DE102016009147A1

DE102016009147A1 - Wand- und/oder Deckenplatte und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102016009147A1
Application number: DE102016009147.9A
Authority: DE
Inventors: Sven Kielhorn; René Kemper
Original assignee: Armstrong Building Products GmbH
Current assignee: Knauf Ceilings Holding De GmbH
Priority date: 2016-03-17
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2017-09-21
Also published as: WO2017157525A1

Abstract

Wand- und/oder Deckenplatte (1) umfassend eine Substratplatte (2) und ein auf der Substratplatte (2) angeordnetes Vlies (3), wobei das Vlies (3) mit der Substratplatte (2) mittels eines Klebstoffs verklebt ist, wobei der Klebstoff ein stärkehaltiger Klebstoff (4) ist, sowie Verfahren zur Herstellung einer Wand- und/oder Deckenplatte (1) und Verwendung der Wand- und/oder Deckenplatte.

Description

Es sind Deckenzwischenplatten bekannt, welche eine Substratplatte aus Mineralfasern, insbesondere aus Glas- oder Steinwolle, aufweisen. Zur Verbesserung des optischen Eindrucks ist die Substratplatte mit einem Vlies versehen. Dieses Vlies ist mit der Substratplatte durch Klebstoffe verklebt, welche auf die jeweiligen Anwendungsbereiche abgestimmt sind und beispielsweise Brandschutzanforderungen genügen müssen.
Ein typisches Mineralfaserprodukt ist beispielsweise in der DE 199 21 284 A1 , aus der DE 2 810 091 A1 und aus der DE 3 007 185 A1 bekannt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es nunmehr die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Wand- und/oder Deckenplatte bereitzustellen auf welcher eine feste Anhaftung des Vlieses auf der Substratplatte erfolgt.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den eine Wand- und/oder Deckenplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Weiterhin erfindungsgemäß ermöglicht ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 die Herstellung einer erfindungsgemäßen Wand- und/oder Deckenplatte.
Eine erfindungsgemäße Wand- und/oder Deckenplatte umfasst eine Substratplatte und ein auf der Substratplatte angeordnetes Vlies, wobei das Vlies mit der Substratplatte mittels eines Klebstoffs verklebt ist und wobei der Klebstoff ein stärkehaltiger Klebstoff ist.
Die Verwendung eines stärkehaltigen Klebstoffes ist in der Verwendung als Tapetenleim an sich zwar bekannt, allerdings hat sich gezeigt, dass auch Vliesmaterialien, sich mit einem derartigen Klebstoff auf ein plattenförmiges Material verkleben lassen und somit ein derartiger Klebstoff eine kostengünstige Alternative zu den bisher in diesem Anwendungsbereich verwandten Klebstoffen darstellt.
Üblicherweise sollten die Platten gewissen Brandschutzkriterien entsprechen um im Innenbereich von Wohn- und Geschäftsräumen genutzt werden zu können. Entsprechende Wand- oder Deckenplatten finden sich beispielsweise in Supermärkten, Diskotheken oder anderen Hallen, in welchen besonders hohe Anforderungen an den Brandschutz gestellt werden. Daher ist die Auswahl an Klebstoffen zusätzlich begrenzt.
Die Nutzung des stärkehaltigen Klebstoffs in der vorliegenden Anwendung ermöglicht eine hinreichende und zuverlässige Anhaftung des Vlieses, insbesondere des Mineralfaservlieses, auf der Substratplatte und erfüllt die Brandschutzkriterien für die Brandschutzklassifizierung A2, insbesondere A2-S1d0, wie sie in der DIN EN 13501-1 (in der aktuellen Fassung zum Zeitpunkt der vorliegenden Anmeldung) beschrieben wird.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Es ist von Vorteil, wenn die Substratplatte eine Faserplatte, insbesondere eine Mineralfaserplatte, ist. Derartige Substratplatten sind schwer entzündlich und trotzdem sehr stabil. Sie ermöglichen beispielsweise in einer Ausgestaltungsvariante als Zwischendeckenplatte die Aufhängung von Lampen oder dergleichen, ohne dass es zu einer Vergrößerung des Lochs in der Platte unter dem Gewicht der Lampe kommt. Zugleich ist die Faserplatte auch geräuschdämmend. Nachteilig an der Faserplatte ist die unebene Struktur. Daher wird ein Klebstoff mit entsprechenden Geliereigenschaften und einem guten Anfließverhalten benötigt. Es hat sich in Versuchen gezeigt, dass ein stärkehaltiger Klebstoff durch Dosierung der Konzentration an Stärke in der Lösung, z. B. in Wasser, entsprechend eingestellt werden kann, um ein optimiertes Anfließverhalten und eine bevorzugte Gelierung zu erreichen. Somit kann der erfindungsgemäß eingesetzte stärkehaltige Klebstoff die Nachteile einer Faserplatte optimal ausgleichen.
