WO2017050768A1 - Insulating material board and method for producing an insulating material board - Google Patents

Insulating material board and method for producing an insulating material board Download PDF

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Harald Hansmann
Winfried Malorny
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Abstract

The invention relates to an insulating material board (1) made of a calcium silicate hydrate-based matrix material (2), wherein polymer foam particles (3) are embedded in the matrix material (2), wherein the thermal conductivity λP of the polymer foam particles (3) is lower than the thermal conductivity λM of the matrix material (2). The invention further relates to a method for producing such an insulating material board (1).

Description

Dämmstoffplatte und Verfahren zur Herstellung  Insulating board and method of manufacture
einer Dämmstoffplatte  an insulation board
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dämmstoffplatte aus einem Calciumsilikathydrat-basierten Basismaterial und ein Verfahren zur Herstellung einer Dämmstoffplatte. The present invention relates to an insulating board made of a calcium silicate hydrate-based base material and a method for producing an insulating board.
Der Gebäudesektor ist noch vor den Bereichen Verkehr und Industrie der größte Energieverbraucher in Deutschland und trägt in hohem Maße zu den CO2-Emissionen in unserem Land bei. Allgemein anerkannt ist, dass im Gebäudesektor erhebliche Energieeinsparpotenziale liegen, die es vor dem Hintergrund des Klimawandels und der zunehmenden Ressourcenverknappung bei fossilen Brennstoffen zu nutzen gilt, um die Energieeffizienz nachhaltig und signifikant zu steigern. Neben der zunehmenden Nutzung von regenerativen Energiequellen für die Gebäudeheizung und Warmwasserbereitung liegt ein seit längerem beschrittener und staatlich geförderter Weg hierzu in der sukzessiven Steigerung des baulichen Wärmeschutzes. Mit der Einführung der Energieeinsparverordnung (EnEV) im Jahr 2002 und darauffolgenden Anpassungen werden bei Neubauten heutzutage bereits sehr hohe Standards erreicht. Allerdings kann das sehr ehrgeizige Ziel, in vergleichsweise kurzen Zeiträumen unter Nutzung erneuerbarer Energien Energieneutralität im Gebäudesektor zu schaffen, nur erreicht werden, wenn auch Bestandsimmobilien energetisch umfassend saniert werden. The building sector is still the largest consumer of energy in Germany, ahead of the transport and industry sectors, and contributes greatly to the CO2 emissions in our country. It is generally acknowledged that the building sector has considerable potential for saving energy, which must be exploited against the background of climate change and the increasing scarcity of fossil fuels in order to sustainably and significantly increase energy efficiency. In addition to the increasing use of regenerative energy sources for building heating and water heating, a long-tracked and state-subsidized way of doing so has been to gradually increase the structural heat protection. With the introduction of the Energy Saving Ordinance (EnEV) in 2002 and subsequent adjustments, very high standards are already being achieved in new buildings today. However, the very ambitious goal of creating energy neutrality in the building sector using renewable energies in relatively short periods of time can only be achieved if existing properties are comprehensively and energetically renovated.
Zur Verbesserung der Wärmedämmung von Bestandsimmobilien werden unter Berücksichtigung ökonomischer Aspekte derzeit vorrangig Wärmedämmverbundsysteme genutzt, die im Zuge energeti- scher Sanierungsmaßnahmen auf die vorhandenen Fassaden aufgebracht werden. Eine solche Fassadendämmung ist in der öffentlichen Wahrnehmung zunehmender Kritik ausgesetzt, da sie sowohl aus baustofflicher Sicht nicht mehr als unkritisch angesehen wird, als auch aus architektonischer Perspektive negativ aufgenommen wird. Dementsprechend sinkt die Akzeptanz für solche Außendämmungen, zumal sie für denkmalgeschützte Gebäude in der Regel nicht in Betracht kommen. Zudem „vergrößern" sich die Gebäude durch das Auftragen einer Fassadendämmung, was bei enger Bebauung unter Berücksichtigung von Mindestabständen zu Nachbargrundstücken oder Nachbargebäuden dazu führen kann, dass eine Fassadendämmung als energetische Sanierungsmaßnahme ausscheidet . In order to improve the thermal insulation of existing real estate, thermal insulation composite systems, which are used in the course of energy renovation measures are applied to the existing facades. In the public perception, such a facade insulation is subject to increasing criticism, as it is no longer regarded as uncritical from a construction-material point of view, as well as negatively perceived from an architectural perspective. Accordingly, the acceptance of such external insulation decreases, especially since they are usually not considered for listed buildings. In addition, the buildings are "enlarged" by the application of a facade insulation, which in close development, taking into account minimum distances to neighboring properties or neighboring buildings can lead to the fact that a facade insulation eliminates as an energy renovation measure.
