DE102012015539B4 - Foam material and use thereof - Google Patents

Foam material and use thereof Download PDF

Info

Publication number
DE102012015539B4
DE102012015539B4 DE102012015539.5A DE102012015539A DE102012015539B4 DE 102012015539 B4 DE102012015539 B4 DE 102012015539B4 DE 102012015539 A DE102012015539 A DE 102012015539A DE 102012015539 B4 DE102012015539 B4 DE 102012015539B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
foam material
material according
weight
foaming
foam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102012015539.5A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102012015539A1 (en
Inventor
Michael Baune
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universitaet Bremen
Original Assignee
Universitaet Bremen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universitaet Bremen filed Critical Universitaet Bremen
Priority to DE102012015539.5A priority Critical patent/DE102012015539B4/en
Publication of DE102012015539A1 publication Critical patent/DE102012015539A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102012015539B4 publication Critical patent/DE102012015539B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/28Polysaccharides or derivatives thereof
    • C04B26/285Cellulose or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/24Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing alkyl, ammonium or metal silicates; containing silica sols
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/20Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of plastics
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/10Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products
    • E04C2/20Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of plastics
    • E04C2/205Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of wood, fibres, chips, vegetable stems, or the like; of plastics; of foamed products of plastics of foamed plastics, or of plastics and foamed plastics, optionally reinforced
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/27Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/28Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/40Porous or lightweight materials
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B1/78Heat insulating elements
    • E04B1/80Heat insulating elements slab-shaped
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04BGENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B2001/742Use of special materials; Materials having special structures or shape
    • E04B2001/746Recycled materials, e.g. made of used tires, bumpers or newspapers

Abstract

Schaummaterial, das durch Aufschäumen der Bestandteile des Schaummaterials in Gegenwart eines Schäumungs- oder Treibmittels und anschließendes Härten durch Trocknen erhalten wird, umfassend • mindestens 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schaummaterials, als Abfallprodukt beim Altpapierrecycling anfallenden Papierstaub, wobei das Abfallprodukt einen sehr geringen Faseranteil besitzt, • 2–5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schaummaterials, Carboxylmethylcellulose als natürliches, stärkefreies Bindemittel.Foam material obtained by foaming the constituents of the foam material in the presence of a foaming or blowing agent and then curing by drying, comprising: at least 50% by weight, based on the total weight of the foam material, of paper dust resulting from the waste paper recycling waste product, the waste product being a very small amount Fiber content has, • 2-5 weight percent, based on the total weight of the foam material, carboxymethylcellulose as a natural, starch-free binder.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaummaterial und dessen Verwendung als Dämmplatte.The present invention relates to a foam material and its use as an insulating board.

Durch die verstärkten Bemühungen, Wohnraum effektiv zu isolieren, besteht ein wachsender Bedarf an geeigneten Dämmmaterialien. Auf dem Markt werden als Dämmplatten unter anderem petrochemische Erzeugnisse angeboten, die preislich konkurrenzfähig sind und in Massen produziert werden. Hierbei kommt zum Beispiel Styropor zum Einsatz. Chemisch betrachtet ist Styropor ein expandiertes Polystyrol (EPS), das durch Polymerisation des Monomers Styrol entsteht. Neben der wiederaufkommenden Diskussion über die Gefährlichkeit von Styrol sowie dessen hohe Brandlast verschlechtert sich aktuell die Wirtschaftlichkeit petrochemischer Polymerwerkstoffe. Mit steigenden Erdöl- und Energiepreisen sind in den letzten Jahren auch die Kunststoffpreise stark angestiegen.Increased efforts to effectively isolate housing have created a growing demand for suitable insulation materials. On the market, among other things, petrochemical products that are competitively priced and mass-produced are offered as insulation boards. For example, styrofoam is used here. Chemically, polystyrene is an expanded polystyrene (EPS), which is formed by polymerization of the monomer styrene. In addition to the recurring discussion about the dangers of styrene and its high fire load, the economic efficiency of petrochemical polymer materials is currently deteriorating. With rising oil and energy prices, plastic prices have risen sharply in recent years.

