DE10021966A1 - Thermisch und akustisch isolierende Verkleidung für Gebäudeinnenflächen - Google Patents

Thermisch und akustisch isolierende Verkleidung für Gebäudeinnenflächen

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Abstract

Die Erfindung bzieht sich auf eine thermisch und akustisch isolierende Verkleidung für Gebäudeinnenflächen bestehend aus - einer auf die Gebäudeinnenfläche aufzubringenden Schaumstoffplatte (30), die a) aus Flocken (20) von zerkleinerten, flexiblen Latexschaumkörpern und b) einem Polyurethanbinder zum Verbinden dieser Flocken (20) zu einer Platte hergestellt ist und - einer auf diese Schaumstoffplatte (30) aufzubringenden Decklage (32) aus steifem, flachem Material.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine thermisch und akustisch isolierende Verkleidung von Gebäudeflächen, insbesondere Gebäudeinnenflächen.
Aus dem Stand der Technik sind derartige Verkleidungsmaterialien bekannt, die direkt auf die rohe Neubauwand oder aber auch auf schon bereits beste­ hende Wände aufgebracht werden können. Hierzu sind Gipskartonplatten zu zählen, die auf einer Seite beschichtet sind mit einer Schaumstoffplatte aus Styropor, die beispielsweise 25 mm dick ist. Mittels eines speziellen Klebe­ mörtels, beispielsweise Gips, wird die Schaumstoffseite auf die zu verklei­ dende Mauer geklebt. Die Gipskartonplatte bildet eine Decklage, die später z. B. gestrichen oder tapeziert wird. Das Verkleidungsmaterial wird in groß­ formatigen Platten hergestellt, die nebeneinander auf die Mauer aufgebracht werden. Zwischen den einsatzfertigen Verkleidungsplatten verbleiben Fugen, die üblicherweise mit einem speziellen Fugenband überklebt und danach zu­ gespachtelt werden.
Unter einer thermisch und akustisch isolierenden Verkleidung werden der­ artige Wandverkleidungen verstanden, aber auch entsprechende Beläge für Decken oder Böden von Räumen. Die Verkleidung der eingangs genannten Art hat eine hohe thermische Isolierung aufgrund des geringen Wärmeleit­ wertes der Schaumstoffplatte. Eine hohe akustische Isolierung wird durch die Schichtstruktur mit deutlichen Unterschieden in der akustischen Impe­ danz der einzelnen verwendeten Materialien erzielt. Demgemäß soll die Schaumstoffplatte deutlich andere akustische Eigenschaften haben als die Mauer bzw. die Decke oder der Boden, an dem sie angebracht wird, und ins­ besondere auch als die Decklage.
Bei der einsatzfertigen Gipskartonplatte, die mit Styroporschaum beschich­ tet ist, ist dieser Styroporschaum ein originäres Material. Man ist nun be­ strebt, einerseits ein nicht originäres Material zu verwenden und anderer­ seits das Material Styropor durch ein langlebigeres, günstigere Eigenschaf­ ten aufweisendes Material zu ersetzen. Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, das Verkleidungsmaterial der eingangs genannten Art dahinge­ hend weiter zu entwickeln und abzuwandeln, dass wiederaufbereitetes Schaumstoffmaterial verwendet werden kann und die Eigenschaften der Schaumstoffplatte, insbesondere hinsichtlich ihrer Lebensdauer, Feuerbe­ ständigkeit usw. deutlich verbessert werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Verkleidung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Bei diesem Verkleidungsmaterial wird als Schaumstoffplatte eine Platte ein­ gesetzt, die aus wiederaufbereitetem Latexschaum besteht. Zu ihrer Her­ stellung werden Latexschaumkörper zerkleinert und auf diese Weise Flocken gewonnen. Der Latexschaumkörper, der zerkleinert wird, kann ein fabrikfri­ scher Latexschaumkörper sein, beispielsweise Produktionsabfälle, er kann aber auch altes Material sein, das beispielsweise vom Endkunden zurückge­ liefert wird, wie z. B. alte Latexschaumstoffmatratzen.
Latex ist bekanntlich ein Naturprodukt, es wird aus dem Saft der Gummi­ bäume gewonnen. Zur Herstellung von Latex wird der Gummisaft aufge­ schäumt.
