DE19846704A1 - Dämmstoffmatte aus Naturprodukten sowie Herstellungsverfahren dafür - Google Patents

Dämmstoffmatte aus Naturprodukten sowie Herstellungsverfahren dafür

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dämmstoffmatte mit einer Füllung und Kaschierung aus Naturprodukten, insbesondere für den Hochbau, wobei die Füllung (1) als volumengebender Abstandshalter aus im wesentlichen ungerösteten Hanffaserprodukten, nämlich aus einem Gemisch von Langfaser (11), Kurzfaser (12) und Schäben (13) ausgebildet ist und die Kaschierung (2) beidseitig vorgesehen ist. DOLLAR A Ferner betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine Dämmstoffmatte, wobei eine Hanfpflanze als ungeröstete Grünfaser aufgeschlossen, das dabei entstehende Gemisch aus Langfaser, Kurzfaser und Schäben in Mattenform als Füllung ausgegeben und beidseitig kaschiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämmstoffmatte mit einer Füllung und Kaschierung aus Naturprodukten und ein Herstellungsverfahren dafür.
Aufgrund des großen Energieverbrauchs bei der Herstellung herkömmlicher Dämmstoffe sowie gesundheitlicher Risiken und fehlender Wiederverwertungs- oder Kompostierungsmöglichkeiten der vorherrschenden Dämmstoffe, wie Mineral- und Glaswolle sowie Polystyrol, sind Naturdämmstoffe diesen vorzuziehen. Es wurden daher Naturfaserdämmstoffe entwickelt, die mit herkömmlichen Dämmstoffen vergleichbare Dämmwirkung, Lebensdauer und Brandschutzeigenschaften aufweisen. Diese häufig aus Flachs hergestellten Dämmstoffe sind jedoch aus Kostengründen nicht weit verbreitet. Dabei ist festzustellen, daß bekannte Naturfaserdämmstoffe aus entsprechend aufwendig aufbereiteten Textilfasern hergestellt sind. Nachteilig ist damit weiter, daß diese Fasern gegenüber dem Ausgangsprodukt keine Elastizität oder Rückstellfähigkeit mehr besitzen. Zur dauerhaften Luftkammerung bzw. Volumenbildung wird daher bei den bekannten Naturfaserdämmstoffen ein Polyethylen-Faserstützgerüst eingeschmolzen. Damit wird zwar eine gute Dämmwirkung erzielt, jedoch kann die Naturfaser kaum recycelt werden.
Ein eingangs genannter Dämmstoff ist aus der DE 43 33 758 A1 oder DE 43 17 239 A1 bekannt, bei dem die Füllung aus einem mattenförmigen Verbund aus Naturfasern, wie Flachs, Baumwolle, Kokos, Sisal, Wolle, oder Biomasse, wie gehäckseltes Schilf, Typha oder Stroh, besteht. Eine Umhüllung kann auch zweiseitig verklebt, versteppt oder vernadelt werden. Insbesondere die Verwendung von gehäckselter Biomasse bedarf aufwendiger und ggf. gesundheitlich bedenklicher Behandlung gegen Fäulnis und Insektenbefall.
Des weiteren ist aus der DE 195 41 626 A1 ein Dämmstoff für Bauzwecke aus bastartigem Material bekannt, bei dem das Dämmaterial aus Flachs oder Kokos besteht und zumindest teilweise faser- und/oder filzförmig ausgebildet ist.
Diese bekannten Naturfaserdämmstoffe sind aus entsprechend aufwendig aufbereiteten Textilfasern hergestellt und folglich bestehen die eingangs genannten Nachteile.
Demgegenüber ist aus der DE 42 23 614 A1 ein Dämmstoff aus Flachsfasern bekannt, bei dem das Fasermaterial zumindest teilweise aus Flachsschäben besteht. Hierbei wird ebenfalls eine einseitige oder doppelseitige Kaschierung, beispielsweise auch als Dampfsperre ausgebildet, vorgeschlagen. Nachteilig ist, daß das Flachsfasermaterial, also auch die Flachsschäben, kar­ diert werden muß. Ferner wird bevorzugt das kardierte Flachsmaterial anschließend zu einem Vlies verdichtet, was insgesamt zu einer aufwendigen Herstellung führt.
