DE10066343B4 - Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Holzfaserdämmstoffmatte und nach diesem Verfahren hergestellte Dämmstoffmatte - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Holzfaserdämmstoffmatte und nach diesem Verfahren hergestellte Dämmstoffmatte Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Trocken-Herstellung einer Dämmstoffmatte aus Holzfasern mit folgenden Schritten: Herstellung von trockenen Holzfasern, Mischen der Holzfasern mit thermoaktivierbaren Kunststofffasern oder Klebstoffpartikeln, Aufstreuen des Fasergemisches in einer einzigen Lage, Komprimieren des locker aufgestreuten Fasergemisches auf eine Dicke von zumindest 20 mm, und Vernetzen der thermoaktivierbaren Kunststofffasern bzw. Klebstoffpartikel zu einer die Holzfasern durchdringenden Matrix in einem nachgeschalteten Heißluft-Trockentunnel bzw. Durchströmungstrockner, wobei die Dämmstoffmatte mit einem Raumgewicht von 20 kg/m3 bis 170 kg/m3 hergestellt wird, wobei als thermoaktivierbare Kunststofffasern bzw. Klebstoffpartikel thermoplastisch umhüllte Kunststofffasern mit einem Kern bzw. Tragfilament und einer Ummantelung eingesetzt werden, wobei der Kern bzw. das Tragfilament aus einem Kunststoff mit höherer Temperaturbeständigkeit besteht und die Ummantelung aus Kunststoff mit einem niedrigeren Schmelzpunkt zur Vernetzung der Fasern durch Aufschmelzen der Ummantelung besteht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Dämmstoffmatte aus Holzfasern und eine nach diesem Verfahren hergestellte Dämmstoffmatte.
  • Es ist bereits hinlänglich bekannt, Dämmstoffplatten bzw. -matten aus Holzfasern im Naßverfahren herzustellen. Nachteil dieser im Naßverfahren hergestellten Holzfaserplatten ist es, dass hier nur vergleichsweise dünne Schichtdicken realisierbar sind. Derartige Dämmstoffplatten bzw. -matten finden insbesondere in der Bauindustrie als Dämm- bzw. Isolierstoff Verwendung.
  • Es ist bereits bekannt, Automobilmatten unter Verwendung von Holzfasern oder auch von Flachsfasern einzusetzen, wobei hier den Holzfasern bzw. Flachsfasern Kunststoffasern beigemengt sind. Bei diesem bekannten Verfahren werden die Platten auf sogenannten Krempelmaschinen gefertigt, wobei sich hier ebenfalls nicht sehr große Schichtdicken in einem Bearbeitungslauf verwirklichen lassen. Größere Schichtdicken werden hier durch schichtenweises Aufeinanderlegen der aus der Krempelmaschine stammenden Platte erreicht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren im Trockenverfahren für eine Dämmstoffmatte aus Holzfasern zu schaffen, mit dem in einem Arbeitsgang vergleichsweise dicke Matten herstellbar sind.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Trocken-Herstellungsverfahren mit den Verfahrensschritten nach Anspruch 1 gelöst. Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • – Herstellung von trockenen Holzfasern,
    • – Mischen der Holzfasern mit thermoaktivierbaren Kunststofffasern oder Klebstoffpartikeln,
    • – Aufstreuen des Fasergemisches in einer einzigen Lage,
    • – Komprimieren des locker aufgestreuten Fasergemisches auf eine Dicke von zumindest 20 mm und
    • – Vernetzen der thermoaktivierbaren Kunststofffasern zu eine die Holzfasern durchdringenden Matrix in einem nachgeschalteten Heißluft-Trockentunnel bzw. Durchströmungstrockner,
    wobei die Dämmstoffmatte mit einem Raumgewicht von 20 kg/m3 bis 170 kg/m3 hergestellt wird,
    wobei als thermoaktivierbare Kunststofffasern bzw. Klebstoffpartikel thermoplastisch umhüllte Kunststofffasern mit einem Kern bzw. Tragfilament und einer Ummantelung eingesetzt werden, wobei der Kern bzw. das Tragfilament aus einem Kunststoff mit höherer Temperaturbeständigkeit besteht und die Ummantelung aus Kunststoff mit einem niedrigeren Schmelzpunkt zur Vernetzung der Fasern durch Aufschmelzen der Ummantelung besteht.
  • Wesentlich an dem Verfahren ist es, dass die thermoaktivierbaren Kunststoffasern bzw. Klebstoffpartikel so homogen vermischt werden, dass die Kunststoffasern bzw. Klebstoffpartikel über das gesamte Fasergemisch möglichst gleich verteilt sind. Nach der entsprechenden Mischung ist es daher wichtig, dass das Fasergemisch möglichst drucklos beispielsweise auf ein erstes endloses Siebband aufgestreut wird.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Mattendicken von zumindest 20 mm und mehr in einem Arbeitsgang hergestellt werden.
