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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trockenbauplatte aus Formwerkstoff, die Verwendung eines Formwerkstoffs für die Herstellung einer Trockenbauplatte und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Trockenbauplatte.
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Trockenbauplatten aus anorganischen Formwerkstoffen wie beispielsweise Gips, ungebranntem Lehm oder Ton sind bereits bekannt. Aus der
DE 4 017 057 C2 ist eine Trockenbauplatte aus Lehm bekannt, die aus einer lehmgebundenen Kernschicht und beidseitig jeweils einer oberflächigen Lage aus einem textilen Material besteht. Die Kernschicht ist zur Erhöhung der Bruchfestigkeit mit Armierungsfasern versehen, beispielsweise Stroh oder Tierhaare. Gipsplatten werden oft mit einer äußeren Armierung aus Zellulosematerial (Papier) versehen.
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Die bekannten Trockenbauplatten bestehen größtenteils aus Materialien deren Beschaffung nicht unerhebliche Kosten und daher einen großen Anteil der Herstellungskosten verursacht.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Trockenbauplatte aus Formwerkstoff anzugeben, die kostengünstig herstellbar ist.
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Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass die erfindungsgemäße Trockenbauplatte aus einem Formwerkstoff besteht, welcher zerkleinerte Kokosnussschalen und ein Bindemittel enthält. Die bei der Herstellung der Trockenbauplatte verwendeten Kokosnussschalen fallen als Abfälle bei der Kokosfettgewinnung an. Diese Abfälle lässt man für gewöhnlich verrotten oder verbrennt sie auf Feldern. Die Verwendung solcher Kokosnussschalen zur Herstellung von Trockenbauplatten ermöglicht eine kostengünstige Beschaffung des Hauptmaterials. Möglicherweise kann die Abfallbeseitigung sogar noch einen zusätzlichen Gewinn bringen.
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In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält das Bindemittel Polyvinylacetat/Weißleim oder ähnliche Klebstoffe. Diese thermoplastischen Kunststoffe haben den Vorteil, dass sie die zerschredderten Kokosnussschalen fest und elastisch miteinander verbinden und sich durch eine hohe Licht- und Wetterbeständigkeit auszeichnen.
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In einer alternativen Ausgestaltungsform der Erfindung enthält das Bindemittel vorzugsweise Kartoffelstärke, Lignin oder ähnliche natürliche Klebstoffe. Diese haben den Vorteil biologisch abbaubar zu sein, so dass letztendlich die gesamte Trockenbauplatte aus natürlichen Stoffen besteht und biologisch abbaubar ist. Zusätzlich sind natürliche Klebstoffe weniger flüchtig und löslich und werden daher als physiologisch unbedenklich eingestuft, was sich bei einem Einsatz der Trockenbauplatte in geschlossenen Räumen als besonders nützlich erweist.
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In einer Weiterentwicklung der Erfindung enthält der Formwerkstoff mit Vorteil ein Lockerungsmittel, vorzugsweise die Bestandteile von Backpulver Natriumhydrogencarbonat (Natron) und, falls erforderlich, Dinatriumdihydrogendiphosphat. Dieses Lockerungsmittel bewirkt, dass unter dem Einfluss von Feuchtigkeit und Wärme Gase – bei Backpulver Kohlendioxidgas – gebildet werden und dadurch eine Lockerung und Volumenzunahme des Formwerkstoffs erzielt wird. Vorzugsweise in Verbindung mit den oben genannten Zusatzstoffen wird hierdurch mit Vorteil die Schall- und Wärmedämmung verbessert und das Gewicht der Trockenbauplatte vermindert.
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Überraschenderweise kann der Zusatz von Natriumhydrogencarbonat (Natron) zu den zerkleinerten Kokosnussschalen ein ansonsten erforderliches Bindemittel ersetzen. Allein die zerkleinerten Kokosnussschalen ergeben zusammen mit dem Natriumhydrogencarbonat einen Formwerkstoff, der sich ohne weitere Zugaben verfestigt. Das Natriumhydrogencarbonat wirkt selbst als Bindemittel. Ein Zusatz von Dinatriumdihydrogendiphosphat ist nicht erforderlich.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Formwerkstoff zerschredderte Kokosnussschalen in Form von Staub, korkartigen Körnern und Fasern auf. Dieses hat den Vorteil, dass der Staub und die Körner mit dem Bindemittel sich zu einer festen Masse verbinden, in die die Fasern als Armierung eingelagert sind. Dieser feste Verbund von Staub, Körnern und Fasern führt zu einer hohen Biege- und Zugfestigkeit der Trockenbauplatte.
