DE3641465C2 - Verfahren zur Herstellung von Wärmedämmplatten aus Fasermaterialien - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wärmedämmplatten aus Faser­ materialien.

Die vorliegende Erfindung geht aus von der deutschen Patentanmeldung DE 35 45 001 A1 aus. Darin ist ein Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen aus Fasermaterialien bestehenden Wärmedämmplatten beschrieben.

Weiterhin ist aus der DE-OS 19 47 789 ein Verfahren zur Herstellung von Vliesstoffen bekannt, bei welchem die Fasern des Vlieses mit einem Bindemittel verfestigt werden, wobei das Bindemittel mit Hilfe von Hohlnadeln in das Vlies eingebracht wird. Die Herstellung von Wärmedämmplatten ist jedoch nach einem solchen Verfahren nicht möglich und in dieser Literaurstelle auch nicht ange­ sprochen.

Die vorliegende Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Oberflächenfestigkeit derartiger Platten zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch ein Verfahren zur Herstellung von Wärmedämmplatten aus dem eingangs genannten Material, bei dem man die Fasern mit einem unter Heißluft und/oder Heißdampf klebefähig werdenden Leim vermischt, das Gemisch in eine Form einbringt, gegebenenfalls auf das gewünschte Raumgewicht mechanisch verdichtet, anschließend über Hohlnadeln Heißluft und/oder Heißdampf unter Druck in das Innere des Preßlings einbringt, über die Plattenober- und -unter­ seite abführt und anschließend trocknet und entformt.

Die Herstellungsweise ist dabei folgende. Zunächst wird eine möglichst lockere Mischung aus Faser- und Leimbestandteilen hergestellt und manuell oder mit Hilfe von Misch- und Förderorganen in eine Form eingetragen, deren Boden Löcher aufweist.

Die Form wird mit einer auf das Formmaß abgestimmten Druckplatte bedeckt, die ebenfalls Löcher aufweist, danach wird die Mischung auf das gewünschte Raumgewicht verdichtet.

In die Löcher der Boden- oder der Druckplatte wird dann eine Vielzahl von Hohlnadeln eingeführt, die vorzugsweise eine geschlossene Spitze und seitliche Austrittsöffnungen aufweisen, um Verstopfungen zu unterbinden. Die Hohlnadeln können jedoch auch integrale Bestandteil der Platte sein.

Durch die Hohlnadeln wird dann, je nach verwendetem Kleber, Heißluft und/oder Heißdampf eingeblasen. Dabei werden die Leimsubstanzen aktiviert und bewirken eine Adhäsion zwischen den Fasern an ihren Berührungs­ punkten untereinander und verkleben diese nach Trocknung und Abkühlung. Das heiße Gas und/oder der heiße Dampf wandert von der inneren Schicht der Platte zu beiden Oberflächen hin, so daß diese gleichmäßig beaufschlagt werden.

Daraus ergibt sich eine Verbesserung der Verklebung der Fasern untereinander.

Die Boden- und die Druckplatte weisen dabei mehr Löcher auf, als für die Einführung der Hohlnadeln erforderlich ist. Dadurch ist es möglich, die Loch­ durchmesser der Platten auf den Nadeldurchmesser derart abzustimmen, daß diese als Führungen für die Nadeln dienen, was die Einführung erleichtert. Anderenfalls sind diese größer zu wählen, um als Austritte dienen zu können.

Heißluft und/oder Heißdampf können in einer weiteren Ausbildung der Erfindung auch unter derartigem Druck in das Innere der verdichteten Fasern geblasen werden, daß das Material im Inneren aufgelockert und zur Boden- und zur Druckplatte hin verdichtet wird. Damit entstehen Wärmedämmplatten mit erhöhten Festigkeiten an der Oberflächenschicht, deren Gefügedichte zu den Außenflächen hin zunimmt.