Ein weiteres Dämmmaterial stellen speziell ausgerüstete Mineralfasern dar. Zusätzlich zu dem Problem der Verfügbarkeit von künstlichen Mineralfasern (KMF) wird seit einiger Zeit über das gesundheitsschädliche Potential der Fasern gestritten. Trotz der Vielzahl der experimentellen und epidemologischen Untersuchungen sind noch keine definitiven Schlussfolgerungen bezüglich dieser Thematik möglich. Bei der großen volkswirtschaftlichen Bedeutung der Faserproblematik, der zum Teil sehr kontrovers geführten Diskussionen und der unklaren wissenschaftlichen Datenlage über die Beurteilung der möglichen Kanzerogenität einzelner künstlicher Mineralfasertypen besteht großer und dringender Bedarf an Alternativmaterialien, zumal bekannt ist, dass eine vermehrte Exposition biopersistenter Fasern vermieden werden soll.Another insulating material is specially treated mineral fibers. In addition to the problem of the availability of artificial mineral fibers (KMF) has been arguing for some time about the harmful potential of the fibers. Despite the multitude of experimental and epidemiological investigations, no definitive conclusions regarding this topic are possible. There is a great and urgent need for alternative materials in view of the great economic significance of the fiber problem, the sometimes very controversial discussions and the unclear scientific data on the assessment of the possible carcinogenicity of individual artificial mineral fiber types, especially since it is known that an increased exposure of biopersistent fibers should be avoided ,

Neben den herkömmlichen petrochemischen oder mineralischen Erzeugnissen gibt es einige Bemühungen, Cellulose als Basismaterial für den Baubereich zu verwenden. Gerade bei der Herstellung von Plattenmaterialien werden hierbei aber stärkehaltige oder petrochemische Bindemittel eingesetzt. Die stärkehaltigen Bindemittel haben den Nachteil, dass das hergestellte Plattenmaterial sehr leicht Wasser aufnimmt und die Struktur dabei irreversibel geschädigt wird. Der Nachteil petrochemischer Bindemittel ist vor allem darin zu sehen, dass ein späteres Recycling oder Kompostieren des Baumaterials unmöglich wird.In addition to the conventional petrochemical or mineral products, there are some efforts to use cellulose as a base material for the construction sector. Especially in the production of plate materials here but starchy or petrochemical binders are used. The starchy binders have the disadvantage that the plate material produced very easily absorbs water and the structure is irreversibly damaged. The disadvantage of petrochemical binders is mainly to be seen in the fact that a later recycling or composting of the building material is impossible.

In DE 34 201 95 C2 wird ein Verfahren zum Herstellen von Dämmmaterialien offenbart, wobei ein Ausgangsmaterial aus Altpapier oder Pappe mit einem Bindemittel, das einen hohen Stärkeanteil aufweist, vermischt und anschließend aufgeschäumt wird.In DE 34 201 95 C2 discloses a method for producing insulating materials, wherein a raw material of waste paper or cardboard with a binder having a high starch content, mixed and then foamed.

DE 40 088 62 C1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Papierschaum aus Altpapier oder Pappe, in dem dieses Ausgangmaterial mit Stärke vermischt, in einem Extruder verdichtet und durch Temperatur und Druckabfall expandiert bzw. aufgeschäumt wird. DE 40 088 62 C1 relates to a process for the production of paper foam from waste paper or cardboard, in which this starting material is mixed with starch, compressed in an extruder and expanded or foamed by temperature and pressure drop.

WO 2010/083548 A1 betrifft ein Schaumstoffelement, das neben Cellulose Polyurethan-, Polyethylen-, Polystyrol-, Polycarbonat-, PVC-, Silikon-, PMMA- oder Kautschuk-Schaum enthält. WO 2010/083548 A1 relates to a foam element containing, besides cellulose, polyurethane, polyethylene, polystyrene, polycarbonate, PVC, silicone, PMMA or rubber foam.

Die DE 195 46 296 A1 beschreibt ein Verfahren zur Definition verschiedener Eigenschaften von Schaumkörpern aus cellulosehaltigen Stoffen und verfahrensgemäß hergestellte Schaumkörper.The DE 195 46 296 A1 describes a method for the definition of various properties of foam bodies from cellulosic materials and foamed body produced according to the method.

