DE4425472C1 - Dämmatte und Verfahren zur Herstellung einer Dämmatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämmatte sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Dämmatte, und zwar hier im speziellen einer imprägnierten Dämmatte.

Der Begriff "Dämmatte" steht stellvertretend für alle Dämmaterialien, die - im Gegensatz zu losem Schüttgut, Flüssigkeiten oder dergleichen - eine definierte Form auf­ weisen.

Derartige Dämmatten (Dämmplatten) auf Basis von Mineral­ fasern sind seit vielen Jahren Stand der Technik und haben sich im Bauwesen bewährt.

In letzter Zeit finden aber auch Dämmstoffe auf Basis pflanzlicher oder tierischer Fasern wieder zunehmend Beachtung. Probleme stellen dabei zum Beispiel das Brand­ schutzverhalten sowie die biologische Beständigkeit dar.

Dämmstoffe aus den genannten Fasermaterialien müssen deshalb mit einer entsprechenden Imprägnierung versehen werden, soweit sie bestimmte Anforderungen an das Brandschutzver­ halten beziehungsweise den Widerstand gegenüber einem bio­ logischen Angriff, zum Beispiel durch Insekten, erfüllen sollen.

Die Mobilität von Insekten erfordert es, das Imprägnierungs­ mittel möglichst gleichmäßig über das Produktvolumen zu ver­ teilen.

Grundsätzlich wäre eine Durchimprägnierung, zum Beispiel durch Eintauchen einer Dämmatte in ein Imprägnierungsbad, möglich. Ein solches Verfahren wäre jedoch sehr aufwendig und die Dämmatte müßte anschließend unter erheblichem Energieaufwand wieder getrocknet werden.

Die gewünschte durchgehende Imprägnierung ließe sich prinzipiell auch dadurch erreichen, indem man die Flocke (zum Beispiel aus Baumwolle, Flachs oder Schafwolle) vor dem Krempelprozeß (also vor der Bildung des Primärvlieses) behandelt. Der wesentliche Nachteil bei diesem Verfahren ist, daß das Dämmaterial während des Krempelprozesses einer erheblichen mechanischen Belastung ausgesetzt ist. Versuche haben gezeigt, daß hierdurch bis zu 90% der Imprägnierungs­ mittel mechanisch wieder abgetrennt werden. Als Ergebnis erhält man eine Dämmatte mit völlig unzureichender Impräg­ nierung. Gleichzeitig werden die Anlagen durch das abge­ trennte Imprägnierungsmittel verschmutzt.

Aus der DE 35 22 237 A1 und der DE-OS 21 22 039 sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, bei denen ein Primärvlies mit einem Bindemittel versetzt und danach verformt wird. Das Bindemittel soll nach der DE-OS 21 22 039 ein Harz sein und wird aufgesprüht. Gemäß der EP 0 548 758 A1 wird ein Gemisch aus einem aushärtbaren Bindemittel und Wasser auf ein bindemittelhaltiges Vlies in Form eines Nebels ausfgesprüht.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine aus tierischen und/oder pflanzlichen Fasern bestehende Dämmatte zur Verfügung zu stellen, die eine Verteilung des Imprägniermittels aufweist, die dem Produkt über sein gesam­ tes Volumen mehr oder weniger gleiche Eigenschaften verleiht und in einem möglichst einfachen Verfahren herstellbar ist.

Dabei liegt der Erfindung folgende Erkenntnis zugrunde: Aus­ gehend von einem bekannten Verfahren, bei dem Fasern (Flocken) zunächst zu einem Primärvlies aufbereitet und anschließend durch Formgebung des Primärvlieses zu einem Sekundärvlies weiterverarbeitet werden, sieht die Erfindung nun vor, das Primärvlies vor der Formgebung zum Sekundär­ vlies einer Imprägnierungsbehandlung zu unterwerfen, wobei das Imprägnierungsmittel in flüssiger Form als Nebel auf mindestens eine Seite des Primärvlieses aufgesprüht wird.

Dabei stellt das Verfahren, mit dem das Imprägnierungsmittel auf das Primärvlies aufgesprüht wird, einen ganz wesent­ lichen Erfindungsgedanken dar.

Herkömmliche Sprühverfahren, mit denen zum Beispiel Binde­ mittel auf Fasern aufgesprüht werden, weisen einen relativ großen Tropfendurchmesser auf. Ein entsprechendes Impräg­ nierungsverfahren würde also dazu führen, daß das Primär­ vlies nur partiell imprägniert würde.