Eine Alternative zur Außendämmung stellen Systeme zur Innendämmung dar. Diese Lösung galt noch bis vor wenigen Jahren aus bauphysikalischen Gründen als gegenüber einer Außendämmung eindeutig unterlegen, da speziell das Auftreten von Tauwasser an den Innenoberflächen von Außenwänden im Fall von Fehlstellungen oder Beschädigungen bei nicht durchgängig passgenauer Verarbeitung der typischerweise plattenförmig aufgebrachten Dämmschicht zu gravierenden Bauschäden führen kann. An alternative to external insulation are systems for internal insulation dar. This solution was until a few years for building physical reasons as compared to an external insulation clearly inferior, especially since the occurrence of condensation on the inner surfaces of outer walls in case of malposition or damage in not consistently accurate fit processing the typically plate-like applied insulation layer can lead to serious structural damage.
Erst mit dem Aufkommen von mineralischen, kapillaraktiven Dämmstoffen vor einigen Jahren stehen Systeme zur Innendämmung zur Verfügung, die als fehlertolerant anzusehen sind, da sie zum einen derartige Kondensate aufnehmen und zum anderen anstelle eines Transports der Kondensate durch Diffusion durch den wesentlich leistungsfähigeren Transportmechanismus der Kapillarleitung Kondensate abführen können. Hierdurch ist den Außendämmsystemen Konkurrenz erwachsen, und es können nun insbesondere solche Gebäude energetisch saniert werden, bei denen eine Fassadendämmung aus den oben genannten Gründen ausschei- det, z.B. wertvolle alte Bausubstanz, für die es in der Vergangenheit keine technisch sowie ökonomisch überzeugende Sanierungsmöglichkeit gab. Allerdings erreichen die Dämmwerte, d.h. die spezifische Wärmeleitfähigkeit λ, mineralischer, kapillaraktiver Dämmungen mit λ = 0,42 - 0,60 W/ (m*K) nicht das Niveau von organischen Dämmstoffen oder von Faserdämmstoffen. Hieraus resultieren notwendige Dämmungsdicken, die in Bezug auf einen Wohnraumverlust inakzeptabel sind, sofern die heute zu stellenden hohen Anforderungen an den Wärmeschutz, gemessen in einem Wärmedurchlasskoeffizienten (U-Wert) , in der Größenordnung von 0,39 W/(m2*K) und niedriger erfüllt werden sollen. Only with the emergence of mineral, capillary active insulation materials several years ago systems are available for internal insulation, which are considered to be fault tolerant because they record such condensates on the one hand and on the other instead of transporting the condensates by diffusion through the much more powerful transport mechanism of Kapillarleitung condensates can dissipate. As a result, the outer insulation systems are subject to competition, and it is now possible, in particular, to energetically refurbish buildings in which facade insulation is omitted for the reasons stated above. For example, valuable old buildings for which there was no technically and economically convincing rehabilitation option in the past. However, the insulation values, ie the specific thermal conductivity λ, of mineral, capillary-active insulation with λ = 0.42 - 0.60 W / (m * K) do not reach the level of organic insulating materials or fiber insulating materials. This results in necessary insulation thicknesses, which are unacceptable in terms of a loss of housing, provided that today meet high demands for thermal insulation, measured in a heat transfer coefficient (U-value), in the order of 0.39 W / (m 2 * K) and lower.
Generelles Ziel der Realisierung von Innendämmsystemen ist grundsätzlich eine geringe Aufbaudicke. Eine Amortisation dieser Innendämmung kann nur durch infolge der verbesserten Dämmung verringerte Heizkosten erwartet werden. Allerdings ist der Wärmetransport durch die Außenwände nur zu einem Teil für die Höhe dieser Kosten verantwortlich. Überschlägig kann davon ausgegangen werden, dass sich durch Sanierungsmaßnahmen bei einem U-Wert von 1,5 und schlechter vor der Sanierung signifikante Energieeinsparungen durch Wärmedämmung der opaken Außenwände erzielen lassen. Diese Voraussetzung ist bei Bestandsbauten bis in die siebziger Jahre des letzten Jahrhunderts überwiegend gegeben. Aus diesem Grund wurden zahlreiche Wanddämmsysteme entwickelt, wobei hier aus den dargestellten Gründen allein Innendämmsysteme betrachtet werden. Die derzeit auf dem Markt befindlichen Systeme basieren auf unterschiedlichsten Materialien, Materialkombinationen und Montageprinzipien. Hierbei ist zu beobachten, dass hinsichtlich der erforderlichen Kompromissbereitschaft des Bauherren bzw. des Architekten sehr unterschiedliche Schwerpunkte gesetzt werden. Festzuhalten ist jedoch, dass jedes der bislang bekannten Innendämmsysteme in zumindest einem Punkt (oftmals in mehreren Punkten) ganz erhebliche, im Einzelfall als Ausschlusskriterium zur Anwendung kommende Defizite aufweist. The general goal of the realization of interior insulation systems is basically a small structural thickness. An amortization of this internal insulation can only be expected by reduced heating costs as a result of the improved insulation. However, the heat transport through the outer walls is only partly responsible for the amount of these costs. Surprisingly, it can be assumed that redevelopment measures at a U-value of 1.5 and worse before the refurbishment can yield significant energy savings through thermal insulation of the opaque exterior walls. This condition is prevalent in existing buildings until the seventies of the last century. For this reason, numerous wall insulation systems have been developed, with interior insulation systems being considered here alone for the reasons presented. The systems currently on the market are based on a wide variety of materials, material combinations and assembly principles. It can be observed here that very different priorities are set with regard to the required willingness to compromise between the client and the architect. It should be noted, however, that each of the hitherto known internal insulation systems in at least one point (often in several points) has very significant, in individual cases as an exclusion criterion for application coming deficits.
