DE4401983A1 - Dämmstoffmaterial aus Stroh - Google Patents

Dämmstoffmaterial aus Stroh

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Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Dämmstoffmaterial für Wände, Stützen, Decken und sonstige Bauteile sowie Fahrzeuge, ein Ver­ fahren zur Herstellung des Dämmstoffmaterials sowie die Verwen­ dung.
Aus EP-0 310 016 B1 ist ein Einstreumaterial für Kleintiere, bestehend überwiegend aus gepreßtem Strohmehl bekannt, wobei das Strohmehlmaterial aus ungeregelmäßigen Bruchstücken von Stroh­ mehlbriketts (Strohmehlpellets) besteht. Das Einstreumaterial für Kleintiere wird dadurch hergestellt, daß man Stroh zu Mehl vermahlt und das Mehl durch Pressung zu Strohmehlbriketts verdichtet, die man zu Bruchstücken mit unregelmäßiger Außenfläche zerteilt.
In DE-U-92 17 790.5 wird ein entsprechendes Material zum Ver­ packen von Gütern, insbesondere Flüssigkeiten beinhaltenden Gefäßen, und zum Aufsaugen von ausgelaufenen dickflüssigen Flüssigkeiten beschrieben, das aus gemahlenem und zu Strohmehl­ briketts gepreßtem Stroh besteht.
In EP-0 269 990 B1 wird ein Bausatz aus Leichtbauteilen für Wände, Stützen, Decken uns sonstige Bauteile sowie eine Leichtbauplatte beschrieben. Diese Bauteile bestehen aus Strohhalmteilstücken, die durch Bindemittel verbunden sind. Darüber hinaus sind die Bauteile dadurch gekennzeichnet, daß die längsgespaltenen Strohhalmteilstücke mit einem wasserabstoßenden Mittel imprägniert sind und der Leichtbauteilkorpus mit sich in Längsrichtung des Bauteils erstreckenden Luftkammern versehen ist. Es wird angegeben, daß aus der DE-C-9 50 409 ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbaukörpern bekannt sei, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Materialien pflanzlicher Her­ kunft, wie Faserstoffe, Kork, Torfmull, zusammen mit miner­ alischen Stoffen wie Sand, Ton, Gips, Asbest sowie mit Pflanzen­ mehl und gegebenenfalls mit Farbpigmenten und Bindemittelzu­ sätzen, wie Wasserglas, mit Kunstharzen als Bindemittel durch Pressen verformt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines preisgünstigen Dämmstoffmaterials für Wände, Stützen, Decken und sonstige Bauteile sowie Fahrzeuge aller Art, das gegenüber dem Stand der Technik mit möglichst wenigen Ausgangsbestandteilen auskommt, darüber hinaus aus natürlich vorkommenden Bestand­ teilen aufgebaut ist und darüber hinaus eine hohe Wärme und Schalldämmung aufweist. Weiterhin ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine möglichst einfache Handhabung beim Einsatz, die keine wesentlich neuen Technologien gegenüber der Verwendung von handelsüblichen Dämmstoffen beinhaltet.
Die vorgenannte Aufgabe wird in einer ersten Ausführungsform der Erfindung gelöst durch ein Dämmstoffmaterial für Wände, Stützen, Decken und sonstige Bauteile sowie Fahrzeuge aller Art, bestehend aus gemahlenen, gepreßten und gegebenenfalls gebroch­ enen Strohmehlpellets und Alkalimetallsilikaten.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß aus den an sich im Stand der Technik bekannten Strohmehlpellets, die bisher nur zum Aufsaugen von Flüssigkeiten im weitesten Sinne eingesetzt werden, mit Hilfe von Alkalimetallsilikaten ein außerordentlich gutes Dämm­ stoffmaterial aus natürlich vorkommenden, beziehungsweise nach­ wachsenden Rohstoffen, hergestellt werden kann.
