再生可能成分を含むパネル、および製造方法
再生可能成分を重量で約０．１％〜約９５％含み、ＣＡＣ値が少なくとも約２５、ＮＲＣ値が少なくとも約０．２５、およびＳＴＣ値が少なくとも約２５のパネルである。実施形態では、乾燥パネルをベースにして、再生可能成分を重量で約０．１％〜約９５％、ファイバーを重量で０．１％〜９５％、バインダーを重量で１％〜３０％、含んでいる。再生可能成分は、任意に、目開き０．３１２インチのメッシュスクリーンでの残留分が５％以下、目開き０．０５９インチのメッシュスクリーンを通り抜ける分が５％以下の粒径分布である。このパネルの製造方法も提案する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生可能成分を含み、音響性状と物理性状を改善する建築業界用のパネルに関する。また、そのパネルの製造方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
タイルや壁として使用されるパネルは、建築資材のカテゴリーに入り、建物内部に、音響吸収、音響減衰といった建築的価値と、実用機能を与える。一般的に、遮音パネルなどのパネルは、騒音を抑えるという分野に使用されている。これらの分野の例は、デパート、病院、ホテル、講堂、空港、レストラン、図書館、教室、劇場および映画館、そして住居である。
【０００３】
建築的価値および実用機能を与えるために、例えば、遮音パネルは、実質的に平面で、典型的な内壁の格子や同様の構造に吊して自立している。従って、遮音パネルは、しばしば破断モジュラス（“ＭＯＲ”）で測定される一定レベルの硬度と剛性を有している。所望する音響特性を得るために、遮音パネルは、音の吸収性と伝播減衰性を有している。
【０００４】
音の吸収は、典型的に、ＡＳＴＭ−Ｃ４２３に記載されたノイズ減衰係数（“ＮＲＣ”）によって測定される。ＮＲＣは、０と１．００の間の数で表わされ、音が吸収されて届く部分を示している。ＮＲＣが０．６０の値を有する遮音パネルは、ぶつかった音の６０％を吸収し、４０％を反射する。
【０００５】
別のテスト方法は、推定ＮＲＣ（“ｅＮＲＣ”）であり、ＡＳＴＭ−Ｃ３８４に記載されたインピーダンスチューブを使用している。
【０００６】
音の伝播を少なくする能力は、ＡＳＴＭ−Ｅ１４１４に記載された天井板減衰クラス（“ＣＡＣ”）の値で測定される。ＣＡＣ値は、デシベル（“ｄＢ”）で測定され、音が材料を通して伝播されるときの音の減衰量を表わしている。例えば、ＣＡＣが４０の遮音パネルは、伝播された音を４０デシベル下げる。同様に、音の伝播減衰は、ＡＳＴＭ−Ｅ４１３およびＥ９０に記載された音伝播クラス（“ＳＴＣ”）でも測定することができる。例えば、ＳＴＣが４０のパネルは、伝播された音を４０デシベル下げる。
【０００７】
種々の業界基準および建築物法規に従って製造された遮音パネルは、クラスＡの耐火基準を持っている。ＡＳＴＭ−Ｅ８４によれば、展炎指数が２５以下、および発煙指数が５０以下が要求されている。
【０００８】
マットの孔隙率の測定である空気流抵抗は、改正ＡＳＴＭ−Ｃ４２３およびＣ３８６基準によってテストされる。さらに、遮音パネルのＭＯＲ、硬度、およびたるみは、ＡＳＴＭ Ｃ３６７によってテストされる。ベースマットの孔隙率を高めると、音響吸収力が改善されるが、それは、特定の業界基準あるいは建築法規によっては測定されない。
【０００９】
現在、殆どの遮音パネルあるいはタイルは、その速度と効率の故に、水フェルトプロセスが業界で好まれて使用されて製造されている。水フェルトプロセスは、製紙に似た方法を用いてベースマットを形成している。このプロセスの１つの形態が、ベイグ（Ｂａｉｇ）による特許文献１に記載されており、ここに参照として示す。
【００１０】
最初に、ミネラルウールと軽量凝集物を希薄に分散した水スラリーを、長網抄紙機タイプのマット形成装置の動いている小孔のあるワイヤー上に供給する。水が重力によってスラリーから流れ出て、任意にさらに真空吸引および／または押し付け手段により脱水していく。次に、まだ水を保持している脱水ベースマットを、加熱した炉やキルンの中で乾燥して、残存する湿気を除く。乾燥マットを仕上げして、所定のサイズ、外観および音響特性のパネルが得られる。仕上げとしては、表面研磨、切断、穿孔／溝付け、ロールかけ／スプレーコーティング、端部切断および／またはパネルの織布またはスクリーンでのラミネート、がある。
【００１１】
典型的な遮音パネルベースマットは、無機ファイバー、セルロースファイバー、バインダーおよびフィラーの組成である。この産業で知られているように、無機ファイバーは、ミネラルウール（スラグウール、ロックウールおよびストーンウール）あるいはガラスファイバーのいずれかである。
【００１２】
ミネラルウールは、先ずスラグあるいはロックウールを１３００℃（２３７２°Ｆ）〜１６５０℃（３００２°Ｆ）で溶融して形成される。次いで、溶融鉱物は、ファイバー化紡糸機で連続的な空気流で紡糸され、ウールになる。無機ファイバーは硬く、ベースマットにバルクと孔隙率を与える。
【００１３】
反対に、セルロースファイバーは、構造要素として機能して、湿潤および乾燥ベースマットに強度を与える。強度は、セルロースファイバーがベースマット中の種々の成分と多くの水素結合を形成していることによっている。この水素結合は、セルロースファイバーの親水性の結果である。
【００１４】
使用される典型的なベースマットバインダーは、澱粉である。遮音パネルで使用される典型的な澱粉は、未変性、糊化していない澱粉粒で、水性のパネルスラリー中に分散して、一般にベースマット中に均質に分布される。澱粉粒は、加熱すると糊化され、溶解して、パネル成分に接着力を与える。澱粉は、遮音パネルの屈曲強度のみでなく、パネルに硬度と剛性を与える。
【００１５】
無機ファイバーが高濃度であるパネル組成では、ラテックスバインダーが、主たるバインダー材として使用される。
【００１６】
典型的なベースマットフィラーは、重量および軽量の無機材料の両方がある。フィラーの主機能は、屈曲強度を与え、パネルの硬度に寄与することである。用語“フィラー”は、この明細書を通して使用するが、これは、フィラーそれぞれが、ユニークな性状および／または特徴を有しており、パネルに剛性、硬度、たるみ、音の伝播時の吸収および減衰に影響を及ぼすことがある。
【００１７】
重量フィラーの例は、炭酸カルシウム、クレーあるいは石膏がある。軽量フィラーの例は、エクスパンデットパーライトがある。
【００１８】
フィラーとしてのエクスパンデットパーライトは、嵩高であるという長所を持ち、これによりベースマットに要求されるフィラーの量を減らすことができる。
【００１９】
エクスパンデットパーライトの１つの欠点は、パーライト粒子がベースマット中の孔を埋めて、その表面をシールすることで、それはパネルの音の吸収能を下げることである。さらに、エクスパンデットパーライトは、製造工程中で比較的壊れ易く、脆弱であることである。一般に、エクスパンデットパーライトの使用量を増やす程、遮音パネルの音響吸収特性を悪くする。
【００２０】
パーライトの拡張には、非常に多くのエネルギーを消費する。エクスパンデットパーライトは、パーライト鉱石を、拡張タワーに入れて、約９５０℃（１７５０°Ｆ）に加熱して形成される。パーライト構造中の水が蒸気になり、その膨張によりパーライトをポップコーンのような“ポップ”を起こさせ、拡張していない材料の凡そ１０分の１の密度に下げる。バルク密度が低くなったエクスパンデットパーライトは、拡張タワーの中で上方に流れ、フィルター装置によって集められる。このプロセスは、パーライトの全てをパーライト中の水を蒸発させるに充分な温度にまで加熱するために、比較的多量のエネルギーを使用する。
【００２１】
建築業界における最近の傾向をみると、環境にやさしい、すなわち、地球温暖化、酸性化、スモッグ、水の富栄養化、固体廃棄物、一次エネルギーの消費および／または排水を減らすようなプロセスで製造された製品が望まれている。
【００２２】
自然に成長している再生可能な材料が、環境にやさしい建築材料の製造に使用することができる。建築産業で、広く使用されている再生可能材料は、木材であるが、音の吸収はしない。
同様に、農業廃棄物および副生成物、木材および家具業界廃棄物が大量にあり、これらは容易に入手できるが、建築材料の製造における使用には限界がある。
【００２３】
自然に成長する再生可能材料を使用するためには、ファイバーを抽出する必要がある。これは、木材、藁、竹などのリグノ−セルロース材料をパルプ化し、これらの植物材料を、化学的あるいは機械的に個々のファイバー細胞にまで壊してやることにより行われる。
【００２４】
一般的な化学的パルプ化方法は、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、亜硫酸ナトリウムを使用し、約１５０℃（３０２°Ｆ）から約１８０℃（３５６°Ｆ）でリグニンを溶解するので、ファイバーのバイオマスを約４０〜６０％減らすことになる。
【００２５】
反対に、熱機械的パルプ化方法は、木材チップを高温（約１３０℃（２６６°Ｆ）、高圧（約３〜４気圧（３０４〜４０５ｋＰａ））に晒してリグニンを柔らかくし、ファイバー細胞を機械的に叩き出している。
【００２６】
リグニン結合の開裂は、原料の脱ファイバー化を引き起し、約５〜１０％のバイオマスのロスを招く。化学的および熱機械的なパルプ化プロセスは、リグノ−セルロース材料を個々のファイバーにするのに非常に多くのエネルギーを必要としている。さらに、大量のバイオマスのロスは、原材料のコストを上げることになる。
【００２７】
いくつかの米国特許は、建築材料における再生可能材料の使用を教えている。特許文献２は、主として稲籾殻とバインダーでなる有機粒子ベースの材料でなる、長さが一定でない構造パネルの製造方法を開示している。構造的に完全にする上での必要から、充分な強度のパネルを形成するために、プロセスは、高温と高圧を組合わせることが要求される。
得られたパネルは、その高密度と低孔隙率により、音の吸収値が比較的低い。熱と音の遮蔽特性は、空孔をもつことで達成されている。
【００２８】
特許文献３は、廃棄物として稲籾殻を使ったセメント−廃棄物複合体を製造するプロセスを開示している。稲籾殻は、酸素がない状態でほぼ６００℃（１１１２°Ｆ）に加熱して、ミクロ粒子にしている。
【００２９】
特許文献４は、硬化し、水性で、発泡した、セメント材料から形成された音響吸収性多孔質パネルを開示している。このパネルは、耐久性と耐湿性が高められ、良好な遮音性能を有している。稲籾殻が加えられて、発砲性のセメントパネルの全体硬度を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】米国特許５，９１１，８１８号明細書
【特許文献２】米国特許６，３２２，７３１号明細書
【特許文献３】米国特許５，８５１，２８１号明細書
【特許文献４】米国特許６，４４３，２５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
音響的および物理的性状を改善した建築材料として使用されるパネルを提供する。このパネルは、稲籾殻のような再生可能成分を含み、ＣＡＣあるいはＳＴＣを比較的に変えないで、遮音性能を改善する。
さらに、ＭＯＲ、硬度、空気流抵抗、およびたるみを含むパネルのその他物理的性能を維持あるいは向上して、ＮＲＣを改善する。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
１つの実施形態では、本発明のパネルは、再生可能成分を重量で約０．１％から約９５％で含んでいる。このパネルは、ＣＡＣ値が少なくとも約２５、ＮＲＣ値が少なくとも約０．２５、およびＳＴＣ値が少なくとも約２５である。
【００３３】
本発明のパネルにおける別の実施形態では、パネルのコアは、乾燥パネルの重量で、粉砕された再生可能成分を約０．１％から約９５％、一種以上のファイバーを約０．１％から約９５％、一種以上のバインダーを約１％から約３０％、一種以上のフィラーを約３％から約８０％でなっている。
【００３４】
粉砕された再生可能成分は、目開き約０．３１２インチのメッシュスクリーンで粒子の５％以下が残留し、目開き約０．０５９インチのメッシュスクリーンで粒子の５％以下が通過する粒径分布を有している。
【００３５】
別の実施形態では、建築材料として使用されるパネルの製造方法は、約０．１％から約９５％の再生可能成分と、水でなる水性スラリーを形成するステップを有している。次いで、小孔のあるワイヤーを用いて、スラリーからベースマットを形成する。ベースマットから水が除かれ、ベースマットが仕上げされて建築材料として使用されるパネルを製造する。この方法によって製造されたパネルは、ＣＡＣ値が少なくとも約２５、ＮＲＣ値が少なくとも約０．２５である。
【００３６】
少なくとも一つの別の実施形態は、建築材料として使用されるパネルの製造方法であり、粉砕された再生可能成分を選択するステップ、重量で約０．１％から約９５％の粉砕された再生可能成分、重量で約１％から約５０％のファイバー、重量で約１％から約３０％のバインダー、重量で約３％から約８０％のフィラーを、水と混合して水性スラリーを形成するステップ、小孔のあるワイヤー上で水性スラリーからベースマットを形成するステップ、ベースマットから水を除き、ベースマットを仕上げるステップ、とからなっている。
【００３７】
再生可能成分は、分離して上記の粒子径分布とする。この方法で製造されたパネルは、ＣＡＣ値が少なくとも約２５、ＮＲＣ値が少なくとも約０．２５である。
【発明の効果】
【００３８】
再生可能成分の製造には、他のフィラー材料より少ないエネルギーですむので、粉砕あるいは擦り潰した再生可能成分を加えることは、有利である。再生可能成分は、粉砕して、または直接に遮音パネルに投入するのが好ましい。このプロセスでエネルギーを消費するのは、再生可能成分が粉砕または篩をかけるときのみであり、エクスパンデットパーライトに比べるとエネルギーの使用が少ない。
【００３９】
再生可能材料を使用する別の利点は、バイオマスに大きなロスなしで製造できるということである。粉砕あるいは擦り潰した再生可能材料は、バルク構造を保持しており、脱ファイバーのような化学構造中に化学的変更や変化を受けていない。バイオマスの保持は、購入した原料を効率良く使用することであり、それ故にコストを下げることになる。
【００４０】
建築パネルに使用されるのに異なるフィラーを選ぶことは、パネルの性状を変えて好ましくないことがある。しかしながら、本発明の再生可能成分の使用は、パネルの他の物理的性状を維持あるいは改善しつつ、エネルギーと材料コストを下げている。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
ここに記載された製品、方法および組成は、建築材料として使用されるパネルに適用するように意図している。とりわけ、パネルは、内壁パネル製品、遮音パネルあるいはタイルとして使用できる。
以下の議論は、発明の１つの実施形態として遮音パネルに向けている。しかしながら、これは、本発明を制限することを意図していない。
【００４２】
ファイバーは、無機ファイバー、有機ファイバー、あるいはこれらの組合せとして遮音パネルの中にある。無機ファイバーは、ミネラルウール、スラグウール、ロックウール、ストーンウール、ガラスファイバー、あるいはこれらの組合せである。
【００４３】
