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Die Erfindung betrifft einen Dämmstoff aus Hanffasern zur Wärme- und/oder Schalldämmung.
Rein mechanisch oder mittels natürlichen Bindemitteln, z. B. Stärke, Latex o.ä., gebundene
Hanffasern werden insbesonders auf dem Gebiet des Bauwesens und der Installationstechnik zum
Zwecke der Wärme- und/oder Schalldämmung in stetig steigendem Ausmass eingesetzt. Besonde- rer Beliebtheit erfreuen sich die Hanffasern im Hochbau z. B. für die Estrichherstellung, den Trok- kenausbau, Zimmermeisterarbeiten, die Bodenverlegung, Wärme- und Schalldämmarbeiten sowie fur Arbeiten an Klima- und Heizungsinstallationen. Hanffasern erlauben auch die Herstellung von
Formpressteilen, z.B. Platten für Akustikdecken o.ä..
Bei der Hanffasererzeugung und-aufbereitung werden fast ausschliesslich Hanffasern in kotoni- sierter Form verwendet, die meist ungefähr 50 mm lang und sehr fein sind. Dadurch können diese
Fasern auf den gängigen Faserherstellungs-Anlagen ohne Adaptierung verarbeitet werden.
Um Fasern mit geringem Durchmesser zu erhalten, müssen einige Nachteile in Kauf genom- men werden. Damit die Fasern in möglichst hoher Feinheit vorliegen, ist ein langer Röstprozess des Ausgangsproduktes, des Hanfstrohs erforderlich. Die Ernte wird dadurch aufwendiger und ist weit- gehend von der Witterung abhängig, was höhere Faser-Aufschliessungskosten mit sich bringt. Auch ergeben sich relativ hohe Verluste, mehr Staub und mehr Abfall.
Der Röstprozess bzw. die Kotonisierung haben die Erschlaffung der so behandelten Fasern zur
Folge. Weiters beeinträchtigt das bei der Kürzung der Fasern angewandte Reissen deren Elastizi- tät. Für die meisten Anwendungen auf dem Gebiet der Dämmung werden aber Fasern mit guten Elastizitätseigenschaften und hohem Rückstellungsvermögen benötigt. Da die kotonisierten Fasern aber nur geringe Eigenelastizität und Rückstellkräfte aufweisen, besteht die Gefahr, dass die Fa- sern sich verdichten und zusammenpacken, der Dämmstoff verliert also mit der Zeit seine ur- sprüngliche Ausdehnung.
Weiters birgt der hohe Feinheitsgrad der bekannten Fasern die Gefahr von lungengängigen Feinfasern in sich. Schliesslich sind die Fasern durch den Röstprozess mit Mikroorganismen behaf- tet, die eine zusätzliche Gefahr darstellen, wenn diese mit dem Staub eingeatmet werden.
Derzeit zum Zwecke der Wärmedämmung verwendete lose Hanfdämmung besteht aus relativ weichen, kurzen Fasern, die zum Verdichten und Zusammenpacken neigen. Für den in Wänden verwendeten Dämmstoff besteht die Gefahr des Setzens. Durch das Reissen der Fasern ist der Feinfaseranteil relativ hoch, weshalb beim Einbau mit grosser Staubentwicklung zu rechnen ist.
Bekannte Wärmedämmplatten, in denen die Hanffasern mit Kunstfasern gebunden sind, kön- nen nicht in den Naturkreislauf rückgeführt werden, was als Umweltbelastung anzusehen ist Ausserdem haben die Hanffasern und die Kunstfasern auch völlig ungleiche Materialeigenschaften, was sich nachteilig auf die Langzeitbeständigkeit auswirkt.
Bei bekannten Dämmplatten aus ganzen Hanfpflanzen werden die Stengel mit dem verholzten Teil der Pflanze zusammengehäckselt (Fasern und Schäben) und mit Wasserglas oder ähnlichen Bindemitteln gebunden. Die Wärmedämmung ist aufgrund der grösseren Dichte nur mässig und beim Einbau der Dämmplatten ist wegen deren Steifheit mit Erschwernissen zu rechnen.
Für Anwendungen im Bereich der Trittschalldämmung werden Hanfvliese unterschiedlicher Dicke bis maximal 10 mm Dicke hergestellt. Sie stellen allerdings keine Trittschalldämm-Materia- lien im Sinne der einschlägigen Normen dar und können bestenfalls zu einer mässigen Verminde- rung der Körperschallübertragung führen, da diese Vliese und Filze ein sehr geringes Federvermö- gen besitzen. Sie sind sehr dicht und bestehen hauptsächlich aus kotonisierten Fasern.
