DD300412A5

DD300412A5 - Flexible Grundfaserlage zur Verkleinerung von Bauwerken und aus dieser Faserlage hergestellten Gebäudeverkleidung

Info

Publication number: DD300412A5
Application number: DD341324A
Authority: DD
Original assignee: Scanwoven Ab Oy
Priority date: 1989-06-05
Filing date: 1990-06-05
Publication date: 1992-06-11
Also published as: WO1990015181A1; DE69025861T2; RU2095251C1; EP0429596A1; NO910430D0; CS9002774A2; FI910540A0; JPH04500248A; CA2033972C; ATE135425T1; NO301084B1; AU635033B2; HU905233D0; CA2033972A1; SK280518B6; CZ285694B6; EP0429596B1; AU5720490A; DK0429596T3; JP3083553B2

Abstract

Flexible Grundfaserlage einer Gebaeudeverkleidung, wie Fuszbodenbelag, Wandverkleidung oder Dachbelag, die eine Hauptschicht (1) umfaszt, die den groeszten Teil der Dicke der Faserlage ausmacht. Die Hauptschicht besteht aus einer nichtgewebten Mineralfasermatte, die vorwiegend endliche Mineralfasern enthaelt, die mechanisch miteinander verbunden sind. Zwischen der Hauptschicht (1) und der aus polymerem Material bestehenden Deckschicht (3) befindet sich eine Oberflaechenschicht * Fig. 1

Description

Flexible Grundfaserlage zur Verkleidung von Bauwerken und bus dieser Faserlage hergestellte Gebäudeverkleidung Die Erfindung bezieht sich auf eine dünne flexible Faserlage, die als Grundfaserlage für Verkleidungen von Sauwerken vorgesehen ist. Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf Gebäudeverkleidungen wie Fußbodenbeläge, Wandverkleidungen oder Dachbeläge, die aus der genannten Faserlage hergestellt werden.

Zur Schall- und Wärmedämmung wird bekanntlich ein filzartiges Material als Grundstoff für verschiedene Baumaterialien wie

Fußbodenbeläge, Wandverkleidungen, Dachpappen usw. eingesetzt. Vor allem bei Fußbodenbelägen und Wandverkleidungen sind Trittdämpfungseigenschaften sowie Wärmedämmungsvermögen und Eigenschaften zum Schutz von Bauwerken vor möglichen Bränden erforderlich. Die gleichen Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich dos Brandschutzes, sind für Dachpappen notwendig.

Die in Frnge kommenden Faserlagen und die Baumaterialien, die solche Faserlagen als Grundstoffe besitzen, sind neben weiteren Herstellungsverfahren derselben in der Pater.tliteratur hinreichend beschrieben, z. B. in der Europäischen Patentanmeldung 176,847 (Hoechst AG), der Deutschen Offenlegungsschrift 1,919,709 (Saint Gobain), der Deutschen Offenlegungsschrift 3,226,041 (Didier-Werke AG), der US-Patentschrift 4,657,801 (Hoechst AG), der Britischen Patentschrift 1,532,621 (Nairn Floors Ltd.), der Deutschen Offenlegungsschrift 3,017,018 (GAF Corporation) und der US-Patentschrift 4,175,514 (GAF Corporation).

In den genannten Patentschriften und Patentanmeldungen werdon Faserlagen und daraus hergestellte Erzeugnisse offengelegt, die keine optimulen Wärmedämmungs-, Brandschutz- und Verarbeitungseigenschaften besitzen.

Gegenstand dor vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der vorstehend genannten Erzeugnisse Zur Realisierung dieses Zieles ist die erfindungsgemäße Faserlage in erster Linie durch dio Offenlegung im harakterisierenden Teil des Anspruchs 1 gekennzeichnet. Die Faserlage besitzt eine Grundschicht, die im wesentlichen aus Mineralfasern besteht (vorzugsweise mindestens 50Ma.-%). Die Fasern sind mechanisch miteinander verbunden. Die Grundschicht bildot hinsichtlich der Dicke und des Quadratmetergewichts (Masse pro Flächeneinheit) die größte Schicht in der Grundfaserlage. Die Grundfaserlage kann darüber hinaus eine zusätzliche Schicht zur Erhöhung ihres Haftvermögens oder ihrer Festigkeit aufweisen. Die Grundfaserlage wird vorzugsweise in einem Trockenverfahren unter Einsatz eines Luftstroms hergestellt, wobei die Grundschicht aus willkürlich ausgerichteten Mineralfasern gebildet wird. Des weiteren enthält die mineralfaserhaltige Schicht gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform zusätzlich Mischfasern verschiedener An, wie z. B. aus Elementarfasern geschnittene Glasfasern oder synthetische Fasern, wobei die Mischfasern aufgrund des Vernadelns ebenfalls mit den Mineralfasern und untereinander verbunden sind. Weiterhin ist entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform auf der mineralfaserhaltigen Schicht eine dünnere Schicht aus wärmebindungsfähigen Fasern aufgebracht, die vorzugsweise aufgrund des Vernadelns an der Mineralfaserschicht haftet. Die genannte Schicht umfaßt vorzugsweise mindestens zwei verschiedene Faserstoffe mit unterschiedlichen Schmelzpunkten. Die Erfindung schließt des weiteren verschiedene Verkleidungen ein, die als Trägerschicht die erfindungsgemäße Grundfaserlage und als Deckschicht für die Grundfaserlage eine polymere Schicht, z.B. PVC oder CPE, besitzen

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen detaillierter beschrieben, von denen

Fig. 1: den schematischen Querschnitt der erfindungsgemäßen Faserlage zeigt, Fig. 2: den Querschnitt der Faserlage gemäß einer weiteren Alternative sowie ein daraus hergestelltes Erzeugnis darstellt und Fig.3: ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Faserlage veranschaulicht.

