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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Wärmeisoliermaterial
für den
Wohnbau, wobei das Wärmeisoliermaterial
einen Faserlaminatkörper
enthält,
das unabhängig
von der Art des Konstruktion, der Holzrahmenkonstruktion oder konventionellen
Konstruktion, anwendbar ist.
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Insbesondere
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung von Wärmeisoliermaterial
für Wände von
Gebäuden,
das über
einen langen Zeitraum benutzt wird und das folgenden Merkmale aufweist:
- (1) Wegen seiner strukturellen Merkmale zeigt
es wenig Veränderung
im Verlauf der Zeit;
- (2) wegen der geringen Änderungen
der Form zeigt es wenig Abnahme im Wärmeisoliervermögen im Verlauf
der Zeit;
- (3) die Druckrückstellkraft,
die von der Laminatstruktur hervorgerufen wird, bedingt, dass das
Wärmeisoliermaterial
an die Oberfläche
der Wand kontaktgebunden wird;
- (4) die Kontaktbindung zur Oberfläche der Wand vermindert nennenswert
Luftspalte und verhindert, dass die Feuchtigkeit aus dem Raum eindringt.
- (5) Das verminderte Eindringen von Feuchtigkeit gewährleistet
das gewünschte
Wärmeisoliervermögen;
- (6) das Wärmeisoliermaterial
kann leicht in Laminatrichtung geschnitten werden, wodurch eine
günstige Verarbeitbarkeit
im Anwendungsbereich sichergestellt wird; und
- (7) das Polyesterfasermaterial gewährleistet bessere Recyclingeigenschaften
und weniger Staub, verglichen mit anderen Wärmeisoliermaterialien.
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Stand der
Technik
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Erzeugnisse
aus anorganischen Fasern, wie z. B. Glaswolle und Steinwolle, werden üblicherweise
als Wärmeisoliermaterialien
im Wohnbau eingesetzt, unabhängig
von der Art des Bauwerks bzw. der Konstruktion, ob Holzrahmenbauweise
oder konventionelle Bauweise. Solche Wärmeisoliermaterialien werden
im Allgemeinen in Form von Glaswolle oder Steinwolle durch das Zentrifugieren
von geschmolzenem Glas oder Rohlingen hergestellt.
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Die
Wärmeisoliermaterialien
zur Benutzung im Hausbau in Form von Glaswolle oder Steinwolle werden
wie unten beschrieben angewandt, mit dem Blick darauf, die hohe
Wärmeisolierung
und die hohe Schallisolierung zu erreichen, um so die Energieeinsparungen
zu gewährleisten
und den Raum vor dem Lärm
außerhalb
des Gebäudes
zu schützen.
Die Glaswolle oder Steinwolle wird als Wärmeisoliermaterial lokal in
einen innerseitigen Bereich des Raumes eingebracht, der vom äußeren Plattenelement
des Gebäudewandteils,
das an der äußersten
Seite angebracht ist, und vom inneren Plattenelement des Gebäudewandteils,
das auf der Innenseite angebracht ist, begrenzt wird. Diese Anordnung
ermöglicht
es, dass etwas Platz zwischen dem äußeren Plattenelement und dem
Wärmeisoliermaterial
verbleibt. Die Innen- und Außenseite
des Wärmeisoliermaterials
können
mit einer feuchtigkeitsdichten Folie bedeckt werden, um die Befeuchtung
aufgrund von Eindringen von Feuchtigkeit von innerhalb und außerhalb
des Raumes zu verhindern.
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Die
folgenden Probleme treten dennoch beim herkömmlichen Verfahren auf. Die
Glaswolle und die Steinwolle werden nach oben genannten Herstellungsverfahren
(d.h. das Herstellungsverfahren ohne Verarbeitung, um die eigene
Form zu erhalten) so hergestellt, dass die Form der Glaswolle und
der Steinwolle nicht dauerhaft erhalten wird. Tabelle 1 zeigt die
Ergebnisse einer Untersuchung in Übereinstimmung mit JIS K6401. Diese
Ergebnisse zeigen deutlich, dass die Steinwolle keine ausreichende
Formstabilität
hat. Nach wiederholter Kompression hat die Steinwolle eine bleibende
Verformung von über
11% und kehrt nicht zur ursprünglichen
Form zurück.