Erfindungsgemäß werden nun die Körper aus aufgeschäumtem Latex­ schaum zerkleinert, wobei Flocken gebildet werden. Diese werden unter Zu­ gabe des Polyurethanbinders zu Blöcken oder Platten zusammengepreßt. Das Ergebnis ist ein Konglomerat von Flocken aus Latexschaum. Der Latex­ schaum ist typischerweise offenporig, die Flockenstruktur ist insbesondere bei einem Schnitt durch die Schaumstoffplatte gut sichtbar.
Die Flocken haben eine unregelmäßige Form, die im wesentlichen durch den Zerkleinerungsvorgang der Ausgangskörper aus Latexschaumstoff bedingt ist. Es ist auch möglich, sehr feinkörniges Material in die Schaumstoffplatte einzubringen, also mehr oder weniger staubförmigen Latexschaum, wie er beim Zerkleinern, Zertrennen usw. anfällt.
In einer bevorzugten Weiterbildung liegt der Gewichtsanteil an Polyurethan­ binder unter 20%, vorzugsweise liegt er im Bereich 5 bis 15 Gewichtspro­ zent.
Die Latexflocken haben vorzugsweise eine Korngröße unter 30 mm, insbe­ sondere eine Korngröße unter 16 mm. Die Korngröße kann im Bereich von 0 bis 16 mm vorteilhaft liegen, es wird das komplette Material für die Herstel­ lung der Schaumstoffplatte benutzt, das beim Zerkleinern eines Latex­ schaumstoffkörpers anfällt.
Als günstig hat es sich erwiesen, Additive hinzuzufügen, so können bei­ spielsweise Farbstoffe hinzugefügt werden. Eine Grünfärbung der Schaum­ stoffplatte ist mit Erfolg durchgeführt worden.
Die Dichte der Schaumstoffplatte liegt vorzugsweise im Bereich 30 bis 700 kg/m3, insbesondere im Bereich 80 bis 500 kg/m3.
Eine nicht ebene Oberfläche mit vielen Kuppen und vielen Tälern hat sich als günstig erwiesen. Vorzugsweise wird diese Oberfläche der Schaumstoff­ platte gegen die Gebäudefläche gerichtet und mir ihr verbunden. Dadurch ergeben sich zwischen Gebäudefläche und Schaumstoffplatte einerseits nur lokale Verbindungsbereiche, es findet also keine vollflächige Verbindung statt, andererseits werden zwischen der Schaumstoffplatte und der Gebäu­ defläche, also beispielsweise der Wand, viele Luftkammern gebildet, die eine zusätzliche thermische und akustische Isolation bewirken. Dadurch wird der Übergang von der Mauer zur Decklage noch einmal unterschiedlich, denn es kommen auch noch die Grenzflächen zu den Luftkammern hinzu. Diese Luftkammern können abgeschlossen sein, sie können aber auch vorzugswei­ se miteinander in Verbindung stehen. Letzteres ist der Fall, wenn eine Ober­ fläche erstellt wird, die eine Eierbehälterstruktur hat, also begrenzt ist durch zwei Wellenlinien, die rechtwinklig zueinander verlaufen.
Die Decklage ist ein flaches Material, das eine eigene Steifigkeit aufweist. Ty­ pische Materialien für die Decklage sind Gipskartonplatten, Holzplatten, insbesondere Spanplatten, Mineralfaserplatten usw. Die Decklage soll ein spezifisches Gewicht haben, das deutlich größer ist als die Dichte der Schaumstoffplatte, vorzugsweise soll die Dichte der Decklage zehnmal so groß sein wie die Dichte der Schaumstoffplatte. Auf diese Weise wird ein deutlicher Sprung in den akustischen Eigenschaften erzielt, was zu günsti­ gen akustischen Dämpfungswerten führt. Die Decklage ist geschlossen, stellt also nach außen hin gesehen eine flächig durchlaufende Schicht dar. Sie ist mit der darunterliegenden Gebäudeinnenfläche nicht direkt, sondern nur ü­ ber die Schaumstoffplatte verbunden.
