DE20180258U1

DE20180258U1 - Dämmstoff aus Hanffasern

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Publication number: DE20180258U1
Application number: DE20180258U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2011-09-29
Also published as: AU2001289423A1; AT409500B; WO2002027110A1; ATA16572000A

Abstract

Dämmstoff aus Hanffasern zur Wärme- und/oder Schalldämmung, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Hanffasern im Bereich von 20mm bis 1200mm, vorzugsweise im Bereich von 60 mm bis 700 mm, und der Faserdurchmesser im Bereich von 0,01 mm bis 0,2 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,01mm bis 0,1mm, liegen

Description

Die Erfindung betrifft einen Dämmstoff aus Hanffasern zur Wärme- und/oder Schalldämmung.
Rein mechanisch oder mittels natürlichen Bindemitteln, z.B. Stärke, Latex o.ä., gebundene Hanffasern werden insbesonders auf dem Gebiet des Bauwesens und der Installationstechnik zum Zwecke der Wärme- und/oder Schalldämmung in stetig steigendem Ausmaß eingesetzt. Besonderer Beliebtheit erfreuen sich die Hanffasern im Hochbau z.B. für die Estrichherstellung, den Trockenausbau, Zimmermeisterarbeiten, die Bodenverlegung, Wärme- und Schalldämmarbeiten sowie für Arbeiten an Klima- und Heizungsinstallationen. Hanffasern erlauben auch die Herstellung von Formpreßteilen, z.B. Platten für Akustikdecken o.ä.
Bei der Hanffasererzeugung und -aufbereitung werden fast ausschließlich Hanffasern in kotonisierter Form verwendet, die meist ungefähr 50 mm lang und sehr fein sind Dadurch können diese Fasern auf den gängigen Faserherstellungs-Anlagen ohne Adaptierung verarbeitet werden.
Um Fasern mit geringem Durchmesser zu erhalten, müssen einige Nachteile in Kauf genommen werden. Damit die Fasern in möglichst hoher Feinheit vorliegen, ist ein langer Röstprozeß des Ausgangsproduktes, des Hanfstrohs erforderlich. Die Ernte wird dadurch aufwendiger und ist weitgehend von der Witterung abhängig, was höhere Faser-Aufschließungskosten mit sich bringt. Auch ergeben sich relativ hohe Verluste, mehr Staub und mehr Abfall.
Der Röstprozeß bzw. die Kotonisierung haben die Erschlaffung der so behandelten Fasern zur Folge. Weiters beeinträchtigt das bei der Kürzung der Fasern angewandte Reißen deren Elastizität. Für die meisten Anwendungen auf dem Gebiet der Dämmung werden aber Fasern mit guten Elastizitätseigenschaften und hohem Rückstellungsvermögen benötigt. Da die kotonisierten Fasern aber nur geringe Eigenelastizität und Rückstellkräfte aufweisen, besteht die Gefahr, daß die Fasern sich verdichten und zusammenpacken, der Dämmstoff verliert also mit des Zeit seine ursprüngliche Ausdehnung.
Weiters birgt der hohe Feinheitsgrad der bekannten Fasern die Gefahr von lungengängigen Feinfasern in sich. Schließlich sind die Fasern durch den Röstprozeß mit Mikroorganismen behaftet, die eine zusätzliche Gefahr darstellen, wenn diese mit dem Staub eingeatmet werden.
Derzeit zum Zwecke der Wärmedämmung verwendete lose Hanfdämmung besteht aus relativ weichen, kurzen Fasern, die zum Verdichten und Zusammenpacken neigen. Für den in Wänden verwendeten Dämmstoff besteht die Gefahr des Setzens. Durch das Reißen der Fasern ist der Feinfaseranteil relativ hoch, weshalb beim Einbau mit großer Staubentwicklung zu rechnen ist.
Bekannte Wärmedämmplatten, in denen die Hanffasern mit Kunstfasern gebunden sind, können nicht in den Naturkreislauf rückgeführt werden, was als Umweltbelastung anzusehen ist. Außerdem haben die Hanffasern und die Kunstfasern auch völlig ungleiche Materialeigenschaften, was sich nachteilig auf die Langzeitbeständigkeit auswirkt.
Bei bekannten Dämmplatten aus ganzen Hanfpflanzen werden die Stengel mit dem verholzten Teil der Pflanze zusammengehäckselt (Fasern und Schäben) und mit Wasserglas oder ähnlichen Bindemitteln gebunden. Die Wärmedämmung ist aufgrund der größeren Dichte nur mäßig und beim Einbau der Dämmplatten ist wegen deren Steifheit mit Erschwernissen zu rechnen.
