称谓下，提供了耦合在一起的两块壳体。
在任何情况下，吸音板表面的在边缘附近向外突出的形状都因为其用作扩散体而有助于改善声学性能。声音以不一致的方式从整体为平面的表面不同程度地反射。
增加的刚性相应地得到使用不带框架的吸音板以及实现将螺钉(一般是常用的木螺钉)或其他固定元件直接固定到吸音板自身中的可能性。而且，由于吸音板的刚性更强，因此获得了能够保持其基本平面形式的基本平坦的吸音板。
根据第一方面，本发明提供了一种吸音板，包括具有热粘接合成纤维的衬垫层，其中所述衬垫层具有第一外表面、第二外表面和第一厚度，其中所述吸音板由所述衬垫层制成且在所述第一外表面和所述第二外表面之间没有不同材料构成的更多的层，其中所述衬垫层在所述吸音板的至少一部分中沿横向于所述第一外表面和所述第二外表面的方向具有可变的密度，并且所述密度在所述衬垫层的第一外表面和第二外表面的附近比较高且在所述衬垫层的最内层附近比较低，使得提供了硬质外表面。所有的厚度都应理解为沿横向于吸音板外表面的方向测量。除非另有说明，否则所有的测量值都应理解为前有词语“大约”限定。
在本发明的实施例中，在第一外表敏附近的密度与在第二外表面附近的密度基本相同。
在本发明的实施例中，在吸音板的至少一部分中，外层具有的厚度约为第一厚度的10％，外层的重量介于吸音板在所述至少一部分中的重量的约20％到30％之间。
在本发明的实施例中，在吸音板的至少一部分中，外层具有的厚度约为所述第一厚度的20％，外层的重量介于吸音板的重量的约25％到45％之间。
在本发明的实施例中，吸音板进一步包括面向衬垫层的第一外表面的第一织物层和面向衬垫层的第二外表面的第二织物层。
优选地，衬垫层被成形为使其在吸音板的至少一部分周边中设有边缘，边缘具有的第二厚度小于第一厚度。
第二厚度可以介于在吸音板的中心位置处测得的第一厚度的约5％到约20％之间。
边缘具有的密度可以与所述第一外表面和所述第二外表面附近的密度基本相同或高于所述第一外表面和所述第二外表面附近的密度。优选地，边缘具有的密度明显高于所述第一外表面和所述第二外表面附近的密度。例如，边缘的密度可以是所述第一外表面和所述第二外表面附近的密度的两倍。
优选地，吸音板在边缘附近向外凸起以用于改善声学性能。
在本发明的实施例中，热粘接合成纤维包括聚酯纤维。
优选地，在衬垫层的第一外表面和第二外表面以及每一个所述的织物层之间设有粘合层。
本发明的吸音板可以设有一个或多个凹部，所述一个或多个凹部具有的厚度小于第一厚度。凹部可以设有用于固定元件例如螺钉等的一个或多个孔。
在本发明的实施例中设有翅片。这样的翅片被构造成穿入支撑框架的孔中。
根据第二方面，本发明提供了一种用于制造吸音板的方法，包括以下步骤：
a)提供具有热粘接合成纤维的衬垫层，其中衬垫层具有第一外表面和第二外表面并且具有初始厚度，其中，在吸音板的至少一部分中，吸音板由衬垫层制成且在所述第一外表面和所述第二外表面之间没有不同材料构成的更多的层；
b)处理衬垫层，使得在衬垫层的所述至少一部分中，衬垫层从初始厚度变为第一厚度，并且使得在吸音板的所述至少一部分中，吸音板沿横向于第一外表面和第二外表面的方向具有可变的密度，所述密度在衬垫层的第一外表面和第二外表面的附近比较高且在衬垫层的最内层附近比较低。
处理步骤可以包括以下步骤：
c)布置面向衬垫层的第一外表面的第一织物层和面向衬垫层的第二外表面的第二织物层；
d)预加热衬垫层；
e)通过在所述衬垫层上施加压力成形所述衬垫层，所述衬垫层至少在吸音板的一部分周边处与第一织物层和第二织物层相关联，使得衬垫层的厚度至少在吸音板的所述部分中从初始厚度变为第一厚度。
所述方法可以进一步包括以下步骤中的一个或多个：
f)在衬垫层和每一个所述织物层之间安置粘合层；
g)为了完成所述边缘的端部而成形所述边缘；以及
h)在具有减小厚度的至少一个凹部所在的位置钻出至少一个孔。
在优选实施例中，粘合层被安置在织物层的内侧。