Das Vlies kann vorteilhaft als ein Glasfaservlies ausgebildet sein. Glasfaservliese sind ebenfalls schwer entzündlich. Allerdings weisen Glasfaservliese verglichen mit anderen Vliesmaterialien sehr kurze Faserlängen und geringe mittlere Faserdurchmesser auf. Dadurch wird ein Klebstoff mit hoher Adhäsionskraft bei guter Benetzung der Vliesfasern benötigt um eine Anhaftung der Glasfasern auf der Substratplatte zu erreichen. Die Verwendung eines stärkehaltigen Klebstoffs ermöglicht eine optimale Verbindung von Glasfasern mit der Substratplatte.
Bei Versuchen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Klebstoff Kartoffelstärke als stärkehaltige Komponente aufweist.
Das Vlies weist vorteilhaft eine Schichtdicke zwischen 0,2 und 1,2 mm auf.
Optimalerweise kann der Klebstoffauftrag derart erfolgen, dass der Massenauftrag an Klebstoff auf die Substratplatte zwischen 6,5 bis 11,5 g pro 1000 cm2 Substratfläche liegt. Der Klebstoff ist dabei bevorzugt gleichmäßig verteilt.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Deckenplatte als Deckenzwischenplatte ausgebildet sein zur Akustik- und Wärmedämmung.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Wand- und/oder Deckenplatte, ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:
A Bereitstellen einer Substratplatte und eines Vlieses;
B Aufbringen des stärkehaltigen Klebstoffs auf die Substratplatte und/oder das Vlies; und
C Aushärten des Klebstoffs, wobei der stärkehaltige Klebstoff nach dem Aufbringen auf eine Temperatur von mehr als 60°C erwärmt wird und/oder wobei die Temperatur des stärkehaltigen Klebers beim Auftrag mehr als 60°C beträgt.
Das Verfahren ermöglicht eine Herstellung der vorgenannten Wand- und/oder Deckenplatte unter Verwendung eines stärkehaltigen Klebstoffes. Die Anhaftung des Vlieses auf der Substratplatte stellt eine interessante Alternative zu den bisher bekannten und genutzten Klebern auf diesem Anwendungsgebiet dar.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Temperatur beim Auftrag des Klebers kann vorteilhaft mehr als 70°C, vorzugsweise zwischen 75–95°C betragen. Dieser Temperaturbereich ist besonders bevorzugt um die Klebeeigenschaften des stärkehaltigen Klebstoffs zu aktivieren.
Es ist zudem von Vorteil, wenn unmittelbar vor dem Aufbringen das Bereitstellen einer Stärkekaltlösung erfolgt, welche durch Zugabe von heißer Flüssigkeit geliert und aufgebracht wird. Dadurch wird die Klebekraft des Klebers frisch aktiviert und die Stärkelösung ist handhabbar ohne dass es zu einem unerwünschten Verkleben an einer falschen Stelle kommt.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn nach dem Aufbringen des stärkehaltigen Klebstoffs ein Kalandrieren mit eines Heißkalanders bei Temperaturen von mehr als 120°C, insbesondere zwischen 150–190°C, erfolgt.
Alternativ oder zusätzlich zum Einsatz des Heißkalanders kann ein Trocknen des Klebstoffs in einem Trockenofen bei Temperaturen von mehr als 130°C erfolgen.
Der aufgetragene Klebstoff kann in Schritt B einen Stärkegehalt zwischen 5 bis 12 Gew.%, vorzugsweise zwischen 6,5 bis 9,5 Gew.% aufweisen. Eine Reihe von Tests haben gezeigt, dass dieser Stärkegehalt eine optimale Klebewirkung für den Anwendungsbereich hat.