Es ist weiterhin möglich, die Heißgase mit einer derartigen kinetischen Energie in das Platteninnere einzublasen, daß das die Hohlnadelaustritte um­ gebende Material von diesen unter Bildung von Hohl­ räumen verdrängt wird und so im Inneren nach dem Ab­ binden des Leimes eine der Zahl der Hohlnadeln ent­ sprechende Anzahl von eingeschlossenen materialarmen bzw. sogar-freien Blasen entsteht.

Hierbei entsteht ein Gefüge der Platte mit Kreuz­ stegplatten ähnlicher Raumgitterstruktur, die im Inneren regelmäßig verteilte Hohlräume aufweist. Diese Struktur verbessert die Statik und Stabilität der Platte bei gleichem spezifischem Gewicht ohne nennenswerte Beeinträchtigung der wärmedämmenden Eigenschaften, woraus sich insbesondere für Lagerung, Kosten und Transport erhebliche Vorteile ergeben.

Der Abstand der Nadeln voneinander ist vorteilhaft etwa gleich groß wie die Dicke des verdichteten Materials, ebenso wie der Randabstand dem Maß der Plattenstärke entsprechen sollte.

Die Hohlnadeln können etwa 4 mm lichte Weite aufweisen, um ausreichende Stabilität und geringen Strömungswiderstand zu gewährleisten und gleich­ zeitig die Oberfläche nicht zu stark zu perforieren. Eine Verteilung der Nadeln in einem Abstand von 50-100 mm voneinander wird als ausreichend angesehen.

Durch die Verringerung des Materialbedarfes bei den statisch weniger bedeutsamen inneren Schichten der Platte kann das durchschnittliche spezifische Gewicht der Platten bei gleichen Festigkeitswerten herabgesetzt werden. Dies senkt die Kosten und ver­ ringert bei geeigneter Struktur der Platten den Wärme­ durchgang nochmals und verbessert somit die Wärme­ dämmeigenschaften.

Das erfindungsgemäße Injektions-Bedampfungsverfahren ist insbesondere für die Herstellung besonders dicker Platten geeignet, da für die notwendigen Dampf- und Heißluft-Ströme gegenüber einseitiger äußerer Zufuhr die doppelte Oberfläche zum Austritt zur Verfügung steht. Bei allen Zusammensetzungen der Plattenroh­ stoffe, bei denen die Dampfaustrittsgeschwindigkeit die Engpaßstelle der Fertigungszeit darstellt, kann damit eine Beschleunigung der Verweilzeit in der Form herbeigeführt werden.

Soweit die Dampfeintrittsgeschwindigkeit den Engpaß darstellt, braucht beim Injektionsverfahren nicht auf eine mögliche Oberflächenverformung und Kanalbildung Rücksicht genommen zu werden.

Bei geeigneter Gasaustrittsgeschwindigkeit ist es auch möglich, die Nadeln durch die Platte hindurch zu bewegen.

Es ist darauf hinzuweisen, daß das Verdichten auf gewünschtes Raumgewicht der fertigen Dämmplatte mit Hilfe der auf die Kastenform gelegten Druckplatte auch nur in geringerem Maße erfolgen oder unterbleiben kann, wenn die Faserschüttung selbst schon nahe oder bei dem gewünschten Raumgewicht liegt, da durch die erfindungsgemäße Art des Verdrängungsverdichtens besonders niedrige Raumgewichte einstellbar sind.

Ein weiterer besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß auf diese Weise besonders gut Naturprodukte zur Herstellung von Wärmedämm­ platten eingesetzt werden können, wie dies von Bau­ biologen zunehmend gefordert wird.

Diese Naturprodukte können Naturfasern sein, denen auch gemahlenes Abfallpapier beigemischt sein kann, das gleichzeitig wegen des Ligninanteils potentieller Leimlieferant ist, da sich das Lignin durch Heiß­ dampf herauslösen läßt, was insbesondere bei Holzfasern von Vorteil ist.

Vorzugsweise wird daher eine Mischung aus Natur­ fasern, gemahlenem Abfallpapier und Leimen sowie gegebenenfalls Reaktionshelfern eingesetzt.

