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Die
Erfindung betrifft ein Verbundmaterial.
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Bei
der Errichtung oder bei der Instandhaltung von Gebäuden werden
in großem
Umfang Baupapiere und Baufolien eingesetzt. Derartige Baupapiere
und Baufolien bilden reißfeste
Schutzelemente, die insbesondere in Dachstühlen von Gebäuden eingebaut
werden. Dabei bilden die Baupapiere und Baufolien insbesondere einen
Rieselschutz, wobei mit diesen beispielsweise Stäube von Isolationsmaterialien
aufgefangen werden. Hierzu werden die Baupapiere oder Baufolien
auf dem Isolationsmaterial in einem Dachstuhl verlegt und am Dachstuhl
flächendeckend
fixiert. Weiterhin können
derartige Baupapiere oder Baufolien als Dampfbremsen oder Dampfsperren
dienen, um das Eindringen von Feuchtigkeit in Dachräume zu vermeiden
oder zu minimieren.
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Weiterhin
werden Baupapiere oder Baufolien in Wandkonstruktionen von Gebäuden wie
zum Beispiel Fertighäusern,
die insbesondere als Holzständerkonstruktionen
ausgeführt
sind, eingesetzt. Dort dienen die Baupapiere oder Baufolien als
Windschutz und wiederum als Rieselschutz.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Funktionalität derartiger
Baupapiere oder Baufolien zu erweitern.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte
Ausführungsformen
und zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Das
erfindungsgemäße Verbundmaterial
besteht aus einem Baupapier oder einer Baufolie sowie einem eine
elektrisch leitfähige
Struktur enthaltenden textilen Flächengebilde.
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Der
Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass durch das Einbringen
des leitfähige
Strukturen enthaltenen textilen Flächengebildes in Baupapiere
oder Baufolien diese eine effiziente Abschirmwirkung gegen hochfrequente
elektromagnetische Felder aufweisen.
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Mit
den so ausgebildeten Verbundmaterialien können somit Innenräume von
Gebäuden
gegen das Eindringen von elektromagnetischen Feldern geschützt werden.
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Damit
weisen die als Verbundmaterial ausgebildeten Baupapiere oder Baufolien
neben den bekannten Schutzfunktionen wie einem Rieselschutz, Windschutz
oder den Funktionen einer Dampfsperre oder Dampfbremse eine Zusatzfunktion,
welche die Anwendungsmöglichkeiten
der Baupapiere und Baufolien erheblich erweitert.
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Dabei
ist insbesondere vorteilhaft, dass mit dem erfindungsgemäßen Verbundmaterial
ohne großen
Aufwand von Holzkonstruktionen gebildete Dachstühle und Räume von Häusern; die insbesondere in
Leichtbauweise erstellt sind, und welche eine hohe Durchlässigkeit
für elektromagnetische
Felder aufweisen, gegen das Eindringen derartiger Felder geschützt werden
können.
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Ein
wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verbundmaterials besteht
darin, dass die textilen Flächengebilde
mit den leitfähigen
Strukturen selbst kostengünstig
herstellbar sind und zudem auf einfache Weise in den Baupapieren
und Baufolien integriert werden können. Besonders vorteilhaft
erfolgt die Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundmaterials dadurch,
dass die textilen Flächengebilde
einseitig oder beidseitig mit den jeweils die Baupapiere oder Baufolien
bildenden Materialien laminiert werden.
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Als
Materialien zur Herstellung von Baufolien werden insbesondere Kunststoffe
wie zum Beispiel Polyester oder Polyolefine eingesetzt.
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Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verbundmaterials besteht
darin, dass das textile Flächengebilde
eine leitfähige
Struktur aufweist, welche dem Verbundmaterial eine erhöhte mechanische Stabilität, insbesondere
eine erhöhte
Reißfestigkeit verleiht.