Weiterhin erfindungsgemäß ist die Verwendung der Wand- und/oder Deckenplatte als Brandschutzplatte gemäß der Klassifizierung A2-S1d0, wie sie in der DIN EN 13501-1 beschrieben (in der Fassung zum Zeitpunkt des Anmeldedatums der vorliegenden Erfindung).
Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Zuhilfenahme der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 schematische Schnittansicht des Schichtaufbaus der Wand- oder Deckenplatte; und
2 schematische Ansicht eines Verfahrensablaufs zur Herstellung der Wand- oder Deckenplatte.
1 zeigt schematisch einen Aufbau einer erfindungsgemäßen Wand- oder Deckenplatte 1. Diese besteht aus einer Substratplatte 2 und einer Vlieslage 3, welche durch eine stärkehaltige Kleberschicht 4 miteinander verbunden sind. Die Schichtdicke der Vlieslage 3 beträgt bevorzugt weniger als 20% gegenüber der Schichtdicke der Substratplatte 2.
Die Substratplatte 2 ist vorzugsweise eine Mineralfaserplatte und die Vlieslage 3 besteht aus Glassfaservlies.
Die Substratplatte 2 besteht in ihrer Ausgestaltung als Mineralfaserplatten aus verschiedenen Substanzen ausgesucht aus folgenden Substanzklassen: Tonerde, Stärke, Steinwolle, Glaswolle, Papier und/oder Perlite.
Die Stärkesorte des Klebers wurde durch Versuche erprobt. Dabei hat sich gezeigt, dass Kartoffelstärke, anders als z. B. Maisstärke, für die vorliegende Anwendung die optimalen Eigenschaften aufweist.
Die Wand- oder Deckenplatte 1 kann bevorzugt einen Schallabsorptionswert (NRC-Wert) zwischen 0,4 und 0,8 aufweisen.
2 zeigt schematisch ein Herstellverfahren einer erfindungsgemäßen Wand- oder Deckenplatte 1. Ausgehend von einer Rolle 10 aus Vliesmaterial erfolgt der Transport einer Vliesbahn 11 in einer Vorschubrichtung R entlang mehrerer Umlenkrollen 12. Die Vorschubrichtung R muss nicht geradlinig sein, sondern kann sich z. B. aus mehreren Teilstrecken zusammensetzen, wie dies auch in 2 erkennbar ist. Oberhalb der Vliesbahn 11 ist ein Leimbehälter 12 mit dem stärkehaltigen Klebstoff angeordnet. Dieser weist beim Auftrag einen Stärkegehalt von 5 bis 12 Gew.%, vorzugsweise 6,5 bis 9,5 Gew.% auf und wird mittels einer Leimauftragsrolle 13 auf die Oberfläche der Vliesbahn aufgetragen.
Alternativ zu der Leimauftragsrolle 13 kann der stärkehaltige Kleber auch mittels eines Pinsels bestrichen werden, mittels eines Düsenbalkens aufgesprüht werden oder mittels einer Rakel auf die Vliesbahn aufgebracht werden.
Der stärkehaltige Kleber kann bereits warm, z. B. bei Temperaturen von mehr als 60°C auf die Vliesbahn aufgetragen werden. In letzerem Fall weist der Kleber bereits nach dem Auftrag adhäsive Eigenschaften auf.
In Vorschubrichtung R weiter hinten angeordnet ist eine Transportbahn 14 mit den entsprechenden Substratplatten 2 und eine Kaladrierwalze 15. Die Vliesbahn 11 wird nun mit der mit Kleber bestrichenen Seite auf die Oberfläche der Substratplatte 2 gelegt und unter der Kalandrierwalze 15 durchgeführt. Diese kann Temperaturen von mehr als 120°C, vorzugsweise zwischen 150°C und 190°C aufweisen, wodurch zusätzlich die Klebeeigenschaften des stärkehaltigen Klebers verstärkt werden.
Alternativ oder zusätzlich zur Kalandrierwalze 15 kann auch ein Trockenofen genutzt werden, in welchem ein Aushärten des Klebstoffs erreicht werden kann. Dieser Trockenofen kann besonders bevorzugt bei Temperaturen von mehr als 130°C, insbesondere bei Temperaturen von mehr als 150°C, betrieben werden.
Durch das Vorsehen einer Kalandrierwalze oder eines Trockenofens können insbesondere lange Standzeiten zur Trocknung und Aushärtung des Klebstoffs vermieden werden. Es kann vorzugsweise eine direkte Weiterbearbeitung in einem kontinuierlichen Fertigungsprozess erfolgen.
Abschließend kommt, in 2 nicht näher dargestellt, ein Ablängen der Vliesbahn 11.
2 stellt nur ein mögliches Ausführungsbeispiel dar. Es versteht sich, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung zahlreiche weitere Ausführungsbeispiele in Betracht kommen, welche jedoch nicht alle im Detail aufgelistet sind.
Bezugszeichenliste