Alternativ wird in der DE 43 17 697 A1 ein Baudämmstoff mit einer Hülle aus bevorzugt beschichtetem, imprägniertem Papier und einer Füllung aus schüttfähigen, geschäumten Stärkeflocken oder Stärkeformkörpern oder aus Stärkehart- und/oder -weichschaumplatten vorgeschlagen. Dabei wird die bevorzugt als Schlauch ausgebildete Papierkaschierung zu Volumenabschnitten abgesteppt. Nachteilig ist, daß zur Herstellung der Füllung ein erheblicher Energieeinsatz erforderlich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Dämmstoffmatte und ein Herstellungsverfahren anzugeben, die/das eine ökologisch wertvolle und kostengünstige Herstellung erlaubt und einen Dämmstoff mit hoher Wärmedämmung liefert.
Gelöst wird diese Aufgabe vorrichtungsgemäß mit einem Dämmstoff nach Anspruch 1 und verfahrensgemäß mit einem Herstellungsverfahren nach Anspruch 9.
Wesentlich ist dabei, daß zur Textilfasergewinnung aus Naturfaserpflanzen bekannte Aufbereitungsschritte nicht durchgeführt werden. Die Naturfaserpflanze wird geerntet und direkt als Grünfaser, beispielsweise in einer aerodynamischen Wirranlage ohne Kardierung, aufgeschlossen. Dabei wird beim Hanfaufschluß ein Gemisch aus Langfaser, Kurzfaser und Schäben erzeugt, die zum Teil noch miteinander verklebt sind und eine Wirrlage bilden. Dieses Material kann aus dem Aufschlußgerät direkt als Matte mit vorbestimmter Stärke und Breite ausgegeben werden. Im Gegensatz zu den aufwendig aufbereiteten Textilnaturfasern, die durch Rösten, Hecheln und Schwingen ihre feine, spinnfähige Struktur erlangt haben, besitzt das Grünfasergemisch aus Langfaser, Kurzfaser und Schäben in Form der ausgegebenen Matte eine hohe Rückstellfähigkeit, die aufgrund ihrer rauhen Oberflächen und dem zum Teil noch auftretenden Faserverbund ein Ineinanderverhaken der Bestandteile begünstigt und somit eine gute Luftkammerung erzielt.
Zur Vermeidung von Konvektionsverlusten wird diese Matte beidseitig kaschiert, so daß kein wärmeleitender Luftaustausch zwischen der Luftkammerung in der Matte und der Umgebung erfolgen kann.
Die Kaschierung besteht aus einem Dampf bremsenden, flächigen Material, beispielsweise einem beschichteten und/oder getränkten Spezialpapier, das eine geringe Dampfdurchlässigkeit zur Gewährleistung einer angenehmen Wohnatmosphäre hat, aber gleichzeitig windundurchlässig ist und somit Wärmeverluste durch Konvektion verhindert.
Alternativ kann als Kaschierung auch ein feines Naturvlies, beispielsweise Hanfvlies, verwendet werden. Das Vlies ist bevorzugt feuerhemmend behandelt. Dies kann beispielsweise mit einer Graphitstaubbeschichtung erreicht werden.
Um einen sicheren Verbund der zur Isolierung als Abstandshalter vorgesehenen Matte mit den beidseitigen Kaschierungen sicherzustellen, sind unterschiedliche Abstütz- und Verbindungsmittel vorgesehen.
Dadurch, daß die beidseitigen Kaschierungen verbindende, die Füllung durchdringende Steppnähte vorgesehen sind, wird die Füllung zwischen den Kaschierungen gestützt, so daß ein Zusammensacken der Füllung bei beispielsweise senkrechter Montage der Dämmstoffmatte verhindert wird.
Eine ähnliche Wirkung wird erzielt, wenn die beidseitigen Kaschierungen verbindende, die Füllung durchdringende nietartige Verbindungselemente vorgesehen sind.