Die Grundschicht ist in den Figuren 1 und 2 mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet. Die Hauptschicht besteht hauptsächlich aus endlichen Mineralfasern wie Mineralwolle Glaswoll- oder Schlackenwollfasern, keramischen Fasern oder Kohlefasern, bei denen es sich im allgemeinen um relativ kurze und endliche Fasern hanuült. Der Ausdruck „endliche Faser" bedeutet in diesem Zusammenhang das Gegenteil von Endlosfaser. Aufgrund des durch die Erfindung bewirkten guten Haftvermögens kann das Gewicht der Hauptschicht 1 ziemlich groß sein, z. B. 2OOOg/m². Das Quadratmetergewicht der Hauptschicht kann jedoch innerhalb eines großen Bereichs schwanken, z. B. zwischen 80 und 2000g/m*. Ein optimaler Brandschutz und optimale Schalldämpfung werden bei Werten zwischen 200 und 600 g/m² erreicht, ohne daß die Hauptschicht zu dick ausgelegt werden muß. Die Dichte der Hauptschicht beträgt vorzugsweise über 200kg/m³, um ein gutes Isolaticnsvermögen zu erreichen. Die Länge der Fasern in der Hauptschicht liegt meistens im Bereich zwischen 1 und 20mm, vorzugsweise zwischen 4 und 10 mm. Bei Glas- und Kohlefasern können die vorstehend genannten Werte größer sein. Hinsichtlich der Kosten und der Wärmebeständigkeit wird Mineralwoll- und Schlackenwollfasern der Vorzug gegeben.

Die die Hauptschicht 1 bildende Mineralfaservliesmatte wird vorzugsweise in einem Trockenverfahren ohne chemische Bindemittel hergestellt. Der Ausdruck „Trockenverfahren" impliziert in diesem Zusammenhang, daß die vorbehandelten endlichen Fasern zur Bildung einer Matte mittels eines Luftstroms auf ein Drahtsieb geblasen werden, wobei der Luftstrom durch das genannte Sieb strömt. Der Anmelder verweist auf die frühere Finnische Patentanmeldung Nr. 880755, in der dieses Verfahren detaillierter beschrieben wird. Als Rohmaterial für die Matte wurden vorbehandelte Fasern, d. h. Mineralfasern, benutzt, die so gut wie möglich entwirrt und nach dem Schmelzspinnen der Mineralfasern von Verunreinigungen befreit wurden. Als separate Deckschicht 3, die zur Herstellung einer sandwichartigen Gebäudeverkleidung auf die Grundfaserlage aufgetragen wird, kann jede auftragbare und aushärtbare Paste eingesetzt wc rden, die durch Wärme und/oder chemische Bindung m'; der Grundfaserlage verklebt Alternativ dazu kann die Oberfläche der Grundfaserlage durch Verkleb :n mit einer Deckschicht 3 in Form einer Folie versehet; werden, indem die Oberfläche der Folie vor dem Zusammenfügen mit der Oberfläche der Grundfaserlage auf die Erweichungstemperatur erwärmt wird. Bei der Deckschicht kann es sich um ein beliebiges polymeres Material handeln, das in det Gebäudeverkleidung eine geschlossene und wasserdichte Oberfläche bildet. Die Fasern der Hauptschicht 1 können während der Bildung der Fasermatte auch mit anderen Fasern, nachstehend als „Mischfasern" bezeichnet, gemischt werden, z. B. mit geschnittenen Glasfasern in einer Menge von maximal 40Ma.-% oder mit synthetischen Fasern, z.B. Polyester, in einer Menge von maximal 20Ma.-%. Der Ausdruck „geschnittene Glasfaser" bedeutet, daß die geschnittenen Glasfasern durch Schneiden eines Endlosglasfadens in kürzere Fasern hergestellt werden, wodurch diese Fasern hinsichtlich der Dicke und Festigkeit homogene Eigenschaften aufwehen. Der Ausdruck „synthetische Faser" steht für eine Faser aus einem synthetischen polymeren Material. Die Obergrenze für geschnittene Glasfasern wird durch deren Preis bestimmt. Die Mischfasern, die während der Mattenherstellung innerhalb der Hauptschicht mit den Mineralfasern gemischt werden, können zur Bildung der Festigkeit der Fasermatte benutzt werden, ohnu daß deren Brandschutz- und Schalldämpfungseigenschaften gemindert werden. Wenn aus der Hauptschicht 1 durch das Vernadeln auf mechanischem Weg eine verf jstigte Schicht wird, dienen die auf die vorstehend beschriebene Weise gemischten Fasern als Hilfsmittel zu diesem

Zweck. Vor allem wenn die mittlere Länge der Mischfasern größer als die der Mineralfasern ist, tragen diese Fasern effektiv zur Festigkeit bei. Die Mischfasern können auch als Hilfsmittel verwendet werden, indem die Fasermatte, die die Hauptschicht 1 bildet, einer leichten Wärmebindung unterzogen wird.

Bei Verwendung von Mischfasern kann die mittlere Längo der synthetischen Fasern z. B. 20 bis 25 mm und die der geschnittenen Glasfasern etwa 50mm betragen. In diesem Fall kann die Länge der Mineralfasern im Bereich zwischen 3 und 10mm liegen. Die Krümmung oder „Kräuselung" der synthetischen Fasern wirkt sich ebenfalls vorteilhaft bei der Verbindung der Mineralfasern aus.

