DE102013106236A1

DE102013106236A1 - Isolationsmaterial und seine Verwendung

Info

Publication number: DE102013106236A1
Application number: DE201310106236
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2014-12-18
Also published as: DE112014002836A5; WO2014198260A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein schall- und wärmedämmendes sowie hitzebeständiges Isolationsmaterial auf der Basis einer hochtemperaturbeständigen Materialmischung sowie die Verwendung dieses Isoliermaterials, welches sowohl als loses Isoliermaterial als auch in Form eines Formteils verpresst verwendet werden kann,
gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung:
a) 15–30 Gew.-% stabiliserte Fruchtabfälle
b) 18–32 % Gew.-% Kalk und/oder dessen Derivate
c) 8–20 % Gew.-% Material auf Vinylbasis
d) 30–42 % Gew.-% Wasser.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges schall- und wärmedämmendes sowie hitzebeständiges Isolationsmaterial auf der Basis einer hochtemperaturbeständigen Materialmischung sowie die Verwendung dieses Isoliermaterials, welches sowohl als loses Isoliermaterial als auch in Form eines Formteils verpresst verwendet werden kann.
Stand der Technik
Isoliermaterialien der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik als Verbundmaterialien unlängst bekannt. Diese dienen zur Isolierung gegen Schall sowie der Dämmung tiefer oder hoher Temperaturen und werden vornehmlich in Gebäuden (aber auch in Fahrzeugen sowie andernorts) eingesetzt. Aufgrund der vielfältigen Verwendung dieser Isoliermaterialien ist es besonders wichtig, diese kostengünstig und möglichst aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen.
Aus dem Stand der Technik sind zur Schallisolierung bekannt: Pyramidenschaumgummimatten, zur Trittisolierung: Korkmatten, Korkgranulat, zur Stromisolierung: Gummimatten, jegliche PVC-Matten, zur Wärmeisolierung: Polystyrol, Styrodur, Rockwool, Steinwolle, Glaswolle, Holzwolle, PU-Materialien, zur Kälteisolierung: PU-Materialien, Polystyrol, Styrodur und weitere.
Alle bisher bekannten Lösungen sind sehr eigenschaftsbindend, verursachen große Mengen an Abfall und verlangen eine vorsichtige und getrennte Entsorgung, was die entsprechenden Entsorgungsgebühren besonders in die Höhe treibt und bestimmte Verfahren erforderlich macht.
Zudem ist zu bedenken, dass zahlreiche Isoliermaterialien auf Erdölbasis in den letzten Jahrzehnten verwendet wurden, wodurch eine Unmenge an Material in den nächsten Jahrzehnten als Sondermüll fachmännisch entsorgt werden muss, was überdies hohe Kosten verursacht.
Es sind aus dem Stand der Technik bereits zahlreiche Dämmmaterialien aus Naturprodukten bekannt, welche sowohl als loses Isoliermaterial als auch zu Formteilen verpresst verwendet werden können. Unter anderem ist aus der DE-A-35 45 001 ein Dämmmaterial bekannt, welches Papier und/oder andere cellulosehaltige Produkte in zerkleinerter Form, sowie pflanzliche und/oder tierische Naturfasern und Bindemittel, sowie pflanzliche und/oder tierische Naturfasern und Bindemittel, sowie feuerhemmende und fäulnisverhindernde Komponenten enthält. Nachteilig hierbei ist, dass diese Materialien zu einem überwiegenden Teil aus Altpapier bestehen, welches leicht entflammbar und auch in der Herstellung mittlerweile sehr kostenintensiv ist.
Darstellung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Isoliermaterial zu schaffen, welches die vorgenannten Nachteile ausräumt, welches zu einem großen Masseanteil aus einem Naturprodukt besteht und sowohl schall-, wärmedämmend und hitzebeständig ist und welches kostengünstig in seiner Herstellung ist.
Gleichzeitig gibt die vorliegende Erfindung die Verwendung des entsprechenden Isoliermaterials an.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Isoliermaterials sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist ein Isoliermaterial der eingangs genannten Art durch folgende Zusammensetzung gekennzeichnet:

15–30 Gew.-% stabiliserte Fruchtabfälle

18–32 % Gew.-% Kalk und/oder dessen Derivate

8–20 % Gew.-% Material auf Vinylbasis

30–42 % Gew.-% Wasser
Einen Hauptbestandteil des Isoliermaterials von 15–30 Gew.-% bilden stabilisierte Fruchtabfälle.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, Fruchtabfälle mittels unterschiedlicher geeigneter Verfahren zu stabilisieren und anschließend zu einer Körnung zu malen. Zur Umwandlung sind chemische, thermische und/oder biologische Prozesse oder Kombinationen aus ihnen bekannt, in deren Ergebnis gefährliche Verbindungen im Früchteabfall dauerhaft in nicht gefährliche Verbindungen überführt werden.
Als besonders vorteilhaft haben sich bei der Zusammensetzung Abfälle aus Kernobst, wie Äpfel, Birnen, Quitten, etc. erwiesen.
Die Herstellung eines Isoliermaterials aus stabilisierten Fruchtabfällen hat einen sehr hohen Zukunftswert, denn seine Komponenten bestehen aus natürlichen Bestandteilen und können immer problemlos entsorgt werden. Das Isoliermaterial wird grundsätzlich aus der Verarbeitung von stabilisierten Resten aus der Fruchtsaftindustrie gewonnen. Diese Abfälle müssen zurzeit ebenfalls als Sondermüll mit gravierenden Gebühren entsorgt werden. Die Verwendung eben dieses Abfalls als Produktionsstoff senkt die Kosten der Fruchtsaftproduzenten, da der Fruchtabfall nicht mehr gegen entsprechende Gebühr abtransportiert und entsorgt, sondern als Produktionsfaktor verkauft werden kann.
Als Kalkderivate, welche einen Anteil von 18–32 Gew.-% am Isoliermaterial bilden, eignen sich Kalkstein, Calciumoxid und Calciumhydroxid oder eine Mischung dieser Derivate. Durch die Beimischung von Kalk und/oder eines Kalkderivats, eines Materials auf Vinylbasis, vorzugsweise vinylischen Leims, und Wasser entsteht eine Masse, die durch ein Pressverfahren in Formen gebracht werden kann. Durch ein entsprechendes Trocknungsverfahren wird dann ein Formteil, bspw. ein Paneel, produziert.
Es wurde dabei überraschend herausgefunden, dass ein Formteil aus der erfindungsgemäßen Materialzusammensetzung die Fähigkeit besitzt, Ionen und elektrostatische Aufladungen zu absorbieren und zu neutralisieren. Ein wichtiger Sektor, der auf diese Weise mit besonders niedrigen Materialkosten nachhaltig saniert werden kann, ist der Bereich rund um die Sanität (Krankenhäuser, Ambulatorien, Labors usw.). Es lassen sich gesamte Strukturen ionen- und statikfrei auf besonders kostengünstige Art und Weise gestalten und sanieren, was positive Ergebnisse hervorruft. Auch der Verlust an Raum ist extrem gering, da mit minimalen Materialstärken bereits ausgezeichnete Ergebnisse erreicht werden.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass in nur einem Formteil aus dem erfindungsgemäßen Isoliermaterial zumindest 8 verschiedene Lösungen angeboten werden: Schallisolierung, Trittisolierung, Stromisolierung, Wärmeisolierung, Kälteisolierung, Hitzebeständigkeit, Nichtbrennbarkeit, Statik- und Ionenabsorbierung.
Um diese Eigenschaften effizient nutzen zu können, reicht prinzipiell eine Formteil-Materialstärke von rund 1 Zentimeter, während beim herkömmlichen Stand der Technik von einer Stärke von 10 Zentimeter ausgegangen werden muss und teilweise auch Materialstärken von bis zu 50 Zentimeter eingesetzt werden, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Wenn zugrunde gelegt wird, dass bei einer bspw. Gesamtisolierung pro Stockwerk, Böden, Mauern und Decken, insgesamt jeweils rund 50 Zentimeter Materialstärke einkalkuliert wird, könnte bei einem herkömmlichen Haus mit 6 Stockwerken dank des erfindungsgemäßen Isoliermaterials Raum für ein weiteres Stockwerk geschaffen werden.
Darüber hinaus ist auch die finanzielle Einsparung relevant. Das Isoliermaterial und die dadurch hergestellten Formteile, bspw. Paneele, ist sehr Kosten sparend herzustellen und senkt dadurch die Baukosten. Hinzu kommt der Mehrerlös aus einer größeren, zur Verfügung stehenden Nettofläche der Immobilie.
