DE19539309A1

DE19539309A1 - Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff, Bauplatte daraus sowie Verfahren zu dessen bzw. deren Herstellung

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Publication number: DE19539309A1
Application number: DE1995139309
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl Ing Goetz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-10-23
Filing date: 1995-10-23
Publication date: 1997-04-24
Anticipated expiration: 2015-10-24
Also published as: DE19539309C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff, eine Bauplatte daraus sowie ein Verfahren zu dessen bzw. deren Herstellung.

Bei dem Begriff Schalldämmung bzw. Schallschutz im weiteren Sinne muß zwischen der sogenannten Luft- und Körperschallanregung unterschieden werden. Wird z. B. in einem Raum durch Sprechen ein Luftschall erzeugt, dann können die damit verbundenen periodischen Luftdruckschwankungen Wände und Decken in Biegeschwingungen versetzen, die ihrerseits wieder Luftteilchen zu Schwingungen anregen. Dieser Übertragungsvorgang von Schall wird mit Luftschall- Übertragung beschrieben. Die Maßnahmen, dies zu verhindern nennt man Luftschallschutz.

Davon zu unterscheiden ist die Körperschall-Anregung. Wird z. B. mit einem festen Gegenstand an eine Wand geklopft, so wird diese in Biegeschwingungen versetzt, die wieder zu entsprechenden Schwingungen von Luftteilchen, also zu Luftschall führen. Man spricht in diesem Fall von einer Körperschall-Anregung der Wand.

Entsprechend dieser Unterscheidung der beiden Schallarten hinsichtlich ihrer akustischen Wirkung wird bei schallschluckenden Materialien unterschieden in

a.) poröse Schallabsorber
b.) Resonanz-Absorber.

In die erste Gruppe fallen alle Materialien, die nach außen offene Poren oder Kanäle besitzen, wie z. B. Textilien, Mineralwolle, Filze und Holzfaserstoffe. Eine auftreffende Schallwelle dringt bei diesen Materialien in die feinen Kanäle ein, wobei die hin und her schwingenden Luftteilchen eine Reibung an der Kanalwand erfahren. Dabei wird ein Teil der Schwingungsenergie in Wärmeenergie umgewandelt. Die Größe der Absorption hängt von der Dicke und dem Strömungswiderstand des Materials ab, der nicht zu groß und nicht zu klein sein soll. Allgemein kann man sagen, daß praktisch brauchbare, schallabsorbierende Verkleidungen, wenn sie unmittelbar an der Wand oder einer Decke angebracht sind, mindestens eine Dicke von 1 cm besitzen müssen. Schallschluckende Anstriche oder schallschluckende Tapeten sind aus diesem Grunde ziemlich unwirksam. Eine besondere Bedeutung hat diese Materialdämpfung bei Bauteilen aus Gasbeton gewonnen, der eine 2-3 mal so hohe Materialdämpfung aufweist wie andere Baustoffe, z. B. Ziegel, Beton u. a. Auch bei Leichtbeton unter Verwendung von Blähton sind gute Dämpfungseigenschaften erzielbar.

Die sogenannten Resonanz -Absorber bestehen modellhaft aus einem Masse-Feder-System, das in der Nähe der Resonanzfrequenz eine ausgesprochene Schallabsorption besitzt. Die praktisch bedeutsamste Form sind hierbei Platten, mit Luftabstand vor einer Wand oder einer Decke, z. B. Sperrholzplatten, Gipskartonplatten oder Riemenfußböden, wobei zur Erhöhung der Absorption Fasermatten in den Hohlraum eingebracht werden. Oft lassen sich beide Arten von Absorptionseffekten miteinander verbinden, indem poröse Schallschlucker mit Wandabstand angebracht werden. Eine weitere, wichtige Form von Resonatoren sind die sogenannten Volumenresonatoren. Dabei bestehen die Schwingungssysteme aus Volumina, die über einzelne Öffnungen mit dem Raum in Verbindung stehen. Die Volumina stellen die Federungen, die in den Öffnungen hin und her schwingenden Luft-Pfropfen die Massen der Schwingungssysteme dar. Außerdem wird noch ein Dämpfungswiderstand benötigt, der aus einer Füllung des Hohlraumes mit porösem Material bestehen kann.

Es gibt derzeit eine Vielzahl von Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffen, wie verschiedene Schaumstoffmaterialien, z. B. geschäumte Polyurethane, geschäumte Polyethylene oder geschäumtes Polystyrol (das von der deutschen Firma BASF unter dem Handelsnamen STYROPOR angeboten und eingesetzt wird) . Im weiteren, als schalldämmende Materialien bekannt sind Mineralwollen, Mineralfilze, Glaswollen, Steinwollen, Korkmaterialien in den unterschiedlichsten Zusammensetzungen, Holzfaserplatten, Holzwolle-Leichtbauplatten, oder Bimsbeton.

Bei den erwähnten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffen handelt es sich in der Regel um Stoffe einheitlicher Zusammensetzung, oder um eine Kombination von Stoffen einheitlicher Zusammensetzung, einem sogenannten Verbundstoffsystem, die durch spezielle Herstellungsverfahren ganz besondere Eigenschaften erhalten.

Als Beispiel sei mit speziellen Schäumungsmitteln aufgeschäumtes Polyurethan erwähnt, bei dem durch den Schäumungsvorgang die erwünschte Hohlraumstruktur und damit die schalldämmende Wirkung erzielt wird. Die Möglichkeiten der Wiederverwendung von gebrauchtem Polyurethan- Schalldämmaterialien sind sehr begrenzt. Das Recycling dieser Materialien ist nur in einem sehr begrenzten Umfang möglich. Es wird versucht, das rückgeführte Polyurethanmaterial zu zerkleinern und mit speziellen Bindemitteln oder Klebern wieder zusammenzufügen. Das hierbei erzielte Produkt ist von minderer Qualität und für einen Einsatz als schalldämmendes Material nicht mehr geeignet. Der Einsatz dieser Materialien beschränkt sich im wesentlichen auf die Verpackungsindustrie.

Bei allen, mit geschäumtem Polyurethan durchgeführten Wiederaufbereitungsverfahren muß sehr genau darauf geachtet werden, daß das rückgeführte Polyurethan ohne Verunreinigung vorliegt. Eventuell noch anhaftende Verunreinigungen, wie beispielsweise Farben, Aufkleber, Folien, aufgeklebte Papiere, Gips- oder Mörtelreste, stören die nachfolgenden Produktionsprozesse erheblich. Und gerade die in der Baustoffindustrie eingesetzten schalldämmenden bzw. schalldämpfenden Materialien sind, im Falle einer Rückführung zum Zwecke einer Wiederaufbereitung, stark verschmutzt und somit sehr schlecht für die bestehenden Recyclingverfahren geeignet. Dieser Umstand limitiert die Rücklaufquote dieser Materialien derzeit auf nahezu null.

Ein weiteres bekanntes Verfahren besteht in der Wiederaufbereitung von STYROPOR. Aber auch bei diesen Verfahren werden nur mit minderer Festigkeit ausgestattete Dämmplatten erzeugt. An die Qualität und Reinheit des rückgeführten STYROPORS werden ebenfalls sehr hohe Ansprüche gestellt.

Bei Faserstoffen, wie Mineralwolle oder Glaswolle sind derzeit keine kommerziell einsetzbaren Verfahren zur Wiederaufbereitung bekannt. Lediglich bei Asbestfaserprodukten wird eine Entsorgung praktiziert, wobei die mineralischen Asbestfasern in speziellen Säuren aufgelöst werden.

Recycling von Holz bzw. Holzfaserprodukten, mit dem Ziel der Erzeugung von qualitativ hochwertigen Materialien ist derart aufwendig, daß eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung eine Kommerzialisierung dieser Verfahren bisher verhindert.