Für Anwendungen im Bereich der Trittschalldämmung werden Hanfvliese unterschiedlicher Dicke bis maximal 10 mm Dicke hergestellt. Sie stellen allerdings keine Trittschalldämm-Materialien im Sinne der einschlägigen Normen dar und können bestenfalls zu einer mäßigen Verminderung der Körperschallübertragung führen, da diese Vliese und Filze ein sehr geringes Federvermögen besitzen. Sie sind sehr dicht und bestehen hauptsächlich aus kotonisierten Fasern.
Unterlagsfilze und Vliese werden bei schwimmender Verlegung von Fertig-Fußbodenelementen eingesetzt. Diese Produkte können ebenfalls die Weiterleitung des Trittschalls nur mäßig dämpfen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Dämmstoff ohne die vorstehend genannten Nachteile der bekannten Dämmstoffe und mit hoher Wärme- und Schalldämmung anzugeben, dessen Fasern eine hohe Eigenelastizität und ein hohes Rückstellvermögen aufweisen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Länge der Hanffasern im Bereich von 20mm bis 1200mm, vorzugsweise im Bereich von 60 mm bis 700 mm, und der Faserdurchmesser im Bereich von 0,01 mm bis 0,2 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,01mm bis 0,1mm, liegen.
Durch die besondere Wahl der Faserlänge und des Faserdurchmessers der Hanffasern kann ein unkontrolliertes Zusammenpacken bei Verwendung des erfindungsgemäßen Dämmstoffes in loser Form verhindert werden, sodaß die Dämmwirkung über die gesamte Nutzungsdauer sicher erhalten bleibt. Der auf diese Weise gering gehaltene Feinanteil erleichtert die Verarbeitung der Hanffasern insofern, als keine Schutzmaßnhmen gegen lungengängige Faseranteile notwendig sind.
Die Hanffasern können mit einem biologisch abbaubaren Bindungsmittel, z.B. Latex o.ä., gebunden sein, wobei gegenüber einem künstlichen Bindungsmittel der Vorteil einer relativ raschen biologischen Abbaubarkeit gegeben ist.
Eine Kotonisierung der Fasern wird nicht durchgeführt, weshalb die natürliche Eigenelastizität erhalten bleibt.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Länge der Hanffasern in einem Bereich von 20 mm bis 400mm, vorzugsweise in einem Bereich von 100mm bis 200mm, liegt. Dieser Längenbereich ist vor allem für die Verarbeitung der Hanffasern zu Matten oder Vliesen besonders gut geeignet.
Eine weitere Variante der Erfindung kann darin bestehen, daß der Faserdurchmesser im Bereich von 0,05 mm bis 0,1 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,05mm bis 0,07mm, liegt. Der vorgenannte Durchmesserbereich ist besonders für eine maschinelle Verarbeitung vorteilhaft.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann der Röstgrad der Hanffasern einer im wesentlichen goldgelben Färbung der Hanffasern entsprechen.
Die auf diese Weise erzielbare Elastizität der Hanffasern erlaubt eine technisch einfache Verarbeitung zu einem homogenen Dämmstoff, der auch nach längerer Verwendungszeit nicht zusammensackt.
Für eine effiziente Verarbeitung der Hanffasern zu einem Dämmstoff kann es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft sein, daß der Feuchtigkeitsgehalt der Hanffasern bei der Herstellung maximal 16 Gew.% beträgt
Eine andere Variante der Erfindung kann darin bestehen, daß den Hanffasern weitere Naturfasern zugemischt sind, die einen Durchmesser im Bereich von 0,05 mm bis 0,50 mm und eine Länge im Bereich von 50 mm bis 300 mm aufweisen.
Durch die Beimischung von Naturfasern kann eine Verbesserung diverser Eigenschaften, wie z.B. des Rückstellvermögens, der Zusammendrückbarkeit und der Wärmeleitfähigkeit erreicht werden.
Eine besonders ausgeprägte Verbesserung der vorgenannten Eigenschaften läßt sich dadurch erreichen, daß der Gewichtsanteil der Hanffasern 5% bis 55% beträgt.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Naturfasern aus Sisal, Kokosfasern, Flachsfasern, Baumwolle, Jutefasern, Holzfasern od. dgl. gebildet sind. Diese Fasern weisen entweder ein hohes Rückstellvermögen oder hohe Geschmeidigkeit auf und werden je nach Verwendungszweck des Endprodukts ausgewählt, z.B. kann dadurch der Füllgrad innerhalb des Dämmstoffes verbessert werden. Die genannten Fasern können dabei sortenrein oder in Mischvarianten den Hanffasern beigemischt werden.
Vielfach werden leichte Dämmfilze und Dämmplatten zur Wärmedämmung eingesetzt.
Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Dämmstoffes in gebundener Form als Wärmedämm-Matte, -Platte, -Vlies oder -Filz wird ein Zusammensacken und eine dadurch verursachte unkontrollierte Konvektion verhindert. Außerdem ergibt sich durch die höhere Dichte des erfindungsgemäßen Dämmstoffes eine höhere Wärmedämmung.
Die Verwendung des erfindungsgemäßen Dämmstoffes in loser Form ermöglicht eine dauerhafte Wärmedämmung im Inneren von Hohlwänden, wobei der Dämmstoff durch seine hohe Eigenelastizität an einem Zusammenpacken gehindert wird. Die langen, relativ steifen Fasern eignen sich für Dämmschichten bis zu 50 cm wie sie in energiesparenden Gebäuden Standard sind.
Schwimmende Trockenestriche gewinnen zunehmend an Bedeutung, da sie keine Standzeiten, ein geringes Eigengewicht, hohe Fußwärme und eine sehr genaue Ebenflächigkeit aufweisen. Trittschalldämmstoffe werden auch unter Naßestrichen wie z.B. unter Zement oder Anhydrit-Estrichen eingesetzt.
Die Verwendung des erfidungsgemäßen Dämmstoffes als Triittschalldämmplatte hat den Vorteil einer hohen mechanischen Beanspruchbarkeit, was für die Zeit während der Herstellung eines Estrichs, trocken sowie naß, sehr wichtig ist.
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Dämmstoffes.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Hanffasern und gegebenenfalls die weiteren Naturfasern zu einer Matte, einem Vlies, einem Filz, einer Platte o.ä. vernadelt werden, wobei die Fasern gegebenenfalls mit einem vorzugsweise biologisch abbaubaren Bindemittel, z.B. Latex o.ä. gebunden werden.
Diese sonst für andere Naturfasern angewendete Methode erlaubt trotz des relativ großen Durchmessers und der relativ großen Länge der Hanffasern die Verbindung der Hanffasern zu einem Dämmstoff. Eine Bindung der Fasern mit biologisch abbaubarem Bindemittel hat den Vorteil einer für die Umwelt problemlosen Abbaubarkeit, die keine besonderen Entsorgungsmaßnahmen nach Ende der Gebrauchsdauer des Produktes erforderlich machen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen eingehend erläutert
Beispiel A
Wärme- und Schalldämmung
Dicke der Dämmschicht: 25 bis 50 an Dichte der Dämmung: mind. 50 kg/m³ Verarbeitung: lose eingebracht Durchmesser der Hanffasern: 0,01 mm bis 0,2mm Länge der Hanffasern: 20 mm bis 1200mm
Beispiel B
Trittschalldämmplatte
Dicke der Dämmplatte: 20mm Dichte der Dämmplatte: 100–200 kg/m³ Durchmesser der Hanffasern: 0,05 mm bis 0,1 mm Länge der Hanffasern: 20 mm bis 400 mm Verarbeitungsprozeß: Vernadelung Bindemittel: natürliche Bindemittel
Beispiel C Hanfvlies
Dicke des Vlieses: 10 mm Dichte des Vlieses: 30–60 kg/m³ Durchmesser der Hanffasern: 0,05 mm bis 0,1 mm Länge der Hanffasern: 20mm bis 400mm Verarbeitungsprozeß: Vernadelung Bindemittel: natürliche Bindemittel, PP-Fasern u.a.
Beispiel D
Wärmedämmplatte
Dicke der Dämmplatte: 40 bis 200mm Dichte der Dämmplatte: 25 bis 60 kg/m³ Durchmesser der Hanffasern: 0,05mm bis 0,1mm Länge der Hanffasern: 20mm bis 400mm Verarbeitungsprozeß: Verklebung Bindemittel: natürliche Bindemittel
Beispiel E
Trittschalldämmplatte mit Zusatzfasern (Naturfasern)
Dicke der Dämmplatte: 20 bis 25 mm Dichte der Dämmplatte: 90 bis 180 kg/m³ Durchmesser der Hanffasern: 0,05mm bis 0,1mm Länge der Hanffasern: 20mm bis 400mm Durchmesser der Zusatzfasern: 0,05mm bis 0,50 mm Länge der Zusatzfasern: 50mm bis 300mm Zusatzmenge: 15% bis 55% Verarbeitungsprozeß: Vernadelung Bindemittel: natürliche Bindemittel
Beispiel F
Hanfvlies mit Zusatzfasern (Naturfasern)
Dicke des Vlieses: 10 bis 40 mm Dichte des Vlieses: 25 bis 70 kg/m³ Durchmesser der Hanffasern: 0,05mm bis 0,1 mm Länge der Hanffasern: 20mm bis 400mm Durchmesser der Zusatzfasern: 0,05mm bis 0,50 mm Länge der Zusatzfasern: 50mm bis 300mm Zusatzmenge: 5% bis 30% Verarbeitungsprozeß: Vernadelung Bindemittel: natürliche Bindemittel, PP-Fasern o.ä.
Beispiel G Wärmedämmplatte mit Zusatzfasern (Naturfasern)
Dicke der Dämmplatte: 40 bis 200mm Dichte der Dämmplatte: 30 bis 70 kg/m³ Durchmesser der Hanffasern: 0,05mm bis 0,1mm Länge der Hanffasern: 20mm bis 400mm Durchmesser der Zusatzfasern: 0,05mm bis 0,50 mm Länge der Zusatzfasern: 50mm bis 300mm Zusatzmenge: 5% bis 40% Verarbeitungsprozeß: Verklebung Bindemittel; natürliche Bindemittel

