用于改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的裝飾天然木材活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的吸附吸音結(jié)構(gòu)及其制 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種吸附吸音結(jié)構(gòu)以及具備該吸附吸音結(jié)構(gòu)的裝飾天然木材活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的制造。為了使位于活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的中心層的中心板即活性炭板或木炭板的一側(cè)或者兩側(cè)表面都發(fā)揮吸附特性，在作為背面板和表層板的木質(zhì)材料上設(shè)置特別的吸附結(jié)構(gòu)，由此，通過背面板的適宜最小穿孔率和排列調(diào)整以及與隱藏的更寬的中心板吸附室相連的連接結(jié)構(gòu)，使從混凝土壁自身或從建筑物基部漏出的氡氣吸附于活性炭板或者木炭板的壁側(cè)表面；通過表層板的適宜線形凹槽加工以及與該凹槽連接的寬度更寬的中心板活性炭板吸附室結(jié)構(gòu)，使室內(nèi)發(fā)生的各種氣體吸附于活性炭板的室內(nèi)側(cè)表面，并同時進行吸音。
【專利說明】用于改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的裝飾天然木材活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的吸附吸音結(jié)構(gòu)及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請請求于2011年10月27日向韓國專利廳提出的申請?zhí)枮?0-2011-0110831、發(fā)明名稱為“用于改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的裝飾天然木材木炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的吸附吸音結(jié)構(gòu)及其制造方法”的專利申請的優(yōu)先權(quán)。
[0002]本發(fā)明涉及一種吸附吸音結(jié)構(gòu)以及具備該吸附吸音結(jié)構(gòu)的裝飾天然木材活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的制造。為了使位于活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的中心層的中心板即活性炭板或木炭板或碳板的一側(cè)或者兩側(cè)表面都發(fā)揮吸附特性，在作為背面板和表層板的木質(zhì)材料上設(shè)置特別的吸附結(jié)構(gòu)，由此，通過背面板的吸附結(jié)構(gòu)，使從混凝土壁自身或從建筑物基部漏出的氡氣吸附于活性炭板或者木炭板的壁側(cè)表面；通過表層板的吸附結(jié)構(gòu)，使室內(nèi)發(fā)生的甲醛、總揮發(fā)性有機化合物等的氣體吸附于活性炭板或木炭板或碳板的室內(nèi)側(cè)表面，并同時進行吸音。
【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)代人生活的90%以上是在室內(nèi)度過。世界衛(wèi)生組織(WH0，2002)曾報告過，每年有240萬人因空氣污染而死亡，其中150萬人是因為室內(nèi)空氣污染而死亡，這說明室內(nèi)空氣質(zhì)量非常重要。室內(nèi)空氣污染物質(zhì)中最主要的物質(zhì)為總揮發(fā)性有機化合物(TVOC)、甲醛(HCH0)、微塵(可吸入顆粒物)、氡氣等，其中，總揮發(fā)性有機化合物以及甲醛是世界各國為了管控空氣質(zhì)量而限制的物質(zhì)。據(jù)報告，氡氣是引起肺癌的物質(zhì)，半衰期中釋出的α粒子(a-particles)會引起該疾病，已知氡(Rn222)和氡子核(Po218等)的半衰期分別為
3.82天和3分鐘(Porstendofer, 1984)。室內(nèi)建筑物的大部分都使用釋放氡放射能的混凝土或者石膏板，美國環(huán)境保護署(EPA)和韓國的環(huán)境部建議將室內(nèi)氡氣濃度控制在4pCi/L15EPA(美國EPA，1986)的資料(根據(jù)干燥器法測定的板狀建筑材料的氡氣釋放量試驗)中曾報告過，石膏板的氡氣釋放量是15?17pCi/L，石棉水泥板的氡氣釋放量是30?34pCi/L，木片水泥板的氡氣釋放量是8?10pCi/L，粉煤灰水泥板的氡氣釋放量是15?18pCi/L，這些值均明顯比基準值高。
[0004]但是，木炭和活性炭可以凈化室內(nèi)發(fā)生的甲醛、揮發(fā)性有機化合物，并除去異味，不僅具有保水性、通風性、吸附性、蓄熱性等特性，還具有放射遠紅外線和負離子并切斷電磁波以及有害波長的性質(zhì)。不僅如此，木炭和活性炭還具有吸附至今為止除了通風(通風口)以外沒有特別方法處理的氡氣的性質(zhì)。因此，可通過活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的面向壁面?zhèn)鹊谋趁姘迳系膱A形穿孔吸附結(jié)構(gòu)，使從建筑物地面沿著建筑物壁縫隙向上攀升或從室內(nèi)建筑物建材中釋放出的超過建議值四倍的大量的氡放射能氣體吸附于活性炭板中，并使其超過有害于人體的氡氣放射能半衰期(約4天)而轉(zhuǎn)換為無放射線危害的固體元素，從而能夠長期維持保護人體的作用。