WO1995025634A1 - Verbundmaterial zur schall- und wärmeisolation - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a composite material for sound and heat insulation consisting of a consolidated fiber fabric and a film.
  • Known materials for sound and heat insulation consist essentially of mineral wool and a film.
  • fine dust particles are created that are suspected of being carcinogenic. Therefore, the "DFG Senate Commission for Testing Health-Hazardous Working Materials 11 (MAK Commission) has defined MAK values (maximum workplace concentration) for such hazardous substances, which the employer must observe.
  • This object is achieved by a composite material with a solidified fiber fabric and an associated one Foil, wherein the fiber fabric is a layer made of nonwoven fabric, which is connected to the surface of the film.
  • the dust that arises during processing of the composite material according to the invention consists of non-fibrillating material. Therefore, the largest part of the dust is not easy to breathe due to its dimensions.
  • the nonwoven fibers and thus the dust produced preferably consist of organic materials which are not harmful to health and which can be broken down at least to a certain extent in the human body.
  • the fibers of the nonwoven fabric layer of the composite material according to the invention advantageously consist of polyester, polyacrylic or oxidized polyacrylonitrile or comparable organic materials.
  • a nonwoven fabric made from these fiber materials has favorable fire behavior, i.e. low flammability and good thermal insulation.
  • a fleece made of such fibers has a low heat conduction since the free convection of air is prevented.
  • the covering of the nonwoven with the dense film prevents forced convection due to the pump effect or wind.
  • the nonwoven layer is connected to the surface of the film, and the film can be applied to one or both sides of the nonwoven layer.
  • the film also protects the fleece against moisture and dirt.
  • the nonwoven layer has polyester fibers whose fiber titer is between 0.85 and 30 dtex, preferably 0.85-6.7 dtex, and whose fiber length is between 30 and 90 mm, preferably 38 and 60 mm.
  • the crimping determines the bulk volume and a larger bulk volume results in a better insulation effect.
  • about 98 to 99.5% of the volume of the nonwoven consists of voids formed between the fibers.
  • binder fibers are added to the polyester fibers, the nonwoven being consolidated by thermofusion.
  • the flank composite fibers are particularly advantageous since they curl more strongly when heated during the thermofusion.
  • the polyester fibers can be chemically treated, for example with antimony trioxide.
  • the nonwoven layer is produced by carding and subsequent paneling or by an air laying process.
  • the thickness of the nonwoven fabric layer can vary between 1 and 18 cm, preferably 2 and 10 cm.
  • the density of the nonwoven layer is in the range from 10 to 140 kg / m 3 , preferably 15 to 80 kg / m 3 .
  • a portion of partially oxidized polyacrylonitrile fibers is added to the mixture of polyester and binder fibers described above.
  • the proportion is about 10 to 50%.
  • the fiber titer of the polyacrylonitrile fiber is preferably between 0.6 and 1.7 dtex. Since the crimp of polyacrylonitrile fibers is less than the crimp of polyester fibers, a share of over 50% not desirable, since otherwise the volume of construction would be too small.
  • the internal strength of the nonwoven layer can be increased by the fibers of the nonwoven layer being oriented in the thickness direction of the layer. This alignment of the fibers can be accomplished by needling the material, although the thickness of the nonwoven layer should remain as constant as possible.
  • the insulation properties of the composite material are further improved if the film consists of a metal such as aluminum.
  • the film can also consist of polyurethane, polyamide or Kapton or of similar materials. When choosing the materials for the film, care must be taken that the fire properties are not impaired.

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Abstract

Zur Bereitstellung eines verbesserten Verbundmaterials zur Schall- und Wärmeisolation, bestehend aus einem verfestigten Fasergelege und einer Folie, bei dem insbesondere die Gesundheitsgefährdung durch bei der Bearbeitung des Verbundmaterials entstehende Partikel reduziert ist, wird vorgeschlagen, dass das Fasergelege eine Lage aus Vliesstoff ist, die mit der Folie flächig verbunden ist.

Description

Verbundmaterial zur Schall- und Wärmeisolation
Die Erfindung betrifft ein Verbundmaterial zur Schall- und Wärmeisolation bestehend aus einem verfestigten Fasergelege und einer Folie.
