EP2191058B1 - Akustikvliesstoff für perforierte deckenelemente - Google Patents

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EP2191058B1
EP2191058B1 EP08758443A EP08758443A EP2191058B1 EP 2191058 B1 EP2191058 B1 EP 2191058B1 EP 08758443 A EP08758443 A EP 08758443A EP 08758443 A EP08758443 A EP 08758443A EP 2191058 B1 EP2191058 B1 EP 2191058B1
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EP
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proportion
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acoustic
nonwoven fabric
nonwoven according
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Holger Schilling
Jochen Bechtum
Gerhard Stuppy
Günter Frey
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Carl Freudenberg KG
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Carl Freudenberg KG
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    • D06M11/70—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with phosphorus or compounds thereof, e.g. with chlorophosphonic acid or salts thereof with oxides of phosphorus; with hypophosphorous, phosphorous or phosphoric acids or their salts
    • D06M11/71—Salts of phosphoric acids
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B9/00—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation
    • E04B9/04—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation comprising slabs, panels, sheets or the like
    • E04B9/0478—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation comprising slabs, panels, sheets or the like of the tray type
    • E04B9/0485—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation comprising slabs, panels, sheets or the like of the tray type containing a filling element
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B9/00—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation
    • E04B9/34—Grid-like or open-work ceilings, e.g. lattice type box-like modules, acoustic baffles
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    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D04H1/43825—Composite fibres

Definitions

  • the invention relates to an acoustic nonwoven fabric according to the preamble of patent claim 1.
  • the fire behavior test is no longer carried out in accordance with DIN 4102-1 ("fire shaft test") but in accordance with DIN EN 13823.
  • DIN 4102-1 fire shaft test
  • DIN EN 13823 This standard describes a so-called “single burning item” (SBI) test a complete ceiling element structure and defines the classification relevant parameters according to DIN EN 13501-1.
  • SBI single burning item
  • the test in accordance with DIN EN 13823 is increasingly aimed at assessing smoke release in the event of fire. The release of smoke is evaluated in stricter standards in DIN 13501-1 than before.
  • the acoustic nonwoven fabric should form a high acoustic efficiency, namely achieve a singular value ⁇ w of at least 0.75 from a sound absorption coefficient measurement according to EN ISO 354 or conversion to EN ISO 11654.
  • a simple processability in particular a space-saving handling or automated introduction into ceiling elements, is desirable.
  • the acoustic non-woven fabric must not adversely affect hygiene, health and environmental aspects.
  • the invention is therefore based on the object to provide an acoustic nonwoven fabric that shows the least possible smoke development in case of fire after easy processing.
  • a flat layer with a basis weight of at most 45 g / m 2 comprises a fiber mixture which is present in a proportion of at most 30 g / m 2 , and a flame retardant which is present in a proportion of at most 10 g / m 2 .
  • the acoustic nonwoven fabric is characterized by a basis weight of less than 60 g / m 2 and an adhesive mass, wherein the adhesive mass is present in a proportion of less than 15 g / m 2 .
  • the layer is in a special way provided with an adhesive mass for placement in a metal ceiling element.
  • the acoustic non-woven fabric for metal ceilings with a basis weight of less than 60 g / m 2 has a layer of the type described here and an adhesive mass, wherein the adhesive mass is present in a proportion of less than 15 g / m 2 .
  • the adhesive composition makes it possible to fix the acoustic nonwoven fabric under moderate heating in a metal ceiling element, without damaging components of the ceiling element, such as a lacquer layer.
  • the adhesive composition consists of a thermoplastic, largely amorphous polyester, copolyester or copolyamide having a melting point below 100 ° C.
  • the impregnation mixture could contain diammonium hydrogen phosphate as a flame retardant, which is halogen- and heavy metal-free and therefore environmentally friendly.
  • diammonium hydrogen phosphate as a flame retardant
  • other nitrogen-phosphorus-based flame retardants e.g. of ammonium polyphosphates or of nitrogen-containing phosphonic acid salts.
  • the fiber mixture could have fine-fiber or fibrillated cellulosic components. These components are used to tune the acoustic effectiveness of the situation.