另外，在活性炭木質(zhì)材料復(fù)合體中，為了使從室內(nèi)側(cè)可以觀察到的表層板吸附結(jié)構(gòu)在顯示出天然木材的具有美麗圖案的自然美的同時還具有吸附總揮發(fā)性有機化合物和甲醛等室內(nèi)污染物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，表層板上實施有線型凹槽加工，且活性炭板層具有吸附室結(jié)構(gòu)，所述吸附室結(jié)構(gòu)由隱藏在與該表層板線型凹槽連接的表層板下側(cè)活性炭板/木炭板內(nèi)部的、寬的線型凹槽構(gòu)成。不僅如此,上述活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體利用活性炭板的高吸音率，使上述吸附室結(jié)構(gòu)不僅具有吸附性能，還使其具有高吸音率，從而有利于居住者的健康和舒適環(huán)境。本發(fā)明涉及如此的用于吸附氣體和吸音的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的吸音吸附結(jié)構(gòu)。
[0005]近年來，由各種材料和方法制造著碳為主線的木炭板或碳板。本 申請人:的第10-0572591號韓國專利涉及用作最終墻面裝修材料的木炭板木質(zhì)材料復(fù)合體或活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的制造方法，該專利公開了關(guān)于各種物理機械特性和吸附特性的詳細資料，并公開了 “尺寸穩(wěn)定性和氣體吸附性以及遠紅外線放射率優(yōu)異的建筑內(nèi)裝材料用木炭板以及木炭板復(fù)合材料的制造方法”。該專利開發(fā)了一種無需添加其他纖維素僅使用木炭粉末和粘合劑就能制造出作為最終墻面裝修材料的木炭板的技術(shù)，并且還開發(fā)了一種為了提高強度而復(fù)合木質(zhì)材料并同時可以改善美觀的方法。另外，因為木炭板的表面為黑色，因此，為了保持木炭板的吸附性能的同時改善表面的美觀，還開發(fā)出一種在木炭板的表面上覆蓋印刷紋路紙或無紡布等的方法(李等2007，韓國專利10-0667371)。尤其是，李等(2010)還報告:將這些木炭板(厚度IOmm)置于室內(nèi)而吸附室內(nèi)氣體，每次測定該試驗片時是在含有20ppm的氣體容器中連續(xù)測定，其結(jié)果，六年后的吸附性能維持了最初吸附性能的87.9%。另外，還開發(fā)出一種在室內(nèi)可觀察到的表層板上設(shè)置天然木材板，從而遮擋位于其后側(cè)的木炭板的方法(李等2005，人體親和型居住用木炭木質(zhì)異種材料復(fù)合結(jié)構(gòu)的空氣流入口，第0517139號韓國專利)，其公開了通過護墻板(Siding)方式和天窗(louver)式以及滑動式等方式吸附室內(nèi)氣體的方法。但是，其是各自分離為墻壁施工時的表面材料和木炭板中間的空間的分離型結(jié)構(gòu)，因此，在木炭板的強度和木炭填充箱的墻壁施工方面存在難點，由此需對其進行改善。
[0006]另外，第10-0572591號專利中，背面板使用了不具有有孔結(jié)構(gòu)的普通合板，因此該專利中沒有考慮到從內(nèi)部混凝土墻體或建筑物基部的外部滲進的氡氣，只考慮到表面的室內(nèi)空氣質(zhì)量而進行的吸附。另外，該專利公開了作為氣體流入口的圓形穿孔面積比率為25%，由于在其值以下時也能夠充分發(fā)揮作用，因此，需要改善其結(jié)構(gòu)以便提高復(fù)合體的強度，并且，有必要將結(jié)構(gòu)形態(tài)改善為美觀且滿足工序上的需求。此外，在該專利中，首先在第一次工序中制造活性炭板和木炭板，在第二次工序中粘合熱壓所制造的活性炭板/木炭板和表層板以及背面板的木質(zhì)材料，但是，有必要將該兩個工序改善成一個工序。
[0007]另外，本 申請人:在第10-0667371號專利中記載的方法，是在木炭板上覆蓋印刷紋路紙或無紡布的方法，但通過該方法制造的材料作為最終墻面裝修材料使用時強度弱，因此需要改善該方法，以便提高釘釘、穿孔等使用性，并提高搬運以及操作上的便利性。
[0008]迄今為止，吸音材料根據(jù)多孔質(zhì)形、板振動形、共振器形等三種類型的吸音器具進行吸音，一般是組合一種以上的吸音器具而使用。吸音率與頻率、墻體構(gòu)成材料的性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)等有密切的關(guān)系(李等1989，木材物理以及力學(xué))。目前，市場上作為吸音材料而重點使用的木質(zhì)材料的形態(tài)和結(jié)構(gòu)為軟質(zhì)纖維板(Insulation board)、圓形穿孔型軟質(zhì)纖維板、圓形穿孔型中密度纖維板(MDF:medium density fiberboard),其中,MDF產(chǎn)品主要用作吸音板，該吸音板是:將窄條(寬度小)平切單板以一定間隔并以線形配置而成，或者，將紋路單板覆蓋中密度纖維板，從其表面以一定深度且以線形進行開槽加工，并將剩余的厚度部分全部貫通成圓形，以使圓形穿孔與凹槽相對應(yīng)。吸音板Topakustik(R)也是相同種類的產(chǎn)品。在此之上，進行用于阻燃的阻燃片的最終設(shè)置或平切單板的最終阻燃覆蓋。
[0009]將裝飾合板用作最終墻面裝修材料時，一般通過開槽加工(李等1981，木材工學(xué))將槽加工成V型或凹型，并將該槽涂成不同于表面色的另一種深色，主要是涂成黑色或棕黑色，由此形成光影劃線(shadow line)而體現(xiàn)出立體感，同時，該槽可作為施工最終墻面裝修材料時連接合板的接合部而使用。