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Vorzugsweise bildet das Kokosnussschalenmaterial den Hauptgewichtsanteil des Formwerkstoffs, bis etwa 97%. Hierdurch werden die Materialkosten durch die kostengünstigen Kokosnussschalen niedrig gehalten. Durch die nützlichen Eigenschaften, unter anderem den korkartigen Hauptanteil der Kokosnussschalen ist die Trockenbauplatte hochgradig schall- und wärmedämmend.
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In einer anderen Ausgestaltungsform der Erfindung enthält der Formwerkstoff zusätzlich Lehm, Sand, Calciumcarbonat oder Gips. Vorzugsweise beträgt der Gewichtsanteil des Zusatzstoffs mehr als 10% des Formwerkstoffs. Der Einsatz von Lehm in diesem Zusammenhang hat den Vorteil, dass die Trockenbauplatte weiter verbesserte wärmeregulierende und feuchtigkeitsregulierende Eigenschaften erhält. Durch die Zugabe von Sand lässt sich die Gefahr von Rissbildungen im Formwerkstoff mindern. Calciumcarbonat als Zusatzstoff neutralisiert aus dem Kokosnussschalenmaterial austretende Säuren. Die Zugabe von Gips zu dem Formwerkstoff hat den Vorteil, dass eine streich- oder tapezierfähige Oberfläche geschaffen wird. Zusätzlich führt die Zugabe aller oben genannten Zusatzstoffe zu einer optisch vorteilhaften Ausgestaltung der Trockenbauplatte. Der prozentuale Anteil der Zusatzstoffe im Formwerkstoff richtet sich nach dem zu erzielenden Endergebnis.
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Eine Trockenbauplatte der eingangs bezeichneten Art weist vorzugsweise eine Dicke von 10 mm bis 30 mm auf. Dadurch ergibt sich ein geringerer Flächenverlust, beispielsweise der Innenräume, durch Errichtung dünnerer Wände.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest eine als Wandfläche zum Verputzen oder Aufbringen von Wandfarbe bestimmte Plattenhauptfläche mit einer Oberflächenbeschichtung versehen, die ein basisch reagierendes Material enthält. Diese Oberflächenbeschichtung hat die Aufgabe, die in den Kokosnussschalen enthaltenen Säuren zu neutralisieren und ein Austreten auf der Oberfläche der Trockenbauplatte zu verhindern. Bei Nicht-Neutralisierung würden diese Säuren Verfärbungen auf der sichtbaren Wandfläche der Trockenbauplatte im Putz oder Farbanstrich verursachen. Vorzugsweise enthält die Oberflächenbeschichtung Calciumcarbonat für die Neutralisierung. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von zermahlenen Muschelschalen, da diese einen hohen Gehalt an Calciumcarbonat enthalten. Besonders wirtschaftlich sind zermahlene Schalen der Jakobsmuschel. Diese Muschelschalen fallen als Abfall bei der Muschelfleischgewinnung an und sind daher kostengünstig oder sogar kostenlos erhältlich. Dabei wird gleichzeitig das Problem der Abfallentsorgung der Muschelschalen gelöst.
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Eine bevorzugte Oberflächenbeschichtung auf der Plattenhauptfläche der Trockenbauplatte weist eine Dicke von 0,2 bis 0,5 mm auf.
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Die vorliegende Erfindung betrifft zusätzlich die Verwendung eines Formwerkstoffs mit zerkleinerten Kokosnussschalen für die Herstellung der erfindungsgemäßen Trockenbauplatte. Zusätzlich betrifft sie auch die Verwendung von zermahlenen Muschelschalen, vorzugsweise von der Jakobsmuschel, zur Oberflächenbeschichtung einer Trockenbauplatte aus einem Formwerkstoff mit zerkleinerten Kokosnussschalen. Die sich aus beiden Verwendungsmerkmalen ergebenden Vorteile sind oben anhand der Vorteile der Vorrichtungsausgestaltung dargelegt.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird gleichermaßen durch ein Verfahren zur Herstellung von Trockenbauplatten gelöst, bei welchem zerkleinerte Kokosnussschalen mit einem Bindemittel zu einem Formwerkstoff vermischt werden, der so hergestellte Formwerkstoff in eine Plattenform gegeben und geglättet wird und die Trockenbauplatte nach dem Aushärten des Formwerkstoffs aus der Plattenform entnommen wird. Dieses Verfahren ermöglicht mit wenigen Verfahrensschritten eine schnelle und kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Trockenbauplatte.
