DE102022121245A1 - Plate-shaped element for walls or ceilings - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein verbessertes plattenförmiges Element für Wände oder Decken. Dieses plattenförmige Element umfasst mindestens eine Vlieslage zur Schallabsorption und/oder zur Wärmeisolation. Um eine restlose Entsorgung der als Wandplatten oder Deckenplatten verwendeten plattenförmigen Elemente zu ermöglichen, bestehen diese aus biologisch abbaubaren Fasern, welche 10 bis 90 % an biologisch abbaubaren Polyester-Bikomponentenfasern umfassen.The invention relates to an improved panel-shaped element for walls or ceilings. This panel-shaped element comprises at least one fleece layer for sound absorption and/or for thermal insulation. In order to enable complete disposal of the panel-shaped elements used as wall panels or ceiling panels, these consist of biodegradable fibers which comprise 10 to 90% of biodegradable polyester bicomponent fibers.

Description

Die Erfindung betrifft ein plattenförmiges Element für Wände oder Decken. Dieses plattenförmige Element umfasst mindestens eine Vlieslage zur Schallabsorption und/oder zur Wärmeisolation, wobei die Fasern dieser mindestens einen Vlieslage Polyesterfasern umfassen.The invention relates to a panel-shaped element for walls or ceilings. This panel-shaped element comprises at least one fleece layer for sound absorption and/or for thermal insulation, the fibers of this at least one fleece layer comprising polyester fibers.

Plattenförmige Elemente zur Wand- und Deckenverkleidung dienen zur Verbesserung der Raumakustik und werden vor allem in Großraumbüros, Besprechungs-, Versammlungs- oder Aufführungsräumen eingesetzt. Bekannte Akustikpaneele sind mehrschichtig aufgebaut. Die Verwendung von Vliesmaterial in solchen Schallabsorptionselementen ist bekannt. Solche Elemente für die Wand- und Deckenverkleidung müssen Mindestanforderungen hinsichtlich des Brandschutzes erfüllen. Bekannt ist daher die Verwendung von Glasfasern, welche mit Wasserglas gebunden in einer Platte vorliegen. Nachteilig ist, dass diese Deckenelemente Wasser aufnehmen und altern. Dies führt dazu, dass Glasmehl entsteht, welches als Feinstaub von der Decke rieselt. Zusätzlich ist die Entsorgung dieser Platten problematisch.Plate-shaped elements for wall and ceiling cladding serve to improve room acoustics and are primarily used in open-plan offices, conference, assembly or performance rooms. Known acoustic panels have a multilayer structure. The use of fleece material in such sound absorption elements is known. Such elements for wall and ceiling cladding must meet minimum fire safety requirements. It is therefore known to use glass fibers which are present in a plate bonded with water glass. The disadvantage is that these ceiling elements absorb water and age. This leads to the formation of ground glass, which trickles down from the ceiling as fine dust. In addition, the disposal of these plates is problematic.

Verbesserte Deckenelemente zur Schallabsorption aus Faservliesen beschreiben die Dokumente DE 20 2016 100 525 U1 und DE 20 2019 103 337 U1 des Anmelders. Hierbei werden insbesondere Polyesterfasern für die Faservliese verwendet. Feinstaub fällt während der Nutzung nicht an.The documents describe improved ceiling elements for sound absorption made of fiber fleece DE 20 2016 100 525 U1 and DE 20 2019 103 337 U1 of the applicant. Polyester fibers in particular are used for the nonwoven fabrics. Fine dust does not occur during use.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes plattenförmiges Element für Wände oder Decken zur Verfügung zu stellen, welches der Schallabsorption und/ oder der Wärmeisolation dient.The object of the present invention is to provide an improved panel-shaped element for walls or ceilings, which is used for sound absorption and/or thermal insulation.

Diese Aufgabe wird mit einem plattenförmigen Element mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen beschreiben die Unteransprüche.This object is achieved with a plate-shaped element having the features of claim 1. The dependent claims describe advantageous embodiments.

