DE102004011287A1 - Schallschutzelement aus mindestens zwei Schichten, Verfahren zu seiner flammhemmenden Ausrüstung und seine Verwendung - Google Patents
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Abstract
Ein Schallschutzelement umfasst mindestens zwei Schichten, von denen eine Schicht eine Trägerschicht 3 ist und eine weitere flexible Schicht 2 aus Schwammtuch oder Schwamm besteht. Die Trägerschicht 3 ist eine gelochte Gipskartonplatte oder eine metallische Langlochplatte, kann aber auch aus einer vollflächigen Gipskartonplatte oder einem flexiblen Netz bestehen.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Schallschutzelement aus mindestens zwei Schichten, von denen eine Schicht aus einem flexiblen Material dem Schallschutz dient und die andere Schicht Trägerschicht für das flexible Material ist.
- Bei Gebäuden werden Decken von Innenräumen im Allgemeinen mit einem Schallschutz ausgerüstet. Dies gilt auch für Hohlräume von Gehäusen von lärmerzeugenden Maschinen und Hohlräume von Automobilkarosserien, Abdeckungen und Verkleidungen schallerzeugender Geräte, die durch geeignete Mittel schallisolierend ausgerüstet werden müssen.
- Es ist bekannt zur Schallabsorption von Decken in Gebäuden dünne luftdurchlässige Faservliese auf gelochte Gipskartonplatten oder Langlochplatten aus Metall aufzukleben. Die Dicke dieser Faservliese beträgt im Allgemeinen weniger als 1 mm. Derartige Schallschutzelemente werden in einem vorgegebenen Abstand unterhalb der Raumdecken montiert. Je nach Höhe des Hohlraumes zwischen dem Schallschutzelement und der Raumdecke erhält man unterschiedliche frequenzabhängige Schallabsorptionsgrade. Die Güte der Schallabsorption ist dabei direkt abhängig von der Planlage der Faservliese auf den Platten, wobei die Schallabsorption durch Auflage von Mineralfaserplatten auf die Faservliese gesteigert werden kann. Solche Schallschutzelemente sind somit mehrschichtig aufgebaut.
- Grundsätzlich werden Schallabsorptionssysteme, die sich aus einer Vielzahl von Schallschutzelementen zusammen setzen, nicht nur für Raumdecken, sondern auch für Raumwände und Raumböden, eingesetzt. Auf Grund des Einsatzes von Schallabsorptionssystemen in Wohn- und Arbeitsgebäuden sowie Schulen und Krankenhäusern müssen diese mindestens die Brandschutzklasse B erfüllen, d. h. schwer entflammbar sein.
- Bekannte Schallschutzelemente, die Faservliese als Schallschutz anwenden, haben einen Schallabsorptionsgrad von etwa 0,77 bei einer Frequenz von 800 Hertz, wie Messungen im Kundt'schen Rohr ergaben. Bei einer Steigerung der Frequenz auf 1600 Hertz fällt der Schallabsorptionsgrad auf 0,43 ab.
- Aus der
DE 196 35 214 C2 ist ein mehrschichtiger Folien-Dämmstoff für Wärmeisolation und Schallschutz, bestehend aus mindestens zwei Trennschichten, für die flexible Materialen wie Folien, Vliesstoff, Papier oder dergleichen eingesetzt werden, bekannt. Zwischen den Trennschichten befinden sich Distanzelemente aus senkrecht zu den Trennschichten orientierten, einzelnen und freistehenden Distanzfasern, wobei jede Trennschicht mindestens auf einer Seite mit Enden der Distanzfasern verbunden ist. - Aus der
DE 199 54 779 A1 ist ein mehrlagiges flexibles Vlies- und Folienverbundsystem bekannt, bei dem das Vlies als Schallschutzmedium aus der Gruppe Hanf, Jute, Flachs, Baumwolle, Viskose, Zellstoff, Kork ausgewählt ist. Eine hydrophobe Sperrschicht aus ähnlichen Fasern oder einem Papier ist mit einem Flammschutz ausgestattet und für den Einsatz in Kraftfahrzeug-Innen- und Karosseriebereich, im Verpackungs-, Architektur-, Hausbau-, Medizin-, Filtrations- und Hygienebereich vorgesehen. - Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schallschutzelement so weiter zu entwickeln, dass es einen höheren durchschnittlichen Schallabsorptionsgrad über einen vorgegebenen Frequenzbereich als herkömmliche Schallschutzelemente hat, die mit Faservliesen ausgestattet sind. Dabei soll das schallabsorbierende Material flexibel sein, geringes Gewicht, variable geringe Dicke und einen für seinen Einsatzzweck ausreichendenden Flammschutz besitzen.
- Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch das eingangs beschriebene Schallschutzelement in der Weise, dass das flexible Material der Schicht aus Schwammtuch oder Schwamm besteht, das bzw. der mit der Trägerschicht verbunden ist. Die Schicht weist zweckmäßigerweise eine Trockendicke von 0,5 bis 23 mm auf. In Ausgestaltung der Erfindung besteht die Schicht aus einem im Trockenzustand 0,5 bis 8 mm dicken Schwammtuch. Das Flächengewicht des trocke nen Schwammtuches beträgt im Allgemeinen 70 bis 700 g/m2. Da Schwammtuch und Schwamm bekannterweise Wasser aufnehmen können, ist es möglich das Schallschutzelement auch in Feuchträumen einzusetzen. Vorteilhafterweise beträgt die Wasseraufnahme des Schwammtuches 1,8 bis 11 l/m2 und die des Schwammes 12 bis 23 l/m2. In bevorzugter Weise besteht das Schwammtuch aus regenerierter Zellulose, verstärkt durch Baumwollfasern, Viskosefasern oder ein Netz aus Kunststoff oder Baumwolle.
- Die Schwammtuchherstellung nach dein Viskoseverfahren ist seit langem bekannt und u. a. in der EP-B 1 035 794 beschrieben. Beim Viskoseverfahren wird zunächst Zellstoff, insbesondere Holzzellstoff, mit Natriumhydroxid und Schwefelkohlenstoff in eine alkalische Zellulosexanthogenat-Lösung, die sogenannte Viskoselösung übergeführt. Parallel dazu werden Baumwollfasern bzw. -kämmlinge mit verdünnter, detergentienhaltiger NAOH entfettet. Die gereifte Viskoselösung wird dann mit diesen Baumwollfasern in einem Kneter vermischt. An Stelle von Baumwollfasern können auch Viskosefasern als innere Verstärkung verwendet werden. Anschließend wird Glaubersalz (=Natriumsulfat-Decahydrat) hinzu gefügt und ebenfalls gleichmäßig vermischt. Diese Schwammtuch-Rohmasse wird auf einen Träger, beispielsweise ein gelochtes Endlosband, in der gewünschten Dicke aufgetragen. Es ist auch möglich, eine Mischung aus Viskoselösung und Glaubersalz auf ein Trägermaterial aus Baumwolle oder Kunststoff, beispielsweise ein Netz aus Polyethylenterephthalat (PET) aufzutragen. Die Regenerierung der Zellulose erfolgt in einem erwärmten alkalischen Koagulationsbad, kann aber auch in einem sauren Medium, beispielsweise verdünnter Schwefelsäure, durchgeführt werden. Dabei werden die Baumwoll- oder Viskosefasern in den Schwammtuchkörper eingebunden. Da das Glaubersalz einen sehr niedrigen Schmelzpunkt hat, wird es in dem erwärmten Koagulationsbad aufgeschmolzen und herausgelöst. An Stelle der Salzkristalle bleiben Poren und Hohlräume zurück, die im trockenen Zustand, in dem sie mit Luft gefüllt sind, eine Wärmedämmung bewirken. In einer feuchten Umgebung können diese Poren und Hohlräume Feuchtigkeit aufnehmen. Zuletzt wird das Schwammtuch ausgewaschen, um es von Salzresten und anhaftenden Produkten zu befreien. Nach dem Trocknen wird es in schmale Bahnen geschnitten, die aufgerollt gelagert werden können. Die Rollenware wird dann zu Stücken der gewünschten Abmessungen konfektioniert.