Die Herstellung der Strohmehlpellets ist prinzipiell in der EP- 0 310 016 B1 und der DE-0-92 17 790.5 bekannt. Danach wird das zu Ballen gebundene Stroh in einem ersten Herstellungsschritt aufgelöst und einer groben Häckselung unterzogen. Die dann vorliegenden Strohsplitter werden je nach Feuchtigkeitsgrad in einer Trockenstation getrocknet oder direkt einer ersten Mahlstation zugeführt, wenn der Feuchtigkeitsgehalt nicht über 14%, insbesondere 8 bis 14% liegt. Nach dem ersten Mahlvorgang liegt das Stroh in Form von Strohmehl vor. Unter hohem Druck wird das Strohmehl in einer Verdichtungsstation zu Strohmehl­ pellets verdichtet, wobei die erhaltenen Strohmehlpellets Abmasse von beispielsweise etwa 8 bis 10 mm Durchmesser und eine Länge von etwa 20 mm aufweisen. Da die Strohmehlpellets eine relativ kleine und glatte Oberfläche aufweisen, ist die Saug­ wirkung und damit die Aufnahmefähigkeit von Alkalimetallsili­ katen nicht sehr ausgeprägt. Daher erzeugt man das Material der bevorzugten Ausführungsform durch ein grobes Zermahlen der Strohmehlpellets in einer zweiten Mahlstation. Diese zweite Mahlstation unterscheidet sich von der ersten Mahlstation dadurch, daß sie das Ausgangsmaterial nicht so fein mahlt. Damit liegt nach der zweiten Mahlstation ein grobkörniges Strohgranu­ lat vor. Dieses Strohgranulat besteht aus einzelnen Strohmehl­ partikeln, die aufgrund des Verdichtungsvorgangs in der Verdich­ tungsstation aneinander haften und jeweils beispielsweise 10 bis 200 Mehlkörner des Strohmehls enthalten können.
Wesentlicher Bestandteil des Dämmstoffmaterials für Wände, Stützen, Decken und sonstige Bauteile sowie Fahrzeuge aller Art, neben den Strohmehlpellets sind Alkalimetallsilikate, insbeson­ dere wenn diese ein SiO₂/Me₂O-Verhältnis von 2 aufweisen, wobei Me für Kalium und/oder Natrium steht. Alkalimetallsilikate, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, sind beispielsweise aus Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 21, Seiten 409 bis 414 bekannt. Besonders bevorzugt sind dementsprechend Natrium- und/oder Kaliumsilikate.
Das Gewichtsmengenverhältnis von Strohmehlpellets zu Alkali­ metallsilikat ist von besonderer Bedeutung, je nach gewünschtem Anwendungszweck dem Dämmstoffmaterials. Zur Herstellung von lockerem Dämmstoffmaterial, beispielsweise zur Herstellung von Schüttdämmung, insbesondere bei zweischaligem Mauerwerk, ist ein großes Verhältnis von Strohmehlpellets zu Alkalimetallsilikat bevorzugt. Wird jedoch die Herstellung eines festeren Bauteils, beispielsweise eine Leichtbauplatte angestrebt, so ist das Gewichtsmengenverhältnis von Strohmehlpellets zu Alkalimetall­ silikat entsprechend klein einzustellen, da hiermit die Dichte des Bauteils, aber auch die mechanische Festigkeit zunimmt. Dementsprechend ist im Sinne der vorliegenden Erfindung das Gewichtsverhältnis von Strohmehlpellets zu Alkalimetallsilikat vorzugsweise im Bereich von 100 : 0,05 bis 1, insbesondere im Bereich von 100 : 0,1 bis 0,5 eingestellt.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft das Verfahren zur Herstellung von Dämmstoffmaterial wie oben beschrieben. Hierzu werden gemahlene, gepreßte und gegebenen­ falls gebrochene Strohmehlpellets mit wäßrigen Alkalimetall­ silikatlösungen/Suspersionen in Kontakt gebracht. Die Stroh­ mehlpellets quellen unter Absorption des Alkalimetallsilikats auf und werden durch dieses gebunden.
Vorzugsweise werden wäßrige Alkalimetallsilikate in wäßrigen Lösungen/Suspensionen eingesetzt, die zusätzliche Abbinde­ beschleuniger, insbesondere Styrol-Acrylat-Dispersionen, vor­ zugsweise in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf Alkali­ metallsilikat, enthalten.
Durch das Mahlen von Stroh entsteht Strohmehl mit einer großen saugfähigen Oberfläche. Alle wäßrigen Lösungen von Alkali­ metallsilikaten (Wasserglaslösungen) reagieren bekanntermaßen stark alkalisch (pH 10,6). Bringt man diese stark alkalischen Alkalimetallsilikatlösungen mit der saugfähigen Oberfläche von Strohmehl in Kontakt, so quillt das Strohmehl auf und ergibt ein außerordentlich gut wirksames und preiswertes Dämmstoffmaterial.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß verschiedene andere, im Stand der Technik bekannte Bindemittel mehr oder weniger große Nachteile aufweisen. Handelsüblicher Tapetenkleister führt zwar auch zur Bindung und Quellung von Strohmehl, jedoch ist die Abbindezeit bei Raumtemperatur zu lang. Darüber hinaus wird das Material von Nagetieren angegriffen. Bekanntermaßen wird Strohmehl als Ballaststoffin der Kälbermast eingesetzt.
Bei der Verwendung von Zement konnte festgestellt werden, daß das Dämmstoffmaterial eine große Härte aufweist, die das Material insbesondere für Schüttdämmungen nicht mehr geeignet erscheinen läßt.