Das neue plattenförmige Element besteht aus mindestens einer Vlieslage, welche Polyesterfasern umfasst. Um eine restlose Entsorgung der als Wandplatten oder Deckenplatten verwendeten plattenförmigen Elemente zu ermöglichen, bestehen die plattenförmigen Elemente ausschließlich aus biologisch abbaubaren Fasern, vorzugsweise aus biologisch abbaubaren Polyesterfasern, um auch bestehende Brandschutzanforderungen zu erfüllen. Die biologisch abbaubaren Polyesterfasern in den Vlieslagen sind vor allem biologisch abbaubare Mischungen von PolyesterMonofasern bzw. Polyester-Mikrofasern einerseits und Polyester-Bikomponentenfasern andererseits. Diese Bikomponentenfasern besitzen einen Anteil an biologisch abbaubaren hochschmelzenden Polyesterfasern und einen Anteil an biologisch abbaubaren niedrigschmelzenden Bindemittelfasern. Der Anteil an Bikomponentenfasern bezogen auf den Gesamtanteil an Polyesterfasern beträgt 10 bis 90 %. Im Speziellen sind dies insbesondere biologisch abbaubare modifizierte Polyethylenterephthalat-Fasern (PET-Fasern). Bei einer ausschließlichen Verwendung dieser Fasern werden die Anforderungen gemäß Brandklasse B 1 erfüllt.The new panel-shaped element consists of at least one fleece layer which includes polyester fibers. In order to enable complete disposal of the panel-shaped elements used as wall panels or ceiling panels, the panel-shaped elements consist exclusively of biodegradable fibers, preferably biodegradable polyester fibers, in order to also meet existing fire protection requirements. The biodegradable polyester fibers in the fleece layers are primarily biodegradable mixtures of polyester monofibers or polyester microfibers on the one hand and polyester bicomponent fibers on the other. These bicomponent fibers have a proportion of biodegradable, high-melting polyester fibers and a proportion of biodegradable, low-melting binder fibers. The proportion of bicomponent fibers based on the total proportion of polyester fibers is 10 to 90%. In particular, these are in particular biodegradable modified polyethylene terephthalate fibers (PET fibers). If these fibers are used exclusively, the requirements of fire class B 1 are met.

Bei Verwendung mehrerer, auch unterschiedlichen Vlieslagen ist auch die Verwendung von bis zu 60 % an natürlichen Fasern, vorzugsweise Recylingfasern möglich. Bei den Vlieslagen handelt es sich insbesondere um vorverfestigte Vlieslagen, wie beispielsweise eine Thermobond-Vlieslage oder eine Nadelvlieslage oder eine Airlaid-Vlieslage. Die vorverfestigten Vlieslagen sind im plattenförmigen Element übereinander angeordnet und die aneinander liegenden Flächen sind mechanisch oder durch Thermofusion miteinander verbunden. Durch den Mindestanteil an Polyester-Bikomponentenfasern ist sichergestellt, dass stabile plattenförmige Elemente für Decken und Wände entstehen.When using several nonwoven layers, also different ones, it is also possible to use up to 60% natural fibers, preferably recycled fibers. The fleece layers are in particular pre-consolidated fleece layers, such as a thermobond fleece layer or a needle fleece layer or an airlaid fleece layer. The pre-consolidated fleece layers are arranged one above the other in the panel-shaped element and the surfaces lying against one another are connected to one another mechanically or by thermofusion. The minimum proportion of polyester bi-component fibers ensures that stable panel-shaped elements for ceilings and walls are created.

Bei Verwendung eines Anteils an natürlichen Fasern wie z.B. Fasern aus Jute, Flachs, Kokusnuss, Palmnuss, Sisal, Stroh, Cellulose, Baumwolle, Wolle, Seide oder Brennessel werden diese bevorzugt für im Inneren des plattenförmigen Elements angeordnete Vlieslagen vorgesehen. Bei weiteren Ausführungen der Erfindung werden natürliche Fasern in Form von recycelten Fasern aus Alttextilien, vorzugsweise sortenrein, in mindestens einer Vlieslage verwendet. Auch Regeneratfasern aus biologisch abbaubaren Polyesterfasern sind einsetzbar. Des Weiteren ist die Verwendung von biologisch abbaubaren Zellstofffasern oder biologisch abbaubaren weiteren Synthesefasern, wie z.B. biologisch abbaubare Polyvinylalkoholfasern oder Kaseinfasern möglich.When using a proportion of natural fibers such as fibers from jute, flax, coconut, palm nut, sisal, straw, cellulose, cotton, wool, silk or stinging nettle, these are preferably provided for fleece layers arranged inside the panel-shaped element. In further embodiments of the invention, natural fibers in the form of recycled fibers from old textiles, preferably of a single type, are used in at least one fleece layer. Regenerated fibers made from biodegradable polyester fibers can also be used. Furthermore, the use of biodegradable cellulose fibers or other biodegradable synthetic fibers such as biodegradable polyvinyl alcohol fibers or casein fibers is possible.