[0010]本發(fā)明的裝飾天然木材單板覆蓋活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的吸附吸音結(jié)構(gòu)和制造方法提供了一種新的方案，該方案同時利用了活性炭板或木炭板的吸附和吸音特性，并作為最終墻面裝修材料利用了木炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的吸附結(jié)構(gòu)，在室內(nèi)側(cè)表面形成與表面材的線形凹槽連接且隱藏于活性炭內(nèi)部的吸附吸音室結(jié)構(gòu)，該吸附吸音室遠大于表面材的線形凹槽，或者，在此設(shè)置具有Λ形音反射結(jié)構(gòu)(參照圖6)，由此，可以吸附氣體的同時，也能夠體現(xiàn)出高的吸音率。通過本發(fā)明，不僅可以解決至今為止除了通風以外沒有特別的方法能夠解決的氡氣問題，而且去除了室內(nèi)的總揮發(fā)性有機化合物氣體或異味，同時進行了高效率的吸音處理，因此從居住者的健康和舒適環(huán)境方面考慮時其是必不可少的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]技術(shù)課題
[0012]維持本身吸附能力的活性炭板或木炭板，因為其本身的強度弱，因此需要作為表層板和背面板使用的木質(zhì)材料(天然木材、合板、木屑板、纖維板、層壓板等)的補助而增強強度，由此作為最終墻面裝修材料使用時，可以解決用于布線或管道孔的穿孔操作或切斷加工、開槽加工、釘螺絲等的問題。并且，能夠帶來施工的便利，使用性和搬運操作性也優(yōu)秀。另外，代替暗淡的活性炭板/木炭板的黑色，使用了在其表面上覆蓋了具有美麗圖案的裝飾天然木材或裝飾天然木材單板的木質(zhì)材料層作為表層板，因此作為最終墻面裝修材料顯現(xiàn)出優(yōu)秀的裝飾效果。
[0013]本 申請人:的第10-0572591號專利中，作為背面板使用了不具有有孔結(jié)構(gòu)的普通合板，因此該專利中沒有考慮到從內(nèi)部混凝土墻體或建筑物基部的外部滲進的氡氣的吸附，只考慮到表面的室內(nèi)空氣質(zhì)量而進行的吸附。另外，該專利公開了作為氣體流入口的圓形穿孔面積比率為25%，因為在其值以下時也能夠充分發(fā)揮作用，因此，改善其結(jié)構(gòu)則能夠提高復(fù)合體的強度。并且，還需要改善表層板的吸附結(jié)構(gòu)形態(tài)，即，將圓形穿孔方式改善成線形凹槽加工方式，以提高美觀度，并帶來加工便利性。此外，該專利的制造方法中，在第一次工序中制造活性炭板和木炭板，在第二次工序中將此活性炭板/木炭板置于表層板和背面板的木質(zhì)材料之間，并進行粘合熱壓，當將該兩個工序改善成一個工序，由此通過一步工序(one step process)制造時，能夠節(jié)約能量,尤其是,具有PMDI粘合劑不會附著在脫模板或壓力機上的優(yōu)點。
[0014]若要顯現(xiàn)出作為活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體或木炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的中心板的活性炭板或木炭板自身的特性即其吸附能力時，就需要在背面板和表層板的木質(zhì)材料上設(shè)置特別的吸附結(jié)構(gòu)。
[0015]基于如上所述的內(nèi)容，本發(fā)明設(shè)想一種具有如下結(jié)構(gòu)的裝飾天然木材活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的吸附吸音結(jié)構(gòu)及其制造方法。即，其結(jié)構(gòu)為:通過背面板的圓形穿孔或雙重穿孔吸附結(jié)構(gòu)，或通過與其連接的中心板中隱藏的寬幅開槽加工形成的吸附室結(jié)構(gòu)，吸附從建筑物壁和地面漏出的氡氣；或者，特別提高從建筑物底面至中間高度部位的穿孔率，以使比空氣更重的氡氣易吸附于活性炭板或木炭板的壁側(cè)表面。另外，通過表層板的比圓形穿孔方式更為美觀且具有立體感并具有施工便利性的線形凹槽，或者，通過與表面材的線形凹槽連接且比表面材的凹槽更寬并形成至中心板內(nèi)部一定深度的線形凹槽所形成的隱藏的吸附室結(jié)構(gòu)(參照圖2)，將室內(nèi)發(fā)生的氣體吸附于活性炭板或木炭板的室內(nèi)側(cè)表面。另外，表明微細結(jié)構(gòu)非常發(fā)達的活性炭板的高吸音率，并利用該高高吸音率，使與表層板的凹槽連接并隱藏在中心板中的寬吸附結(jié)構(gòu)不僅具有吸附作用，還使其顯示出高吸音率，從而同時實現(xiàn)吸附吸音結(jié)構(gòu)。另外，還要開發(fā)出在通過表層板凹槽進入的入射部分中設(shè)置具有Λ形音反射部的吸附吸音室結(jié)構(gòu)(參照圖6)。通過上述方式制造的裝飾天然木材或裝飾單板覆蓋合板活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體不僅可以解決至今為止除了通風以外沒有特別的解決方法的氡氣問題，而且去除了有害氣體和總揮發(fā)性有機化合物氣體或異味，同時能夠進行高效率的吸音處理，因此有利于居住者的健康和舒適環(huán)境。
[0016]解決課題所用的方法
[0017]為了滿足上述條件，首先，因為活性炭板或木炭板本身的強度(活性炭2.26N/mm2、白木炭4.15N/mm2，參照表3)弱，因此需要作為表層板和背面板使用的木質(zhì)材料(天然木材、合板、木屑板、纖維板、層壓板等)的補助而如表4所示地增強為12-24N/mm2的抗彎強度。由此，作為最終墻面裝修材料使用時，可以解決用于布線或管道孔的穿孔操作或切斷加工、開槽加工、釘螺絲等的問題。并且，能夠帶來施工的便利，使用性和搬運操作性也優(yōu)秀。另外，代替暗淡的活性炭板/木炭板的黑色，使用在其表面上覆蓋了具有美麗圖案的裝飾天然木材或裝飾天然木材單板的木質(zhì)材料層作為表層板，因此能夠作為最終墻面裝修材料顯現(xiàn)出優(yōu)秀的裝飾效果(參照圖1以及圖5)。