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Das
erfindungsgemäße textile
Flächengebilde
kann eine textile Struktur in Form eines Gewebes, Geleges oder Gewirks,
insbesondere Kettgewirks, aufweisen. Generell weisen. diese Flächengebilde Maschenweiten
auf, die bevorzugt im Bereich zwischen 0,1 mm und 5 mm liegen.
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Um
die notwendige Stabilität,
insbesondere Reißfestigkeit
zu erzielen, bestehen diese textilen Strukturen bevorzugt aus Kunstfasern
wie Polyester und/oder Glasfasern.
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In
diesen textilen Strukturen ist jeweils eine leitfähige Struktur
integriert, in dem generell in vorgegebenen Rastern nicht leitfähige Fäden, Garne
oder dergleichen durch entsprechende hochleitfähige Fäden, Garne, Coregarne oder
Zwirne oder sogar Drähte
ergänzt
oder ersetzt werden. Dabei weist die so in das textile Flächengebilde
integrierte leitfähige
Struktur eine Maschenweite auf, die bevorzugt im Bereich zwischen
0,1 mm bis 10 mm liegt. Bevorzugt weist die leitfähige Struktur
somit eine Maschenweite auf, die größer oder gleich der Maschenweite
der nicht leitfähigen
textilen Struktur ist.
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Die
Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
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1a:
Querschnitt durch ein Verbundmaterial mit einem integrierten, eine
leitfähige
Struktur aufweisenden Flächengebilde.
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1b:
Längsschnitt
durch das Verbundmaterial gemäß 1a.
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2:
Schematische Darstellung eines Coregarns zur Ausbildung einer leitfähigen Struktur
im textilen Flächengebilde
gemäß 1a und 1b.
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3:
Schematische Darstellung einer als Gewirk ausgebildeten textilen
Struktur des Flächengebildes
gemäß 1a und 1b.
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Die 1a und 1b zeigen
schematisch ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verbundmaterials 1.
Das Verbundmaterial 1 besteht im vorliegenden Fall aus
einer Baufolie 2, in welcher ein textiles Flächengebilde 3 integriert
ist.
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Die
Baufolie 2 besteht aus einem Kunststoff, wobei als Kunststoff
prinzipiell Polyolefine oder dergleichen verwendet werden können. Im
vorliegenden Fall besteht die Baufolie 2 aus Polyester.
Anstelle einer Baufolie 2 kann auch ein Baupapier zur Herstellung
des Verbundmaterials 1 verwendet werden.
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Zur
Herstellung des Verbundmaterials 1 wird vorzugsweise auf
die Baufolie 2 oder gegebenenfalls das Baupapier auf das
textile Flächengebilde 3 laminiert.
Dabei kann die Baufolie 2 oder das Baupapier einseitig
oder wie im vorliegenden Fall beidseitig auf das textile Flächengebilde 3 laminiert
werden.
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Das
textile Flächengebilde 3 weist
eine reißfeste
textile Struktur auf, welche eine leitfähige Struktur enthält.
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Die
textile reißfeste
Struktur besteht im vorliegenden Fall aus hochreißfesten
Polyesterfasern. Anstelle von Polyesterfasern können auch andere Kunstfasern
oder Glasfasern verwendet werden. Auch Mischungen der vorgenannten
Materialien sind möglich.
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Die
textile Struktur weist eine vorgegebene Maschenweite auf, die bevorzugt
im Bereich von 0,1 mm bis 5 mm liegt. Die Maschenstruktur ist derart ausge bildet,
dass diese möglichst
formstabil ist und so eine effiziente Rissüberbrückung und Putzstabilisierung
am jeweiligen Wandelement bewirkt.
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Die
leitfähige
Struktur ist derart in die textile Struktur eingearbeitet, dass
in einem vorgegebenen Raster die nicht leitfähigen Polyesterfasern durch entsprechende
elektrisch leitfähige
Elemente ergänzt oder
ersetzt sind. Die so gebildete leitfähige Struktur weist eine Maschenweite
auf, die größer oder
gleich der Maschenweite der textilen Struktur ist. Bevorzugt liegt
die Maschenweite der leitfähigen
Struktur im Bereich von 0,1 mm bis 10 mm.