附图说明
-图1是根据本发明一个实施例的吸音板的示意性正视平面图；
-图2是根据本发明的衬垫层在成形步骤之前的局部轴向剖视图；
-图3示出了图1中的吸音板的各个层；
-图4是根据图1的吸音板的一部分的示意性截面图；
-图5根据本发明的一方面示意性地示出了用于执行成形步骤的装置；
-图6a、6b和6c示出了根据本发明的另一个实施例的吸音板；
-图7示出了根据图6的吸音板在框架上的组装；
-图8是示出了吸音板的重量相对于其厚度的百分比演变情况的曲线图；
-图9是以更大的比例示出了在半块吸音板上吸音板的重量相对于其厚度的百分比演变情况的曲线图；
-图10是根据本发明的一个实施例的频率[Hz]对比用于垂直入射圆形吸音板样本的吸音效率的曲线图；以及
-图11是频率[Hz]对比用于垂直入射几种不同的吸音板比较样本的吸音效率的曲线图。
具体实施方式
参照图1、图2和图3，本发明涉及的吸音板1包括适当成形的衬垫层20。衬垫层包括热粘接合成纤维10。在本发明的实施例中，衬垫层20仅由合成纤维10制成。有利地，本发明的吸音板1包括分别面向衬垫层20的相对的第一外表面20A和第二外表面20B的第一织物层11和第二织物层12。衬垫层20优选地成形为使其具有边缘14，边缘14具有的厚度小于衬垫层在吸音板1的中心位置的厚度。边缘14可以是沿吸音板的整个周边的连续边缘，或者也可以仅沿其一部分的周边。减小厚度的边缘14大幅度增加了吸音板的刚性。
优选地，吸音板1具有对称的横截面形状。优选地，吸音板的形状也可以被称作“双透镜”形。换句话说，吸音板(至少在边缘14附近)的形状类似于以镜像闭合的方式耦合在一起的两个透镜。通过不同的术语，根据本发明的吸音板1可以被称作双壳形。同样地，吸音板表现为沿边缘14在闭合的装置中耦合在一起的两块壳体。
在任何情况下，吸音板表面的形状都在边缘14附近向外突出，并且这样因为其用作扩散体而有助于改善声学性能。声音以不一致的方式从整体为平面的表面不同程度地反射。
吸音板1可以具有基本为矩形的形状(如图1所示)或任何其他的形状例如方形(基本如图6a、图6b和图6c所示)、圆形、椭圆形、类椭圆形、三角形、梯形或其他形状。
在一个实施例中，热粘接合成纤维10包括聚酯纤维。在一个实施例中，热粘接合成纤维10只是聚酯纤维。
纤维10在处理之前可以具有的密度范围是从约10kg/m3到约100kg/m3，例如在30kg/m3到60kg/m3之间。
在本发明的优选实施例中，纤维10在处理之前具有的密度大致等于44±5kg/m3。
处理之后的平均密度约为72±10kg/m3。
优选地，纤维10具有的直径在约20μm(微米)到约50μm(微米)之间，直径优选地在约30μm(微米)到约35μm(微米)之间。
纤维10可以在约-40℃到约80℃的温度范围内使用。
优选地，纤维无毒且无刺激性。而且纤维是可完全回收利用的。
根据本发明的吸音板1优选地包括面向衬垫层20的第一表面20A的第一织物层11。如图3所示，吸音板1优选地还包括面向衬垫层20的相对的第二表面20B的第二织物层12。
优选地，织物层11、12也由聚酯纤维制成。
例如，织物通过交织有弹性的变形纱线而制成，所述变形纱线具有每条经线和纬线750分特(dtex)的纱线密度。该结构可以通过每米1600条经线和1500条纬线地使用绉纹组织而形成。每平方米的重量可以是约300克。在一个实施例中，该织物是阻燃的TreviraCS型。
根据本发明(图3)，吸音板1优选地包括设置在衬垫层20以及每一个织物层11和12之间的粘合层13。
特别地，粘合层13可以有利地包括一层粘胶，粘胶优选地通过涂布在织物层上而施加。
吸音板1在其中心位置P(图1)处具有第一厚度SP1，第一厚度SP1优选地在约2cm到约7cm之间。在一个实施例中，第一厚度大约是从3.4cm到3.7cm。