Insbesondere wird vorgeschlagen, daß man als Natur­ fasern textile Fasern aus Jute, Sisal, Baumwolle, Kokos, Flachs oder Recyclingmaterial aus Spinnereien oder aufbereitete Fasern aus Stroh oder Holz, vor­ zugsweise einer Länge von 5-100 mm oder Mischungen davon oder Tierhaare, als Panierkomponente mit fäulnishemmenden Mitteln vorbehandeltes, auf Flocken einer Kantenlänge von 1 mm gemahlenes von Füllstoffen und Oberflächenbeschichtungen freies Papier und als Leime und Reaktionshelfer solche pflanzlichen Ursprungs, wie vorzugsweise Balsamharze (Kolophonium), Stärke- oder Ligninkleber, Kautschuk, Traßzement, Gips, Aluminium oder Wasserglas einsetzt.

Letztlich wird noch vorgeschlagen, die gelochten Platten der Kastenform außenseitig je mit Vakuum zu beaufschlagen, um die Verdichtung des Materials zu den Randschichten hin zu verstärken und die Trocknung zu be­ schleunigen.

Nach dem Abbinden der Platten können diese durch Hindurchleiten von Luft getrocknet werden, wobei die Trocknung auch mit Hilfe der Hohlnadeln erfolgen kann.

Anhand der beiliegenden Figur wird die vorliegende Erfindung beispielhaft erläutert.

In einem Kasten mit Seitenwänden 1 sowie gelochter Boden- 2 und Deck- oder Druckplatte 3 befindet sich in lockerer Schichtung oder verdichtet das Faser­ material 4. Durch entsprechende Öffnungen der Deck­ platte 3 (oder auch der Bodenplatte), die mit Führungs­ ringen 5 versehen sein können, ragen die Hohlnadeln 6 ins Platteninnere. Sie werden von der gemeinsamen Zuleitung 7 oder auch gruppenweise zusammengefaßt mit Heißluft und/oder Heißdampf beaufschlagt.

Der Kasten ist nach außen druckdicht von den Hauben 8, 9 abgeschlossen, mit deren Hilfe ein Unterdruck erzeugt werden kann.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von Wärmedämmplatten aus Fasermaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fasern mit einem unter Heißluft und/oder Heiß­ dampf klebefähig werdenden Leim vermischt, das Gemisch in eine Form einbringt, gegebenenfalls auf das gewünschte Raumgewicht mechanisch verdichtet, anschließend über Hohlnadeln Heißluft und/oder Heißdampf unter Druck in das Innere des Preßlings einbringt, über die Plattenober- und/oder -unterseite abführt und anschließend trocknet und entformt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Heißdampf und/oder Heißluft unter einem derartigen Druck in das Innere des verdichteten Materials einbläst, daß sich zur Plattenober- und/oder -unterseite eine Materialverdichtung ergibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man Heißdampf und/oder Heißluft mit einem derartigen Druck in die Mittelebene des verdichteten Materials einbläst, daß sich um den Hohlnadelaustritt materialarme Blasen bilden.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Nadeln voneinander etwa der Stärke des verdichteten Materials beträgt.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischung aus Naturfasern, gemahlenem Abfallpapier und Leimen sowie gegebenenfalls Reaktionshelfern einsetzt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Naturfasern textile Fasern aus Jute, Sisal, Baumwolle, Kokos, Flachs oder Recyclingmaterial aus Spinnereien oder aufbereitete Fasern aus Stroh oder Holz, vorzugsweise einer Länge von 5-100 mm oder Mischungen davon, Tierhaare, als Papierkomponente mit fäulnishemmenden Mitteln vor­ behandeltes, auf Flocken einer Kantenlänge von 1 mm gemahlenes von Füllstoffen und Oberflächenbeschichtungen freies Papier und als Leime und Reaktionshelfer solche pflanzlichen Ursprungs, wie vorzugsweise Balsamharze (Kolophonium), Stärke- oder Lignin­ kleber, Kautschuk, Traßzement, Gips, Aluminium oder Wasserglas einsetzt.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Plattenober­ flächen mit einem Unterdruck beaufschlagt.