DE4333758A1 - Absorber-, Filter- und Wärmeisoliermatten aus Biofasern und Biomasse und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Absorber-, Filter- und Wärmeisoliermatten aus Biofasern und Biomasse und Verfahren zu deren Herstellung

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Description

Für die Wärmeisolierung werden Mineralfasern oder Kunststoffe verwendet. Beide verursachen Umweltprobleme und können kaum entsorgt werden. Bei Mineralfasern wurde festgestellt, daß die Fasern krebserregend sein können. Die Fasern sind ca. ein Mikron stark, sollten aber mindestens 6 Mikron betragen. Zusätzlich gefährden die Bindemittel, mit der die Materialstrukturen verbessert werden, Umwelt und Gesundheit des Menschen. In der Regel enthalten diese Bindemittel Phenol und Formaldehyd. Beide Stoffe verdampfen bei zu großer Erhitzung zu giftigen Dämpfen. In vielen Konzertsälen, Aulen, Kinos, Sportstätten usw. wurden Akustikwände und Absorber mit den gefährlichen Stoffen verwendet und sollten aus den genannten Gründen durch umweltfreundliche und für den Menschen unschädliche Produkte ersetzt werden.
Die Erfindung befaßt sich mit der wirtschaftlichen Verwendung von Naturfasern wie Flachs, Baumwolle, Wolle oder anderem und von Biomasse wie Stroh, Holzwolle, Holzspäne oder anderen Biomassearten wie gehächseltem Schilf, Rohrkolben (Typha), oder anderen Pflanzen für Wärmeisolierung und Schallabsorbierung. Erfindungsgemäß wird aus diesen Materialien ein mattenförmiger Naturfaserverbund (nachfolgend kurz "Isoliermatten" genannt) hergestellt. Auch die Mischung der verschiedenen Materialien ist in manchen Fällen vorteilhaft.
Die Isoliermatten können erfindungsgemäß als Teil eines Putzelements im Bauwesen in einem Holzrahmen verlegt und bei Bedarf mit Putzträgern aus Schilf oder anderem Material überdeckt werden. Diese Putzträgerelemente können einbaufertig zur Einbaustelle geliefert werden. Sie eignen sich bestens als Fertighauselemente, für Ständerwände, Raumteiler, Füllmaterial, usw.
Mit ausgesuchten Schilf- oder Bambussichtmatten ergeben sich ideale Akustikplatten, die in Versuchen wesentlich bessere Absorbtionswerte als Mineralfaser ergaben. Diese Akustikmatten können auch mit Holzmaterial statt Schilf verkleidet werden. Die Matten eignen sich bestens zum Einbau zwischen zwei Schalen und ersetzen die nichtabbaufähigen künstlichen Isolier- und Füllmaterialien. Die Fig. 1 und 2 der Zeichnung zeigen Querschnitte der erfindungsgemäßen Matten.
Die erfindungsgemäß zu erstellenden Matten bestehen in der Regel aus zwei Teilen:
1. Die Umhüllung 1
Diese kann sowohl aus Naturfasergewebe, wie Jute, Flachs, Baumwolle (z. B. Nesselware) oder anderem Material, als auch aus Kunstgewebe bestehen. Sie kann in der gewünschten Form und mit den gewünschten Maßen hergestellt werden. Bei geringen Anforderungen reichen Netze aus Naturfasern (Tülle), Kunststoffen oder Metallen aus. Bei geringen Anforderungen und bei Bedarf kann auf die Umhüllung ganz oder teilweise verzichtet werden. In diesem Fall muß die Füllung verklebt, vernadelt oder versteppt oder zu einem Faservlies verarbeitet werden.
Die Umhüllung ist je nach Bedarf so zu behandeln, daß die gewünschte Brandschutzklasse erreicht wird. Dies wird durch an sich bekannte Verfahren erfolgen, wie die Verwendung von Borsalzen, Borprodukten oder anderen geeigneten Materialien. Bei höheren Anforderungen an die Brandschutzklasse kann die Umhüllung aus feuerfestem Gewebe gewählt werden.
Die feuerhemmende Ausrüstung der Umhüllung erfolgt im Naßverfahren. Dieses Verfahren ist bekannt.
2. Die Füllung 2
Die Füllung besteht aus Naturfaser wie Flachs, Kokos, Sisal oder aus Biomasse wie Stroh, Holzwolle, gehächseltem Material insbesondere Wasserschilf (Phragmites australis), Typha, Scirpus oder C4 Pflanzen wie Chinaschilf und wird ebenfalls gegen Fäulnis, Insektenbefall und Brand behandelt. Die Behandlung kann mit Borsäuren und -Salzen oder anderen bekannten Materialien erfolgen. Bestens hat sich ein Material mit folgender chemischer Zusammensetzung bewährt: Na O + B O in einem Verhältnis von 1 : 4.
Die Ausrüstung der Füllung gegen Brand und Insektenbefall kann wie bisher üblich im Naßverfahren durch Eintauchen oder Besprühen mit Borsalzlösungen oder anderen bekannten Materialien und Wiedertrocknung erfolgen.
Herstellung
Das gewählte Material für die Füllung 2 wird mit Wasserdampf besprüht, mit Borproduktpulver oder anderem zur feuerhemmenden Ausrüstung geeigneten Materialpulver bestäubt und mit Heißluft getrocknet. Anschließend wird das Material mit Kalk, Zement oder Gips bestäubt. Diese Methode ist besonders für grobe Materialien wie Stroh, Holzwolle, Schilf usw. gut geeignet. Das so behandelte Material wird mittels bereits auf dem Markt befindlicher geeigneter Maschinen in den gewünschten Stärken mit der gewünschten Umhüllung versteppt. Die Nahtabstände 3 betragen ca. 4-6 cm oder andere Abstandsgrößen je nach Bedarf. Die Umhüllung kann allseitig oder nur ein- bzw. zweiseitig mit­ versteppt werden.
Bei der Verwendung von feinfaserigen Materialien wie Flachs, Baumwolle, oder Wolle wird aus dem Material oder einem Materialgemisch ein Vlies gebildet. Bereits bei der Bildung der einzelnen Schichten werden die Fasern, wie oben beschrieben, behandelt und zusätzlich mit einem Kleber, vorzugsweise Naturkleber, bestehend aus Latexen oder hydrolysiertem Weizenkleber, vor der Trocknung besprüht.
Die Umhüllung 1 wird auch hier je nach Bedarf all-, ein- oder zweiseitig mitverklebt, versteppt oder vernadelt.
Die Matten werden mit der gewünschten Dichte, Behandlung und den Abmessungen bereits im Werk für den Endausbau hergestellt.

