DE19805344B4

DE19805344B4 - Verwendung eines Hydrophobierungs- und Bindemittels in Faserbau-bzw. -dämmstoffen

Info

Publication number: DE19805344B4
Application number: DE1998105344
Authority: DE
Inventors: Jutta Edel; Andreas Mieth; Jörg Abraham
Original assignee: ROMONTA GmbH
Current assignee: ROMONTA GmbH
Priority date: 1998-02-11
Filing date: 1998-02-11
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2018-02-12
Also published as: DE19805344A1

Abstract

Verwendung eines Hydrophobierungs- und Bindemittels mit den Kenndaten: – Tropfpunkt 80–95°C, – Nadelpenetration (100 g, 20°C) < 3 × 10^–1 mm, – Säurezahl 60–120 mg KOH/g, – Verseifungszahl > 80 mg KOH/g und – Viskosität bei 90°C < 100 mPas,

basierend auf folgender Rezeptur: – Montanwachs 30–40%, – Harz natürlichen Ursprungs, insbes. Montanharz 20–30%, – Carbonsäure, insbes. gesättigte Fettsäuren C > 16 20–40%, – Härter, insbes. Hartparafin Ep 80–105°C < 5%;

in Stoffen, die aus Zellulosefasern bestehen und die als Faserbau- bzw. -dämmstoffe vorgesehen sind, mit der Zweckbestimmung der dauerhaften Verfestigung der Zellulosefasern.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Hydrophobierungs- und Bindemittels in Faserbau- bzw. -dämmstoffen, mit dem Ziel der dauerhaften Verfestigung der darin enthaltenen Zellulosefasern.
Faserbaustoffe und Faserdämmstoffe können verschiedene Ausbildungen und Zweckbestimmungen haben. Üblicherweise werden die in Rede stehenden Faserbaustoffe in Plattenform angeboten und dienen überwiegend als Dämmmaterial.
Besagte Faserbaustoffe bestehen aus natürlichen Zellulosefasern, wie sie beispielsweise in Holz, Papier, Jute und dgl. enthalten sind.
Die Herstellung beruht auf einem kombinierten Verfahren aus physikalischer Bindungsbildung und chemischen Reaktionen.
Zur Stabilisierung der Zellulosefasen werden Bindemittel, wie beispielsweise Latex, Gips, Anhydrit oder Eiweiß, verwendet. Vorzugsweise kommen diese Stoffe bei der Herstellung von Schaumkörpern zu Einsatz.
Weiterhin geht der derzeitige Stand der Technik von Tallharzprodukten aus. Tallharz bzw. Tallöl fällt als Nebenprodukt bei der Gewinnung von Zellstoff aus harzhaltigen Holzsorten nach dem Sulfatverfahren an. Tallharzprodukte sind harte, teilweise spröde Stoffe mit gutem Heißklebevermögen, hoher Schmelzviskosität und hoher Acidität. Auf Grund dieser Eigenschaften sind sie daher auch Ausgangsprodukt für die Herstellung von Harzleimen für die Papierindustrie und werden als Bindemittel in Faserbaustoffen verwendet.
Aus ökologischen und Wirtschaftlichkeitsgründen bestand nun die Forderung, die vorgenannten Tallharzprodukte durch ein anderes für den spezifizierten Verwendungszweck geeignetes Bindemittel zu ersetzen, welches aus in ausreichenden Mengen vorhandenen natürlichen Rohstoffen herstellbar ist und für den Produzenten wie für den Anwender eine Weiterentwicklung gegenüber dem Stand der Technik darstellt.
In der DE 37 43 217 C2 ist ein hydrophobierendes Binde- und Plastifizierungsmittel zur Herstellung an Luft lagerfähiger basischer feuerfester Formkörper und Massen auf Basis von Dolomit angegeben. Dieses stellt ein Wachscompound mit 25–100% Naturwachs und 0–75% Montanwachs und/oder Paraffin und/oder PE und/oder Fettsäuren dar. Montanwachscompounds sind ebenfalls in der DD 280 706 B5 , die ein Modellwachs zur Herstellung von Feingussmodellen beschreibt, und in der DD 160 516 A3 , in der ein Verfahren zur Herstellung eines hydrophoben Gipses für Gipskartonplatten vorgestellt wird, angegeben.
Hinsichtlich der Verwendbarkeit der vorgestellten Bindemittel für die dauerhafte Verfestigung von Zellulosefasern in Faserbau- bzw. -dämmstoffen erscheinen diese eher ungeeignet. Der Stand der Technik hält keine verwertbaren Hinweise dazu bereit.
An ein dafür einzusetzendes Bindemittel werden aufgabenhaft folgende Anforderungen gestellt:

– Natürliche Rohstoffbasis,
– Gute Mahlbarkeit,
– Verträglichkeit mit allen anderen Inhaltsstoffen,
– Gute Verklebewirkung im Laufe des Herstellungsprozesses,
– Ausbildung eines Verbundmaterials mit minimaler Wasseraufnahme,
– Hohe Festigkeit und Elastizität beim Endprodukt,
– Ausbildung chemischer Bindungen mit anderen Inhaltsstoffen,
– Keine Ausgasung.

Die vorbezeichnete Aufgabe ist in erfinderischer Weise durch die Verwendung eines Hydrophobierungs- und Bindemittels mit den nachfolgend genannten Kenndaten, basierend auf der angegebenen Rezeptur, gelöst worden.

Kenndaten:
– Tropfpunkt	80–95°C,
– Nadelpenetration (100 g, 20°C)	< 3 × 10^–1 mm,
– Säurezahl	60–120 mg KOH/g,
– Verseifungszahl	> 80 mg KOH/g und
– Viskosität bei 90°C	< 100 mPas,

Rezeptur:
– Montanwachs	30–40%,
– Harz natürlichen Ursprungs, insbes. Montanharz	20–30%,
– Carbonsäure, insbes. gesättigte Fettsäuren C > 16	20–40%,
– Härter, insbes. Hartparafin Ep 80–105°C	< 5%.

Zusätzlich kann das Hydrophobierungs- und Bindemittel eine geringe Menge härtende Substanz, beispielsweise auf der Basis von Hartparafin, PE-Wachs u. ä., beinhalten.
Das beschriebene Hydrophobierungs- und Bindemittel erfüllt die oben aufgezeigten Forderungen im vollen Umfang. Es entfaltet hervorragende Hydrophobierungseigenschaften.
Chemische Reaktionsmöglichkeiten sind durch den Aufbau des Montanwachses und der natürlichen Harze gegeben. Sie werden durch die Polarität von Carbonsäure noch verstärkt. Durch die Rezeptur der Komponenten sind Schmelz-, Klebe – und Festigkeitsverhalten entsprechend den gestellten Anforderungen an das Endprodukt optimierbar.
Während des Herstellungsprozesses fördert die niedrige Schmelzviskosität des Hydrophobierungs- und Bindemittels die schnelle und gleichmäßige Verteilung im Stoffsystem.
Auf Grund der beschriebenen Eigenschaften steht dem Anwender ein, weil überwiegend aus natürlichen Rohstoffen bestehend, umweltverträgliches Hydrophobierungs- und Bindemittel zur Verfügung, das sich gegebenenfalls neben anderen Einsatzgebieten insbesondere als Bindemittel mit hydrophobierender Wirkung für die Herstellung von Faserbaustoffen oder Faserdämmstoffen eignet.
Das wurde durch umfangreiche Versuchstätigkeit bestätigt.
Für die unterschiedlichen Anwendungsfälle bzw. Anforderungen, die an das Endprodukt gestellt werden, sind weitere Zusammensetzungen der Bestandteile innerhalb der angegebenen Rezeptur frei wählbar. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften der herzustellenden Faserbaustoffe sind somit in gewissen Grenzen voreinstellbar.

Claims

Verwendung eines Hydrophobierungs- und Bindemittels mit den Kenndaten: – Tropfpunkt 80–95°C, – Nadelpenetration (100 g, 20°C) < 3 × 10^–1 mm, – Säurezahl 60–120 mg KOH/g, – Verseifungszahl > 80 mg KOH/g und – Viskosität bei 90°C < 100 mPas,

basierend auf folgender Rezeptur: – Montanwachs 30–40%, – Harz natürlichen Ursprungs, insbes. Montanharz 20–30%, – Carbonsäure, insbes. gesättigte Fettsäuren C > 16 20–40%, – Härter, insbes. Hartparafin Ep 80–105°C < 5%;

in Stoffen, die aus Zellulosefasern bestehen und die als Faserbau- bzw. -dämmstoffe vorgesehen sind, mit der Zweckbestimmung der dauerhaften Verfestigung der Zellulosefasern.