Durch die Verbindung der beidseitigen Kaschierungen nach den beiden vorgenannten Ausführungsalternativen wird zudem eine höhere Eigensteifigkeit der Dämmstoffmatte erreicht.
Eine weitere Steigerung der Eigenfestigkeit der Dämmstoffmatte wird dadurch erzielt, daß in der Füllung ein Faservlies oder -netz sägezahnförmig gefaltet zwischen beiden Kaschierungen angeordnet ist, wobei das Faservlies oder -netz an den Berührungslinien mit den Kaschierungen verklebt ist. Zwischen den Kaschierungen sind durch das sägezahnförmig gefaltete Faserflies oder -netz separierte Füllungsabschnitte ausgebildet, die ein Verrutschen der Füllung verhindern.
Wenn in der Füllung ein Faservlies oder -netz parallel zu den Kaschierungen angeordnet ist, wird insbesondere die Zugfestigkeit der Dämmstoffmatte erhöht. Um eine weitere Fixierung der Füllung sowohl am mittig zwischen den Kaschierungen angebrachten Faservlies oder -netz und den Kaschierungen selbst zu erreichen sind hier bevorzugt die beidseitigen Kaschierungen verbindende, die Füllung sowie das Faservlies oder -netz durchdringende Steppnähte oder nietartige Verbindungselemte vorgesehen.
Alternativ kann die aus einer Grünfaserwirrung bestehende Matte auch aus aneinandergelegten strangartigen Strukturen ("Würsten") bestehen, die eng aneinanderliegend und miteinanderverhakend eine mattenartige Struktur ergeben, wobei ggf. die strangartigen Strukturen beiderseits eines eingelegten Faservlies oder -netzes angeordnet werden.
Nachfolgend werden vier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
Darin zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Dämmstoffmatte nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt einer Dämmstoffmatte nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt einer Dämmstoffmatte nach einem dritten Ausführungsbeispiel und
Fig. 4 einen schematischen Querschnitt einer Dämmstoffmatte nach einem vierten Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 ist im Querschnitt eine erfindungsgemäße Dämmstoffmatte nach einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Dämmstoffmatte weist eine Füllung 1 aus einer Wirrung von Hanfgrünfaserbestandteilen auf. Die Füllung besteht dabei aus einem Gemisch einer Vielzahl von lediglich in Fig. 1 zur Veranschaulichung einzeln dargestellten Langfasern 11, Kurzfasern 12 und Schäben 13, die aufgrund ihrer Verarbeitung eine erhebliche Wandrauhigkeit aufweisen und zum Teil noch im Faserverbund auftreten. Die Fasergemische ergeben eine relativ feste Matte hoher Rückstellfähigkeit.
An den beiden Oberflächen der mattenartigen Füllung 1 sind Kaschierungen 2 angeordnet. Die Kaschierungen 2 bestehen bevorzugt aus einem Papier 21, daß mit Naturbitumen getränkt ist. Das als Dampfbremse wirkende und Konvektion verhindernde Spezialpapier 21 ist bevorzugt mittels Klebstoff 22 mit der Füllung 1 verbunden.
Zusätzlich sind die Kaschierungen 2 und Füllung 1 mit einem Steppfaden 31 in Art einer die beiden Kaschierungen 2 verbindenden und die Füllung 1 durchdringenden Steppnaht zusätzlich gesichert. Damit wird auch ein Verrutschen und Verklumpen der Füllung 1 zwischen den Kaschierungen, insbesondere auch bei annähernd senkrechter Montage der Dämmstoffmatte verhindert.
In den nachfolgenden alternativen Ausführungsbeispielen sind gleiche oder ähnliche Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die von der Füllung 1 beabstandeten, gegenüberstehenden Kaschierungen 2 statt mit einer Steppnaht 31 mit Nieten 32 verbunden sind. Die Nieten 32 weisen großflächige Köpfe 33 auf, die bei Beanspruchungen das Spezialpapier 21 schonen. Die Nieten 32 sind bevorzugt aus einem Material geringer Wärmeleitfähigkeit hergestellt, beispielsweise Kunststoff.
