DE1217601B - Process for the production of a sound and heat insulating material mixture from particles of a granular material of an organic nature and a foamed binding agent - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

B 29 hB 29 h

Deutsche Kl.: 39 a6-7/20 German class: 39 a6- 7/20

Nummer: 1217 601Number: 1217 601

Aktenzeichen: D 21523 X/39 a6File number: D 21523 X / 39 a6

Anmeldetag: 19. Oktober 1955 Filing date: October 19, 1955

Auslegetag: 26. Mai 1966Opening day: May 26, 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines schall- und wärmeisolierenden Stoffgemisches aus Teilchen eines körnigen Stoffes organischer Natur und einem geschäumten Bindemittel, dessen körniger Stoff vorzugsweise aus Gummikrümeln, Kork- oder Sägemehl mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 3 mm in einem Verhältnis von 2 bis 14 Volumteilen zu 1 Volumteil Gesamtgehalt an Naturkautschuk oder Harz in dem Bindemittel steht.The invention relates to a method of manufacture a sound and heat insulating mixture of particles of a granular substance of organic nature and a foamed binder, the granular material of which is preferably made from rubber crumbs, cork or sawdust with a particle size of 0.1 to 3 mm in a ratio of 2 to 14 parts by volume to 1 part by volume Total content of natural rubber or resin in the binder.

Bei einem bekannten Verfahren wird Abfallschwammkautschuk verwendet, welcher in zerkleinerter Form in eine geschäumte Latexmischung gebracht wird, wobei das Gemisch, während es sich noch in seinem geschäumten Zustand befindet, in Formen gebracht wird und danach erstarrt. Die Praxis hat gezeigt, daß das so erhaltene Erzeugnis verhältnismäßig kleine Poren enthält, die im wesentlichen vollständig von den Wandungen des Bindemittelschaumes umhüllt sind. Hierdurch ergeben sich ein verhältnismäßig großer Materialaufwand und zugleich eine im Verhältnis nur geringe Isolierfähigkeit gegen Schall und Wärme.One known method is waste sponge rubber used, which is brought into a foamed latex mixture in crushed form, wherein molding the mixture while it is still in its foamed state and then froze. Practice has shown that the product obtained in this way has relatively small pores contains, which are essentially completely enveloped by the walls of the binder foam. This results in a relatively large amount of material and at the same time only in proportion poor insulation against sound and heat.

Es ist ferner bekannt, ein geschäumtes Gemisch vor der Wärmebehandlung auf einer Unterlage auszubreiten und die Wärmebehandlung in feuchter Atmosphäre vorzunehmen.It is also known to spread a foamed mixture on a substrate before the heat treatment and to carry out the heat treatment in a humid atmosphere.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren so zu leiten, daß eine große Zahl miteinander in Verbindung stehender Hohlräume entsteht, die allgemein zur Außenluft offen sind und zum Teil wesentlich größere Abmessungen aufweisen als die Teilchen des körnigen Stoffes, um so bei geringem Materialaufwand besonders gute schall- und wärmeisolierende Eigenschaften zu erzielen.The invention is based on the object of directing the method described above so that a large number of interconnected cavities are created, which are generally exposed to the outside air are open and in some cases have significantly larger dimensions than the particles of the granular substance, in order to achieve particularly good sound and heat insulating properties with little material expenditure.

Zur Lösung der vorgenannten Aufabenstellung ist das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen des körnigen Stoffes in das flüssige Bindemittel eingemischt, danach das Gemisch geschäumt und dann das geschäumte Gemisch einer Wärmebehandlung unterworfen wird, bei der die die Gasbläschen einschließenden Hüllen des Bindemittelschaumes zerstört werden, ehe die Teilehen des körnigen Stoffes auszuscheiden beginnen.In order to solve the aforementioned problem, the method is characterized according to the invention: that particles of the granular substance mixed into the liquid binder, then the mixture foamed and then the foamed mixture is subjected to a heat treatment in which the Gas bubble enclosing envelopes of the binder foam are destroyed before the parts of the granular Start to excrete.