  • the fiber mixture contains two different types of cellulose, which are matched with regard to their fineness. Conceivable, however, is the use of finely ground synthetic pulps, which are made for example of viscose, polyolefin or aramid fibers.
  • the fiber mixture could also comprise fibers of glass, which are present in a proportion of at most 10 g / m 2 . This proportion of glass fibers gives the sheet high structural stability and low thermal shrinkage. This is the location for an automated insertion into ceiling elements. However, it is also conceivable to use other inorganic fibers, for example fibers of basalt or aluminum oxide. Finally, polyester fibers could also be used.
  • the fiber blend may be pre-bonded with a binder based on acrylate with a proportion of less than 5 g / m 2.
  • the pre-binding gives the layer sufficient stability to homogeneously introduce an impregnating mixture.
  • the pre-binding takes place by means of a low-formaldehyde acrylate binder.
  • increased requirements are met in terms of the formaldehyde content of the situation according to DIN EN 13964 (formaldehyde class "E1").
  • pre-binding with the aid of a mono- or bicomponent binder fiber for example with a so-called undrawn polyester fiber or a PET / PBT or PET / copolyester bicomponent binder fiber.
  • the acoustic nonwoven fabric could have a singular value ⁇ w of at least 0.75, the single value being obtained according to a sound absorption coefficient measurement according to EN ISO 354 and after conversion according to EN ISO 11654. Such an acoustic nonwoven absorbs sound particularly well.
  • An arrangement comprising a layer or an acoustic nonwoven fabric of the type described here and an unpainted perforated metal ceiling element could, in a measurement according to DIN EN 13823, have an SMOGRA value of at most 30 m 2 / s 2 and a TSP (600s) value of show at most 50 m 2 .
  • Such an arrangement is suitable not only for sound insulation, but also for fire protection in particular.
  • the sole FIGURE is a diagram comparing a ceiling element construction with a sample of a prior art acoustic nonwoven fabric having a ceiling element construction with a sample of an acoustic nonwoven fabric according to the present invention. To do this:
  • the SPR av curves or the individual SPR av (t) values represent the current smoke development of the samples at time t of Measurement (or within a differential time interval [t, t-3s]).
  • An SPR av value represents the quotient of a flue gas volume flow in [m 3 / s] and the length in [m] of the light path through the tube of a photometric measuring device, resulting in the unit [m 2 / s].
  • TSP curves or the individual TSP (t) values ( "T otal S moke P roduction", right y-axis, unit [m 2]) representing the total smoke production of the samples up to time t of the measurement.
  • a TSP (t) value corresponds to the sum of the individual SPR av (t) values in the time interval from the beginning of the measurement to the time t or corresponds to the associated area under the SPR curve.
  • a TSP value represents the product of a sum of SPR av values in [m 2 / s] and the associated time interval in [s], resulting in the unit [m 2 ].
  • the SPR av or TSP values of a sample within the time window from 300 s to 900 s are measured or used for the evaluation. Therefore, the time axis is scaled from 300 s to 900 s. The zero point of the actual measurement is therefore 300 s based on the entire test duration.
  • the SMOGRA values represent the maxima of the quotients from the SPR av (t) values of the samples and the associated times t of the measurement. They characterize, to some extent, the slopes of the SPR av curves at the beginning of the measurement ("slope triangles").
  • the SMOGRA value represents the quotient of an SPR av (t) value in [m 2 / s] and the associated time t in [s], resulting in the unit [m 2 / s 2 ].
  • the SMOGRA value and the TSP (600s) value are decisive parameters for determining a "smoke class" (s1, s2 or s3).
  • the following limits for the abovementioned smoke-relevant parameters must be observed: SMOGRA value smaller or equal to 30 m 2 / s 2 and TSP (600s) value less than or equal to 50 m 2 .
  • Measurements of the type of ceiling element structures described here demonstrate that a sample of the prior art acoustic nonwoven fabric provides an SMOGRA value of about 30 m 2 / s 2 and a TSP (600s) value of about 40 m 2 . This is shown in the diagram of the single FIG.