  • Beispielsweise kann der Kern bzw. das Tragfilament aus Polypropylen und die Ummantelung aus Polyethylen bestehen. Hier wird bei einer entsprechenden Warmluftbehandlung von ca. 150°C und mehr die Polyethylenummantelung angeschmolzen, während der Polypropylenkern eine höhere Temperaturbeständigkeit als die Polyethylenummantelung aufweist. Hierdurch lässt sich ein sehr gut vernetztes und stabiles Matrixsystem erreichen. Diese Matrix ist darüber hinaus flexibel, so dass sich hier eine für eine Holzdämmplatte neue Materialeigenschaft ergibt. Anstelle von Polypropylen und Polyethylen können auch Polymere oder Copolymere verwendet werden.
  • Die Unteransprüche 2 bis 9 enthalten bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Den trockenen Holzfasern können weitere pflanzliche und/oder tierische Naturfasern und/oder aus herkömmlichen oder biologisch abbaubaren Kunststoffen bestehenden Stützfasern zugemischt werden. Dabei kann es sich beispielsweise um Hanffasern, Flachsfasern, Strohfasern, Heufasern, Jutefasern, Sisalfasern, Wollefasern oder auch Roßhaarfasern handeln, um herkömmliche Kunststoffasern wie PE oder PP, oder um biologisch abbaubare Kunststoffasern wie z. B. Bioceta, Mater-Bi, Biopar, Bioplast oder CA-Faser.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird das Fasergemisch auf einer auf einem ersten endlosen Siebband aufgelegten luftdurchlässigen Kaschierung abgelegt. Vor dem Komprimieren bzw. Kalibrieren des locker aufgestreuten Fasergemisches kann eine luftdurchlässige Kaschierung kontinuierlich auf das aufgestreute Gemisch aufgelegt werden.
  • Alternativ können die bereits vernetzten Dämmstoffmatten unterseitig und/oder oberseitig mit einer luftundurchlässigen Kaschierung bzw. Beschichtung versehen werden.
  • Soweit die Dämmstoffmatte endlos hergestellt wird, kann sie durch Zuschnittsägen, Bandmessergeräte oder Hochdruck-Wasserstrahlschneidegeräte, die quer zur Längsausrichtung des Endlosbandes verlaufen, geschnitten werden.
  • Vorteilhaft weisen die Holzfasern eine Länge von 1,5 mm bis 20 mm und eine Dicke von 0,05 mm bis 1 mm auf.
  • Der Mischung der Holzfasern mit den thermoaktivierbaren Kunststoffasern kann bei Bedarf eine Schutzimprägnierung gegen Schadinsekten, Pilzbefall und/oder Mikrobiellen-Befall beigemengt sein. Dennoch kann der Mischung noch ein zusätzlicher brandhemmender Stoff beigemengt werden, um die gesetzlichen Vorschriften hinsichtlich der Entflammbarkeit des Materials zu erfüllen, soweit das Material als Dämm- bzw. Isolierstoff eingesetzt wird.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Dämmstoffmatte nach Anspruch 10.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Dämmstoffmatte ergeben sich aus den Unteransprüchen 11 bis 14.
  • Demnach kann der Anteil der thermoaktivierbaren Kunststoffasern oder Klebstoffpartikel bis ca. 25 Gewichtsprozent betragen. Hierdurch wird bereits gewährleistet, dass ein flexibles Gefüge entsteht.
  • Die Dämmstoffmatte kann als vergleichsweise leichte Matte ausgebildet werden. Das Raumgewicht kann von 20 kg/m3 bis 170 kg/m3 betragen.
  • Vorteilhaft kann die entsprechende Dämmstoffmatte mit Geweben und/oder Vliesen aus Natur-, Kunst- und/oder anorganischen Fasern und/oder Papieren und/oder Folien aus Metallen und/oder Kunststoffen kaschiert sein.
  • Die Ober- und/oder Unterseite der Dämmstoffmatte kann strukturiert und/oder perforiert sein. Hierdurch kann insbesondere das Schallschluckvermögen und die Stabilität der Dämmstoffmatte beeinflusst werden.
  • Schließlich kann die Dämmstoffmatte mit mineralischen Stoffen beschichtet sein. Die derart hergestellten Matten eignen sich insbesondere für den Akustikbau und zur Herstellung von Trockenestrich-Elementen.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
  • In 1 ist eine Anlage zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung einer Dämmstoffmatte aus Holzfasern in schematischer Seitenansicht dargestellt.
  • In der Anlage 10 wird eine Dämmstoffmatte als Endlosplatte hergestellt, wobei der Produktionsverlauf in Pfeilrichtung a verläuft. In der Station 12 wird eine auf ein Endlossiebband auflaufende luftdurchlässige Kaschierung abgewickelt. Auf diese wird in der Streustation 14 ein vorgemischtes Fasergemisch aus Holzfasern mit thermoplastischen umhüllten Kunststoffasern, die einen Polypropylenkern und eine Polyethylenummantelung aufweisen, aufgestreut. Das Fasergemisch ist möglichst ideal gemischt und wird drucklos aufgestreut, um ein Entmischen der Fasern, die unterschiedliche Dichte aufweisen, zu verhindern.