用于本说明书和所附权利要求的术语“中心位置P”应理解为表示在吸音板的中心区域内的位置。相应地，术语“中心区域”应理解为表示充分远离吸音板的周边和过渡轮廓的区域。例如，在吸音板是矩形的情况下，其中第一轴线平行于长侧边且第二轴线平行于短侧边，则中心区域基本为相对于第一轴线和第二轴线对称的矩形区域。中心区域可以具有等于2×L1的宽度，其中L1约为吸音板宽度的30％；并且可以具有等于2×L2的长度，其中L2约为吸音板长度的30-40％。在图1中，用于吸音板1的中心区域例如通过虚线示出。对于方形的吸音板，中心区域可以是定中在吸音板中心上的方形区域，其侧边的长度等于吸音板侧边的约50％。在圆形吸音板的情况下，中心区域可以是定中在吸音板中心上的圆形区域，且具有的直径等于吸音板直径的约50％。在中心区域中可以设有紧固凹部(例如在图1中示出并且也将在以下介绍的凹部110和120)，但是这些减小厚度的局部凹部绝不应考虑用于判定吸音板在中心区域中的厚度。
特别地参照图4，有利地，根据本发明，吸音板1被成形为使得边缘14具有的第二厚度SP2小于第一厚度SP1。边缘具有宽度L3(图4)，宽度L3例如可以是约0.5-2.0cm。
根据本发明，边缘14附近的第二厚度SP2在第一厚度SP1的约5％到约20％之间。在一个实施例中，边缘14附近的第二厚度SP2在2mm到7mm之间。
根据本发明，边缘14形成在吸音板1的至少一部分周边上。
优选地，边缘14沿吸音板1的整个周边形成。
根据本发明，吸音板1具有过渡厚度SP3，根据边缘14和中心位置P之间的距离，过渡厚度SP3是可变的。
特别地，随着距边缘14的距离的增加，过渡厚度SP3以基本为对数性的渐变从第二厚度SP2的值增加至第一厚度SP1的值。
吸音板1具有从中心位置P开始变化并一直渐变到边缘14的不同的密度值。图4通过深色区域示意性地示出了最大密度，纤维在此更加密集且更加紧凑。
此外，优选地，衬垫层20在吸音板的至少一部分(例如中心区域P)中具有可变的密度，该密度在衬垫层20的两个外表面20A、20B的附近比较高且在衬垫层20的中心层(或最内层)附近比较低。
图8和图9的曲线图以百分比的方式示出了这种密度上的差异。特别地，在图8所示的曲线图中，沿x轴示出了重量百分比并且沿y轴示出了厚度百分比。图8中的曲线图示出了阴影区域、连续的粗体曲线和较细的虚线。
细虚线基本是直线并且表示尚未经历任何主要处理且特别是未压缩的已知衬垫层的参考值。
连续的粗线示出了根据本发明的无织物层的吸音板的衬垫层的厚度和中梁的平均渐变情况(同样是以百分比的方式)。显而易见的是，在根据本发明的衬垫层的最外层中(多达约10-20％)的重量大于内层的重量。更具体地，厚度约占10％的外层占吸音板总重量的重量百分比约为总重量的20-25％。
发明人已经对未内衬织物的样本执行了各种计算，并且注意到在某些情况下与图8所示曲线图中的连续线存在偏差。通过绘制根据测量值获得的值，识别出绝大部分测量值落入其中的区域(图8中的阴影区域)。
图9是图8的一部分的更大比例的视图。特别地，该图涉及本发明的衬垫层的一半厚度，其外层(或表层)具有比内层或内芯更大的密度。
优选地，在中心位置P处的衬垫层20具有的密度范围在约40kg/m3到90kg/m3之间，优选地约为74±10kg/m3。
不同地，衬垫层20沿边缘14具有的密度范围在约350kg/m3到900kg/m3之间，优选地约为530kg/m3±20％。
有利地，根据本发明创建的结构不需要任何支撑框架，实际上边缘14具有高密度、相当有刚性并用作框架。另外，提供了高密度的基本闭合的双外壳以覆盖中等密度和低密度的衬垫层。高密度的基本闭合的外壳很有刚性。自攻螺钉能够螺接到根据本发明的吸音板的硬质和刚性的外表面中和/或边缘中和/或凹陷区域中。
