DE102005049570B3

DE102005049570B3 - Schallabsorbierendes Material

Info

Publication number: DE102005049570B3
Application number: DE102005049570A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Röllinghoff
Original assignee: Cellofoam GmbH and Co KG
Current assignee: Cellofoam GmbH and Co KG
Priority date: 2005-10-17
Filing date: 2005-10-17
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2025-10-18
Also published as: US20100170745A1; WO2007045446A2; WO2007045446A3; EP1952385A2

Abstract

Um bei einem schallabsorbierenden Material, insbesondere in der Form von offenporigem Schaumstoff, den Anforderungen an Brandschutz gerecht zu werden, ohne die schalltechnischen Eigenschaften zu beeinträchtigen, wird auf dem schallabsorbierendem Material, das von einer schalltransparenten Folie abgedeckt ist, zumindest ein Teil der Oberfläche mit einem flammhemmenden Pulver belegt oder mit einer flammhemmenden Lösung besprüht.

Description

Die Erfindung betrifft schallabsorbierendes Material, das z. B. als Auskleidung des Motorraums von Fahrzeugen verwendet wird, insbesondere bei öffentlichen Verkehrsmitteln. Derartiges schallabsorbierendes Material wird auch für Waggonwände von Schienenfahrzeugen und im Rumpfbereich von Flugzeugen eingesetzt.

Aus DE 100 01 778 A1 ist ein Verbundsystem aus offenzelligen, flexiblen Schaumstoffplatten auf Basis von Melamin-Formaldehyd-Harzen und Schichten aus vorzugsweise schwer entflammbaren Faservliesen, oder -geweben, bekannt, die mechanisch miteinander verbunden sind.

Es ist bekannt, für die Schallpegelminderung im Motorraum von Fahrzeugen offenporiges Schaumstoffmaterial zu verwenden. Dicke und Materialeigenschaften wie Porosität bestimmen die zu erreichende Schallpegelminderung.

Nach neueren Richtlinien muss schalldämmendes Material insbesondere in öffentlichen Verkehrsmitteln strenge Auflagen hinsichtlich Brandschutz erfüllen und häufig wird auch eine thermisch isolierende Eigenschaft gefordert, wobei Taupunktprobleme besondere Schwierigkeiten bereiten, die mit offenporigen Schaumstoffen nicht gelöst werden können.

Versiegelte bzw. dichte Schaumstoffe dämmen den Schall zwar, dämpfen bzw. mindern den Schall aber nicht und sind somit für den Motorraum schalltechnisch ungeeignet. Andererseits wird für den Brandschutz die Forderung nach dichteren Oberflächen gestellt, die weder Brandbeschleuniger wie Öl oder Treibstoff durchlassen noch an der Oberfläche festhalten.

Poröses Schaumstoffmaterial kann mittels Folien abgedichtet werden. Werden dünne schalltransparente Folien, wie z. B. Polyurethanfolien, verwendet, so kann man zwar die akustischen Anforderungen lösen, nicht aber die brandtechnischen Anforderungen, weil diese Folien im vorgeschriebenen Brandtest RL 95/28 EG lichterloh brennen.

Es gibt nicht brennbare Folien. Wenn manche als nichtbrennbar klassifizierte Folien auf porösem Schaumstoff wie z. B. Melaminharzschaum, der unbrennbar ist, aufgebracht werden, brennt die Folie dennoch aufgrund der Porosität des Schaumstoffs. Es ist bekannt, dass einzelne unbrennbare Materialien in Kombination aufgrund gegenseitiger Katalysatorwirkung dennoch brennen. Die tatsächlich auch in einer Kombination mit Schaumstoffmaterial nicht brennbaren Folien sind in ihrer Beschaffenheit aber allesamt schalldicht und steif, sodass sie hinsichtlich Schallschutz nicht brauchbar sind.

Insgesamt werden damit an schallabsorbierendes Material Anforderungen gestellt, die sich gegenseitig ausschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, schallabsorbierendes Material so auszubilden, dass es den Anforderungen an Schallschutz einerseits und Brandschutz andererseits gerecht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Dadurch, dass das poröse Absorbermaterial, vorzugsweise Melaminharzschaum, an der Oberfläche mit einem flammhemmenden Pulver bestreut oder mit einer flammhemmenden Lösung besprüht ist, wird ein wirksamer Brandschutz erreicht, ohne dass die schallabsorbierenden Eigenschaften des Materials beeinträchtigt werden, wobei durch die schalltransparente Folie ein Eindringen von Kraftstoff oder dergleichen brennbarem Material in den Absorber verhindert wird..

Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch in einem Querschnitt eine Schaumstofflage mit einer Pulverbeschichtung unter einer Folienabdeckung zeigt.
Eine Lage 1 aus schallabsorbierendem Material ist zumindest auf dem Teil der Oberfläche, der gegen Brandentwicklung geschützt werden soll, mit flammhemmendem Material 2 in Pulverform bestreut oder durch Aufsprühen beschichtet. Das schallabsorbierende Material 1 besteht vorzugsweise aus Melaminharzschaum, kann aber auch aus Polyurethanschaum, Vlies-, Filz- oder Mineralfaserlagen bestehen. Als flammhemmendes Material 2 können marktgängige Produkte wie Blähgraphit oder auf Stickstoff basierende Produkte eingesetzt werden, die bei Temperatureinwirkung der Umgebung Sauerstoff entziehen und damit eine Flammentwicklung auf der Oberfläche des Absorbermaterials verhindern.
Mit 3 ist eine schalltransparente Folie bezeichnet, die über der Lage aus flammhemmendem Pulver 2 oder einer entsprechenden aufgesprühten Lösung angeordnet ist. Die Folie 3 kann im Brandfall selbst brennen, durch das zwischen Folie 3 und Absorberoberfläche vorhandene flammhemmende Pulver 2 wird aber eine durch die Folie ausgelöste Flamme erstickt.
Dadurch, dass eine schalltransparente Folie 3 verwendet wird, bleiben die schallabsorbierenden Eigenschaften des porösen Absorbermaterials 1 erhalten. Durch Wahl der Folienart können die schalltechnischen Eigenschaften noch eingestellt werden. Das auf der Absorberoberfläche aufgebrachte flammhemmende Pulver 2 beeinträchtigt die schalltechnischen Eigenschaften des Absorbermaterials nicht.
Vorzugsweise werden an sich schwer entflammbar eingestellte Folien verwendet. Wenn aber aufgrund einer Katalysatorwirkung durch das poröse schallabsorbierende Material 1 die Folie 3 dennoch brennen würde, wird die Flamme durch das flammhemmendes Beschichtungsmaterial 2 erstickt.
Um das Pulvermaterial an der Schaumstoffoberfläche zu fixieren, kann das Pulver vor dem Aufbringen mit einem Klebstoff vermischt werden. Nach einer anderen Ausführungsform kann das flammhemmende Pulver 2 auch durch Anschmelzen der Oberfläche der Folie und/oder des Absorbers 1 fixiert werden.
Die Korngröße des flammhemmenden Pulvers 2 wird vorzugsweise so gewählt, dass sie nicht ohne weiteres in die Poren des Schaumstoffmaterials eindringen kann. Wenn das schallabsorbierende Material z. B. im Motorraum eines Fahrzeugs eingesetzt wird, ist es Vibrationen ausgesetzt, durch die das flammhemmende Pulver 2 in die Poren des Absorbermaterials 1 eindringen könnte, sodass es seine flammhemmende Wirkung an der Oberfläche verliert. Um dies zu verhindern, kann die Korngröße des Pulvers im Verhältnis zur Porosität des Absorbermaterials so gewählt werden, dass ein Eindringen in die Poren verhindert wird. Zusätzlich oder als Alternative wird das Pulvermaterial beispielsweise durch einen Kleber oder durch Anschmelzen an der Oberfläche des Absorbermaterials oder auch an der Oberfläche der Folie 3 so fixiert, dass sich bei Vibrationen keine Verlagerung des Pulvermaterials ergeben kann. Hierbei ist es nicht erforderlich, dass das flammhemmende Pulver 2 eine geschlossene Schicht bildet.
Das mit flammhemmendem Pulver 2 bestreute oder mit einer entsprechenden Lösung besprühte Absorbermaterial 1 kann entsprechend den Formerfordernissen gestanzt, geschnitten oder in anderer Weise geformt werden, sodass es als Auskleidung beispielsweise in einem Motorraum verwendet werden kann. Wegen der unterschiedlichen und teilweise sehr komplizierten Formgebung für die Auskleidung beispielsweise eines Motorraums wird oft eine dreidimensionale Ver formung, beispielsweise eine konkave bzw. konvexe oder mit einem Absatz versehene Formgebung, des Schallabsorbers gefordert, damit er der vorgegebenen Form angepasst werden kann.