Zusammengefasst lässt sich festhalten, dass keines der derzeit verfügbaren Innendämmsysteme in der Lage ist, den sich aus der gegenwärtig gültigen Energieeinsparverordnung ergebenden Anforderungen an die Wirtschaftlichkeit und/oder die raumklimatischen bzw. anwendungsrelevanten Eigenschaften, wie Verar- beitbarkeit, Möglichkeit der nachträglichen Installation von Leitungen und Rohren, problemlose Möglichkeit des Setzens von Dübeln oder Nägeln, etc., vollständig gerecht zu werden. In summary, none of the currently available interior insulation systems is capable of meeting the requirements of economic efficiency and / or room climate and / or application-related properties resulting from the current Energy Saving Ordinance, such as processability, the possibility of retrofitting of pipes and Pipes, easy way of putting dowels or nails, etc., to fully meet.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen innovativen, kostengünstig herstellbaren Verbundwerkstoff als Wärmedämmstoff und ein Verfahren zu deren Herstellung bereitzustellen, welcher die unverzichtbare Eigenschaft der kapillaren Leitfähigkeit sowie die weiteren positiven Merkmale mineralischer Baustoffe, wie raumklimaregulierende Wirkung, hinreichende Tragfähigkeit, Un- brennbarkeit sowie Nachhaltigkeit, mit den überlegenden Dämmeigenschaften moderner organischer Schaumstoffe verbindet und somit die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile von Innendämmsystemen überwindet . The object of the invention is to provide an innovative, cost-effectively producible composite material as a thermal insulation material and a method for the production thereof, which has the indispensable property of capillary conductivity and the other positive features of mineral building materials, such as room climate-regulating effect, adequate carrying capacity, incombustibility and sustainability, combines with the superior insulating properties of modern organic foams and thus overcomes the known from the prior art disadvantages of Innendämmsystemen.
Eine erfindungsgemäße Dämmstoffplatte zeichnet sich durch ein Calciumsilikat-basiertes Matrixmaterial aus, in welches Polymerschaumpartikel eingebettet sind, welche eine spezifische Wärmeleitfähigkeit λρ aufweisen, welche geringer als die spezifische Wärmeleitfähigkeit ÄM des Matrixmaterials ist. Das werkstoffliche Konzept sieht als Matrixmaterial der Dämmstoffplatte ein hoch porosiertes Calciumsilikathydrat niedriger Dichte vor, in das im Zuge der Herstellung Polymerschaumpartikel mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit eingebracht werden, welche eine hinreichende thermische und chemische Stabilität aufwei- sen, die der aus der Technologie hydrothermal gehärteter Baustoffe stammende Prozess erfordert. Somit lassen sich Dämmstoffplatten herstellen, welche bei geringerer Dicke eine vergleichbare Dämmwirkung wie aus dem Stand der Technik bekannte Porenbetonplatten erzielen. Dadurch kann der Raumbedarf für eine effiziente energetische Sanierung bei einem Innendämmsys - tem reduziert werden. Ferner kann die erfinderische Dämmstoff - platte aufgrund ihres kapillaraktiven Aufbaus ein „Wohlfühlklima" ermöglichen und bauphysikalisch wie eine Porenbetonplatte unbedenklich sein. Die erfindungsgemäße Dämmstoff latte ist mittels einfacher Werkzeuge vor Ort, d.h. in der energetisch zu sanierenden Immobilie, bearbeitbar, so dass sowohl ein Zuschnitt der Dämmstoffplatte als auch ein nachträgliches Einfräsen von Kanälen für die Installation möglich ist. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Dämmstoff latte konventionell oberflächenbearbeitbar, so dass ein Verspachteln und Verputzen mit eventuell nachfolgendem Anstrich der Dämmstoff- platte problemlos möglich ist. An insulation panel according to the invention is characterized by a calcium silicate-based matrix material, in which polymer foam particles are embedded, which have a specific thermal conductivity λρ, which is lower than the specific thermal conductivity ÄM of the matrix material. The material concept envisages as the matrix material of the insulation board a highly porous calcium silicate hydrate of low density into which polymer foam particles having a low thermal conductivity are introduced in the course of production, which have sufficient thermal and chemical stability. The process originating from the technology of hydrothermally hardened building materials requires Thus, insulation boards can be produced, which achieve a comparable insulating effect as known from the prior art aerated concrete panels at a lower thickness. As a result, the space required for efficient energy renovation in an internal insulation system can be reduced. Furthermore, because of its capillary-active structure, the insulating board according to the invention can be "harmless" and physically harmless like an aerated concrete slab.The insulating slat according to the invention can be processed by means of simple tools on site, ie in the property to be energetically rehabilitated, so that both a blank In addition, the insulating material according to the invention is conventionally surface-workable, so that trowelling and plastering with possibly subsequent painting of the insulating board is possible without difficulty.