- In jüngerer Zeit erfolgt die Herstellung eines mit einer Innenverstärkung versehenen Schwammtuches auf Basis von Zellulose nach dem Aminoxid-Verfahren. Hierzu wird eine Mischung aufbereitet, die im N-Oxid eines tertiären Amins und Wasser gelöste Zellulose sowie mindestens einen Porenbildner und Fasern, jedoch kein Treibmittel, enthält. Die Mischung wird auf ein Transportband gestrichen und durch ein Koagulationsbad aus einer verdünnten wässrigen Aminoxid-Lösung, die den Porenbildner herauslöst, geführt. Das verbleibende Aminoxid wird ausgewaschen, die Schwammtuchbahn getrocknet und anschließend konfektioniert. Die Mischung kann nicht nur auf einer Seite, sondern auf beiden Seiten eines Netzes aus Kunststoff oder Baumwolle aufgetragen werden. Das bei diesem Verfahren verwendete N-Oxid eines tertiären Amins ist N-Methyl-Morpholin-N-Oxid.
- Die im Schallschutzelement eingesetzten Schwämme können nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden.
- Bei den nach dem Viskoseverfahren hergestellten Schwämmen wird die Zellulose mit Schwefelkohlenstoff und Natronlauge zu Zellulosexanthogenat derivatisiert. Die erhaltene Viskoselösung wird dann mit einem Porenbildner, z. B. Glaubersalz, gegebenenfalls mit Verstärkungsfasern und/oder Treibmitteln vermischt. Die Mischung wird zu einer Schicht geformt und die Zellulose in einem stark alkalischen oder sauren Bad aus dem Zellulosexanthogenat regeneriert. Die Treibmittel bilden die für Schwämme typisch großen Poren und sind imstande, sowohl Makroals auch Mikroporen in den Schwämmen während der Fällung der gelösten Cellulose zu formen. Die Schwämme unterscheiden sich von Schwammtüchern vor allem durch ihre nicht homogene Porenverteilung sowie unterschiedlich große Poren und geringere Dichte, die im allgemeinen, ohne Verstärkungsfasern oder textilem Stoff als Einlage, im Bereich von 20 bis 50 kg/m3 liegt.
- Bei einem der Herstellungsverfahren für Schwämme ist ein Gelierungsschritt erforderlich, der durch Lithium-, Natrium-, Kalium-, Magnesium- oder andere Metallionen bewirkt wird. Dabei nimmt die Viskosität der Lösung zu, bis ein Gelzustand erreicht ist. Der Gelierschritt ist entscheidend für die Struktur und Eigenschaften des Endprodukts.
- Die Schicht aus dem Schwammtuch oder Schwamm ist zweckmäßigerweise punktförmig auf die Trägerschicht aufgeklebt.
- Weiterbildungen und Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 12 bis 23.
- Im Rahmen der vorliegenden Aufgabe wird auf ein Schwammtuch oder einen Schwamm eine Dispersion aus flammhemmenden Substanzen durch Eintauchen des Schwammtuches oder des Schwammes in die Dispersion und anschließendes Trocknen aufgebracht, d. h. in diesem Fall wird auf das fertige Schwammtuch oder den Schwamm nachträglich die Dispersion aufgetragen. In einer Variante des Verfahrens wird eine Dispersion aus flammhemmender Substanz bzw. flammhemmenden Substanzen zusammen mit Zellulose so aufbereitet, dass die Dispersion einer Spinnlösung der Viskose, aus der das Schwammtuch bzw. der Schwamm hergestellt wird, zugesetzt wird. Grundsätzlich gilt für die Erfindung, dass Schwammtuch bzw. Schwamm als schallabsorbierendes Material Anwendung findet. Insbesondere wird Schwammtuch oder Schwamm in einem Schallschutzelement als schallabsorbierendes Material verwendet und auf die Trägerschicht des Schallschutzelements aufgebracht und mit der Trägerschicht punktuell, streifenförmig oder vollflächig verbunden, beispielsweise durch Verkleben.
- Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass bei Einsatz von Schwammtuch oder Schwamm in Schallschutzelementen die Schallabsorption in einem vorgegebenen Frequenzbereich höher als bei Einsatz von Faservliesen ist. Durch die Wahl der Dicke und der Dichte bzw. des Flächengewichts des Schwammtuches oder des Schwammes kann der Schallabsorptionsgrad für verschiedene Frequenzbereiche optimiert werden, d. h. die größtmögliche Schallabsorption für den jeweiligen Frequenzbereich eingestellt werden. Es gilt ganz allgemein, dass durch den Einsatz von Schwammtuch oder Schwamm Schallabsorptionsgrade erreicht werden, welche diejenigen der Faservliese übertreffen. Voraussetzung für den Einsatz von Schwammtuch oder Schwamm in Schallschutzelementen, die in Gebäuden zur Anwendung kommen, aber auch als schallabsorbierende Materialien in Abdeckungen und Verkleidungen von Maschinen, Geräten, Kraftfahrzeugkarosserien und dergleichen, ist die Ausrüstung des Schwammtuches oder des Schwammes mit flammhemmenden Substanzen, so dass die Schallschutzelemente nur schwer entflammbar sind.
- Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen in perspektivischer Ansicht:
-
1 eine erste Ausführungsform eines Schallschutzelementes, umfassend eine gelochte Gipskartonplatte und eine Schicht aus Schwammtuch oder Schwamm, die teilweise aufgebrochen ist; -
2 eine zweite Ausführungsform eines Schallschutzelementes, umfassend eine vollflächige Gipskartonplatte und eine teileweise aufgebrochene Schicht aus Schwammtuch oder Schwamm; -
3 eine dritte Ausführungsform eines Schallschutzelementes, umfassend eine metallische Langlochplatte und eine teileweise aufgebrochene Schicht aus Schwammtuch oder Schwamm; -
4 eine vierte Ausführungsform eines Schallschutzelementes, umfassend eine gelochte Gipskartonplatte oder eine metallische Langlochplatte und Streifen aus Schwammtuch oder Schwamm; -
5 eine fünfte Ausführungsform eines Schallschutzelementes, umfassend ein Netz aus Kunststoff oder Baumwolle, das beidseitig mit je einer Schicht aus Schwammtuch oder Schwamm verbunden ist; und -
6 schematisch eine punktuelle Verteilung von Verbindungspunkten aus Klebemittel auf einer Trägerschicht. - Eine erste Ausführungsform eines Schallschutzelementes
1 ist perspektivisch in1 dargestellt. Das Schallschutzelement weist zwei Schichten auf, von denen eine Trägerschicht3 beispielsweise starr ist und eine flexible Schicht2 aus einem Schwammtuch oder Schwamm besteht. Die Schicht2 ist mit der Trägerschicht3 verbunden und besitzt als Schwammtuch eine Trockendicke von 0,5 bis 8 mm und als Schwamm eine Trockendicke von 9 bis 23 mm. Bei der Trägerschicht3 handelt es sich um eine gelochte Gipskartonplatte, die Löcher4 aufweist, die beispielsweise gleichmäßig spalten- und reihenförmig angeordnet sind. Die Durchmesser der Löcher4 liegen im Bereich von 1 bis 5 mm. In1 ist die Schicht2 aus dem Schwammtuch bzw. Schwamm teilweise gebrochen dargestellt, so dass die Löcher4 der Trägerschicht3 sichtbar sind. Das Raster der Löcher4 ist gleichmäßig, d. h. die Abstände zwischen den Löchern sind in allen Richtungen annähernd gleich groß. Bevorzugt hat die Schicht2 als Schwammtuch im trockenen Zustand eine Dicke von 0,5 bis 6 mm. Das Flächengewicht des trockenen Schwammtuches beträgt 70 bis 700 g/m2, während der Schwamm ein Flächengewicht von 500 bis 1050 g/m2 besitzt. Das Schwammtuch besteht aus regenerierter Zellulose, die durch Baumwollfasern, Viskosefasern oder ein Netz aus Kunststoff oder Baumwolle verstärkt ist. Des Weiteren werden Schwammtücher auf Zellulosebasis eingesetzt, die nach dem Aminoxidverfahren mit mindestens einem Porenbildner hergestellt sind. Derartige Schwammtücher sind gleichfalls mit einer Innenverstärkung aus Baumwollfasern, Viskosefasern oder einem Netz aus Kunststoff oder Baumwolle ausgerüstet. Bekannterweise können Schwammtücher große Mengen an Feuchtigkeit, sprich Flüssigkeit, aufnehmen. Die Wasseraufnahme der verwendeten Schwammtücher liegt im Bereich von 1,8 bis 11 l/m2, die des Schwammes im Bereich von 12 bis größer 22 l/m2. -