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Tabelle
1 Ergebnisse der Untersuchungen in Übereinstimmung mit JIS K6401
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Die
herkömmliche
Technik lokalisiert die Glaswolle oder die Steinwolle im inneren
Bereich des Raumes, der durch die Gebäudewandteile begrenzt wird.
Und zwar ist das Wärmeisoliermaterial
nicht in Kontakt mit irgendeinem Teil der Außenseite (im besonderen mit
dem äußeren Plattenelement).
Folglich kann nicht erwartet werden, dass die Glaswolle oder die
Steinwolle, die ursprünglich
eine schlechte Formstabilität
aufweisen, den selbsttragenden Zustand behalten. Ein anwendbares
Verfahren bedingt, dass die umlaufenden Enden der Glaswolle oder
der Steinwolle durch Pfeiler oder Pfosten gehalten werden. Die Glaswolle
und die Steinwolle können
jedoch nicht das Eigengewicht und das zusätzliche Gewicht durch die Feuchtigkeit
aushalten. Dieses Verfahren löst
folglich das Problem nicht, dass sich die Form im Verlaufe der Zeit ändert.
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In
dem Aufbau, bei dem das Wärmeisoliermaterial
z. B. an der Innenseite lokalisiert ist, schlägt sich in dem Fall, in dem
die Zimmertemperatur durch Heizen im Winter oberhalb der Außentemperatur
liegt, oder in dem Fall, in dem die Zimmertemperatur durch Kühlen im
Sommer unterhalb der Außentemperatur
liegt, Feuchtigkeit auf der Oberfläche der Innenwand des äußeren Plattenelements,
der Oberfläche
der Innenwand des inneren Plattenelements und der außenseitigen
Oberfläche
des Wärmeisoliermaterials
nieder. Der Feuchtigkeitsniederschlag macht die Innenseite der Wandteile
unerwünscht
nass, wodurch die Leistung des Wärmeisoliermaterials
verschlechtert wird, und die Pfeiler und Pfosten verrotten. Das
Eindringen der Feuchtigkeit in die Glaswolle oder in die Steinwolle
verschlechtern stark dessen Formstabilität, und die Glaswolle und die Steinwolle
können
nicht länger
als Wärmeisoliermaterial
arbeiten.
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Die
Glaswolle und die Steinwolle können
nach dem Abriss von Häusern
nicht recycelt werden sollten und als Industriemüll behandelt werden. Vom Gesichtspunkt
der Umwelterhaltung sind sie daher nicht günstig.
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Noch
ein anderes Problem ist die Arbeitsatmosphäre, d.h. Glasstaub aus anorganischen
Fasern im Verlauf der Verarbeitung der Glaswolle. Die Arbeiter fühlen lästige Reize
aufgrund von Glasstaub.
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EP-A-0625603
offenbart den Gebrauch eines Materials, das ein Faseraggregat ist,
das durch Mischen von Polyesterfasern (A) mit (B) einer Art Mantel-Kern-Kompositfaser
bzw. Verbundfaser, wobei der Mantelbestandteil einen niedrigeren
Schmelzpunkt als der Kernbestandteil hat, hergestellt wird, indem
das Laminat aus Faservlies einer Hitzebehandlung unterworfen wird,
wobei der Laminatkörper
eine Dicke von bis zu 1000 mm und eine Dichte von 0,02 bis 0,1 g/cm3 hat; wobei die Verbundrichtung der Fasern
entlang der Richtung der Dicke der Wand oder senkrecht zur Richtung
der Dicke der Wand verläuft;
als Schulterpolster, Polstermaterial oder für Autositze.