Durch die Zerstörung der die Gasbläschen einschließenden Hüllen des Bindemittelschaumes, ehe die Körnchen auszuscheiden beginnen, ergibt sich eine ganz bestimmte Struktur, bei der die Teilchen körnigen Materials örtlich miteinander in Form gerader und verzweigter Ketten verbunden sind und eine große Zahl miteinander in Verbindung stehender Hohlräume bilden, die allgemein zur Außenluft offen sind und zum Teil wesentlich größere Abmessungen aufweisen als die Teilchen des körnigen Materials. Der Durch-By destroying the envelopes of the binder foam enclosing the gas bubbles, before the When granules begin to separate out, there is a very specific structure in which the particles become granular Materials are locally connected to one another in the form of straight and branched chains and a large one Form a number of communicating cavities which are generally open to the outside air and sometimes have significantly larger dimensions than the particles of the granular material. The through

Verfahren zur Herstellung eines schall- und
wärmeisolierenden Stoffgemisches aus Teilchen
eines körnigen Stoffes organischer Natur und
einem geschäumten BindemittelProcess for the production of a sound and
heat-insulating mixture of particles
of a granular substance of an organic nature and
a foamed binder

'Anmelder:'Applicant:

Durie & Miller Limited,Durie & Miller Limited,

Haslingden, Rossendale, LancashireHaslingden, Rossendale, Lancashire

(Großbritannien)(Great Britain)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. H. Scheller, Patentanwalt,Dr.-Ing. H. Scheller, patent attorney,

Aachen, Zollernstr. 1Aachen, Zollernstr. 1

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Frank Somerville Roberts,Frank Somerville Roberts,

Great Meadows, Prestbury, CheshireGreat Meadows, Prestbury, Cheshire

(Großbritannien)(Great Britain)

messer dieser Hohlräume kann von einem Bruchteil eines Millimeters bis zu 3 oder sogar 4 mm betragen.The diameter of these cavities can be from a fraction of a millimeter to 3 or even 4 mm.

Diese besondere Struktur gibt dem Produkt gegenüber dem vorbekannten Produkt vorzügliche schall- und wärmeisolierende Eigenschaften und eine beim Begehen (z. B. des aufgelegten Teppichs) als angenehm empfundene Weichheit. Das Verfahren hat zudem den Vorteil, daß mit ihm die Erzeugung der erwähnten großen Hohlräume auf ganz besonders einfache Weise möglich ist.This special structure gives the product excellent sound and noise compared to the previously known product heat-insulating properties and one when walking (e.g. on the laid carpet) as pleasant perceived softness. The method also has the advantage that with it the generation of the mentioned large cavities is possible in a particularly simple way.

Bei dem Verfahren hat sich entgegen aller Erwartung gezeigt, daß sich der feinkörnige Stoff während der Zerstörung des Schäumungszustandes keineswegs zusammenballt und herabsinkt. Vielmehr bleiben die obengenannten Hohlräume nach der Trocknung bestehen.
Das nach dem Verfahren hergestellte Stoffgemisch kann zu zahlreichen Zwecken in Industrie und Haushalt verwendet werden und eignet sich ganz besonder als Unterlage für Teppiche und andere Fußbodenbeläge und kann sogar an der Unterseite des Teppichmaterials so befestigt oder angebracht werden, daß das Teppichmaterial auf eine beliebige Form zugeschnitten werden kann, ohne daß die Kanten nachträglich eingefaßt werden müssen.In the process, contrary to all expectations, it has been shown that the fine-grained substance by no means agglomerates and sinks during the destruction of the foaming state. Rather, the above-mentioned cavities remain after drying.
The mixture of substances produced by the process can be used for numerous purposes in industry and household and is particularly suitable as a base for carpets and other floor coverings and can even be attached or attached to the underside of the carpet material in such a way that the carpet material is cut to any shape can be without the edges having to be framed afterwards.

In zweckmäßiger Weise wird das geschäumte Gemisch vor der Wärmebehandlung auf einer Unterlage ausgebreitet.The foamed mixture is expediently placed on a support before the heat treatment spread out.

Ferner ist es vorteilhaft, daß die Wärmebehandlung zur Verhinderung einer Hautbildung an der OberflächeIt is also advantageous that the heat treatment to prevent skin formation on the surface

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des Gemisches langsam in einer feuchten Atmosphäre erfolgt.of the mixture is done slowly in a humid atmosphere.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens erläutert. Es zeigt An exemplary embodiment of the method is explained with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 einen Schnitt durch das nach dem Verfahren hergestellte Stoffgemisch,F i g. 1 a section through the mixture of substances produced by the method,

F i g. 2 eine sehematische Darstellung in starker Vergrößerung eines Teils des in F i g. 1 gezeigten Stoffgemisches und die Art und Weise, in der die Teilchen des körnigen Stoffes unter Bildung gerader oder verzweigter Ketten örtlich miteinander verbunden sind, undF i g. FIG. 2 is a highly enlarged schematic representation of part of the FIG. 1 shown Mixture of substances and the way in which the particles of granular substance form straighter or branched chains are locally connected to one another, and

F i g. 3 schematisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.F i g. 3 schematically shows an embodiment of a device for carrying out the method.