Nachfolgende Beispiele sind bevorzugte Zusammensetzung für ein plattenförmiges Element für Wände oder Decken aus einer Vlieslage zur Schallabsorption und/oder zur Wärmeisolation, nämlich

  • Beispiel 1:
    • 30 % PET-Bikomponentenfasern
    • 10 % PET-Monofasern
    • 60 % natürliche Fasern (Jutefasern)
  • Beispiel 2:
    • 40 % PET-Bikomponentenfasern
    • 60 % natürliche Fasern (Flachsfasern)
  • Beispiel 3:
    • 10 % PET-Bikomponentenfasern
    • 70 % PET-Monofasern
    • 20 % natürliche Fasern (sortenrein recycelte Fasern aus Alttextilien)
  • Beispiel 4:
    • 50% PET- Bikomponentenfasern
    • 50% PET-Monofasern
The following examples are preferred compositions for a panel-shaped element for walls or ceilings made from a fleece layer for sound absorption and/or for heat insulation, namely
  • Example 1:
    • 30% PET bicomponent fibers
    • 10% PET monofibres
    • 60% natural fibers (jute fibers)
  • Example 2:
    • 40% PET bicomponent fibers
    • 60% natural fibers (flax fibers)
  • Example 3:
    • 10% PET bicomponent fibers
    • 70% PET monofibres
    • 20% natural fibers (purely recycled fibers from used textiles)
  • Example 4:
    • 50% PET bicomponent fibers
    • 50% PET monofibres

Je nach Anwendungszweck des plattenförmigen Elementes wird eine Vlieslage verwendet oder werden unterschiedliche Vlieslagen miteinander kombiniert, aufeinandergelegt und mechanisch bzw. durch Thermofusion miteinander zu einer Platte verbunden. In jedem Fall sind alle Fasern biologisch abbaubar. Wand- und Deckenplatten aus solchen Elementen dienen dem Schallschutz und der Wärmeisolation und haben eine durchschnittliche Lebensdauer von 10 Jahren.Depending on the intended use of the panel-shaped element, a non-woven layer is used or different non-woven layers are combined with one another, placed one on top of the other and connected to one another mechanically or by thermofusion to form a panel. In any case, all fibers are biodegradable. Wall and ceiling panels made of such elements are used for soundproofing and thermal insulation and have an average lifespan of 10 years.

Für dekorative Zwecke können die plattenförmigen Elemente mit einer Dekorlage gemäß DE 20 2021 104 551 des Anmelders versehen werden, vorzugsweise mit einer Dekorlage aus biologisch abbaubaren Materialien, wie beispielsweise eine Papierlage oder ein Holzfurnier. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, mit natürlichen Farben gefärbte, biologisch abbaubare Fasern für die äußeren Vlieslagen zu verwenden. Zum Färben oder zum teilflächigen bzw. vollflächigen Beschichten kommen neben natürlichen Farben auch biologisch abbaubare Synthesefarbstoffe in Frage.For decorative purposes, the panel-shaped elements can be provided with a decorative layer DE 20 2021 104 551 of the applicant, preferably with a decorative layer of biodegradable materials, such as a paper layer or a wood veneer. Another option is to use biodegradable fibers dyed with natural colors for the outer fleece layers. In addition to natural colors, biodegradable synthetic dyes can also be used for coloring or for partial or full surface coating.

Die Wand- und Deckenplatten aus den plattenförmigen Elementen können unproblematisch entsorgt werden, da deren Inhaltsstoffe restlos kompostierbar sind.The wall and ceiling panels made of the panel-shaped elements can be disposed of without any problems, since their contents are completely compostable.

Vorteilhafterweise können die Inhaltsstoffe dieser Platten, nämlich die in den Vlieslagen enthaltenen Fasern, nach der ersten Lebensdauer als Wand- und Deckenplatte sogar eine zweite Nutzungsform erleben. Werden die plattenförmigen Elemente nach ihrer ersten Nutzung als Wand- und Deckenplatte nämlich zerkleinert, beispielsweise zu kleinen Teilchen einer Größe von 1 mm bis 10 mm geschreddert, so können diese Teilchen als Lockerungsmittelzusatz in Böden oder Erden dienen. Mischt man nämlich diese Teilchen, welche aus den zerkleinerten plattenförmigen Elementen erhalten wurden, einer Pflanzenerde oder Böden zu, so sorgen die Teilchen für eine verbesserte Belüftung. Die Teilchen in den Böden sind unproblematisch, da sie nach spätestens 36 Monaten restlos verwittert sind.Advantageously, the ingredients of these panels, namely the fibers contained in the fleece layers, can even experience a second form of use after the first service life as wall and ceiling panels. If the panel-shaped elements are crushed after their first use as a wall and ceiling panel, for example shredded into small particles with a size of 1 mm to 10 mm, these particles can serve as a loosening agent additive in soil or soil. This is because if these particles, which were obtained from the comminuted plate-shaped elements, are mixed into potting soil or soil, the particles ensure improved aeration. The particles in the floors are not a problem as they are completely weathered after 36 months at the latest.