Die Abmessungen von Schaumstoffplatte und Decklage sind im allgemeinen nicht gleich. Beim Aufbringen der Verkleidung wird zunächst die Schaum­ stoffplatte auf die Gebäudeinnenfläche aufgebracht, anschließend wird die Decklage auf die Schaumstoffplatte aufgebracht. Es ist jedoch durchaus möglich, ähnlich den bekannten Gipskartonplatten mit Styroporschicht auch Gipskartonplatten mit der erfindungsgemäßen Schaumstoffplatte einsatzfertig anzubieten.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung, die unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung im folgenden näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1: eine perspektivische Darstellung einer thermisch und akustisch iso­ lierenden Verkleidung nach der Erfindung für eine hier als Mauer ausgeführte Gebäudeinnenfläche,
Fig. 2: einen Querschnitt durch eine Schaumstoffplatte nach der Erfindung,
Fig. 3: ein Schnittbild quer zur Mauer in Fig. 1,
Fig. 4: ein Schnittbild ähnlich Fig. 2, jedoch mit einer Decklage aus Platten mit Nut und Feder und
Fig. 5: eine perspektivische Darstellung für die Verkleidung einer Geschoß­ decke.
Die Schaumstoffplatte nach der Erfindung wird wie folgt hergestellt: Körper aus Latexschaum werden zerkleinert, z. B. zerschnitten, zerhäckselt, geschreddert. Dabei bilden sich Flocken 20 unterschiedlicher Größe. Der Zerstückelungsvorgang des Körpers aus Latexschaum wird so gesteuert, dass sich maximale Korngrößen der Flocken bilden, beispielsweise sollen die Flocken kleiner als 16 mm sein. Bei der Zerstückelung treten auch sehr fei­ ne Bestandteile auf. Die Korngröße liegt also beispielsweise im Bereich 0 bis 16 mm.
Die Körper aus Latexschaum stammen aus Produktionsabfall oder Rück­ läufen von Kunden bzw. Endnutzern. Derartige Schaumstoffkörper fallen in großer Menge an. So ist beispielsweise der Rücklauf an Matratzen aus origi­ närem Latexschaum vom Nutzer an den Hersteller schon derzeit beträchtlich und wird in Zukunft auch noch anwachsen, hier wird auch gesprochen von "post-consumer-waste".
Die aus dem Zerstückelungsvorgang des Körpers aus Latexschaum erhalte­ nen Flocken 20 werden nun mit einem Polyurethanbinder 21 vermischt, die Mischungen werden zu Körpern gepreßt. Ist der Abbindevorgang beendet, kann die Schaumstoffplatte entnommen werden. Sie kann in großen Blöcken erstellt werden, die dann zu Platten zersägt bzw. zerschnitten werden, es können aber auch von Haus aus Platten hergestellt werden.
Als Polyurethanbinder 21 wird ein einkomponentiges, flüssiges Ausgangs­ material verwand, das einen Weichschaumstoff bildet. Eingesetzt werden kann hier Bayfit oder Elatoflex W (eingetragene Marken). Verwendet werden Ausgangsmaterialien, wie sie für die Fabrikation formgeschäumter Weich­ schaumpolster, beispielsweise für Automobilsitze oder Möbelkissen verwen­ det werden. Bevorzugt wird PUR-Ausgangsmaterial, das nach dem Kalt­ schaumverfahren verarbeitbar ist. Als Treibmittel können Fluoralkane ggf. in Kombination mit Wasser (Wasserdampf) eingesetzt werden.
Als Polyurethanbinder haben sich auch Hartschäume bewährt, wie sie unter den Markennamen Baytherm (PUR), Baymer (PIR), Baymid (PCD) usw. be­ kannt sind. Auch semiflexible Integralschäume, wie beispielsweise Bayflex oder Elastopan S (Markennamen) haben sich bewährt.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Schaumstoffplatte nach der Er­ findung, die auf ihrer Oberseite eine erste Oberfläche 24 aufweist, welche quer zur Darstellungsrichtung und auch in der Ebene der Darstellung be­ grenzt wird durch je eine wellenförmige Linie, so dass die erste Oberfläche sich zusammensetzt aus Hügeln 25, die jeweils von Tälern 27 getrennt sind von benachbarten Hügeln. Die Oberfläche ähnelt in ihrer Struktur einem Ei­ erkarton.
Die Unterseite hat dagegen eine glatte Oberfläche, die hier als zweite Ober­ fläche 26 bezeichnet ist. Sie ist im wesentlichen eben, soweit es die granula­ re Struktur der Flocken, der Preßvorgang usw. ermöglichen.