Die DE 42 11 013 A1 beschreibt ein Reststoffgranulat und Verfahren zu seiner Herstellung.The DE 42 11 013 A1 describes a residue granulate and process for its preparation.

In der DE 42 18 549 C1 wird ein Dämmstoff auf Basis von Altrohstoffen und dessen Verwendung sowie Verfahren zu dessen Herstellung offenbart.In the DE 42 18 549 C1 An insulation material based on used raw materials and their use as well as processes for its production are disclosed.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schaummaterial bereitzustellen, das die Nachteile des Stands der Technik überwindet. Insbesondere soll ein Schaummaterial bereitgestellt werden, das recyclingfähig und/oder kompostierbar ist und gleichzeitig ein geringes Gewicht, gute thermische Dämmeigenschaften sowie eine hohe mechanische Stabilität aufweist und dessen Eigenschaften, abhängig von der angestrebten Verwendung, auf einfache Weise beeinflusst werden können.It is therefore the object of the present invention to provide a foam material which overcomes the disadvantages of the prior art. In particular, a foam material is to be provided which is recyclable and / or compostable and at the same time has a low weight, good thermal insulation properties and high mechanical stability and whose properties, depending on the intended use, can be influenced in a simple manner.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Hierin beschrieben wird ein Schaummaterial, umfassend Cellulose, zumindest ein natürliches, stärkefreies Bindemittel und optional zumindest einen Zuschlagstoff, wobei das Schaummaterial einen Cellulosegehalt von mindestens 50 Gewichtsprozent hat, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schaummaterials.This object is solved by the subject matter of the independent claims. Preferred embodiments will be apparent from the dependent claims. Described herein is a foam material comprising cellulose, at least one natural, starch-free binder, and optionally at least one aggregate, the foam material having a cellulose content of at least 50 percent by weight based on the total weight of the foam material.

Als Ausgangsmaterial für die Cellulose in dem Celluloseschaum kann prinzipiell jedes im wesentlichen aus Cellulose bestehende Material verwendet werden, insbesondere Pappe, Papier, insbesondere Altpapier, überwiegend aus Cellulose bestehendem Pflanzenmaterial oder Papierstaub. Papierstaub, der als Abfallprodukt beim Altpapierrecycling anfällt und einen sehr geringen Faseranteil besitzt, im Ausgangsmaterial ist erfindungsgemäß vorgesehen.As starting material for the cellulose in the cellulose foam, it is possible in principle to use any material consisting essentially of cellulose, in particular cardboard, paper, in particular recovered paper, predominantly cellulose material or paper dust. Paper dust, which is obtained as waste product in waste paper recycling and has a very low fiber content, is provided in the starting material according to the invention.

Besonders vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Schaummaterial in Form von Platten, beispielsweise Dämmplatten, verwendet werden. Ebenso kann allerdings auch jede alternative Verwendung vorgesehen sein, zum Beispiel das Herstellen von Pellets aus dem erfindungsgemäßen Schaummaterial für eine Schüttung, also zum Einbringen der Pellets als Schüttgut in einen Hohlraum zum Dämmen. Particularly advantageously, the foam material according to the invention in the form of plates, such as insulation boards, can be used. Likewise, however, any alternative use may be provided, for example, the production of pellets of the foam material according to the invention for a bed, so for introducing the pellets as bulk material in a cavity for insulation.

Das Schaummaterial kann generell auf jede aus dem Stand der Technik bekannte Weise hergestellt werden. Die Herstellung erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass die Bestandteile des Schaummaterials zusammen mit einem Schäumungsmittel und/oder Treibmittel vermischt werden, das anschließend in einem Aufschäumungsschritt die Schaumbildung bewirkt. Als Schäumungsmittel und/oder Treibmittel können hierbei insbesondere Wasser, Tenside wie Natriumlaurylsulfat oder Carbonatverbindungen, beispielsweise Natriumhydrogencarbonat, verwendet werden, wobei das Aufschäumen in diesen Fällen durch Erhitzen, beispielsweise in einem Ofen, durch Mikrowelleneinstrahlung oder durch mechanischen Energieeintrag, beispielsweise Rühren, erreicht werden kann. An den Aufschäumungsschritt schließt sich ein Trocknungsschritt an, bei dem der erhaltene Schaum durch geeignete Behandlung, beispielsweise Erhitzen, gehärtet wird.The foam material can generally be made in any manner known in the art. The preparation according to the invention is characterized in that the components of the foam material are mixed together with a foaming agent and / or blowing agent, which then causes the foaming in a foaming step. In particular, water, surfactants such as sodium lauryl sulfate or carbonate compounds, for example sodium bicarbonate, can be used as the foaming agent and / or propellant, the foaming in these cases being achieved by heating, for example in an oven, by microwave irradiation or by mechanical input of energy, for example stirring , The foaming step is followed by a drying step in which the resulting foam is cured by suitable treatment, for example by heating.