Neben dem Schall- und Wärmeschutz werden auch Decken- und Wandelemente gewünscht, welche eine gewünschte Durchlässigkeit für Feuchtigkeit besitzen, d.h. diffusionsoffen oder diffusionsgeschlossen sind. Für ein nachhaltiges Bauen sind die plattenförmigen Elemente für solche Anwendungen mit einer auflaminierten Folie oder einer entsprechenden Deckschicht ausgestattet. Es ergibt sich ein isoliertes plattenförmiges Verbundelement. Diffusionsoffene Folien, welche dampfdurchlässig sind, bestehen insbesondere aus natürlichen Materialien. Diese Folien passen die Durchlässigkeit für Feuchtigkeit den Bedingungen in der Umgebung an. Vorhandener Wasserdampf im Haus - die Raumfeuchte - wird von den Dämmplatten mit diffusionsoffenen Folien aufgenommen und wieder abgegeben. Diffusionsgeschlossene Folien oder Deckschichten finden Einsatz bei Dampfsperren bzw. Dampfbremsen. Während Dampfsperren keine Feuchtigkeit durchlassen, ist dies bei Dampfbremsen in dosierten Mengen möglich. Bei dem Material für eine Dampfsperre handelt es sich vorzugsweise Metall, wie z.B. eine Aluminiumfolie. Dampfbremsen verhindern beispielsweise das Eindringen von warmfeuchter Raumluft in die Dämmung, was insbesondere beim bei Dächern der Fall ist. Dampfbremsen können aus Polyethylenfolien gebildet sein.In addition to sound and heat insulation, ceiling and wall elements are also required that have the desired permeability to moisture, i.e. are diffusion-open or diffusion-closed. For sustainable construction, the panel-shaped elements are equipped with a laminated film or a corresponding top layer for such applications. An insulated panel-shaped composite element results. Diffusion-open foils, which are vapor-permeable, consist in particular of natural materials. These films adjust moisture permeability to ambient conditions. Existing water vapor in the house - the room humidity - is absorbed by the insulation panels with diffusion-open foils and released again. Diffusion-locked foils or top layers are used for vapor barriers or vapor retarders. While vapor barriers do not let moisture through, this is possible with vapor barriers in metered amounts. The vapor barrier material is preferably metal, such as aluminum foil. Vapor barriers, for example, prevent warm, humid room air from penetrating the insulation, which is particularly the case with roofs. Vapor barriers can be formed from polyethylene foils.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 202016100525 U1 [0003]DE 202016100525 U1 [0003]
  • DE 202019103337 U1 [0003]DE 202019103337 U1 [0003]
  • DE 202021104551 [0011]EN 202021104551 [0011]

Claims (13)