Bekannte Materialien zur Schall- und Wärmeisolation bestehen im wesentlichen aus Mineralwolle und einer Folie. Bei der Bearbeitung der Mineralwolle entstehen feine Staubpartikel, die unter dem Verdacht stehen, krebserregend zu sein. Des¬ halb hat die "DFG-Senatskommission zur Prüfung gesundheits¬ schädlicher Arbeitsstoffe11 (MAK-Kommission) für derartige Gefahrenstoffe MAK-Werte (Maximale Arbeitsplatzkonzentra¬ tion) festgelegt, die vom Arbeitgeber einzuhalten sind.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verbundmaterial der eingangs genannten Art bereitzustellen mit guten Isolationseigen¬ schaften, bei dem insbesondere die Gesundheitsgefährdung durch bei der Bearbeitung entstehende Partikel reduziert ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verbundmaterial mit einem verfestigten Fasergelege und einer damit verbundenen Folie, wobei das Fasergelege eine Lage aus Vliesstoff ist, die mit der Folie flächig verbunden ist.
Der bei der Bearbeitung des erfindungsgemäßen Verbund¬ materials anfallende Staub besteht aus nicht fibrillierendem Material. Deshalb ist der größte Teil des Staubes wegen seiner Abmessungen nicht lungengängig. Die Vliesstoffasern und somit der anfallende Staub bestehen vorzugsweise aus organischen Materialien, die nicht gesundheitsschädlich sind und im menschlichen Körper zumindest in einem gewissen Maß abgebaut werden können.
Vorteilhafterweise bestehen die Fasern der Vliesstoffläge des erfindungsgemäßen Verbundmaterials aus Polyester, Polyacryl oder oxidiertem Polyacrylnitril oder vergleich¬ baren organischen Materialien. Ein Vliesstoff, der aus diesen Fasermaterialien hergestellt ist, hat ein günstiges Brandverhalten, also geringe Entflammbarkeit und eine gute Wärmeisolation.
Ein Vlies aus derartigen Fasern hat eine geringe Wärmelei¬ tung, da die freie Konvektion von Luft verhindert wird. Durch die Abdeckung des Vliesstoffes mit der dichten Folie wird eine erzwungene Konvektion durch Pumpeffekt oder Windeingriff unterbunden. Die Vliesstoffläge ist mit der Folie flächig verbunden, wobei die Folie auf einer oder auf beiden Seiten der Vliesstoffläge aufgebracht sein kann. Die Folie schützt das Vlies außerdem gegen Feuchtigkeit und Verschmutzung.
In einem ersten Ausführungsbeispiel weist die Vliesstoffläge Polyesterfasern auf, deren Fasertiter zwischen 0,85 und 30 dtex, vorzugsweise 0,85 - 6,7 dtex, und deren Faserlänge zwischen 30 und 90 mm, vorzugsweise 38 und 60 mm, liegt. Eine möglichst starke Kräuselung der Fasern der Vliesstoff¬ lage ist vorteilhaft, da die Kräuselung das Bauschvolumen bestimmt und ein größeres Bauschvolumen eine bessere Isolationswirkung ergibt. Vorzugsweise etwa 98 bis 99,5 % des Vlieststoffvolumens besteht aus zwischen den Fasern gebildeten Hohlräumen.
Zur Verfestigung der Vliesstoffläge sind den Polyesterfasern etwa 10 bis 50 Gew.-% Bindefasern beigemischt, wobei die Verfestigung des Vliesstoffs durch Thermofusion erfolgt. Als Bindefasern kommen Kern-Mantelfasern oder Flankenverbund¬ fasern, sogenannte "side-by-side-Fasern, wie sie beispiels¬ weise aus der DE-PS 23 58 484 bekannt sind, zum Einsatz, wobei der Titer der Bindefasern zwischen 1,7 bis 10 dtex, vorzugsweise 2,2 bis 5,3 dtex, liegt. Die Flankenverbund¬ fasern sind besonders vorteilhaft, da sie sich bei Erwärmung während der Thermofusion stärker kräuseln.