無機ファイバーは堅く、ベースマットのバルクとなり、ベースマットを多孔性にしている。無機ファイバーは、遮音パネルの中にパネルの重量ベースで約０．１％から約９５％で存在する。遮音パネルの少なくとも１つの実施形態で、好ましいファイバーとしてミネラルウールを使用している。
【００４４】
セルロースファイバーは、有機ファイバーの例であって、構造要素として機能し、湿潤および乾燥ベースマット両方に強度を与える。強度は、セルロースファイバーの親水性の結果であり、ベースマット中の種々の成分と水素結合を作ることに依っている。ベースマット中のセルロースファイバーは、パネルの重量ベースで約１％から約５０％、好ましくは約５％から約４０％、最も好ましくは約１０％から約３０％である。好ましいセルロースファイバーの一つは、リサイクル新聞紙に由来するものである。
【００４５】
パネルは、再生可能である成分を少なくとも一種含んでいる。再生可能成分は、木材または非木材、あるいは木材または非木材の一部として定義される。これら再生可能成分は、好ましくはセルローズとリグニンを含むリグノ−セルロースである。これらの材料の出所源は、農園業、農産業、林産業および／または建築産業からの廃棄物あるいは副生成物である。
【００４６】
稲籾殻あるいは殻は、再生可能成分の例である。その他の再生可能成分の例は、小麦殻、オート麦殻、ライ麦茎、木綿種殻、ココナッツ殻、トウモロコシ糠、トウモロコシ穂、稲藁、小麦藁、大麦藁、オート麦藁、ライ麦藁、バガス（ｂａｇａｓｓｅ）、葦、アフリカハネガヤ（Ｅｓｐａｒｔ）、サバイ（Ｓａｂａｉ）、亜麻（ｆｌａｘ）、ケナフ（ｋｅｎａｆ）、黄麻（ｊｕｔｅ）、麻（ｈｅｍｐ）、苧麻（ｒａｍｉｅ）、マニラ麻（ａｂａｃａ）、サイザル麻（ｓｉｓａｌ）、鋸屑、竹、木材チップ、ソルガム（ｓｏｒｇｈｕｍ）藁、ヒマワリ種、ソバ殻、ピーナッツ殻やクルミの殻を含むナッツ殻、その他類似物、およびこれらの組合せたものがあるが、これらに限定されたものではない。
【００４７】
再生可能成分は、他のパネル成分と混合する前に、サイズを小さくするのが好ましい。再生可能材料は、目開き０．３１２インチのメッシュスクリーン（ＡＳＴＭ篩チャートで定義された２．５メッシュ）を通過し、目開き０．００５９インチのメッシュスクリーン（ＡＳＴＭ篩チャートによって定義された１００メッシュ）に残留する粒子径にするのが好ましい。
【００４８】
ある実施形態では、再生可能成分は、供給者から得たそのままあるいはその状態で用いている。用語“再生可能成分”の使用は、丸ごとまたはこの業界で公知の方法でサイズを小さくした粒状物を意図しており、細分したり、切断したり、粉砕したり、擦り潰した粒状物を包含している。
【００４９】
粒径を小さくするには、任意に粉砕や擦り潰すなど機械的なプロセスで行われ、所望するサイズを得る。少なくとも１つの実施形態では、ハンマーミルタイプの装置を使用している。
【００５０】
任意に、再生可能成分は、所望する粒子粒径分布を得るために特定メッシュサイズのスクリーンで篩分けすることができる。所望する最大スクリーンを通り抜けることができない大きい粒子部分を取出し、そのスクリーンを通過する迄再処理していく。
【００５１】
１つの実施形態では、粉砕稲籾殻を先ず＃３０メッシュスクリーンで篩分けして大きい粒子を除き、次いで、＃８０メッシュスクリーンを通して篩分けして小さい粒子を除いている。＃３０メッシュスクリーンを通過し、＃８０メッシュスクリーン上で残留した籾殻を、遮音パネルの製造に使用する。この実施形態では、＃８０メッシュスクリーンを通り抜けた材料は、パネルに使用していない。
【００５２】
＃３０メッシュスクリーンは、０．０２２インチあるいは０．５５ｍｍの目開きである。＃８０メッシュスクリーンは、０．００７インチあるいは１８０μｍの目開きである。
【００５３】
別の実施形態では、精米工場から直接得た処理された籾殻を、遮音パネルの製造に使用している。
【００５４】
篩をかけた再生可能材料の粒径分布は、任意に、米国篩セットの＃３０メッシュスクリーンを通過する粒子が少なくとも約９５％、＃８０メッシュスクリーンを通過する粒子が約５％以下である。
【００５５】
背景技術で述べたように、エクスパンデットパーライトは、建築パネルにしばしば使用される材料である。内壁パネルに使用された時、エクスパンデットパーライトは、相互連通孔のない構造を作る傾向がある。再生可能材料を粉砕または擦り潰して遮音パネルに入れることで、エクスパンデットパーライトの構造を阻害し、これにより相互連通孔を増やすことになる。粉砕された再生可能成分とパーライトを含むパネルは、粉砕または擦り潰された再生可能成分なしでパーライトを含むパネルより、多孔性であり、音響吸収性が高い。
【００５６】
再生可能成分の粒径が大きい程、音響吸収値が高くなることが観察された。いずれの実施形態でも、最適な粒径分布は、所望の音響吸収値に依っている。
【００５７】
再生可能成分の粒径分布は、均質で均質なスラリーを形成するために、ファイバー、エクスパンデットパーライトなどのその他成分と関連していると考えるべきである。
均一なスラリーの形成は、均質で均一なベースマットの製造に結びつく。粒径分布は、パネルの物理的強度を維持あるいは改善するように選ばれるのが好ましい。
【００５８】
ある実施形態では、再生可能成分は、＃６メッシュ・スクリーンで残留する粒子が重量で約５％以下である。
【００５９】
別の実施形態では、使用した再生可能成分は、＃２０メッシュスクリーンで残留する粒子が約５％以下である。また、さらに別の実施形態では、粉砕または擦り潰された再生可能成分は、＃３０メッシュスクリーンで残留する粒子が、約５％以下である。
【００６０】
好ましくは、再生可能成分は、バルク密度が約５〜約５０ｌｂｓ／ｆｔ３（８０〜８００ｋｇ／ｍ３）、好ましくは約１０〜４０ｌｂｓ／ｆｔ３（１６０〜６４０ｋｇ／ｍ３）、最も好ましくは約２０〜約３５ｌｂｓ／ｆｔ３（３２０〜５６０ｋｇ／ｍ３）の範囲である。
【００６１】
＃６メッシュスクリーンは、０．１３２インチあるいは３．３５ｍｍの目開きであり、＃２０スクリーンメッシュは、０．０３１２インチあるいは８００μｍの目開きであり、＃３０スクリーンメッシュは、０．０２２インチあるいは０．５５ｍｍの目開きである。
【００６２】
澱粉は、任意に、バインダーとしてベースマットに入れられる。典型的な澱粉は、未変性の糊化してない澱粉粒で水性スラリーに分散され、ベースマット中に均一に分布するようにする。ベースマットを加熱し、澱粉粒を糊化、溶解させて、パネル成分と結合させる。澱粉は、遮音パネルの屈曲強度を高めるだけでなく、パネルの硬度、剛性を改善する。
【００６３】
ベースマットは、任意に、澱粉を、パネルの重量で約１％から約３０％、より好ましくは約３％から約１５％、最も好ましくは約５％から約１０％の範囲で含んでいる。
【００６４】
典型的なベースマットのフィラーは、軽量および重量無機物の両方である。重量フィラーの例は、炭酸カルシウム、クレーあるいは石膏がある。その他のフィラーも、遮音パネルでの使用が考えられる。ある実施形態では、炭酸カルシウムをパネルの重量で約０．５％から約１０％の範囲で使用している。炭酸カルシウムは、またパネルの重量で約３％から約８％の範囲で使用できる。
【００６５】
軽量フィラーの例は、エクスパンデットパーライトである。エクスパンデットパーライトは、嵩高であり、ベースマットに使用されるフィラーの量を減らすことができる。フィラーの主機能は、パネルの屈曲強度および硬度を改善することである。
【００６６】
用語“フィラー”は、明細書を通して使用しているが、フィラーそれぞれは、ユニークな特性および／または特徴があり、パネルの剛性、強度、たるみ、音の吸収および減衰に影響すると理解される。
【００６７】
この実施形態でのベースマット中のエクスパンデットパーライトは、パネルの重量で約５％から約８０％、より好ましくは約１０％から約６０％、最も好ましくは約２０％から約４０％の範囲である。
【００６８】
１つの好ましい実施形態では、ベースマットは、再生可能成分、ミネラルウール、エクスパンデットパーライト、澱粉、炭酸カルシウムおよび／またはクレーを含んでいる。
【００６９】
好ましい再生可能成分の１つは、粉砕された稲籾殻である。再生可能成分の割合は、パネルの重量で約０．１％から約９５％、より好ましくは約５％から約６０％、最も好ましくは約７％から約４０％の範囲である。
【００７０】
遮音パネル中における別の任意成分は、クレーであり、典型的に耐火性を改善する。火に晒されたとき、クレーは燃焼せず、焼結する。遮音パネルは、任意に、クレーをパネルの重量で約０％から約１０％、好ましくは約１％から約５％の範囲で含んでいる。
【００７１】
クレーは、テネシー州グレーソン（Ｇｌｅａｓｏｎ）のスピンクスクレー（Ｓｐｉｎｋｓ Ｃｌａｙ）、ボールクレー（Ｂａｌｌ Ｃｌａｙ）、およびケンタッキー州ヒッコリー（Ｈｉｃｋｏｒｙ）のオールドヒッコリークレー（Ｏｌｄ Ｈｉｃｋｏｒｙ Ｃｌａｙ）を含め多くのタイプのクレーが使用されるが、これに限定されない。
【００７２】
凝集剤も、また任意に遮音パネルに加えられる。凝集剤は、パネルの重量で好ましくは約０．１％から約３％、より好ましくは約０．１％から約２％の範囲で使用される。
【００７３】
有用な凝集剤は、塩化アルミニウム水和物、硫酸アルミニウム、酸化カルシウム、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、ポリアクリルアミド、アルミン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムがあるが、これに限定されない。
【００７４】
遮音パネル用のベースマットを作成する１つの実施形態では、再生可能成分、ミネラルウール、エクスパンデットパーライト、セルロースファイバー、澱粉、炭酸カルシウム、クレーおよび凝集剤を水と混合して、水性スラリーが作成される。
【００７５】
混合操作は、好ましくは、ストックチェスト中でバッチモードあるいは連続モードで行われる。加える水の量は、全固形分あるいはコンシステンシーが、コンシステンシーで約１％から約８％、好ましくは約２％から約６％、より好ましくは約３％から約５％の範囲になるようにする。
【００７６】
上記した成分を含んで均質なスラリーが形成されたら、そのスラリーをヘッドボックスに移し、スラリー材料を一定に流す。ヘッドボックスから流れ出たスラリーを、動いている小孔のあるワイヤー上に拡げ、湿潤ベースマットを形成する。先ず、重力によって水がワイヤーから流れ出る。ある実施形態では、スラリーからの重力による水の流れ出しと一緒に、あるいはその後で、低い真空圧を使用することができると考えられる。さらに、任意に、当業者が行うように、圧搾および／または真空脱水でさらなる水を除く。残存する水は、典型的には炉またはキルン中で蒸発させる。
【００７７】
形成されたベースマットは、バルク密度が好ましくは約７から約３０ｌｂｓ／ｆｔ３（１１２から４８０ｋｇ／ｍ３）、より好ましくは約８から２５ｌｂｓ／ｆｔ３（１２８から４００ｋｇ／ｍ３）、最も好ましくは約９から約２０ｌｂｓ／ｆｔ３（１４４から３２０ ｋｇ／ｍ３）である。
【００７８】
次いで、形成されたベースマットを、切断し、当業者で知られた仕上げして遮音パネルにする。好ましい仕上げ操作としては、表面研磨、コーティング、穿孔、溝付け、端部調整、および／または包装がある。
【００７９】
穿孔および溝付けは、上記したベースマットの音響吸収値を改善するに大きく寄与している。穿孔操作により、ベースマットの表面上に一定の深さと密度（単位面積あたりの穿孔数）で多数の孔を作る。
【００８０】
穿孔は、ベースマット上に所定数の針を備えた板を押しつけることで行われる。溝付けは、例えば、ある形の金属板を備えたロールを用いて、ベースマットの表面上に独特の形をした凹みを作っていくことでできる。
【００８１】
穿孔と溝付けのステップは、ベースマット表面およびその内部構造に開口を作り、これにより、パネルの内と外に空気が移動できるようにする。ベースマットの開口は、また、音がベースマットのコアに入り、吸収されるようにする。
【００８２】
さらに、遮音パネルは、任意に、織布や布地でラミネートする。この遮音パネルは、万能ナイフを用いて手で切断することができる。
【００８３】
形成された遮音パネルは、バルク密度が好ましくは約９から約３２ｌｂｓ／ｆｔ３（１４４から５１３ｋｇ／ｍ３）、より好ましくは約１０から約２７ｌｂｓ／ｆｔ３（１６０から４３３ｋｇ／ｍ３）、最も好ましくは約１１から約２２ｌｂｓ／ｆｔ３（１７６から３５２ｋｇ／ｍ３）である。
【００８４】
さらに、このパネルは、厚さが好ましくは約０．２インチから１．５インチ（５から３８ｍｍ）、より好ましくは約０．３インチから１．０インチ（８から２５ｍｍ）、最も好ましくは約０．５インチから約０．７５インチ（１３から１９ｍｍ）である。
【００８５】
少なくとも１つの再生可能成分を含む遮音パネルは、ＮＲＣ値が少なくとも約０．２５、ＣＡＣ値が少なくとも約２５であるのが好ましい。さらに、この遮音パネルは、ｅＮＲＣ値が少なくとも約０．１５になっている。
【００８６】
さらに、この遮音のパネルは、ＭＯＲ値が少なくとも約８０ｐｓｉ、硬度が少なくとも約１００ｌｂｆ、９０％ＲＨ湿度の部屋での最大たるみ値が１．５インチ（３８ｍｍ）である。
【００８７】
さらに、この遮音パネルは、展炎指数が約２５以下、発煙指数が約５０以下である。この遮音パネルは、またＳＴＣが少なくとも約２５である。
【実施例１】
【００８８】
稲籾殻は、稲穀を脱穀して稲籾殻から米粒を分けているアーカンソー州ヨハネスブルグ（Ｊｏｎｅｓｂｏｒｏｕｇｈ）のライスランドインダストリーズ（Ｒｉｃｅｌａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）社から入手した。
【００８９】
稲籾殻は、＃６メッシュスクリーン、＃１０メッシュスクリーン（０．０６６インチあるいは１．７ｍｍの目開き）、＃１６メッシュスクリーン（０．０３９インチあるいは１ｍｍの目開き）、および＃３０メッシュスクリーンで篩い分けした。稲籾殻の粒径分布は、＃１０メッシュスクリーン上の残留が約１８．３％、＃１６メッシュスクリーン上の残留が約５８．０％、＃３０メッシュスクリーン上の残留が約２０．１％、＃３０メッシュスクリーンの通過が約３．６％であった。稲籾殻のバルク密度は、約８．５１ｌｂｓ／ｆｔ３（１３６ｋｇ／ｍ３）であった。
【００９０】
表１に記したように、パネル成分、種々の量のパーライトおよび稲籾殻を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーを作成した。
【００９１】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕稲籾殻、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。スラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、スラリーの重量で約０．１％の凝集剤を、スラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【００９２】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを一定厚さになる迄押し付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【００９３】