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Offenbarung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft den Gebrauch eines Wärmeisoliermaterials
mit einer mattenartigen Form, hergestellt aus Polyesterfasern, für Gebäudewände, wobei
das Wärmeisoliermaterial
folgendes umfasst:
- (1) einen Faserlaminatkörper, der
durch Laminieren von Faservlies gebildet wird, das durch Mischen
von (A) einer Polyesterfaser mit (B) einer Verbundfaser vom Mantel-Kerntyp,
wobei der Mantelbestandteil einen niedrigeren Schmelzpunkt als der
Kernbestandteil hat, durch Unterwerfen des Laminates aus Faservlies
einer Hitzebehandlung, so dass die Schnittpunkte von dreidimensional
kontinuierlichen Fasern mittels des geschmolzenen Mantelbestandteils
der Verbundfaser vom Mantel-Kerntyp miteinander verschmolzen werden,
wobei die Dichte des Laminatkörpers
in einem Bereich von 0,02 bis 0,1 g/cm3 liegt;
- (2) den Laminatkörper,
der eine Dicke von bis zu 1000 mm hat;
- (3) wobei die Verbundrichtung der Fasern entlang der Richtung
der Dicke der Wand oder senkrecht zur Richtung der Dicke der Wand
verläuft.
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Der
Faserverbundkörper
hat eine Dichte von 0,02 bis 0,1 g/cm3 und
kann in jede beliebige Richtung (Länge, Höhe, Breite) geschnitten werden,
wobei die Dichte in einem Bereich von ± 5% in jeder beliebigen Richtung
(Länge,
Breite, Höhe)
variiert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichungen
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1 zeigt
eine Anwendung eines Wärmeisoliermaterials
zur Verwendung im Wohnbau entsprechend der vorliegenden Erfindung;
und die 2 bis 4 zeigen
Laminierungsrichtungen von Fasern zur Verwendung als Wärmeisoliermaterialien
im Wohnungsbau.
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Beste
Art und Weise zur Durchführung
der Erfindung (Beschreibung der Faserbestandteile)
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Das
Folgende beschreibt die Fasern, die den Faserlaminatkörper ausmachen,
der in dem Wärmeisoliermaterial
zur Verwendung im Wohnbau gemäß der vorliegenden
Erfindung eingebunden ist.
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Jedes
des bekannten Polyethylenterephthalat, Polyhexamethylenterephthalat,
Polytetramethylenterephthalat, Poly-1,4-dimethylcyclohexanterephthalat,
Polyhydrolacton, deren copolymerisierte Ester, und Kompositfasern
davon, die durch konjugiertes Spinnen gewonnen wurden, können für die Polyesterfaser
als Bestandteil (A) des Faserlaminatkörpers angewendet werden. Die
Kompositfaser, die nebeneinander zwei unterschiedliche Polymere
mit unterschiedlichen Hitzeschrumpfraten beinhaltet, ist vorzuziehen,
weil sie die Spiralkräuselung
aufweist und eine dreidimensionale Struktur besitzt. Besonders bevorzugt
sind Hohlfäden,
die einen Hohlheitsgrad von 5 bis 30% besitzen. Die Polyesterfaser
hat wünschenswert
einen Feinheitsgrad von 4 bis 30 Denier und eine Schnittlänge von
25 bis 150 mm.
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Die
Verbundfaser vom Mantel-Kerntyp, die als Bestandteil (B) benutzt
wird, kann jede Kompositfaser sein, die durch Kombination einer
herkömmlichen
Polyesterfaser als Kernbestandteil mit Polyester, Polyolefin oder
Polyamid mit niedrigem Schmelzpunkt als Mantelbestandteil in der
Art und Weise hergestellt wird, dass der Kernbestandteil und der
Mantelbestandteil einen Unterschied im Schmelzpunkt von nicht weniger
als 30°C haben.
Die Kompositfaser hat wünschenswerterweise
einen Feinheitsgrad von 2 bis 20 Denier und eine Schnittlänge von
25 bis 76 mm. Das Polyester mit niedrigem Schmelzpunkt ist besonders
bevorzugt als Mantelbestandteil des Bestandteils (B) der Verbundfaser
vom Mantel-Kerntyp. Das Polyester mit niedrigem Schmelzpunkt ist
ein copolymerisierter Ester, der beliebige aliphatische Dicarbonsäuren, wie
z. B. Adipinsäure und
Sebacinsäure,
aromatische Dicarbonsäuren,
wie z. B. Phthalsäure,
Isophthalsäure,
Naphthalindicarbonsäure,
und/oder alizyklische Dicarbonsäuren,
wie z. B. Hexahydroterephthalsäure
und Hexahydroisophthalsäure,
und aliphatische Gruppen und alizyklische Diole, wie z. B. Diethylenglykol,
Polyethylenglykol, Propylenglykol, und p-Xylylenglykol mit beliebigen Oxosäuren, wie
z. B. p-Hydroxybenzoesäure,
die entsprechend den Erfordernissen zugegeben werden, beinhaltet.