Claims

Dämmstoff aus Hanffasern zur Wärme- und/oder Schalldämmung, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Hanffasern im Bereich von 20mm bis 1200mm, vorzugsweise im Bereich von 60 mm bis 700 mm, und der Faserdurchmesser im Bereich von 0,01 mm bis 0,2 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,01mm bis 0,1mm, liegen
Dämmstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Länge der Hanffasern in einem Bereich von 20mm bis 400mm, vorzugsweise in einem Bereich von 100mm bis 200mm, liegt.
Dämmstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserdurchmesser im Bereich von 0,05 mm bis 0,1 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,05mm bis 0,07mm, liegt.
Dämmstoff nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Röstgrad des Hanffasern einer im wesentlichen goldgelben Färbung der Hanffasern entspricht.
Dämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt der Hanffasern bei der Herstellung maximal 16 Gew.% beträgt.
Dämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hanffasern mit einem biologisch abbaubaren Bindungsmittel, wie z.B. Latex o.ä., gebunden sind.
Dämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Hanffasern weitere Naturfasern zugemischt sind, die einen Durchmesser im Bereich von 0,05 mm bis 0,50 mm und eine Länge im Bereich von 50 mm bis 300 mm aufweisen.
Dämmstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil der Hanffasern 5% bis 55% beträgt.
Dämmstoff nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Naturfasern aus Sisal, Kokosfasern, Flachsfasern, Baumwolle, Jutefasern, Holzfasern od. dgl. gebildet sind.