次の実施例においては、パネルの重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用した。パーライトと稲籾殻の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【００９４】
【表１】
【００９５】
上記したように、稲籾殻が高い重量割合のベースマットは、空気流抵抗値が低く、このベースマットがより多孔性であることを示している。従って、稲籾殻が多いベースマット程、良い音響吸収体であり、孔なしｅＮＲＣ値に反映されている。
【実施例２】
【００９６】
稲籾殻は、稲穀を脱穀して稲籾殻から米粒を分けているアーカンソー州ヨハネスブルグのライスランドインダストリーズ社から入手した。
【００９７】
稲籾殻は、径が０．１０９”（０．０２８ｍ）の孔があるスクリーンを備えたフリッツミル（Ｆｒｉｔｚ ｍｉｌｌ）でさらに粉砕した。稲籾殻を、全てがスクリーンを通過する迄粉砕した。稲籾殻を追加して粉砕し、目開きが０．０７９”と０．０５０”（それぞれ０．００２ｍと０．００１３ｍ）のスクリーンを用いて分けた。
【００９８】
上記試料のバルク密度は、スクリーン目開き０．１０９”（０．０２８ｍ）、０．０７９” （０．００２ｍ）および０．０５０”（０．００１３ｍ）を通り抜けた分が、それぞれ約１４．６２ｌｂｓ／ｆｔ３（２３４ｋｇ／ｍ３）、１６．３１ｌｂｓ／ｆｔ３（２６１ｋｇ／ｍ３）および２１．７７ｌｂｓ／ｆｔ３（３４９ｋｇ／ｍ３）であった。
【００９９】
表２に記したように、パネル成分、種々の量のパーライトおよび稲籾殻を水と混合してコンシステンシーが約４．５％のスラリーを作成した。
【０１００】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕稲籾殻、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。スラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、スラリーの重量で約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１０１】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを一定厚さになる迄押し付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１０２】
表２では、パネルの重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用した。パーライトと稲籾殻の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１０３】
【表２】
【０１０４】
目開きが大きなスクリーンを通過できた稲籾殻を持つベースマット程、良い音響吸収体であり、ｅＮＲＣ値が高く反映されている。
【実施例３】
【０１０５】
稲籾殻は、精米工場からの稲籾殻を粉砕しているアーカンソー州シュトゥットガルト（Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ）のライスハルスペシャリティーズ（Ｒｉｃｅ Ｈｕｌｌ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ）社から入手した。
【０１０６】
粉砕稲籾殻は、最初に＃２０メッシュスクリーンで篩分けして大きい粒子を除き、次いで、＃８０メッシュスクリーンを通して小さい粒子を除いた。＃２０メッシュスクリーンを通り抜け、＃８０メッシュ・スクリーン上に残留した粉砕稲籾殻をベースマットの形成に使用した。そのバルク密度は、約２２．９６ｌｂｓ／ｆｔ３（３６８ｋｇ／ｍ３）であった。
【０１０７】
表３に記したように、パネル成分、種々の量のパーライトおよび稲籾殻を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーを形成した。
【０１０８】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕稲籾殻、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。スラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、スラリーの重量で約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１０９】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを一定厚さになる迄押し付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１１０】
表３においては、パネルの重量で約１０％のミネラルウールを、パネルの重量で約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用した。パーライトと稲籾殻の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１１１】
【表３】
【０１１２】
上記したように、実施例における３つの試料全てが、実施例１におけるテストＮｏ．１および２のコントロールより多孔性であり、音響的に高い吸収体であった。
【実施例４】
【０１１３】
稲籾殻は、精米工場からの稲籾殻を粉砕しているアーカンソー州シュトゥットガルトのライスハルスペシャリティーズ社から入手した。
【０１１４】
粉砕稲籾殻は、最初に＃３０メッシュスクリーンで篩分けして大きい粒子を除き、次いで、＃８０メッシュスクリーンを通して小さい粒子を除いた。＃３０メッシュスクリーンを通り抜け、＃８０メッシュ・スクリーン上に残留した粉砕稲籾殻をベースマットの製造に使用した。バルク密度は、約２８．５６ｌｂｓ／ｆｔ３（４５７ｋｇ／ｍ３）であった。
【０１１５】
ストックチェスト中で、表４の組成によるパネル成分と水を混合してスラリーを製造した。
【０１１６】
【表４】
【０１１７】
表４の成分に加え、さらにパネルの重量で２０％の再利用（あるいは“破損”）防音パネルを加えた。再利用防音パネルは、破損品、品質規格外品あるいは粉砕最終製品のパネルである。再利用防音パネルは、組成が同じであって、同じでなくともよい。スラリーのコンシステンシ−は約３．０％であった。
【０１１８】
表４の成分でなる均質なスラリーをヘッドボックスに移し、スラリー材料を一定に流れようにした。ヘッドボックスから流れ出たスラリーを、小孔のあるワイヤー上に拡げ、湿潤ベースマットを形成した。先ず、水を重力でワイヤーから流し出した。ワイヤー下を低い真空圧力（４”Ｈｇ（１００ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。ベースマットを２つのローラー間で圧搾した後、ワイヤー下を高い真空圧力（７〜１５”Ｈｇ（１７８〜３８１ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。ベースマット中の残存する水分および湿分を、キルンで蒸発させた。乾燥後、ベースマットを切断し、研磨し、ロールをかけ、スプレーし、穿孔して、２’×４’（０．６１ｍ×１．２２ｍ）または２’×２’（０．６１ｍ×０．６１ｍ）いずれかの見た目によい遮音パネルとした。表５にベースマットの性状を示す。
【０１１９】
【表５】
【０１２０】
表６に、遮音パネル完成品の性状を示す。
【０１２１】
【表６】
【実施例５】
【０１２２】
稲籾殻は、精米工場からの稲籾殻を粉砕しているアーカンソー州シュトゥットガルトのライスハルスペシャリティーズ社から入手した。
【０１２３】
粉砕稲籾殻は、先ず、＃２０メッシュスクリーンで篩分けして大きい粒子を除き、次いで、＃８０メッシュスクリーンを通して小さい粒子を除いた。＃２０メッシュスクリーンを通り抜け、＃８０メッシュスクリーンで残留した粉砕稲籾殻を、ベースマットの形成に用いた。そのバルク密度は、約２４．３７ｌｂｓ／ｆｔ３（３９０ｋｇ／ｍ３）であった。表７の組成によるパネル成分と水を、ストックチェスト中で混合してスラリーとした。
【０１２４】
【表７】
【０１２５】
表７の成分に加えて、さらに壊れたパネルを（パネルの重量で）１５％加えた。
【０１２６】
スラリーのコンシステンシーは、約３．０％であった。表７の成分を含む均質スラリーを、ヘッドボックスに移し、スラリー材料を一様に流し出した。ヘッドボックスから流れ出たスラリーは、小孔のあるワイヤー上に拡げて湿潤ベースマットを形成した。先ず、水を重力でワイヤーから流し出した。ワイヤー下を低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。ベースマットを２つのローラー間で圧縮した後、ワイヤー下を高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ）にしてさらに水を除いた。湿潤ベースマット中に残る水および湿分を、キルン中で蒸発させた。
【０１２７】
乾燥後、ベースマットを切断し、ロールをかけ、スプレーし、穿孔し、溝付けして、
２’×４’（０．６１ｍ×１．２２ｍ）または２’×２’（０．６１ｍ×０．６１ｍ）の見た目によい遮音パネルに仕上げた。ベースマットの性状を表８に示す。
【０１２８】
【表８】
【０１２９】
最終遮音パネルの性状を表９に示す。
【０１３０】
【表９】
【実施例６】
【０１３１】
ソバ籾殻を、テキサス州ヒューストンのザフ・ストアー（Ｚａｆｕ Ｓｔｏｒｅ）から入手した。
【０１３２】
ソバ籾殻を、径が０．０５”（１．２７ｍｍ）の孔のあるスクリーンを装備したフリッツミルでさらに粉砕した。ソバ籾殻の全てがスクリーンを通り抜ける迄粉砕した。粉砕ソバ籾殻のバルク密度は、約２４．５ｌｂｓ／ｆｔ３（３９２ｋｇ／ｍ３）であった。粉砕ソバ籾殻の粒径分布は、２０のメッシュ上の残留分が２１．０％、３０メッシュ上の残留分が４７．４％、４０メッシュ上の残留分が２１．０％、５０メッシュ上の残留分が５．６％、１００メッシュ上の残留分が２．８％、１００メッシュを通り抜けた分が２．３％であった。
【０１３３】
表１０に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、ソバ籾殻を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーを形成した。
【０１３４】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕ソバ籾殻、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。スラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１３５】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを押付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１３６】
表１０において、パネルに対し重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトとソバ籾殻の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１３７】
【表１０】
【０１３８】
上記したように、粉砕ソバ籾殻を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体で、高いｅＮＲＣ値を有している。
【実施例７】
【０１３９】
松の木の苗床として使用される木材かんな屑を、メリーランド州コロンビア（Ｃｏｌｕｍｂｉａ）のアメリカンウッドファイバー社（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｗｏｏｄ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｃ．）から入手した。
【０１４０】
木材かんな屑を、径が０．０５”（１．２７ｍｍ）の孔のあるスクリーンを装備したフリッツミルでさらに粉砕した。木材かんな屑を、全てがスクリーンを通り抜ける迄粉砕した。粉砕木材かんな屑のバルク密度は、約８．９ｌｂｓ／ｆｔ３（１４３ｋｇ／ｍ３）であった。粉砕木材かんな屑の粒径分布は、２０メッシュ上の残留分が５．５％、３０メッシュ上の残留分が３７．６％、４０メッシュ上の残留分が２４．３％、５０メッシュ上の残留分が１３．６％、１００メッシュ上の残留分が１２．６％、１００メッシュを通り抜けた分が６．４％であった。
【０１４１】
表１１に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、木材かんな屑を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーとした。水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕木材かんな屑、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。スラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１４２】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを一定厚さになる迄押付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１４３】
表１１においては、パネルに対し重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトと木材かんな屑の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１４４】
【表１１】
【０１４５】
上記したように、粉砕木材かんな屑を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体であり、高いｅＮＲＣ値で示されている。
【実施例８】
【０１４６】
小麦藁を、イリノイ州ワーレンヴィル（Ｗａｒｒｅｎｖｉｌｌｅ）のガルーシャファーム（Ｇａｌｕｓｈａ Ｆａｒｍ）から入手した。
【０１４７】
小麦藁を、径が０．０５”（１．２７ｍｍ）の孔のあるスクリーンを装備したフリッツミルでさらに粉砕した。小麦藁を、殆どの材料がスクリーンを通り抜ける迄粉砕した。粉砕小麦藁のバルク密度は、約７．７ ｌｂｓ／ｆｔ３（１２３ｋｇ／ｍ３）であった。粉砕小麦藁の粒径分布は、２０メッシュ上の残留分が３．６％、３０メッシュ上の残留分が２５．３％、４０メッシュ上の残留分が２５．４％、５０メッシュ上の残留分が１９．８％、１００メッシュ上の残留分が１７．１％、１００メッシュを通り抜けた分が８．９％であった。
【０１４８】
表１２に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、小麦藁を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーを形成した。