Das natürliche, stärkefreie Bindemittel ist erfindungsgemäß Carboxymethylcellulose.The natural, starch-free binder according to the invention is carboxymethylcellulose.

Unter einem Bindemittel im Sinne der vorliegenden Offenbarung ist ein Stoff zu verstehen, in dem die Cellulose und evtl. ebenfalls zugegebene weitere Stoffe im wesentlichen homogen verteilt vorliegen.For the purposes of the present disclosure, a binder is to be understood as meaning a substance in which the cellulose and possibly also added further substances are substantially homogeneously distributed.

Das natürliche Bindemittel gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein in der Natur vorkommendes Material, dessen Eigenschaften das Recycling und/oder Kompostieren des Bindemittels erlaubt.The natural binder according to the present disclosure is a naturally occurring material whose properties permit recycling and / or composting of the binder.

Als stärkefrei sollen solche Bindemittel verstanden werden, die weder Stärke noch deren Derivate, etwa Ether, Phosphate etc., enthalten.As starch-free binders are to be understood that contain neither starch nor their derivatives, such as ethers, phosphates, etc.

Das natürliche, stärkefreie Bindemittel muss zumindest in einem solchen Anteil in dem Schaummaterial vorhanden sein, dass ein Zusammenhalt der übrigen Bestandteile gewährleistet ist, insbesondere die mechanischen Eigenschaften des Schaums erhalten bleiben.The natural, starch-free binder must be present in the foam material at least in such a proportion that cohesion of the other constituents is ensured, in particular the mechanical properties of the foam are retained.

Der Anteil der Carboxymethylcellulose in dem Schaummaterial beträgt erfindungsgemäß 2-5 Gewichtsprozent, bevorzugt 3 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schaummaterials.The proportion of carboxymethylcellulose in the foam material is according to the invention 2-5 weight percent, preferably 3 weight percent, based on the total weight of the foam material.

Vorzugsweise vorgesehen ist, dass der Zuschlagstoff ein Fungizid, Hydrophobierungsmittel oder Flammschutzmittel ist.It is preferably provided that the additive is a fungicide, water repellent or flame retardant.

Unter einem Fungizid ist hierbei ein chemischer oder biologischer Wirkstoff zu verstehen, der Pilze oder ihre Sporen abtötet oder das Wachstum derselben für die Zeit seiner Wirksamkeit verhindert.A fungicide here is to be understood as meaning a chemical or biological active substance which kills fungi or their spores or prevents their growth for the duration of their activity.

Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass das Fungizid eine Base, vorzugsweise ein Metallhydroxid, Kalk, Borat oder ein Kupfersalz, insbesondere Kupfersulfat, ist.In this case, it is preferably provided that the fungicide is a base, preferably a metal hydroxide, lime, borate or a copper salt, in particular copper sulfate.

In dem Fall, dass eine Base als Fungizid verwendet wird, soll diese erfindungsgemäß in einer Konzentration und/oder Stärke verwendet werden, das eine Erhöhung des pH des Materials auf einen Wert von mehr als 8 erreicht wird. Die Gruppe der erfindungsgemäßen Fungizide ist in keiner Weise auf die oben genannten beschränkt. Erfindungsgemäß kann jedes gebräuchliche Fungizid verwendet werden.In the case where a base is used as the fungicide, it should be used in accordance with the invention in a concentration and / or strength that will increase the pH of the material to more than 8. The group of the fungicides of the invention is in no way limited to those mentioned above. According to the invention, any common fungicide can be used.