2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Schallschutzelementes, das aus einer Trägerschicht in Gestalt einer vollflächigen Gipskartonplatte5 und einer Schicht2 aus Schwammtuch oder Schwamm besteht. Die Gipskartonplatte ist aus dem gleichen Material wie die Gipskartonplatte der ersten Ausführungsform gefertigt, mit dem einzigen Unterschied, dass sie keine Löcher enthält. Die Schicht2 ist bei der ersten und zweiten Ausführungsform gemäß den1 und2 punktförmig auf die Trägeschicht3 bzw.5 aufgeklebt. In6 ist schematisch die punktuelle Verteilung von Verbindungspunkten, die aus Klebemittel bestehen, auf der Trägerschicht3 dargestellt. Die Verbindungspunkte aus dem Klebemittel sind als Ringe11 mit ihrem Mittelpunkt eingezeichnet, um sie von den Löchern4 der gelochten Gipskartonplatte3 unterscheidbar zu machen. Die punktuelle Geometrie der Verbindungspunkte, wie in6 gezeigt, gilt selbstverständlich auch für die volle Gipskartonplatte5 gemäß2 . Die punktuelle Verteilung des Klebemittels erfolgt mittels Schablone und Rakel, Rotations-Siebdruck oder durch Schablone und Druckwalze. Selbstverständlich kann das Klebemittel auch vollflächig auf die Trägerschicht aufgetragen werden, so dass die Schicht2 aus Schwammtuch oder Schwamm flächendeckend, d. h. vollflächig, mit der Trägerschicht3 oder5 verklebt ist. - Des Weiteren besteht das Schwammtuch auf Zellulosebasis aus nicht derivatisierter Zellulose, hergestellt nach dem Aminoxidverfahren mit mindestens einem Porenbildner und ist durch Baumwollfasern, Viskosefasern oder ein Netz aus Kunststoff oder Baumwolle verstärkt.
- Eine dritte Ausführungsform eines Schallschutzelementes besteht aus einer Trägerschicht
6 in Gestalt einer metallischen Langlochplatte und einer Schicht2 aus Schwammtuch oder Schwamm, wie in3 gezeigt. Das Schwammtuch bzw. der Schwamm ist teilweise aufgebrochen dargestellt. Die Langlochplatte weist Löcher12 auf, die beispielsweise einen Lochdurchmesser von 3 bis 5 mm besitzen, bei einer Blechdicke von 0,5 bis 0,6 mm. Der Lochanteil an der Gesamtfläche der Langlochplatte6 beträgt 20 bis 40 %, insbesondere 30 %. Bei der Trägerschicht3 bzw.5 in Gestalt einer gelochten Gipskartonplatte bzw. einer vollflächigen Gipskartonplatte liegt der Lochanteil im Bereich von 0 bis 40 % der Gesamtfläche der jeweiligen Trägerschicht. Der Lochanteil von 0 % gilt dann für die vollflächige Trägerschicht5 , d. h. für die vollflächige Gipskartonplatte. Die Schicht2 aus Schwammtuch bzw. Schwamm ist an und für sich eine plane, nicht gelochte Schicht, die als Schwammtuch sehr gleichmäßige Poren aufgrund der Herstellungsweise mit Porenbildnern enthält, wobei die Durchmesser dieser Poren nur geringe Abweichungen voneinander aufweisen. Im Schwamm dagegen sind die Poren stark unterschiedlich groß. - Eine vierte Ausführungsform eines Schallschutzelementes besteht aus einer gelochten Gipskartonplatte
3 oder einer metallischen Langlochplatte6 , auf der Streifen7 aus Schwammtuch bzw. Schwamm aufgebracht sind, wie dies schematisch in4 dargestellt ist. Die Streifen7 aus Schwammtuch bzw. Schwamm decken jeweils zwei oder mehrere Spalten von Löchern4 bzw.12 ab. - Eine weitere, fünfte Ausführungsform eines Schallschutzelementes besteht aus einem Netz
8 aus Baumwolle oder Kunststoff, beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET), das beidseitig mit je einer Schicht2 aus Schwammtuch oder Schwamm verbunden ist. Das Netz8 ist gitterförmig ausgestaltet und in den Gitterpunkten des Netzes wird das Klebemittel aufgebracht, das die Schichten2 ,2 mit dem Netz8 dauerhaft verbindet. Diese Ausführungsform des Schallschutzelementes ist flexibel und vor allem für den Einsatz in Abdeckungen und Verkleidungen von Maschinen und Geräten sowie von Kraftfahrzeugkarosserien als Schalldämmmaterial vorgesehen. Selbstverständlich kann an Stelle von drei Schichten das Schallschutzelement auch aus zwei Schichten aufgebaut sein, nämlich dem Netz8 aus Baumwolle oder Kunststoff und einer einzigen Schicht2 aus Schwammtuch oder Schwamm, die eine Seite des Netzes8 abdeckt und mittels Klebemittel mit dem Netz8 verbunden ist. - In Ausgestaltung der Erfindung wird jede der Schichten