  • a sample of the acoustic nonwoven fabric according to the invention shows only an SMOGRA value of about 15 m 2 / s 2 and a TSP (600s) value of about 30 m 2 , ie an SMOGRA value reduced by about 50% and a reduced by about 25% TSP (600s) value.
  • SMOGRA values of at best approximately 40 m 2 / s 2 or TSP (600s) values of at best approximately 55 m 2 / s 2 are obtained for conventional ceiling element structures with a coating and an acoustic nonwoven according to the prior art. These high values prevent a "non-combustible" classification "A2 / s1 / d0" according to DIN EN 13501-1.
  • SMOGRA values of only about 25 m 2 / s 2 or TSP (600s) values of only about 45 m 2 / s 2 result . These values allow a "non-combustible" classification "A2 / s1 / d0" according to DIN EN 13501-1.
  • a prior art acoustic nonwoven fabric consists of a ply and an adhesive.
  • the weight per unit area is 63 g / m 2 .
  • the basis weight of the layer is 48 g / m 2 and the weight per unit area of the adhesive mass is 15 g / m 2 .
  • the sheet has a fiber blend of pulp fibers and glass fibers.
  • the fiber mixture contributes with a total of 25 g / m 2 to the basis weight of the situation.
  • the layer furthermore has a fiber binding of acrylate binder with a basis weight contribution of 4 g / m 2 .
  • the layer also has an impregnating mixture with a flame retardant, which makes up a basis weight contribution of 14.5 g / m 2 .
  • the impregnation mixture also contains a colorant of carbon black and an ethyl vinyl alcohol binder, which together make up a basis weight contribution of 4.5 g / m 2 .
  • the adhesive consists of epsilon - polycaprolactone.
  • An acoustic fleece according to the invention consists of a layer and an adhesive.
  • the basis weight is 54 g / m 2 in total.
  • the basis weight of the layer is 42 g / m 2 and the basis weight of the adhesive mass 12 g / m 2 .
  • the sheet has a fiber blend of fibers of two types of pulp and glass fibers.
  • the fiber mixture contributes with a total of 26 g / m 2 Basis weight of the situation at.
  • the fibers of pulp account for 20 g / m 2 of the basis weight of the layer, the glass fibers 6 g / m 2 .
  • the layer furthermore has a fiber binding of acrylate binder with a basis weight contribution of 4 g / m 2 .
  • the layer also has an impregnating mixture with a flame retardant, which constitutes a basis weight contribution of 7.5 g / m 2 .
  • the impregnation mixture also contains a colorant of carbon black and an ethyl vinyl alcohol binder, which together make up a basis weight contribution of 4.5 g / m 2 .
  • the adhesive used was epsilon-polycaprolactone.

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Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen Akustikvliesstoff gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
    • Stand der Technik
  • Aus der DE 29 47 607 A1 ist ein Akustikvliesstoff mit papierartigem Griff und einem Anteil an Haftmasse von 22 g/m2 bekannt. Die US 2006/0046594 A1 offenbart eine Isolationsplatte, welche Baumwollfasern aufweist.
  • Akustikvliesstoffe und Lagen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Diese werden häufig in perforierten, nämlich gelochten oder geschlitzien, Metalldecken- oder Holzdeckenelementen eingesetzt.
  • Hinsichtlich ihres Brandverhaltens wurden derartige Akustikvliesstoffe bzw. Deckenelemente bisher gemäß DIN 4102-1 mittels einer sog. "Brandschacht-Prüfung" beurteilt. Dabei war sowohl der Akustikvliesstoff an sich als auch im Verbund mit dem Deckenelement zu prüfen. Der Markt forderte von dem Verbund aus Deckenelement und Akustikvliesstoff eine Einstufung in die Brandklasse "A2" ("nichtbrennbar"). Vom Akustikvliesstoff als solchem war eine Einstufung in die Brandklasse "B1" (= "schwerentflammbar") gefordert.
  • Seit Juli 2007 ist eine revidierte, EU-einheitliche Regelung bzgl. Zertifizierung und Klassifizierung von Unterdecken in Kraft, nämlich die CE-Kennzeichnung. Diese Regelung stellt Anforderungen an die Deckenelemente, die in der DIN EN 13964 niedergelegt sind, welche in Bezug auf die Klassifizierung des Brandverhattens auf die DIN EN 13501-1 verweist.