[0018]至今為止，包括本 申請人:的第10-0572591號專利在內(nèi)的木炭板木質(zhì)材料復(fù)合體是，先在第一次工序中制造活性炭板或木炭板，在第二次工序中將如此制造的活性炭板/木炭板置于表層板和背面板的木質(zhì)材料之間，并利用粘合劑進行粘合熱壓而制造。在制造活性炭板 / 木炭板時，主要將 PMDI (polymeric diphenyl methane diisocyanate:聚二苯基甲烷二異氰酸酯)作為主粘合劑使用，此時存在產(chǎn)品附著在壓板或墊板的情況，即使使用脫模劑或脫模膜也易發(fā)生此問題，由此會延誤生產(chǎn)速度或帶來經(jīng)濟上的損失，并且會影響到產(chǎn)品的表面以及品質(zhì)。此外，因為實施兩次的熱壓工序，因此需要更多的能量。將所述兩個工序轉(zhuǎn)換成一個工序的一步工序(one step process)能夠節(jié)約能量,尤其是具有PMDI粘合劑不會附著在脫模板或壓力機上的優(yōu)點，從而能夠生產(chǎn)出干凈的產(chǎn)品。
[0019]具體地，上述一步工序為:首先在作為背面板的有孔合板的上表面(與活性炭墊子面對的面)上涂布82g/m2的PMDI，在其之上形成墊子(mat)，之后在該墊子上覆蓋與活性炭墊子面對的面的表面上涂布了 82g/m2的PMDI粘合劑的表層板，并通過一次的熱壓工序制造木炭板木質(zhì)材料復(fù)合體產(chǎn)品，其中，所述墊子(mat)是:在活性炭微粒或木炭微粒中以絕干重量為基準混合15% PMDI和5%乙烯-醋酸乙烯酯乳化樹脂(EVA，樹脂固體成分55%, pH5.5)而形成。
[0020]在表I的例子中，將此時的工序分為四個階段的熱壓工序，S卩，第一階段:是在170°C熱壓溫度下，加熱溫度傳遞至表層板和背面板的階段，此時，以僅能維持接觸的5kg/cm2以下的低壓力接觸I分鐘；第二階段:其是壓力上升階段，在50秒內(nèi)將壓力上升至40kg/cm2，并在此狀態(tài)下保持10秒；第三階段:其是去除中心層中形成的水蒸氣的階段，在10kg/cm2條件下實施2分鐘；第四階段:再次將壓力上升至40kg/cm2高壓并保持5分鐘，以通過粘合劑固化使產(chǎn)品固定成最終密度。
[0021]本 申請人:的第10-0572591號專利公開了作為氣體流入口的圓形穿孔相對于表層板面積的比率為25%，但是，在其值以下時也能夠充分發(fā)揮作用，因此，如果降低該比率時，木炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的強度也會相對地提高。另外，對于室內(nèi)可觀察到的表層板的吸附結(jié)構(gòu)形態(tài)，也以線形開槽加工方式來代替圓形穿孔方式，因此，不僅外觀美麗，而且加工工序也簡單。
[0022]表/背板上形成的線形凹槽或穿孔是氣體的流入口，其構(gòu)成了木炭板在空氣中漏出面積比率，將其設(shè)置成比公開的25%更小時，吸附力也非常優(yōu)秀。即，如表I所示，在最小的1.5%空氣漏出率下，6小時之后其吸附結(jié)果與活性炭板100%漏出時的吸附結(jié)果相同，而且，其強度也相對地得到了大幅提高(表3)。具有5%的漏出面積比率的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體經(jīng)過3小時后就可以得到100%的活性炭表面直接漏出于空氣時的情況相同的氣體吸附效果。但是，穿孔結(jié)構(gòu)因為是穿有孔的結(jié)構(gòu)，因此不美觀。在此，從市場結(jié)構(gòu)考慮，此結(jié)構(gòu)比起表層板更適合用作背面板，而表層板選用線形凹槽結(jié)構(gòu)較好。
[0023]作為活性炭板/木炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的表層板，可以使用在木質(zhì)材料板上覆蓋天然木材的薄單板(一般是0.厚度)的裝飾木質(zhì)材料板，或者，將天然木材的板材(1-1Omm厚度)以一定間隔配置并進行粘合而使用。
[0024]本發(fā)明的裝飾天然木材木炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的吸附結(jié)構(gòu)如下。天然木材單板裝飾木質(zhì)材料板的表層板中，將開槽加工實施至活性炭板層/木炭板層表面或者實施至稍微比活性炭板層/木炭板層表面更深的深度，并且，使線形凹槽面積相對于表層板總表面積的比率最小能夠達到1.5%，由此自然地顯現(xiàn)出活性炭板/木炭板的黑色，從而形成了光影劃線(參照圖1、圖5)而體現(xiàn)出立體感(以往的壁板用合板是在開槽加工后，將與表面色不同的深顏色涂于開槽加工而成的槽內(nèi)，從而體現(xiàn)出立體感，其中，作為深顏色主要使用黑色)。同時，通過夸1J刨(router)加工,如圖2所示地形成與上述線形凹槽連接的隱藏的吸附室結(jié)構(gòu)，由此擴大了活性炭板/木炭板在空氣中漏出的面積，從而如表I所示地進一步強化了吸附性能。
[0025]本 申請人:的第10-0572591號專利中，背面板使用了不具有有孔結(jié)構(gòu)的普通合板，因此該專利中沒有考慮到從內(nèi)部混凝土墻體或建筑物基部的外部滲進的氡氣，只考慮到表面的室內(nèi)空氣質(zhì)量而進行的吸附。為了將由一步工序制造的裝飾天然木材木炭板木質(zhì)材料復(fù)合體中位于中心層的中心板的雙面均利用，即為了將活性炭板/木炭板的雙面均利用以充分發(fā)揮其吸附性質(zhì)，本發(fā)明中，在表層板和背面板上設(shè)置特別的吸附結(jié)構(gòu)。