In Fig. 1 ist eine GrunHfaserlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar eine sogenannte Kombinationsfaserlage. Bei der Grundfaserlage handelt es sich um eine nichtgewebte flexible Matte, die aus den vorstehend beschriebenen, relativ kurzen Fasern hergestellt wurde. Die Hauptschicht 1 der Kombinationsfaserlage besteht hauptsächlich aus endlichen Mineralfasern, und auf ihr uefindet sich eine Oberflächenschicht 2, die thermisch gebundene Fasern enthält. Die Oberflächenschicht 2 ist ziemlich dünn, 0,5 bis 1 mm, und besieht entweder ganz oder teilweise aus solchen endlichen Fasern, nachstehend als Bindungsfasern bezeichnet, die bei der Wärmebehandlung geschmolzen werden können und dadurch die Fasern miteinander verbinden. Die Wärmebehandlung erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von 100 bis 200°C. Die Oberflächenschicht kann mindestens zwei Stoffe enthalten, die bei unterschiedlichen Temperaturen schmelzen. Durch vollständiges Schmelzen der Fasern eines Stoffes während der Wärmebehandlung behält die Oberflächenschicht ihre Faserstruktur bei, da die anderen Fasern einen höheren Schmelzpunkt haben.

Wenn die Kombinationsfaserlage mit einer in einen geeigneten Zustand versetzten Deckschicht 3, z. B. einer Paste, beschichtet wird, besteht ein Vorteil der Erfindung darin, daß die Deckschicht und die als Träger dienende Hauptschicht 1 in diesem Fall nicht direkt aufeinander einwirken. Bei Verwendung einer fließfähigen Deckschicht würde der Stoff bei Fehlen eines Trennmaterials ziemlich tief in die Hauptschicht 1 eindringen und dabei ungleichmäßige Änderungen der Eigenschaften der Schicht verursachen, was schwer zu steuern ist, wenn der Optimalzustand ermittelt werden soll. In diesem Fall müßten unerwünschte Qualitätsänderungen akzeptiert oder große Anstrengungen und Kosten allein dafür aufgewendet werden, eine gleichbleibende Qualität zu erreichen. Bei Verwendung einer Paste würde deren Verbrauch im Vergle'ch zur Anwendung, für die die Paste vorgesehen ist, hoch sein, was auf die offene Faserstruktur der Mineralfaserschicht d>T Faserlage zurückzuführen ist. Die Oberflächenschicht 2 wirkt somit als Bindeschicht zwischen der Deckschicht 3 und u'er Hauptschicht 1. Da die Oberflächenschicht 2 wärmebindungsfähige Fasern besitzt, werden diese aufgrund der warmen Paste ebenfalls fest mit der Deckschicht verbunden. Wenn die Oberflächenschicht aus zwei Faserstoffen mit unterschiedlichen Schmelzpunkten besteht, können die Fasern des höherschmelzenden Stoffes zunächst so miteinander verbunden werden, daß der Stoff mit dem niedrigeren Schmelzpunkt während einer Wärmebehandlung der Grundfaserlage vor der Beschichtung zum Schmelzen gebracht wird. Anschließend kann die Beschichtung der Kombinationsschicht mit der Deckschicht bei Schmelztemperatur des höherschmelzenden Stoffes erfolgen.

Durch AuswJhl der Komponenten der Oberflächenschicht 2 entsprechend dem tatsächlichen Bedarf lassen sich die Haftungseigenschaften innerhalb eines großen Bereiches ohne Nebenwirkungen auf die anderen Eigenschaften der Hauptschicht 1 steuern. Die Bindefasern der Oberflächenschicht können z. B. aus Polyethylen mit einem Schmelzpunkt von ca. 100⁰C und Polyester mit einem Schmelzpunkt von ca. 200°C bestehen. Es können auch andere Stoffkombinationen wie Polyethylon-Polypropen oder Polypropen-Polyester verwendet werden. Bei den vorstehend genannten Substanzen sind auch deren Kopolymere, d. h. Polymere, die deren monomere Einheiten enthalten, oder auch deren Derivate, d. h. Polymere mit dem Kohlenstoffgerüst des Basispolymers und mit Bindungen zwischen den monomeren Einheiten, aber mit unterschiedlichen Seitengruppen, gemeint.

Die erfindungsgemäße Kombinationsfaserlage bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten als Bestandteil von verschiedenen Baustoffen. So kann zum Beispiel eine Beschichtungspaste, die zu einem späteren Zeitpunkt aufgetragen wird, nicht in die eigentliche Hauptschicht eindringen, bei der es sich um eine beliebige Faserlagenstruktur handoln kann, die vorrangig Mineralfasern enthält. Die Eigenschaften der Hauptschicht können somit während der Herstellung der Kombii ationsfaserlago ziemlich genau auf ein angestrebtes Niveau optimiert werden, ohne sich Gedanken über die Änderungen dieser Eigenschaften aufgrund eines anderen Stoffes machen zu müssen, der zu einem späteren Zeitpunkt auf die Faserlage aufgetragen oder aufgeklebt wird.

Nach der sich an das Vernadeln anschließenden Wärmebehandlung ist die an die Deckschicht 3 grenzende Oberfläche der Oberflächenschicht 2 so glatt, daß sie keine hervorstehenden Fasern aufweist. Ihre Porosität läßt sich jedoch durch ' iswahl der Fasergüte und der Wärmebehandlung entsprechend dem Bedarf steuern, um eine gute Haftfläche für die Paste zu schaffen. Die Haftung wird auch durch chemische Bindung gefördert, die durch bedarfsgerechte Behandlung der Oberfläche unter Anwendung der dafür bekannten Methoden erreicht werden kann.