2 aus Schwammtuch oder Schwamm flammhemmend ausgerüstet. Dadurch werden die Schichten2 schwer entflammbar gemäß der Brandschutzklasse B1. Die flammhemmende(n) Substanzen) wird oder werden in einer Menge von 15 bis 25 Gew.-%, insbesondere 20 Gew.-%, bezogen auf das Zellulosegewicht des Schwammtuches bzw. des Schwammes, zugesetzt. Als flammhemmende Substanzen kommen organische, halogenfreie Phosphorverbindungen, Borsalze und bedingt halogenierte Kohlenwasserstoffe in Frage. Bevorzugt sind organische, halogenfreie Phosphorverbindungen, die beispielsweise in Polyethercarboxylsäure dispergiert sind. Diese Dispersionen sind schwach anionisch aktiv und haben eine pH-Wert von 7,5 bis 8,5. Derartige flammhemmende Substanzen werden beispielsweise als wässrige Dispersion der Spinnmasse aus Viskose bei der Herstellung des Schwammtuches bzw. des Schwammes zugesetzt. Es handelt sich um handelsübliche Dispersionen wie EXOLIT® der Firma Clariant Huningue S.A., Frankreich. Derartige Dispersionen aus flammhemmenden Substanzen werden beispielsweise auch auf das fertige Schwammtuch bzw. den Schwamm aufgebracht, indem das Schwammtuch bzw. der Schwamm in eine derartige Dispersion eingetaucht und anschließend getrocknet wird. Wie schon zuvor erwähnt, kann die Dispersion aus einer oder mehreren flammhemmenden Substanzen schon während der Herstellung des Schwammtuches bzw. des Schwammes zugesetzt werden, indem die Dispersion zusammen mit regenerierter oder nicht derivatisierter Zellulose einer Spinnlösung der Viskose, aus der das Schwammtuch bzw. der Schwamm hergestellt wird, hinzugefügt wird. - Im Rahmen der Erfindung wird ein Schwammtuch oder ein Schwamm als schallabsorbierendes Material verwendet. Diese Verwendung ist neu, da Schwammtücher oder Schwämme im Allgemeinen in erster Linie für Reinigungszwecke, insbesondere zum Aufsaugen von größeren Flüssigkeitsmengen, eingesetzt werden. Insbesondere die Verwendung eines Schwammtuches oder eines Schwammtuches als schallabsorbierendes Material in einem Schallschutzelement, in dem das Schwammtuch bzw. der Schwamm auf einer Trägerschicht aufgebracht und mit dieser punktuell, streifenförmig oder vollflächig verbunden ist, ist im Stand der Technik bisher nicht bekannt.
- Beispiele
- Es wurden von verschiedenen Schwammtuch-Typen, die jeweils auf ein gelochtes Metallblech aufkaschiert waren, die Schallabsorptionsgrade in einem Kundt'schen Rohr, einem sogenannten Impedanz-Rohr nach DIN EN ISO10534-1 gemessen. Zum Vergleich wurde zusätzlich eine Referenzmessung mit einem herkömmlich als Schallschutz eingesetzten Faservlies, das gleichfalls auf das verwendete gelochte Metallblech aufkaschiert war, durchgeführt. Das verwendete Lochblech hatte eine Dicke von 0,5 mm und die Lochdurchmesser betrugen 3 mm. Der Lochanteil an der Gesamtfläche des Metallbleches war 30 %. Die Verbindung zwischen den Schwammtüchern und dem Lochblech geschah durch punktweises Verkleben des jeweiligen Schwammtuches mit dem Lochblech. Der Abstand zwischen der Probenoberfläche und dem sogenannten schallharten Abschluss betrug 50 mm.