Z. B. wird das Polyester mit niedrigem Schmelzpunkt durch Copolymerisation
von Terephthalsäure
und Ethylenglykol mit Isophthalsäure
und zugegebenem 1,6-Hexandiol hergestellt.
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Im
Faserlaminatkörper,
der im Wärmeisoliermaterial
zur Benutzung im Wohnbau entsprechend der vorliegenden Erfindung
eingeschlossen ist, ist es wünschenswert,
dass die Faser (A) und die Faser (B) in einem Gewichtsverhältnis von
95 bis 40 zu 5 bis 60 gemischt werden.
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Wie
vorher beschrieben, wird das Hohlgarn bevorzugt als Hauptpolyesterbestandteil
verwendet. Das Hohlgarn bewirkt, dass die Fasern in der Bahn bzw.
im Gewebe in einer unregelmäßigen Art
und Weise verwickelt werden und wird mit der Komponente mit niedrigem
Schmelzpunkt von der Kompositfaser vom Mantel-Kerntyp an den Schnittpunkten
verschmolzen und verbunden, um eine dreidimensionale Struktur zu
bilden. Dies ergibt ein Erzeugnis mit einer sehr kleinen Verformung
nach wiederholter Kompressionsbelastung.
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Das
Folgende beschreibt das Wärmeisoliermaterial
zur Verwendung in Wänden
von Gebäuden,
das den Faserlaminatkörper
und den Schnittfaserlaminatkörper
beinhaltet, die sich aus den Fasern, wie oben beschrieben, zusammensetzen.
Die Beschreibung betrachtet die Holzrahmenbauweise, aber das Verfahren
der vorliegenden Erfindung beschränkt sich nicht auf solche Bauweise.
Das Wärmeisoliermaterial,
das entsprechend der vorliegenden Erfindung benutzt wird, hat eine
mattenartige Form und wird als Wärmeisoliermaterial von
Gebäudewänden benutzt.
Eine Ausführungsform
des Wärmeisoliermaterials
zur Benutzung im Wohnbau wird unten beschrieben, wobei sich die
vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
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1 zeigt
eine Anwendung des Wärmeisoliermaterials
zum Wohnbau. Wie in 1 gezeigt, beinhaltet eine Wandplatte
(100) zur Verwendung im Wohnbau mit dem Wärmeisoliermaterial
der vorliegenden Erfindung ein Gerüst mit horizontalen Rahmen
(1) und vertikalen Rahmen (2), die in einem rechteckigen
Muster zusammengebaut sind, ein äußeres Plattenelement
(3), das auf der äußeren Seite
des Gerüstes
angebracht ist, ein inneres Plattenelement (5), das auf
der inneren Seite des Gerüstes
angebracht ist, ein Wärmeisoliermaterial
(4), das in den inneren Hohlraum des Gerüstes eingebracht
ist und den Faserstrukturkörper
enthält, eine
feuchtigkeitsdichte Plane (6), die zwischen dem inneren
Plattenelement (5) und dem Wärmeisoliermaterial (4)
angebracht ist, und ein äußerstes
Bauteil (7).
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Das
Bauteil des Gerüsts
ist ein rechteckiger Balken, der aus Holz oder Verbundholz nach
den Standards für
unterschiedliche Gerüstmaterialien
hergestellt ist, und einen Querschnitt, der senkrecht zur Längsrichtung
ist, von ungefähr
festgelegten Ausmaßen,
wie 2 × 4
Zoll oder 2 × 6
Zoll, hat. Die Dicke des Wärmeisoliermaterials
(4) wird durch die Ausmaße des rechteckigen Balkens
bestimmt. Die vertikalen Rahmen (2) in der Platte (100)
werden normalerweise mit einem Abstand Zentrum zu Zentrum von 455
mm angeordnet. Der Abstand kann entsprechend der strukturellen Erfordernisse
variiert werden. Die horizontalen Rahmen (1) beinhalten
zusätzlich
zu den gezeigten unteren Rahmen auch obere Rahmen.