Die Isolierung mit dem erfindungsgemäßen Isoliermaterial bietet darüber hinaus einen weiteren, enormen Vorteil bei der Isolierung von bestehender Bausubstanz. Eine Materialstärke von rund 1 Zentimeter würde für die Sanierung vollkommen reichen und somit gäbe es bei einer Außenisolierung bedeutend weniger Probleme mit den gesetzlich vorgeschriebenen Mindestabständen zwischen Gebäuden, Maximalhöhe, Lichteinstrahlung, Aussichten usw.
Verwendung des Isoliermaterials
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Isoliermaterials ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Verwendungsbeispiele.
Wie bereits eingangs erwähnt, kann das erfindungsgemäße Isoliermaterial als gepresstes Formteil ohne Einschränkung in jegliche Form und Größe gebracht werden. So lassen sich Fliesen, Bodenplatten, Isolierpaneele, Strahlenschutzverkleidungen und andere Formteile problemlos herstellen.
In einer weiteren Verwendung lässt sich das erfindungsgemäße Isoliermaterial auch als loses Isoliermaterial verwenden:
In einer besonders vorteilhaften Ausführung kann das Isoliermaterial hierbei in niedrigviskoser Form vorliegen und so bspw. in die Hohlräume eines herkömmlichen Baumaterials (bspw. eines Mauerziegels) gepresst werden. Wird bspw. ein Ziegel mit zehn Hohlräumen von 40 Millimeter × 50 Millimeter × 330 Millimeter gefüllt, entspricht die eingepresste Masse einem Paneel aus dem erfindungsgemäßen Isoliermaterial mit einer Größe von 800 Millimeter × 400 Millimeter × 10 Millimeter. Außerdem verleiht die Masse dem Ziegel eine zusätzliche Festigkeit und Kompaktheit.
Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Isoliermaterials als Ziegel beim Neubau oder bei Sanierungen von Gebäuden, ist die vollständige Isolierung bereits im Ziegel integriert, ohne Raumverlust und ohne exorbitante Kosten. Eine Mauer, bestehend aus 80 Millimeter starken Ziegeln leistet dasselbe, was bei einer herkömmlichen Bauweise mit einer Mauerstärke von 200 Millimeter erzielt wird (zwischen Mauerziegel, Mörtel, Verputze, Isoliermaterial, Abdeckung in Holz oder Gipskarton). Diese Bauweise entspricht einer Aufschichtung von Ziegeln, wodurch ein sehr hoher Isolationsgrad erreicht werden kann; dies bei sehr geringen Kosten und ohne Einbuße wertvoller Nettofläche in der Immobilie.
In einem weiteren Verwendungsspiel kann das erfindungsgemäße Isoliermaterial in niedrigviskoser Form auch gespachtelt, gestrichen oder auf sonstige vergleichbare Weise auf bestehende Baumaterialien oder sonstiges aufgetragen werden.
In einer weiteren Verwendung des Isoliermaterials lässt sich eine ökologische Brandschutztür herstellen, die nicht mehr mindestens 57 Millimeter dick ist, sondern nunmehr 25 Millimeter. Ein großer Vorteil besteht darin, dass ein Paneel aus dem erfindungsgemäßen Isoliermaterial bei einem direkten Brand keine Giftgase bildet, keinen Rauch entwickelt und geruchlos bleibt. Tests haben dies bestätigt und zusätzlich wurde festgestellt, dass bei einer direkten Befeuerung die Flamme ca. 800° Celsius, nach 25 min bei einem Paneel-Durchmesser von 20 Millimeter an der Rückseite einen geringen Temperaturanstieg zu vermerken ist, nach 45 min ein Antasten möglich ist und kein Durchbrannt vorhanden war.
In einer weiteren denkbaren Verwendung lässt sich eine Hitzeabschottungsvorrichtung realisieren, wobei außen eine Stahlschicht vorgesehen ist, welche die Form eines 10–300 Millimeter tiefen Quadrates oder rechteckigen Kubus verschiedenster Größen aufweist, wobei innen die Paneele in mathematisch berechneten Abständen, die abhängend von der Tiefe der Vorrichtung errechnet werden, und in speziellen Halterungen fix positioniert werden.
Überdies ließe sich das erfindungsgemäße Isoliermaterial auch bei der Herstellung spezieller Möbel verwenden.
Im Grunde handelt es sich bei dieser Materialvariante um eine Weiterentwicklung der Isolationstechnik sowie um eine Vervollständigung einer ökologischen und nachhaltigen Bauweise, indem umweltbewusst auf die Herkunft der Baumaterialien geblickt und bereits über deren Entsorgung nachgedacht wird.
Das erfindungsgemäße Isoliermaterial beschränkt sich in seiner Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen. Vielmehr sind eine Vielzahl von Ausgestaltungsvariationen denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch machen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 3545001 A [0006]