- Die Untersuchungen erfolgten, wie schon erwähnt, nach DIN EN ISO 10534 "Akustik-Bestimmung des Schallabsorptionsgrades und der Impedanz in Impedanz-Rohren", Teil 1 betreffend "Verfahren mit Stehwellenverhältnissen", Ausgabe 10/2001. Das Kundt'schen Rohr hatte einen Durchmesser von 99 mm und eine Länge von 1000 mm. Die Schallabsorptionsgrade wurden im Frequenzbereich zwischen 400 Hertz und 2000 Hertz ermittelt. Die Messungen erfolgten gemäß Abschnitt 9. DIN EN ISO 10534-1 als Übersichtsmessungen, bei denen die Druckmaxima Pmax und Druckminima Pmin gemessen wurden. Aus diesen Werten wurden dann die Schallabsorptionsgrade α nach folgender Beziehung berechnet:
- In der Formel bedeuten:
α = Schallabsorptionsgrad, ΔL = Pegeldifferenz zwischen dem Druckmaximum und dem Druckminimum in dB. - Die Schallabsorptionsgrade des Rohrs bei schallhartem Abschluss ohne Prüfgegenstand lagen im Frequenzbereich von 400 Hertz bis 2000 Hertz zwischen α = 0,01 bis 0,04.
- Dies bedeutet, dass auf Grund der gemessenen Schallabsorptionsgrade mit Prüfgegenstand eine Korrektur der Rohrdämpfung nicht erforderlich war.
- In Tabelle 1 sind Flächengewichte der Schwammtücher, Messmethode DIN 53854, die Trockendicken, gemessen nach DIN 43855, 2N/10 cm2 und die Wasseraufnahme, gemessen nach dem Prüfverfahren QM-PA19 für das Vergleichsbeispiel VB und die Ausführungsbeispiele B1 bis B6 nach der Erfindung zusammen gestellt. Tabelle 1
- Die Messergebnisse Pmax und Pmin in dB sowie die berechneten Schallabsorptionsgrade sind in den nachfolgenden Tabellen für die verschiedenen Proben aufgeführt.
- Die Tabellen 2 bis 4 enthalten in Abhängigkeit von dem Frequenzbereich 400 bis 2000 Hertz die jeweils gemessenen Werte Pmax(dB), Pmin(dB) und den Schallabsorptionsgrad α.
-
- Bei einer Frequenz f=1600 Hertz weisen die Proben VB, B3, B4 und B6 ein Minimum des Schallabsorptionsgrades α auf, der für f=2000 Hertz wieder ansteigt. Dieser Einbruch resultiert anscheinend aus den spezifischen Daten des verwendeten Kundt'schen Rohrs und es ist die Annahme gerechtfertigt, dass in der Praxis und bei Messungen des Schallabsorptionsgrades in einem Hallraum nach DIN EN 20354 ein derartiger Einbruch nicht zu erwarten ist. Der Verlauf des Schallabsorptionsgrades α für diese genannten Proben wird in der Praxis eher einen ähnlichen Verlauf aufweisen wie für die Proben B1, B2 und B5. Der Verlauf des Schallabsorptionsgrades α bei der Probe B2 ist gleichmäßig, so dass über den gesamten Frequenzbereich von 400 bis 2000 Hertz gute Schallabsorption erreicht wird. Die einzelnen Proben haben unterschiedliche Maxima der Schallabsorptionsgrade, so dass durch geeignete Wahl des Schwammtuches eine optimale Schallabsorption für einen gewünschten Frequenzbereich erzielbar ist. Nahezu alle Ausführungsbeispiele haben gemittelt über den untersuchten Frequenzbereich von 400 bis 2000 Hertz einen höheren mittleren Schallabsorptionsgrad α als die Vergleichsprobe aus einem herkömmlichen Faservlies.
- Schallabsorptionsgrade vergleichbar mit denjenigen der Schwammtücher werden für Schwämme erhalten.
-
Claims (28)
- Schallschutzelement aus mindestens zwei Schichten, von denen eine Schicht (
2 ) aus einem flexiblen Material dem Schallschutz dient und die andere Schicht eine Trägerschicht (3 ;5 ;6 ;8 ) für das flexible Material ist, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Material der einen Schicht (2 ) aus Schwammtuch oder Schwamm besteht, das bzw. der mit der Trägerschicht verbunden ist. - Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (
2 ) eine Trockendicke von 0,5 bis 23 mm aufweist. - Schallschutzelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (
2 ) aus einem im Trockenzustand 0,5 bis 8,0 mm dicken Schwammtuch besteht. - Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengewicht des trockenen Schwammtuches 70 bis 700 g/m2 beträgt.
- Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasseraufnahme des Schwammtuches 1,8 bis 11 l/m2 beträgt.
- Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (
2 ) aus einem im Trockenzustand 9 bis 23 mm dicken Schwamm besteht. - Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengewicht des trockenen Schwammes 500 bis 1050 g/m2 beträgt.
- Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasseraufnahme des Schwammes 12 bis größer 221/m2 beträgt.
- Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwammtuch aus regenerierter Zellulose, verstärkt durch Baumwollfasern, Viskosefasern oder ein Netz aus Kunststoff oder Baumwolle, besteht.
- Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwammtuch auf Zellulosebasis aus nicht derivatisierter Zellulose besteht, hergestellt nach dem Aminoxidverfahren mit mindestens einem Porenbildner und gegebenenfalls durch Baumwollfasern, Viskosefasern oder ein Netz aus Kunststoff oder Baumwolle verstärkt ist.
- Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (
2 ) punktförmig auf die Trägerschicht (3 ;5 ;6 ;8 ) aufgeklebt ist. - Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (
2 ) flächendeckend mit der Trägerschicht (3 ) verklebt ist. - Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht eine gelochte oder durchgehend vollflächige Gipskartonplatte (
3 ;5 ) ist. - Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht eine Langlochplatte (
6 ) aus Metall ist. - Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht ein Netz (
8 ) aus Baumwolle oder Kunststoff ist. - Schallschutzelement nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochanteil an der Trägerschicht 0 bis 40 % der Gesamtfläche der Trägerschicht beträgt.
- Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (
2 ) eine plane, nicht gelochte Schicht aus Schwammtuch oder Schwamm ist. - Schallschutzelement nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (
2 ) in Form von Streifen (7 ;7 ) Löcher (4 ;12 ) in der gelochten Gipskartonplatte (3 ) bzw. der Langlochplatte (6 ) abdeckt. - Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei Schichten vorhanden sind, nämlich zwei Schichten (
2 ,2 ) aus Schwammtuch oder Schwamm und eine Trägerschicht (3 ;5 ;6 ;8 ) und dass die Trägerschicht auf jeder Seite mit einer der Schichten aus Schwammtuch oder Schwamm verbunden ist. - Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (
2 ) schwer entflammbar gemäß der Brandschutzklasse B1 ausgerüstet ist. - Schallschutzelement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere flammhemmende Substanzen in einer Menge von 15 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Zellulosegewicht des Schwammtuches oder Schwammes, zugesetzt sind.
- Schallschutzelement nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die flammhemmenden Substanzen aus der Gruppe organische, halogenfreie Phosphorverbindungen, Borsalze, halogenierte Kohlenwasserstoffe auswählbar sind.
- Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Frequenzbereich von 630 bis 1250 Hz der Schallabsorptionsgrad α 0,99 bis 0,60 beträgt.
- Verfahren zur Ausrüstung einer Schicht aus flexiblem Material, das in einem Schallschutzelement Anwendung findet, mit flammhemmenden Substanzen, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein Schwammtuch oder einen Schwamm eine Dispersion aus einer oder mehreren flammhemmenden Substanzen durch Eintauchen des Schwammtuches oder des Schwammes in die Dispersion und anschließendes Trocknen aufgebracht wird.
- Verfahren zur Ausrüstung einer Schicht aus flexiblem Material, das in einem Schallschutzelement Anwendung findet, mit flammhemmenden Substanzen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dispersion aus flammhemmende(r)n Substanzen) zusammen mit Zellulose so aufbereitet wird, dass die Dispersion einer Spinnlösung der Viskose, aus der das Schwammtuch oder der Schwamm hergestellt wird, zugesetzt wird.
- Verwendung eines Schwammtuches als schallabsorbierendes Material.
- Verwendung eines Schwammes als schallabsorbierendes Material.
- Verwendung eines Schwammtuches oder Schwammes als schallabsorbierendes Material in einem Schallschutzelement, auf dessen Trägerschicht das Schwammtuch oder der Schwamm aufgebracht und mit dieser punktuell, streifenförmig oder vollflächig verbunden ist.
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2005
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Cited By (1)
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