应该注意的是根据本发明的吸音板在衬垫层中不包括任何支撑层。换句话说，衬垫层具有第一外表面和第二外表面，并且在第一外表面和第二外表面之间没有不同材料构成的更多的层。衬垫层在吸音板的至少一部分中沿横向于第一外表面和第二外表面的方向具有可变的密度。密度在第一外表面和第二外表面的附近比较高且在衬垫层的最内层附近比较低。密度优选地从外表面到位于吸音板中心的层不断减小。从外表面(20A)到相对的外表面(20B)的密度是基本对称的。
而且，在一个实施例中，根据本发明的吸音板因为没有使用任何盖板而不需要将任何薄板的端部接合在一起；实际上，在一个实施例中，封盖由与衬垫层20形成单一主体的织物层11和12构成。美学特征因此而特别有吸引力并且可以(在颜色和形状方面)与周围环境的特征相协调。在另一个实施例中，作为两个织物层11、12的可选或附加的部分，可移除的封盖(在图中未示出)可以被设置用于覆盖吸音板并且使其适用于各种要求。例如，可以提供带有公司标识、图案或装饰的个性化封盖。此外，有利地，本发明的吸音板的边缘14还至少部分地用作吸音材料并避免反射声波。实际上，边缘用与中心部分相同的材料制成，只是具有不同的密度和不同的机械性质。
在本发明的一个实施例中，吸音板1包括位于例如边缘14和中心位置P之间的至少一个紧固凹部110、120(图1)。凹部110、120可以具有中心部分和过渡部分，中心部分的厚度与边缘厚度SP2相同、小于边缘厚度SP2或大于边缘厚度SP2，过渡部分的厚度渐变基本上对应于在边缘14附近的过渡厚度SP3。
换句话说，凹部110、120是吸音板中的减小厚度的区域，用于紧固装置和/或用于提供除了由边缘提供的刚性以外的额外刚性和/或用于装饰吸音板的表面。
根据另一个实施例，吸音板1包括从吸音板的周边向外延伸的边缘翅片15。这些翅片15被构造成穿入支撑框架16的对应孔17中。
图6a、图6b和图6c示出了基本为方形的吸音板1，具有基本上等距地间隔开并向外伸出的翅片15。图7示出了具有翅片15的两块吸音板1，吸音板1被安装在框架16上，框架16具有两个竖直的直立元件16a和三个水平的横向元件16b。直立元件和横向元件被构造用于形成两个或更多个基本为方形或矩形的框架，其中可以包含或保持两块或更多块吸音板1。用这种方式提供用于划分空间和吸收噪音的分隔。
本发明根据其另一方面涉及一种用于制造吸音板的方法。
在第一步骤(a)期间，提供包括热粘接合成纤维10或完全由热粘接合成纤维10制成的衬垫层20。衬垫层20具有基本相等的初始厚度SP0，初始厚度SP0大于成形之后的衬垫层在中心区域中的厚度SP1。SP0可以是约60mm。
在用于制造吸音板的方法的步骤(b)期间，第一织物层11布置成面向衬垫层的第一外表面，且第二织物层12布置成面向衬垫层20的第二外表面。
在步骤(b)之前，粘合层13可以有利地安置在织物层11、12和衬垫层20之间，目的是确保织物层11、12更好地粘接至衬垫层。
在方法的步骤(c)期间，衬垫层20和织物层11、12的组件被预加热。
优选地，衬垫层20的预加热在温度C1下执行预定的时间段Δti，温度C1介于约130℃和约170℃之间，温度C1优选地约为150℃。
时间段Δti的范围可以在约2分钟到约5分钟之间，例如Δti可以是约3.5分钟。
优选地，粘合层13包括一层优选为PE型的粘胶，粘胶通过涂布在织物层上而施加。
衬垫层20的预加热(使衬垫层***和可变形，特别是在其两个侧面上)以及粘合层13的存在有助于确保衬垫层20和织物层11、12之间更强的粘接。
在用于制造吸音板1的方法的后续步骤期间，设想通过在衬垫层20上施加压力p1而成形衬垫层20(d)，衬垫层20至少在吸音板1的一部分周边处与第一织物层和第二织物层11、12相关联。优选地，压力p1沿吸音板1的整个周边施加(图5)。
施加的压力p1的范围在约150吨/m2到250吨/m2之间，例如是220吨/m2。