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Das äußere Plattenelement
(3) kann ein strukturelles Sperrholz mit einer Dicke von
7 bis 12 mm sein. Das innere Plattenelement (5) kann eine
Gipsplatte mit einer Dicke von 9 bis 15 mm sein.
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Die
ersichtliche Dicke hier beträgt
ungefähr
90 mm, was mit der Breite des Gerüsts (d.h. der Dicke entweder
der horizontalen Rahmen (1) oder der vertikalen Rahmen
(2)) übereinstimmt.
Das Wärmeisoliermaterial (4)
wird derart in das Gerüst
eingebracht, dass es in engem Kontakt mit der feuchtigkeitsdichten
Plane (6) und der rückwärtigen Oberfläche des äußeren Plattenelements
(3) ist. Und zwar wird der Raum, der in der Wand des Gerüstmaterials
definiert ist, vollständig
mit dem Wärmeisoliermaterial
(4) gefüllt.
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Der
Faserlaminatkörper,
der im Wärmeisoliermaterial,
das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, eingebunden ist,
wird nach dem folgenden Verfahren hergestellt. Das Verfahren laminiert
Faservlies, das durch Mischen von (A) einer Polyesterfaser mit (B)
einer Verbundfaser vom Mantel-Kerntyp, wobei ein Mantelbestandteil
einen niedrigeren Schmelzpunkt als ein Kernbestandteil hat, hergestellt
wird, und bedingt, dass das Laminat aus Faservlies einer Hitzebehandlung
unterworfen wird, sodass Schnittpunkte von dreidimensional fortlaufenden
Fasern gegenseitig mittels des geschmolzenen Mantelbestandteils
der Verbundfaser vom Mantel-Kerntyp verschmolzen werden. Zum Zweck
der Wärmebehandlung
wird das Laminat zwischen einem Paar horizontaler Platten unter
Druck gehalten, in einen Dampftiegel angeordnet und einem Dampfstrom
ausgesetzt. Hier wird das Laminat bevorzugt aufrecht gehalten und
während
der Wärmebehandlung
gedreht, um das Eigengewicht in eine von der Laminierungsrichtung
unterschiedliche Richtung anzuwenden bzw. aufzubringen.
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Das
Herstellungsverfahren wird nun detaillierter behandelt. Das Verfahren
verschmilzt die Oberfläche von
niedrig vernetzten Faservliesen, die dadurch erhalten werden, dass
die Faser (A) mit der Faser (B) vermischt wird, mittels Fern-Infrarotstrahlung
oder einem Heißluftheizer
vorläufig,
und laminiert den Faservlies, damit er eine vorherbestimmte Dichte
und Dicke hat. Das Laminat wird zwischen einem Plattenpaar mit guter Wärmeleitfähigkeit,
wie z. B. Metallplatten, unter Druck gehalten und einer Wärmebehandlung
in einem Dampftiegel in aufrechter Position (d.h. die Position,
in der die Dicke des laminierten Faservlies in die vertikale Richtung
gesetzt ist) unterworfen. Das Laminat wird dann um 90° gedreht,
während
der Druck aufrechterhalten wird. Dies stellt sicher, dass die Wärmebehandlung
frei von Belastungseffekten in Richtung der Dicke des Laminats ist.
Diese Technik verhindert effektiv die Abwärtsbewegung der Fasern aufgrund
ihres Eigengewichts vor einem Herunterdrücken durch die Abstoßungskraft
der Fasern in horizontaler Richtung. Zum Zweck der Wärmebehandlung
wird der Dampftiegel auf einen Druck von 750 mmHg evakuiert und
das Laminat wird einem Dampfstrom mit nicht weniger als 1 kg/cm2 ausgesetzt. Es wird bevorzugt, dass die
Platten, die benutzt werden, um das Laminat unter Druck zu halten,
porös sind.
