DE29900621U1 - Ökologischer Leichtbaustoff in Verbundbauweise - Google Patents

Ökologischer Leichtbaustoff in Verbundbauweise

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Description

hwh/01.04/GM 15. Januar 1999
Erwin Härtwich
In den Äuleswiesen 34
71573 Allmersbach i. T.
Ökologischer Leichtbaustoff in Verbundbauweise
Die Erfindung betrifft einen ökologischen Leichtbaustoff in Verbundbauweise und Isolier-
und/oder Abdeckplatten für den Innenausbau, die diesen ökologischen Leichtbaustoff aufweisen.
In den vergangenen Jahren hat sich der Trend zum ökologischen Bauen weiter verstärkt. Gleichzeitig ist das Energiebewußtsein erheblich gestiegen. Das zeigt sich im Bereich des Haus- und Wohnungsbaus daran, daß Altbauten immer mehr mit wärmedämmenden Auskleidungen sowohl im Innen- als auch Außenbereich nachgerüstet und bei Neubauten geeignete Maßnahmen zur Wärmedämmung bereits bei Fertigstellung ergriffen werden. Um die Kosten für den Hausbau oder die Hausrenovierung im Rahmen des Finanzierbaren zu halten, wird dabei häufig auf das vergleichsweise kostengünstige Styropor zurückgegriffen. Dieser Wärmedämmstoff hält jedoch den Anforderungen, die an eine ökologische Bauweise gestellt werden, nicht Stand.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, einen Leichtbaustoff bereitzustellen, der möglichst vielfältig einsetzbar ist, gleichzeitig als Wärmedämmstoff verwendet werden kann und den bei ökologischer Bauweise gesetzten Maßstäben standhält.
Gelöst wird dieses Aufgabe durch einen ökologischen Leichtbaustoff in Verbundbauweise, der einen Formkörper aus geschäumtem Kork aufweist, welcher zumindest auf einer Seite mit einer Polyurethan-getränkten Abdeckung aus Naturfasern versehen ist.
Dadurch entsteht ein Leichtbaustoff, der zu einem großen Teil aus in der Natur vorkommenden Materialien besteht und für den Einsatz im Bereich des ökologischen Bauens hervorragend geeignet ist. Kork selbst zeichnet sich durch ein geringes Raumgewicht und eine gute Wärmeisolierung aus. Dabei hat sich gezeigt, daß der Leichtbaustoff im akustischen Bereich eine hervorragende Dämpfung bewirkt. In bezug auf die Wärmeleitfähigkeit werden Werte von etwa 0,4 J s'1 cm"1 erreicht. Da geschäumter Kork in der Regel in Form von großen Blöcken hergestellt wird, aus denen dann die gewünschten Formkörper geschnitten werden, stehen Leichtbaustoffe variabler Größe und Gestalt zur Verfugung. Üblicherweise werden die Formkörper als Platten verwendet. Der Verbund aus dem geschäumten Korkkörper und der Abdeckung aus Polyurethan-getränkten Naturfasern kann leicht durch Verkleben des Formkörpers, beispielsweise der Platte, mit der Abdeckung hergestellt werden.
Dabei wird der Begriff Naturfasern im weitesten Sinn verstanden und umfaßt im Rahmen dieser Erfindung auch Holzfasern. Als weitere pflanzliche Fasern sind Hanf-, Sisal- und Flachsfasern zu nennen.
Mit Ausnahme der Holzfasern ist es bevorzugt, die Naturfaserabdeckung in Form eines Naturfasergewebes oder -vlieses zu verwenden. Eine solche Naturfasermatte kann nach dem Tränken mit den Ausgangskomponenten des gewünschten Polyurethans und dem Verpressen zur Bildung des Polyurethans etwa eine Dicke von 2 mm aufweisen.
Polyurethane werden bekanntlicherweise durch Reaktion einer Isocyanat-Komponente mit einer Polyol-Komponente hergestellt. Als Isocyanat-Komponente wird im Rahmen dieser Erfindung vorzugsweise PMDI (polymeres Diphenylmethandiisocyanat) verwendet. Es kann aber auch MDI (Diphenylmethandiisocyanat) verwendet werden. Grundsätzlich stehen als Polyol-Komponente eine Vielzahl von Verbindungen zur Verfugung. Wenn die Polyol-Komponente jedoch gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform im wesentlichen aus pflanzlichem Öl aus-
gewählt ist, wird ein Leichtbaustoff erhalten, der fast vollständig aus in der Natur vorkommenden Materialien besteht, was für den Bereich des ökologischen Bauens besonders günstig ist. Die Polyol-Komponente kann insbesondere ausgewählt sein aus Sonnenblumen-, Rizinus-, Soja-, Rapsöl und Mischungen davon. Das aus diesen Komponenten gebildete Polyurethan kann bei Raumtemperatur mit einer Topfzeit von etwa 30 min aushärten. Bei einer Temperatur von etwa 1000C ergeben sich Topfzeiten im Bereich von 50 see.
Um dem so hergestellten ökologischen Leichtbaustoff eine hohe Formstabilität und Biegefestigkeit zu verleihen, kann der Formkörper an der Seite, die der Polyurethan-getränkten Abdeckung gegenüberliegt, eine Verstärkung aufweisen. Wenn der Formkörper als Platte vorliegt, dann weist eine der Breitseiten der Platte beispielsweise eine Polyurethan-getränkte Naturfasermatte und die andere Breitseite eine Verstärkung auf. Dadurch entsteht ein Formkörper mit Sandwichaufbau. Als Verstärkung kann beispielsweise Gegenzugpapier verwendet werden, das sich durch eine hohe Reißfestigkeit und Formstabilität auszeichnet.