Die beiliegende Fig. 1 zeigt in stark schematisierter Dar­ stellung eine Faseroberfläche, auf der - mit großem Abstand zueinander - einzelne Imprägnierungströpfchen angeordnet sind, die nach einem Trocknungsvorgang eine entsprechende Imprägnierungsbeschichtung ergeben.

Demgegenüber sieht die Erfindung vor, das Imprägnierungs­ mittel in flüssiger Form als Nebel aufzusprühen, das Impräg­ nierungsmittel also in Form eines Aerosols zu verarbeiten. Auf diese Weise werden feinste flüssige Partikel in einem entsprechenden Trägergas (in der Regel Luft) auf das Primär­ vlies geführt und der Nebel kann sich dort nicht nur auf der der Sprüheinrichtung benachbarten Seite des Primärvlieses niederschlagen, sondern auch in besonders vorteilhafter Weise in das sehr lockere und "poröse Gerüst" des Primär­ vlieses eindringen und dort die einzelnen Fasern benetzen. Ein ganz wichtiger Aspekt ist zusätzlich, daß die einzelnen Flüssigkeitspartikel deutlich kleiner als bei konventionellen Sprühverfahren sind, wie durch den Begriff "Nebel" bezie­ hungsweise "Aerosol" zum Ausdruck gebracht wird, so daß sich im Endeffekt feinste Flüssigkeitströpfchen unmittelbar nebeneinander auf den entsprechenden Faseroberflächen nie­ derschlagen, wie dies in Fig. 2 stark schematisiert darge­ stellt ist.

Obwohl einzelne Flüssigkeitsteilchen versprüht werden, ergibt sich im Endeffekt - nach Trocknung - eine nahezu geschlossene Imprägnierungsbeschichtung, die entsprechend auch in ihrer Wirksamkeit gegenüber den Verfahren nach dem Stand der Technik deutlich überlegen ist.

Die sehr viel kleineren Flüssigkeitspartikel, die über den Sprühnebel auf das Primärvlies aufgebracht werden, haben den weiteren Vorteil, daß sie sich sehr viel schneller trocknen lassen, so daß Probleme bei der weiteren Verarbeitung ver­ mieden werden können. Dies gilt insbesondere bezüglich der Weiterverarbeitung des Primärvlieses zum Sekundärvlies. Wird hier beispielsweise ein Pendel verwendet, wie es aus der EP 0 528 348 A1 bekannt ist, so muß das Primärvlies mehr oder weniger trocken sein, da es sonst an den Oberflächen der Transportbänder des Pendels anhaften würde.

Durch das beschriebene neue Verfahren kann entweder auf eine separate Trocknungsstation vollständig verzichtet werden (weil eine Lufttrocknung des Primärvlieses auf dem Weg zur weiteren Verarbeitung zum Sekundärvlies bereits ausreicht), oder eine Trocknungsstation kann zumindest sehr viel kürzer und einfacher aufgebaut sein, da sehr viel kleinere Flüssig­ keitsteilchen zu trocknen sind.

Nach einer Ausführungsform wird entsprechend vorgesehen, das Primärvlies nach der Imprägnierungsbehandlung, aber vor der weiteren Verarbeitung, zu trocknen.

Die weitere Verarbeitung kann dabei über ein Pendel erfolgen, wie dies in der EP 0 528 348 A1 im einzelnen be­ schrieben wird.

Vorzugsweise erfolgt die Imprägnierungsbehandlung bei einem Primärvlies (Flor) mit einem Flächengewicht zwischen 30 und 90 g/m². Versuche haben gezeigt, daß bei Vliesen mit einem solchen Flächengewicht eine nahezu komplette Durchimprägnierung des Primärvlieses und damit auch der aus dem Primärvlies gebildeten Dämmatte möglich wird.

Da das Imprägnierungsmittel von außen aufgesprüht wird, ergibt sich aber zwangsläufig, daß die Konzentration des Beschichtungsmittels (in verschiedenen Ebenen senkrecht zur Sprührichtung betrachtet) in Sprührichtung zunehmend ab­ nimmt.

Dies führt im Ergebnis zu einer Dämmatte aus einem durch mehrfaches Falten eines Primärvlieses gebildeten Sekundär­ vlies, wie dies Gegenstand von Anspruch 1 ist.