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Die
Wärmebehandlung,
die nach der oben genannten Art und Weise durchgeführt wird,
hält die
Abstoßungsbelastung
in horizontaler Richtung aufrecht und bedingt dadurch, dass ein
Faserlaminatkörper
mit gewünschter
Dichte erhalten wird, unabhängig
von der Dicke des Faserlaminatkörpers.
Im Falle eines festen Netzes der Bahn ergibt die größere Dicke
der Bahn (geringere Dichte) ein Produkt mit geringerer Dichte. Die
geringere Dicke der Bahn (höhere
Dichte) ergibt ein Produkt mit höherer
Dichte. Diese Technik ergibt effizient sogar einen dicken Faserlaminatkörper von
1000 mm Dicke, in dem die Fasern homogen sogar im Inneren der Schicht
verschmolzen sind und ist vorteilhaft ausgeführt und hat ausgezeichnetes
Aussehen. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung stellt leicht
das Produkt der gewünschten
Dichte, dessen Abweichung innerhalb ± 5% schwankt, her. Das Verfahren
der vorliegenden Erfindung ermöglicht
die stabile Herstellung eines Faserlaminatkörpers mit einer Härte von
nicht weniger als 10 g/cm2.
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Bei
dem Herstellungsverfahren des Faserlaminatkörpers, der in dem Wärmeisoliermaterial,
das für den
Wohnbau nach der vorliegenden Erfindung benutzt wird, eingebunden
ist, kann die Wärmebehandlung durchgeführt werden
während
der Faserlaminatkörper
gedreht wird, um zu verhindern, dass das Eigengewicht in eine Richtung
lokalisiert wird.
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Der
so hergestellte Faserlaminatkörper
wird als Wärmeisoliermaterial
im Wohnbau benutzt.
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Der
Faserlaminatkörper
kann in jeder Richtung geschnitten werden, der Länge, der Breite oder der Höhe. Die
Festlegung der Orientierung des Faserlaminatkörpers gibt dem Wärmeisoliermaterial
der vorliegenden Erfindung unerwartete Eigenschaften und Eigenschaften,
die unterschiedlich zu denen herkömmlicher Wärmeisoliermaterialien sind.
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Durch
Setzen bzw. Einstellen der Faserlaminierungsrichtung entlang der
Wanddicke (d.h. die Richtung, die durch den Pfeil X1 nach Y1 in 2 gezeigt
ist) ermöglicht
eine bessere Kontaktbindung zur feuchtigkeitsdichten Folie durch
die Abstoßungsdruckkraft
des Laminatkörpers
in Laminierungsrichtung. Diese Anordnung verhindert effektiv, dass
die Feuchtigkeit aus dem Raum durch dringt und dadurch wird die
gewünschte
Wärmeisolationsfähigkeit
beibehalten, wie schon vorher im Falle des Faserstrukturkörpers besprochen.
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Wird
die Faserlaminierungsrichtung senkrecht zur Wanddicke gesetzt bzw.
eingestellt, wie in 3 gezeigt (d.h. die Richtung,
die durch den Pfeil X2 nach Y2 in 3 dargestellt
ist), wird verursacht, dass der laminierte Körper entlang seiner Länge leicht
gerissen bzw. gezogen werden kann. Der Faserlaminatkörper wird
in der verhedderten Richtung der Faserbahn nicht leicht gerissen,
aber wird in der Laminierungsrichtung leicht abgelöst. Die
Anordnung, die die strukturellen Eigenschaft des Faserlaminatkörpers vorteilhaft
nutzt und das einfache Abreißen
entlang der Länge
der Wandoberfläche
sicherstellt, verbessert die Außenverarbeitbarkeit.
Dies wird vorzugsweise in dem Fall angewandt, in dem der Zwischenraum
im Wandteil komplett mit Wärmeisoliermaterial
ohne Spielraum aufgefüllt
wird. Es gibt eine Vielzahl von Rohren, wie z. B. Wasserrohre (P), in
dem Wandbauteil. Das Wärmeisoliermaterial
(4), das den Faserlaminatkörper dieser Anordnung beinhaltet, kann
leicht (in der Praxis mit der Hand) entlang der Länge gerissen
werden. Diese Anordnung erlaubt es, dass der Raum in dem Wandbauteil
vollständig
mit dem Wärmeisoliermaterial
(4) gefüllt
wird und an den Rohrstellen passend geschnitten wird.