Die ebenfalls für schalldämmende bzw. schallabsorbierende Zwecke eingesetzten Korkprodukte sind nur beschränkt für eine Wiederaufbereitung geeignet. Hierbei werden nur mit minderer Festigkeit ausgestattete Dämmplatten erzeugt.

Bei den meisten, vorab genannten Materialien ist nur eine beschränkte Anzahl von Wiederaufbereitungszyklen möglich. Die Qualität der dabei erzeugten Materialien, bzw. die für die Erzeugung einer ausreichenden Qualität notwendige, immer komplexer werdende Anlagentechnik beschränken die Anzahl der sinnvoll zu erreichenden Recyclingzyklen. Am Ende entsteht bei allen genannten Verfahren ein nicht weiter verwertbarer Abfallstoff, der dann mit speziellen Verfahren entsorgt, bzw. deponiert werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines schalldämmenden bzw. schalldämpfenden Dämm- bzw. Isolierstoffs oder einer Bauplatte mit möglichst vielfältigen physikalischen Eigenschaften, die eine Verwendung in den unterschiedlichsten Anwendungsgebieten ermöglicht, wobei der Dämm- bzw. Isolierstoff eine ausgezeichnete Recyclingfähigkeit besitzt.

Die weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines energiesparenden Verfahrens für die Erzeugung bzw. Herstellung des Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffes oder der Bauplatten hieraus.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 43 gelöst.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß ein Schalldämm- bzw. Schallschutzmaterial erzeugt wird, welches außerdem sehr gute Wärmedämmeigenschaften aufweist. Dabei werden Sekundärrohstoffe, wie z. B. Altglas, Altpapier und andere Recyclingmaterialien zu 100% eingesetzt.

Die Produktionsverfahren der erfindungsgemäßen Schalldämm- bzw. Schallschutzmaterialien sind sehr energieextensiv und gleichzeitig umweltschonend. Als Lösungsmittel im Produktionsprozeß dient lediglich Wasser. Es werden ansonsten keine wasser- bzw. luftbelastenden Stoffe eingesetzt.

Die Dichte und damit wichtige physikalische Eigenschaften der erhaltenen Schalldämm- bzw. Schallschutzmaterialien ist durch die Wahl bzw. Anpassung eines geeigneten Herstellungsverfahrens in weiten Grenzen wählbar.

Wichtige Festigkeitseigenschaften der Schalldämm- bzw. Schallschutzmaterialien können, wenn gewünscht, durch die Beimengung von ebenfalls wasserlöslichen Substanzen erheblich gesteigert werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit der individuellen Anpassung der Schalldämm- bzw. Schallschutzmaterialien an einen bestimmten Anwendungsfall.

Die erfindungsgemäßen Schalldämm- bzw. Schallschutzmaterialien können - egal ob mit oder ohne Zusatz von festigkeitssteigernden Stoffen - zu 100% wiederaufbereitet werden. Nach dem Gebrauch und Rückführung der Schalldämm- bzw. Schallschutzmaterialien erfolgt deren Recycling - genauso wie das ursprüngliche Herstellungsverfahren - sehr umweltfreundlich.

Die Schalldämm- bzw. Schallschutzmaterialien eignen sich sehr gut, im Verbund oder in Kombination mit anderen Materialien oder Stoffen, eingesetzt zu werden. Je nach Anwendungsfall kann, wenn gewünscht, diese Kombination durch die Wahl eines geeigneten Produktionsverfahrens bereits bei der Herstellung erreicht werden.

Die während des Herstellungsprozesses in wäßriger Lösung erzielte Mischung und Homogenisierung der eingesetzten Komponenten der Schalldämm- bzw. Schallschutzmaterialien ergibt bei Bedarf die Möglichkeit, unterschiedliche geometrische Formen durch ein Vergießen der Stoffmischung zu erzeugen. Dies kann vor allem für die Erzeugung von verschiedensten geometrischen Formen für besondere schalldämmende oder schalldämpfende Bauelemente von Interesse sein.

Die Kombination mit anderen Materialien mit dem Ziel, besondere Produkteigenschaften zu erzielen ist möglich.

Hierbei sind vielfältige Anwendungen in der Baustoffindustrie gegeben. Je nach geplantem Einsatz des Schalldämm- bzw. Schallschutzmaterials ist es durch Wahl bzw. Einstellung des Herstellungsprozesses möglich, gezielt wichtige Produkteigenschaften einzustellen. Ausgangsstoffe bzw. Rohstoffe für die Erzeugung der Schalldämm- bzw. Schallschutzmaterialien sollen durchweg sogenannte Sekundärrohstoffe, also bereits verwendete und der Wiederverwertung wieder zugeführte Stoffe sein. Die Verwendung von besonderen Chemikalien oder anderen, umweltbelastenden Hilfsstoffen bzw. Lösungsmitteln ist ganz bzw. weitgehend ausgeschlossen.

Im Falle des Einsatzes von z. B. feinporigem Rundgranulat aus Glas oder auch von Blähglas sind die Qualitätsansprüche an die eingesetzten Materialien relativ gering. Gereinigtes Recyclingglas wird staubfein gemahlen, aufbereitet, granuliert und bei 1000°C aufgebläht.

Verschmutzungsbestandteile oder Partikel stören das Herstellungsverfahren nicht, weil sie im erzeugten Produkt ohne Nachteil eingeschlossen werden.

Erfolgt ein Rücklauf der erhaltenen Schalldämm- bzw. Schallschutzmaterialien, ist die Wiederaufbereitung uneingeschränkt möglich und zwar mit den gleichen Verfahrensschritten wie bei der Primär-Herstellung der Produkte. Die Qualität unterscheidet sich dabei in keiner Weise von der Qualität der Ausgangsprodukte.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erklärt.

Es zeigt:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Verbundstoff aus zwei verschiedenen Sekundärrohstoffen, nämlich Blähglas oder feinporiges Rundgranulat aus Glas und Zellulosefasern,

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Verbundstoff aus drei verschiedenen Sekundärrohstoffen, nämlich Blähglas oder feinporiges Rundgranulat aus Glas, Polyurethanpulver und Zellulosefasern,

Fig. 3 einen erfindungsgemäßen Verbundstoff aus zwei verschiedenen Sekundärrohstoffen, nämlich Gummigranulat und Zellulosefasern,

Fig. 4 schematisch Einsatz und Wirkung festigkeitssteigernder Bindemittel im Schalldämm- bzw. Schallschutzmaterial,

Fig. 5 einen Schnitt durch einen anwendungsspezifischen Schalldämm- bzw. Schallschutzstoff, gebildet aus drei verschiedenen Sekundärrohstoffen nämlich STYROPOR-Kugeln, Blähglas oder feinporiges Rundgranulat aus Glas und Zellstoffasern,

Fig. 6 einen Schnitt durch einen anwendungsspezifischen Schalldämm- bzw. Schallschutzstoff, gebildet aus drei verschiedenen Sekundärrohstoffen nämlich Gummigranulat, Blähglas oder feinporiges Rundgranulat aus Glas, und Zellstoffasern,

Fig. 7 einen Schnitt durch einen anwendungsspezifischen Schalldämm- bzw. Schallschutzstoff, gebildet aus vier verschiedenen Sekundärrohstoffen nämlich STYROPOR-Kugeln, Blähglas oder feinporiges Rundgranulat aus Glas, Gummigranulat und Zellstoffasern,

Fig. 8 einen Schnitt durch anwendungsspezifische Schalldämm bzw. Schallschutzstoffe, gebildet aus zwei verschiedenen Schalldämm- bzw. Schallschutzstoffen,

Fig. 9 einen Schnitt durch einen anwendungsspezifischen Schalldämm- bzw. Schallschutzstoff, gebildet aus drei verschiedenen Schalldämm- bzw. Schallschutzstoffen,

Fig. 10 einen Schnitt durch einen anwendungsspezifischen Schalldämm- bzw. Schallschutzstoff, gebildet aus zwei verschiedenen Schalldämm- bzw. Schallschutzstoffen und einer Abdeckung,

Fig. 11 einen Schnitt durch einen anwendungsspezifischen Schalldämm- bzw. Schallschutzstoff, gebildet aus einem Schalldämm- bzw. Schallschutzstoff, einem Verbundmaterial und einer Abdeckung,

Fig. 12 schematisch eine Herstellungsanlage zur Stoffaufbereitung mit Faserauflösung, Faseraufschluß, Eindickung und Zumischeinheit des zweiten Sekundärrohstoffes,

Fig. 13 schematisch eine Anlage zur Stoffaufbereitung zusätzlich mit Zumischung von Bindemittel,

Fig. 14 schematisch eine Anlage zur diskontinuierlichen Herstellung des Schalldämm- bzw. Schallschutzstoffes mit der Möglichkeit zur Erzeugung mehrschichtiger Produkte,

Fig. 15 eine Anlage zur kontinuierlichen Herstellung des Schalldämm- bzw. Schallschutzstoffes.