[0026]在背面板的情況下，通過作為背面板的合板的穿孔結(jié)構(gòu)或雙重穿孔結(jié)構(gòu)(參照圖3的8)，或者，通過連接于該穿孔結(jié)構(gòu)的、隱藏的吸附室結(jié)構(gòu)，或者，通過使背面板的穿孔比率不同、即在從底面至中間高度的部分中形成特別高的穿孔率，由此使從混凝土壁和建筑物基部中漏出的比空氣更重的氡氣吸附于木炭板的壁側(cè)表面，并使其超過氡放射能半衰期(4天，96小時)，從而變換為對人體無害的固體元素,并基于此,能夠?qū)⒛咎堪迥举|(zhì)材料復(fù)合體用作氡氣吸附隔離材料(參照表5)。[0027]在表層板的情況下，如在本發(fā)明優(yōu)選的第一實施方式中，通過將線形開槽加工同步實施至表層板和作為中心板的活性炭板/木炭板的適當深度而形成的結(jié)構(gòu)(圖2的上數(shù)第一個圖和第二個圖)，或者，通過由刳刨加工如圖2的上數(shù)第三個圖和第四個圖所示地在活性炭板/木炭板的內(nèi)部形成的、與表層板上實施線形開槽加工而成的凹槽連接并隱藏的更寬的吸附室結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒆鳛槭覂?nèi)空氣污染物質(zhì)的揮發(fā)性有機化合物和氣體等吸附在位于中心層的活性炭板/木炭板上。
[0028]另外，本發(fā)明涉及一種裝飾天然木材活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的吸附吸音結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)顯現(xiàn)出比木材具有更高吸附特性的多孔質(zhì)活性炭板特性。本發(fā)明利用了裝飾天然木材活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的吸附吸音結(jié)構(gòu)，不僅體現(xiàn)出氣體吸附能力，而且還體現(xiàn)出比現(xiàn)有的作為吸音板使用的圓形穿孔中密度纖維板(圖6的Ml)更高的吸音率，由此為居住者提供了舒適的環(huán)境。本發(fā)明的吸附吸音結(jié)構(gòu)可設(shè)置成:如圖6的T2所示，在與室內(nèi)側(cè)表面的表面材的線形凹槽相對應(yīng)地、并以加工表層板合板的凹槽時相同的寬度，同時開槽加工至最多達到活性炭板厚度的一半(5_)深度為止的結(jié)構(gòu)；由吸附吸音室的底邊寬度是表層板的線形凹槽間隔(寬度)的3倍的T4形隱藏的線形凹槽構(gòu)成的結(jié)構(gòu)；在通過表層板的線形凹槽進入T4的吸音吸附室的部分中設(shè)置具有Λ形的音反射部而成的Τ3形吸附吸音室結(jié)構(gòu)(參照圖6)。
[0029]發(fā)明效果
[0030]本發(fā)明涉及能夠充分發(fā)揮裝飾天然木材活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的中心板即活性炭板或木炭板的單面或雙面的吸附性能的吸附結(jié)構(gòu)及其制造方法。其中，通過活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的背面板的穿孔結(jié)構(gòu)和與其連接的隱藏的吸附室結(jié)構(gòu)，將從混凝土壁及其縫隙以及建筑物基部中漏出的氡氣等吸附于活性炭板/木炭板的壁面?zhèn)?，所吸附的氡氣在半衰?4天:96小時，參照表4)期間內(nèi)附著在活性炭板上，之后轉(zhuǎn)換為對人體無害的固體元素，由此作為能夠從氡放射能保護人體的隔離材發(fā)揮作用。
[0031]根據(jù)本發(fā)明，通過活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的表層板的凹槽加工和與其連接的活性炭板/木炭板的吸附室結(jié)構(gòu)(圖2)，能夠吸附室內(nèi)的揮發(fā)性有機化合物以及甲醛等的室內(nèi)污染物質(zhì)，并且，通過與室內(nèi)側(cè)表面的表面材的線形凹槽相對應(yīng)地在活性炭內(nèi)部形成寬度比表面材的線形凹槽更寬的吸附吸音室結(jié)構(gòu)，或者，通過在該吸附吸音室結(jié)構(gòu)中設(shè)置了具有Λ形反射結(jié)構(gòu)的吸附吸音室結(jié)構(gòu)(參照圖6)，由此，制造出不僅具有氣體吸附作用還具有高吸音作用的裝飾天然木材活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體。如果基本上解決氡氣問題的基礎(chǔ)上比室內(nèi)氣體吸附更注重室內(nèi)火災(zāi)危險時，可由耐火或阻燃的裝飾板構(gòu)成活性炭板復(fù)合體中的表層板來解決上述問題。
[0032]由此可見，本發(fā)明的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體在顯現(xiàn)出天然木材的自然美和立體感的同時，提高了強度，且具有施工快，使用性、操作以及搬運性優(yōu)秀等優(yōu)點。本發(fā)明的復(fù)合體作為優(yōu)秀的人體親和性吸附吸音用最終墻面裝修材料以及天花板最終裝修材料而適用于學(xué)校、講堂、音樂廳、體育館、辦公室、公寓以及個人住宅用途中，而且還可用作隔斷(隔板)和家具用部件，通過本發(fā)明的復(fù)合體可提高空氣質(zhì)量以及提供舒適的居住環(huán)境，并有利于居住者的健康。
【專利附圖】

【附圖說明】[0033]圖1表示本發(fā)明的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的圖，該復(fù)合體中:將覆蓋有裝飾天然木材單板(白櫟木:White oak)的柳安合板(梅蘭蒂木合板、meranti plywood)用作表層板，表層板厚度為5mm ;用作中心板的木炭板厚度為IOmm ;背面板采用了柳安合板(5mm厚度)。圖1的上圖為從上方斜視觀察的圖，其中，在每隔197mm的表面寬度上實施了一次3mm寬度的開槽加工(1.5%的槽面積比率)。圖1的下圖示出了構(gòu)成背面板的圓形穿孔木質(zhì)材料板，該板中，設(shè)置有直徑8.5mm的孔,且穿孔面積為總表面積的1.5%,是五張柳安酹醒樹脂(phenol resin)合板。