【０１４９】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕小麦藁、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。このスラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１５０】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを一定厚さになる迄押付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１５１】
表１２においては、パネルの重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトと小麦藁の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１５２】
【表１２】
【０１５３】
上記したように、粉砕小麦藁を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体であり、高いｅＮＲＣ値で示されている。
【実施例９】
【０１５４】
鋸屑を、ジョージア州カーテルヴィル（Ｃａｒｔｅｒｖｉｌｌｅ）のゼットイーピー（ＺＥＰ）から入手した。
【０１５５】
そのバルク密度は、約２４．０ｌｂｓ／ｆｔ３（３８４ｋｇ／ｍ３）であった。鋸屑の粒径分布は、２０メッシュ上の残留分が９．０％、３０メッシュ上の残留分が２４．３％、４０メッシュ上の残留分が２２．７％、５０メッシュ上の残留分が１９．１％、１００メッシュ上の残留分が２１．４％、１００メッシュを通り抜けた分が３．６％であった。
【０１５６】
表１３に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、鋸屑を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーを製造した。水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、鋸屑、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。このスラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１５７】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを押付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１５８】
表１３においては、パネルの重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトと鋸屑の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１５９】
【表１３】
【０１６０】
上記したように、鋸屑を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体であり、高いｅＮＲＣ値で示されている。
【実施例１０】
【０１６１】
粉砕されたトウモロコシ穂を、ニュージャージー州ピスカタウェイ（Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ）のクレイマー・インダストリース社（Ｋｒａｍｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｉｎｃ．）から入手した。
【０１６２】
粉砕トウモロコシ穂のバルク密度は、約１８．５ｌｂｓ／ｆｔ３（２９６ｋｇ／ｍ３）であった。粉砕トウモロコシ穂の粒径分布は、２０メッシュ上の残留分が０．０％、３０メッシュ上の残留分が０．１％、４０メッシュ上の残留分が１．６％、５０メッシュ上の残留分が９４．１％、１００メッシュ上の残留分が４．１％、そして１００メッシュを通り抜けた分が０．２％であった。
【０１６３】
表１４に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、粉砕トウモロコシ穂を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーを形成した。
【０１６４】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕トウモロコシ穂、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。このスラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１６５】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを押付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１６６】
表１４においては、パネルに対し重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトと粉砕トウモロコシ穂の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１６７】
【表１４】
【０１６８】
上記したように、トウモロコシ穂を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体であり、高いｅＮＲＣ値で示されている。
【実施例１１】
【０１６９】
粉砕されたクルミ殻を、ニュージャージー州ピスカタウェイのクレイマー・インダストリース社から入手した。
【０１７０】
粉砕クルミ殻のバルク密度は、約４４．２ｌｂｓ／ｆｔ３（７０８ｋｇ／ｍ３）であった。粉砕クルミ殻の粒径分布は、２０メッシュ上の残留分が０．０％、３０メッシュ上の残留分が０．０％、４０メッシュ上の残留分が３．９％、５０メッシュ上の残留分が７２．５％、１００メッシュ上の残留分が２３．２％、そして１００メッシュを通り抜けた分が０．３％であった。
【０１７１】
表１５に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、粉砕クルミ殻を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーとした。
【０１７２】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕クルミ殻、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。このスラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１７３】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを押付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１７４】
表１５においては、パネルに対し重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトと粉砕クルミ殻の量を以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１７５】
【表１５】
【０１７６】
上記したように、粉砕クルミ殻を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体であり、高いｅＮＲＣ値で示されている。
【実施例１２】
【０１７７】
ピーナッツ殻を、地元の食品店から入手した。ピーナッツ殻を、径が０．０５”（１．２７ｍｍ）の孔のあるスクリーンを装備したフリッツミルでさらに粉砕した。ピーナッツ殻を、全てがスクリーンを通り抜ける迄粉砕した。
【０１７８】
粉砕ピーナッツ殻のバルク密度は、１５．２ｌｂｓ／ｆｔ３（２４３ｋｇ／ｍ３）であった。粉砕ピーナッツ殻の粒径分布は、２０メッシュ上の残留分が０．２％、３０メッシュ上の残留分が１３．１％、４０メッシュ上の残留分が３１．５％、５０メッシュ上の残留分が１９．８％、１００メッシュ上の残留分が２９．２％、そして１００メッシュを通り抜けた分が６．１％であった。
【０１７９】
表１６に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、粉砕ピーナッツ殻を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーとした。
【０１８０】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕ピーナッツ殻、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。このスラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１８１】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを押し付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１８２】
表１６においては、パネルの重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトと粉砕ピーナッツ殻の量を以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１８３】
【表１６】
【０１８４】
上記したように、粉砕ピーナッツ殻を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体であり、高いｅＮＲＣ値で示されている。
【実施例１３】
【０１８５】
ヒマワリ種殻を、ノースダコタ州のアーチャー・ダニエルス・ミッドランド（Ａｒｃｈｅｒ Ｄｅｎｉｅｌｓ Ｍｉｄｌａｎｄ）社から入手した。
【０１８６】
粉砕ヒマワリ種のバルク密度は約１２．４ｌｂｓ／ｆｔ３（１９９ｋｇ／ｍ３）であった。粉砕ヒマワリ種殻の粒径分布は、２０メッシュ上の残留分が０．１％、３０メッシュ上の残留分が８．９％、４０メッシュ上の残留分が３０．３％、５０メッシュ上の残留分が２９．３％、１００メッシュ上の残留分が２３．９％、そして１００メッシュを通り抜けた分が７．５％であった。
【０１８７】
表１７に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、粉砕ヒマワリ種殻を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーを製造した。
【０１８８】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕ヒマワリ種殻、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。このスラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１８９】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを押し付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１９０】
表１７においては、パネルの重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトと粉砕ヒマワリ種殻の量を以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１９１】
【表１７】
【０１９２】
上記したように、粉砕ヒマワリ種殻を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体であり、高いｅＮＲＣ値で示されている。
【０１９３】
再生可能成分を含む建築材料として使用されるパネルの特別の実施形態を示して記載したが、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に記載された範囲から逸脱することなく変更、修正できるであろう。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生可能成分を含み、音響性状と物理性状を改善する建築業界用のパネルに関する。また、そのパネルの製造方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
タイルや壁として使用されるパネルは、建築資材のカテゴリーに入り、建物内部に、音響吸収、音響減衰といった建築的価値と、実用機能を与える。一般的に、遮音パネルなどのパネルは、騒音を抑えるという分野に使用されている。これらの分野の例は、デパート、病院、ホテル、講堂、空港、レストラン、図書館、教室、劇場および映画館、そして住居である。
【０００３】
建築的価値および実用機能を与えるために、例えば、遮音パネルは、実質的に平面で、典型的な内壁の格子や同様の構造に吊して自立している。従って、遮音パネルは、しばしば破断モジュラス（“ＭＯＲ”）で測定される一定レベルの硬度と剛性を有している。所望する音響特性を得るために、遮音パネルは、音の吸収性と伝播減衰性を有している。
【０００４】
音の吸収は、典型的に、ＡＳＴＭ−Ｃ４２３に記載されたノイズ減衰係数（“ＮＲＣ”）によって測定される。ＮＲＣは、０と１．００の間の数で表わされ、音が吸収されて届く部分を示している。ＮＲＣが０．６０の値を有する遮音パネルは、ぶつかった音の６０％を吸収し、４０％を反射する。
【０００５】
別のテスト方法は、推定ＮＲＣ（“ｅＮＲＣ”）であり、ＡＳＴＭ−Ｃ３８４に記載されたインピーダンスチューブを使用している。
【０００６】
音の伝播を少なくする能力は、ＡＳＴＭ−Ｅ１４１４に記載された天井板減衰クラス（“ＣＡＣ”）の値で測定される。ＣＡＣ値は、デシベル（“ｄＢ”）で測定され、音が材料を通して伝播されるときの音の減衰量を表わしている。例えば、ＣＡＣが４０の遮音パネルは、伝播された音を４０デシベル下げる。同様に、音の伝播減衰は、ＡＳＴＭ−Ｅ４１３およびＥ９０に記載された音伝播クラス（“ＳＴＣ”）でも測定することができる。例えば、ＳＴＣが４０のパネルは、伝播された音を４０デシベル下げる。
【０００７】
種々の業界基準および建築物法規に従って製造された遮音パネルは、クラスＡの耐火基準を持っている。ＡＳＴＭ−Ｅ８４によれば、展炎指数が２５以下、および発煙指数が５０以下が要求されている。
【０００８】
マットの孔隙率の測定である空気流抵抗は、改正ＡＳＴＭ−Ｃ４２３およびＣ３８６基準によってテストされる。さらに、遮音パネルのＭＯＲ、硬度、およびたるみは、ＡＳＴＭ Ｃ３６７によってテストされる。ベースマットの孔隙率を高めると、音響吸収力が改善されるが、それは、特定の業界基準あるいは建築法規によっては測定されない。
【０００９】
現在、殆どの遮音パネルあるいはタイルは、その速度と効率の故に、水フェルトプロセスが業界で好まれて使用されて製造されている。水フェルトプロセスは、製紙に似た方法を用いてベースマットを形成している。このプロセスの１つの形態が、ベイグ（Ｂａｉｇ）による特許文献１に記載されており、ここに参照として示す。
【００１０】
最初に、ミネラルウールと軽量凝集物を希薄に分散した水スラリーを、長網抄紙機タイプのマット形成装置の動いている小孔のあるワイヤー上に供給する。水が重力によってスラリーから流れ出て、任意にさらに真空吸引および／または押し付け手段により脱水していく。次に、まだ水を保持している脱水ベースマットを、加熱した炉やキルンの中で乾燥して、残存する湿気を除く。乾燥マットを仕上げして、所定のサイズ、外観および音響特性のパネルが得られる。仕上げとしては、表面研磨、切断、穿孔／溝付け、ロールかけ／スプレーコーティング、端部切断および／またはパネルの織布またはスクリーンでのラミネート、がある。