Erfindungsgemäß werden zwei verschiedene Sekundärrohstoffe, also Abfallprodukte miteinander kombiniert, oder es werden ein Sekundärrohstoff, beispielsweise Altpapier mit einem Neustoff kombiniert. Dabei weisen die Kombinationspartner an sich unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften auf. Dies wird zunächst an einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit geschäumten Glas, auch Blähglas oder feinporiges Rundgranulat aus Glas genannt, erläutert.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden erwähnte Blähglaskugeln oder feinporiges Rundgranulat aus Glas 2 (Fig. 1) als erster Sekundärrohstoff verwendet. Als zweiter Sekundärrohstoff werden Zellstoffasern 4, beispielsweise in Form von Altpapier, in unterschiedlichem Aufschlußzustand eingesetzt. Als alleiniges Lösungsmittel wird Wasser zugesetzt, welches die Bindungskräfte zwischen den Einzelfasern aufheben zu vermag.

Die Glasfraktion dieser Mischung verhält sich gegenüber dem Wasser inert, d. h. es findet hierbei keine chemische Reaktion statt. Es kommt lediglich zu einer geringfügigen Wasseraufnahme der Glasfraktion, die in erster Linie von der Beschaffenheit des vorliegenden Glases abhängt.

Die geringe Dichte des geschäumten Glasmateriales hat ein sofortiges Aufschwimmen des Glasgranulates 2 zur Folge. Eine Homogenisierung dieser Mischung in Wasser ist somit nicht möglich. Durch die Zugabe einer definierten Menge von aufgeschlossenen Zellulosefasern 4 wird ein in Lösung halten bzw. Homogenisieren des geschäumten Glasgranulates erreicht. Nur die Verwendung von Zellulosematerial, also der Zellstoffasern 4, ermöglicht eine solche Verarbeitung von geschäumtem Glasmaterial.

Für die Herstellung eines Verbundstoffes 1 (Fig. 1) werden Blähglaskugeln bzw. feinporiges Rundgranulat aus Glas 2 und Zellstoffasern 4 unter Beigabe einer definierten Wassermenge durch Rühren vermischt. Die Zellstoffasern 4 erzeugen ein Faserverbundsystem, mit solch einer Festigkeit, daß die Blähglaskugeln bzw. das feinporige Rundgranulat aus Glas 2 in diesem Verbund fest einbindet. Dabei benetzen die Zellstoffasern 4 die Blähglaskugeln bzw. das feinporige Rundgranulat aus Glas 2 und umschließen diese. Aufgrund der sehr porösen und zerklüfteten Oberfläche der Blähglaskugeln bzw. des feinporigen Rundgranulates aus Glas 2 erfolgt ein Verhaken der Zellstoffasern 4 in den oberflächennahen Hohlräumen der Glaspartikel 2. Nach Trocknung dieser Mischung entsteht somit ein äußerst stabiles Produkt mit sehr guten Festigkeitseigenschaften, wobei das Blähglas bzw. das feinporige Rundgranulat aus Glas sehr stabil in den Verbund der Zellstoffasern 4 eingebettet ist. Gleichzeitig verhindern die Benetzungs- und Vernetzungseigenschaften der Zellstoffasern 4 ab einer gewissen Konzentration ein Aufschwimmen des sehr viel Luft enthaltenden Blähglases bzw. feinporigen Rundgranulates aus Glas 2. Die Zellstoffasern 4 verhindern eine Entmischung der Einzelkomponenten des aus Zellstoffasern 4, Blähglaskugeln bzw. feinporigen Rundgranulat aus Glas 2 und Wasser gebildeten schalldämmenden bzw. schalldämpfenden Dämm- bzw. Isolierstoffes und garantieren die Bildung einer homogenen Mischung.

Nach Trocknung dieser sehr homogenen Mischung wird ein stabiler Faserverbund erreicht. Durch die Ausbildung dieses stabilen Faserverbundes während der Trocknung erübrigt sich die Notwendigkeit der Verwendung eines Binde- bzw. Klebemittels zur Herstellung des schalldämmenden bzw. schalldämpfenden Dämm- bzw. Isolierstoffes.

Blähglas bzw. feinporiges Rundgranulat aus Glas 2 zeichnet sich durch gute bis sehr gute Wärmedämmwerte aus. Charakterisiert werden diese Wärmedämmwerte durch den X-Wert oder auch Wärmeleitzahl genannt. Im weiteren weist Blähglas bzw. feinporiges Rundgranulat aus Glas 2 eine sehr niedrige Dichte auf. Die Zellstoffasern 4, beispielsweise Papierfasern, stellen bekannterweise einen guten Wärmeisolationsstoff dar. Die Werte von Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas werden jedoch nicht erreicht. Die Dichte von Papier oder sonstigen Zellstoffaserprodukten liegt im allgemeinen über derjenigen von Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas, wobei die Dichte dieser Produkte aber stark von der verwendeten Korngröße abhängt. In der nachfolgenden Tabelle sind die Dichtewerte sowie die Wärmeleitzahlen λ von Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas für verschiedene Korngrößen sowie von Papier gewöhnlicher Qualität wiedergegeben.

1. Blähglas bzw. feinporiges Rundgranulat aus Glas

2. Papier, gewöhnlicher Qualität

Dichte (kg/m³): ca. 700; Wärmeleitzahl λ (W/mK): ca. 0,12.

Ein zusätzlicher Isolationseffekt wird durch die zwischen den Zellstoffasern 4 und den Blähglaskugeln bzw. dem feinporigen Rundgranulat aus Glas 2 entstehenden Hohlräume 5 erzielt. Diese Hohlräume entstehen zwangsläufig während des Herstellungsprozesses und lassen sich in Größe und Verteilung in weiten Grenzen variieren.

Eine weitere, technisch nützliche Eigenschaft von Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas sowie von Zellstoffasern ist durch den Aufbau dieser Produkte begründet. Beide Produkte sind dadurch gekennzeichnet, als daß sie in die Gruppe der Materialien fallen, die in ihrem Inneren eine sehr große Anzahl von luft- bzw. gasgefüllten Hohlräumen aufweisen. Diese Hohlräume bzw. Poren und Kanäle sind mit der Umgebung kommunizierend verbunden. Hierdurch ergibt sich wie bereits erwähnt, die Wirkung als schallschluckendes Material oder auch als poröse Schallabsorber. Auftreffende Schallwellen dringen in das Material durch die feinen Kanäle ein und durch die auftretende Strömungsreibung wird Schwingungsenergie in Wärmeenergie umgewandelt, also Schallenergie abgebaut. Ein zusätzlicher schallabsorbierender Effekt wird durch den Umstand erreicht, daß während des Herstellungsprozesses zwischen den Zellstoffasern und den Blähglaskugeln bzw. dem feinporigen Rundgranulat aus Glas ein zusätzliches Hohlraumsystem entsteht.