Claims

Schall- und wärmedämmendes sowie hitzebeständiges Isolationsmaterial auf der Basis einer hochtemperaturbeständigen Materialmischung sowie die Verwendung dieses Isoliermaterials, welches sowohl als loses Isoliermaterial als auch in Form eines Formteils verpresst verwendet werden kann, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: a) 15–30 Gew.-% stabiliserte Fruchtabfälle b) 18–32 % Gew.-% Kalk und/oder dessen Derivate c) 8–20 % Gew.-% Material auf Vinylbasis d) 30–42 % Gew.-% Wasser.
Isolationsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fruchtabfälle Abfälle aus Kernobst sind.
Isolationsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als Ziegel, Säule, Fliese, Bodenplatte, Isolierpaneel oder als Strahlenschutzverkleidung ausgeformt ist.
Verwendung des Isolationsmaterials nach einem der vorangegangenen Ansprüche als loses Isoliermaterial oder als Formteil, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Schallisolierung, Trittisolierung, Stromisolierung, Wärmeisolierung, Kälteisolierung, Hitzebeständigkeit, Nichtbrennbarkeit, Statik- und/oder zur Ionenabsorbierung eingesetzt wird.
Verwendung des Isolationsmaterials nach einem der vorangegangenen Ansprüche in Hohlräumen eines herkömmlichen Baumaterials, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial in niedrigviskoser Form vorliegt.
Verwendung des Isolationsmaterials nach einem der vorangegangenen Ansprüche als Spachtel, Anstrich oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial in niedrigviskoser Form vorliegt und auf bestehende Baumaterialien oder sonstiges aufgetragen wird.
Verwendung des Isolationsmaterials nach einem der vorangegangenen Ansprüche zur Herstellung einer ökologischen Brandschutztür.
Verwendung des Isolationsmaterials nach einem der vorangegangenen Ansprüche zur Herstellung einer Hitzeabschottungsvorrichtung.