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Besonders gute Ergebnisse bei der Herstellung einer solchen Trockenbauplatte erzielt man, wenn die zu dem Formwerkstoff beizugebenden Kokosnussschalen bei Bedarf vorher zu Staub, Körnern und Fasern zerschreddert werden. Dieses hat den Vorteil, dass der für die Festigkeit des Formwerkstoffs bewährteste Grad der Zerkleinerung der Kokosnussschalen hierdurch eingestellt werden kann.
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Die Zugabe von Zusatzstoffen wie Lehm, Sand usw., beziehungsweise die Auswahl des Bindemittels oder der Zusatz von Lockerungsmittel haben im Zusammenhang mit dem Herstellungsverfahren die gleichen Vorteile wie im Zusammenhang mit der Ausgestaltung der bereits beschriebenen Trockenbauplatte.
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Um eine Verarbeitung des Materials zu verbessern, wird im Verfahren dem Formwerkstoff etwas Wasser zugegeben. Hierdurch kann die Konsistenz des Formwerkstoffs den Verarbeitungsbedingungen angepasst werden. Dieses ermöglicht eine schnellere Verarbeitung des Formwerkstoffs und ein besseres Endergebnis dadurch, dass der Formwerkstoff gleichmäßiger in der Plattenform verteilt werden kann.
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Günstig ist auch eine Ausbildung des Verfahrens, bei dem die zerkleinerten Kokosnussschalen vor der Zugabe des Bindemittels gewässert werden, vorzugsweise durch Besprühen. Hierdurch wird eine Verbindung des zerkleinerten Kokosnussschalenmaterials (Staub, Körner und Fasern) mit dem Bindemittel begünstigt/verbessert.
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Weiterhin bevorzugt wird in Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass nachdem der Formwerkstoff in die Plattenform gegeben wurde seine freiliegende Oberfläche mit einer Oberflächenbeschichtung, die ein basisch reagierendes Material enthält, beschichtet wird. Die Vorteile dieser Ausgestaltung ergeben sich aus der Beschreibung der Vorrichtung.
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In einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wird die Bodenfläche der Plattenform mit einer Schicht aus basisch reagierendem Material versehen, bevor der Formwerkstoff in die Plattenform gegeben wird. Hierdurch wird erreicht, dass auch die in der Plattenform unten aufliegende Seite beschichtet und so eine beidseitige Beschichtung der Plattenhauptteile der Trockenbauplatte ermöglicht wird.
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Besonders günstig ist es, wenn die Schicht aus basisch reagierendem Material aus Calciumcarbonat oder zermahlenen Muschelschalen, vorzugsweise von der Jakobsmuschel, besteht. Die Vorteile dieser Ausgestaltung ergeben sich aus der Beschreibung der Vorrichtung.
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Die im Verfahren hergestellte Schicht aus basisch reagierendem Material wird vorzugsweise in die Oberfläche des Formwerkstoffs ganz oder teilweise eingearbeitet. Die Einarbeitung des Materials hat den Vorteil, dass die Oberflächenschicht fest mit der Trockenbauplatte verbunden ist.
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Die erfindungsgemäße Oberflächenschicht aus basisch reagierendem Material wird noch verbessert, wenn sie geglättet wird. Besonders gute Ergebnisse erhält man, wenn das Glätten durch Glattstreichen der noch nicht ausgehärteten Oberflächenschicht erfolgt. Bei einer Oberflächenschicht aus zermahlenen Muschelschalen richten sich die Plättchen der zermahlenen Muschelschalen dabei aus und bilden einen stabilen Verbund. So erhält man eine schöne glatte grauweiße Oberfläche, die auch für die weitere Verarbeitung wie beispielsweise Streichen und Verputzen sehr gut geeignet ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
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Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
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1: eine perspektivische Darstellung eines herausgeschnittenen Stückes einer Trockenbauplatte
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2: eine Darstellung entsprechend 1, jedoch für eine andere Ausführung der Trockenbauplatte.
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1 zeigt eine Trockenbauplatte 1, welche aus einem zerkleinerte Kokosnussschalen und Bindemittel enthaltenden Formwerkstoff 2 besteht. Die Trockenbauplatte 1 hat eine bei Einbau der Trockenbauplatte 1 sichtbare Plattenhauptfläche 3, die verputzt, tapeziert und gestrichen werden kann. Die im Formwerkstoff 2 enthaltenden zerschredderten Kokosnussschalen 4 liegen in Form von Staub, Körnern aus korkartigem, elastischen Material 5 und Fasern 6 vor. Durch die Vermischung von 97 Gew.-% zerkleinerter Kokosnussschalen 4 mit 3 Gew.-% Polyvinylacetat als Bindemittel entsteht ein Formwerkstoff 2. Die aus diesem Formwerkstoff 2 hergestellte Trockenbauplatte 1 hat eine Dicke von 10 mm. Sie wird in ähnlicher Weise weiterverarbeitet wie eine Gipskartonplatte, kann aber im Gegensatz zur Gipskartonplatte als landwirtschaftliches Produkt angesehen werden.