Die Kombination der Produkte Zellstoffasern und Blähglas bzw. feinporiges Rundgranulat aus Glas, in Verbindung mit der herstellungsbedingten Erzeugung der erwähnten Hohlraumstruktur ergeben eine ausgezeichnete Wärmeisolationswirkung sowie hervorragende schallabsorbierende bzw. schallschluckende Eigenschaften, die sich gezielt durch Variation der Herstellungsparameter oder Wahl der eingesetzten Produkte, beispielsweise der Korngröße des Blähglases bzw. feinporigen Rundgranulates aus Glas variieren lassen. Die Kombination der Produkte Blähglas bzw. feinporiges Rundgranulat aus Glas und Zellstoffasern bietet sich also sehr gut für die Erzielung der erwähnten Produkteigenschaften an.

Wie bereits erwähnt, bietet sich als Rohstoff für das benötigte Blähglas bzw. feinporige Rundgranulat aus Glas Altglas an, d. h. bereits gebrauchtes und wieder eingesammeltes Glas. Die Art des eingesetzten Glases ist beliebig. Die Korngröße sowie die Hohlraumstruktur des erzeugten Blähglases bzw. feinporigen Rundgranulates aus Glas wird einzig und allein durch das gewählte Herstellungsverfahren eingestellt.

Je nach Anwendungsfall kann sich die Notwendigkeit ergeben, die Dichte und somit die akustische Durchlässigkeit des Schalldämm- bzw. Schallschutzmaterials zu variieren. In weiten Grenzen ist dies durch die Erhöhung bzw. Erniedrigung des Zellstoffaseranteils möglich. In besonderen Fällen kann jedoch die Beimengung von weiteren Zusatzstoffen, vorzugsweise sind dies wiederum Sekundärrohstoffe notwendig sein.

Die Schalldämm- bzw. Schallschutzmaterialien können auf der Sichtfläche dann zusätzlich auch noch mit den bekannten schallabsorbierenden Strukturen versehen werden.

Für die Herstellung eines derartigen Verbundstoffes 3 (Fig. 2) werden Blähglaskugeln bzw. feinporiges Rundgranulat aus Glas 2, Zellstoffasern 4 sowie ein weiterer Zusatzstoff, in diesem Fall beispielhaft durch Alt-Polyurethanpulver 6 dargestellt, unter Verwendung einer definierten Wassermenge vermischt. Die sehr viel kleineren Polyurethanpartikel 6 besetzen dabei die Zwischen- oder Hohlräume zwischen den Zellstoffasern und vermindern somit die Durchlässigkeit des Produktes. Anstelle von Polyurethan bieten sich je nach Anwendung auch andere Produkte wie diverse Kunstoffpulver, Quarzsand, Holzmehl, Zementpulver, Gips oder Kaolin an.

Für viele Einsatzgebiete in der Schalldämm- bzw. Schallisolationstechnik sind besondere körperschalldämmende Eigenschaften der Produkte gefragt. In diesem Fall kann ein solcher Körperschalldämmstoff, beispielsweise bei Verwendung als Trittschallschutzmaterial unter Verwendung von Gummigranulat sowie STYROPOR (das von der deutschen Firma BASF unter dem Handelsnamen STYROPOR angeboten wird) hergestellt werden. Abhängig vom Einsatz des Materials sind entsprechende Beimengungen von STYROPOR und/oder Gummigranulat möglich, oder der Körperschalldämmstoff wird ohne luftschalldämmende Eigenschaften nur aus den Rohstoffen Zellstoffasern und STYROPOR und/oder Gummigranulat hergestellt.

Zur Herstellung eines solchen speziellen körperschalldämmenden Verbundstoffes 7 (Fig. 3) werden wiederum Zellstoffasern 4 sowie besagtes Gummigranulat 8 mit Wasser zur Mischung gebracht. Anstelle von Gummigranulat 8 können auch, wenn es die Anwendung verlangt STYROPOR-Kugeln eingesetzt werden. Ebenfalls kann die gleichzeitige Verwendung von Gummigranulat und STYROPOR von Vorteil sein, wobei deren Massenanteile durch den Einsatzfall bestimmt werden.

Eine eventuell erforderliche Dichtevariation, bei gleichzeitiger Variation der Festigkeitswerte kann wiederum in Grenzen mit der Zellstoffaserkonzentration eingestellt werden. Darüberhinaus bietet sich auch hier die Möglichkeit, eine Dichtesteigerung durch die Verwendung von weiteren Zusatzstoffen zu erhalten, welche aufgrund Ihrer geringen Korngröße die Hohlräume zwischen den Zellstoffasern verfüllen und somit die Durchlässigkeit des Verbundstoffes bei gleichzeitiger Erhöhung der Druckfestigkeit, erniedrigen. Bei dieser Stoffkombination ist die Verwendung von diversen Stoffen wie Kunstoffpulver, Quarzsand, Polyurethanpulver, Holzmehl, Gips oder Zementpulver denkbar.

Die Zellulosefasern, also die Zellstoffasern 4, zur Herstellung der beschriebenen Verbundstoffe 1, 3, 7, also der Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffe können beispielsweise aus Holz als Primärrohstoffquelle oder Altpapier als Sekundärrohstoffquelle gewonnen werden.

Holz im weitesten Sinne ist ein Gemisch von Zellulose, Hemicellulose, Lignin und Begleitstoffen. Die Zellulose stellt die eigentliche Fasersubstanz dar. Chemisch besteht die Zellulose aus zusammenhängenden Zuckermolekülen als hochpolymere Verbindungen, also Makromoleküle.

Unter dem Begriff Sekundärrohstoffe sind sämtliche Altpapiersorten, die im Recyclingkreislauf der Papier- und Kartonerzeugung zugeführt werden, zusammengefaßt.

Die Rücklaufquote von Altpapier liegt in der deutschen Papierindustrie derzeit bei lediglich ca. 50%. Der Grund hierfür liegt in den geringeren Wertigkeiten hinsichtlich Faserlänge, Festigkeit, Quellvermögen und Färbung der Fasern. Vorhandene Fremdbestandteile erschweren den Herstellungsprozeß zusätzlich ungemein. Die Erweiterung des Einsatzgebietes, beispielsweise zur Erzeugung von Schallschutz bzw. Schalldämmstoffen, von rücklaufenden Altpapieren wäre also im Hinblick auf die Erhöhung der Rücklaufquote von Altpapier sehr interessant. Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit, unsortiertes Mischaltpapier zu verarbeiten, welches im klassischen Altpapierverarbeitungsprozeß zur Erzeugung von hochwertigeren Papierprodukten eher unbeliebt ist.

Sind die Ansprüche an die Festigkeit des Produktes noch höher, beispielsweise bei Spezialprodukten, kann auch sortiertes Büroaltpapier, bei sehr hohen Ansprüchen auch gebleichter Langfaserzellstoffin Reinform oder als Zusatz verwendet werden.

Der erfindungsgemäße Schallschutz bzw. Schalldämmstoff kann unbegrenzt recycelt, also wiederverwendet werden. Da die Festigkeit des Schallschutz bzw. Schalldämmstoffes lediglich durch Wasserstoffbrücken zwischen den Zellulosefasern erzeugt wird, die bei der Trocknung des Schallschutz bzw. Schalldämmstoffes ausgebildet werden, kann die Aufbereitung durch Auflösen in Wasser mit nachfolgenden Verfahren geschehen, um wiederum einen neuen Rohstoff zu erzeugen. Da in der Produktion als einziges Lösungsmittel Wasser eingesetzt wird, und die einzelnen Verfahrensschritte aus Filtrieren, Pressen und Trocknen bestehen, ist das Herstellungsverfahren sehr umweltschonend.