Unterlagsfilze und Vliese werden bei schwimmender Verlegung von Fertig-Fussbodenelemen- ten eingesetzt. Diese Produkte können ebenfalls die Weiterleitung des Trittschalls nur mässig dämpfen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Dämmstoff ohne die vorstehend genannten Nachtei- le der bekannten Dämmstoffe und mit hoher Wärme- und Schalldämmung anzugeben, dessen Fasern eine hohe Eigenelastizität und ein hohes Rückstellvermögen aufweisen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Länge der Hanffasern im Bereich von 20 mm bis 1200 mm, vorzugsweise im Bereich von 60 mm bis 700 mm, und der Faserdurchmesser im Bereich von 0,01 mm bis 0,2 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,01 mm bis 0,1 mm, liegen.
Durch die besondere Wahl der Faserlänge und des Faserdurchmessers der Hanffasern kann ein unkontrolliertes Zusammenpacken bei Verwendung des erfindungsgemässen Dämmstoffes in loser Form verhindert werden, sodass die Dämmwirkung über die gesamte Nutzungsdauer sicher
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erhalten bleibt. Der auf diese Weise gering gehaltene Feinanteil erleichtert die Verarbeitung der Hanffasern insofern, als keine Schutzmassnahmen gegen lungengängige Faseranteile notwendig sind.
Die Hanffasern können mit einem biologisch abbaubaren Bindungsmittel, z. B. Latex o.ä., ge- bunden sein, wobei gegenüber einem künstlichen Bindungsmittel der Vorteil einer relativ raschen biologischen Abbaubarkeit gegeben ist.
Eine Kotonisierung der Fasern wird nicht durchgeführt, weshalb die natürliche Eigenelastizität erhalten bleibt.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Länge der Hanffasern in einem Bereich von 20 mm bis 400 mm, vorzugsweise in einem Bereich von 100 mm bis 200 mm, liegt.
Dieser Längenbereich ist vor allem für die Verarbeitung der Hanffasern zu Matten oder Vliesen be- sonders gut geeignet.
Eine weitere Variante der Erfindung kann darin bestehen, dass der Faserdurchmesser im Be- reich von 0,05 mm bis 0,1 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,05 mm bis 0,07 mm, liegt. Der vorgenannte Durchmesserbereich ist besonders für eine maschinelle Verarbeitung vorteilhaft.
Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann der Röstgrad der Hanffasern einer im wesentlichen goldgelben Färbung der Hanffasern entsprechen.
Die auf diese Weise erzielbare Elastizität der Hanffasern erlaubt eine technisch einfache Ver- arbeitung zu einem homogenen Dämmstoff, der auch nach längerer Verwendungszeit nicht zu- sammensackt.
Für eine effiziente Verarbeitung der Hanffasern zu einem Dämmstoff kann es gemäss einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft sein, dass der Feuchtigkeitsgehalt der Hanffasern bei der Herstellung maximal 16 Gew.% beträgt.
Eine andere Variante der Erfindung kann darin bestehen, dass den Hanffasern weitere Naturfa- sern zugemischt sind, die einen Durchmesser im Bereich von 0,05 mm bis 0,50 mm und eine Länge im Bereich von 50 mm bis 300 mm aufweisen.
Durch die Beimischung von Naturfasern kann eine Verbesserung diverser Eigenschaften, wie z. B. des Rückstellvermögens, der Zusammendrückbarkeit und der Wärmeleitfähigkeit erreicht wer- den.
Eine besonders ausgeprägte Verbesserung der vorgenannten Eigenschaften lässt sich dadurch erreichen, dass der Gewichtsanteil der Hanffasern 5% bis 55% beträgt.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Naturfasern aus Sisal, Kokosfasern, Flachsfasern, Baumwolle, Jutefasern, Holzfasern od. dgl. gebildet sind.
Diese Fasern weisen entweder ein hohes Rückstellvermögen oder hohe Geschmeidigkeit auf und werden je nach Verwendungszweck des Endprodukts ausgewählt, z. B. kann dadurch der Füllgrad innerhalb des Dämmstoffes verbessert werden. Die genannten Fasern können dabei sortenrein oder in Mischvarianten den Hanffasern beigemischt werden.
Vielfach werden leichte Dämmfilze und Dämmplatten zur Wärmedämmung eingesetzt.
Bei der Verwendung des erfindungsgemässen Dämmstoffes in gebundener Form als Wärme- dämm-Matte,-Platte, -Vlies oder -Filz wird ein Zusammensacken und eine dadurch verursachte unkontrollierte Konvektion verhindert. Ausserdem ergibt sich durch die höhere Dichte des erfin- dungsgemässen Dämmstoffes eine höhere Wärmedämmung.
Die Verwendung des erfindungsgemässen Dämmstoffes in loser Form ermöglicht eine dauer- hafte Wärmedämmung im Inneren von Hohlwänden, wobei der Dämmstoff durch seine hohe Eigenelastizität an einem Zusammenpacken gehindert wird. Die langen, relativ steifen Fasern eig- nen sich für Dämmschichten bis zu 50 cm wie sie in energiesparenden Gebäuden Standard sind.
Schwimmende Trockenestriche gewinnen zunehmend an Bedeutung, da sie keine Standzei- ten, ein geringes Eigengewicht, hohe Fusswärme und eine sehr genaue Ebenflächigkeit aufweisen.