Ein Hydrophobierungsmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Stoff oder Stoffgemisch, dessen Vorliegen in dem Schaummaterial zu einem wasserabweisendem Oberflächenverhalten des Schaums führt. Durch die Zugabe eines Hydrophobierungsmittels kann demzufolge beispielsweise ein Baumaterial erhalten werden, dass eine schützende Wirkung gegen das Eindringen von Feuchtigkeit mit sich bringt.A hydrophobizing agent in the context of the present invention is a substance or substance mixture whose presence in the foam material leads to a water-repellent surface behavior of the foam. Accordingly, by adding a hydrophobing agent, for example, a building material can be obtained which has a protective effect against the ingress of moisture.

Vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Hydrophobierungsmittel ein Silikonat, Siloxan, Silikonöl oder Wasserglas ist.It is preferably provided that the hydrophobing agent is a siliconate, siloxane, silicone oil or water glass.

Flammschutzmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung sind solche Stoffe, die die Ausbreitung von Bränden einschränken, verlangsamen oder verhindern, insbesondere die Brennbarkeit des Schaummaterials herabsetzen.Flame retardants in the context of the present invention are those substances which limit, slow down or prevent the spread of fires, in particular reduce the combustibility of the foam material.

Bevorzugt ist, dass das Flammschutzmittel ein Borat, Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Ammoniumpolyphosphat, Natriumsulfat, eine Verbindung aus der Gruppe der Alaune oder Ammoniumsulfat ist.It is preferred that the flame retardant is a borate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, ammonium polyphosphate, sodium sulfate, a compound from the group of alums or ammonium sulfate.

Besonders bevorzugt ist die Cellulose Papier-Reststoff, Hochglanzpapier und/oder Pappe, vorzugsweise Papierstaub.The cellulose is particularly preferably paper residue, high gloss paper and / or cardboard, preferably paper dust.

Ebenfalls bevorzugt ist, dass das Schaummaterial Poren eines Durchmessers in einem Bereich von 1 μm–20 mm hat, vorzugsweise 100 μm–2 mm.It is also preferable that the foam material has pores of a diameter in a range of 1 μm-20 mm, preferably 100 μm-2 mm.

Unter Poren im Sinne der vorliegenden Erfindung sollen Luft- bzw. Gaseinschlüsse verstanden werden, die während des Aufschäumens des Materials entstehen. Diese Poren müssen nicht notwendigerweise eine kugelförmige Gestalt aufweisen. Jede andere mögliche Form ist denkbar.For the purposes of the present invention, pores are to be understood as meaning air or gas inclusions which arise during the foaming of the material. These pores do not necessarily have a spherical shape. Any other possible form is conceivable.

Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Schaummaterials als Dämmplatte, insbesondere als Leichtbauplatte.The object is likewise achieved by the use of the foam material according to the invention as an insulating board, in particular as a lightweight board.

Überraschenderweise wurde festgestellt, dass das erfindungsgemäße Schaummaterial Recyclingfähigkeit und/oder Kompostierbarkeit des Schaums mit einem geringen Gewicht, guten thermischen Dämmeigenschaften und einer gleichzeitigen hohen mechanischen Stabilität verbindet. Ferner wurde überraschenderweise festgestellt, dass die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Schaummaterials auf einfache Art durch die Zugabe geeigneter Stoffe je nach Verwendungszweck selektiv eingestellt werden können.Surprisingly, it has been found that the foam material according to the invention combines recyclability and / or compostability of the foam with a low weight, good thermal insulation properties and a simultaneous high mechanical stability. Furthermore, it has surprisingly been found that the properties of the foam material according to the invention can be adjusted in a simple manner by the addition of suitable substances depending on the intended use.

Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Schaummaterial sowie dessen Verwendung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren, wobeiFurther features and advantages of the foam material according to the invention and its use will become apparent from the following detailed description of exemplary embodiments in conjunction with the figures, wherein

1 eine Fotografie einer erfindungsgemäßen Papierplatte ist;, 1 is a photograph of a paper plate according to the invention ;,

2 eine Fotografie eines erfindungsgemäßen Schaummaterials ist, das ein Hydrophobierungsmittel umfasst und auf das ein Tropfen Wasser aufgebracht wurde; und 2 is a photograph of a foam material according to the invention comprising a hydrophobizing agent and to which a drop of water has been applied; and

3 eine Fotografie eines erfindungsgemäßen Schaummaterials ist, das ein Flammschutzmittel enthält und das offenem Feuer ausgesetzt ist. 3 is a photograph of a foam material according to the invention containing a flame retardant and exposed to open flame.

