DE102004008822A1

DE102004008822A1 - Isolierstoff und Verfahren zu dessen Herstellung

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Publication number: DE102004008822A1
Application number: DE102004008822A
Authority: DE
Inventors: Detlef Krug; Steffen Tobisch
Original assignee: IHD Institut fuer Holztechnologie Dresden gGmbH
Current assignee: INSTITUT FUER HOLZTECHNOLOGIE DRESDEN GGMBH, 01217
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2005-09-22

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Isolier- bzw. Dämmstoff zum Schutz gegen Wärme, Kälte, Feuchtigkeit und/oder Lärm, der bevorzugt als platten- oder strangförmiges Isolierelement konfektioniert ist. Nach Maßgabe der Erfindung ist ein Isolierstoff vorgesehen, der gemahlenes oder zerfasertes Agglomerat aus Kunststoffen aus der Abfallentsorgung verwendet. Hierzu ist der Isolierstoff aus lignocellulosehaltigen, nicht schmelzbaren faserförmigen und/oder spanförmigen Partikeln unter Zugabe schmelzbarer thermoplastischer Kunststoffpartikel und/oder duroplatischer Kunststoffpartikel und/oder synthetischen Klebestoffsystemen auf der Basis von Harnstoff-Formaldehyd-(UF), Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-(MUF), Phenol-Formaldehyd-(PF)Harzen und/oder polymerem Diphenylmethandiisocyanat (PMDI) hergestellt. Die eingesetzten Kunststoffpartikel sind Reinkunststoffe, Misch- und/oder Folienkunststoffe aus Sammelsystemen oder reine oder Mischkunststoffe aus Recyclingsystemen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Isolier- bzw. Dämmstoff zum Schutz gegen Wärme, Kälte, Feuchtigkeit und/oder Lärm, der bevorzugt als platten- oder strangförmiges Isolierelement konfektioniert ist. Seine Anwendung bietet sich besonders für viele Fälle im Hochbau an.
Dämmstoffplatten unter Verwendung von Holzfasern sind seit langem bekannt. Es ist auch hinlänglich bekannt, solche Platten im Naßverfahren herzustellen. Ein wesentlicher Nachteil dieser im Naßverfahren hergestellten Holzfaserplatten ist, daß hier nur vergleichsweise dünne Schichtdicken realisierbar sind. Derartige Dämmstoffplatten bzw. -matten finden vor allem in der Bauindustrie als Dämm- bzw. Isolierstoff Verwendung. Lange Zeit hat man größere Schichtdicken von Isolier- bzw. Dämmstoffplatten durch schichtweises Aufeinanderlegen dünner Platten realisiert.
Zudem sind weitere Verfahren zur Herstellung von Dämmstoffplatten aus Holzfasern bekannt, so z. B. aus DE 196 35 410 A1 , DE 36 41 466 A1 , DE 35 45 001 A1 , EP 0 330 671 B1 und WO 99/22084.
Neuerdings ist mit DE 100 56 829 C2 ein Herstellungsverfahren im Trockenverfahren für eine Dämmstoffplatte bzw. -matte aus Holzfasern vorgeschlagen, daß sich durch die Möglichkeit der Herstellung vergleichsweiser dicker Platten auszeichnet. Mit diesem Verfahren können Plattendicken von zumindest 20 mm in einem Arbeitsgang hergestellt werden.
Hierzu werden vorschlagsgemäß zunächst trockene Holzfasern hergestellt. Danach erfolgt die direkte Bezuschlagung der losen Holzfasern mit Brandhemmern und alternativ zur Zugabe im Mischer die direkte Bezuschlagung mit Klebstoffpartikeln, Harzen, Wachsen, biologisch abbaubaren Kunststoff-Bindefasern und natürlichen oder aus herkömmlichen oder biologisch abbaubaren Kunststoffen bestehenden Stützfasern im Trocknungsverfahren. Anschließend erfolgt das Mischen der brandgehemmten Holzfasern, das Aufstreuen des Fasergemisches in einer einzigen Lage auf ein erstes endloses Siebband, das Komprimieren bzw. das Kalibrieren des locker aufgestreuten Fasergemisches zwischen dem ersten endlosen Siebband und einem gegenüberliegenden Siebband auf einer Dicke von zumindest 20 mm und schließlich das Vernetzen der thermoaktivierbaren Kunststoffasern bzw. Klebstoffpartikeln zu einer die Holzfasern durchdringenden Matrix in einem nachgeschalteten Trocknungsprozeß.