Bei bestimmten Einsatzgebieten der Schallschutz bzw. Schalldämmaterialien kann es notwendig sein, daß die durch die alleinige Verwendung von Zellstoffasern erhaltene Festigkeit nicht genügend ist. Hier können festigkeitsfördernde aber wasserlösliche Bindemittel 9 (Fig. 4) verwendet werden. Durch die 100%-ige Wasserlöslichkeit bleibt die sehr gute Recyclingfähigkeit aber erhalten.

Die Wirkungsweise dieser festigkeitserhöhenden Zusätze beruht darauf, daß diese entsprechende Ladungsträger besitzen, die von den, an Ihrer Oberfläche negativ geladenen Zellulosefasern 4 durch elektrostatische Kräfte angezogen werden.

Ein beliebtes Bindemittel ist hierbei Stärke. Eingesetzt werden abgebaute Stärken, beispielsweise Quellstärke. Versuche haben gezeigt, daß die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn 0,5-15% bezogen auf otro, also ofentrockene Fasermasse zugesetzt wird.

Ebenfalls möglich ist ein Zusatz von Methylcellulose (MC) bzw. Carboxymethylcellulose (CMC), die ebenfalls wie die Stärke gute festigkeitssteigernde Eigenschaften besitzen. Hier zeigten die Versuche, daß ein Zusatz von 0,5-12% bezogen auf otro, also ofentrockene Fasermasse die besten Ergebnisse zeigte.

Die Kombination von Methyl- bzw. Carboxymethylcellulose mit Stärke zeigen ebenfalls sehr gute Resultate im Hinblick auf eine Festigkeitssteigerung des Schallschutz bzw. Schalldämmaterials.

Weitere Bindemittel 9 (Fig. 4) mit festigkeitsverbessernden Eigenschaften sind aber auch die Mannogalaktane (Johannisbrotkernmehl) und Alginate. Dies sind pflanzliche Produkte mit MC, CMC und stärkeähnlichen Eigenschaften.

Für bestimmte Anwendungsgebiete des Dämm- bzw. Isolierstoffes kann es möglich sein, daß bei gleichzeitiger Steigerung der Festigkeitswerte auch eine Erhöhung der Feuchtigkeitsresistenz erwünscht ist. Diese erhöhte Feuchtigkeitsresistenz verschlechtert zwar die Wiederauflösbarkeit des Dämm- bzw. Isolierstoffes in Wasser, verbessert aber seine Anwendbarkeit bei gewissen Einsatzgebieten.

Für diese Fälle werden Bindemittel 9 (Fig. 4) mit festigkeitsverbessernden Eigenschaften und die Feuchtigkeitsresistenz erhöhenden Eigenschaften zugesetzt. Bekannte Vertreter dieser Bindemittelart sind sogenannte Bindemittellatexmaterialien.

Sie bestehen im allgemeinen aus Copolymeren, beispielsweise sind dies Copolymerisate aus Butadien und Acrylnitril oder Copolymerisate aus Butadien und Styrol.

Ebenfalls möglich ist der Zusatz von sogenannten Hydrophobisierungsmitteln, die primär keine Erhöhung der Festigkeitswerte sondern lediglich eine Verbesserung der Feuchtigkeitsresistenz bewirken.

Insbesondere werden hierzu die unterschiedlichsten Bindemittelzusätze sowie deren Möglichkeiten u. a. in den Schriften EP-A 0 178 612, EP-A 0 123 234, EP-A 0 115 704, EP- A 0 044 399, DE-OS 35 06 710 sowie EP 0 266 850 B1 beschrieben.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein anwendungsspezifischer Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 1 (Fig. 1) aus einer Mischung aus Zellulose 4 und Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas 2 gebildet.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein anwendungsspezifischer Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 3 (Fig. 2) aus einer Mischung von Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas 2, Polyurethanpulver 6 und Zellstoffasern 4 gebildet.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein anwendungsspezifischer Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 7 (Fig. 3) aus einer Mischung von Gummigranulat 8 und Zellstoffasern 4 gebildet.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein anderer, anwendungsspezifischer Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 10 (Fig. 5) aus einer Mischung von Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas 2, STYROPOR 11 und Zellstoffasern 4 hergestellt.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein anwendungsspezifischer Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 12 (Fig. 6) aus einer Mischung von Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas 2, Gummigranulat 8 und Zellstoffasern 4 gebildet.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein anderer, anwendungsspezifischer Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 14 (Fig. 7) aus einer Mischung von Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas 2, Gummigranulat 8, STYROPOR 11 und Zellstoffasern 4 bestehend.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein weiterer, anwendungsspezifischer Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 15 (Fig. 8) aus einem Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 16, beispielsweise aus Zellulose und Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas bestehend und einem zweiten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 17, beispielsweise aus Zellstoffasern und Gummigranulat bestehend.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein anderer, anwendungsspezifischer Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 18 (Fig. 8) aus einem Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 19, beispielsweise aus Zellulose und Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas bestehend und einem zweiten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 20, beispielsweise aus Zellstoffasern und STYROPOR gebildet.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein weiterer, anwendungsspezifischer Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 21 (Fig. 8) aus einem Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 22, beispielsweise aus Zellulose und Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas bestehend und einem zweiten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 23, beispielsweise aus Zellstoffasern, Gummigranulat und STYROPOR bestehend.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein weiterer, anwendungsspezifischer Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 24 (Fig. 9) aus einem Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 25, beispielsweise aus Zellulose und Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas bestehend, einem zweiten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 26, beispielsweise aus Zellstoffasern und Gummigranulat bestehend, und einem dritten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 27, beispielsweise aus Zellstoffasern und STYROPOR gebildet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß ein Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 28 (Fig. 10), bestehend aus einem Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 29, beispielsweise eine Mischung aus Zellstoffasern und Gummigranulat und einem zweiten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 30, beispielsweise Zellstoffasern und Blähglas bzw. feinporiges Rundgranulat aus Glas, mit einer Abdeckung 31 versehen ist, beispielsweise einem Lochblech.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß ein Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 32 (Fig. 11), bestehend aus einem Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 33, beispielsweise eine Mischung aus Zellstoffasern und Gummigranulat und einem Verbundmaterial 34, beispielsweise einer Mineralfasermatte, mit einer Abdeckung 35 versehen ist, beispielsweise einem Lochblech.

Verfahren zur Herstellung des Schallschutz bzw. Schalldämmstoffes

Der Schallschutz bzw. Schalldämmstoff wird durch die Mischung von Zellulosefasern mit einem Mischungspartner nach der Beziehung gewonnen:
Zellulosefasern + Mischungspartner = Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff
Für die Gewinnung von Zellulosefasern eignen sich, jeweils in Wasser suspendiert:
Papier
Altpapier, sortiert
Altpapier, unsortiert, gemischt
Zellstoff
Zellstoff, gebleicht
Zellstoff, ungebleicht
Holzschliff.

Für die Erzielung von besonderen physikalischen Eigenschaften ist es auch möglich, die Zellulosefasern mit verschiedenen anderen Mischungspartnern (anstatt Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas) zu kombinieren.

Dabei eignen sich als Mischungspartner:
Polystyrol, geschäumt
Blähton
Perlit
Polyethylen, geschäumt
Polyurethan, geschäumt
Gummi- bzw. Kautschukmaterialien
Altreifengranulat.

Diese Mischungspartner können in Reinform, also ohne weitere Zusätze, oder in beliebigen Kombinationen, mit beliebigen Zusammensetzungen mit anderen der vorerwähnten Mischungspartner mit Zellulosefasern gemischt werden. Das jeweilige Mischungsverhältnis wird entsprechend den Anforderungen eingestellt.

Für besondere Einsatzgebiete ist eine Kombination der Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffe, gebildet aus Zellulosefasern und vorerwähnten Mischungspartnern mit weiteren Mischungspartnern notwendig. Ziel ist hierbei die Erzeugung ganz besonderer physikalischer Eigenschaften, beispielsweise die Verbesserung von gewissen Festigkeitswerten.