【００１１】
典型的な遮音パネルベースマットは、無機ファイバー、セルロースファイバー、バインダーおよびフィラーの組成である。この産業で知られているように、無機ファイバーは、ミネラルウール（スラグウール、ロックウールおよびストーンウール）あるいはガラスファイバーのいずれかである。
【００１２】
ミネラルウールは、先ずスラグあるいはロックウールを１３００℃（２３７２°Ｆ）〜１６５０℃（３００２°Ｆ）で溶融して形成される。次いで、溶融鉱物は、ファイバー化紡糸機で連続的な空気流で紡糸され、ウールになる。無機ファイバーは硬く、ベースマットにバルクと孔隙率を与える。
【００１３】
反対に、セルロースファイバーは、構造要素として機能して、湿潤および乾燥ベースマットに強度を与える。強度は、セルロースファイバーがベースマット中の種々の成分と多くの水素結合を形成していることによっている。この水素結合は、セルロースファイバーの親水性の結果である。
【００１４】
使用される典型的なベースマットバインダーは、澱粉である。遮音パネルで使用される典型的な澱粉は、未変性、糊化していない澱粉粒で、水性のパネルスラリー中に分散して、一般にベースマット中に均質に分布される。澱粉粒は、加熱すると糊化され、溶解して、パネル成分に接着力を与える。澱粉は、遮音パネルの屈曲強度のみでなく、パネルに硬度と剛性を与える。
【００１５】
無機ファイバーが高濃度であるパネル組成では、ラテックスバインダーが、主たるバインダー材として使用される。
【００１６】
典型的なベースマットフィラーは、重量および軽量の無機材料の両方がある。フィラーの主機能は、屈曲強度を与え、パネルの硬度に寄与することである。用語“フィラー”は、この明細書を通して使用するが、これは、フィラーそれぞれが、ユニークな性状および／または特徴を有しており、パネルに剛性、硬度、たるみ、音の伝播時の吸収および減衰に影響を及ぼすことがある。
【００１７】
重量フィラーの例は、炭酸カルシウム、クレーあるいは石膏がある。軽量フィラーの例は、エクスパンデットパーライトがある。
【００１８】
フィラーとしてのエクスパンデットパーライトは、嵩高であるという長所を持ち、これによりベースマットに要求されるフィラーの量を減らすことができる。
【００１９】
エクスパンデットパーライトの１つの欠点は、パーライト粒子がベースマット中の孔を埋めて、その表面をシールすることで、それはパネルの音の吸収能を下げることである。さらに、エクスパンデットパーライトは、製造工程中で比較的壊れ易く、脆弱であることである。一般に、エクスパンデットパーライトの使用量を増やす程、遮音パネルの音響吸収特性を悪くする。
【００２０】
パーライトの拡張には、非常に多くのエネルギーを消費する。エクスパンデットパーライトは、パーライト鉱石を、拡張タワーに入れて、約９５０℃（１７５０°Ｆ）に加熱して形成される。パーライト構造中の水が蒸気になり、その膨張によりパーライトをポップコーンのような“ポップ”を起こさせ、拡張していない材料の凡そ１０分の１の密度に下げる。バルク密度が低くなったエクスパンデットパーライトは、拡張タワーの中で上方に流れ、フィルター装置によって集められる。このプロセスは、パーライトの全てをパーライト中の水を蒸発させるに充分な温度にまで加熱するために、比較的多量のエネルギーを使用する。
【００２１】
建築業界における最近の傾向をみると、環境にやさしい、すなわち、地球温暖化、酸性化、スモッグ、水の富栄養化、固体廃棄物、一次エネルギーの消費および／または排水を減らすようなプロセスで製造された製品が望まれている。
【００２２】
自然に成長している再生可能な材料が、環境にやさしい建築材料の製造に使用することができる。建築産業で、広く使用されている再生可能材料は、木材であるが、音の吸収はしない。
同様に、農業廃棄物および副生成物、木材および家具業界廃棄物が大量にあり、これらは容易に入手できるが、建築材料の製造における使用には限界がある。
【００２３】
自然に成長する再生可能材料を使用するためには、ファイバーを抽出する必要がある。これは、木材、藁、竹などのリグノ−セルロース材料をパルプ化し、これらの植物材料を、化学的あるいは機械的に個々のファイバー細胞にまで壊してやることにより行われる。
【００２４】
一般的な化学的パルプ化方法は、硫酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、亜硫酸ナトリウムを使用し、約１５０℃（３０２°Ｆ）から約１８０℃（３５６°Ｆ）でリグニンを溶解するので、ファイバーのバイオマスを約４０〜６０％減らすことになる。
【００２５】
反対に、熱機械的パルプ化方法は、木材チップを高温（約１３０℃（２６６°Ｆ）、高圧（約３〜４気圧（３０４〜４０５ｋＰａ））に晒してリグニンを柔らかくし、ファイバー細胞を機械的に叩き出している。
【００２６】
リグニン結合の開裂は、原料の脱ファイバー化を引き起し、約５〜１０％のバイオマスのロスを招く。化学的および熱機械的なパルプ化プロセスは、リグノ−セルロース材料を個々のファイバーにするのに非常に多くのエネルギーを必要としている。さらに、大量のバイオマスのロスは、原材料のコストを上げることになる。
【００２７】
いくつかの米国特許は、建築材料における再生可能材料の使用を教えている。特許文献２は、主として稲籾殻とバインダーでなる有機粒子ベースの材料でなる、長さが一定でない構造パネルの製造方法を開示している。構造的に完全にする上での必要から、充分な強度のパネルを形成するために、プロセスは、高温と高圧を組合わせることが要求される。
得られたパネルは、その高密度と低孔隙率により、音の吸収値が比較的低い。熱と音の遮蔽特性は、空孔をもつことで達成されている。
【００２８】
特許文献３は、廃棄物として稲籾殻を使ったセメント−廃棄物複合体を製造するプロセスを開示している。稲籾殻は、酸素がない状態でほぼ６００℃（１１１２°Ｆ）に加熱して、ミクロ粒子にしている。
【００２９】
特許文献４は、硬化し、水性で、発泡した、セメント材料から形成された音響吸収性多孔質パネルを開示している。このパネルは、耐久性と耐湿性が高められ、良好な遮音性能を有している。稲籾殻が加えられて、発砲性のセメントパネルの全体硬度を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】米国特許５，９１１，８１８号明細書
【特許文献２】米国特許６，３２２，７３１号明細書
【特許文献３】米国特許５，８５１，２８１号明細書
【特許文献４】米国特許６，４４３，２５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
音響的および物理的性状を改善した建築材料として使用されるパネルを提供する。このパネルは、稲籾殻のような再生可能成分を含み、ＣＡＣあるいはＳＴＣを比較的に変えないで、遮音性能を改善する。
さらに、ＭＯＲ、硬度、空気流抵抗、およびたるみを含むパネルのその他物理的性能を維持あるいは向上して、ＮＲＣを改善する。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
１つの実施形態では、本発明のパネルは、再生可能成分を重量で約０．１％から約９５％で含んでいる。このパネルは、ＣＡＣ値が少なくとも約２５、ＮＲＣ値が少なくとも約０．２５、およびＳＴＣ値が少なくとも約２５である。
【００３３】
本発明のパネルにおける別の実施形態では、パネルのコアは、乾燥パネルの重量で、粉砕された再生可能成分を約０．１％から約９５％、一種以上のファイバーを約０．１％から約９５％、一種以上のバインダーを約１％から約３０％、一種以上のフィラーを約３％から約８０％でなっている。
【００３４】
粉砕された再生可能成分は、目開き約０．３１２インチのメッシュスクリーンで粒子の５％以下が残留し、目開き約０．０５９インチのメッシュスクリーンで粒子の５％以下が通過する粒径分布を有している。
【００３５】
別の実施形態では、建築材料として使用されるパネルの製造方法は、約０．１％から約９５％の再生可能成分と、水でなる水性スラリーを形成するステップを有している。次いで、小孔のあるワイヤーを用いて、スラリーからベースマットを形成する。ベースマットから水が除かれ、ベースマットが仕上げされて建築材料として使用されるパネルを製造する。この方法によって製造されたパネルは、ＣＡＣ値が少なくとも約２５、ＮＲＣ値が少なくとも約０．２５である。
【００３６】
少なくとも一つの別の実施形態は、建築材料として使用されるパネルの製造方法であり、粉砕された再生可能成分を選択するステップ、重量で約０．１％から約９５％の粉砕された再生可能成分、重量で約１％から約５０％のファイバー、重量で約１％から約３０％のバインダー、重量で約３％から約８０％のフィラーを、水と混合して水性スラリーを形成するステップ、小孔のあるワイヤー上で水性スラリーからベースマットを形成するステップ、ベースマットから水を除き、ベースマットを仕上げるステップ、とからなっている。
【００３７】
再生可能成分は、分離して上記の粒子径分布とする。この方法で製造されたパネルは、ＣＡＣ値が少なくとも約２５、ＮＲＣ値が少なくとも約０．２５である。
【発明の効果】
【００３８】
再生可能成分の製造には、他のフィラー材料より少ないエネルギーですむので、粉砕あるいは擦り潰した再生可能成分を加えることは、有利である。再生可能成分は、粉砕して、または直接に遮音パネルに投入するのが好ましい。このプロセスでエネルギーを消費するのは、再生可能成分が粉砕または篩をかけるときのみであり、エクスパンデットパーライトに比べるとエネルギーの使用が少ない。
【００３９】
再生可能材料を使用する別の利点は、バイオマスに大きなロスなしで製造できるということである。粉砕あるいは擦り潰した再生可能材料は、バルク構造を保持しており、脱ファイバーのような化学構造中に化学的変更や変化を受けていない。バイオマスの保持は、購入した原料を効率良く使用することであり、それ故にコストを下げることになる。
【００４０】
建築パネルに使用されるのに異なるフィラーを選ぶことは、パネルの性状を変えて好ましくないことがある。しかしながら、本発明の再生可能成分の使用は、パネルの他の物理的性状を維持あるいは改善しつつ、エネルギーと材料コストを下げている。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
ここに記載された製品、方法および組成は、建築材料として使用されるパネルに適用するように意図している。とりわけ、パネルは、内壁パネル製品、遮音パネルあるいはタイルとして使用できる。
以下の議論は、発明の１つの実施形態として遮音パネルに向けている。しかしながら、これは、本発明を制限することを意図していない。
【００４２】
ファイバーは、無機ファイバー、有機ファイバー、あるいはこれらの組合せとして遮音パネルの中にある。無機ファイバーは、ミネラルウール、スラグウール、ロックウール、ストーンウール、ガラスファイバー、あるいはこれらの組合せである。
【００４３】
無機ファイバーは堅く、ベースマットのバルクとなり、ベースマットを多孔性にしている。無機ファイバーは、遮音パネルの中にパネルの重量ベースで約０．１％から約９５％で存在する。遮音パネルの少なくとも１つの実施形態で、好ましいファイバーとしてミネラルウールを使用している。
【００４４】
セルロースファイバーは、有機ファイバーの例であって、構造要素として機能し、湿潤および乾燥ベースマット両方に強度を与える。強度は、セルロースファイバーの親水性の結果であり、ベースマット中の種々の成分と水素結合を作ることに依っている。ベースマット中のセルロースファイバーは、パネルの重量ベースで約１％から約５０％、好ましくは約５％から約４０％、最も好ましくは約１０％から約３０％である。好ましいセルロースファイバーの一つは、リサイクル新聞紙に由来するものである。
【００４５】
パネルは、再生可能である成分を少なくとも一種含んでいる。再生可能成分は、木材または非木材、あるいは木材または非木材の一部として定義される。これら再生可能成分は、好ましくはセルローズとリグニンを含むリグノ−セルロースである。これらの材料の出所源は、農園業、農産業、林産業および／または建築産業からの廃棄物あるいは副生成物である。
【００４６】
稲籾殻あるいは殻は、再生可能成分の例である。その他の再生可能成分の例は、小麦殻、オート麦殻、ライ麦茎、木綿種殻、ココナッツ殻、トウモロコシ糠、トウモロコシ穂、稲藁、小麦藁、大麦藁、オート麦藁、ライ麦藁、バガス（ｂａｇａｓｓｅ）、葦、アフリカハネガヤ（Ｅｓｐａｒｔ）、サバイ（Ｓａｂａｉ）、亜麻（ｆｌａｘ）、ケナフ（ｋｅｎａｆ）、黄麻（ｊｕｔｅ）、麻（ｈｅｍｐ）、苧麻（ｒａｍｉｅ）、マニラ麻（ａｂａｃａ）、サイザル麻（ｓｉｓａｌ）、鋸屑、竹、木材チップ、ソルガム（ｓｏｒｇｈｕｍ）藁、ヒマワリ種、ソバ殻、ピーナッツ殻やクルミの殻を含むナッツ殻、その他類似物、およびこれらの組合せたものがあるが、これらに限定されたものではない。
【００４７】
再生可能成分は、他のパネル成分と混合する前に、サイズを小さくするのが好ましい。再生可能材料は、目開き０．３１２インチのメッシュスクリーン（ＡＳＴＭ篩チャートで定義された２．５メッシュ）を通過し、目開き０．００５９インチのメッシュスクリーン（ＡＳＴＭ篩チャートによって定義された１００メッシュ）に残留する粒子径にするのが好ましい。
【００４８】
ある実施形態では、再生可能成分は、供給者から得たそのままあるいはその状態で用いている。用語“再生可能成分”の使用は、丸ごとまたはこの業界で公知の方法でサイズを小さくした粒状物を意図しており、細分したり、切断したり、粉砕したり、擦り潰した粒状物を包含している。
【００４９】
粒径を小さくするには、任意に粉砕や擦り潰すなど機械的なプロセスで行われ、所望するサイズを得る。少なくとも１つの実施形態では、ハンマーミルタイプの装置を使用している。
【００５０】
任意に、再生可能成分は、所望する粒子粒径分布を得るために特定メッシュサイズのスクリーンで篩分けすることができる。所望する最大スクリーンを通り抜けることができない大きい粒子部分を取出し、そのスクリーンを通過する迄再処理していく。
【００５１】
１つの実施形態では、粉砕稲籾殻を先ず＃３０メッシュスクリーンで篩分けして大きい粒子を除き、次いで、＃８０メッシュスクリーンを通して篩分けして小さい粒子を除いている。＃３０メッシュスクリーンを通過し、＃８０メッシュスクリーン上で残留した籾殻を、遮音パネルの製造に使用する。この実施形態では、＃８０メッシュスクリーンを通り抜けた材料は、パネルに使用していない。
【００５２】
＃３０メッシュスクリーンは、０．０２２インチあるいは０．５５ｍｍの目開きである。＃８０メッシュスクリーンは、０．００７インチあるいは１８０μｍの目開きである。
【００５３】
別の実施形態では、精米工場から直接得た処理された籾殻を、遮音パネルの製造に使用している。
【００５４】
篩をかけた再生可能材料の粒径分布は、任意に、米国篩セットの＃３０メッシュスクリーンを通過する粒子が少なくとも約９５％、＃８０メッシュスクリーンを通過する粒子が約５％以下である。
【００５５】