  • Die Prüfung des Brandverhaltens erfolgt dabei nicht mehr gemäß der DIN 4102-1 ("Brandschacht-Prüfung"), sondern gemäß der DIN EN 13823. Diese Norm beschreibt eine sog. "SBI-Prüfung" ("single burning item"-Prüfung) an einem kompletten Deckenelement-Aufbau und definiert die gemäß DIN EN 13501-1 klassifizierungsrelevanten Parameter. Im Unterschied zur bisherigen Prüfung des Brandverhaltens gemäß der DIN 4102-1 zielt die Prüfung gemäß DIN EN 13823 verstärkt auf die Beurteilung der Rauchfreisetzung im Brandfall ab. Die Rauchfreisetzung wird in der DIN 13501-1 mit strengeren Maßstäben als bisher bewertet.
  • Aus dem Stand der Technik bekannte Akustikvliesstoffe neigen zu relativ starker Rauchentwicklung und verhindern damit eine Klassifizierung von Deckenelementen als "nichtbrennbar" (Klassifikation "A2 / s1 / d0") gemäß der revidierten Anforderungen der DIN 13501-1. Diese Klassifizierung wird jedoch insbesondere für Bauten bzw. Gebäudeteile mit erhöhten Sicherheitsanforderungen, z.B. öffentliche Gebäude, Fluchtwege, etc., gefordert.
  • Darüber hinaus soll der Akustikvliesstoff eine hohe akustische Wirksamkeit ausbilden, nämlich einen Einzahl-Wert αw von mindestens 0,75 aus einer Schallabsorptionskoeffizient-Messung gemäß EN ISO 354 bzw. Umrechnung nach EN ISO 11654 erzielen.
  • Wünschenswert ist des Weiteren eine einfache Verarbeitbarkeit, insbesondere eine platzsparende Handhabung bzw. automatisierte Einbringung in Deckenelemente. Schließlich darf der Akustikvliesstoff Hygiene-, Gesundheits- und Umweltaspekte nicht negativ beeinflußen.
  • Es besteht demnach ein erhebliches Bedürfnis des Marktes nach gut verarbeitbaren Akustikvliesstoffen, die im Verbund mit Deckenelementen die Klassifikation "A2 / s1 / d0" gemäß der DIN EN 13501-1 erfüllen.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Akustikvliesstoff zu schaffen, der nach problemloser Verarbeitung eine möglichst geringe Rauchentwicklung im Brandfall zeigt.
  • Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Danach umfasst eine flächige Lage mit einem Flächengewicht von höchstens 45 g/m2 eine Fasermischung, welche mit einem Anteil von höchstens 30 g/m2 vorliegt, sowie ein Flammschutzmittel, welches mit einem Anteil von höchstens 10 g/m2 vorliegt.
  • Der Akustikvliesstoff ist gekennzeichnet durch ein Flächengewicht von weniger als 60 g/m2 und eine Haftmasse, wobei die Haftmasse mit einem Anteil von weniger als 15 g/m2 vorliegt.
  • Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass gerade die Kombination aus geschickter Wahl des gesamten Flächengewichts und einer angepassten Reduzierung des Flammschutzmittels eine erhebliche Reduzierung der Rauchentwicklung bewirkt. Die Lage eignet sich in besonderer Weise mit einer Haftmasse versehen zur Anordnung in einem Metalldeckenelement.
  • Der Akustikvliesstoff für Metalldecken mit einem Flächengewicht von weniger als 60 g/m2 weist eine Lage der hier beschriebenen Art und eine Haftmasse auf, wobei die Haftmasse mit einem Anteil von weniger als 15 g/m2 vorliegt. Die Haftmasse ermöglicht, den Akustikvliesstoff unter moderater Erwärmung in einem Metalldeckenelement festzulegen, ohne dabei Bestandteile des Deckenelements, wie z.B. eine Lackschicht, zu beschädigen. Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass die Haftmasse aus einem thermoplastischen, weitgehend amorphen Polyester, Copolyesteroder Copolyamid mit einem Schmelzpunkt unter 100°C besteht.
  • Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.
  • Die Imprägniermischung könnte Diammoniumhydrogenphosphat als Flammschutzmittel beinhalten, welches halogen- sowie schwermetallfrei und damit umweltfreundlich ist. Denkbar ist jedoch auch die Verwendung von anderen stickstoff-phosphor-basierten Flammschutzmitteln, z.B. von Ammoniumpolyphosphaten oder von stickstoffhaltigen Phosphonsäuresalzen.
  • Die Fasermischung könnte feinfaserige oder fibrillierte zellulosische Komponenten aufweisen. Diese Komponenten dienen der Abstimmung der akustischen Wirksamkeit der Lage. Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass die Fasermischung zwei unterschiedliche Zellstofftypen beinhaltet, die hinsichtlich ihrer Feinheit aufeinander abgestimmt sind. Denkbar ist jedoch auch die Verwendung von feingemahlenen synthetischen Pulps, die z.B. aus Viskose-, Polyolefin- oder Aramid-Fasern hergestellt sind.
  • Die Fasermischung könnte zudem Fasern aus Glas aufweisen, die mit einem Anteil von höchstens 10 g/m2 vorliegen. Dieser Anteil an Fasern aus Glas verleiht der Lage eine hohe strukturelle Stabilität und einen geringen thermischen Schrumpf. Dies eignet die Lage für eine automatisierte Einbringung in Deckenelemente. Denkbar ist jedoch auch die Verwendung von anderen anorganischen Fasern, z.B. Fasern aus Basalt oder Aluminiumoxid. Schließlich könnten auch Polyester-Fasern eingesetzt werden.
  • Die Fasermischung könnte mit einem Binder auf Acrylat-Basis mit einem Anteil von weniger als 5 g/m2 vorgebunden sein. Die Vorbindung verleiht der Lage eine ausreichende Stabilität, um eine Imprägniermischung homogen einzubringen. Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass die Vorbindung mittels eines formaldehydarmen Acrylat-Binders erfolgt. Hierdurch werden erhöhte Anforderungen in Bezug auf den Formaldehydgehalt der Lage gemäß DIN EN 13964 erfüllt (Formaldehyd-Klasse "E1"). Denkbar ist auch eine Vorbindung mit Hilfe einer Mono- oder Bikomponenten-Bindefaser, z.B. mit einer sog. unverstreckten Polyesterfaser oder einer PET/PBT- bzw. PET/Copolyester-Bikomponenten-Bindefaser.
  • Der Akustikvliesstoff könnte einen Einzahl-Wert αw von mindestens 0,75 aufweisen, wobei der Einzahl-Wert gemäß einer Schallabsorptionskoeffizient-Messung nach EN ISO 354 und nach Umrechnung gemäß EN ISO 11654 erhalten ist. Ein solcher Akustikvliesstoff absorbiert besonders gut Schall.
  • Eine Anordnung, die eine Lage oder einen Akustikvliesstoff der hier beschriebenen Art sowie ein unlackiertes, perforiertes Metalldeckenelement umfasst, könnte bei einer Messung nach DIN EN 13823 einen SMOGRA-Wert von höchstens 30 m2/s2 sowie einen TSP(600s)-Wert von höchstens 50 m2 zeigen. Eine solche Anordnung eignet sich nicht nur für den Schallschutz, sondern auch für den Brandschutz in besonderem Maße.
  • Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • In der Zeichnung zeigt die einzige
    • Fig.
    ein Diagramm, welches die durch Prüfung gemäß der DIN EN 13823 ermittelte Rauchentwicklung eines Deckenelement-Aufbaus mit einem Akustikvliesstoff des Stands der Technik mit der Rauchentwicklung eines analogen Deckenelement-Aufbaus mit einem erfindungsgemäßen Akustikvliesstoff vergleicht.