由于沿一部分周边(或者优选地沿整个周边)施加压力，形成了减小厚度的周向边缘14。而且，施加的压力在中心部分(并且直至边缘)伸展了第一和第二织物层并压缩了(预加热的)衬垫层20，从而获得除了边缘附近的区域以外具有基本均匀厚度SP1的吸音板。因此，吸音板的厚度由于通过织物层11、12施加的张力并且由于衬垫层20被预加热且由此更容易变形而从厚度SP0(例如约6cm或约4.5cm)变为厚度SP1(例如约3.5cm)。
用这种方式形成具有厚度SP2的边缘14。在成形结束时，厚度SP2介于衬垫层20在吸音板1的中心位置P处的第一厚度SP1的约5％到约20％之间。
根据本发明，由于加热步骤(b)和成形步骤(d)，在织物层11、12和最外侧球之间相对于衬垫层20的中心位置P形成压缩，导致吸音板1沿边缘14的硬化。粘合层13也有助于强化衬垫和织物之间沿整个边缘14的粘合，相应地增加了边缘14的刚性。
在根据本发明的方法中，形成边缘14的步骤(d)可以通过装置100(在图5中示意性地示出)执行，装置100包括顶板101和底板102。
优选地，板101和102包括对应的框架103和104，框架103和104彼此面对且能够在边缘14上施加压力p1，直至达到应加的压力或期望的厚度为止。
优选地，板和框架由金属例如铝或钢制成。
优选地，板101、102包括对应面对的凸块105，凸块105能够在位于边缘14和中心位置P之间的区域上施加所述压力p1，生成相应的凹部110、120。
优选地在成形步骤(d)之后是后续的边缘成形步骤(e)，用于完成边缘14的端部(且在必要的情况下形成翅片15)。
为了允许悬挂吸音板，设想的后续步骤(f)是在凹部110、120所在的位置给吸音板1钻孔。上述的边缘成形步骤可以与在任何凹部的区域钻孔的步骤同时执行或在其之后执行。
有利的，根据本发明，通过钻孔步骤(f)生成的孔允许将吸音板固定至墙壁(或天花板)，或者通过合适的挂钩、系带或自支撑结构来悬挂吸音板。
更有利地，边缘成形和钻孔步骤可以与利用压力p1的加压步骤同时执行。
由于根据本发明的吸音板1的低重量，可以轻易地提供用于悬挂或连接吸音板所必须的所有支撑装置。
优选地，衬垫层20和织物层11、12由防火材料制成。
优选地，衬垫层20和织物层11、12用抗菌材料进行处理。
作为结论，根据本发明的吸音板实现了多种优点。
因为边缘用作框架，所以吸音板不需要任何支撑框架。提供了连接在吸音板边缘处的连续的外表面层，边缘因为由高密度的纤维制成而明显较硬。这样的连续的外表面层为吸音板赋予了较高的刚性。这样就形成了某种闭合且较硬的外壳。外壳内的材料具有向吸音板的最核心的部分逐渐减小的密度。
由于(至少在一个实施例中)未采用盖板，因此不需要将薄板的任何端部连接在一起；封盖实际上由与衬垫层一体形成的织物层构成。
美学特征特别有吸引力并且可以与周围环境的特征相协调。
边缘还至少部分地用作吸音材料并避免反射声波。
与现有技术中的吸音板相比，根据本发明的吸音板非常轻，因此可以很容易悬挂到墙壁或天花板上或连接至支撑底座。
由于吸音板的低重量，可以轻易地提供用于悬挂或连接吸音板所需的支撑装置。
由于吸音板可以完全由聚酯制成，因此是100％可回收利用的。
申请人已经完成了吸音测试。特别地，申请人首先测试了未经成形的、具有基本不变的等于SP0的厚度和基本不变的密度的吸音材料层。然后申请人对根据本发明的具有成形边缘、在边缘和外表面附近具有小厚度和更高密度的吸音板进行了同样的测试。出人意料地，申请人发现根据本发明的吸音板与未经成形的类似的吸音材料层相比，在语音的频率范围内具有基本保持不变的吸音特性。
此外，申请人完成了更多的测试。用于垂直入射的吸音系数在根据UNI EN ISO10534-2标准制备的肯特管(Kundt’s tube)中进行计算。图10和图11的曲线图示出了根据本发明的吸音板如何影响室内的声学特性。根据本发明的一个实施例的吸音板的圆形样本被用于测试。样本约为44.5mm，且测试大致在样本的中心(此处吸音板具有约37mm的最大厚度)进行，而不是在从边缘到最大厚度的过渡区域中进行。获取样本的吸音板包括衬垫层、设置在衬垫层的第一和第二外表面以及两个织物层之间的两个粘合层。如上所述，样本包括织物层和粘合层在内的厚度约37mm。