背景技術で述べたように、エクスパンデットパーライトは、建築パネルにしばしば使用される材料である。内壁パネルに使用された時、エクスパンデットパーライトは、相互連通孔のない構造を作る傾向がある。再生可能材料を粉砕または擦り潰して遮音パネルに入れることで、エクスパンデットパーライトの構造を阻害し、これにより相互連通孔を増やすことになる。粉砕された再生可能成分とパーライトを含むパネルは、粉砕または擦り潰された再生可能成分なしでパーライトを含むパネルより、多孔性であり、音響吸収性が高い。
【００５６】
再生可能成分の粒径が大きい程、音響吸収値が高くなることが観察された。いずれの実施形態でも、最適な粒径分布は、所望の音響吸収値に依っている。
【００５７】
再生可能成分の粒径分布は、均質で均質なスラリーを形成するために、ファイバー、エクスパンデットパーライトなどのその他成分と関連していると考えるべきである。
均一なスラリーの形成は、均質で均一なベースマットの製造に結びつく。粒径分布は、パネルの物理的強度を維持あるいは改善するように選ばれるのが好ましい。
【００５８】
ある実施形態では、再生可能成分は、＃６メッシュ・スクリーンで残留する粒子が重量で約５％以下である。
【００５９】
別の実施形態では、使用した再生可能成分は、＃２０メッシュスクリーンで残留する粒子が約５％以下である。また、さらに別の実施形態では、粉砕または擦り潰された再生可能成分は、＃３０メッシュスクリーンで残留する粒子が、約５％以下である。
【００６０】
好ましくは、再生可能成分は、バルク密度が約５〜約５０ｌｂｓ／ｆｔ３（８０〜８００ｋｇ／ｍ３）、好ましくは約１０〜４０ｌｂｓ／ｆｔ３（１６０〜６４０ｋｇ／ｍ３）、最も好ましくは約２０〜約３５ｌｂｓ／ｆｔ３（３２０〜５６０ｋｇ／ｍ３）の範囲である。
【００６１】
＃６メッシュスクリーンは、０．１３２インチあるいは３．３５ｍｍの目開きであり、＃２０スクリーンメッシュは、０．０３１２インチあるいは８００μｍの目開きであり、＃３０スクリーンメッシュは、０．０２２インチあるいは０．５５ｍｍの目開きである。
【００６２】
澱粉は、任意に、バインダーとしてベースマットに入れられる。典型的な澱粉は、未変性の糊化してない澱粉粒で水性スラリーに分散され、ベースマット中に均一に分布するようにする。ベースマットを加熱し、澱粉粒を糊化、溶解させて、パネル成分と結合させる。澱粉は、遮音パネルの屈曲強度を高めるだけでなく、パネルの硬度、剛性を改善する。
【００６３】
ベースマットは、任意に、澱粉を、パネルの重量で約１％から約３０％、より好ましくは約３％から約１５％、最も好ましくは約５％から約１０％の範囲で含んでいる。
【００６４】
典型的なベースマットのフィラーは、軽量および重量無機物の両方である。重量フィラーの例は、炭酸カルシウム、クレーあるいは石膏がある。その他のフィラーも、遮音パネルでの使用が考えられる。ある実施形態では、炭酸カルシウムをパネルの重量で約０．５％から約１０％の範囲で使用している。炭酸カルシウムは、またパネルの重量で約３％から約８％の範囲で使用できる。
【００６５】
軽量フィラーの例は、エクスパンデットパーライトである。エクスパンデットパーライトは、嵩高であり、ベースマットに使用されるフィラーの量を減らすことができる。フィラーの主機能は、パネルの屈曲強度および硬度を改善することである。
【００６６】
用語“フィラー”は、明細書を通して使用しているが、フィラーそれぞれは、ユニークな特性および／または特徴があり、パネルの剛性、強度、たるみ、音の吸収および減衰に影響すると理解される。
【００６７】
この実施形態でのベースマット中のエクスパンデットパーライトは、パネルの重量で約５％から約８０％、より好ましくは約１０％から約６０％、最も好ましくは約２０％から約４０％の範囲である。
【００６８】
１つの好ましい実施形態では、ベースマットは、再生可能成分、ミネラルウール、エクスパンデットパーライト、澱粉、炭酸カルシウムおよび／またはクレーを含んでいる。
【００６９】
好ましい再生可能成分の１つは、粉砕された稲籾殻である。再生可能成分の割合は、パネルの重量で約０．１％から約９５％、より好ましくは約５％から約６０％、最も好ましくは約７％から約４０％の範囲である。
【００７０】
遮音パネル中における別の任意成分は、クレーであり、典型的に耐火性を改善する。火に晒されたとき、クレーは燃焼せず、焼結する。遮音パネルは、任意に、クレーをパネルの重量で約０％から約１０％、好ましくは約１％から約５％の範囲で含んでいる。
【００７１】
クレーは、テネシー州グレーソン（Ｇｌｅａｓｏｎ）のスピンクスクレー（Ｓｐｉｎｋｓ Ｃｌａｙ）、ボールクレー（Ｂａｌｌ Ｃｌａｙ）、およびケンタッキー州ヒッコリー（Ｈｉｃｋｏｒｙ）のオールドヒッコリークレー（Ｏｌｄ Ｈｉｃｋｏｒｙ Ｃｌａｙ）を含め多くのタイプのクレーが使用されるが、これに限定されない。
【００７２】
凝集剤も、また任意に遮音パネルに加えられる。凝集剤は、パネルの重量で好ましくは約０．１％から約３％、より好ましくは約０．１％から約２％の範囲で使用される。
【００７３】
有用な凝集剤は、塩化アルミニウム水和物、硫酸アルミニウム、酸化カルシウム、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、ポリアクリルアミド、アルミン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムがあるが、これに限定されない。
【００７４】
遮音パネル用のベースマットを作成する１つの実施形態では、再生可能成分、ミネラルウール、エクスパンデットパーライト、セルロースファイバー、澱粉、炭酸カルシウム、クレーおよび凝集剤を水と混合して、水性スラリーが作成される。
【００７５】
混合操作は、好ましくは、ストックチェスト中でバッチモードあるいは連続モードで行われる。加える水の量は、全固形分あるいはコンシステンシーが、コンシステンシーで約１％から約８％、好ましくは約２％から約６％、より好ましくは約３％から約５％の範囲になるようにする。
【００７６】
上記した成分を含んで均質なスラリーが形成されたら、そのスラリーをヘッドボックスに移し、スラリー材料を一定に流す。ヘッドボックスから流れ出たスラリーを、動いている小孔のあるワイヤー上に拡げ、湿潤ベースマットを形成する。先ず、重力によって水がワイヤーから流れ出る。ある実施形態では、スラリーからの重力による水の流れ出しと一緒に、あるいはその後で、低い真空圧を使用することができると考えられる。さらに、任意に、当業者が行うように、圧搾および／または真空脱水でさらなる水を除く。残存する水は、典型的には炉またはキルン中で蒸発させる。
【００７７】
形成されたベースマットは、バルク密度が好ましくは約７から約３０ｌｂｓ／ｆｔ３（１１２から４８０ｋｇ／ｍ３）、より好ましくは約８から２５ｌｂｓ／ｆｔ３（１２８から４００ｋｇ／ｍ３）、最も好ましくは約９から約２０ｌｂｓ／ｆｔ３（１４４から３２０ ｋｇ／ｍ３）である。
【００７８】
次いで、形成されたベースマットを、切断し、当業者で知られた仕上げして遮音パネルにする。好ましい仕上げ操作としては、表面研磨、コーティング、穿孔、溝付け、端部調整、および／または包装がある。
【００７９】
穿孔および溝付けは、上記したベースマットの音響吸収値を改善するに大きく寄与している。穿孔操作により、ベースマットの表面上に一定の深さと密度（単位面積あたりの穿孔数）で多数の孔を作る。
【００８０】
穿孔は、ベースマット上に所定数の針を備えた板を押しつけることで行われる。溝付けは、例えば、ある形の金属板を備えたロールを用いて、ベースマットの表面上に独特の形をした凹みを作っていくことでできる。
【００８１】
穿孔と溝付けのステップは、ベースマット表面およびその内部構造に開口を作り、これにより、パネルの内と外に空気が移動できるようにする。ベースマットの開口は、また、音がベースマットのコアに入り、吸収されるようにする。
【００８２】
さらに、遮音パネルは、任意に、織布や布地でラミネートする。この遮音パネルは、万能ナイフを用いて手で切断することができる。
【００８３】
形成された遮音パネルは、バルク密度が好ましくは約９から約３２ｌｂｓ／ｆｔ３（１４４から５１３ｋｇ／ｍ３）、より好ましくは約１０から約２７ｌｂｓ／ｆｔ３（１６０から４３３ｋｇ／ｍ３）、最も好ましくは約１１から約２２ｌｂｓ／ｆｔ３（１７６から３５２ｋｇ／ｍ３）である。
【００８４】
さらに、このパネルは、厚さが好ましくは約０．２インチから１．５インチ（５から３８ｍｍ）、より好ましくは約０．３インチから１．０インチ（８から２５ｍｍ）、最も好ましくは約０．５インチから約０．７５インチ（１３から１９ｍｍ）である。
【００８５】
少なくとも１つの再生可能成分を含む遮音パネルは、ＮＲＣ値が少なくとも約０．２５、ＣＡＣ値が少なくとも約２５であるのが好ましい。さらに、この遮音パネルは、ｅＮＲＣ値が少なくとも約０．１５になっている。
【００８６】
さらに、この遮音のパネルは、ＭＯＲ値が少なくとも約８０ｐｓｉ、硬度が少なくとも約１００ｌｂｆ、９０％ＲＨ湿度の部屋での最大たるみ値が１．５インチ（３８ｍｍ）である。
【００８７】
さらに、この遮音パネルは、展炎指数が約２５以下、発煙指数が約５０以下である。この遮音パネルは、またＳＴＣが少なくとも約２５である。
【実施例１】
【００８８】
稲籾殻は、稲穀を脱穀して稲籾殻から米粒を分けているアーカンソー州ヨハネスブルグ（Ｊｏｎｅｓｂｏｒｏｕｇｈ）のライスランドインダストリーズ（Ｒｉｃｅｌａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）社から入手した。
【００８９】
稲籾殻は、＃６メッシュスクリーン、＃１０メッシュスクリーン（０．０６６インチあるいは１．７ｍｍの目開き）、＃１６メッシュスクリーン（０．０３９インチあるいは１ｍｍの目開き）、および＃３０メッシュスクリーンで篩い分けした。稲籾殻の粒径分布は、＃１０メッシュスクリーン上の残留が約１８．３％、＃１６メッシュスクリーン上の残留が約５８．０％、＃３０メッシュスクリーン上の残留が約２０．１％、＃３０メッシュスクリーンの通過が約３．６％であった。稲籾殻のバルク密度は、約８．５１ｌｂｓ／ｆｔ３（１３６ｋｇ／ｍ３）であった。
【００９０】
表１に記したように、パネル成分、種々の量のパーライトおよび稲籾殻を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーを作成した。
【００９１】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕稲籾殻、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。スラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、スラリーの重量で約０．１％の凝集剤を、スラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【００９２】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを一定厚さになる迄押し付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【００９３】
次の実施例においては、パネルの重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用した。パーライトと稲籾殻の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【００９４】
【表１】
【００９５】
上記したように、稲籾殻が高い重量割合のベースマットは、空気流抵抗値が低く、このベースマットがより多孔性であることを示している。従って、稲籾殻が多いベースマット程、良い音響吸収体であり、孔なしｅＮＲＣ値に反映されている。
【実施例２】
【００９６】
稲籾殻は、稲穀を脱穀して稲籾殻から米粒を分けているアーカンソー州ヨハネスブルグのライスランドインダストリーズ社から入手した。
【００９７】
稲籾殻は、径が０．１０９”（０．０２８ｍ）の孔があるスクリーンを備えたフリッツミル（Ｆｒｉｔｚ ｍｉｌｌ）でさらに粉砕した。稲籾殻を、全てがスクリーンを通過する迄粉砕した。稲籾殻を追加して粉砕し、目開きが０．０７９”と０．０５０”（それぞれ０．００２ｍと０．００１３ｍ）のスクリーンを用いて分けた。
【００９８】
上記試料のバルク密度は、スクリーン目開き０．１０９”（０．０２８ｍ）、０．０７９” （０．００２ｍ）および０．０５０”（０．００１３ｍ）を通り抜けた分が、それぞれ約１４．６２ｌｂｓ／ｆｔ３（２３４ｋｇ／ｍ３）、１６．３１ｌｂｓ／ｆｔ３（２６１ｋｇ／ｍ３）および２１．７７ｌｂｓ／ｆｔ３（３４９ｋｇ／ｍ３）であった。
【００９９】
表２に記したように、パネル成分、種々の量のパーライトおよび稲籾殻を水と混合してコンシステンシーが約４．５％のスラリーを作成した。
【０１００】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕稲籾殻、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。スラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、スラリーの重量で約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１０１】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを一定厚さになる迄押し付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１０２】
表２では、パネルの重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用した。パーライトと稲籾殻の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１０３】
【表２】
【０１０４】
目開きが大きなスクリーンを通過できた稲籾殻を持つベースマット程、良い音響吸収体であり、ｅＮＲＣ値が高く反映されている。
【実施例３】
【０１０５】
稲籾殻は、精米工場からの稲籾殻を粉砕しているアーカンソー州シュトゥットガルト（Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ）のライスハルスペシャリティーズ（Ｒｉｃｅ Ｈｕｌｌ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ）社から入手した。
【０１０６】
粉砕稲籾殻は、最初に＃２０メッシュスクリーンで篩分けして大きい粒子を除き、次いで、＃８０メッシュスクリーンを通して小さい粒子を除いた。＃２０メッシュスクリーンを通り抜け、＃８０メッシュ・スクリーン上に残留した粉砕稲籾殻をベースマットの形成に使用した。そのバルク密度は、約２２．９６ｌｂｓ／ｆｔ３（３６８ｋｇ／ｍ３）であった。
【０１０７】
表３に記したように、パネル成分、種々の量のパーライトおよび稲籾殻を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーを形成した。