Demgegenüber wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß das Dämmstoffmaterial aus Strohmehlpellets und Alkalimetallsilikat von Nagetieren, insbesondere Mäusen, nicht angegangen wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung besteht darin, daß man das Gemisch aus Strohmehlpellets und wäßrige Alkalimetallsilikatlösung in eine Preßform gibt und gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur und/oder unter Vakuum Formkörper herstellt. So ist es beispielsweise möglich, Leicht­ bauteile für Wände, Stützen, Decken und sonstige Bauteile sowie Fahrzeuge aller Art herzustellen.
Eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft die Herstellung von Schüttdämmung, insbesondere in zweischaligem Mauerwerk. Diese Schüttdämmung wird dadurch hergestellt, daß man unmittelbar vor der Schüttung die gemahlenen, gepreßten und gegebenenfalls gebrochenen Strohmehl­ pellets direkt mit wäßrigen Alkalimetallsilikatlösungen besprüht, bevor die Schüttdämmung in die Luftschicht eingeblasen wird.
Das so eingeblasene Material ist in der Regel standfest und kann mit einem Messer geschnitten werden, beispielsweise wenn nach der Schüttung Öffnungen in der Wand oder der Decke angebracht werden, beispielsweise zur Verlegung von Leitungen.
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung eines sehr leichten Dämmstoffmaterials mit einer Dichte von weniger als 300 kg/cm³ möglich. Die gute Schallisolierung des erfindungs­ gemäßen Dämmstoffmaterials macht den Einsatz in Zwischendecken möglich. Auch ist die Brandfestigkeit des erfindungsgemäßen Dämmstoffmaterials hervorzuheben, das bis in einen Temperatur­ bereich von oberhalb 600°C nicht entflammt.
Dementsprechend besteht eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der Verwendung von Dämmstoffmaterial zur Herstellung von Schüttdämmung, insbesondere in zweischaligem Mauerwerk, von standfesten und/oder schnittfesten Dämmstoff­ platten, insbesondere zur Wärme und Schallisolierung von Wänden, Stützen, Decken und sonstigen Bauteilen sowie Fahrzeugen aller Art.

Claims (12)

1. Dämmstoffmaterial für Wände, Stützen, Decken und sonstige Bauteile sowie Fahrzeuge aller Art, bestehend aus gemahlenen, gepreßten und gegebenenfalls gebrochenen Stroh­ mehlpellets und Alkalimetallsilikaten.
2. Dämmstoffmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus grob zermahlenen Strohmehlpellets besteht.
3. Dämmstoffmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus unregelmäßigen Bruchstücken der gepreßten Stroh­ mehlpellets besteht.
4. Dämmstoffmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strohmehlpellets einen Durchmesser von etwa 8 bis 10 mm und eine Länge von etwa 20 mm haben.
5. Dämmstoffmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Zermahlen der Strohmehlpellets entstandene Strohgranulat einen Korndurchmesser von 3 bis 5 mm hat.
6. Dämmstoffmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalimetallsilikate ein SiO₂/Me₂O-Verhältnis von 2 aufweisen, wobei Me für Kalium und/oder Natrium steht.
7. Dämmstoffmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Strohmehlpellets zu Alkalimetallsilikat im Bereich von 100 : 0,05 bis 1, insbesondere im Bereich von 100 : 0,1 bis 0,5 eingestellt ist.
8. Dämmstoffmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalimetallsilikate in wäßrigen Lösungen/Suspensionen eingesetzt werden, die zusätzliche Abbindebeschleuniger, insbesondere Styrol- Acrylat-Dispersionen, vorzugsweise in Mengen von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf Alkalimetallsilikat, enthalten.
9. Verfahren zur Herstellung von Dämmstoffmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei man gemahlene, gepreßte und gegebenenfalls gebrochene Strohmehlpellets mit wäßrigen Alkalimetallsilikatlösungen/Suspersionen in Kontakt bringt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch aus Strohmehlpellets und wäßrigen Alkali­ metallsilikatlösungen in eine Preßform gibt und gegeben­ enfalls bei erhöhter Temperatur und/oder unter Vakuum Form­ körper herstellt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man gemahlenes, gepreßte und gegebenenfalls gebrochene Stroh­ mehlpellets zur Herstellung von Schüttdämmung, insbesondere im zweischaligem Mauerwerk unmittelbar vor dem Schütten mit wäßrigen Alkalimetallsilikatlösungen besprüht.
12. Verwendung von Dämmstoffmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 zur Herstellung von Schüttdämmung, insbesondere im zweischaligem Mauerwerk, von standfesten und/oder schnittfesten Dämmstoffplatten, insbesondere zur Wärme und Schallisolierung von Wänden, Stützen, Decken und sonstigen Bauteilen sowie Fahrzeugen aller Art.
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