    Ausführung der Erfindung
  • Die einzige Fig. zeigt ein Diagramm, in welchem ein Deckenelement-Aufbau mit einer Probe eines Akustikvliesstoffs des Stands der Technik mit einem Deckenelement-Aufbau mit einer Probe eines erfindungsgemäßen Akustikvliesstoffs verglichen wird. Hierzu sei Folgendes ausgeführt:
  • Die Kurven zur Probe des Stands der Technik sind durch die unterbrochenen Linien und das Quadratsymbol gekennzeichnet. Die Kurven zur Probe gemäß der Erfindung sind durch die durchgezogenen Linien und das Kreissymbol gekennzeichnet.
  • Dabei repräsentieren die SPRav-Kurven bzw. die einzelnen SPRav(t)-Werte ("Smoke Production Rate", linke y-Achse, Einheit [m2/s]) die aktuelle Rauchentwicklung der Proben zum Zeitpunkt t der Messung (bzw. innerhalb eines differentiellen Zeitintervalls [t, t-3s]). Ein SPRav-Wert stellt den Quotienten aus einem Rauchgas-Volumenstrom in [m3/s] und der Länge in [m] des Lichtwegs durch das Rohr einer photometrischen Meßeinrichtung dar, daraus resultiert die Einheit [m2/s].
  • Die TSP-Kurven bzw. die einzelnen TSP(t)-Werte ("Total Smoke Production", rechte y-Achse, Einheit [m2]) repräsentieren die gesamte Rauchentwicklung der Proben bis zum Zeitpunkt t der Messung. Ein TSP(t)-Wert entspricht der Summe der einzelnen SPRav(t)-Werte im Zeitintervall vom Beginn der Messung bis zum Zeitpunkt t bzw. korrespondiert mit der zugehörigen Fläche unter der SPR-Kurve. Ein TSP-Wert stellt das Produkt aus einer Summe von SPRav- Werten in [m2/s] und dem zugehörigen Zeitintervall in [s] dar, daraus resultiert die Einheit [m2].
  • In Bezug auf die gesamte Prüfdauer mit sog. "Vorlauf" und "Nachlauf" werden die SPRav- bzw. TSP-Werte einer Probe innerhalb des Zeitfensters von 300 s bis 900 s gemessen bzw. für die Bewertung herangezogen. Daher ist die Zeitachse von 300 s bis 900 s skaliert. Der Nullpunkt der eigentlichen Messung liegt also bei 300 s bezogen auf die gesamte Prüfdauer.
  • Die TSP(600s)-Werte (Total Smoke Production", Einheit [m2]) repräsentieren die gesamte Rauchentwicklung der Proben in den ersten 600 s der Messung. Gemäß obigen Anmerkungen zur Skalierung der Zeitachse entsprechen sie den per Symbol markierten Punkten auf den TSP-Kurven zum Zeitpunkt t = 900 s in Bezug auf die Gesamtprüfdauer.
  • Die SMOGRA-Werte ("SMOke GRowth RAte index", Einheit [m2/s2]) repräsentieren die Maxima der Quotienten aus den SPRav(t)-Werten der Proben und den zugehörigen Zeitpunkten t der Messung. Sie charakterisieren in gewissem Maße die Anstiege der SPRav-Kurven zu Beginn der Messung ("Steigungsdreiecke"). Der SMOGRA-Wert stellt den Quotienten aus einem SPRav(t)-Wert in [m2/s] und dem zugehörigen Zeitpunkt t in [s] dar, daraus resultiert die Einheit [m2/s2].
  • Gemäß DIN EN 13823 ist für die Ermittlung des SMOGRA-Werts ein Quotient aus einem SPRav(t)-Wert und zugehörigem Zeitpunkt t der Messung dann per Definition als 0 zu werten, wenn folgende Randbedingungen erfüllt sind:
    1. (a) der SPRav(t)-Wert ist kleiner oder gleich 0,1 m2/s, oder
    2. (b) der zugehörige TSP(t)-Wert ist kleiner oder gleich 6 m2
  • Dies bedeutet: Sofern die SPRav-Kurve nicht über 0,1 m2/s hinausgeht bzw. falls zeitweise doch sowie in diesem Zeitabschnitt die zugehörigen TSP(t)-Werte nicht über 6 m2 liegen, sind alle Quotienten aus SPRav(t)-Werten und zugehörigen Zeitpunkten t der Messung als 0 zu werten und damit auch der SMOGRA-Wert per Definition als 0 anzusehen.