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Dämmstoffplatte möglich. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim specified insulation board are possible.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass Zuschlagstoff und/oder Stabilisierer vorgesehen sind, welche ein Aufschwimmen der Polymerschaumpartikel bei der Herstellung der Dämmstoffplatte verhindern. Durch diese Zuschlagstoffe kann eine weitestgehend gleichmäßige Verteilung der Polymerschaumpartikel erreicht werden, so dass ein weitestgehend homogenes Gefüge entsteht. Somit kann sichergestellt werden, dass es nicht zu lokalen, deutlich erhöhten Konzentrationen der Polymerschaumpartikel auf der einen Seite und Bereichen mit geringer Konzentration der Polymerschaumpartikel kommt. Dadurch wird zum einen eine gleichmäßige Isolationswirkung der Dämmstoff latte sichergestellt, zum anderen wird verhindert, dass bei einer späteren Bearbeitung große Inhomogenität bezüglich der Festigkeit und des Bruchverhaltens der Dämmstoffplat - te auftreten. Dadurch kann im Zusammenspiel mit den eingebrachten Polymerschaumpartikeln die Festigkeit der Dämmstoff- platte derart erhöht werden, dass ein ausreißfestes Einbringen von Nägeln und Dübeln in die Dämmstoffplatte möglich ist. According to an advantageous embodiment, it is provided that additive and / or stabilizer are provided which prevent floating of the polymer foam particles in the production of the insulation board. By these additives, a largely uniform distribution of the polymer foam particles can be achieved, so that a largely homogeneous structure is formed. Thus, it can be ensured that there is no local, significantly increased concentrations of the polymer foam particles on the one hand and areas with low concentration of the polymer foam particles. On the one hand, this ensures a uniform insulation effect of the insulating lath, on the other hand, it prevents the occurrence of great inhomogeneity with regard to the strength and the fracture behavior of the insulating board during later processing. As a result, in conjunction with the introduced polymer foam particles, the strength of the insulating board can be increased in such a way that a tear-resistant insertion of nails and dowels into the insulating board is possible.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Wärmeleitfähigkeit λρ der Polymerschaumpartikel kleiner als 0,035 W/ (m*K) ist. Unterhalb dieses Wertes ist eine signifikante Verbesserung der Wärmedämmung gegenüber Porenbetonplatten (Mineralschaumplatten) ohne Zusatzstoffe möglich. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die Polymerschaumpartikel eine Wärmeleitfähigkeit λ von weniger als 0,025 W/ (m*K) aufweisen, da solche Polymerschaumpartikel eine weitere Reduzierung der Dicke der Dämmstoffplatte bei gleicher Isolationswirkung ermöglichen . According to an advantageous development, it is provided that the thermal conductivity λρ of the polymer foam particles is less than 0.035 W / (m * K). Below this value, a significant improvement of the thermal insulation compared to aerated concrete plates (mineral foam boards) without additives is possible. It is particularly advantageous if the polymer foam particles have a thermal conductivity λ of less than 0.025 W / (m * K), since such polymer foam particles allow a further reduction in the thickness of the insulating board with the same insulating effect.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine erfindungsgemäße Dämmstoffplatte eine Wärmeleitfähigkeit λ von weniger als 0,04 W/ (m*K) aufweist. Dadurch lässt sich bei einer als möglicherweise in Bezug auf den Raumverlust akzeptablen Dicke der Dämmstoffplatte von acht Zentimetern ein Wärmedurchlasswiderstand R von >2 m2*K/W realisieren. Im Zusammenspiel mit der Bausubstanz kann somit ein Wärmedurchlasskoeffizient von < 0,39 W/m2*K erreicht werden, was nach der aktuell gültigen Energieeinsparverordnung (EnEV) zulässig wäre. Another advantage is that an insulation panel according to the invention has a thermal conductivity λ of less than 0.04 W / (m * K). As a result, a heat transmission resistance R of> 2 m 2 * K / W can be achieved with a thickness of the insulation panel of eight centimeters, which is acceptable as far as possible in relation to the loss of space. In conjunction with the building fabric, a heat transfer coefficient of <0.39 W / m 2 * K can thus be achieved, which would be permissible under the currently valid Energy Saving Ordinance (EnEV).