Die aufgezeigte Lösung ist bei wirtschaftlicher Betrachtung tatsächlich nur für nach wie vor vergleichsweise dünne Dämmelemente geeignet, da für die Realisierung einer größeren Dicke wegen der zur Vernetzung der Werkstoffkomponenten erforderlichen Wärmeenergie höhere Preßtemperaturen und/oder unwirtschaftlich lange Preßzeiten erforderlich sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Isolierstoff anzugeben, mit dem kostengünstig eine weitaus größere Dicke von platten- oder strangförmig ausgeformten Isolierelementen realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 5 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 4 sowie 6 und 7.
Nach Maßgabe der Erfindung ist ein Isolierstoff vorgesehen, der gemahlenes oder zerfasertes Agglomerat aus Kunststoffen aus der Abfallentsorgung verwendet.
Hierzu ist der Isolierstoff aus lignocellulosehaltigen, nicht schmelzbaren faserförmigen und/oder spanförmigen Partikeln unter Zugabe schmelzbarer thermoplastischer Kunststoffpartikel und/oder duroplastischer Kunststoffpartikel und/oder synthetischen Klebestoffsystemen auf der Basis von Harnstoff-Formaldehyd- (UF), Melamin-Harnstoff-Formaldehyd- (MUF), Phenol-Formaldehyd- (PF) Harzen und/oder polymerem Diphenylmethandiisocyanat (PMDI) hergestellt. Die eingesetzten Kunststoffpartikel sind Reinkunststoffe, Misch- und/oder Folienkunststoffe aus Sammelsystemen oder reine oder Mischkunststoffe aus Recyclingsystemen. Aufgrund dessen, daß bei herkömmlichen Sortiermaßnahmen eine absolute Trennung von Reinkunststoffen sehr aufwendig ist, sind dem Wesen der Erfindung folgend Mischkunststoffe bevorzugt.
Bei der Herstellung eines solchen Isolierstoffes werden zunächst die schmelzbaren thermoplastischen Kunststoffpartikel und/oder duroplastischen Kunststoffpartikel und/oder die UF-, MUF-, PF-, MUF-Harze oder PMDI vor und/oder während der Faserherstellung in einem Defibrator zugegeben. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß dies auch oder nach der Faserstoffherstellung in der Blowline (Blasleitung) und/oder nach der Trocknung in nachgeschalteten mechanischen Beleimaggregaten erfolgen kann. Dabei ist es üblicherweise vorteilhaft, daß dies jeweils unter Kühlung, z. B. durch Wasser, geschieht.
Danach werden die mit den schmelzbaren thermoplastischen Kunststoffpartikeln und/oder duroplastischen Kunststoffpartikeln und/oder UF-, MUF-, PF-, MUF-Harzen oder PMDI versehenen Faserstoffe getrocknet. Dem schließt sich die Ausformung, Kalibrierung und Vorverdichtung des Faservlieses an; dabei ist es meist vorteilhaft, daß hierbei das Vlies mittels Strahlung, z. B. durch Mikrowellen, vorerwärmt wird. Das Faservlies wird mit heißer Luft und/oder heißem Wasserdampf oder Sattdampf durchströmt; bevorzugt geschieht das unter Zugabe von weiteren liquiden und/oder gasförmigen Additiven, z. B. einer Sole zur Härtungsbeschleunigung. Damit wird die Vernetzung und Aushärtung der schmelzbaren und thermoplastischen Kunststoffpartikel und/oder duroplastischen Kunststoffpartikel und/oder der UF-, MUF-, PF-, MUF-Harze oder PMDI realisiert und das Halbzeug hergestellt.
Der Isolierstoff ist vorzugsweise als platten- oder strangförmiges Isolierelement ausgeformt; hierzu wird bevorzugt ein Durchströmungstrockner genutzt.
Gegenüber dem bekannten Stand der Technik wurde überraschenderweise festgestellt, daß ein derartig kombinierter und hergestellter Isolierstoff sich durch eine nachhaltige Herabsetzung der Wärmeleitfähigkeit und eine deutlich verringerte Wasseraufnahme auszeichnet. Zudem ist der Isolierstoff kostengünstig – insbesondere infolge kurzer Fertigungszeiten – und ökologisch vorteilhaft – durch die bevorzugte Verwendung von Misch- und Folienkunststoffe aus Recyclingsystemen – herstellbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Wesentliche Verfahrensschritte/-parameter bei der Erzeugung eines plattenförmigen Isolierstoffes sind:

– Herstellung von Faserstoffen aus Nadelholz im Defibrator bei Aufschlußdrücken von 8...10 bar
– Zugabe von 4 % flüssigem PF-Harz bezogen auf atro Faserstoff in der Blowline
– Trocknung des beleimten Faserstoffes in einem Rohrstromtrockner auf 8 %
– mechanische Zumischung von 20 % Pulverlackabfall (Polyester-PES), bezogen auf atro Faserstoff, in einem Mischer
– Ausformung und Verdichtung des Vlieses auf eine Höhe von 45 mm
– 14 minütiges Durchströmen des Vlieses mit Luft, die eine Temperatur von 175 °C aufweist, in einem Durchströmungstrockner.

Der so erzeugte Isolierstoff weist nach der Durchströmung eine Dicke von 50 mm auf. Seine Rohdichte beträgt 100 kg/m³; die Wasseraufnahme nach 24 h Wasserlagerung ist < 4 kg/m², wogegen rein phenolharzgebundene Isolierstoffe ca. 9...10 kg/m² aufnehmen. Es wird die Wärmeleitfähigkeitsklasse 40 erreicht.

Claims

Isolierstoff, vorzugsweise platten- oder strangförmig konfektioniert, dadurch gekennzeichnet, daß er aus lignocellulosehaltigen, nicht schmelzbaren faserförmigen und/oder spanförmigen Partikeln unter Zugabe schmelzbarer thermoplastischer Kunststoffpartikel und/oder duroplastischer Kunststoffpartikel aus der Abfallentsorgung und/oder synthetischen Klebestoffsystemen auf der Basis von Harnstoff-Formaldehyd- (UF), Melamin-Harnstoff-Formaldehyd- (MUF), Phenol-Formaldehyd- (PF) Harzen und/oder polymerem Diphenylmethandiisocyanat (PMDI) besteht.
Isolierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffpartikel Reinkunststoffe aus Sammel- oder Recyclingsystemen sind.
Isolierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffpartikel Mischkunststoffe aus Sammel- oder Recyclingsystemen sind.
Isolierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffpartikel Folienkunststoffe aus Sammelsystemen sind.
Verfahren zur Herstellung eines Isolierstoffes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend folgende Schritte: – Zugabe der schmelzbaren thermoplastischen Kunststoffpartikel und/oder duroplastischen Kunststoffpartikeln und/oder UF-, MUF-, PF-, MUF-Harzen oder PMDI vor und/oder während der Faserstoffherstellung in einem Defibrator und/oder nach der Faserstoffherstellung und/oder nach der Faserstoffherstellung in einer Blowline (Blasleitung) und/oder nach der Trocknung in nachgeschalteten mechanischen Beleimaggregaten; – Trocknung der mit den schmelzbaren thermoplastischen Kunststoffpartikeln und/oder duroplastischen Kunststoffpartikeln und/oder UF-, MUF-, PF-, MUF-Harzen oder PMDI versehenen Faserstoffe; – Ausformung, Kalibrierung und Vorverdichtung des Faservlieses; – Durchströmung des Faservlieses mit heißer Luft und/oder heißem Wasserdampf oder Sattdampf;
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmung des Faservlieses mit Luft, Wasserdampf oder Sattdampf unter Zugabe von liquiden und/oder gasförmigen Additiven erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Additiv eine Sole zur Härtungsbeschleunigung ist.