AT407650B - Dämmatte und verfahren zur herstellung einer dämmatte - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft eine Dämmatte sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Dämmatte, und zwar hier im speziellen einer imprägnierten Dämmatte.
Der Begriff "Dämmatte" steht stellvertretend fur alle Dämmaterialien, die - im Gegensatz zu losem Schüttgut, Flüssigkeiten oder dergleichen - eine definierte Form aufweisen.
Derartige Dämmatten (Dämmplatten) auf Basis von Mineralfasern sind seit vielen Jahren Stand der Technik und haben sich im Bauwesen bewährt.
In letzter Zeit finden aber auch Dämmstoffe auf Basis pflanzlicher oder tierischer Fasern wieder zunehmend Beachtung. Probleme stellen dabei zum Beispiel das Brandschutzverhalten sowie die biologische Beständigkeit dar. Dämmstoffe aus den genannten Fasermaterialien müssen deshalb mit einer entsprechenden Imprägnierung versehen werden, soweit sie bestimmte Anforderungen an das Brandschutzverhalten beziehungsweise den Widerstand gegenüber einem biologischen Angriff, zum Beispiel durch Insekten, erfüllen sollen.
Die Mobilität von Insekten erfordert es, das Imprägnierungsmittel möglichst gleichmässig über das Produktvolumen zu verteilen. Dazu ist es bekannt, die entsprechende Dämmatte mit dem Imprägnierungsmittel zu besprühen oder das Imprägnierungsmittel zu einem Schaum aufzuarbeiten und auf die Dämmatte zu applizieren. Wegen der geringen Penetrationsneigung lassen sich diese Techniken nur an sehr dünnen Vliesen einsetzen. Bei dickeren Vliesen kommt es fast ausschliesslich zu einer Imprägnierung im Oberflächenbereich, die - wie dargestellt - unzureichend ist. Auch an Schnittstellen (bei der weiteren Verarbeitung) entstehen zusätzliche "Imprägnierungslükken".
Grundsätzlich wäre eine Durchimprägnierung, zum Beispiel durch Eintauchen einer Dämmatte in ein Imprägnierungsbad, möglich. Ein solches Verfahren wäre jedoch sehr aufwendig und die Dämmatte müsste anschliessend unter erheblichem Energieaufwand wieder getrocknet werden. Dies gilt auch für das Aufbringen einer Flüssigkeit auf ein bewegtes Faserband nach der DE 25 10 452 B2, bei der das Faserband von beiden Seiten mit der Flüssigkeit bespritzt wird.
Die gewünschte durchgehende Imprägnierung liesse sich prinzipiell auch dadurch erreichen, indem man die Flocke (zum Beispiel aus Baumwolle, Flachs oder Schafwolle) vor dem Krempelprozess (also vor der Bildung des Primärvlieses) behandelt. Der wesentliche Nachteil bei diesem Verfahren ist, dass das Dämmaterial während des Krempelprozesses einer erheblichen mechanischen Belastung ausgesetzt ist. Versuche haben gezeigt, dass hierdurch bis zu 90 % der Impräg- nierungsmittel mechanisch wieder abgetrennt werden. Als Ergebnis erhält man eine Dämmatte mit völlig unzureichender Imprägnierung. Gleichzeitig werden die Anlagen durch das abgetrennte Imp- rägnierungsmittel verschmutzt.
Aus der DE 31 42 958 A1 ist ein Verfahren zum Imprägnieren von einlagigen Textilbahnen bekannt, bei dem das Imprägnierungsmittel als voluminöser Schaum aufgetragen wird. Ein solches Verfahren lässt sich nicht auf Dämmatten aus einem durch mehrfaches Falten eines Primärvlieses gebildeten Sekundärvlies übertragen.
Die DE 27 11 428 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Nassbehandlung von einlagigem bahnenförmigem Textilgut in einem erhitzten Wasserdampf enthaltenden Drucktank.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Dämmatte zur Verfügung zu stellen, die eine Verteilung des lmprägniermittels aufweist, die dem Produkt über sein gesamtes Volumen mehr oder weniger gleiche Eigenschaften verleiht und in einem möglichst einfachen Verfahren her- stellbar ist.