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Dämmstoffplatte ist vorgesehen, dass die Polymerschaumpartikel eine Dichte von weniger als 40 kg/m3 aufweisen. Somit sind besonders leichte und beim Einbau gut zu verarbeitende Dämmstoffplatten möglich. According to an advantageous embodiment of the insulation board is provided that the polymer foam particles have a density of less than 40 kg / m 3 . Thus, particularly easy and easy to install insulation boards are possible.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Polymerschaumpartikel Infrarot- Strahlung absorbieren und/oder reflektieren. Dadurch kann der Wärmedurchlasswiderstand der Dämmstoffplatte weiter erhöht werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn Strahlung im Wellenbereich von 2000 cm"1 bis 4000 cm"1 absorbiert oder reflektiert wird, da in diesem Frequenzbereich ein Großteil der thermischen Strahlung bei irdischen Temperaturen liegt. According to an advantageous embodiment, it is provided that the polymer foam particles absorb and / or reflect infrared radiation. As a result, the heat resistance of the insulation board can be further increased. In particular, it is advantageous if radiation in the wavelength range of 2000 cm "1 to 4000 cm " 1 is absorbed or reflected, since in this frequency range, a large part of the thermal radiation is at terrestrial temperatures.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Polymerschaumpartikel mit einer Beschichtung versehen sind, welche Infrarot -Strahlung absorbiert und/oder reflektiert. Eine solche Beschichtung kann einfach und kostengünstig, beispielsweise in einem Tauch- oder Sprühprozess , auf die Polymerschaumpartikel aufgebracht werden. Als Infrarot - Strahlung blockierende Beschichtungen eignen sich beispielsweise Ruß, Graphit, Glimmer oder IR-reflektierende Effektpigmente in Form von geometrisch unbestimmten Agglomeraten nano- skalierter Primärpartikel oder plättchenförmigen Partikeln von 0,1 bis 100 μτ , vorzugsweise von 1 bis 20 /im. Alternativ können diese Partikel auch in einem Compoundierverfahren, beispielsweise mittels eines Doppelschneckenextruders, in die Polymerpartikel eingearbeitet werden. According to a preferred embodiment, it is provided that the polymer foam particles are provided with a coating which absorbs and / or reflects infrared radiation. Such a coating can be applied to the polymer foam particles simply and cost-effectively, for example in a dipping or spraying process. Carbon black, graphite, mica or IR-reflecting effect pigments in the form of geometrically indeterminate agglomerates of nano-scaled primary particles or platelet-shaped particles of from 0.1 to 100 μm, preferably from 1 to 20 μm, are suitable as infrared radiation-blocking coatings. Alternatively, these particles can also be incorporated into the polymer particles in a compounding process, for example by means of a twin-screw extruder.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Dämmstoffplatte zeichnet sich dadurch aus, dass die Polymerschaumpartikel zur Stoff - gruppe der Thermoplastschäume oder der Duroplastschäume gehören. Thermoplastschäume und Duroplastschäume bieten gegenüber Elastomerschäumen eine deutlich höhere Festigkeit, so dass sich die Thermoplastschäume oder Duroplastschäume leichter in kleine Polymerschaumpartikel zerkleinern lassen. A preferred embodiment of the insulating panel is characterized in that the polymer foam particles belong to the group of thermoplastic foams or thermoset foams. Thermoplastic foams and thermoset foams offer a significantly higher strength than elastomer foams, so that the thermoplastic foams or Duroplastschäume can be easier to crush into small polymer foam particles.
Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die Polymerschaumpartikel aus einem der folgenden Werkstoffe bestehen: Polyethylen (PE) , Polypropylen (PP) , Polyvinylchlorid (PVC) , Polyethylen- terephthalat (PET) , Polystyrol (PS) , Polyurethan (PU) , Mela- minharz, Polyesterharz, Epoxidharz. Alternativ ist auch eine vorteilhafte Mischung von Partikel aus zwei oder mehr dieser Werkstoffe vorgesehen. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die Polymerschaumpartikel aus Produktionsabfällen, wie Randbeschnitten oder ähnlichem, stammen, die sonst entsorgt werden müssen, da so eine besonders kostengünstige Herstellung der Dämmstoffplatte möglich ist. It is particularly advantageous if the polymer foam particles consist of one of the following materials: polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), polystyrene (PS), polyurethane (PU), melamine resin , Polyester resin, epoxy resin. Alternatively, an advantageous mixture of particles of two or more of these materials is provided. It is particularly advantageous if the polymer foam particles from production waste, such as edge trim or the like, come, which otherwise have to be disposed of, as a particularly cost-effective production of the insulation board is possible.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Dämmstoffplatte weisen die Polymerschaumpartikel eine mittlere Korngröße von maximal 5 mm auf. Dadurch sind eine einfache Verarbeitung beim Schäumungsprozess des Matrixwerkstoffs und eine einfache Einbettung der Polymerschaumpartikel möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Polymerschaumpartikel eine mittlere Korngröße von maximal 1,5 mm aufweisen, wodurch die Polymerschaumpartikel bei einer geplanten Dicke der Dämmstoff latte von ca. 50 mm bis 80 mm gleichmäßig in dem Matrixwerkstoff ummantelt werden können. According to a preferred embodiment of the insulation board, the polymer foam particles have a mean particle size of not more than 5 mm. As a result, a simple processing during the foaming process of the matrix material and a simple embedding of the polymer foam particles are possible. It is particularly advantageous if the polymer foam particles have a mean particle size of not more than 1.5 mm, whereby the polymer foam particles can be uniformly encased in the matrix material at a planned thickness of the insulating latte of approximately 50 mm to 80 mm.