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Der
Faserlaminatkörper
kann eine Dicke von sogar 1000 mm haben, wohingegen die vertikalen
Rahmen (2), die in der Platte (100) eingeschlossen
sind, im Allgemeinen mit einem Abstand Zentrum zu Zentrum von 455
mm angeordnet sind. Die erforderliche Dicke des Faserlaminatkörpers in
Richtung des Pfeiles X2 nach Y2, dargestellt in 3,
beträgt
ungefähr
400 mm maximal. Dies ist deutlich weniger als 1000 mm. Eine solche
Anwendung erfordert daher nicht den Einsatz einer Vielzahl von Faserlaminatkörpern, die
aufeinander gelegt werden.
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Wenn
der Faserlaminatkörper
so angeordnet ist, dass er in entlang der Wand laufender Richtung,
zur besseren Verarbeitbarkeit im Anwendungshereich, wie in 4 gezeigt,
leicht zerschnitten werden kann und entsprechend geschnitten ist,
und als Wärmeisoliermaterial
im Hausbau benutzt wird, wirkt die Rückstellkraft in Richtung der
Wanddicke wegen der Steifheit der Fasern. Dies verbessert die Kontaktbindung
zur feuchtigkeitsdichten Plane (6), hält die Feuchtigkeit im Raum
effektiv vom Eindringen ab, und behält die gewünschte Wärmeisolationsfähigkeit.
Die Rückstellkraft,
die in diesem Fall auftritt, tritt nicht wegen der Komprimierung
des laminierten Faservlieses, sondern wegen der Steifigkeit der
Fasern auf.
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Wie
oben beschrieben, kann das Wärmeisoliermaterial
nach der vorliegenden Erfindung, welches im Hausbau benutzt wird,
in jede Richtung, Länge,
Breite, Höhe
unabhängig
von der Orientierung des Faserlaminatkörpers geschnitten werden. Die
Schnittrichtung wird daher dadurch festgelegt, dass berücksichtigt
wird, dass eine Verformung verhindert und dass die Richtung des
leichten Zerschneidens berücksichtigt
wird. Diese Anordnung bestätigt
die besonders vorteilhaften Auswirkung sowohl vom Gesichtspunkt
der Formstabilität
wie auch von der Verarbeitbarkeit im Anwendungsgebiet.
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Wie
der oben besprochene Faserstrukturkörper zeigt der Faserlaminatkörper Vorteile:
- (1) Es gibt keine signifikanten Veränderungen
der Stärke
durch Hitzeverschmelzungen im Verlaufe der Zeit, sodass sich dauerhafte
Verformungen bilden, und keine signifikante Veränderung in der Wärmeisolationsfähigkeit
im Verlaufe der Zeit;
- (2) die Fasern werden sogar im Inneren der Schichten homogen
verschmolzen, was zu einer im Wesentlichen homogenen Dichteverteilung
zum Erhalt einer einheitlichen Wärmeisolationsfähigkeit
führt;
- (3) das Polyesterfasermaterial, das als Hauptbestandteil des
Faserlaminatkörpers
verwendet wird, stellt die ausgezeichneten Recyclingeigenschaften
her, verursacht Staub im Verlaufe der Verarbeitung, um so die äußerst bevorzugte
Verarbeitbarkeit im Einsatzbereich zu erhalten, und verursacht keine
giftigen Gase im Verlaufe der Verbrennung, um so die verbesserten
Umweltschutzeigenschaften sicherzustellen.
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(Hinzufügen einer
dritten Komponente)
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Eine
andere Faser kann zusätzlich
als dritte Komponente beigemengt werden. Zumindest ein Teil der Fasern,
die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können wasserabsorbierende
Fasern, antibakterielle Polyesterfasern, die einen antibakteriellen
Wirkstoff enthalten, wie z. B. antibakterielle Zeolithe, oder feuerhemmende
Polyesterfasern sein.