Die Bezugsziffer 2 a bezeichnet in Fig. 1 schematisch die Fasern der Oberflächenschicht, die aufgrund des Vernadelns quer in der Hauptschicht 1 verlaufen und von denen ein Teil auf der gegenüberliegenden Seite der Hauptschicht freiliegt. Diese synthetischen Fasern 2 a, die auf der gegenüberliegenden Seite der Hauptschicht 1 eine florartige Struktur bilden, können auch als Hilfsmittel zur Verbindung der Hauptschicht 1 mit der Deckschicht 3 genutzt werden. Die Fasern bilden eine dünne Oberfläche, die durch eine Wärmevorbehandlung in eine dünne Folie umgewandelt werden kann, auf die sich das Plastmaterial der Deckschicht entweder durch Laminierung auf die vorstehend beschriebene Weise oder ^!n Form einer Schmelzpaste auftragen läßt.

Der Anteil der wärmebindungsfähigen Bindefasern in der Oberflächenschicht 2 kann 10 bis 100Ma.-% der Gesamtiasermenge der Schicht betragen. Als vorteilhaft hat sich der Bereich zwischen 20 und 40Ma.-% erwiesen. Die Fasern der Oberflächenschicht 2 sind ebenfalls endliche Fasern. Das Gewicht der Oberflächenschicht kann zwischen 10 und 100g/m², die Faserlänge zwischen 2 und 30mm und die Faserdicke zwischen 4 und 30μσι schwanken. Bei den restlichen Fasern der Oberflächenschicht 2 kann es sich um Fasern handeln, die nicht wärmebindungsfähig sind, z. B. um andere synthetische Fasern, die nicht thermisch verklebt werden können.

In Fig. 2 ist ein Erzeugnis dargestellt, das sich besonders als Dachhautmaterial eignet. Das Erzeugnis wird unter Verwendung der erfindungsgemäßen Grundfaserlage als Trägerschicht hergestellt. Das Dachhautmaterial besteht aus einer Deckschicht 3 zum Schutz vor Witterungseinflüssen, unter der sich die erfindungsgemäße Grundfaserlage befindet und auf der die Schicht 3 fixiert ist, und zwar entweder durch Auftragen einer Deckschicht in Form einer Schmelzpaste oder durch Verkleben der Deckschicht 3

mit der Grundfaserlage in einem erwärmten Kalander. Die Deckschicht 3 kann aus PVC- (Polyvinylchlorid-) oder CPE- (chloriertes Polyethylen-) Plast oder aus anderen witterungsbeständigen Plaststoifon bestehen. Die Grundfaserlage enthält in Übereinstimmung mit dem Beispiel in Fig. 1 eine Hauptschicht 1, die unter Anwendung eines Trockenverfahrens aus Mineralfasern hergestellt wurde.

Die Faserlage kann auch die vorstehend erwähnten Mischfasern enthalten. Der Anteil der Mischfasern kann in der Nähe einer Oberfläche der Hauptschicht größer als in deren Mitte s 3in, wodurch die Festigkeit des Erzeugnisses erhöht wird, Die Mischfasern können in diesem Fall Fasern sein, die ursprünglich während der Herstellung der Matte im Trockenverfahren in der Hauptschicht 1 gemischt und beim Vernadeln in die Nähe einer der Oberflächen verschoben wurden. Bei der Herstellung des Erzeugnisses durch Latninierung der Deckschicht 3 kann dieses Massezentrum der Mischfasern hinsichtlich der Deckschicht 3 auf der gegenüberliegenden Seite der Hauptschicht 1 liegen. Die auf die freien Mineralfasern und auf die Mischfasern der gt. .nüberliegenden Seite laminierte Deckschicht 3 sowie die genannten Mischfasern verbessern die Festigkeit der Hauptschicht 1 auf den einander gegenüberliegenden Seiten, und die Struktur umfaßt darüber hinaus solche Mischfasern, die quer zur Dicke der Hauptschicht 1 verlaufen und die die beiden genannten Seiten miteinander verbinden. Bei diesen Fasern, die in Richtung der Dicke verlaufen, kann es sich auch um Fasern der Oberflächenschicht 2 handeln, deren Enden durch das Vernadeln auch auf der gegenüberliegenden Seite der Hauptschicht 1 freigelegt wurden, und die Deckschicht 3 kann auch auf dieser Seite, auf der die Enden freiliegen, fixiert werden.