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Dämmstoff latte zeichnet sich dadurch aus, dass die Dämmstoffplatte 90 - 99 Gewichtsprozent Matrixmaterial, 1 - 8 Gewichtsprozent Polymerschaumpartikel und 1 - 2 Gewichtsprozent Zuschlagstoffe und/oder Stabilisierer aufweist. Dadurch kann eine gegenüber konventionellen Mineralschaumplatten leichtere Dämmstoffplatte geringe- rer Dicke mit gleichzeitig höherer Isolationswirkung hergestellt werden. An advantageous embodiment of the insulating latte is characterized in that the insulating board 90 - 99 weight percent matrix material, 1 - 8 weight percent polymer foam particles and 1 - 2 weight percent additives and / or stabilizer. As a result, an insulation panel which is lighter than conventional mineral foam panels can be made smaller. Rer thickness can be produced with a higher insulation effect.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung einer Dämmstoffplatte vorgeschlagen, bei der die Dämmstoffplatte mittels eines Schäumungsprozesses hergestellt wird. Dabei werden die Polymerstoffpartikel vor dem Schäumungsprozess in die wässrige Grundmasse gegeben und die Dämmstoffplatte mittels eines Gasbildners, vorzugsweise Aluminiumpulver oder Aluminiumpaste, geschäumt. Dadurch lässt sich ein hochporöser Werkstoff mit guten Isolationseigenschaften hergestellt. Dieser Werkstoff kann dann mittels eines Schneidprozesses, vorzugsweise mittels eines Stahldrahtes, in die erfindungsgemäßen Dämmstoffplatten geschnitten werden. Dem Formgebungsprozess schließt sich ein Härtungsprozess , insbesondere ein Wasserdampfhärten bei Temperaturen von ca. 150°C bis 220°C, an. Dadurch wird eine Festigkeit der Dämmstoffplatte erreicht, die zum einen das Einbringen von Dübeln oder Nägeln in die Dämmstoffplatte erlaubt, zum anderen aber ein Schneiden der Dämmstoff latten mit konventionellen Werkzeugen bei einer Montage zur energetischen Gebäudesanierung ermöglicht. Ferner wird dadurch eine Porosität der Dämmstoffplatte erreicht, welche einen kapillaraktiven Aufbau der Dämmstoffplatte und eine damit verbundene gute Aufnahme- und Leitungsfähigkeit von Kondensaten ermöglicht. According to the invention, a method for producing an insulation panel is proposed in which the insulation panel is produced by means of a foaming process. The polymeric material particles are added to the aqueous base before the foaming process, and the insulating board is foamed by means of a gas-forming agent, preferably aluminum powder or aluminum paste. This makes it possible to produce a highly porous material with good insulation properties. This material can then be cut into the insulating panels according to the invention by means of a cutting process, preferably by means of a steel wire. The shaping process is followed by a curing process, in particular a steam curing at temperatures of about 150 ° C to 220 ° C, to. As a result, a strength of the insulation board is achieved, on the one hand allows the insertion of dowels or nails in the insulation board, on the other hand, but cutting the insulation latten with conventional tools when installed for energetic building renovation allows. Furthermore, a porosity of the insulation board is thereby achieved, which allows a capillary active structure of the insulation board and an associated good absorption and conductivity of condensates.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Polymerschaumpartikel vor oder nach dem Schäumungsprozess mittels eines Mahlprozesses oder eines According to an advantageous further development of the method it is provided that the polymer foam particles before or after the foaming process by means of a grinding process or a
Schneidprozesses zerkleinert werden. Dadurch können auf vorteilhafte Weise kleinere Polymerschaumpartikel erzeugt werden, so dass eine homogenere Verteilung der Polymerschaumpartikel in dem Matrixmaterial möglich ist. Alternativ ist mit Vorteil vorgesehen, dass bei der Herstellung der Dämmstoffplatte die Polymerpartikel unter Zurücklassung von Poren in dem Matrixmaterial eingeschmolzen werden. Auf diese Weise lassen sich ebenfalls kostengünstig hochporöse Dämmstoffplatten mit einem hohen thermischen Wärmeleitwiderstand und einer hinreichenden mechanischen Festigkeit herstellen . Cutting process to be crushed. As a result, advantageously smaller polymer foam particles can be produced, so that a more homogeneous distribution of the polymer foam particles in the matrix material is possible. Alternatively, it is advantageously provided that in the production of the insulation board, the polymer particles are melted, leaving behind pores in the matrix material. In this way, it is also possible to inexpensively produce highly porous insulation boards with a high thermal heat resistance and a sufficient mechanical strength.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Aus- führungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur erläutert. Dabei zeigt The invention will be explained below with reference to a preferred embodiment with reference to the accompanying figure. It shows
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäß Fig. 1 is a schematic section through an inventive
Dämmstoffplatte .  Insulation board.