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In einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trockenbauplatte 1 wird bei dem oben beschriebenen Formwerkstoff 2 das Polyvinylacetat durch etwa denselben Gew.-%-Anteil an Natriumhydrogencarbonat ersetzt.
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Zur Herstellung einer in 1 gezeigten Trockenbauplatte 1 kann man beispielsweise folgendermaßen vorgehen:
In einen Kasten mit der Plattenform der herzustellenden Trockenbauplatte 1 wird auf dem Boden ein Trennpapier oder eine Folie eingelegt, um später die fertige Trockenbauplatte 1 leichter aus der Form entfernen zu können. Die schon zerkleinerten Kokosnussschalen 4 werden geschreddert, um den bewährteste Grad der Zerkleinerung der Kokosnussschalen einzustellen. Die vorher zerkleinerten Kokosnussschalen 4 werden mit Wasser besprüht und anschließend 97 Gew.-% zerkleinerten Kokosnussschalen 4 mit 3 Gew.-% Polyvinylacetat oder Natriumhydrogencarbonat gemischt. In die mit der Folie ausgelegte Plattenform wird eine dicke Schicht der plastischen Masse des Formwerkstoffes 2 gegeben und so verteilt, dass die gesamte Plattenform ausgefüllt ist, der Formwerkstoff 2 mit einem Spachtel geglättet sowie gleichmäßig verteilt ist und eine 10 mm dicke Schicht entsteht. Die Platte verbleibt zum Aushärten in Ruhe. Nach dem Aushärten des Formwerkstoffs 2 kann die fertige Trockenbauplatte 1 aus der Form entnommen und ggf. noch getrocknet werden.
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2 zeigt eine Trockenbauplatte 1, bei der der Formwerkstoff 2 als Zusatzstoff 30 Gew.-% Lehm enthält, welchem 70 Gew.-% zermahlenen Kokosnussschalen 4 (in Form von Staub, Körnern 5 und Fasern 6) zugegeben werden. Eine Seite der Plattenhauptfläche 3 besitzt eine Oberflächenbeschichtung 7 aus zermahlenen Muschelschalen 8 der Jakobsmuschel. Die Oberflächenbeschichtung 7 hat eine Dicke von 0,2 mm und ist in den Formwerkstoff 2 eingearbeitet. Die resultierende Trockenbauplatte 1 hat mit der Oberflächenbeschichtung 7 eine Dicke von 20 mm.
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Zur Herstellung einer in 2 gezeigten Trockenbauplatte kann man beispielsweise folgendermaßen vorgehen:
70 Gew.-% der vorher zerschredderten und gewässerten Kokosnussschalen 4 werden mit 30 Gew.-% Lehm zu einem Formwerkstoff 2 vermischt und in die mit der Folie ausgelegte Plattenform gegeben. Die Masse wird und so verteilt, dass die gesamte Plattenform ausgefüllt ist, der Formwerkstoff 2 geglättet sowie gleichmäßig verteilt ist und eine 20 mm dicke Schicht gebildet wird. Auf die noch nicht vollständig ausgehärtete, in der Form verbleibenden Trockenbauplatte 1 wird eine dünne Schicht zermahlene Muschelschalen 8 der Jakobsmuschel gestreut und durch mechanisches Andrücken derart in den noch nicht vollständig ausgehärteten Formwerkstoff 2 eingearbeitet, dass eine 0,2 mm dicke Oberflächenbeschichtung 7 entsteht. Durch Glattstreichen der Oberflächenbeschichtung 7 mit einem Spachtel richten sich die Plättchen der zermahlenen Muschelschalen 8 aus. Nach dem Aushärten des Formwerkstoffes 2 kann die fertige Trockenbauplatte 1 aus der Form entnommen und ggf. noch getrocknet werden.
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Statt des Lehms als Zusatzstoff können auch Gips, zusätzlich zum Lehm auch Sand oder Calciumcarbonat verwendet werden. Ebenso kann die Oberflächenbeschichtung 7 aus reinem Calciumcarbonat bestehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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