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Durch
diese leitfähige
Struktur wird ein elektrischer Abschirmeffekt erzielt, der insbesondere
zur elektrischen Abschirmung von Innenräumen von Gebäuden nutzbar
ist. Dabei werden durch die leitfähige Struktur hochfrequente
elektromagnetische Felder abgeschirmt. Der Frequenzbereich der abschirmbaren
elektromagnetischen Felder hängt
insbesondere von der jeweiligen Maschenweite der leitfähigen Struktur
ab. Typischerweise lassen sich Schirmdämpfungen im Bereich von 10
dB bis 40 dB erzielen.
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Das
Verbundmaterial 1 gemäß den 1a und 1b wird
insbesondere in Dachbauten von Gebäuden eingesetzt. Derartige
Dachbauten weisen Dachstühle
auf, die im Wesentlichen aus einer Holzkonstruktion bestehen, die
die Dachziegel des Daches trägt.
Als thermische Schutzelemente wird in bekannter Weise Isoliermaterial
am Dachstuhl angebracht. Darauf wird das Verbundmaterial 1 flächendeckend
aufgebracht, wobei das Verbundmaterial 1 überlappend
oder auf Stoß verlegt
werden kann. Durch die reißfeste
textile Struktur des Flächengebildes 3 weist
das Verbundmaterial 1 eine erhöhte mechanische Stabilität auf und
hält somit
auch größeren mechanischen
Belastungen stand. Das Verbundmaterial 1 in derartigen
Dachkonstruktionen dient insbesondere als Rieselschutz, wobei das
Verbundmaterial 1 insbesondere einen Schutz gegen sich
aus dem Isoliermaterial lösenden
Staub bildet. Zudem bildet das Verbundmaterial 1 eine Dampfsperre
oder eine Dampfbremse. Als Dampfsperre verhindert das Verbundmaterial 1 vollständig das
Durchdringen von Wasser dampf, als Dampfsperre reduziert das Verbundmaterial 1 das
Eindringen von Wasser oder Wasserdampf in den Innenraum des Dachstuhls.
Die jeweiligen Schutzeigenschaften lassen sich dabei einfach durch
eine geeignete Wahl der Komponenten des Verbundmaterials 1 vorgeben.
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Durch
die leitfähige
Struktur des Flächengebildes 3 wird
zudem eine elektromagnetische Abschirmwirkung erzielt, das heißt es werden
hochfrequente elektromagnetische Felder abgeschirmt, so dass diese
nicht in den von dem Verbundmaterial 1 begrenzten Innenraum
des Dachstuhles eindringen können.
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Die
aus Holzkonstruktionen bestehenden Dachkonstruktionen sind im Vergleich
zu Mauerwerken extrem durchlässig
für elektromagnetische
Felder. Mit dem erfindungsgemäßen Verbundmaterial 1 gelingt
auf einfache und kostengünstige
Weise eine effiziente Abschirmung gegen derartige elektromagnetische
Felder.
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Ein
weiteres Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Verbundmaterials 1 stellen
in Leichtbauweise, insbesondere Holzständerkonstruktionen aufweisende
Gebäude
wie Fertighäuser
und dergleichen dar. Derartige Gebäude weisen Wandelemente auf,
die mit Isoliermaterialien in bekannter Weise isoliert werden. Die
an den Wandelementen fixierten, auf die Isoliermaterialien aufgebrachten
Verbundmaterialien 1 dienen wiederum als Rieselschutz.
Weiterhin erfüllen
die Verbundmaterialien 1 auch die Funktion von Winddichtungen.