Dabei liegt der Erfindung folgende Erkenntnis zugrunde : von einem bekannten
Verfahren, bei dem Fasern (Flocken) zunächst zu einem Primärvlies aufbereitet und anschliessend durch Formgebung des Primärvlieses zu einem Sekundärvlies weiterverarbeitet werden, sieht die
Erfindung nun vor, das Primärvlies vor der Formgebung zum Sekundärvlies einer Imprägnierungs- behandlung zu unterwerfen, wobei das Imprägnierungsmittel vorzugsweise in flüssiger Form als
Nebel auf mindestens eine Seite des Primärvlieses aufgesprüht wird. Eine alternative Applikation des Imprägnierungsmittels zeichnet sich dadurch aus, dass ein Imprägnierungsschaum auf das
Primärvlies und damit auch über eine bestimmte Tiefe in das Primärvlies gebracht wird.
Dabei stellt das Verfahren, mit dem das Imprägnierungsmittel auf das Primärvlies aufbracht wird, einen ganz wesentlichen Erfindungsgedanken dar.
Herkömmliche Sprühverfahren, mit denen zum Beispiel Bindemittel auf Fasern aufgesprüht werden, weisen einen relativ grossen Tropfendurchmesser auf. Ein entsprechendes Imprägnie-
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rungsverfahren würde also dazu führen, dass das Primärvlies nur partiell imprägniert würde.
Die beiliegende Fig. 1 zeigt in stark schematisierter Darstellung eine Faseroberfläche, auf der - mit grossem Abstand zueinander - einzelne Imprägnierungströpfchen angeordnet sind, die nach einem Trocknungsvorgang eine entsprechende Imprägnierungsbeschichtung ergeben.
Demgegenüber sieht die Erfindung vor, das Imprägnierungsmittel in flüssiger Form als Nebel aufzusprühen, das Imprägnierungsmittel also in Form eines Aerosols zu verarbeiten. Auf diese Weise werden feinste flüssige Partikel in einem entsprechenden Trägergas (in der Regel Luft) auf das Primärvlies geführt und der Nebel kann sich dort nicht nur auf der der Sprüheinrichtung benachbarten Seite des Primärvlieses niederschlagen, sondern auch in besonders vorteilhafter Weise in das sehr lockere und "poröse Gerüst" des Primärvlieses eindringen und dort die einzelnen Fasern benetzen.
Ein ganz wichtiger Aspekt ist zusätzlich, dass die einzelnen Flüssigkeitspar- tikel deutlich kleiner als bei konventionellen Sprühverfahren sind, wie durch den Begriff "Nebel" beziehungsweise "Aerosol" zum Ausdruck gebracht wird, so dass sich im Endeffekt feinste Flüssigkeitströpfchen unmittelbar nebeneinander auf den entsprechenden Faseroberflächen niederschlagen, wie dies in Fig. 2 stark schematisiert dargestellt ist.
Obwohl einzelne Flüssigkeitsteilchen versprüht werden, ergibt sich im Endeffekt - nach Trocknung - eine nahezu geschlossene Imprägnierungsbeschichtung, die entsprechend auch in ihrer Wirksamkeit gegenüber den Verfahren nach dem Stand der Technik deutlich überlegen ist.
Die sehr viel kleineren Flüssigkeitspartikel, die über den Sprühnebel auf das Primärvlies aufgebracht werden, haben den weiteren Vorteil, dass sie sich sehr viel schneller trocknen lassen, so dass Probleme bei der weiteren Verarbeitung vermieden werden können. Dies gilt insbesondere bezüglich der Weiterverarbeitung des Primärvlieses zum Sekundärvlies. Wird hier beispielsweise ein Pendel verwendet, wie es aus der EP 0 528 348 A1 bekannt ist, so muss das Primärvlies mehr oder weniger trocken sein, da es sonst an den Oberflächen der Transportbänder des Pendels anhaften würde.