Fig. 1 zeigt eine Gebäudeinnenwand, die hier als Mauerwerk 28 ausgeführt ist. Auf sie sind mehrere Schaumstoffplatten 30 unmittelbar angrenzend an­ einander aufgeklebt. Dies erfolgt mittels eines Isolafixleims. Isolafixleim kann bezogen werden von der Firma N. V. Isola, Schurhovenveld 3856, B-3800 Sint-Truiden (Belgien). Es handelt sich um einen Klebstoff auf organischer Basis der nicht toxisch ist.
Dabei wird die erste Oberfläche 24 der Schaumstoffplatte 30 auf die Mauer 28 aufgebracht, die glatte zweite Oberfläche 26 steht also nach innen frei vor. Auf diese wird nun eine Decklage 32 aufgebracht. Sie besteht im Fall der Fig. 2 aus länglichen Gipskartonplatten 34, beispielsweise mit den Abmessungen 80 cm × 160 cm und einer Dicke von 10 mm. Sie werden kreuzweise in zwei Schichten aufgebracht. Eine untere Schicht, die unmit­ telbar mit der zweiten Oberfläche 26 in Berührung ist, verläuft so, dass die länglichen Gipskartonplatten vertikal stehen. Eine zweite Schicht ist unmit­ telbar darauf befestigt, hierbei verlaufen die längsten Kanten waagerecht, im Gegensatz zu den Längskanten der unteren Schicht. Auf diese Weise wird ein steifer Verbund erzielt. Die Anordnung wird so getroffen, dass die Fugen der ersten Schicht und die Fugen der zweiten Schicht auf keinen Fall über­ einanderliegen, sondern möglichst weit voneinander entfernt sind.
Die Dichte der Schaumstoffplatte 30 liegt typischerweise bei 180 bis 200 kg/m3. Die Dichte der Decklage liegt über 1.000 kg/m3. Die beiden Schich­ ten an Gipskartonplatten 34 können miteinander durch geeignete Mittel, beispielsweise durch Klebemittel, verbunden werden.
Die Schaumstoffplatte 30 nach der Erfindung hat einen Brandwiederstand von 30 Minuten bis 2 Stunden. Die dynamische Steifigkeit beträgt für 10 mm dicke Schaumstoffplatten 16 167 MN/m3, für 20 mm dicke Platten 7971 MN/m3.
Zur Prüfung der akustischen Eigenschaften wurde folgender Versuch durch­ geführt: Eine Mauer 28 aus Ytong-Mauersteinen und mit der Wandstärke 15 cm wurde als Referenzmauer verwendet.
Als vorgesetzte Wand, also Verkleidung nach der Erfindung, wurden auf die Mauer 28 Schaumstoffplatten 30 mit 50 mm Dicke und einer Dichte von 180 bis 200 kg/m3 aufgebracht. Als Decklage 32 dienten zwei Schichten Gips­ kartonplatten 34, die jeweils 10 mm Dicke aufwiesen.
Die Schaumstoffplatte 30 wurde mittels Isolafixleim (siehe oben) auf die be­ stehende Mauer 28 aufgeklebt. In diesen Leim wurden die Schaumstoffplat­ ten 30 eingedrückt. Danach wurde eine erste Lage an Gipskartonplatten 34 mit demselben Isolafixleim beschichtet und auf die Schaumstoffplatten 30 aufgebracht. Danach wurde eine zweite Lage an Gipskartonplatten 34 aufge­ bracht. Die Fugen dieser zweiten Lage an Gipskartonplatten 34 wurden mit Fugenfüller und Fugenband, wie oben beschrieben, geschlossen.
Es wurde einmal mit der vorgesetzten Wand entsprechend der Erfindung und ohne diese akustisch ausgemessen. Nach EN-ISO 717-1 (1996) wurde für die nackte Wand 41 dB gemessen, während für die Kombination, also Wand und Vorsatzwand, der Wert 53 dB erzielt wurde. Die Geräuschminde­ rung von 12 dB zeigt die hervorragenden akustischen Isoliereigenschaften.
Für die Verbindung der Schaumstoffplatte 30 mit Gipskartonplatten 34 kann auch ein Kleber verwendet werden, wie er für das Verkleben von Tep­ pichböden eingesetzt wird, z. B. ein Dispersionskleber, insbesondere ein Kle­ ber wie IBOLA 06 von Fuller. Auch Fliesenkleber können verwendet werden. Für die Befestigung der Schaumstoffplatte 30 auf Mauern, Beton usw. wird auch Gips eingesetzt.