Das mit flammhemmendem Pulver bestreute oder mit einer flammhemmenden Lösung besprühte Absorbermaterial 1, das entsprechend den Anforderungen zugeschnitten ist, wird auf der Vorderseite und zweckmäßigerweise auch an den Kanten durch eine verformbare schalltransparente Folie vorzugsweise aus Polyurethan umgeben. Hierbei wird eine flammhemmende Beschichtung 2 vorzugsweise in dem ganzen Bereich vorgesehen, der von der Folie 3 abgedeckt wird. Wenn das auf diese Weise von einer Folie 3 abgedeckte Absorbermaterial 1 beispielsweise an einem nichtbrennbarem Trägermaterial, beispielsweise einer Blechwand, festgeklebt wird, so kann die Rückseite des Absorbermaterials 1 frei von einer Beschichtung 2 und/oder einer Folienabdeckung bleiben. Wird aber das Absorbermaterial beispielsweise in die Wandverkleidung eines Fahrzeugs nur eingelegt, so wird das Absorbermaterial 1 allseitig von der Folie 3 ummantelt. Wegen der Gefahr, dass die Folie selbst brennen könnte, wird auch auf der Rückseite zwischen Folie und Absorbermaterial eine flammhemmende Beschichtung 2 vorgesehen, d. h. im gesamten Bereich, der durch die Folie abgedeckt ist. Durch die vollständige Abdeckung des Absorbermaterials kann von keiner Seite aus Öl oder Kraftstoff in das Absorbermaterial eindringen. Vorzugsweise wird die Folie durch Warmschrumpfen auf dem Absorbermaterial aufgebracht, wobei eine dreidimensionale Verformung vorgenommen werden kann.
Bei einem durch eine schalltransparente Folie 3 vollständig ummantelten Absorbermaterial 1 wird auch das Taupunktproblem gelöst, da die Oberflächen dicht geschlossen sind. Damit wird das Absorbermaterial allen Anforderungen an Brandschutz, Schallschutz und hinsichtlich thermischen Eigenschaften gerecht.
Es ist auch möglich, das flammhemmende Pulver auf einer schalltransparenten Folie durch einen Kleber oder durch Anschmelzen aufzubringen, bevor diese auf dem schallabsorbierenden Material 1 aufgebracht wird.
Nach einer Abwandlung ist es auch möglich, das flammhemmende Pulver 2 bzw. eine aufgesprühte Lösung auf der Außenseite der Folie 3 aufzubringen, zusätzlich zu einer Beschichtung 2 zwischen Folie 3 und Absorbermaterial 1 oder anstelle der zwischen Folie 3 und Absorbermaterial 1 vorgesehenen Beschichtung 2.
Als flammhemmendes Material 2 kann auch eine Beschichtung vorgesehen werden, die bei Temperatureinwirkung aufschäumt und eine Dämmschicht bildet.
Das Absorbermaterial 1 kann mit einer Oberflächenstrukturierung versehen sein, beispielsweise mit zueinander versetzten konkaven und konvexen Bereichen. Bei einem solchen Material mit Oberflächenstruktur kann die Folie die konkaven Bereiche der Oberflächenstruktur überspannen, wobei vorzugsweise das flammhemmende Material 2 an der Folie fixiert wird.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist bei verschiedenen Absorbermaterialien wie Filz oder Vlies und unterschiedlichster Formgebung vielfältig einsetzbar, nicht nur in öffentlichen Verkehrsmitteln.

Claims

Schallabsorbierendes Material, insbesondere in der Form von offenporigem Schaumstoff, der von einer schalltransparenten Folie (3) abgedeckt ist, wobei zumindest ein Teil der Oberfläche des schallabsorbierenden Materials mit einem flammhemmenden Pulver (2) belegt oder mit einer flammhemmenden Lösung besprüht ist.
Schallabsorbierendes Material nach Anspruch 1, wobei das flammhemmende Pulver mit einem Klebstoff durchmischt ist.
Schallabsorbierendes Material nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Folie (3) das Absorbermaterial (1) vollständig ummantelt.
Schallabsorbierendes Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lage aus flammhemmendem Material (2) zwischen der schalltransparenten Folie (3) und dem Absorbermaterial (1) angeordnet ist.
Schallabsorbierendes Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die flammhemmende Beschichtung (2) auf der Außenseite der schalltransparenten Folie (3) aufgebracht ist.