Für diesen Anwendungsfall eignen sich als Mischungspartner:
Polyurethan, ungeschäumt
Polystyrolpulver
Polyamidpulver
Polyesterpulver
Polyethylenpulver
Holzspäne
Holzmehl
Perlit, ungebläht
Perlit, gemahlen
feinteilige Tone
Kaolin
Montmorillonit
Feldspat
Kreide
Kieselgur
Glimmer
Fasermaterialien
Glasfasern
Mineralfasern
Stahlspäne
Stahlfasern
Kokosfasern
Jutefasern
Baumwollfasern.

Diese Mischungspartner zur Erzielung besonderer physikalischer Eigenschaften können wiederum in Reinform, also als Monokomponenten, oder in beliebigen Kombinationen mit beliebigen Zusammensetzungen zugesetzt werden. Das Mischungsverhältnis muß den jeweiligen Anforderungen entsprechen.

Eine Herstellung eines anwendungsspezifischen Schallschutz bzw. Schalldämmstoffes erfolgt durch den Zusatz eines Additives nach der folgenden Beziehung:
Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff + Additiv = anwendungsspezifischer Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff
Verwendbare Additive sind:
Bindemittel
wasserlösliche Bindemittel (z. B. Methylcellulose)
wasserunlösliche Bindemittel
Bindemittel mit erhöhter Feuchtigkeitsresistenz
Feuerhemmende Substanzen wie z. B.:
Borsalze (Borax)
Aluminiumsilikate
Aluminiumhydroxide
Phosphate wie prim. Natriumphosphat
Gipse unterschiedlicher Art
Zemente unterschiedlicher Art
Sand unterschiedlicher Korngröße
Hydrophobisierungsmittel wie:
Silikone (Polysiloxane)
Wachse.

Diese Additive können in Reinform, als Monokomponenten oder in beliebigen Kombinationen, mit beliebigen Massenzusammensetzungen dem Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff zugesetzt werden.

Oder es erfolgt eine Herstellung eines anwendungsspezifischen Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffes nach der Beziehung:
Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 1 + Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 2 = anwendungsspezifischer Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff
oder es erfolgt eine Herstellung eines anwendungsspezifischen Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffes nach der Beziehung:
Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 1 +. . .+ Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff n = anwendungsspezifischer Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff
oder es erfolgt eine Herstellung eines anwendungsspezifischen Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffes nach der Beziehung:
Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff 1 + Verbundmaterial = anwendungsspezifischer Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff.

Folgende Verbundmaterialien können Verwendung finden:
Kunststoffolien
Kunstoffplatten
Metallfolien
Metallbleche
Pappen mit unterschiedlichen Flächengewichten
Wellpappen
Textilstoffe bzw. Textilgewebe
Papier mit variablen Flächengewichten
Holzfurniere
Holzplatten
Holzfasermatten
Holzfaserplatten
Spanplatten
Korkplatten
Gipsplatten
Gipskartonplatten
Beton
Gasbetonplatten
Schaumkunststoffe
Bitumen
Bitumengewebe
Bitumenpappe
Gummiprodukte
Kautschuk
Mineralwollprodukte
Baumwollfasermatten
Kokosfasermatten
Kokosfaserplatten
Jutefasermatten
Jutefaserplatten
HERAKLITH
Glasplatten
Glasfolien
Glaswollprodukte
Laminierte Glasfasergewebe
Steinzeug.

Für eine anwendungsspezifische Weiterverarbeitung der Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffe sind die folgenden Kombinationen denkbar:
Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff + Beschichtung = anwendungsspezifischer Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff.

Mögliche Beschichtungen sind:
Farben, Lacke
Harze
Wachse
Flüssigkunststoffe
Bindemittel aller Art
Klebstoffe
Fettsubstanzen
Teer
Pech
Stärke
stärkehaltige Produkte
Spachtelmassen
Zementspachtel
Dispersionsspachtel
Fertigputze.

Die Beschichtungen können in Reinform, als Monokomponente oder bei Bedarf in unterschiedlichen Kombinationen auf den Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff aufgebracht werden.

Die Herstellung eines Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffes erfolgt auf einer Anlage 40 (Fig. 12). Es erfolgt dabei die Aufbereitung der Zellulosefasern 4, beispielsweise Altpapier, Zellstoff oder Holzschliff in einem Stoffauflöser oder Pulper 41. In diesem Pulper 41 werden die vorgenannten Produkte aufgelöst, also in Einzelfasern zerlegt. Gleichzeitig werden Fremdstoffe abgetrennt. Im Anschluß an den Pulper 41 folgt die Faseraufbereitung (Faserfraktionierung, Faseraufschluß) in einem Refiner 42. Nach dem Refiner 42 folgt ein Eindicker 43. Hier erfolgt die Eindickung, also die Erhöhung der Stoffkonzentration der wäßrigen Suspension.

In einem Vorratssilo 44 erfolgt, am Beispiel des Blähglases bzw. feinporigen Rundgranulates aus Glas dargestellt, die Bereitstellung des Mischungspartners der Zellstoffasern 4. Über eine Förderschnecke 45 erfolgt die Zudosierung in den Mischer 46 (Fig. 12), also die Zusammenführung der beiden Stoffströme. Die den Mischer verlassende Mischsuspension wird an einer Stelle 47 an weitere Anlagenteile übergeben, welche die Verfahrensschritte "Formgebung", "Entwässerung" und "Trocknung" bewerkstelligen.

In Abwandlung der vorgenannten Anlage dient die Anlage 50 (Fig. 13) der Herstellung eines Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffes mit erhöhten Festigkeitswerten, durch Verwendung eines Bindemittels.

Zunächst erfolgt die Aufbereitung der Zellulosefasern 4, beispielsweise Altpapier, Zellstoff oder Holzschliff in einem Stoffauflöser oder Pulper 51. In diesem Pulper 51 werden die vorgenannten Produkte aufgelöst, also in Einzelfasern zerlegt. Gleichzeitig werden Fremdstoffe abgetrennt. Im Anschluß an den Pulper 51 folgt die Faseraufbereitung (Faserfraktionierung, Faseraufschluß) in einem Refiner 52. Nach dem Refiner 52 folgt ein Eindicker 53. In diesem Eindicker 53 erfolgt die Erhöhung der Faserstoffkonzentration der wäßrigen Suspension.

In einem Vorratssilo 54 erfolgt, wiederum am Beispiel des Blähglases bzw. feinporigen Rundgranulates aus Glas dargestellt, die Bereitstellung des Mischungspartners der Zellstoffasern 4. Über eine Förderschnecke 55 erfolgt die Zudosierung in den Mischer 56 (Fig. 13), also die Zusammenführung der beiden Stoffströme. Zusätzlich wird bei dieser Herstellungsvariante eine definierte Menge Bindemittel 9, über eine Dosierpumpe 57 bereits in aufbereiteter, flüssiger Form in den Mischer 56 zugegeben. Innerhalb des Mischers 56 erfolgt dann eine innige Durchmischung der drei zugeführten Komponenten. Das bereits aufgearbeitete Bindemittel 9 wird in einer speziellen Aufbereitungsanlage 58 fertig zur Zudosierung in der gewünschten Art und Weise aufbereitet. Die den Mischer verlassende Mischsuspension wird an der Stelle 59 an weitere Anlagenteile übergeben, welche die Verfahrensschritte "Formgebung", "Entwässerung" und "Trocknung" bewerkstelligen.

Je nach Art des herzustellenden Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffes läßt sich bei den Verfahrensschritten "Formgebung" und "Entwässerung" zwischen diskontinuierlicher und kontinuierlicher Betriebsweise unterscheiden.