Der erfindungsgemäße ökologische Leichtbaustoff kann vielfältig für den Trockenausbau verwendet werden. Isolier- und/oder Abdeckplatten können diesen Leichtbaustoff aufweisen oder daraus bestehen. Diese Platten können sowohl für den Fußboden, die Wände als auch für den Dach- und Deckenbereich verwendet werden. Sie haben außerdem den Vorteil, daß darauf tapeziert oder ein Teppichboden verlegt werden kann, ohne besondere Vorkehrungen treffen zu müssen. In der Regel wird bei einer Platte, die den ökologischen Leichtbaustoff in Sandwichbauweise aufweist, die Abdeckung in Form der Naturfasern nach außen weisen, während die Seite mit der Verstärkung, z. B. in Form des Gegenzugpapiers, mit dem Fußboden, der Wand oder dem Dachbereich verbunden wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
a) Herstellung von geschäumten Kork
Die Herstellung von geschäumtem Kork ist an sich bekannt und wird daher im folgenden nicht in allen Einzelheiten beschrieben. Üblicherweise wird der Kork in Stahlwannen bei einer hohen Temperatur von mehr als 2000C unter Feuchtigkeitszufuhr geschäumt. Die Feuchtigkeit wird in
" 4
Form von Wasserdampf zugeführt, der über Düsen in die Stahlwanne eingeleitet wird. So entstehen hochgeschäumte Kork-Körper in Blockform, die dann in Platten gewünschter Dicke geschnitten werden. Durch den Vorgang des Schäumens entstehen die Kork-Formkörper ohne Verwendung sonstiger chemischer Bindemittel.
b) Herstellung der Polyurethan-getränkten Naturfaserabdeckung
Als Abdeckung wird ein Naturfasergewebe in Form jeweils einer Hanf-, Sisal- oder Flachsmatte sowie einer Matte aus einem Hanf- und Sisal- Mischgewebe verwendet.
Für das Polyurethan wird PMDI (polymeres Diphenylmethandiisocyanat) als Isocyanat-Komponente und Sonnenblumen-, Rizinus-, Soja- oder Rapsöl als Polyol-Komponente verwendet. Dabei wurden alle vorgenannten Gewebearten jeweils mit einem Polyurethan getränkt, bei dem nacheinander jedes der hier genannten Öle als Polyol-Komponente eingesetzt wurde. Das so gebildete Polyurethan besteht etwa aus 40 Gew.% pflanzlichem Öl, welches selbst wiederum etwa 90 Gew.% der Polyol-Komponente ausmacht, so daß die Polyol-Komponente im wesentlichen aus pflanzlichem Öl besteht.
Unter der Bezeichnung "Polyurethan-getränkt" im Sinne dieser Erfindung wird verstanden, das die jeweils verwendeten Fasern, gegebenenfalls in Form der Matte oder des Vlieses, zunächst mit den zuvor genannten Komponenten, bestehend aus dem Isocyanat und dem jeweiligen Polyol, getränkt und anschließend verpreßt werden. Dafür werden die Polyol- und die Isocyanat-Komponente im Verhältnis 1:1 gemischt. Beim Verpressen setzt das Aushärten ein. Bei Raumtemperatur beträgt die Topfzeit etwa 1/2 Stunde. Durch geeignete Temperaturfuhrung kann die Aushärtung jedoch erheblich beschleunigt werden.
Die so hergestellte Polyurethan-getränkte Abdeckung weist hier eine Dicke von etwa 2 mm auf. Die Abdeckung kann aber auch in anderen gewünschten Dicken hergestellt werden. Sie wird anschließend mit der Korkplatte verklebt. Dafür können ebenfalls die vorher genannten und zum Tränken der Abdeckung verwendeten Komponenten oder aber ein handelsüblicher Kleber gewählt werden.
Anschließend oder gleichzeitig wird an der gegenüberliegenden Breitseite der Korkplatte Gegenzugpapier angebracht, um dadurch die Biegefestigkeit und Formstabilität des so gebildeten Leichtbaustoffs zu gewährleisten. Der Leichtbaustoff ist in Verbundbauweise und in dieser Ausfuhrungsform als Sandwich-Formkörper ausgebildet. Anstelle des Gegenzugpapiers können selbstverständlich auch andere Materialien verwendet werden, die ebenfalls die Biegefestigkeit und Formstabilität des Verbund-Baustoffs gewährleisten. Es ist aber genauso möglich, den Leichtbaustoff ohne diese Verstärkung auszubilden, wenn es auf die Biegefestigkeit nicht ankommt.
1. Verwendung des ökologischen Leichtbaustoffs als Fußbodenplatte
Alle gemäß den Schritten a) und b) hergestellten Leichtbaustoff-Platten können als Fußbodenplatten eingesetzt werden. Hierbei macht sich besonders die gute Dämpfung im akustischen Bereich bemerkbar, wenn die erfindungsgemäßen Leichtbaustoff-Platten in nach ökologischen Gesichtspunkten gebauten Holzhäusern verwendet werden. Bei dem Verlegen dieser Leichtbaustoff-Fußbodenplatten wird die Seite nach oben verlegt, die mit dem Naturfasergewebe versehen ist. Hierauf kann anschließend beispielsweise ein Teppichboden verlegt werden.
2. Herstellung der ökologischen Leichtbaustoff-Platte als isolierende Wandplatte
Die zu diesem Zweck verwendete Leichtbaustoff-Platte wird im wesentlichen genauso hergestellt und auch verwendet, wie dies unter 1. in Hinblick auf die Fußbodenplatte erläutert worden ist. Auch hier weist die Seite der Platte mit dem Naturfasergewebe nach außen und kann anschließend ohne Einschränkung mit einer Tapete versehen werden.
3. Herstellung der Leichtbaustoff-Platte als Deckenelement
Auch diese Leichtbaustoffplatte wird im wesentlichen hergestellt, wie unter 1. bereits beschrieben. Zusätzlich zu den genannten Naturfasern hat es sich als günstig erwiesen, Holzfasern mit der Mischung aus Polyol und Isocyanat, wie oben angegeben, zu vermengen und dieses Gemenge als Abdeckung mit der Korkplatte zu verpressen.
Die so hergestellte Leichtbaustoff-Platte eignet sich für den Innenausbau im Dachbereich genauso wie als Abdeck- oder Isolierplatte im Deckenbereich. Neben einer solchen Holzfaser-Abdeckung wurden auch Abdeckungen in Form von Geweben der weiteren unter a) genannten pflanzlichen Fasern verwendet und als geeignet gefunden.