Die Herstellungsschritte der in Fig. 2 dargestellten Hauptschicht 1 umfassen das Aufbringen der mit den optionalen Mischfasern gemischten Mineralfasern auf ein Drahtsieb zur Herstellung einer Matte, z. B. auf die in der Finnischen Patentanmeldung Nr.880755 beschriebene Weise. Nach diesem Schritt wird die Schicht auf die gewünschte Dichte, im allgemeinen mehr als 200kg/m³, verdichtet und im Anschluß daran sofort vernadelt. Die Hublänge beim Vernadeln kann entsprechend der Dicke der Schicht eingestellt werden. Bei Vorhandensein von Mischfasern kann das Vernadeln so erfolgen, daß sich die Mischfasern näher an die andere Oberfläche schieben und sogar auf der anderen Oberfläche freiliegen. Die geschnittenen Glasfasern werden, wenn sie als Mischfasern vorliegen, beim Vernadeln auf eine kürzere Länge gebrochen. Die synthetischen Fasern bleiben, wenn sie als Mischfasern vorliegen, in diesem Prozeß unversehrt. Die mittels der Mischfasern hergestellte doppelseitige Struktur ist im Hinblick auf die Festigkeit des Endproduktes von Nutzen. Wenn geschnittene Glasfasern oder synthetische Fasern als Mischfasern verwendet werden, läßt sich die Festigkeit der Hauptschicht 1 also aufgrund der Tatsache erreichen, daß in der Nähe einer der Oberflächen mehr Mischfasern als in der Mitte vorhanden sind, so daß die Deckschicht 3 mittels des vorstehend erwähnten Laminierungsverfahrens fixiert werden kann, d.h., die Oberfläche einer aus thermoplastischem Material bestehenden Deckschicht wird auf die Erweichungstemperatur erwärmt und in diesem Zustand mit der Oberfläche der Hauptschicht verbunden. Die Mischfasern wirken auf die im vorstehenden Abschnitt beschriebene Weise als Verstärkungsfaktor. Eine gute Festigkeit der Hauptschicht 1 läßt sich somit ohne jegliche chemische Bindemittel erreichen, die beim normalen Trockenverfahren unter Verwendung von Gesteinswolle selbst in einer Größenordnung von 50% der Fasermasse eingesetzt werden, was sich nachteilig auf die Feuerfestigkeit des Produktes auswirkt.

In Fig. 2 ist die Schicht, die dünner als die Hauptschicht 1 ist und aus wärmebindungsfähigen Fasern besteht mit einer gestrichelten Linie 2 bezeichnet. Die Schicht befindet sich zwischen der Hauptschicht 1 und der Deckschicht 3, und zwar auf die gleiche Weise wie bei der in Fig. 1 dargestellten Kombinationsfaserlage. Die Fasern dieser dünnen Schicht 2 können gemäß dem Beispiel von Fig. 1 endliche Polyethylen-, Polypropylen- oder Polyesterfasern sein oder aus einer bestimmten Mischung der vorstehend erwähnten Fasergüten bestehen, und die Schicht 2 kann mit der Hauptschicht 1 vernadelt sein. Die Grundfaserlage wird mit ihrer freien Oberfläche auf einem Träger 4 fixiert, der bei einer Dachkonstruktion aus einer beliebigen Trägerstruktur, wie ium Beispiel Gesteinswolle oder Spanplatten, Schaumpolystyrol oder Polyurethan, bestehen kann. Die Fixierung erfolgt je nach Unterlage mit oinem geeigneten Klebemittel, das in Fig. 5 durch die Schicht 5 bezeichnet ist, oder durch Vernageln. Das Verkleidungsmaterial kann bei der Erneuerung der Dachhaut auch direkt auf der alten Dachpappe befestigt werden. Die Grundfaserlage kann darüber hinaus als separate Schicht auf dem Träger 4 verlegt werden. Danach wird die Deckschicht auf der Mittelschicht verlegt. Beide Schichten können mechanisch am Träger befestigt werden. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Mischfasern der Hauptschicht 1 dann von Nutzen sind, wenn eine Klebemittelschicht eingesetzt wird, da sich die quer verlaufenden Fasern auf der einen Seite mit dem Klebemittel und auf der gegenüberliegenden Seite mit der Deckschicht 3 verbinden.

Die Hauptschicht 1 der Grundfaserlage des Verkleidungsmaterials verhindert für eine dünne Matte mit einer Dicke von nur 1 bis 3mm und ohne chemische Bindemittel das Übergreifen eines Brandes auf darunterliegende Konstruktionen überraschend gut. Darüber hinaus verhindert sie das Eindringen von während des Brandes aus der Deckschicht 3 abgeschiedenen Substanzen in andere darunterliegende Konslruktionen. Die Versuche haben ergeben, daß bei normalem Einsatz die Hauptschicht 1, die keine chemischen Bindemittel enthält, das Eindringen von kleinmolekularen Verbindungen aus der Deckschicht 3 oder der Klebemittelschicht 5 langfristig ebenso gut verhindert wie die synthetischen Fasern. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Grundfaserlage, der nicht im Zusammenhang mit dem Brandschutz steht, liegt darin, daß sia als gut anliegende ,,Trägerschicht" zwischen der Deckschicht 3 und dem Träger 4 verwendet werden kann, so daß sich die Verkleidung als Ganzes gut auf unebenen Trägern verlegen läßt.

Fig. 3 zeigt eine Fertigungslinie zur Herstellung der erfindungsgemäßen Grundfaserlage. Die die Haupischicht 1 bildenden endlichen Mineralfasern, die wahlweise mit anderen Fasern gemischt sein können, werden in Richtung des Pfeils A mittels eines perforierten Förderbandes 15 zugeführt. Zuvor wurden die Fasern mitteis einer sehr schnell rotierenden Stechwalze, die an sich bekannt ist, zugeführt, wobei au'dam Bard 15 ein Luftstrom so eingesetzt wurde, daß sie gut voneinander getrennt wurden. In diesem Stadium ist die Matte auf dem Band 15 etwas wellig.