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Auch
in diesem Fall wird durch die leitfähigen Strukturen der in den
Verbundmaterialien 1 integrierten Flächengebilde 3 eine
Abschirmung der jeweiligen Innenräume des Gebäudes gegenüber hochfrequenten elektromagnetischen
Feldern erzielt.
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Die
die elektromagnetische Abschirmung bewirkende leitfähige Struktur
des textilen Flächengebildes 3 weist
leitfähige
Elemente auf, die prinzipiell nicht metallische leitfähige Substanzen
enthalten können.
Besonders vorteilhaft sind als leitfähige Elemente metallische Komponenten
vorgesehen. Im einfachsten Fall sind die leitfähigen Strukturen von metallischen
massiven Feinstdrähten
gebildet.
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Weiterhin
können
zur Ausbildung der leitfähigen
Struktur elektrisch leitfähige
Garne oder Fasern eingesetzt werden. Diese enthalten neben nicht
leitenden Komponenten metallische oder nicht metallische leitfähige Komponenten.
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Insbesondere
können
die Garne oder Fasern aus Polyamid bestehen, wobei diese mit einer
metallischen Beschichtung versehen sind. Die metallische Beschichtung
kann beispielsweise aus Kupfer, Zinn, Nickel, Gold, Silber oder
gegebenenfalls aus Mischungen hiervon bestehen. Besonders bevorzugt weisen
die Polyamidfasern eine Beschichtung aus Reinst-Silber auf.
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Die
so ausgebildeten leitfähigen
Garne oder Fasern können
einerseits direkt zur Ausbildung der leitfähigen Struktur des textilen
Flächengebildes 3 verwendet
werden.
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Alternativ
können
diese leitfähigen
Garne oder Fasern zu Zwirnen weiter verarbeitet werden, wobei dann
die Zwirne die leitfähige
Struktur bilden.
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Besonders
vorteilhaft werden derartige Fasern oder Garne zur Herstellung von
elektrisch leitfähigen
Coregarnen 4 eingesetzt.
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Der
Aufbau eines derartigen Coregarnes 4 ist in 2 dargestellt.
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Das
Coregarn 4 besteht aus einer Seele sowie diese umgebenden
Mantelfasern 5. Die Seele ist von den Mantelfasern 5 umsponnen,
wobei hierzu bekannte Spinnverfahren aller An einsetzbar sind.
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Die
Seele des Coregarns 4 besteht aus einem Polyamidfaden 6,
welcher mit einer Metallschicht 7 ummantelt ist. Die Polyamidfäden 6 der Seele
können
von monofilen oder multifilen Fasern gebildet sein. Alternativ kann
die Seele auch aus einem Polypropylenfaden bestehen.
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Die
Dicke der Metallschichten 7 auf den Polyamidfäden 6 wird
vorzugsweise so gewählt,
dass die Seele des Coregarns 4 einen Anteil an Metall aufweist,
welcher im Bereich von 10 – 25
Gewichtsprozent liegt.
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Im
vorliegenden Fall besteht die Metallschicht 7 der Seele
des Coregarns 4 aus Reinst-Silber.
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Die
so gebildete metallbeschichtete und damit elektrisch leitende Seele
des Coregarns 4 ist mit den nicht metallischen Mantelfasern 5 ummantelt. Diese
Mantelfasern 5 können
frei gewählt
werden, wobei insbesondere die Auswahl der Mantelfasern 5 unabhängig von
der Materialbeschaffenheit der Seele des Coregarns 4 erfolgen
kann.
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Die
Mantelfasern 5 können
generell aus Naturfasern, Kunstfasern oder aus Mischungen hiervon bestehen.
Im vorliegenden Fall bestehen die Mantelfasern 5 aus reißfesten
strapazierfähigen
Kunstfasern, wie insbesondere Polyester oder Acryl.