Damit die Entflammbarkeit der verfestigten Vliesstofflage weiter reduziert ist, können die Polyesterfasern chemisch behandelt sein, beispielsweise mit Antimon-Trioxid.
Die Vliesstofflage wird durch Krempeln und anschließendes Täfeln oder durch ein Luftlegeverfahren hergestellt. Die Dicke der Vliesstoffläge kann zwischen 1 und 18 cm, vor¬ zugsweise 2 und 10 cm, variieren. Die Dichte der Vliesstoff- lage liegt im Bereich von 10 bis 140 kg/m3, vorzugsweise 15 bis 80 kg/m3.
In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der obenbeschrie¬ benen Mischung aus Polyester- und Bindefasern ein Anteil teiloxidierter Polyacrylnitrilfasern zugesetzt. Der Anteil beträgt etwa 10 bis 50 %. Vorzugsweise liegt die Fasertiter der Polyacrylnitrilfaser zwischen 0,6 und 1,7 dtex. Da die Kräuselung von Polyacrylnitrilfasern geringer ist als die Kräuselung von Polyesterfasern, ist ein Anteil von über 50 % nicht erwünschenswert, da ansonsten das Bauschvolumen zu gering wäre.
Die innere Festigkeit der Vliesstoffläge kann erhöht werden, indem die Fasern der Vliesstofflage in Dickenrichtung der Lage orientiert sind. Diese Ausrichtung der Fasern kann durch ein Vernadeln des Materials bewerkstelligt werden, wobei jedoch die Dicke der Vliesstoffläge möglichst konstant bleiben sollte.
Die Isolationseigenschaften des Verbundmaterials, insbeson¬ dere die Wärmeisolation, sind noch verbessert, wenn die Folie aus einem Metall wie beispielsweise Aluminium besteht. Auch kann die Folie aus Polyurethan, Polyamid oder Kapton oder aus ähnlichen Materialien bestehen. Bei der Auswahl der Materialien für die Folie ist darauf zu achten, daß die Brandeigenschaften nicht verschlechtert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verbundmaterial zur Schall- und Wärmeisolation bestehend aus einem verfestigten Fasergelege und einer Folie dadurch gekennzeichnet, daß das Fasergelege eine Lage aus Vliesstoff ist, die mit der Folie flächig verbunden ist.
2. Verbundmaterial nach Anspruch l, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Fasern der Vliesstoffläge aus Polyester, Polyacryl, oxidiertem Polyacrylnitril oder vergleich¬ barem organischem Material bestehen.
3. Verbundmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Fasern eine Fasertiter von 0,85 bis 30 dtex und eine Faserlänge von 30 bis 90 mm haben.
4. Verbundmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Fasern eine Fasertiter von 0,85 bis 6,7 dtex und eine Faserlänge von 38 bis 60 mm haben.
5. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der Vliesstoffschicht stark gekräuselt sind.
6. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verfestigung der Vliesstoffläge Bindefasern vorgesehen sind.
7. Verbundmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Bindefasern eine Fasertiter von 1,7 bis 10 dtex, vorzugweise 2,2 bis 5,3 dtex.
8. Verbundmaterial nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Bindefasern 10 bis 50 Gew.% beträgt.
9. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindefasern Kern-Mantel-Fasern oder Flankenver- bundfasern einsetzbar sind.
10. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoff- lage Polyesterfasern aufweist, die behandelt wurden, um ihre Brennbarkeit zu reduzieren.
11. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Vliesstofflage im Bereich von 1 bis 18 cm, vorzugs¬ weise 2 bis 10 cm liegt.
12. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Vliesstoffläge im Bereich von 10 bis 140 kg/m3, vorzugsweise 15 bis 80 kg/m3 liegt.
13. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesstoff- lage eine Mischung aus Polyesterfasern und teiloxi- dierter Polyacrylnitrilfasern in einem Gewichtsver¬ hältnis von 9:1 bis 1:1 umfaßt.
14. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der Vliesstofflage in Dickenrichtung der Lage orientiert sind.
15. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus Aluminium, Polyurethan, Polyamid oder Kapton besteht.
16. Verbundmaterial nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie auf beiden Flachseiten der Vliesstoffläge vorgesehen ist.
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