BeispieleExamples

Allen Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schaummaterials ist gemein, dass folgende Mengen (bezogen auf das Trockengewicht) an Inhaltsstoffen verwendet wurden:All processes for producing the foam material according to the invention have in common that the following amounts (based on the dry weight) of ingredients were used:

Papierstaub 80–90%, Bindemittel 2–3%, Treibmittel 3–20% und/oder ein Schaumbildner 5–20%, sowie optional Stoffe, wie im vorangehenden Text definiert, in einer Menge von 3–15%.Paper dust 80-90%, binder 2-3%, blowing agent 3-20% and / or a foaming agent 5-20%, and optionally substances, as defined in the previous text, in an amount of 3-15%.

In einem Herstellungsverfahren mit Trocknung durch Mikrowellen wurden die flüssigen und trockenen Komponenten separat in zwei Behältern vorgemischt. Danach wurde die flüssige Phase mit der trockenen Phase vermischt, in eine Form gefüllt und getrocknet. Beim Trockenvorgang entstand dann durch die chemische Reaktion des Treibmittels oder Schaumbildners die Porosität des Schaummaterials.In a microwave drying process, the liquid and dry components were premixed separately in two containers. Thereafter, the liquid phase was mixed with the dry phase, filled into a mold and dried. During the drying process, the porosity of the foam material was created by the chemical reaction of the blowing agent or foaming agent.

In einem Herstellungsverfahren mit Trocknung im Trockenofen (60–180°C und Normaldruck) wurden alle Substanzen in einen Behälter gegeben und vermischt. Hierbei war auf einen ausreichenden Energieeintrag bei der mechanischen Aufschäumung zu achten. Die Masse wurde durch das zugegebene Treibmittel oder Schäumungsmittel stabil aufgeschäumt und in eine Form gegeben. Beim Trocknungsvorgang wurde lediglich das Wasser aus der Masse entfernt, wobei die Struktur des Schaums jedoch erhalten blieb.In a dry kiln drying process (60-180 ° C and atmospheric pressure), all the substances were placed in a container and mixed. It was important to ensure a sufficient energy input in the mechanical foaming. The mass was stably foamed by the added blowing agent or foaming agent and placed in a mold. During the drying process, only the water was removed from the mass, but the structure of the foam was retained.

Bei der Herstellung mittels „freeze gelation” wurden alle Substanzen in einem Behälter über einen bestimmten Zeitraum homogenisiert und in eine Form gegeben. Diese wurde auf –80°C gekühlt und an der Raumluft getrocknet. Die Porosität des Schaummaterials resultierte in diesem Fall aus den Wasserkristallen, die beim Gefrieren des Wassers entstanden. In diesem Fall wurde als Bindemittel Kieselsol eingesetzt.In the production by means of "freeze gelation", all substances were homogenized in a container over a certain period of time and placed in a mold. This was cooled to -80 ° C and dried in the ambient air. The porosity of the foam material resulted in this case from the water crystals that resulted from the freezing of the water. In this case, silica sol was used as binder.

Claims (8)