【０１０８】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕稲籾殻、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。スラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、スラリーの重量で約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１０９】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを一定厚さになる迄押し付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１１０】
表３においては、パネルの重量で約１０％のミネラルウールを、パネルの重量で約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用した。パーライトと稲籾殻の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１１１】
【表３】
【０１１２】
上記したように、実施例における３つの試料全てが、実施例１におけるテストＮｏ．１および２のコントロールより多孔性であり、音響的に高い吸収体であった。
【実施例４】
【０１１３】
稲籾殻は、精米工場からの稲籾殻を粉砕しているアーカンソー州シュトゥットガルトのライスハルスペシャリティーズ社から入手した。
【０１１４】
粉砕稲籾殻は、最初に＃３０メッシュスクリーンで篩分けして大きい粒子を除き、次いで、＃８０メッシュスクリーンを通して小さい粒子を除いた。＃３０メッシュスクリーンを通り抜け、＃８０メッシュ・スクリーン上に残留した粉砕稲籾殻をベースマットの製造に使用した。バルク密度は、約２８．５６ｌｂｓ／ｆｔ３（４５７ｋｇ／ｍ３）であった。
【０１１５】
ストックチェスト中で、表４の組成によるパネル成分と水を混合してスラリーを製造した。
【０１１６】
【表４】
【０１１７】
表４の成分に加え、さらにパネルの重量で２０％の再利用（あるいは“破損”）防音パネルを加えた。再利用防音パネルは、破損品、品質規格外品あるいは粉砕最終製品のパネルである。再利用防音パネルは、組成が同じであって、同じでなくともよい。スラリーのコンシステンシ−は約３．０％であった。
【０１１８】
表４の成分でなる均質なスラリーをヘッドボックスに移し、スラリー材料を一定に流れようにした。ヘッドボックスから流れ出たスラリーを、小孔のあるワイヤー上に拡げ、湿潤ベースマットを形成した。先ず、水を重力でワイヤーから流し出した。ワイヤー下を低い真空圧力（４”Ｈｇ（１００ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。ベースマットを２つのローラー間で圧搾した後、ワイヤー下を高い真空圧力（７〜１５”Ｈｇ（１７８〜３８１ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。ベースマット中の残存する水分および湿分を、キルンで蒸発させた。乾燥後、ベースマットを切断し、研磨し、ロールをかけ、スプレーし、穿孔して、２’×４’（０．６１ｍ×１．２２ｍ）または２’×２’（０．６１ｍ×０．６１ｍ）いずれかの見た目によい遮音パネルとした。表５にベースマットの性状を示す。
【０１１９】
【表５】
【０１２０】
表６に、遮音パネル完成品の性状を示す。
【０１２１】
【表６】
【実施例５】
【０１２２】
稲籾殻は、精米工場からの稲籾殻を粉砕しているアーカンソー州シュトゥットガルトのライスハルスペシャリティーズ社から入手した。
【０１２３】
粉砕稲籾殻は、先ず、＃２０メッシュスクリーンで篩分けして大きい粒子を除き、次いで、＃８０メッシュスクリーンを通して小さい粒子を除いた。＃２０メッシュスクリーンを通り抜け、＃８０メッシュスクリーンで残留した粉砕稲籾殻を、ベースマットの形成に用いた。そのバルク密度は、約２４．３７ｌｂｓ／ｆｔ３（３９０ｋｇ／ｍ３）であった。表７の組成によるパネル成分と水を、ストックチェスト中で混合してスラリーとした。
【０１２４】
【表７】
【０１２５】
表７の成分に加えて、さらに壊れたパネルを（パネルの重量で）１５％加えた。
【０１２６】
スラリーのコンシステンシーは、約３．０％であった。表７の成分を含む均質スラリーを、ヘッドボックスに移し、スラリー材料を一様に流し出した。ヘッドボックスから流れ出たスラリーは、小孔のあるワイヤー上に拡げて湿潤ベースマットを形成した。先ず、水を重力でワイヤーから流し出した。ワイヤー下を低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。ベースマットを２つのローラー間で圧縮した後、ワイヤー下を高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ）にしてさらに水を除いた。湿潤ベースマット中に残る水および湿分を、キルン中で蒸発させた。
【０１２７】
乾燥後、ベースマットを切断し、ロールをかけ、スプレーし、穿孔し、溝付けして、
２’×４’（０．６１ｍ×１．２２ｍ）または２’×２’（０．６１ｍ×０．６１ｍ）の見た目によい遮音パネルに仕上げた。ベースマットの性状を表８に示す。
【０１２８】
【表８】
【０１２９】
最終遮音パネルの性状を表９に示す。
【０１３０】
【表９】
【実施例６】
【０１３１】
ソバ籾殻を、テキサス州ヒューストンのザフ・ストアー（Ｚａｆｕ Ｓｔｏｒｅ）から入手した。
【０１３２】
ソバ籾殻を、径が０．０５”（１．２７ｍｍ）の孔のあるスクリーンを装備したフリッツミルでさらに粉砕した。ソバ籾殻の全てがスクリーンを通り抜ける迄粉砕した。粉砕ソバ籾殻のバルク密度は、約２４．５ｌｂｓ／ｆｔ３（３９２ｋｇ／ｍ３）であった。粉砕ソバ籾殻の粒径分布は、２０のメッシュ上の残留分が２１．０％、３０メッシュ上の残留分が４７．４％、４０メッシュ上の残留分が２１．０％、５０メッシュ上の残留分が５．６％、１００メッシュ上の残留分が２．８％、１００メッシュを通り抜けた分が２．３％であった。
【０１３３】
表１０に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、ソバ籾殻を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーを形成した。
【０１３４】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕ソバ籾殻、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。スラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１３５】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを押付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１３６】
表１０において、パネルに対し重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトとソバ籾殻の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１３７】
【表１０】
【０１３８】
上記したように、粉砕ソバ籾殻を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体で、高いｅＮＲＣ値を有している。
【実施例７】
【０１３９】
松の木の苗床として使用される木材かんな屑を、メリーランド州コロンビア（Ｃｏｌｕｍｂｉａ）のアメリカンウッドファイバー社（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｗｏｏｄ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｃ．）から入手した。
【０１４０】
木材かんな屑を、径が０．０５”（１．２７ｍｍ）の孔のあるスクリーンを装備したフリッツミルでさらに粉砕した。木材かんな屑を、全てがスクリーンを通り抜ける迄粉砕した。粉砕木材かんな屑のバルク密度は、約８．９ｌｂｓ／ｆｔ３（１４３ｋｇ／ｍ３）であった。粉砕木材かんな屑の粒径分布は、２０メッシュ上の残留分が５．５％、３０メッシュ上の残留分が３７．６％、４０メッシュ上の残留分が２４．３％、５０メッシュ上の残留分が１３．６％、１００メッシュ上の残留分が１２．６％、１００メッシュを通り抜けた分が６．４％であった。
【０１４１】
表１１に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、木材かんな屑を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーとした。水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕木材かんな屑、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。スラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１４２】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを一定厚さになる迄押付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１４３】
表１１においては、パネルに対し重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトと木材かんな屑の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１４４】
【表１１】
【０１４５】
上記したように、粉砕木材かんな屑を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体であり、高いｅＮＲＣ値で示されている。
【実施例８】
【０１４６】
小麦藁を、イリノイ州ワーレンヴィル（Ｗａｒｒｅｎｖｉｌｌｅ）のガルーシャファーム（Ｇａｌｕｓｈａ Ｆａｒｍ）から入手した。
【０１４７】
小麦藁を、径が０．０５”（１．２７ｍｍ）の孔のあるスクリーンを装備したフリッツミルでさらに粉砕した。小麦藁を、殆どの材料がスクリーンを通り抜ける迄粉砕した。粉砕小麦藁のバルク密度は、約７．７ ｌｂｓ／ｆｔ３（１２３ｋｇ／ｍ３）であった。粉砕小麦藁の粒径分布は、２０メッシュ上の残留分が３．６％、３０メッシュ上の残留分が２５．３％、４０メッシュ上の残留分が２５．４％、５０メッシュ上の残留分が１９．８％、１００メッシュ上の残留分が１７．１％、１００メッシュを通り抜けた分が８．９％であった。
【０１４８】
表１２に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、小麦藁を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーを形成した。
【０１４９】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕小麦藁、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。このスラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１５０】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを一定厚さになる迄押付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１５１】
表１２においては、パネルの重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトと小麦藁の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１５２】
【表１２】
【０１５３】
上記したように、粉砕小麦藁を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体であり、高いｅＮＲＣ値で示されている。
【実施例９】
【０１５４】
鋸屑を、ジョージア州カーテルヴィル（Ｃａｒｔｅｒｖｉｌｌｅ）のゼットイーピー（ＺＥＰ）から入手した。
【０１５５】
そのバルク密度は、約２４．０ｌｂｓ／ｆｔ３（３８４ｋｇ／ｍ３）であった。鋸屑の粒径分布は、２０メッシュ上の残留分が９．０％、３０メッシュ上の残留分が２４．３％、４０メッシュ上の残留分が２２．７％、５０メッシュ上の残留分が１９．１％、１００メッシュ上の残留分が２１．４％、１００メッシュを通り抜けた分が３．６％であった。
【０１５６】
表１３に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、鋸屑を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーを製造した。水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、鋸屑、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。このスラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１５７】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを押付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１５８】
表１３においては、パネルの重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトと鋸屑の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１５９】
【表１３】
【０１６０】
上記したように、鋸屑を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体であり、高いｅＮＲＣ値で示されている。
【実施例１０】
【０１６１】
粉砕されたトウモロコシ穂を、ニュージャージー州ピスカタウェイ（Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ）のクレイマー・インダストリース社（Ｋｒａｍｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｉｎｃ．）から入手した。
【０１６２】
粉砕トウモロコシ穂のバルク密度は、約１８．５ｌｂｓ／ｆｔ３（２９６ｋｇ／ｍ３）であった。粉砕トウモロコシ穂の粒径分布は、２０メッシュ上の残留分が０．０％、３０メッシュ上の残留分が０．１％、４０メッシュ上の残留分が１．６％、５０メッシュ上の残留分が９４．１％、１００メッシュ上の残留分が４．１％、そして１００メッシュを通り抜けた分が０．２％であった。
【０１６３】
表１４に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、粉砕トウモロコシ穂を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーを形成した。