F i g. 2 zeigt eine Unterlage α aus Juteleinen, auf die eine Schicht des fertigen Stoffgemisches aufgebracht ist; die Schicht ist aus Teilchen b von unregelmäßiger Form und Größe aus Kautschukkrumen gebildet, welche örtlich miteinander durch ein durch die verdickten Linien angedeutetes Bindemittel c in Form gerader oder verzweigter Ketten verbunden sind. Wie ersichtlich, bestehen zwischen den Teilchen b Lufträume d, die sich durch die ganze Tiefe des fertigen Stoffgemisches erstrecken, wobei Teilchen b_lt b₂, b₃ Brücken zwischen den Ketten bilden.F i g. 2 shows a base α made of burlap to which a layer of the finished material mixture has been applied; the layer is formed from particles b of irregular shape and size of rubber crumbs, which are locally connected to one another by a binder c indicated by the thick lines in the form of straight or branched chains. As can be seen, there are air spaces d between the particles b which extend through the entire depth of the finished substance mixture, with particles b _lt b ₂ , b ₃ forming bridges between the chains.

Dieses Stoffgemisch ist somit in seiner Struktur von der des Schaumgummis völlig verschieden.The structure of this mixture of substances is completely different from that of foam rubber.

Bei der in F i g. 3 gezeigten Vorrichtung bezeichnet 1 einen Mischer, in dem ein Bindemittel unter Rühren mittels eines Rührers 2 hergestellt wird. Aus dem Mischer 1 tritt das Bindemittel durch eine ventilgesteuerte Leitung 3 in eine Schäumungseinrichtung 4. In die Einrichtung 4 werden körnige Teilchen b aus Kautschukkrumen bei 5 eingebracht und die Mischung mittels eines Rührers 6 geschäumt.In the case of the in FIG. The device shown in FIG. 3, 1 denotes a mixer in which a binding agent is produced with stirring by means of a stirrer 2. From the mixer 1, the binder passes through a valve-controlled line 3 into a foaming device 4. Granular particles b of rubber crumbs are introduced into the device 4 at 5 and the mixture is foamed by means of a stirrer 6.

Nach der Schaumbildung wird der Rührer 6 herausgezogen und die Einrichtung 4 um einen Drehpunkt 7 gekippt, um das geschäumte Gemisch bei 9 auf eine vorbeigeführte Gewebeunterlage 8 zu entleeren. Das geschäumte Gemisch bewegt sich dann unter einem Streichbrett 10 hindurch, wodurch das Aufbringen einer Schicht von gleichmäßiger Dicke auf die Unterlage 8 gewährleistet ist.After the foam has formed, the stirrer 6 is pulled out and the device 4 is tilted about a pivot point 7 in order to empty the foamed mixture at 9 onto a tissue support 8 that is passed by. The foamed mixture then moves under a trowel 10, whereby the application of a layer of uniform thickness to the base 8 is ensured.

In der Praxis kann die Dicke der Schicht zwischen 1 und etwa 120 mm schwanken.In practice, the thickness of the layer can vary between 1 and about 120 mm.

Die beschichtete Unterlage bewegt sich durch eine Trockenkammer 11, wo sie bei einer Temperatur von beispielsweise 95 bis 105⁰C zur Verhütung einer Hautbildung an der Oberfläche der Mischung getrocknet wird.The coated substrate moves through a drying chamber 11, where it is ^{dried at a temperature of, for example, 95 to 105 °} C. to prevent skin formation on the surface of the mixture.

Die trockene, beschichtete Unterlage tritt bei 12 aus der Trockenkammer 11 aus und läuft zwischen zwei Schneidemessern 13 (von denen nur eines gezeigt ist) hindurch, die seine Kanten zuschneiden, worauf die beschichtete Unterlage über Walzen 14 geführt und bei 15 aufgewickelt wird.The dry, coated substrate emerges at 12 from the drying chamber 11 and runs between two cutting knives 13 (only one of which is shown) cutting its edges, whereupon the coated substrate is passed over rollers 14 and wound up at 15.

Das Bindemittel kann eine bildsame wäßrige Lösung oder Suspension eines Klebstoffes aus Natur- oder Kunstharz sein. Ein vorzugsweise verwendetes Bindemittel besteht aus einer Kautschuk-Latex-Mischung mit den üblichenZusätzen, wie Stabilisatoren, Vulkanisationsmitteln u. dgl. Es können indessen auch Latizes aus synthetischem Kautschuk, .Mischpolymerisaten aus Butadien und Styrol oder künstliche Latizes aus natürlichem, synthetischem oder regeneriertem Kautschuk verwendet werden. Außerdem ist es möglich, wäßrige Suspensionen von Kunstharzen, wie Polyvinylchlorid oder Polyvinylacetat, zu verwenden.The binder can be a plastic aqueous solution or suspension of an adhesive made of natural or Be synthetic resin. A binder that is preferably used consists of a rubber-latex mixture with the usual additives such as stabilizers, vulcanizing agents and the like Synthetic rubber latexes, copolymers of butadiene and styrene or artificial ones Natural, synthetic or regenerated rubber latexes can be used. Also is it is possible to use aqueous suspensions of synthetic resins such as polyvinyl chloride or polyvinyl acetate.