Die Oberflächenspannung des Aerosols kann auch so eingestellt werden, dass sich auf den einzelnen Fasern grössere flächige Beschichtungsabschnitte einstellen, wie dies schematisch in Fig. 3 dargestellt ist Ein ähnliches Beschichtungsbild ergibt sich auch, wenn das Imprägnierungsmittel als Schaum appliziert wird. Dies kann unter Druck, aber auch unter Vakuum (von unten) erfolgen.
Durch das beschriebene neue Verfahren kann entweder auf eine separate Trocknungsstation vollständig verzichtet werden (weil eine Lufttrocknung des Primärvlieses auf dem Weg zur weiteren Verarbeitung zum Sekundärvlies bereits ausreicht), oder eine Trocknungsstation kann zumindest sehr viel kürzer und einfacher aufgebaut sein, da sehr viel kleinere Flüssigkeitsteilchen zu trocknen sind
Nach einer Ausführungsform wird entsprechend vorgesehen, das Primärvlies nach der Impräg- nierungsbehandlung, aber vor der weiteren Verarbeitung, zu trocknen.
Die weitere Verarbeitung kann dabei über ein Pendel erfolgen, wie dies in der EP 0 528 348 A1 im einzelnen beschrieben wird.
Vorzugsweise erfolgt die Imprägnierungsbehandlung bei einem Primärvlies (Flor) mit einem Flächengewicht zwischen 30 und 90 g/m2. Versuche haben gezeigt, dass bei Vliesen mit einem solchen Raumgewicht eine nahezu komplette Durchimprägnierung des Primärvlieses und damit auch der aus dem Primärvlies gebildeten Dämmatte möglich wird.
Da das Imprägnierungsmittel von aussen appliziert wird, ergibt sich zwangsläufig, dass die Konzentration des Beschichtungsmittels (in verschiedenen Ebenen senkrecht zur Sprührichtung betrachtet) in Sprührichtung zunehmend abnimmt.
Dies führt im Ergebnis zu einer Dämmatte aus einem durch mehrfaches Falten eines Primärvlieses gebildeten Sekundärvlieses, bei dem das Primärvlies mindestens auf einer Seite eine Beschichtung eines Imprägnierungsmittels aufweist, wie dies Gegenstand von Anspruch 1 ist.
"Auf einer Seite" bedeutet dabei, dass das Primärvlies nach der Aufbereitung zum Sekundärvlies und anschliessender Komprimierung eine "flächige Form" annimmt, in der entsprechend vor-
EMI2.1
Die Dämmatte, die aus einzelnen Schichten (Primärvliesen) aufgebaut ist, ist durch die beschriebene Verfahrenstechnik aber durchgehend imprägniert, so dass - je nach Imprägnierungsmittel - sowohl höhere Brandschutzklassen als auch erhöhte Anforderungen an die Widerstands-
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fähigkeit gegenüber Insektenbefall erfüllt werden können.
Natürlich kann das Primärvlies auch beidseitig besprüht werden, wodurch sich vor allem die Konzentration des Imprägnierungsmittels erhöhen lässt. Auch hier wird aber die volumen bezogene Konzentration an Imprägnierungsmittel des Primärvlieses stets von aussen nach innen abnehmen und allenfalls im Mittenbereich eine gewisse Aufkonzentrierung erfahren, sofern die Imprägnierung von beiden Seiten erfolgt.