Das Transportband 15 befördert die Fasermatte vorwärts zu einem Punkt 16, an dem die Fasermatte unter einem vertikalen Luftkanal 17 hindurchläuft, der über dem Band angeordnet ist. In dem Luftkanal wird Luft so in Richtung des Pfeiies B nach unten geblasen, daß sie durch die in der Figur mit einer gestrichelten Linie bezeichnete Fasermatte und das Band 15 hindurchgeht und anschließend über einen unter dem Band angeordneten Kanal weitergeleitet wird. Gleichzeitig wird die Fasermatte gegen das Band 15 gedrückt, was durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. In Eintrittsrichtung des Bandes befindet sich zwischen der Vorderwand des Luftkanals und dem Band 15 ein Spalt, durch den die dicke Fasermatte am Luftkanal vorbeiläuft. Inder Rückwand des Kanals befindet sich an dem Pjnkt, an dem die verdichtete Fasermatte den Kanal 15 verläßt, eine Walze 18, die

beim Drehen im Eingriff mit der Oberseite der Fasermatte gleichzeitig den an dieser Stelle vorhandenen Spalt abschließt. Die die erfindungsgemäße Oberflächenschicht 2 bildenden Fasern werden oberhalb des Punktes, an dem die Fasermatte in den Kanal 17 eintritt, dem Luftkanal 17 zugeführt. Die Zuführung e, jt über einen schräg nach unten verlaufenden Kanal 19, der in den Kanal 17 mündet. Die Fasern werden dem Kanal mittels einer schnell rotierenden Stechwalze zugeführt, die die Fasern entwirrt und sie in den Kanal 19 schleudert, wo sie durch den Luftstrom des Kanals 17 erfaßt und auf die Fasermatte gepreßt werden. Auf diese Weise kann bereits in diesem Stadium auf der Hauptschicht 1 eine dünne Faserschicht 2 mit einer glatten Oberfläche geschaffen werden, da der Luftstrom an den Stellen, an denen die Hauptschicht 1 weniger Fasern enthält, besser durchgelassen wird, so daß sich an diesen Stellen aufgrund des Luftstroms B automatisch mehr Fasern der Oberflächenschicht ansammeln. Im Anschluß an das Band 15 wird die so hergestellte Kombinationsfaserlage zum Vernadeln transportiert, wo ein Teil der Fasern uor Oberflächenschicht durch mechanisches Einstechen von Nadeln zur Hauptschicht 1 ausgerichtet wird. Die Fasern binden die Fasern der Oberflächenschicht 2 mechanisch an die Hauptschicht 1. In Abhängigkeit von der Dicke der Fasermatte und der Länge der endlichen Fasern der Oberflächenschicht 2 können die Fasern in diesem Fall auch auf der gegenüberliegenden Seite freigelegt werden, so daß die Rückseite aufgrund dieser überstehenden Fasern der Oberflächenschicht eine florartige Struktur erhält. Die Stechwalzen und die Vernadelung sind bereit; jus anderen Fasertechnologien bekannt und werden deshalb nicht näher beschrieben. Nach dem Vernadeln können die Fasern der Oberflächenschicht durch Wärmebehandlung, die in Abhängigkeit vom Material der Oberflächenschicht z. B. innerhalb eines Bereiches von 100 bis 200⁰C erfolgt, miteinander verbunden werden. Für dieses Verfahren können die bereits bekannten Wärmebehandlungsvorrichtungen eingesetzt werden. Die Oberflächenschicht 2 kann auch so hergestellt werden, daß auf die zuvor auf dem Drahtsieb hergestellte dünne Oberflächenschicht eine die Hauptschicht 1 bildende dickere Mineralfaserschicht aufgetragen wird, wobei das Verfahren im wesentlichen das gleiche wie das vorstehend beschriebene ist. Auch in diesem Fall können die Schichten durch anschließendes Vernadeln miteinander verbunden werden.

Selbstverständlich lassen sich durch die Zuführgeschwindigkeit der Fasern und die Geschwindigkeit des Luftstroms B auch das Quadratmetergewicht und die Dichte der Fasemiaue beeinflussen. Durch den Einsatz schnell rotierender Stechwalzen, die die Fasern wirksam entwirren, wird der so hergestellten Matte in der Regel eine aufgebauschtem Strukt ir verliehen, in der die Fasern willkürlicher ausgerichtet sind.

Nach der Wärmebehandlung kann die Matte z. B. zu einer Rolle gewickelt und später als Rohmaterial für die vorstehend erwähnten Bauelemente eingesetzt werden.

Die vorstehend beschriebenen Verfahronsschrilte können auch dann angewendet werden, wenn die Oberflächenschicht 2 ni. lit auf die Hauptschicht 1 aufgebracht wird.

Beispiel

Eine die Hauptschicht 1 bildende Faserlage gemäß Fig. 1 wurde aus Gesteinswollfasern mit einer Länge von weniger als 5mm und einer Dicke von 6pm hergestellt. Die Enddicke der Faserlage betrug etwa 3 mm. Zur Bildung der Faserlage wurdr π die Fasern so angehäuft, daß sie willkürlich ausgerichtet waren. Das Gewicht dieser Schicht betrug etwa 600g/m².

Auf die Oberfläche dieser Hauptschicht wurde durch Ansaugen mittels eines Luftstroms eine Oberflächenschicht mit einer Dicke von etwa 0,5mm aufgetragen, die aus Polyester- und Polyethylenfasern mit einer Länge von ca. 20mm und einer Dicke von ca.

20 um bestand. Das Gewicht dieser Oberflächenschicht wurde auf etwa 100g/m² geschützt. Die Oberflächenschicht wurde durch Vernadeln auf der Hauptschicht fixiert. Nach der Fixierung wurde die Oberflächenschicht bei einei Temperatur von ca. 100"C wärmebehandelt, um schließlich die Kombinationsfaserlage zu erhalten, wobei die Polyethylenfasern schmolzen und die Polyesterfasern miteinander verklebten.