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Die
textile Struktur des textilen Flächengebildes 3 ist
insbesondere als Gewebe ausgebildet, wobei in diese Gewebe als leitfähige Struktur
Drähte oder
Fasern, Garne, Zwirne, Coregarne 4 oder dergleichen, welche
metallische oder nicht metallische leitfähige Komponenten eingearbeitet
sind. Derartige Gewebe weisen eine hohe Stabilität und Festigkeit auf und eignen
sich daher besonders für
die Stabilisierung von Wandelementen 2.
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Prinzipiell
können
auch Gelege oder Gewirke 8, insbesondere Kettgewirke, zur
Ausbildung des textilen Flächengebildes 3 verwendet
werden.
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3 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
des derartigen Gewirks 8. Das Gewirk 8 ist im
vorliegenden Fall mittels einer Raschelmaschine mit Schusseintrag
hergestellt. Prinzipiell sind derartige Gewirke 8 auch
mittels Kettenwirkautomaten mit Schusseintrag herstellbar.
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Bei
dem Gewirk 8 gemäß 3 verlaufen Maschenstäbchen parallel
zur Warenbahn und der Schusseintrag senkrecht dazu in Maschenreihen-Richtung.
Der Schusseintrag besteht aus einer Anordnung von Schussfäden 9a, 9b.
Die Gewirkstruktur weist im vorliegenden Fall eine Maschenkonstruktion
mit Stehfäden 10 auf.
Die Stehfäden 10 werden
typischerweise mittels einer Grund-Barre (Legeschiene) in die Gewirkstruktur
eingearbeitet.
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Die
Maschenstruktur (Bindung) besteht im vorliegenden Fall aus nicht
leitfähigen
Materialien und bildet die textile Struktur des textilen Flächengebildes 1.
Generell kann die Maschenstruktur aus Naturfasern, Kunstfasern oder
aus Mischungen hiervon bestehen. Dabei kann die Maschenstruktur
von Endlosfasern, Stapelfasern oder Mischungen hiervon gebildet
sein.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 3 ist
die Maschenstruktur von Polyesterfäden 11 gebildet. Wie
aus 3 ersichtlich, ist die Gewirkstruktur derart ausgebildet,
dass den in Richtung der Maschenstäbchen, also parallel zur Warenbahn,
verlaufenden Stehfaden 10 jeweils zwei Polyesterfäden 11 folgen.
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Die
Führung
der Stehfäden 10 kann
bei Bedarf variiert werden. Auch eine im Wesentlichen geradlinig
oder rechtwinkelig mäanderförmige Führung der
Stehfäden 10 ist
möglich.
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Der
Fadenverlauf der Polyesterfäden 11 ist im
Wesentlichen ebenfalls parallel zur Warenbahnrichtung des Gewirks 8,
jedoch weisen diese zur Ausbildung der Maschenstruktur auch in Maschenreihen-Richtung
verlaufende Segmente auf, so dass diese mit den Stehfäden 10 eine
vernetzte Struktur bilden. Wie aus 3 ersichtlich,
verlaufert dabei die Polyesterfäden 11 im
Bereich des obersten Schussfadens 9a im Wesentlichen parallel
zu diesem und kreuzen dabei einen Stehfaden 10. Im Bereich
des zweiten Schussfadens 9b laufen die Polyesterfäden 11 in
im Wesentlichen Maschenreihen- Richtung zurück, kreuzen wiederum den Stehfaden 10 und
verlaufen dann in Maschenstäbchen-
Richtung weiter.
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Die
Stehfäden 10 bestehen
aus leitfähigen Fäden und
bilden somit die in Richtung der Maschenstäbchen, also parallel zur Warenbahn
des Gewirks 8, verlaufende leitfähige Struktur des textilen
Flächengebildes 1 zur
Abschirmung von elektromagnetischen Feldern.
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Um
unabhängig
von der Polarisationsebene der elektromagnetischen Felder eine optimale
Abschirmwirkung zu erreichen, werden im vorliegenden Fall Schußfäden 9a aus
leitfähigen
Fäden rechtwinklig
zu den Stehfäden
eingearbeitet, so daß eine
zweidimensional vernetzte leitfähige
Struktur erhalten wird.