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Zugabe
eines antibakteriellen Wirkstoffs zum Mantelbestandteil der Verbundfaser
(B) vom Mantel-Kerntyp ist besonders effektiv, weil der antibakterielle
Wirkstoff gleich zeitig mit dem Schmelzen der Mantelkomponente während der
Wärmebehandlung über alle
Fasern verteilt wird.
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Beispiele
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Die
folgenden Beispiele verdeutlichen des Weiteren Wärmeisolationsmaterialien der
vorliegenden Erfindung. Zwei unterschiedliche Faserlaminatkörper wurden
durch die Laminierung von Faservlies mit spezifizierten Dichten
von 0,020 g/cm3 und 0,025 g/cm3 hergestellt.
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Die
Faservliese wurden durch Mischung von 82% von (A) der Polyesterfaser
mit einem Feinheitsgrad von 13 Denier und einer Schnittlänge von
51 mm mit 18% von (B) der Verbundfaser vom Mantel-Kerntyp, die einen
Feinheitsgrad von 3 Denier und eine Schnittlänge von 51 mm hat und den Mantelbestandteil
enthält,
der einen niedrigeren Schmelzpunkt als der Kernbestandteil hat,
hergestellt.
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Tabelle
2 zeigt den Vergleich zwischen den Wärmeisolationsmaterialien, die
diese beiden unterschiedlichen Faserlaminatkörper und die Steinwolle als
herkömmliches
Wärmeisoliermaterial
enthalten.
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Tabelle
2 Tabelle zum Vergleich
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Die
dauerhafte Verformung wird durch die verbleibende Verformung nach
der wiederholten Kompression, wie in Tabelle 2 gezeigt ist, ausgedrückt. Anwendung
der wiederholten Belastung simulierte die Variation im Verlaufe
der Zeit. Während
die Steinwolle eine relativ große
dauerhafte Verformung von 11,4% zeigt, hatten die Wärmeisoliermaterialien
der Beispiele 1 bzw. 2 eine kleinere dauerhafte Verformung von 9,4%
bzw. 8,9%. Die Härte
der Steinwolle unter 25%-iger Kompression war nur 0,5 × 10–2 kgf/cm2, wohingegen die Wärmeisoliermaterialien der Beispiele
1 bzw. 2 eine Härte
von 2,9 × 10–2 kgf/cm2 und 5,0 × 10–2 kgf/cm2 aufwiesen. Dies besagt, dass die Steinwolle
unter 25%-iger Kompression die geringe Härte von 0,5 × 10–2 kgf/cm2 pro Einheitsfläche hat, wodurch kaum Abstoßung erzeugt
wird. Das Wärmeisoliermaterial
der vorliegenden Erfindung auf der anderen Seite zeigt eine 6 bis
10 mal so große
Abstoßungskraft.
Die Abstoßungskraft
drückt
das Wärmeisoliermaterial
gegen das Wandbauteil und erreicht somit eine gute Kontaktbindung.
Die geringe Veränderung im
Ver laufe der Zeit erlaubt es, dass das Wärmeisoliermaterial die gewünschten
Wärmeisolierfähigkeit über einen
langen Zeitraum hält.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Wie
oben beschrieben, weist das Wärmeisoliermaterial
gemäß der vorliegenden
Erfindung, welches im Wohnbau benutzt wird, und das den Faserlaminatkörper beinhaltet,
nur wenig Formänderung
im Verlaufe der Zeit und keine signifikante Verformung auf, wodurch
es nur geringe Änderung
in der Wärmeisolationsfähigkeit
im Verlaufe der Zeit aufweist und die gewünschte Wärmeisolationsfähigkeit über einen
langen Zeitraum aufrechterhält.
Das Polyesterfasermaterial ist zum Recycling geeignet und erzeugt
keinen Staub. Das Wärmeisoliermaterial,
das entsprechend der vorliegenden Erfindung benutzt wird, hat signifikanten
Anteil am verbesserten Umweltschutz und Arbeitsatmosphäre und ist
weitreichend einsetzbar in den das Baugewerbe betreffenden Bereichen.