Nach der Wärmebehandlung erschien die Bindeschicht auf der Oberfläche der Hauptschicht als etwa 1 mm dicke helle Schicht, wogegen die Hauptschicht, d. h. die Gestoinswollfasern, eine bräunliche Färbung aufwies. Die Bindeschicht konnte nicht von der Kauptschicht abgezogen werden, dL Kombinationsfaserlage löste sich jedoch vollständig auf.

Zur Bildung einer Deckschicht wurde eine Schicht aus PVC-Paste mit einer Enddicke von etwa 1 mm auf die Kombinationsfaserlage aufgetragen. Die geschmolzene Pasteschicht brachte gleichzeitig die Polyesterfasern zurr: Schmelzen, wodurch die Deckschicht fest mit der Oberflächenschicht verbunden wurde. Auch von dieser Oberfläche kann die Kombinationsfaserlage nicht abgezogen werden, die Kombinationsfaserlage löst sich jedoch vollständig auf.

Das erfindungsgemäße Bauelement bewies gute Maßhaltigkeit und Trittdämpfungseigenschaften.

Darüber hinaus sind im folgenden einige Feuerfestigkeitsversuche beschrieben, die an zum Schutzumfang der Erfindung gehörenden Verkleidungsmaterialien vorgenommen wurden.

Versuch 1

Aus den Mustern wurden Verkleidungskonstruktionen mit emer Größe von 400 x 1000 mm hergestellt (Konstruktionen A, B und C). Die Prüfstücke hatten, beginnend von der Oberseite, folgenden Aufbau:

Konstruktion A

- Einlagige „Alkorplan"-Verklei Jung von 1,2mm (PVC-Deckschicht)

- Mineralfaserlage, bestehend aus Gesteinswolllasern mit einem 15%igen Gehalt an Polyesterfasern; befestigt durch Vernadeln

- Oberflächenschicht PX 120/3600 (Bitumendachpappe mit einer Dicke von ca. 2 bis 3mm)

Die Oberflächenschicht PX wurde auf eine Spanplattenunterlage geklebt, während die Mineralfaserlage und die „Alkorplan"-Verkleidung auf die genannte Unterlage genagelt wurden.

Konstruktion B

- Oberflächenschicht PX120/3800

- Mineralfaserlage (Konstruktion A)

- Aluminiumbeschichtete Polyurethanplatte mit einer Dicke von 55mm Die verschiedenen Schichten wurden auf die PolyuretTanplatte genagelt.

Konstruktion C

- Oberflächenschicht PX 120/3800

- Mineralfaserlage, 2 Schichten (Konstruktion A)

- Polystyrolplatte mit einer Dicke von 100mm (Güte N)

Die Oberflächenschicht PX und die Mineralfaserlagen wurden auf die Polystyrolplatte genagelt.

Die gemessenp Dicke der für die Versuche verwendeten Mineralfaserlage betrug etwa 2bis3mmunddas Gewicht etwa 480g/m².

Versuche

Die Feuerfestigkeit wurde gemäß dem Standard SFS 4194:E, „Ermittlung der Feuerfestigkeit von Verkleidungen gegenüber einem Brand von außen", bestimmt (Nordtest-Verfahren, NT FIRE 006, VTM 251-80). Die Versuchsergebnisse sind in den Anhängen 1 und 2 dargestellt.

Zusammenfassung

Aus den Versuchsergebnissen kann die Schlußfolgerung gezogen werden, daß die geprüften Verkleidungsmaterialien A, B und C den Anforderungen an ein Verkleidungsmaterial mit mäßiger Brandausbreitung entsprachen. Diese Anforderungen sind in der Veröffentlichung des Nordic Committee on Building Regulations (NKB Product Rules, 7. Januar 1989) genannt.

Versuch 2

Folgende Muster wurden bei diesem Versuch geprüft:

- Deckschicht Alkorplan 35076(Dicke 1,2mm, PVC)

- Mineralfaser?wischenlage (Gesteinswolle) mit 10-12%igem Polyestergehalt; Dicke ca. 2 mm undQudratmetergewichtca. 340g/m²; befestigt durch Vernadeln

- Eine Polystyrolplatte, Dicke 50mm und Dichte 19kg/m²

Nr.:

- Deckschicht und Zwischenlage wie oben

- Polyurethanplatte als Träger; Dicke EOmm, Dichte 4Ί kg/m³ Nr.3

- Deckschicht wie oben

- Mineralfaserlage als Zwischenlage (Gesteinswolle) mit einem 15%igen Gehalt an Polyesterfasern und einer Dicke von ca. 1,5mm und einem Quadratmetergewicht von ca. 280g/m²; befestigt durch Vernadeln

- Polystyrolplatte als Träger; Dicke 50 mm, Dichte 19 kg/m³ Als Träger für alle drei Muster diente eine Calciumsilikatplatte.

Als Prüfverfahren wurde eine Prüfung gemäß dem Standard DS/INSTA 413, der dem Nordtest-Verfahren NT FIRE 306 entspricht, durchgeführt. Die Versuchsergebnisse sind im Anhang 3 aufgeführt.