Plattenförmiges Element für Wände oder Decken umfassend mindestens eine Vlieslage zur Schallabsorption und/oder zur Wärmeisolation, wobei die Fasern der mindestens einen Vlieslage Polyesterfasern umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Vlieslage nur aus biologisch abbaubaren Fasern besteht, wobei 10 bis 90 % biologisch abbaubare Polyester-Bikomponentenfasern enthalten sind, welche einen Anteil an biologisch abbaubaren hochschmelzenden Polyesterfasern und einen Anteil an biologisch abbaubaren niedrigschmelzenden Bindemittelfasern umfassen.Panel-shaped element for walls or ceilings, comprising at least one fleece layer for sound absorption and/or heat insulation, the fibers of the at least one fleece layer comprising polyester fibers, characterized in that the at least one fleece layer consists only of biodegradable fibers, with 10 to 90% biodegradable Polyester bicomponent fibers are included, which comprise a proportion of biodegradable high-melting polyester fibers and a proportion of biodegradable low-melting binder fibers. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere vorverfestigten Vlieslagen vorhanden sind, welche übereinander angeordnet sind, wobei die aneinander liegenden, unterschiedlichen vorverfestigten Vlieslagen Thermobond-Vlieslagen oder eine Nadelvlieslage oder eine Airlaid-Vlieslagen sind und alle Vlieslagen aus biologisch abbaubaren Fasern bestehen.item after claim 1 , characterized in that several pre-consolidated non-woven layers are present, which are arranged one above the other, wherein the different pre-consolidated non-woven layers lying on one another are thermobond non-woven layers or a needle non-woven layer or an airlaid non-woven layer and all non-woven layers consist of biodegradable fibers. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass neben biologisch abbaubaren Polyester-Bikomponentenfasern auch biologisch abbaubare Polyestermonofasern und/oder Polyestermikrofasern und/oder Polyester-Regeneratfasern in der Vlieslage oder den Vlieslagen enthalten sind, vorzugsweise biologisch abbaubare modifizierte Polyethylenterephthalat-Fasern (PET-Fasern).item after claim 1 or 2 , characterized in that in addition to biodegradable polyester bi-component fibers, biodegradable polyester monofibers and/or polyester microfibers and/or regenerated polyester fibers are contained in the fleece layer or fleece layers, preferably biodegradable modified polyethylene terephthalate fibers (PET fibers). Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich bis zu 60 % natürliche Fasern vorhanden sind, wie beispielsweise Fasern aus Jute, Flachs, Kokusnuss, Palmnuss, Sisal, Stroh, Cellulose, Baumwolle, Wolle, Seide oder Brennessel.element after one of Claims 1 until 3 , characterized in that in addition up to 60% natural fibers are present, such as fibers from jute, flax, coconut, palm nut, sisal, straw, cellulose, cotton, wool, silk or nettle. Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als natürliche Fasern nur oder auch recycelte Fasern aus Alttextilien enthalten sind, vorzugsweise sortenrein recycelte Fasern.item after claim 4 , characterized in that only or also recycled fibers from old textiles are contained as natural fibers, preferably pure recycled fibers. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass neben biologisch abbaubaren Polyethylenterephthalat-Fasern (PET-Fasern) auch andere biologisch abbaubare Synthesefasern vorhanden sind, beispielsweise Polyvinylalkoholfasern oder Kaseinfasern.element after one of Claims 1 until 5 , characterized in that , in addition to biodegradable polyethylene terephthalate fibers (PET fibers), other biodegradable synthetic fibers are also present, for example polyvinyl alcohol fibers or casein fibers. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern oder die äußeren Oberflächen der mindestens einen Vlieslage mit natürlich Farbstoffen oder biologisch abbaubaren Synthesefarbstoffen eingefärbt sind.element after one of Claims 1 until 6 , characterized in that the fibers or the outer surfaces of the at least one fleece layer are colored with natural dyes or biodegradable synthetic dyes. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine biologisch abbaubare Beschichtung auf den äußeren Oberflächen der mindestens einen Vlieslage teilflächig oder vollflächig vorhanden ist oder eine biologisch abbaubare Dekorlage auf den äußeren Oberflächen angeordnet ist, vorzugsweise eine Papierlage oder eine Holzfurnierlage aufkaschiert ist.element after one of Claims 1 until 7 , characterized in that a biodegradable coating is partially or completely present on the outer surfaces of the at least one fleece layer or a biodegradable decorative layer is arranged on the outer surfaces, preferably a paper layer or a wood veneer layer is laminated on. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass deren Inhaltsstoffe restlos kompostierbar sind.element after one of Claims 1 until 8th , characterized in that the ingredients are completely compostable. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass deren Inhaltsstoffe nach der ersten Lebensdauer als Wand- oder Deckenplatte in einer veränderten Form einer zweiten Nutzung zuführbar sind.element after one of Claims 1 until 9 , characterized in that the ingredients after the first life as a wall or ceiling panel in a modified form of a second use can be supplied. Lockerungsmittelzusatz für Böden oder Erden, bestehend aus kleinen Teilchen eines zerkleinerten Elements gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, welche durch Schreddern erhalten worden sind, vorzugsweise mit einer Größe zwischen 1 mm bis 10 mm.Loosening agent additive for soil or soil, consisting of small particles of a crushed element according to any of Claims 1 until 10 , which have been obtained by shredding, preferably with a size between 1 mm and 10 mm. Verbundelement umfassen ein plattenförmiges Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und eine diffusionsoffene Folie oder Deckschicht als dampfdurchlässige Dämmplatte.Composite element comprise a plate-shaped element according to one of Claims 1 until 10 and a vapor-permeable foil or cover layer as a vapor-permeable insulation board. Verbundelement umfassen ein plattenförmiges Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und eine diffusionsgeschlossene Folie oder Deckschicht als Dämmplatte mit Dampfsperre oder Dampfbremse.Composite element comprise a plate-shaped element according to one of Claims 1 until 10 and a diffusion-locked film or top layer as an insulating board with a vapor barrier or vapor barrier.
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