Für die diskontinuierliche Herstellung (Fig. 14) ist eine Presse 60 vorgesehen, bei der die Mischsuspension in eine entsprechende Form gefüllt wird, und das Wasser, das auch Preßwasser genannt wird, über einen Siebboden 61 von der zu formenden und entwässernden Mischsuspension abgeführt wird. Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine einseitig entwässernde Presse 60 verwendet. Hierbei wird nur in einer Richtung über den Siebboden 61 das Preßwasser aus der Presse entfernt. Über die Zuführung 62 wird eine wäßrige Mischung eines Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffes zugeführt und über eine Zuführung 63 eine wäßrige Mischung eines anderen Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffes. Diese Kombination von unterschiedlichen Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffen bereits im Herstellungsprozeß, also im nassen Zustand, ergibt die sehr gute Möglichkeit, mehrlagige Produkte mit gezielt einstellbaren physikalischen bzw. materialtechnischen Eigenschaften herzustellen.

Bei einem anderen (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Ausführungsbeispiel wird durch eine zweiseitige Entwässerung, beispielsweise durch einen porösen oder gelochten Preßstempel die Ausbildung von ausgeprägten Dichtegradienten im hergestellten Werkstoff angestrebt.

Besondere Dichteverläufe im Werkstoff sind aus der Papierherstellung hinlänglich bekannt und rufen besondere, erwünschte Festigkeitsverteilungen im erzeugten Produkt hervor. Einschlägige Informationen hierüber können der Zeitschrift "Wochenblatt für Papierfabrikation" Heft 3/1989 "Anwendung der Theorie des Naßpressens für heutige Pressen", Dr. H. Dahl, und dem Sonderdruck aus dem "Wochenblatt für Papierfabrikation" 1989, Nr. 2, 3 und 4, dem "APV- Jahrestreffen 1988", "Die Bedeutung des Naßpressens für Produkt und Produktivität" entnommen werden.

Die kontinuierliche Herstellung eines Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffes wird mit einer Anlage 70 (Fig. 15) erreicht. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Mischsuspension über einen ersten Stoffauflauf 71 auf ein umlaufendes Siebband 73 aufgegeben. Die Entwässerung erfolgt durch das umlaufende Siebband 73 hindurch, wobei das austretende Wasser in einem Siebkasten 74 aufgefangen wird.

Über einen zweiten Stoffauflauf 72 wird die wäßrige Mischsuspension eines zweiten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffes auf den bereits vorentwässerten, durch den Stoffauflauf 71 aufgegebenen, ersten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff aufgebracht. Die Entwässerung erfolgt auch hier durch das umlaufende Siebband 73 hindurch. Im Anschluß an die Siebpartie, in diesem Ausführungsbeispiel aus umlaufendem Siebband 73, Stoffauflauf 71, Stoffauflauf 72 und Siebkasten 74 gebildet, folgt eine Entwässerungspresse 80, gebildet aus zwei Preßwalzen 81 und 82 sowie zwei Preßfilzen 83 und 84. An einer Stelle 85 verläßt das Produkt die Anlage 80 und gelangt zur Trocknung. Derartige Anlagen zur Herstellung von Faservliesen, unter Verwendung von Zellulosefasern sind aus dem Papierherstellungsprozeß, allerdings in stark abgewandelter Form, hinlänglich bekannt.

Auch bei dieser kontinuierlichen Herstellung ist eine ein- und zweiseitige Entwässerung in der Entwässerungspresse sowie in der Siebpartie gut möglich. Einschlägige, aus der Papierherstellung entspringende Informationen sind z. B. Sonderdruck aus der Zeitschrift "Wochenblatt für Papierfabrikation", Heft 11-12/1987 "Systeme zur Formation mehrlagiger Bahnen - ein Überblick" von Dr. A. Bubik entnehmbar.

Im Anschluß an die Entwässerung des noch feuchten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffes in einer Presse muß die Trocknung auf einen, den Umgebungsbedingungen entsprechenden Endtrockengehalt erfolgen.

Bei den in Frage kommenden Trocknungsverfahren kann die Verdampfung des in dem noch feuchten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffes enthaltenen Wassers durch:
konvektive Trocknung
Kontakttrocknung
Infrarottrocknung
Mikrowellentrocknung
Durchströmtrocknung
erfolgen.

In Abhängigkeit vom erzeugten Produkt und den erwünschten Qualitätsmerkmalen sollte in jedem Fall die am meisten energiesparende Methode gewählt werden.

Die einfachste Art der Trocknung erfolgt durch eine Zwischenlagerung in dafür geeigneten Trocknungskammern, wobei die Trocknung über einen sehr langen Zeitraum verläuft. Im Hinblick auf diese Thematik wird wiederum auf einschlägige Literatur aus dem Fachgebiet der Papierherstellung verwiesen, in der ausführlich die unterschiedlichen Trocknungsverfahren von Zellulosefaserprodukten beschrieben und bewertet werden. Hierzu wird auf die Vortragsreihe "Trocknung von Papier", Sonderdruck aus der Zeitschrift "Wochenblatt für Papierfabrikation" 1974, Nr. 1 bis 4, auf das APV- Jahrestreffen 1978, Vortragsreihe "Energie-Analyse und Bedeutung des Energieverbrauchs in der Zellstoff- und Papierindustrie", auf den Sonderdruck aus der Zeitschrift "Wochenblatt für Papierfabrikation" (1979) Nr. 1 bis 3, auf das "Papiermacher Taschenbuch", 5. Auflage, 1989, Dr. Curt Haefner Verlag GmbH, Heidelberg, auf das "Handbook for Pulp & Paper Technologists", 1982, Tappi, Atlanta, USA und auf das Buch "Papier in unserer Welt", 1990, Econ Verlag, Düsseldorf verwiesen.

Claims

1. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff ausschließlich aus einem Sekundärrohstoff und einem Mischungspartner mit luftschalldämmenden und/oder körperschalldämmenden Eigenschaften besteht.

2. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischungspartner Blähglas bzw. feinporiges Rundgranulat aus Glas (2) ist.

3. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischungspartner aus Gummi oder Kautschukmaterial (8) besteht.

4. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischungspartner aus STYROPOR- Kugeln (11) besteht.

5. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischungspartner mit luftschalldämmenden und/oder körperschalldämmenden Eigenschaften aus STYROPOR-Kugeln (11) und Gummigranulat (8) oder Kautschukmaterial (8) besteht.

6. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärrohstoff aus Zellstoffasern (4) besteht.

7. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellstoffasern (4) aus sortiertem bzw. unsortiertem Altpapier bestehen.

8. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellstoffasern (4) gebleichte bzw. ungebleichte Zellstoffasern sind.

9. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellstoffasern (4) aus Holzschliff gewonnen sind.

10. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellstoffasern (4) Papierfasern sind.

11. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff festigkeitssteigernde aber in wäßriger Lösung zu verarbeitende Bindemittel (9) enthält.

12. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das festigkeitssteigernde Bindemittel (9) gleichfalls eine Eigenschaft aufweist, welche die Feuchtigkeitsresistenz des Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffes verbessert.

13. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bindemittellatex als Bindemittel (9) zugesetzt wird.

14. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Zellstoffasern (4) delignifizierter Langfaserzellstoff verwendet wird.

15. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß er Stärke als Bindemittel (9) enthält.

16. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke abgebaute Stärke ist.

17. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die abgebaute Stärke Quellstärke ist.

18. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die abgebaute Stärke oxydierte Stärke ist.

19. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die abgebaute Stärke kationische Stärke ist.

20. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Zusatz aus Methylcellulose als Bindemittel (9) enthält.

21. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ihm Carboxylmethylcellulose als Bindemittel (9) zugesetzt ist.

22. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ihm eine Kombination von Methyl bzw. Carboxylmethylcellulose mit Stärke als Bindemittel (9) zugesetzt wird.

23. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Mannogalaktane als Bindemittel (9) zugesetzt sind.

24. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Alginate als Bindemittel (9) zugesetzt sind.

25. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem ersten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff (16), vorzugsweise aus Zellulose und Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas bestehend, und einem zweiten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff (17), beispielsweise aus Zellstoffasern und Gummigranulat bestehend, gebildet ist.

26. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem ersten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff (19), vorzugsweise aus Zellulose und Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas bestehend, und einem zweiten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff (20), beispielsweise aus Zellstoffasern und STYROPOR bestehend, gebildet ist.

27. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem ersten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff (22), vorzugsweise aus Zellulose und Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas bestehend, und einem zweiten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff (23), beispielsweise aus einer Mischung von Zellulose, STYROPOR und Gummigranulat bestehend, gebildet ist.

28. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem ersten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff (25), vorzugsweise aus Zellstoffasern und Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas bestehend, und einem zweiten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff (26) beispielsweise aus Zellstoffasern und Gummigranulat bestehend, und einem dritten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff (27), beispielsweise aus Zellstoffasern und STYROPOR bestehend, gebildet ist.

29. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem ersten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff (30), vorzugsweise aus Zellstoffasern und Blähglas bzw. feinporigem Rundgranulat aus Glas bestehend, und einem zweiten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff (29), beispielsweise aus Zellstoffasern und Gummigranulat bestehend, und einer Abdeckung (31) bestehend, gebildet ist.

30. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff (33), vorzugsweise aus Zellstoffasern und Gummigranulat bestehend, und einem Verbundmaterial (34), beispielsweise aus einer Mineralfasermatte bestehend, und einer Abdeckung (35) bestehend, gebildet ist.

31. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach einem der Ansprüche 29 und 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (31) bzw. (35) ein Lochblech ist.

32. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Zellulosefasern und ein Mischungspartner vorgesehen sind.

33. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß als Mischungspartner geschäumtes Polystyrol, Blähton, Perlit, geschäumtes Polyethylen, geschäumtes Polyurethan, Gummi bzw. Kautschukmaterialien, bzw. Altreifengranulat verwendet sind.

34. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 32 und 33, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer zweiter Mischungspartner ungeschäumtes Polyurethan, Polystyrolpulver, Polyamidpulver, Polyesterpulver, Polyethylenpulver, Holzspäne, Holzmehl, ungeblähtes Perlit, feinteilige Tone, Kaolin, Montmorillonit, Feldspat, Kreide, Kieselgur, Glimmer, Fasermaterialien, Glasfasern, Mineralfasern, Stahlspäne, Stahlfasern, Kokosfasern, Jutefasern bzw. Baumwollfasern zugesetzt wird.

35. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff sowie ein Additiv vorgesehen sind.

36. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß als Additiv ein wasserlösliches bzw. wasserunlösliches Bindemittel, vorzugsweise Methylcellulose, eine feuerhemmende Chemikalie, eine feuerhemmende Substanz, ein Hydrophobisierungsmittel, ein Gips, ein Zement, und/oder ein Sand verwendet wird.

37. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem ersten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff und einem zweiten Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff gebildet ist.

38. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff und einem Verbundmaterial gebildet ist.

39. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundmaterial entweder eine Kunststoffolie, eine Kunstoffplatte, eine Metallfolie, eine Metallplatte, eine Pappe, eine Wellpappe, ein Textilstoff, ein Textilgewebe, ein Papier, Holzfurnier, eine Holzplatte, eine Spanplatte, eine Korkplatte, eine Gipsplatte, eine Gipskartonplatte, Beton, eine Gasbetonplatte, ein Schaumkunstoff, Bitumen, ein Bitumengewebe, Bitumenpappe, ein Gummiprodukt, ein Kautschuk, ein Isolationsstoff, ein Mineralwollprodukt, ein Glaswollprodukt, eine Baumwollfasermatte, eine Holzfasermatte, eine Holzfaserplatte, eine Kokosfasermatte, eine Kokosfaserplatte, eine Jutefasermatte, eine Jutefaserplatte, HERAKLITH, eine Glasplatte, eine Glasfolie, ein laminiertes Glasfasergewebe oder Steinzeug ist.

40. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff und einer Beschichtung gebildet ist.

41. Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung entweder eine Farbe, ein Lack, ein Harz, ein Wachs, ein Flüssigkunststoff, ein Bindemittel, ein Klebstoff, eine Fettsubstanz, Teer, Pech, eine Stärke, ein stärkehaltiges Produkt, eine Spachtelmasse, ein Zementspachtel, ein Dispersionsspachtel oder ein Fertigputz ist.

42. Bauplatte, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Schallschutz- bzw. Schalldämmstoff nach den Ansprüchen 1 bis 41 gebildet ist.

43. Verfahren zur Herstellung eines Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 41 bzw. einer Bauplatte nach Anspruch 42, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

(a) In einem Pulper (41) werden Zellulosefasern (4) aufbereitet,
(b) in einem Vorratssilo (44) wird ein Mischungspartner vorgehalten,
(c) in einem Refiner (42) werden die Zellulosefasern (4) einer Faserbehandlung und einem Faseraufschluß unterzogen,
(d) in einem Eindicker (43) wird die wäßrige Suspension aus dem Refiner eingedickt,
(e) über eine Förderschnecke (45) wird der Mischungspartner aus dem Vorratssilo (44) in den Mischer (46) gefördert,
(f) die Stoffströme aus der Förderschnecke (45) und aus dem Eindicker (43) werden in einem Mischer (46) zusammengeführt und als Mischsuspension an, dem Mischer (46) nachgeschaltete Anlagenteile zur Formgebung, Entwässerung und Trocknung abgegeben.

44. Verfahren zur Herstellung eines Schallschutz- bzw. Schalldämmstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 41 bzw. einer Bauplatte nach Anspruch 42, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

(a) In einem Pulper (51) werden Zellulosefasern (4) aufbereitet,
(b) in einem Vorratssilo (54) wird ein Mischungspartner vorgehalten,
(c) in einem Refiner (52) werden die Zellulosefasern (4) einer Faserbehandlung und einem Faseraufschluß unterzogen,
(d) in einem Eindicker (53) wird die wäßrige Suspension aus dem Refiner eingedickt,
(e) über eine Förderschnecke (55) wird der Mischungspartner aus dem Vorratssilo (54) in den Mischer (56) gefördert,
(f) über eine Dosierpumpe (57) wird eine definierte Menge Bindemittel (9), bereits in aufbereiteter, flüssiger Form in den Mischer (56) zugegeben,
(g) in einer Bindemittelaufbereitungsanlage (58) wird das Bindemittel (9) fertig zur Zudosierung in der gewünschten Art und Weise aufbereitet,
(h) die Stoff ströme aus der Förderschnecke (55), aus dem Eindicker (53) und der Bindemittelaufbereitung (58) werden in einem Mischer (56) zusammengeführt und als Mischsuspension an, dem Mischer (56) nachgeschaltete Anlagenteile zur Formgebung, Entwässerung und Trocknung abgegeben.

45. Verfahren zur Formgebung und Entwässerung der aus dem Mischer (46) bzw. (56) kommenden Mischsuspension, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte, daß

(a) die Mischsuspension mittels einer Presse (60) in eine vorgegebene Form gebracht, und
(b) dabei das Wasser über einen Siebboden (61) abgeführt wird.

46. Verfahren zur Formgebung und Entwässerung der aus dem Mischer (46) bzw. (56) kommenden Mischsuspension, gekennzeichnet durch die Verfahrenschritte, daß

(a) die Mischsuspension mittels einer Presse in eine vorgegebene Form gebracht, und
(b) dabei das Wasser über eine zweiseitige Entwässerung mittels eines porösen Preßstempels, abgeführt wird.