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Das
in 3 dargestellte Gewirk 8 weist einen 1
Voll/3 Leer-Schusseintrag auf. In 3 sind die
Nadelpositionen 12 ersichtlich, an welchen mittels von
nicht dargestellten Nadeln die Polyesterfäden 11 zur Bildung
der Maschenstruktur gegriffen werden. Wie aus 3 ersichtlich,
ist bei jeder in Maschenreihen-Richtung verlaufenden Linearanordnung
der Nadelpositionen 12 jede vierte Nadelposition 12 mit
einem Schussfaden 9a, 9b belegt, worauf drei freie
Nadelpositionen 12 folgen.
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Dabei
ist jeder zweite Schussfaden 9a als leitfähiger Faden
ausgebildet, während
die übrigen Schussfäden 9b aus
nicht leitfähigen
Material bestehen. Im vorliegenden Fall bestehen diese Schussfäden 9b wie
die Maschenstruktur aus Polyesterfäden 11.
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Auf
diese Weise wird eine leitfähige
Netzstruktur erhalten, die bei Gewirken eine effiziente Abschirmwirkung
von elektromagnetische Feldern bei möglichst geringem Materialeinsatz
von leitfähigen Fäden bewirkt,
da bei der gewählten
Bindungsart das leitfähige
Netzwerk aus geraden Fäden
besteht und keine Maschen gebildet werden. Durch die Wahl geeigneter
elektrisch leitfähiger
Fäden bei
gleichzeitiger Variation der Lückengröße (Maschenweite)
der leitfähigen
Struktur werden die abschirmenden Eigenschaften des Gewirkes gesteuert.
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Mit
den vorgenannten textilen Flächengebilden 1 können insbesondere
Innenräume
von Gebäuden
effizient gegen hochfrequente elektromagnetische Felder abgeschirmt
werden, wobei hierzu die Oberflächen
der den jeweiligen Innenraum begrenzenden Wände möglichst lückenlos mit den textilen Flächengebilden 1 verkleidet
sind.
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Als
Haftmasse zur Fixierung der textilen Flächengebilde 1 kann
insbesondere ein Kontaktierkleber, ein Kontaktierputz oder eine
geeignete Spachtelmasse verwendet werden.
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Zweckmäßigerweise
kann die Haftmasse selbst aus elektrisch leitfähigem Material bestehen. Die
durch die Haftmasse an den Wänden
gebildete elektrisch leitfähige
Haftschicht 3 bewirkt eine Abschirmung gegen niederfrequente
elektrische Felder. Damit ergänzen
sich die Abschirmwirkungen der Haftmasse und des textilen Flächengebildes 1.
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Weiterhin
kann die elektrisch leitfähige
Haftmasse vorteilhaft zur Erdung E der leitfähigen Struktur des textilen
Flächengebildes 1 eingesetzt
werden. Die Erdung ist in 1 mit E
bezeichnet.
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Eine
derartige Erdung E ist zur Erfüllung
der Anforderungen der Norm DIN VDE 100 erforderlich, wenn durch
die leitfähigen
Strukturen der textilen Flächengebilde 1,
die insbesondere an Wänden
von Gebäuden
angebracht sind, eine durch gefährliche
Körperströme bewirkte
Gefährdung
von Personen auftreten kann.
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- 1
- Verbundmaterial
- 2
- Baufolie
- 3
- textiles
Flächengebilde
- 4
- Coregarn
- 5
- Mantelfasern
- 6
- Polyamidfäden
- 7
- Metallschicht
- 8
- Gewirk
- 9a
- jeder
zweite Schussfaden
- 9b
- übrige Schussfäden
- 10
- Stehfaden
- 11
- Polyesterfäden
- 12
- Nadelpositionen