Schaummaterial, das durch Aufschäumen der Bestandteile des Schaummaterials in Gegenwart eines Schäumungs- oder Treibmittels und anschließendes Härten durch Trocknen erhalten wird, umfassend • mindestens 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schaummaterials, als Abfallprodukt beim Altpapierrecycling anfallenden Papierstaub, wobei das Abfallprodukt einen sehr geringen Faseranteil besitzt, • 2–5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schaummaterials, Carboxylmethylcellulose als natürliches, stärkefreies Bindemittel.Foam material obtained by foaming the constituents of the foam material in the presence of a foaming or blowing agent and then curing by drying At least 50% by weight, based on the total weight of the foam material, of paper dust arising as a waste product in waste paper recycling, the waste product having a very low fiber content, • 2-5% by weight, based on the total weight of the foam material, of carboxymethyl cellulose as a natural, starch-free binder. Schaummaterial nach Anspruch 1, wobei der Anteil des natürlichen, stärkefreien Bindemittels in dem Schaummaterial 3 Gewichtsprozent ist, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schaummaterials.A foam material according to claim 1, wherein the proportion of the natural, starch-free binder in the foam material is 3% by weight, based on the total weight of the foam material. Schaummaterial nach Anspruch 1 oder 2, wobei zusätzlich Fungizid Hydrophobierungsmittel und/oder Flammschutzmittel enthalten sind.Foam material according to claim 1 or 2, wherein additionally fungicidal water repellents and / or flame retardants are contained. Schaummaterial nach Anspruch 3, wobei das Fungizid eine Base ist.A foam material according to claim 3, wherein the fungicide is a base. Schaummaterial nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Hydrophobierungsmittel ein Silikonat, Siloxan, Silikonöl oder Wasserglas ist.Foam material according to claim 3 or 4, wherein the hydrophobing agent is a siliconate, siloxane, silicone oil or water glass. Schaummaterial nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Flammschutzmittel ein Borat, Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Ammoniumpolyphosphat, Natriumsulfat, eine Verbindung aus der Gruppe der Alaune oder Ammoniumsulfat ist.Foam material according to one of claims 3 to 5, wherein the flame retardant is a borate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, ammonium polyphosphate, sodium sulfate, a compound from the group of alums or ammonium sulfate. Schaummaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Schaummaterial Poren eines Durchmessers in einem Bereich von 1 μm–20 mm hat. Foam material according to one of the preceding claims, wherein the foam material has pores of a diameter in a range of 1 micron-20 mm. Verwendung des Schaummaterials nach einem der vorangehenden Ansprüche als Dämmplatte.Use of the foam material according to one of the preceding claims as an insulation board.
DE102012015539.5A 2012-08-06 2012-08-06 Foam material and use thereof Active DE102012015539B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012015539.5A DE102012015539B4 (en) 2012-08-06 2012-08-06 Foam material and use thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012015539.5A DE102012015539B4 (en) 2012-08-06 2012-08-06 Foam material and use thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102012015539A1 DE102012015539A1 (en) 2014-05-15
DE102012015539B4 true DE102012015539B4 (en) 2017-05-04

Family

ID=50555342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012015539.5A Active DE102012015539B4 (en) 2012-08-06 2012-08-06 Foam material and use thereof

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012015539B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110590301B (en) * 2019-09-30 2022-02-08 恒美科技有限公司 Foam concrete composition for self-insulation energy-saving wallboard, foam concrete for self-insulation energy-saving wallboard and self-insulation energy-saving wallboard

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2631415A1 (en) * 1976-07-13 1978-01-19 Akzo Gmbh PROCESS FOR MANUFACTURING FILLED FOAM FROM REGENERATED CELLULOSE
DE4211013A1 (en) * 1992-04-02 1993-10-07 Natur Technik Verwertung Gmbh Granulate matter - is a liquid waste mixed with absorbent waste material and adhesive to give granules
DE4218549C1 (en) * 1992-06-05 1993-12-09 Gotthardt Thieme Insulation useful for buildings and packaging - based on waste paper or cardboard pulp, water glass and opt. textile, vegetable or inorganic fibre
DE29513889U1 (en) * 1995-08-30 1996-02-15 Eta Plus Beratung & Planung Fu Recyclable lightweight building material made from renewable raw materials
DE19546296A1 (en) * 1995-05-02 1996-11-07 Schweitzer Jacob Prodn. of cellulose-based foam prods. with defined properties
DE19539309A1 (en) * 1995-10-23 1997-04-24 Thomas Dipl Ing Goetz Noise insulation material which can be recycled easily
DE102004002865A1 (en) * 2004-01-19 2005-08-11 Remmers Baustofftechnik Gmbh Special hydrophilic plaster containing cement, Ca hydroxide, cellulose ether foaming agent and stearates for preventing and/or decreasing mold build up on moist and/or salt loaded facades and/or internal wall surfaces
EP2352708B1 (en) * 2008-12-01 2013-01-16 NANO-X GmbH Composite material, method for producing a molded body, and use of the composite material