Claims (17)

1. Isoliervorrichtung zur Wärme- und/oder Schallisolation, bestehend aus feuerhemmend ausgerüsteten, lose oder zu einen Vlies verarbeiteten, vorzugsweise mattenförmigen Verbund (2) aus Naturfaser wie Flachs, Baumwolle, Kokos, Sisal, Wolle, Biomasse wie Schilf, Typha, Stroh oder anderen Pflanzen.
2. Isoliervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Naturfasern verklebt, vernadelt oder versteppt sind.
3. Isoliervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Naturfaserverbund (2) in einer zumindest einseitig, vorzugsweise jedoch allseitig feuerhemmend ausgerüsteten Umhüllung (1) aus Naturfasern angeordnet ist.
4. Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die feuerhemmend ausgerüstete Gewebeumhüllung (1), aus Jute, Nesselware (Baumwolle), Tülle, Flachs , Kunststoff, Glasfaser oder anderem Material wie Metallnetzen, Folien oder Papier besteht.
5. Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung (2) aus Flachsfaser, Wolle, Baumwolle, Kokos, Sisal, Schilf, Stroh, Typha oder einem anderen Naturmaterial besteht.
6. Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (1) als auch der Naturfaserverbund (2) aus einer Mischung der verschiedenen, oben erwähnten Materialien bestehen.
7. Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (1) mit Salzen oder Säuren feuerhemmend ausgerüstet wird und daß die Füllung (2) mit Borsalz, Polybor, Borsäure oder anderem Material als Schutz vor Brand, Insekten und Fäulnis und evtl. zusätzlich mit Kalk, Zement oder Gips behandelt wird.
8. Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7 , dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung (2) aus einem Fasergemischvlies mit Bindemittel wie Latex, hydolisiertem Weizenkleber, Bitumen oder anderem Material verklebt wird und gegebenenfalls mit einer Vielnadelmaschine geheftet wird.
9. Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung (2) zuvor in einer, oder in mehreren Lagen vernadelt oder verklebt worden ist.
10. Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Naturfaserverbund mit oder ohne Umhüllung (1) in Rahmen (5) vorzugsweise aus Holz verlegt und ein- oder zweiseitig mit Schilfmatten (4) oder anderem Material verkleidet werden und als Putzelement im Bauwesen oder als Element in Lärmschutzwänden bzw. als Akustikplatten Verwendung finden.
11. Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Naturfaserverbund (2) in geringen Stärken (ca. 1-5 cm) als Filterelement für Küchen-, Klima-, oder Staubsauggeräte verwendet und in kurzen Abständen umweltfreundlich verbrannt oder beseitigt wird.
12. Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schilfsichtmatten mit kalk-, zement-, gips- oder wasserglashaltiger Lösung besprüht oder angestrichen sind, und daß zwischen den Schilfmatten der Naturfaserverbund mit oder ohne Umhüllung (1) liegt.
13. Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (1) und der Naturfaserverbund (2) unbehandelt bleiben und für Verpackung und Bruchsicherung verwendet werden.
14. Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß der Naturfaserverbund (2) aus ca. 34% Kokos- und Sisalfaser, ca. 6% Wolle und Baumwolle und ca. 60% Flachsfasern besteht.
15. Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite der Umhüllung (1) als Dampfbremse zur Verhinderung von Kondenswasserbildung erstellt wird.
16. Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß der Naturfaserverbund aus stark markhaltigen Pflanzenstengelteilen wie Sorghum, Schilf oder Weinreben, die auch ohne Versteppung oder Verklebung als Schüttung, lose oder in Netzen verwendet wird. Die gefüllten Netze eignen sich auch als Verpackungsmaterial, sofern die Behandlung unterbleibt.
17. Isoliervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß der Naturfaserverbund zwischen mehreren Schilflagen oder Schilfplatten eingebaut wird und ein Isolierelement bildet.
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