  • Um jedoch auch raucharme Proben sinnvoll bewerten bzw. vergleichend betrachten zu können, wurden die SMOGRA-Werte unter Vernachlässigung der Randbedingung (a) ermittelt.
  • Um ausschließlich den Einfluß der Proben aus Akustikvliesstoff auf die Rauchentwicklung bewerten zu können, wurden generell Aufbauten aus Deckenelementen aus perforierten Stahlblechen ohne Lackierung oder sonstigen rauchrelevanten Bestandteilen gemäß DIN EN 13823 vermessen. Hierdurch sollen störende Einflüsse durch andere Bestandteile des Deckenelements, wie z.B. eine Lackschicht, eliminiert werden.
  • In Bezug auf das Rauchverhalten sind gemäß DIN EN 13501-1 der SMOGRA-Wert und der TSP(600s)-Wert als Kenngröße für die Festlegung einer "Rauchklasse" (s1, s2 oder s3) maßgeblich. Zur Erreichung der anfangs erwähnten "nichtbrennbar"-Klassfikation "A2 / s1 / d0", welche die "Rauchklasse" s1 beinhaltet und damit die höchsten Anforderungen an das Rauchverhalten stellt, sind folgende Limits für die obengenannten rauchrelevanten Kenngrößen einzuhalten: SMOGRA-Wert kleiner oder gleich 30 m2/s2 und TSP(600s)-Wert kleiner oder gleich 50 m2.
  • Messungen der hier beschriebenen Art an Deckenelement-Aufbauten belegen, dass eine Probe des Akustikvliesstoffs gemäß Stand der Technik einen SMOGRA-Wert von ca. 30 m2/s2 und einen TSP(600s)-Wert von ca. 40 m2 liefert. Dies zeigt das Diagramm der einzigen Fig.
  • Eine Probe des Akustikvliesstoffs gemäß der Erfindung zeigt dagegen nur einen SMOGRA-Wert von ca. 15 m2/s2 und einen TSP(600s)-Wert von ca. 30 m2, also einen um ca. 50% reduzierten SMOGRA-Wert und einen um ca. 25% reduzierten TSP(600s)-Wert.
  • Referenzmessungen an analogen Deckenelement-Aufbauten ohne Akustikvliesstoff, jedoch mit einer Lackierung, zeigen, dass marktübliche Lackierungen einen in erster Näherung additiven Beitrag zum SMOGRA-Wert von bestenfalls ca. 10 m2/s2, üblicherweise von ca. 15 - 20 m2/s2, und einen Beitrag zum TSP(600s)-Wert von bestenfalls ca. 15 m2, üblicherweise von ca. 20 - 30 m2 liefern.
  • Damit ergeben sich für marktübliche Deckenelement-Aufbauten mit Lackierung und einem Akustikvliesstoff gemäß Stand der Technik SMOGRA-Werte von bestenfalls ca. 40 m2/s2 bzw. TSP(600s)-Werte von bestenfalls ca. 55 m2/s2. Diese hohen Werte verhindern eine "nichtbrennbar"-Klassifikation "A2 / s1 / d0" gemäß der DIN EN 13501-1.
  • Dagegen ergeben sich für Deckenelement-Aufbauten mit einem Akustikvliesstoff gemäß der Erfindung bei optimaler Ausführung der Lackierung SMOGRA-Werte von nur ca. 25 m2/s2 bzw. TSP(600s)-Werte von nur ca. 45 m2/s2. Diese Werte ermöglichen eine "nichtbrennbar"-Klassifikation "A2 / s1 / d0" gemäß DIN EN 13501-1.
    • Beispiel gemäß Stand der Technik:
  • Ein Akustikvliesstoff nach dem Stand der Technik besteht aus einer Lage und einer Haftmasse. Das Flächengewicht beträgt insgesamt 63 g/m2. Dabei beträgt das Flächengewicht der Lage 48 g/m2 und das Flächengewicht der Haftmasse 15 g/m2.