In Fig. 4 ist im Unterschied zum Schnittbild gemäß Fig. 3, das zur Vor­ satzwand entsprechend Fig. 2 gehört, die Decklage 32 einschichtig aufge­ baut aus Platten 42 mit Nut 36 und Feder 38. Verwendet werden können hier Spanplatten aus Holz, Mineralstoffplatten usw. Durch den Eingriff von Nut 36 und Feder 38 wird ein geschlossener Verbund der einzelnen Platten 42 erreicht, es treten keine offenen Fugen auf. Beim praktischen Aufbringen auf die Lage aus Schaumstoffplatten 30 wird wieder mittels Isolafixleim ge­ arbeitet, eine neue Platte 42 wird angedrückt und leicht verschoben, solange der Leim noch flüssig ist, bis die Nuten und Federn ineinander greifen.
Fig. 5 schließlich zeigt, dass die erfindungsgemäße Verkleidung auch für die Verkleidung von Geschoßdecken 40 einsetzbar ist. Für eine Bodenver­ kleidung wird als Decklage eine schwimmende Estrichschicht, die mittels Ortbeton hergestellt ist, verwendet. Eine haftende Verbindung zwischen der Geschoßdecke 40 und der Schaumstoffplatte 30 sowie zwischen der Schaumstoffplatte 30 und der darüber befindlichen Betonschicht ist nicht nötig.

Claims (11)

1. Thermisch und akustisch isolierende Verkleidung für Gebäudeinnenflä­ chen bestehend aus
  • - einer auf die Gebäudeinnenfläche aufzubringenden Schaumstoff­ platte (30), die a) aus Flocken (20) von zerkleinerten, flexiblen Latex­ schaumkörpern und b) einem Polyurethanbinder zum Verbinden die­ ser Flocken (20) zu einer Platte hergestellt ist und
  • - einer auf diese Schaumstoffplatte (30) aufzubringenden Decklage (32) aus steifem, flachem Material.
2. Verkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumstoffplatte (30) weniger als 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 15 Gewichtsprozent an Polyurethanbinder aufweist.
3. Verkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flo­ cken (20) aus Latex eine Korngröße kleiner 30 mm, insbesondere eine Korngröße kleiner 16 mm haben.
4. Verkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Schaumstoffplatte (30) zwischen 50 und 700 kg/m3, insbe­ sondere zwischen 80 und 500 kg/m3 liegt.
5. Verkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindes­ tens eine Oberfläche der Schaumstoffplatte (30) gewollt uneben ist, ins­ besondere durch im Profil gesehen zwei sich kreuzende Wellenlinien be­ stimmt ist.
6. Verkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Addi­ tiv hinzugefügt wird, insbesondere ein Farbstoff, insbesondere dass die Flocken (20) aus Latex mit einem Farbstoff angefärbt werden, bevor sie mit dem Polyurethanbinder verbunden werden.
7. Verkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wär­ meleitwert lambda der Schaumstoffplatte (30) 0,04 W/mK beträgt.
8. Verkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Schaumstoffplatte (30) zwischen 10 und 200 mm, insbesondere zwischen 10 und 150 mm liegt.
9. Verkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Decklage (32) aus zwei Schichten Gipskartonplatten (34) besteht, die kreuzweise zueinander angeordnet sind.
10. Verkleidung mit einer unregelmäßigen Oberfläche der Schaumstoff­ platte (30) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die unre­ gelmäßige Oberfläche der Gebäudeinnenflächen zugeordnet ist.
11. Verwendung einer Schaumstoffplatte (30) mit den Merkmalen des An­ spruchs 1 für Vorsatzwände in Bauwerken.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003044295A1 (en) * 2001-11-22 2003-05-30 Fletcher Building Holdings Limited System and method for reducing sound transmission
US20110263728A1 (en) * 2010-01-29 2011-10-27 Six-Victor Ltd. Recycled latex foam material and its preparation method
DE102016012948A1 (de) * 2016-10-28 2018-05-17 Meier Betonwerke Gmbh Vorgefertigte, multifunktionale Unterdecke

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