Die Dämmstoffplatte (1) weist ein Calciumsilikathydrat- basierendes Matrixmaterial (2) mit einer hochporösen Grundstruktur auf. In das Matrixmaterial (2) sind Polymerschaumpartikel (3) eingebettet, wobei die Polymerschaumpartikel (3) vorzugsweise mit einer Beschichtung (4) versehen sind, welche Infrarot-Strahlung absorbiert und/oder reflektiert. Die Polymerschaumpartikel (3) weisen eine thermische Leitfähigkeit λ auf, welche kleiner als die thermische Leitfähigkeit XM des Matrixmaterials (2) ist. Vorzugsweise ist die thermische Leitfähigkeit AP der Polymerschaumpartikel (3) kleiner als 0,035 W/ (m*K) , besonders bevorzugt kleiner als 0,025 W/ (m*K) . Die Polymerschaumpartikel (3) sind bevorzugt als Hartschaumparti- kel ausgeführt. Die Polymerschaumpartikel (3) weisen eine Dichte von weniger als 40kg/m3 auf und bestehen bevorzugt aus einem Thermoplast- oder einem Duroplastschaum. Bevorzugte Materialien für die Polymerschaumpartikel (3) sind Polyethylen (PE) , Polypropylen (PP) , Polyvinylchlorid (PVC) , Polyethylen- terephthalat (PET) , Polystyrol (PS) , Polyurethan (PU) , Mela- minharz, Phenolhar, Polyesterharz, Epoxidharz. Die Polymerschaumpartikel (3) weisen vorzugsweise eine mittlere Korngröße von maximal 5 mm, besonders bevorzugt von maximal 1,5 mm, auf. Die Beschichtung (4) der Partikel reflektiert und/oder absorbiert bevorzugt Strahlung im Wellenlängenbereich von 2000 cm"1 bis 4000 cm"1. The insulation board (1) has a calcium silicate hydrate-based matrix material (2) with a highly porous basic structure. Polymer foam particles (3) are embedded in the matrix material (2), wherein the polymer foam particles (3) are preferably provided with a coating (4) which absorbs and / or reflects infrared radiation. The polymer foam particles (3) have a thermal conductivity λ, which is smaller than the thermal conductivity XM of the matrix material (2). The thermal conductivity AP of the polymer foam particles (3) is preferably less than 0.035 W / (m * K), particularly preferably less than 0.025 W / (m * K). The polymer foam particles (3) are preferably designed as Hartschaumparti- cle. The polymer foam particles (3) have a density of less than 40 kg / m 3 and preferably consist of a thermoplastic or a thermoset foam. Preferred materials for the polymer foam particles (3) are polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), polystyrene (PS), polyurethane (PU), melamine Minharz, phenolhar, polyester resin, epoxy resin. The polymer foam particles (3) preferably have a mean particle size of not more than 5 mm, more preferably of not more than 1.5 mm. The coating (4) of the particles preferably reflects and / or absorbs radiation in the wavelength range of 2000 cm "1 to 4000 cm " 1 .
Die Dämmstoffplatte (1) weist eine Dicke von ca. 80 mm und eine Wärmeleitfähigkeit λ von < 0,04 W/ (m*K) auf. Bei der Herstellung der Dämmstoffplatte können Zuschlagstoffe und/oder Stabilisierer vorgesehen werden, welche ein Aufschwimmen der Polymerschaumpartikel in der Rohmasse verhindern. Die Dämmstoffplatte (1) besteht vorzugsweise zu 90 - 99 Gewichtsprozent aus dem Matrixmaterial (2), zu 1 - 8 Gewichtsprozent aus den Polymerschaumpartikeln (3) und zu 1 - 2 Gewichtsprozent aus Zuschlagstoffen und/oder Stabilisierern. Die Dämmstoffplatte (1) kann mittels eines Schäumungsprozesses hergestellt werden, wobei die Polymerschaumpartikel (3) vor oder nach dem Schäumungsprozess mittels eines Mahlprozesses oder Schneideprozesses zerkleinert werden. Alternativ kann die Dämmstoffplatte auch in einem Verfahren hergestellt werden, bei dem die Polymerschaumpartikel (3) unter Zurücklassung von Poren in dem Matrixmaterial (2) eingeschmolzen werden. The insulation board (1) has a thickness of about 80 mm and a thermal conductivity λ of <0.04 W / (m * K). In the production of the insulation board, additives and / or stabilizers can be provided which prevent floating of the polymer foam particles in the raw material. The insulating panel (1) preferably consists of 90-99% by weight of the matrix material (2), 1-8% by weight of the polymer foam particles (3) and 1-2% by weight of aggregates and / or stabilizers. The insulating board (1) can be produced by means of a foaming process, wherein the polymer foam particles (3) are comminuted before or after the foaming process by means of a milling process or cutting process. Alternatively, the insulation board can also be produced in a process in which the polymer foam particles (3) are melted, leaving behind pores in the matrix material (2).

Claims

Ansprüche : Claims :
1. Dämmstoffplatte (1) aus einem Calciumsilikathydrat- basierenden Matrixmaterial (2), dadurch gekennzeichnet, dass in das Matrixmaterial (2) Polymerschaumpartikel (3) eingebettet sind, wobei die Wärmeleitfähigkeit Xe der Polymerschaumpartikel (3) geringer als die Wärmeleitfähigkeit A des Matrixmaterials (2) ist. 1. Insulation plate (1) made of a calcium silicate hydrate-based matrix material (2), characterized in that in the matrix material (2) polymer foam particles (3) are embedded, wherein the thermal conductivity Xe of the polymer foam particles (3) is lower than the thermal conductivity A of the matrix material ( 2).