  • Die Lage weist eine Fasermischung aus Fasern aus Zellstoff und Fasern aus Glas auf. Die Fasermischung trägt mit insgesamt 25 g/m2 zum Flächengewicht der Lage bei.
  • Die Lage weist des Weiteren eine Faservorbindung aus Acrylat-Binder mit einem Flächengewichtsbeitrag von 4 g/m2 auf.
  • Die Lage weist zudem eine Imprägniermischung mit einem Flammschutzmittel auf, welches einen Flächengewichtsbeitrag von 14,5 g/m2 ausmacht. Die Imprägniermischung beinhaltet zudem ein Färbemittel aus Ruß sowie einen Ethylvinylalkohol-Binder, welche zusammen einen Flächengewichtsbeitrag von 4,5 g/m2 ausmachen.
  • Die Haftmasse besteht aus epsilon - Polycaprolacton.
    • Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung:
  • Ein Akustikvliestoff gemäß der Erfindung besteht aus einer Lage und einer Haftmasse. Das Flächengewicht beträgt insgesamt 54 g/m2. Dabei beträgt das Flächengewicht der Lage 42 g/m2 und das Flächengewicht der Haftmasse 12 g/m2.
  • Die Lage weist eine Fasermischung aus Fasern zweier Zellstofftypen und aus Fasern aus Glas auf. Die Fasermischung trägt mit insgesamt 26 g/m2 zum Flächengewicht der Lage bei. Die Fasern aus Zellstoff machen dabei 20 g/m2 des Flächengewichts der Lage aus, die Glasfasern 6 g/m2.
  • Die Lage weist des Weiteren eine Faservorbindung aus Acrylat-Binder mit einem Flächengewichtsbeitrag von 4 g/m2 auf.
  • Die Lage weist zudem eine Imprägniermischung mit einem Flammschutzmittel auf, welches einen Flächengewichtsbeitrag von 7,5 g/m2 ausmacht. Die Imprägniermischung beinhaltet zudem ein Färbemittel aus Ruß sowie einen Ethylvinylalkohol-Binder, welche zusammen einen Flächengewichtsbeitrag von 4,5 g/m2 ausmachen.
  • Als Haftmasse wurde epsilon - Polycaprolacton gewählt.
  • Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits auf die Patentansprüche verwiesen.
  • Abschließend sei ganz besonders hervorgehoben, dass das zuvor rein willkürlich ausgewählte Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dient, diese jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel einschränkt.

Claims (8)

  1. Akustikvliesstoff für Metalldecken, umfassend eine Lage zur Verwendung in einem Deckenelement, mit einem Flächengewicht von höchstens 45 g/m2, umfassend eine Fasermischung, die mit einem Anteil von höchstens 30 g/m2 vorliegt und einem Flammschutzmittel, welches mit einem Anteil von höchstens 10 g/m2 vorliegt, gekennzeichnet durch ein Flächengewicht von weniger als 60 g/m2 und eine Haftmasse, wobei die Haftmasse mit einem Anteil von weniger als 15 g/m2 vorliegt.
  2. Akustikvliesstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flammschutzmittel aus Diammoniumhydrogenphosphat besteht.
  3. Akustikvliesstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasermischung Fasern aus Zellulose aufweist.
  4. Akustikvliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasermischung Fasern aus zwei unterschiedlichen Zellstofftypen aufweist.
  5. Akustikvliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasermischung Fasern aus Glas aufweist, die mit einem Anteil von höchstens 10 g/m2 vorliegen.
  6. Akustikvliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Binder auf Acrylat-Basis mit einem Anteil von weniger als 5 g/m2 vorliegt.
  7. Akustikvliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Einzahl-Wert αw von mindestens 0,75, wobei der Einzahl-Wert aus Messung nach EN ISO 354 und Umrechnung gemäß EN ISO 11654 erhalten ist.
  8. Anordnung, umfassend einen Akustikvliesstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und ein unlackiertes, perforiertes Metalldeckenelement, die bei einer Messung nach DIN EN 13823 einen SMOGRA-Wert von höchstens 30 m2/s2 sowie einen TSP(600s)-Wert von höchstens 50 m2 zeigt.
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