In der weiteren Ausführungsalternative gemäß Fig. 3 ist innerhalb der Füllung 1 ein Hanfvlies oder Hanfnetz 34 im Querschnitt sägezahnförmig zwischen den Kaschierungen 2 angeordnet. Das Hanfvlies oder Hanfnetz 34 erhöht die Festigkeit der Dämmstoffmatte und kammert das Füllungsvolumen, um ein Zusammenrutschen oder Verklumpen der Füllung 1 zu vermeiden. Bevorzugt wird ein Hanfvlies von etwa 100 Gramm pro Quadratmeter verwendet. Weiter kann das Hanfvlies bzw. Hanfnetz 34 an seinen Berührungsstellen mit den Kaschierungen 2 an Klebestellen 35 verklebt sein.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist innerhalb der Füllung 1 parallel zu den außen liegenden Kaschierungen 2 ein bevorzugt mittig angeordnetes Hanfvlies 36 angeordnet. Diese Zwischenlage aus Hanfvlies oder Hanfgrobgewebe (Netz) 36 gewährleistet eine gleichmäßige Dichte und Struktur der Dämmstoffmatte, so daß ebenfalls Verklumpungen vermieden werden. Darüber hinaus kann diese Dämmstoffmatte höhere Zugkräfe in Längsrichtung aufnehmen.
Die Dämmstoffmatten werden bevorzugt als Rollen von beispielsweise 5 Meter Länge und 0,8 bzw. 1,6 Meter Breite konfektioniert. Der Dämmwert beträgt etwa 0,045 W/(mK), was der Wärmeleitfähigkeitsgruppe 04 entspricht. Die Dichte der Hanffüllung beträgt etwa 20 bis 25 kg/m3.
Bezugszeichenliste
1
Füllung
11
Hanflangfaser
12
Hanfkurzfaser
13
Hanfschäben
2
Kaschierung
21
Bitumenpapier
22
Klebstoff
31
Steppnaht, Faden
32
Niet
33
Nietkopf
34
sägezahnförmiges Hanfvlies oder -netz
35
Klebestelle, Berührungslinie
36
Hanfvlies oder -netz

Claims (9)

1. Dämmstoffmatte mit einer Füllung und Kaschierung aus Naturprodukten, insbesondere für den Hochbau, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung (1) als volumengebender Abstandshalter aus im wesentlichen ungerösteten Hanffaserprodukten, nämlich aus einem Gemisch von Langfaser (11), Kurzfaser (12) und Schäben (13) ausgebildet ist und die Kaschierung (2) beidseitig vorgesehen ist.
2. Dämmstoffmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaschierung (2) ein Dampf bremsendes, flächiges Material ist.
3. Dämmstoffmatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaschierung ein beschichtetes und/oder getränktes Spezialpapier (21) ist.
4. Dämmstoffmatte nach Anspruch 1, 2, oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitigen Kaschierungen (2) verbindende, die Füllung (1) durchdringende Steppnähte (31) vorgesehen sind.
5. Dämmstoffmatte nach Anspruch 1, 2, oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitigen Kaschierungen (2) verbindende, die Füllung (1) durchdringende nietartige Verbindungselemente (32) vorgesehen sind.
6. Dämmstoffmatte nach Anspruch 1, 2, 3, oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Füllung (1) ein Faservlies oder -netz (34) sägezahnförmig gefaltet zwischen beiden Kaschierungen (2) angeordnet ist, wobei das Faservlies oder -netz (34) an den Berührungslinien (35) mit den Kaschierungen (2) verklebt ist.
7. Dämmstoffmatte nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Füllung (1) ein Faservlies oder -netz (35) parallel zu den Kaschierungen (2) angeordnet ist.
8. Dämmstoffmatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung (1) aus aneinandergelegten strangartigen Strukturen gebildet ist.
9. Herstellungsverfahren für eine Dämmstoffmatte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hanfpflanze als ungeröstete Grünfaser aufgeschlossen, das dabei entstehende Gemisch aus Langfaser, Kurzfaser und Schäben in Mattenform als Füllung ausgegeben und beiseitig kaschiert wird.
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