2. Dämmstoffplatte (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfähigkeit λ der Polymerschaumpartikel (3) kleiner als 0,035 W/ (m*K) , vorzugsweise kleiner als 0,025 W/ (m*K) , ist. 2. Insulating board (1) according to claim 1, characterized in that the thermal conductivity λ of the polymer foam particles (3) is less than 0.035 W / (m * K), preferably less than 0.025 W / (m * K).
3. Dämmstoff latte (1) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmstoffplatte (1) eine Wärmeleitfähigkeit λ < 0,04 W/ (m*K) aufweist. 3. Insulation latte (1) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the insulating plate (1) has a thermal conductivity λ <0.04 W / (m * K).
4. Dämmstoffplatte (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Polymerschaumpartikel (3) kleiner als 40 kg/m3 ist. 4. Insulating board (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the density of the polymer foam particles (3) is less than 40 kg / m 3 .
5. Dämmstoffplatte (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschaumpartikel5. Insulating board (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the polymer foam particles
(3) Infrarot-Strahlung, insbesondere im Strahlungsbereich zwischen 2000 cm-1 bis 4000 cm-1, absorbieren und/oder reflektieren . (3) absorbing and / or reflecting infrared radiation, in particular in the radiation range between 2000 cm-1 to 4000 cm-1.
6. Dämmstoff latte (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschaumpartikel (3) mit einer Be- schichtung (4) versehen sind, welche Infrarot -Strahlung absorbiert und/oder reflektiert. 6. Insulation latte (1) according to claim 5, characterized in that the polymer foam particles (3) are provided with a coating (4) which absorbs and / or reflects infrared radiation.
7. Dämmstoffplatte (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. Insulating board (1) according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschaumpartikel (3) zur Stoffgruppe der Thermoplastschäume oder der Duroplastschäume gehören. characterized in that the polymer foam particles (3) belong to the group of thermoplastic foams or thermoset foams.
8. Dämmstoffplatte (1) gemäß Anspruch 7, wobei die Polymerschaumpartikel (3) aus einem der folgenden Werkstoffe bestehen: Polyethylen (PE) , Polypropylen (PP) , Polyvinylchlorid (PVC) , Polyethylenterephthalat (PET) , Polystyrol (PS) , Polyurethan (PU) , Melaminharz , Phenolharz, Polyesterharz, Epoxidharz. 8. Insulating board (1) according to claim 7, wherein the polymer foam particles (3) consist of one of the following materials: polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), polystyrene (PS), polyurethane ( PU), melamine resin, phenolic resin, polyester resin, epoxy resin.
9. Dämmstoffplatte (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerschaumpartikel (3) eine mittlere Korngröße von maximal 5 mm, bevorzugt von maximal 1,5 mm, aufweisen. 9. Insulating board (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the polymer foam particles (3) have a mean grain size of not more than 5 mm, preferably of not more than 1.5 mm.
10. Dämmstoffplatte (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zuschlagstoffe und/oder Stabilisierer vorgesehen sind, welche ein Aufschwimmen der Polymerschaumpartikel (3) bei der Herstellung der Dämmstoffplatte (1) , insbesondere in der Rohmasse, verhindern . 10. Insulation board (1) according to one of the preceding claims, characterized in that additives and / or stabilizers are provided, which prevent floating of the polymer foam particles (3) in the production of the insulating board (1), in particular in the raw mass.
11. Dämmstoffplatte (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmstoffplatte (1) 90 - 99 Gewichtsprozent Matrixmaterial (2) , 1 - 8 Gewichtsprozent Polymerschaumpartikel (3) und 1 - 2 Gewichtsprozent Zuschlagstoffe und/oder Stabilisierer aufweist. 11. Insulating board (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the insulating board (1) 90 - 99 weight percent matrix material (2), 1 - 8 weight percent polymer foam particles (3) and 1 - 2 weight percent additives and / or stabilizer having.
12. Verfahren zur Herstellung einer Dämmstoffplatte (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmstoffplatte (1) mittels eines Schäumungspro- zesses hergestellt wird. 12. A method for producing an insulating panel (1) according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the insulating board (1) is produced by means of a foaming process.
13. Verfahren zur Herstellung einer Dämmstoffplatte (1) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymer- schaumpartikel (3) vor oder nach dem Schaumungsprozess mittels eines Mahlprozesses oder Schneidprozesses zerkleinert werden. 13. A method for producing an insulating panel (1) according to claim 12, characterized in that the polymer Foam particles (3) are comminuted before or after the foaming process by means of a grinding process or cutting process.
Verfahren zur Herstellung einer Dämmstoff latte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass beim Herstellungsprozess der Dämmstoffplatte (1) die Polymerschaumpartikel (3) unter Zurücklassung von Poren in dem Matrixmaterial (2) eingeschmolzen werden. Method for producing an insulating latte (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that during the manufacturing process of the insulating panel (1) the polymer foam particles (3) are melted leaving pores in the matrix material (2).
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