[0034]圖2是表示本發(fā)明的實施了開槽加工的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的側(cè)視圖。圖2中的上數(shù)第一個圖是，以1.5%的槽面積比率將開槽加工僅實施至活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的表層板的圖。圖2中的上數(shù)第二個圖是，以1.5%的槽面積比率將開槽加工從表層板經(jīng)過活性炭板表面層并實施至活性炭板內(nèi)部3mm深度的圖。圖2中的上數(shù)第三個圖是，在5mm厚度的表層板中以3mm深度實施開槽加工(槽寬度3mm),并在剩余的厚度2mm的表層板中隱藏有與上述槽(3mm寬度)連接的吸附室(深度2mm、寬度30mm)的圖。圖2的最后一張圖是表示具有與表層板的加工凹槽(3mm寬度)連接并隱藏在表層板下面的活性炭板內(nèi)部中的吸附室(深度5mm、寬度30mm)的吸附結(jié)構(gòu)。
[0035]圖3是表示本發(fā)明的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的表面材的穿孔形狀的圖。本發(fā)明中，根據(jù)穿孔面積相對于背面板或者表面板的表面積的比率，作為中心板的活性炭板/木炭板直接與空氣接觸而吸附氡氣或氣體等，根據(jù)合板的穿孔面積比率，其抗彎強度不同(參照表3)。圖3中，3-1:無孔合板、3-2:穿孔率1.5%的有孔合板、3-3:穿孔率5%的有孔合板、3-4:穿孔率10%的有孔合板(由兩個孔構(gòu)成)、3-5:穿孔率10%的有孔合板(由四個孔構(gòu)成)、3_6:穿孔率25%的有孔合板(由兩個孔構(gòu)成)、3-7:穿孔率25%的有孔合板(由十個孔構(gòu)成)、3_8:雙重穿孔合板、3-9:白木炭(木炭)板、3-10:活性炭板。
[0036]圖4是表示本發(fā)明的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的加工性和使用性(usability)的圖。即、示出了在釘槍釘釘子、開槽(GROOVING)、穿孔、釘釘、釘螺釘?shù)葧r的良好性質(zhì)，從而完善了活性炭板的弱點。其中，上圖為側(cè)視圖，下圖為俯視圖。
[0037]圖5中的上圖表示表面凹槽面積比率10%且具有熱處理涔樹單板覆蓋合板的表層板的裝飾天然木材活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的圖。其中，雖然其具有深度為活性炭板的中心層的一半、并且寬度為表面凹槽寬度的3倍的隱藏的吸附室，但是在表面無法看清。中間圖為顯示厚度的側(cè)視圖。最下圖為從上方斜視觀察的作為背面板的穿孔合板，其中，穿孔合板的直接漏出于空氣的有孔面積比率為5%。
[0038]圖6是表示裝飾天然木材活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的吸附吸音結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。吸音率是根據(jù)結(jié)構(gòu)的形態(tài)而不同，該圖是為了通過管內(nèi)法進行測定而顯示的原形樣品的剖面圖。其中，Tl表示:表層板的合板+中心板的活性炭板+背面板的合板結(jié)構(gòu)的對照組。T2表示:在表層板上實施有開槽加工，并以相同的寬度在中心板中也實施了一定深度的開槽加工的活性炭板。T3表示:表層板實施有開槽加工，并通過刳刨加工在中心板中形成寬度為表層板凹槽寬度的3倍的隱藏的吸音吸附室，在該吸音吸附室中設(shè)置了Λ形音反射部的活性炭板。Τ4表示:表層板實施有開槽加工，并通過刳刨加工在中心板中僅形成寬度為表層板凹槽寬度的3倍的隱藏的吸音吸附室的結(jié)構(gòu)。Ml表示用于比較的對照組，該圖表示圓形穿孔型中密度纖維吸音板的表面，以及完全貫通吸音板的總厚度之后用黑紙類覆蓋其背面的狀態(tài)。M3表示市售的吸音板，其中，以線形配置木材，并將底部的總厚度通過實施了圓形穿孔的中密度纖維板進行復(fù)合化的吸音板。M2是表示具有無數(shù)個內(nèi)部微細孔隙的活性炭板的外部形態(tài)的圖。
[0039]圖7根據(jù)裝飾天然木材單板覆蓋活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的吸附吸音結(jié)構(gòu)，將表6中測定的吸音率以曲線表示的圖，縮寫字母含義參照圖6。
[0040]圖8表示根據(jù)裝飾天然木材單板覆蓋活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的表層板和中心板、背面板的厚度不同，吸附吸音室的大小和結(jié)構(gòu)也各自不同的實施例。
【具體實施方式】
[0041]1.裝飾天然木材活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的開槽加工的優(yōu)選實施方式
[0042]如圖1所示，在活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體(制造方法例-表I下段中的技術(shù))中，對于作為表層板的覆蓋有裝飾天然木材單板的合板，以一定間隔實施開槽加工。例如，在表層板上，每隔19.7cm寬度開槽加工一次3mm寬度的凹槽，其長度相同，由此，表層的每20cm寬度就實施有3mm的凹槽，因此，木炭板木質(zhì)材料復(fù)合體總表面積的1.5%相當于線形開槽加工的槽面積。