正如根据图10的曲线图能够获知的那样，尽管厚度有明显的减小，但是吸音板在吸收低频(约500Hz以下)方面表现良好，特征在于深沉的哪些声音通常更难以衰减。
根据本发明的吸音板非常善于吸收中频(500到2000Hz之间)，这通常是人的声音以及基本在所有工作场所的频域。吸音板倾向于反射、逐渐吸收较少的高频(2000Hz以上)，实际上其中的大部分已经由于其性质而被墙壁、家具和待在室内的人所吸收。
由此获得的结果是声音在环境中的全面提升的、自然的平衡。
图11示出了根据在不同材料的圆形样本上完成的测试得出的几张曲线图。测试条件对所有的测试材料都保持相同。特别地，测试了以下的衬垫材料：(a)聚酯纤维(平均密度约40kg/m3)；(b)石棉(平均密度约70kg/m3)；(c)三聚氰胺(平均密度约10kg/m3)；(d)防火性三聚氰胺(平均密度约10kg/m3)。
图11示出了本发明在吸收低频(低于约500Hz)方面具有更好的性能。在直到约1600Hz的较高频率下的性能与比较的吸音板大致相同。在非常高的频率(高于2000Hz)下的性能与其他的比较材料相比有所下降。

Claims (15)

1.一种吸音板(1)，包括具有热粘接合成纤维(10)的衬垫层(20)，其中所述衬垫层(20)具有第一外表面(20A)、第二外表面(20B)和第一厚度(SP1)，其中所述吸音板(1)由所述衬垫层(20)制成且在所述第一外表面(20A)和所述第二外表面(20B)之间没有不同材料构成的更多的层，其中所述衬垫层在所述吸音板的至少一部分(P)中沿横向于所述第一外表面和所述第二外表面(20A，20B)的方向具有可变的密度，所述密度在所述衬垫层的所述第一外表面和所述第二外表面(20A，20B)的附近比较高且在所述衬垫层的最内层附近比较低，其中所述吸音板(1)还包括沿着所述吸音板(1)的整个周边的边缘(14)，所述边缘(14)具有第二厚度(SP2)和一定的边缘密度，
其中，所述第二厚度(SP2)小于所述第一厚度(SP1)，
其中，所述边缘密度高于所述衬垫层的最内层的密度，并且所述边缘密度与所述第一外表面和所述第二外表面附近的密度相同或者高于所述第一外表面和所述第二外表面附近的密度，
其中，所述第一外表面(20A)和所述第二外表面(20B)在从所述吸音板的所述至少一部分(P)到所述吸音板(1)的边缘(14)的横向方向上是对称的；
其中，所述吸音板(1)在所述第一厚度(SP1)和所述第二厚度(SP2)之间具有过渡厚度(SP3)；并且
其中，随着距所述边缘(14)的距离的增加，所述过渡厚度(SP3)以连续渐增的方式从所述第二厚度(SP2)增加至所述第一厚度(SP1)，以使得所述吸音板(1)在从所述第二厚度(SP2)到所述第一厚度(SP1)的过渡段中向外凸起。
2.根据权利要求1所述的吸音板(1)，其中，所述第一外表面(20A)附近的所述密度与所述第二外表面(20B)附近的所述密度相同。
3.根据权利要求1所述的吸音板(1)，其中，在所述吸音板(1)的所述至少一部分(P)中，外层具有的厚度为所述第一厚度(SP1)的10％，所述外层的重量介于所述吸音板在所述至少一部分(P)中的重量的20％到30％之间。
4.根据权利要求1所述的吸音板(1)，其中，在所述吸音板(1)的所述至少一部分(P)中，外层具有的厚度为所述第一厚度(SP1)的20％，所述外层的重量介于所述吸音板的重量的25％到45％之间。
5.根据权利要求1所述的吸音板(1)，其中，所述吸音板(1)进一步包括面向所述衬垫层(20)的所述第一外表面(20A)的第一织物层(11)和面向所述衬垫层(20)的所述第二外表面(20B)的第二织物层(12)。