【０１６４】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕トウモロコシ穂、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。このスラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１６５】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを押付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１６６】
表１４においては、パネルに対し重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトと粉砕トウモロコシ穂の量を、以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１６７】
【表１４】
【０１６８】
上記したように、トウモロコシ穂を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体であり、高いｅＮＲＣ値で示されている。
【実施例１１】
【０１６９】
粉砕されたクルミ殻を、ニュージャージー州ピスカタウェイのクレイマー・インダストリース社から入手した。
【０１７０】
粉砕クルミ殻のバルク密度は、約４４．２ｌｂｓ／ｆｔ３（７０８ｋｇ／ｍ３）であった。粉砕クルミ殻の粒径分布は、２０メッシュ上の残留分が０．０％、３０メッシュ上の残留分が０．０％、４０メッシュ上の残留分が３．９％、５０メッシュ上の残留分が７２．５％、１００メッシュ上の残留分が２３．２％、そして１００メッシュを通り抜けた分が０．３％であった。
【０１７１】
表１５に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、粉砕クルミ殻を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーとした。
【０１７２】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕クルミ殻、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。このスラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１７３】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを押付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１７４】
表１５においては、パネルに対し重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトと粉砕クルミ殻の量を以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１７５】
【表１５】
【０１７６】
上記したように、粉砕クルミ殻を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体であり、高いｅＮＲＣ値で示されている。
【実施例１２】
【０１７７】
ピーナッツ殻を、地元の食品店から入手した。ピーナッツ殻を、径が０．０５”（１．２７ｍｍ）の孔のあるスクリーンを装備したフリッツミルでさらに粉砕した。ピーナッツ殻を、全てがスクリーンを通り抜ける迄粉砕した。
【０１７８】
粉砕ピーナッツ殻のバルク密度は、１５．２ｌｂｓ／ｆｔ３（２４３ｋｇ／ｍ３）であった。粉砕ピーナッツ殻の粒径分布は、２０メッシュ上の残留分が０．２％、３０メッシュ上の残留分が１３．１％、４０メッシュ上の残留分が３１．５％、５０メッシュ上の残留分が１９．８％、１００メッシュ上の残留分が２９．２％、そして１００メッシュを通り抜けた分が６．１％であった。
【０１７９】
表１６に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、粉砕ピーナッツ殻を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーとした。
【０１８０】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕ピーナッツ殻、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。このスラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１８１】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを押し付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１８２】
表１６においては、パネルの重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトと粉砕ピーナッツ殻の量を以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１８３】
【表１６】
【０１８４】
上記したように、粉砕ピーナッツ殻を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体であり、高いｅＮＲＣ値で示されている。
【実施例１３】
【０１８５】
ヒマワリ種殻を、ノースダコタ州のアーチャー・ダニエルス・ミッドランド（Ａｒｃｈｅｒ Ｄｅｎｉｅｌｓ Ｍｉｄｌａｎｄ）社から入手した。
【０１８６】
粉砕ヒマワリ種のバルク密度は約１２．４ｌｂｓ／ｆｔ３（１９９ｋｇ／ｍ３）であった。粉砕ヒマワリ種殻の粒径分布は、２０メッシュ上の残留分が０．１％、３０メッシュ上の残留分が８．９％、４０メッシュ上の残留分が３０．３％、５０メッシュ上の残留分が２９．３％、１００メッシュ上の残留分が２３．９％、そして１００メッシュを通り抜けた分が７．５％であった。
【０１８７】
表１７に記載したパネル成分、種々の量のパーライト、粉砕ヒマワリ種殻を水と混合して、コンシステンシーが約４．５％のスラリーを製造した。
【０１８８】
水を撹拌しつつ、新聞紙パルプ、澱粉、炭酸カルシウム、粉砕ヒマワリ種殻、ミネラルウールおよびエクスパンデットパーライトの順で各成分を加えた。このスラリーを約２分間攪拌した。攪拌の終りに、約０．１％の凝集剤をスラリーに加えた。次いで、スラリーを、１４”×１４”×３０”（０．３６ｍ×０．３６ｍ×０．７６ｍ）の大きさの成形ボックスに注ぎ入れた。
【０１８９】
成形ボックスの底に、金属グリッドに支えられたガラスファイバー織布を置いてスラリーの水を自然に流し出し、殆どの固形分を残した。成形ボックスを低い真空圧（１”Ｈｇ（２５ｍｍＨｇ））にしてさらに水を除いた。その後、湿潤ベースマットを押し付けてさらに水を除き、ベースマット構造を固めた。最後に、湿潤ベースマットを、高い真空圧（５〜９”Ｈｇ（１２７〜２２９ｍｍＨｇ））にしてさらに脱水した。形成されたベースマットを、炉またはキルンで、３１５℃（６００°Ｆ）で３０分、および１４９℃（３００°Ｆ）で３時間乾燥して残存する湿分を除いた。
【０１９０】
表１７においては、パネルの重量で約１０％のミネラルウールを、約１９％の新聞紙ファイバー、約８％の澱粉、および約６％の炭酸カルシウムと共に使用してパネルを形成した。パーライトと粉砕ヒマワリ種殻の量を以下に示している。得られた乾燥ベースマットの性状も表に示している。
【０１９１】
【表１７】
【０１９２】
上記したように、粉砕ヒマワリ種殻を含むベースマットは、コントロール品（テストＮｏ．１）より良好な音響吸収体であり、高いｅＮＲＣ値で示されている。
【０１９３】
再生可能成分を含む建築材料として使用されるパネルの特別の実施形態を示して記載したが、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に記載された範囲から逸脱することなく変更、修正できるであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築材料として使用されるパネルであって、再生可能成分を重量で約０．１％〜約９５％含んでなり、ＣＡＣ値が少なくとも約２５、ＮＲＣ値が少なくとも約０．２５、およびＳＴＣ値が少なくとも約２５であることを特徴とするパネル。
【請求項２】
前記再生可能成分が、
稲籾殻、ソバ籾殻、ピーナッツ殻とクルミ殻を含むナッツ殻、小麦殻、オート麦殻、ライ麦殻、木綿種殻、ココナッツ殻、トウモロコシ糠、トウモロコシ穂、ヒマワリ種、稲藁、
小麦藁、大麦藁、オート麦藁、ライ麦藁、アフリカハネガヤ（Ｅｓｐａｒｔ）、ソルガム（ｓｏｒｇｈｕｍ）藁、葦、竹、サイザル麻（ｓｉｓａｌ）、サバイ（Ｓａｂａｉ）、苧麻（ｒａｍｉｅ）、バガス（ｂａｇａｓｓｅ）、亜麻（ｆｌａｘ）、ケナフ（ｋｅｎａｆ）、黄麻（ｊｕｔｅ）、麻（ｈｅｍｐ）、マニラ麻（ａｂａｃａ）、鋸屑、木材チップ、あるいはこれらの組合せ、であることを特徴とする請求項１に記載のパネル。
【請求項３】
ｅＮＲＣが、少なくとも約０．２０であることを特徴とする請求項１に記載のパネル。
【請求項４】
前記ＭＯＲ値が、少なくとも約８０ｐｓｉであることを特徴とする請求項１に記載のパネル。
【請求項５】
展炎指数が、約２５以下であることを特徴とする請求項１に記載のパネル。
【請求項６】
前記再生可能成分が、目開きが約０．３１２インチ（８０００μ）のメッシュスクリーンを通り抜け、目開きが約０．００５９インチ（６５５μ）のメッシュスクリーン上に残留する粒子であることを特徴とする請求項１に記載のパネル。
【請求項７】
さらに、乾燥パネルの重量で、一種以上のファイバーを約０．１％から約９５％と、一種以上のバインダーを約１％から約３０％とを含むことを特徴とする請求項１に記載のパネル。
【請求項８】
請求項１に記載のパネルの製造方法であって、
再生可能成分を選択するステップ、
前記再生可能成分を、一種以上のファイバー、バインダーを、水と一緒にして水性スラリーを形成するステップ、
小孔のあるワイヤー上で、前記水性スラリーからベースマットを形成するステップ、
前記ベースマットから水を除くステップ、および
前記ベースマットを仕上げるステップ、からなることを特徴とするパネルの製造方法。
【請求項９】
前記再生可能成分が、稲籾殻、ソバ籾殻、ピーナッツ殻とクルミ殻を含むナッツ殻、小麦殻、オート麦殻、ライ麦殻、木綿種殻、ココナッツ殻、トウモロコシ糠、トウモロコシ穂、ヒマワリ種、稲藁、小麦藁、大麦藁、オート麦藁、ライ麦藁、アフリカハネガヤ（Ｅｓｐａｒｔ）、ソルガム（ｓｏｒｇｈｕｍ）藁、葦、竹、サイザル麻（ｓｉｓａｌ）、サバイ（Ｓａｂａｉ）、苧麻（ｒａｍｉｅ）、バガス（ｂａｇａｓｓｅ）、亜麻（ｆｌａｘ）、ケナフ（ｋｅｎａｆ）、黄麻（ｊｕｔｅ）、麻（ｈｅｍｐ）、マニラ麻（ａｂａｃａ）、鋸屑、木材チップ、あるいはこれらの組合わせ、であることを特徴とする請求項８に記載のパネル製造方法。
【請求項１０】
さらに前記再生可能成分の粒径を揃えるステップを有することを特徴とする請求項８に記載のパネルの製造方法。
【請求項１】
建築材料として使用されるパネルであって、再生可能成分を重量で約０．１％〜約９５％含んでなり、ＣＡＣ値が少なくとも約２５、ＮＲＣ値が少なくとも約０．２５、およびＳＴＣ値が少なくとも約２５であることを特徴とするパネル。
【請求項２】
前記再生可能成分が、
稲籾殻、ソバ籾殻、ピーナッツ殻とクルミ殻を含むナッツ殻、小麦殻、オート麦殻、ライ麦殻、木綿種殻、ココナッツ殻、トウモロコシ糠、トウモロコシ穂、ヒマワリ種、稲藁、
小麦藁、大麦藁、オート麦藁、ライ麦藁、アフリカハネガヤ（Ｅｓｐａｒｔ）、ソルガム（ｓｏｒｇｈｕｍ）藁、葦、竹、サイザル麻（ｓｉｓａｌ）、サバイ（Ｓａｂａｉ）、苧麻（ｒａｍｉｅ）、バガス（ｂａｇａｓｓｅ）、亜麻（ｆｌａｘ）、ケナフ（ｋｅｎａｆ）、黄麻（ｊｕｔｅ）、麻（ｈｅｍｐ）、マニラ麻（ａｂａｃａ）、鋸屑、木材チップ、あるいはこれらの組合せ、であることを特徴とする請求項１に記載のパネル。
【請求項３】
ｅＮＲＣが、少なくとも約０．２０であることを特徴とする請求項１に記載のパネル。
【請求項４】
前記ＭＯＲ値が、少なくとも約８０ｐｓｉであることを特徴とする請求項１に記載のパネル。
【請求項５】
展炎指数が、約２５以下であることを特徴とする請求項１に記載のパネル。
【請求項６】
前記再生可能成分が、目開きが約０．３１２インチ（８０００μ）のメッシュスクリーンを通り抜け、目開きが約０．００５９インチ（６５５μ）のメッシュスクリーン上に残留する粒子であることを特徴とする請求項１に記載のパネル。
【請求項７】
さらに、乾燥パネルの重量で、一種以上のファイバーを約０．１％から約９５％と、一種以上のバインダーを約１％から約３０％とを含むことを特徴とする請求項１に記載のパネル。
【請求項８】
請求項１に記載のパネルの製造方法であって、
再生可能成分を選択するステップ、
前記再生可能成分を、一種以上のファイバー、バインダーを、水と一緒にして水性スラリーを形成するステップ、
小孔のあるワイヤー上で、前記水性スラリーからベースマットを形成するステップ、
前記ベースマットから水を除くステップ、および
前記ベースマットを仕上げるステップ、からなることを特徴とするパネルの製造方法。
【請求項９】
前記再生可能成分が、稲籾殻、ソバ籾殻、ピーナッツ殻とクルミ殻を含むナッツ殻、小麦殻、オート麦殻、ライ麦殻、木綿種殻、ココナッツ殻、トウモロコシ糠、トウモロコシ穂、ヒマワリ種、稲藁、小麦藁、大麦藁、オート麦藁、ライ麦藁、アフリカハネガヤ（Ｅｓｐａｒｔ）、ソルガム（ｓｏｒｇｈｕｍ）藁、葦、竹、サイザル麻（ｓｉｓａｌ）、サバイ（Ｓａｂａｉ）、苧麻（ｒａｍｉｅ）、バガス（ｂａｇａｓｓｅ）、亜麻（ｆｌａｘ）、ケナフ（ｋｅｎａｆ）、黄麻（ｊｕｔｅ）、麻（ｈｅｍｐ）、マニラ麻（ａｂａｃａ）、鋸屑、木材チップ、あるいはこれらの組合わせ、であることを特徴とする請求項８に記載のパネル製造方法。
【請求項１０】
さらに前記再生可能成分の粒径を揃えるステップを有することを特徴とする請求項８に記載のパネルの製造方法。
【公表番号】特表２０１１−５１８２６６（Ｐ２０１１−５１８２６６Ａ）
【公表日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５０５０７４（Ｐ２０１１−５０５０７４）
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０３９１２８
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１２９０５１
【国際公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【出願人】（５９５０２６６６７）ユーエスジー インテリアーズ，インコーポレーテツド (20)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０３９１２８
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１２９０５１
【国際公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【出願人】（５９５０２６６６７）ユーエスジー インテリアーズ，インコーポレーテツド (20)
【Ｆターム（参考）】
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