Wird das Imprägnierungsmittel als Nebel versprüht, können die einzelnen Imprägnierungsflächen (nach dem Trocknen) - wie Figur 2 schematisch zeigt - sehr klein sein und betragen nach einer Ausführungsform weniger als 0,1 mm2, vorzugsweise weniger als 0,01 mm2. Dabei sollte der zugehörige Tröpfchendurchmesser entsprechend kleiner sein als der mittlere Durchmesser der zugehörigen Faser. Die hohe Konzentration der Flüssigkeitsteilchen im Nebel führt dazu, dass im Ergebnis der Abstand zwischen einzelnen Flüssigkeitströpfchen beziehungsweise nach dem Trocknen Imprägnierungsflächen sehr kleingehalten werden kann beziehungsweise sich auch aus einzelnen Tröpfchen zusammenhängende kleinere Beschichtungsflächen ergeben und im äusseren Erscheinungsbild eine nahezu durchgehende Imprägnierungsbeschichtung ergibt.
Der mittlere Tröpfchendurchmesser liegt erfindungsgemäss mindestens eine Zehnerpotenz unter dem vergleichbarer Verfahren, wie sie vorstehend abgehandelt sind.
Durch eine Veränderung der Oberflächenspannung des aerosolförmigen Imprägnierungsmittels können die einzelnen Fasern auch flächig beschichtet werden, wie dargestellt. Der angestrebte Effekt bleibt dabei unverändert erhalten.
Dabei haben Versuche gezeigt, dass durch die beschriebene Veränderung des Sprühbildes die Menge an Imprägnierungsmittel um bis zu 90 % gegenüber bekannten Imprägnierungsverfahren reduziert werden kann, bei gleichen Ergebnissen. Sprüheinrichtungen, mit denen sich Flüssigkeiten (hier flüssige Imprägnierungsmittel) nebelartig versprühen lassen, sind im Stand der Technik bekannt, jedoch für andere Anwendungszwecke, beispielsweise zum Farbauftrag oder zur Glasierung keramischer Teile. Die versprühte Flüssigkeit wird dabei im Sprühkopf in feinste Tröpfchen zerlegt, die anschliessend auf den Fasern niedergeschlagen werden und dort zu einer Art "dichtem Teppich" führen (sogenanntes air-brush Verfahren).
PATENTANSPRÜCHE:
1. Dämmatte aus einem durch mehrfaches Falten eines Primärvlieses gebildeten Sekundär- vlieses, dadurch gekennzeichnet, dass das Primärvlies mindestens auf einer Seite eine
Beschichtung eines Imprägnierungsmittels aufweist.
Claims (1)
- 2 Dämmstoff nach Anspruch 1, bei dem die Beschichtung aus dicht aneinanderliegenden, jedoch vereinzelten Flächenabschnitten von < 0,1 mm2besteht.3. Dämmstoff nach Anspruch 1, bei dem die Beschichtung aus flächigen Abschnitten auf den einzelnen Fasern besteht.4. Dämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Primärvlies beidseitig eine Beschichtung aufweist.5. Dämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die volumen bezogene Konzentra- tion an Imprägnierungsmittel des Primärvlieses von aussen nach innen abnimmt.6. Dämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Imprägnierungsmittel ein Brandschutz- oder Insektenschutzmittel ist.7. Dämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auf Basis tierischer oder pflanzlicher Fasern oder Gemischen daraus.8. Verfahren zur Herstellung einer Dämmatte, bei dem Fasern zunächst zu einem Primärvlies aufbereitet und anschliessend durch Formgebung des Primärvlieses zu einem Sekundär- vlies weiterverarbeitet sowie während der Herstellung imprägniert werden, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Primärvlies vor der Formgebung zum Sekundärvlies einer Impräg- nierungsbehandlung unterworfen wird, wobei das Imprägnierungsmittel in flüssiger Form als Nebel auf mindestens eine Seite des Primärvlieses aufgesprüht oder als Schaum auf und in das Primärvlies gebracht wird.9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das mit dem Imprägnierungsmittel besprühte Primär- <Desc/Clms Page number 4> vlies vor der weiteren Verarbeitung zum Sekundärvlies getrocknet wird.10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem das Primärvlies über ein Pendel zu einem Sekundärvlies abgelegt wird.11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem die Schaumimprägnierung unter Druck oder Vakuum erfolgt.HIEZU 1 BLATT ZEICHNUNGEN
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