Trittschalldämmstoffe werden auch unter Nassestrichen wie z.B. unter Zement oder Anhydrit-Es- trichen eingesetzt.
Die Verwendung des erfindungsgemässen Dämmstoffes als Trittschalldämmplatte hat den Vor- teil einer hohen mechanischen Beanspruchbarkeit, was für die Zeit während der Herstellung eines Estrichs, trocken sowie nass, sehr wichtig ist.
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemässen Dämm- stoffes.
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Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Hanffasern und gegebenenfalls die wei- :eren Naturfasern zu einer Matte, einem Vlies, einem Filz, einer Platte o.ä. vernadelt werden, wobei die Fasern gegebenenfalls mit einem vorzugsweise biologisch abbaubaren Bindemittel, z. B. Latex @.ä. gebunden werden.
Diese sonst für andere Naturfasern angewendete Methode erlaubt trotz des relativ grossen Durchmessers und der relativ grossen Länge der Hanffasern die Verbindung der Hanffasern zu einem Dämmstoff. Eine Bindung der Fasern mit biologisch abbaubarem Bindemittel hat den Vorteil siner für die Umwelt problemlosen Abbaubarkeit, die keine besonderen Entsorgungsmassnahmen lach Ende der Gebrauchsdauer des Produktes erforderlich machen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen eingehend erläutert.
Beispiel A :
Wärme- und Schalldämmung Dicke der Dämmschicht : bis 50 cm Dichte der Dämmung : 50 kg/m3
Verarbeitung : lose eingebracht Durchmesser der Hanffasern : mm bis 0,2 mm Länge der Hanffasern : mm bis 1200 mm
Beispiel B : Tnttschalldämmplatte
Dicke der Dämmplatte: 20 mm
Dichte der Dämmplatte: 100-200 kg/m3
Durchmesser der Hanffasern: 0,05 mm bis 0,1mm Länge der Hanffasern : mm bis 400 mm
Verarbeitungsprozess : Vernadelung
Bindemittel: natürliche Bindemittel
Beispiel C
Hanfvlies
Dicke des Vlieses: 10 mm
Dichte des Vlieses: 30-60 kg/m3 Durchmesser der Hanffasern : mm bis 0,1 mm Länge der Hanffasern : mm bis 400 mm
Verarbeitungsprozess: Vernadelung
Bindemittel: natürliche Bindemittel, PP-Fasern u.ä.
Beispiel D:
Wärmedämmplatte
Dicke der Dämmplatte: 40 bis 200 mm
Dichte der Dämmplatte: 25 bis 60 kg/m3 Durchmesser der Hanffasern : mm bis 0,1 mm Länge der Hanffasern : mm bis 400 mm
Verarbeitungsprozess : Verklebung
Bindemittel: natürliche Bindemittel
Beispiel E :
Trittschalldämmplatte mit Zusatzfasern (Naturfasern)
Dicke der Dämmplatte: 20 bis 25 mm
Dichte der Dämmplatte: 90 bis 180 kg/m3
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Durchmesser der Hanffasern : mm bis 0,1 mm Länge der Hanffasern : mm bis 400 mm Durchmesser der Zusatzfasern : mm bis 0,50 mm Länge der Zusatzfasern : mm bis 300 mm Zusatzmenge : 15% bis 55% Verarbeitungsprozess : Vernadelung Bindemittel: natürliche Bindemittel Beispiel F:
Hanfvlies mit Zusatzfasern (Naturfasern) Dicke des Vlieses: 10 bis 40 mm Dichte des Vlieses: 25 bis 70 kg/m3 Durchmesser der Hanffasern : mm bis 0,1 mm Länge der Hanffasern : mm bis 400 mm Durchmesser der Zusatzfasern : mm bis 0,50 mm Länge der Zusatzfasern : mm bis 300 mm Zusatzmenge : 5% bis 30% Verarbeitungsprozess : Vernadelung Bindemittel: natürliche Bindemittel, PP-Fasern o.ä.
Beispiel G : Wärmedämmplatte mit Zusatzfasern (Naturfasern) Dicke der Dämmplatte: 40 bis 200 mm Dichte der Dämmplatte: 30 bis 70 kg/m3 Durchmesser der Hanffasern : mm bis 0,1 mm Länge der Hanffasern : mm bis 400 mm Durchmesser der Zusatzfasern : mm bis 0,50 mm Länge der Zusatzfasern : mm bis 300 mm Zusatzmenge : 5% bis 40% Verarbeitungsprozess : Verklebung Bindemittel: natürliche Bindemittel
PATENTANSPRÜCHE: 1. Dämmstoff aus Hanffasern zur Wärme- und/oder Schalldämmung, dadurch gekennzeich- net, dass die Länge der Hanffasern im Bereich von 20 mm bis 1200 mm, vorzugsweise im
Bereich von 60 mm bis 700 mm, und der Faserdurchmesser im Bereich von 0,01 mm bis
0,2 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,01 mm bis 0,1 mm, liegen.