Anhang 1	1	2	2 m/s	X	4	5	4 m/s	6	4 m/s	6	X	45
Konstruktion A			3
Windgeschwindigkeit	35	35		35	40	40	3b	40	38	40
Versuchsnr.			35
Entzündung der	4:55	0:40		5:18	3:35	3:25	3:30	5:45	3:30
Verkleidung, s			5:20
Flammen ver	11:25	12:55		11:38	9:35	9:20	9:00	7:30	9:18
löschen, min:s			10:35
KeineGlut								46
mehr, min :s	54	50		53	50	52	56		53
Länge des be			55					41
schädigten Teils
der Verkleidung, cm*	24	25		26	27	25	30		27
Länge des ver			29
kohlten Träger
bereichs,cm*
* von der Mitte der Gitter	1	2	2 m/s	X	4	5	X
Konstruktion B			3
Windgeschwindigkeit	30	35		33	40	40	40
Versuchsnr.			35
Entzündung Qv.r	7:30	6:15		6:47	5:05	4:50	5:13
Verkleidung, s			6:35
Flammen ver	9:00	9:20		8:57	7:20	6:55	:15
löschen, ·ηιη:8			8:30
Keine Glut mehr,	^h51	44		47	45	44
minis			46
Länge des beschädigten	36	39		38	41	39
TeilsderVerkleidung,cm·			39
Länge des verkohlten
Trägerbereichs, cm*

von der Mitte d ;r Gitter

	1	1	2	2	2 m/s	3	X	4	5	-7-	4 m/s	6	300 412
Konstruktion C					3
Windgeschwindigkeit	35	14	35	13		14	35	35	40	40
Versuchsnr.					35						X
Entzündungder	5:10	3:40	5:05	4:55		7:05	5:12	3:55	3:30	4:35
Verkleidung, s					5:20						38
Flammen ver	8:20	9:00*	7:25	7:00*		8:00*	8:25	7:15	7:25	7:15
löschen, min:s					9:30						4:00
Keine Glut
mehr, min:s	42		45				45	45	41	42	7:18
Länge des be					47
schädigten Teils	35		39				38	37	34	32
der Verkleidung, cm*		450		435	39	500					43
Länge des verkohlten
Trägerbereichs, cm*	210	255		475					34
* von der Mitte der Gitter	445	365	480
Anhang 3
Muster-Nr.
Entzündungder
Konstruktion, s
Flammen ver
löschen, min:s
Keine Glut mehr,
min:s
Länge des be
schädigten Be
reiches (gemessen
von der Mitte des
Brandes), mm
- inPVC-Schicht
- inMineralfaser-
lage
- im Träger

• gelöi-Mt

Claims

1. Flexible Grundfaserlage einer Gebäudeverkleidung wie Fußbodenbelag oder Wandverkleidung oder Dachbelag, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Hauptschicht (1) umfaßt, die den größten Teil der Dicke der Faserlage ausmacht und aus einer nichtgewebten Mineralfacermatte besteht, die vorwiegend endliche Mineralfasern enthält, die mechanisch miteinander verbunden sind.

2. Grundfaserlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter Anwendung eines Trockenverfahrens mittels eines Luftstroms hergestellt wird und ihre Hauptschicht (1) aus willkürlich ausgerichteten Mineralfasern besteht.

3. Grundfaserlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschicht (1) neben den Mineralfasern noch geschnittene Glasfasern enthält, vorzugsweise in einer Menge von maximal 40 Ma.-%.

4. Grundfaserlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschicht (1) neben den Mineralfasern auch synthetische Fasern wie Polyester enthält, vorzugsweise in einer Menge von maximal 20 Ma.-%.

5. Grundfaserlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Länge der Mischfasern der Schicht (1) größer als die der Mineralfasern ist.

6. Grundfaserlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Mischfasern in der Nähe der einen Oberfläche der Hauptschicht {1) größer als in der Mitte der Schicht ist.

7. Grundfaserlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Oberfläche der Hauptschicht (1) wärmebindungsfähige Fasern befinden.

8. Grundfaserlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche der Hauptschicht (1) eine separate Oberflächenschicht (2) vorhanden ist, die dünner als die Hauptschicht ist und wärmebindungsfähige Fasern enthält.

9. Grundfaserlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmebindungsfähigen Fasern der Oberflächenschicht (2) mindestens zwei Faserstoffe mit unterschiedlichen Schmelzpunkten enthalten.

10. Grundfaserlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstoffe der Oberflächenschicht (2) aus einem thermoplastischen Plast wie Polyethylen und Polypropylen oder Poly propen und Polyester bestehen.

11. Gebiiudeverkleidung,wiez. B. ein Fußbodenbelag oder eine Wandverkleidung oder ein Dachbelag, die eine aus einem polymeren Material wie PVC oder CPE bestehende Deckschicht (3) umfaßt und dadurch gekennzeichnet ist, daß eine beliebige der in den Ansprüchen 1 bis 10 definierten Grundfaserlagen als Grundfaserlage für die Deckschicht (3) dient.

12. Gebäudeverkleidung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (3) thermisch auf der Grundfaserlage (1) fixiert ist, zum Beispiel in Form einer Schmelzpaste oder durch Wärmelaminierung.

13. Gebäudeverkleidung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (3) thermisch an die Mineralfasern der Hauptschicht (1) und an die neben den Mineralfasern in der Hauptschicht vorhandenen Mischfasern gebunden ist.

14. Gebäudeverkleidung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (3) an auf der Oberfläche der Hauptschicht (1) befindliche wärmebindungsfähige Fasern gebunden ist.

15. Gebäudeverkleidung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Material der Deckschicht (3) von der Hauptschicht (1) getrennt ist, zum Beispiel durch die Oberflächenschicht (2) auf der Hauptschicht (1).

16. Gebäudeverkleidung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (3) und die Grundfaserlage mechanisch aneinander fixiert sind, zum Beispiel durch Befestigung mittels mechanischer Befestigungselemente an einem Träger (4).

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