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3420195A1 (en) 1984-05-30 1985-12-12 Friedrich 2807 Achim Priehs Process for producing insulating material from scrap paper and/or cardboard
DE4008862C1 (en) 1990-03-20 1991-04-11 Friedrich 2807 Achim De Priehs
AT507849B1 (en) 2009-01-22 2011-09-15 Eurofoam Gmbh FOAM ELEMENT WITH INCLUDED CELLULOSE

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2631415A1 (en) * 1976-07-13 1978-01-19 Akzo Gmbh PROCESS FOR MANUFACTURING FILLED FOAM FROM REGENERATED CELLULOSE
DE4211013A1 (en) * 1992-04-02 1993-10-07 Natur Technik Verwertung Gmbh Granulate matter - is a liquid waste mixed with absorbent waste material and adhesive to give granules
DE4218549C1 (en) * 1992-06-05 1993-12-09 Gotthardt Thieme Insulation useful for buildings and packaging - based on waste paper or cardboard pulp, water glass and opt. textile, vegetable or inorganic fibre
DE19546296A1 (en) * 1995-05-02 1996-11-07 Schweitzer Jacob Prodn. of cellulose-based foam prods. with defined properties
DE29513889U1 (en) * 1995-08-30 1996-02-15 Eta Plus Beratung & Planung Fu Recyclable lightweight building material made from renewable raw materials
DE19539309A1 (en) * 1995-10-23 1997-04-24 Thomas Dipl Ing Goetz Noise insulation material which can be recycled easily
DE102004002865A1 (en) * 2004-01-19 2005-08-11 Remmers Baustofftechnik Gmbh Special hydrophilic plaster containing cement, Ca hydroxide, cellulose ether foaming agent and stearates for preventing and/or decreasing mold build up on moist and/or salt loaded facades and/or internal wall surfaces
EP2352708B1 (en) * 2008-12-01 2013-01-16 NANO-X GmbH Composite material, method for producing a molded body, and use of the composite material

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012015539A1 (en) 2014-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2527124A1 (en) Method for producing a moulded part comprising a cavity structure for acoustic and/or thermal insulation and moulded part for acoustic and/or thermal insulation
DE19704833A1 (en) Fire-resistant opening lock
DE102017100313A1 (en) Flame or fire retardant and its preparation and use in particular for wood, cellulose and polyolefin-based products
EP2576473A2 (en) Fire-retarding materials mixture
CH653078A5 (en) METHOD FOR PRODUCING INSULATION PANELS.
DE4401983C2 (en) Insulation material made of straw, its manufacture and use
DE2631415B2 (en) Process for the production of filled foams from regenerated cellulose
WO2020200962A1 (en) Composite panel, method for the production thereof and uses thereof
DE102012015539B4 (en) Foam material and use thereof
DE2433724C2 (en)
AT511015B1 (en) COMPOSITION FOR PREPARING FLAME-REDUCING SURFACES OR OBJECTS
DE2055283A1 (en) Process for the production of silicate foams from alkali metal silicates
EP1600571A1 (en) Sealing member
DE60031458T2 (en) LIGHT, THERMAL INSULATED MOLDED PRODUCT OF HIGH MECHANICAL STRENGTH AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
EP0246588A1 (en) Process for preparing light moulded bodies, free of binders and not harmful to the environment, from a material containing lignocellulose
AT405409B (en) FIRE-RESISTANT MATERIAL
DE202007002288U1 (en) Shaped soundproofing material with fire-retardant equipment
WO2011141395A1 (en) Method for producing rebonded foams
WO1991014731A1 (en) Stable aminoplast cellular foams and process for manufacturing them
DD236300A1 (en) WAERMEDAEMMPUTZ
DE2339151C3 (en) Process for producing a foamed polyethylene resin with improved mechanical properties
AT398754B (en) Shaped body having a light structure, process for producing it and also use of an apparatus for carrying out the process
DE102009013426A1 (en) Material, useful to insulate heat in building and industrial plants and manufacture refrigerator or freezer, comprises wool and further additives comprising silicon dioxide, and flame inhibitor containing water, phosphate and wetting agent
DE102009045465A1 (en) Wool impregnating
WO2022167595A1 (en) Body, in particular a moulded body or a film, produced from a pourable or pasty mass or a granular material

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final