Claims (9)

hwh/01.04/GM 15. Januar 1999 Schutzansprüche
1. Ökologischer Leichtbaustoff in Verbundbauweise, der einen Formkörper aus geschäumtem Kork aufweist, welcher zumindest auf einer Seite mit einer Polyurethan- getränkten Abdeckung aus Naturfasern versehen ist.
2. Leichtbaustoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Naturfasern ausgewählt sind aus Hanf-, Sisal-, Flachs- und Holzfasern.
3. Leichtbaustoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Naturfaserabdeckung in Form eines Naturfasergewebes oder -vlieses vorliegt.
4. Leichtbaustoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isocyanat-Komponente des Polyurethans aus MDI oder PMDI besteht.
5. Leichtbaustoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyol-Komponente des Polyurethans im wesentlichen aus pflanzlichem Öl ausgewählt ist.
6. Leichtbaustoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyol-Komponente ausgewählt ist aus Sonnenblumen-, Rizinus-, Soja-, Rapsöl- und Mischungen davon.
7. Leichtbaustoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyurethan bei Raumtemperatur in einer Topfzeit von etwa 30 min aushärtet.
8. Leichtbaustoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper an einer Seite die Polyurethan-getränkte Abdeckung und an der gegenüberhegenden Seite eine Verstärkung aufweist.
9. Isolier- und/oder Abdeckplatte für den Innenausbau, die den ökologischen Leichtbaustoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.
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