1: Wand- oder Deckenplatte
2: Substratplatte
3: Vlieslage 5
4: Stärkehaltige Kleberschicht
10: Rolle
11: Vliesbahn
12: Umlenkrollen 10
13: Leimauftragsrolle
14: Transportbahn
15: Kalandrierwalze
R: Vorschubrichtung

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 19921284 A1 [0002]
DE 2810091 A1 [0002]
DE 3007185 A1 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN 13501-1 [0009]
DIN EN 13501-1 [0025]

Claims

Wand- und/oder Deckenplatte (1) umfassend eine Substratplatte (2) und ein auf der Substratplatte (2) angeordnetes Vlies (3), wobei das Vlies (3) mit der 5 Substratplatte (2) mittels eines Klebstoffs verklebt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ein stärkehaltiger Klebstoff (4) ist.
Wand- und/oder Deckenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratplatte (2) eine Faserplatte, insbesondere eine Mineralfaserplatte, ist.
Wand- und/oder Deckenplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies (3) ein Glasfaservlies ist.
Wand- und/oder Deckenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff Kartoffelstärke als stärkehaltige Komponente aufweist.
Wand- und/oder Deckenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vlies (3) eine Schichtdicke zwischen 0,2 und 1,2 mm aufweist.
Deckenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckenplatte als Deckenzwischenplatte ausgebildet ist zur Akustik- und Wärmedämmung.
Verfahren zur Herstellung einer Wand- und/oder Deckenplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: A Bereitstellen der Substratplatte (2) und des Vlieses (3); B Aufbringen des stärkehaltigen Klebstoffs (4) auf die Substratplatte (2) und/oder das Vlies (3); und C Aushärten des Klebstoffs (4), wobei der stärkehaltige Klebstoff (4) nach dem Aufbringen auf eine 35 Temperatur von mehr als 60°C erwärmt wird und/oder wobei die Temperatur des stärkehaltigen Klebers (4) beim Auftrag mehr als 60°C beträgt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur mehr als 70°C, vorzugsweise zwischen 75–95°C beträgt.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen das Bereitstellen einer Stärkekaltlösung erfolgt, welche durch Zugabe von heißer Flüssigkeit geliert und aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen des stärkehaltigen Klebstoffs (4) ein Kalandieren mit eines Heißkalanders (15) bei Temperaturen von mehr als 120°C, insbesondere zwischen 150–190°C, erfolgt und/oder ein Trocknen des Klebstoffs (4) in einem Trockenofen bei Temperaturen von mehr als 130°C erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen des stärkehaltigen Klebstoffs (4) mit einem Masseauftrag im Bereich von 6,5 bis 11,5 Gramm pro 1000 Quadratzentimeter erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der aufgetragene Klebstoff (4) in Schritt B einen Stärkegehalt zwischen 5 bis 12 Gew.%, vorzugsweise zwischen 6,5 bis 9,5 Gew.% aufweist.
Verwendung der Wand- und/oder Deckenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Brandschutzplatte gemäß der Klassifizierung A2-S1d0, wie sie in der DIN EN 13501-1 beschrieben ist.