  • Das lockere Fasergemisch wird hier auf eine vergleichsweise große Höhe in einem Arbeitsgang aufgestreut und in Pfeilrichtung a fortbewegt. In einer Komprimierstation 18 wird die lockere Mischung verdichtet, wobei von oben aus der Station 16 eine luftdurchlässige Kaschierung aufgelegt wird. Diese luftdurchlässige Kaschierung läuft an einem Endlos-Siebband, das von oben auf das aufgestreute Fasergemisch auffährt. In der Station 18 wird durch entsprechend in Fortbewegungsrichtung a zusammenlaufende Siebbänder eine stetige Komprimierung des Fasergemisches erreicht. Die thermoaktivierbaren Kunststoffasern, die gleichverteilt im Fasergemisch angeordnet sind, werden anschließend in einem Heißluft-Trockentunnel 22 bei einer Temperatur von 150°C aktiviert. Das bedeutet, dass die Temperatur der Heißluft ausreicht, um die Polyethylenummantelung aufzuschmelzen. Hierdurch entsteht eine gleichmäßige und gut vernetzte Matrix aus Kunststoff, in die die Holzfasern eingebettet sind.
  • Die so entstandene Dämmstoffmatte wird anschließend in hier nicht näher dargestellter Art und Weise mittels eines Bandmessergerätes, das quer zur Förderrichtung a angeordnet ist, in die gewünschte Länge der endgültigen Formteile geschnitten.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Trocken-Herstellung einer Dämmstoffmatte aus Holzfasern mit folgenden Schritten: Herstellung von trockenen Holzfasern, Mischen der Holzfasern mit thermoaktivierbaren Kunststofffasern oder Klebstoffpartikeln, Aufstreuen des Fasergemisches in einer einzigen Lage, Komprimieren des locker aufgestreuten Fasergemisches auf eine Dicke von zumindest 20 mm, und Vernetzen der thermoaktivierbaren Kunststofffasern bzw. Klebstoffpartikel zu einer die Holzfasern durchdringenden Matrix in einem nachgeschalteten Heißluft-Trockentunnel bzw. Durchströmungstrockner, wobei die Dämmstoffmatte mit einem Raumgewicht von 20 kg/m3 bis 170 kg/m3 hergestellt wird, wobei als thermoaktivierbare Kunststofffasern bzw. Klebstoffpartikel thermoplastisch umhüllte Kunststofffasern mit einem Kern bzw. Tragfilament und einer Ummantelung eingesetzt werden, wobei der Kern bzw. das Tragfilament aus einem Kunststoff mit höherer Temperaturbeständigkeit besteht und die Ummantelung aus Kunststoff mit einem niedrigeren Schmelzpunkt zur Vernetzung der Fasern durch Aufschmelzen der Ummantelung besteht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die losen Holzfasern direkt im Trocknungsverfahren mit Brandhemmern bezuschlagt werden und die brandgehemmten Holzfasern mit den thermoaktivierbaren Kunststofffasern gemischt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das locker aufgestreute Fasergemisch zwischen gegenüberliegenden Endlosbändern komprimiert wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Komprimieren des locker aufgestreuten Fasergemisches auf das aufgestreute Gemisch eine luftdurchlässige Kaschierung kontinuierlich aufgelegt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die bereits vernetzten Dämmstoffmatten unterseitig und/oder oberseitig mit einer luftundurchlässigen Kaschierung bzw. Beschichtung versehen werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Formatierung der endlos hergestellten Dämmstoffmatte in die gewünschte Größe durch Zuschnittsägen, Bandmessergeräte oder Hochdruck-Wasserstrahlschneidgeräte erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesetzten Holzfasern eine Länge von 1,5 mm bis 20 mm und eine Dicke von 0,05 bis 1 mm aufweisen.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung der Holzfasern mit den thermoaktivierbaren Kunststofffasern oder Klebstoffpartikeln eine Schutzimprägnierung gegen Schadinsekten, Pilzbefall und/oder Mikrobiellen-Befall beigemengt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischung der Holzfasern und der thermoaktivierbaren Kunststoffasern oder Klebstoffpartikel brandhemmende Stoffe beigemengt werden.
  10. Dämmstoffmatte, hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
  11. Dämmstoffmatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der thermoaktivierbaren Kunststofffasern oder Klebstoffpartikel bis ca. 25 Gewichtsprozent beträgt.
  12. Dämmstoffmatte nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Geweben und/oder Vliesen aus Natur-, Kunst- und/oder anorganischen Fasern und/oder Papieren und/oder Folien aus Metallen und/oder Kunststoffen kaschiert ist.
  13. Dämmstoffmatte nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ober- und/oder Unterseite der Dämmstoffmatte strukturiert und/oder perforiert ist.
  14. Dämmstoffmatte nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit mineralischen Stoffen beschichtet ist.
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