Die Dämmatte, die aus einzelnen Schichten (Primärvliesen) aufgebaut ist, ist durch die beschriebene Verfahrenstechnik durchgehend imprägniert, so daß - je nach Impräg­ nierungsmittel - sowohl höhere Brandschutzklassen als auch erhöhte Anforderungen an die Widerstandsfähigkeit gegenüber Insektenbefall erfüllt werden können.

Natürlich kann das Primärvlies auch beidseitig besprüht werden, wodurch sich vor allem die Konzentration des Impräg­ nierungsmittels erhöhen läßt. Auch hier wird aber die volumenbezogene Konzentration an Imprägnierungsmittel des Primärvlieses stets von außen nach innen abnehmen und allen­ falls im Mittenbereich eine gewisse Aufkonzentrierung er­ fahren, sofern die Imprägnierung von beiden Seiten erfolgt.

Da das Imprägnierungsmittel als Nebel versprüht werden soll, sind auch die einzelnen Imprägnierungsflächen (nach dem Trocknen) - wie Fig. 2 schematisch zeigt - sehr klein und betragen nach einer Ausführungsform weniger als 0,1 mm², vorzugsweise weniger als 0,01 mm². Dabei sollte der zugehörige Tröpfchendurchmesser entsprechend kleiner sein als der mittlere Durchmesser der zugehörigen Faser. Die hohe Konzentration der Flüssigkeitsteilchen im Nebel führt dazu, daß im Ergebnis der Abstand zwischen einzelnen Flüssigkeitströpfchen beziehungsweise nach dem Trocknen Imprägnierungsflächen sehr kleingehalten werden kann beziehungsweise sich auch aus einzelnen Tröpfchen zusammenhängende kleinere Beschichtungsflächen ergeben und im äußeren Erscheinungsbild eine nahezu durchgehende Imprägnierungsbeschichtung ergibt.

Der mittlere Tröpfchendurchmesser liegt erfindungsgemäß mindestens eine Zehnerpotenz unter dem vergleichbarer Verfahren, wie sie vorstehend abgehandelt sind.

Dabei haben Versuche gezeigt, daß durch die beschriebene Veränderung des Sprühbildes die Menge an Imprägnierungs­ mittel um bis zu 90% gegenüber bekannten Imprägnierungs­ verfahren reduziert werden kann, bei gleichen Ergebnissen. Sprüheinrichtungen, mit denen sich Flüssigkeiten (hier: flüssige Imprägnierungsmittel) nebelartig versprühen lassen, sind im Stand der Technik bekannt, jedoch für andere Anwen­ dungszwecke, beispielsweise zum Farbauftrag oder zur Glasierung keramischer Teile. Die versprühte Flüssigkeit wird dabei im Sprühkopf in feinste Tröpfchen zerlegt, die anschließend auf den Fasern niedergeschlagen werden und dort zu einer Art "dichtem Teppich" führen (sogenanntes air-brush Verfahren).

Claims (7)

1. Dämmatte auf Basis tierischer und/oder pflanzlicher Fasern aus einem durch mehrfaches Falten eines Primärvlieses gebildeten Sekundärvlies, wobei die einzelnen Fasern des Primärvlieses durch Aufsprühen eines Imprägnierungsmittels in Form eines Nebels auf mindestens eine Seite des Primärvlieses zur nahezu kompletten Durchimprägnierung der Dämmatte benetzt sind.

2. Dämmstoff nach Anspruch 1, bei dem die Benetzung aus dicht aneinanderliegenden, jedoch vereinzelten Flächenabschnitten von < 0,1 mm² besteht.

3. Dämmstoff nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Imprägnierungsmittel ein Brandschutz- oder Insektenschutzmittel ist.

4. Dämmstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Primärvlies ein Flächengewicht von 30 bis 90 g/m² aufweist.

5. Verfahren zur Herstellung einer Dämmatte, bei dem Fasern zunächst zu einem Primärvlies aufbereitet und anschließend durch mehrfaches Falten des Primärvlieses zu einem Sekundärvlies weiterverarbeitet sowie während der Herstellung imprägniert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärvlies vor der Formgebung zum Sekundärvlies einer Imprägnierungsbehandlung unterworfen wird, wobei das Imprägnierungsmittel zur nahezu kompletten Durchimprägnierung in flüssiger Form als Nebel von mindestens einer Seite des Primärvlieses aufgesprüht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das mit dem Imprägnierungsmittel besprühte Primärvlies vor der weiteren Verarbeitung zum Sekundärvlies getrocknet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das Primärvlies über ein Pendel zu einem Sekundärvlies abgelegt wird.