6.根据权利要求1所述的吸音板(1)，其中，所述第二厚度(SP2)介于在所述吸音板(1)的中心位置处测得的所述第一厚度(SP1)的5％到20％之间。
7.根据权利要求1所述的吸音板(1)，其中，随着距所述边缘(14)的距离的增加，所述过渡厚度(SP3)以为对数性的渐变从所述第二厚度(SP2)增加至所述第一厚度(SP1)。
8.根据权利要求1所述的吸音板(1)，其中，所述热粘接合成纤维(10)包括聚酯纤维。
9.根据权利要求5所述的吸音板(1)，其进一步包括设置在所述衬垫层(20)的所述第一外表面和所述第二外表面(20A，20B)以及每一个所述的织物层(11，12)之间的粘合层(13)。
10.根据权利要求1所述的吸音板(1)，包括一个或多个凹部(110，120)，所述一个或多个凹部(110，120)具有的厚度小于所述第一厚度(SP1)。
11.根据权利要求10所述的吸音板(1)，其中所述一个或多个凹部(110，120)包括用于固定元件的一个或多个孔。
12.根据权利要求1所述的吸音板(1)，包括翅片(15)，所述翅片(15)被构造成穿入支撑框架(16，16a，16b)的孔(17)中。
13.一种用于制造吸音板(1)的方法，包括以下步骤：
a)提供具有热粘接合成纤维的衬垫层(20)，其中所述衬垫层(20)具有第一外表面(20A)和第二外表面(20B)并且具有初始厚度(SP0)，其中，在所述吸音板(1)的至少一部分(P)中，所述吸音板(1)由所述衬垫层(20)制成且在所述第一外表面和所述第二外表面之间没有不同材料构成的更多的层；
b)处理所述衬垫层(20)，使得在所述吸音板的所述至少一部分(P)中，所述衬垫层(20)从初始厚度(SP0)变为第一厚度(SP1)，并且使得在所述吸音板的所述至少一部分(P)中，所述吸音板沿横向于所述第一外表面和所述第二外表面(20A，20B)的方向具有可变的密度，所述密度在所述衬垫层的所述第一外表面和第二外表面的附近比较高且在所述衬垫层的最内层附近比较低，
其中，所述第一外表面(20A)和所述第二外表面(20B)在从所述吸音板的所述至少一部分(P)到所述吸音板(1)的边缘(14)的横向方向上是对称的，所述边缘(14)具有第二厚度(SP2)；
其中，所述吸音板(1)在所述第一厚度(SP1)和所述第二厚度(SP2)之间具有过渡厚度(SP3)；并且
其中，随着距所述边缘(14)的距离的增加，所述过渡厚度(SP3)以连续渐增的方式从所述第二厚度(SP2)增加至所述第一厚度(SP1)，以使得所述吸音板(1)在从所述第二厚度(SP2)到所述第一厚度(SP1)的过渡段中向外凸起。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述处理步骤包括以下步骤：
c)布置面向所述衬垫层(20)的所述第一外表面(20A)的第一织物层(11)和面向所述衬垫层(20)的所述第二外表面(20B)的第二织物层(12)；
d)预加热所述衬垫层(20)；
e)通过在所述衬垫层(20)上施加压力(p1)成形所述衬垫层(20)，所述衬垫层(20)至少在所述吸音板(1)的一部分周边处与所述的第一织物层和第二织物层(11，12)相关联，使得所述衬垫层(20)的厚度在所述吸音板的所述至少一部分(P)中从初始厚度(SP0)变为第一厚度(SP1)。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括以下步骤中的一个或多个：
f)在所述衬垫层(20)和每一个所述织物层(11，12)之间安置粘合层(13)；
g)为了完成边缘的端部而成形所述边缘；以及
h)在具有减小的厚度的至少一个凹部(110，120)所在的位置钻出至少一个孔。
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