[0043]如表I所示，乙烯氣體的注入濃度在每次注入時都稍有差異，但在達到20_26ppm時,若活性炭板的表面100%直接漏出于空氣,貝U—小時內(nèi)吸附總氣體的91% ;表層板的凹槽面積比率在3%至5%時，通過該凹槽吸附的吸附量在3小時內(nèi)達到了與活性炭板100%漏出時的情況相同的吸附量；凹槽面積比率為1.5%時，如表I所示，6小時時才能得到與100%漏出于空氣時的情況相同的效果，此時的吸附量水平幾乎與24小時的吸附量相同。
[0044]為了空氣質(zhì)量管理而限制的二甲苯是揮發(fā)性有機化合物中的一種。如表2所示，以5000 μ g/m3的高濃度處理二甲苯時，在活性炭板100%漏出的情況下，若要達到空氣質(zhì)量管理基準(韓國:700 μ g/m3，日本:870 μ g/m3)以下需要20分鐘；在25%漏出的情況下，需要40分鐘；在10%漏出的情況下，需要50分鐘；在5%漏出的情況下，需要60分鐘；在3%和1.5%漏出的情況下，均需要3小時。因此，隨著活性炭板直接漏出于空氣中的比率減少，二甲苯的吸附速度變慢，但是，24小時左右后，在活性炭板的所有空氣漏出比率下，都以幾乎相同的吸附量水平進行吸附。
[0045]因為合板是將孔隙率非常高的木材單板正交而制造得到，因此，其物理性氣體吸附的量雖然少，但還是在進行著，當連續(xù)注入氣體時，其吸附量持續(xù)下降。與此不同，如表I所示，經(jīng)過4次20-26ppm的連續(xù)氣體注入下，活性炭板/木炭板持續(xù)顯示出相同的吸附速度。李等(2010)曾發(fā)表過如下內(nèi)容:置于實驗室空氣中以吸附實驗室發(fā)生的氣體的情況下，在6年間反復(fù)進行了 30次以上的如表I所示的氣體吸附試驗，其結(jié)果，相對于最初的吸附性能，木炭板持續(xù)保持了 87.9%的吸附性能，覆蓋木炭板持續(xù)保持了 72.9%的吸附性能。由此認為，在飽和達到平衡之前，活性炭板/木炭板會持續(xù)進行吸附。
[0046]白木炭板直接漏出于空氣的有孔面積比率為1.5%時，3小時時就可以得到與白木炭板表面100%漏出于空氣時的情況相同的效果，但是，相比于活性炭板，其吸附速度非常慢，只能達到24小時吸附量的一半左右。
[0047]如表3所示，活性炭板的抗彎強度為2.26N/mm2,白木炭的抗彎強度為4.15N/mm2,均顯示出類似于軟質(zhì)纖維板(Insulation board)的強度，因此施工上存在困難。當通過木質(zhì)材料補強時，如表4所示，木炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的強度為12-24N/mm2，其強度得到了很大的提高，因此，作為室內(nèi)最終墻面裝修材料進行施工時非常有利，如圖4所示，在進行釘槍釘釘子、開槽(grooving)、穿孔、釘釘子、釘螺釘?shù)葧r的加工性良好，由此，使用性和搬運操作性非常優(yōu)秀。
[0048]另外，實施開槽加工時，可將開槽加工從表層板實施至作為中心板的活性炭板層表面(圖2的第一個圖)；或者，可開槽加工至活性炭板層表面的稍微內(nèi)側(cè)，例如，每20cm寬度實施3mm的開槽加工，以在木炭板木質(zhì)材料復(fù)合體總表面積的1.5%上實施開槽加工，此時，若為5mm厚度的木炭板,則將開槽加工實施至從木炭板表面向內(nèi)Imm深處,若為IOmm厚度，則將開槽加工實施至從木炭板表面向內(nèi)3-5mm深處，由此木炭的漏出面積變大，其吸附效果更高。
[0049]例如，當木炭板的表面積為前者時(在厚度5mm的木炭板上實施Imm深度的開槽加工)時，漏出面積比率從1.5%擴大至2.5%;在后者的情況下(在厚度IOmm的木炭板上實施3mm深度的開槽加工:參照圖2的上數(shù)第二個圖)，雖然表面凹槽比率同樣是1.5%,但是實際漏出于空氣的活性炭板/木炭板的漏出表面積比率擴大至4.5% ;當在厚度IOmm的木炭板上實施5mm深度的開槽加工時，漏出的表面積比率擴大至6.5 %，因此，達到與活性炭板100%漏出時的情況相同的吸附效果所需的吸附時間從6小時縮短至3小時。在白木炭的情況下，如果屬于后者，雖然吸附量少，但是，可從3小時縮短至I小時，由此能夠減少2小時。如表2所示，在以約5000 μ g/mm3的高濃度處理二甲苯時，當表層板的開槽加工凹槽比率為1.5%并開槽加工至作為中心層的活性炭板厚度IOmm的5mm深度時，漏出于氣體中的表面積比率達到表層板面積的6.5%，由此能夠?qū)⑦_到空氣質(zhì)量管理基準(韓國:700 μ g/mm3,日本:870 μ g/mm3)以下的所需時間從3小時左右縮短至I小時以內(nèi)。
[0050]當將裝飾合板作為最終墻面裝修材料使用時，通常是，通過開槽加工(李等，1981，木制工學(xué))形成V形和凹形的槽，并通過與表面顏色不同的另一種深顏色、主要是將黑色或黑棕色涂布該槽，由此形成光影劃線而顯現(xiàn)出立體感，同時，在最終墻面裝修材料施工時將該槽用作連接合板的接合場所，從而看不出粘合部位。當為活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體時，通過開槽加工使槽至少達到活性炭板表面，因此，不僅可以發(fā)揮活性炭的吸附特性，而且還無需涂成另外的顏色，自然地顯現(xiàn)出活性炭板的黑色，具有自動體現(xiàn)立體感的優(yōu)點，還同樣可作為連接場所。
[0051]因此，在比本 申請人:(李等2006，第10-0572591號專利)曾發(fā)表的25%的穿孔面積更小的、最小1.5%的有孔漏出面積比率條件下，通過6-24小時的吸附能夠得到幾乎相同的結(jié)果，而且，將與穿孔不同形態(tài)的凹型開槽加工實施至比活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的活性炭板層表面稍微更內(nèi)側(cè)的深度，因此，雖然表面上的開槽面積比率為1.5%，但是，漏出于氣體的實際表面積增加，由此能夠提高吸附速度，同時，形成光影劃線以自然地顯現(xiàn)出活性炭板的黑色而體現(xiàn)出立體感，而且能夠進一步提高吸附性能，與25%穿孔情況相比，能夠賦予更高的強度，從而增強了活性炭板的強度。
[0052]表1:
[0053]木炭板木質(zhì)材料復(fù)合體中，根據(jù)每個活性炭板和木炭板的漏出比率以
[0054]及每個時間段測定的每單位面積的氣體吸附量(單位ppm/cm2)
[0055]
【權(quán)利要求】
1.一種活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體，其通過中心板的兩面吸附室內(nèi)氣體以及氡氣，其特征在于， 所述活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體由背面板、中心板和表層板構(gòu)成， 所述背面板由穿孔木質(zhì)材料構(gòu)成，所述中心板由活性炭板或木炭板構(gòu)成，所述表層板由覆蓋有裝飾天然木材薄單板的裝飾木質(zhì)材料板構(gòu)成， 所述活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體包括凹槽，該凹槽是從所述表層板開槽加工至所述中心板表面而形成，或者從所述表層板最多開槽加工至所述中心板深度的一半而形成， 而且，通過所述背面板，將從建筑物基部或建筑物墻壁漏出的氡氣吸附于所述中心板的壁面?zhèn)取?br> 2.如權(quán)利要求1所述的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體，其特征在于， 所述凹槽面積相對于所述表層板的總表面積的比率最小為1.5%。
3.如權(quán)利要求1所述的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體，其特征在于， 從作為穿孔木質(zhì)材料的背面板表面至中心板的表面實施穿孔，或者，從作為穿孔木質(zhì)材料的背面板表面至中心板的3mm深度實施穿孔，以使穿孔形成的圓形穿孔面積相對于背面板總表面積的比率最小為1.5%。
4.如權(quán)利要求3所述的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體，其特征在于， 以最小1.5%的面積比率對所述背面板的表面?zhèn)纫徊糠趾穸冗M行穿孔，對與該穿孔連接的剩余部分厚 度，以10%的面積比率進行雙重穿孔。
5.如權(quán)利要求3所述的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體，其特征在于， 以最小1.5%的面積比率對所述背面板進行穿孔，并且，對與該穿孔連接的中心板，以10%的面積比率開槽加工至該中心板3mm深度為止，從而形成隱藏的吸附室。
6.如權(quán)利要求3所述的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體，其特征在于， 對于所述背面板下部的規(guī)定高度范圍內(nèi)以10%的穿孔率進行穿孔，并對于該規(guī)定高度以上的部分以最小1.5%的穿孔率進行穿孔而形成。
7.如權(quán)利要求1~6中任一項所述的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體，其特征在于， 在所述表層板或者所述中心板中還包括與所述凹槽連接的吸附吸音室。
8.如權(quán)利要求7所述的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體，其特征在于， 隱藏的所述吸附吸音室的寬度為所述凹槽寬度的I~10倍。
9.如權(quán)利要求8所述的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體，其特征在于， 所述吸附吸音室中面向所述凹槽的位置上還形成有音反射部。
10.如權(quán)利要求9所述的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體，其特征在于， 所述音反射部為Λ形。
11.一種活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的制造方法，是由背面板、中心板和表層板構(gòu)成的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的制造方法，其中，所述背面板由穿孔木質(zhì)材料構(gòu)成，所述中心板由活性炭板或木炭板構(gòu)成，所述表層板由覆蓋有裝飾天然木材薄單板的裝飾木質(zhì)材料板構(gòu)成， 所述活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的制造方法的特征在于，包括: 在背面板的一側(cè)表面上涂布粘合劑后，在其之上形成混合活性炭微?；蚰咎课⒘！⒄澈蟿┖蜆渲腆w成分而成的墊子，然后，在所述墊子之上層疊涂布有粘合劑的表層板的工序:; 在170°C的溫度下，以I分鐘、5kg/cm2以下壓力的條件，對所述表層板和所述背面板進行加熱的工序； 50秒內(nèi)將壓力上升至40kg/cm2之后，保持10秒鐘的工序； 施加2分鐘的10kg/cm2的壓力，從而去除形成于中心層的水蒸氣的工序；以及 再次上升至40kg/cm2壓力，保持5分鐘，從而使粘合劑固化而固定為最終密度的工序。
12.如權(quán)利要求11所述的活性炭板木質(zhì)材料復(fù)合體的制造方法，其特征在于， 所述粘合劑是聚二苯基甲 烷二異氰酸酯PMDI和乙烯-醋酸乙烯酯乳化樹脂EVA。
【文檔編號】E04C2/26GK103890293SQ201280052519
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月27日
【發(fā)明者】李華珩 申請人:李華珩