Als Teilchen des körnigen Stoffes organischer Natur kommt vorzugsweise in Frage krümeliger Kautschukabfall, wie er z. B. beim Vermählen des Kautschuks gebrauchter Autoreifen erhalten wird, der üblicherweise zur Herstellung von Gummisohlen und -absätzen Verwendung findet. Es kann aber auch Kork- oder Sägemehl genommen werden.As particles of the granular material of an organic nature, crumbly rubber waste is preferred, how he z. B. when grinding the rubber of used car tires is obtained, which is usually for the production of rubber soles and heels is used. But it can also be cork or Sawdust can be taken.

Das Bindemittel, ein Kautschuk-Latex-Gemisch, kann aus folgenden Bestandteilen bestehen (in Gewichtsteilen) :The binder, a rubber-latex mixture, can consist of the following components (in parts by weight) :

130 Teile Kautschuk-Latex-Konzentrat in Pastenform aus eingedicktem Latex mit 60 bis 70% Kautschuk, etwa 10°/₀ Nichtkautschukbestandteilen, Rest Wasser,
Regeneratdispersion,
Schwefel,130 parts of rubber latex concentrate in paste form of thickened latex with 60 to 70% rubber, about 10 ° / ₀ non-rubber components, balance water,
Regenerated dispersion,
Sulfur,

50 Teile
2,5 Teile
0,75 Teile
5 Teile
100 Teile50 parts
2.5 parts
0.75 parts
5 parts
100 parts

Zinkdiäthyldithiocarbamat,
Zinkoxyd,Zinc diethyl dithiocarbamate,
Zinc oxide,

einer 5%igen wäßrigen Natriumalginatlösung, a 5% aqueous sodium alginate solution,

25 Teile einer 10°/₀igen wäßrigen Caseinlösung und so viel Wasser, wie für die gewünschte Viskosität erforderlich ist., Is required for the desired viscosity, 25 parts of a 10 ° / ₀ aqueous solution of casein and as much water as is.

In dieses in dem Mischer 1 hergestellte und in die Einrichtung 4 eingebrachte Bindemittel werden 200 Gewichtsteile roter Gummikrümel entsprechend 2,4 Volumteilen des Volumens des Kautschuks in der Latexmischung bei 5 unter kräftigem Rühren zur Erzeugung von Luftblasen im Gemisch eingeführt. Nach Beendigung des Misch- und Schäumvorganges wird die Einrichtung 4 gekippt, um das geschäumte Gemisch bei 9 auf die Unterlage 8, z. B. aus Jutegewebe, zu entleeren. Das geschäumte Gemisch wird dann gleichmäßig mittels des Streichbretts 10 auf der Unterlage 8 ausgebreitet und anschließend die beschichtete Unterlage in die erhitzte Trockenkammer 11 bewegt, wo sie langsam bei einer Temperatur von beispielsweise 95 bis 105⁰C in einer feuchten Atmosphäre zur Verhütung einer Hautbildung an der Oberfläche des Gemisches getrocknet wird.200 parts by weight of red rubber crumbs corresponding to 2.4 parts by volume of the volume of the rubber in the latex mixture are introduced into this binder produced in the mixer 1 and introduced into the device 4 with vigorous stirring to generate air bubbles in the mixture. After the end of the mixing and foaming process, the device 4 is tilted to place the foamed mixture at 9 on the base 8, e.g. B. made of jute fabric to empty. The foamed mixture is then spread evenly on the base 8 by means of the tartboard 10 and then the coated base is moved into the heated drying chamber 11, where it is slowly heated at a temperature of, for example, 95 to 105 ^° C. in a humid atmosphere to prevent skin formation on the Surface of the mixture is dried.

Das Bindemittel kann auch aus einem Kautschuk-Latex-Gemisch mit folgenden Bestandteilen bestehen:The binder can also consist of a rubber-latex mixture with the following components:

58,9 kg Kautschuk-Latex-Konzentrat in Pastenform aus eingedicktem Latex mit 60 bis 70% Kautschuk, etwa 10% Nichtkautschukbestandteilen, Rest Wasser,58.9 kg rubber latex concentrate in paste form made from thickened latex with 60 to 70% rubber, about 10% non-rubber components, the remainder water,

24,95 kg schwarze Regeneratdispersion,
10,42 kg eines Stabilisators,24.95 kg black regenerated dispersion,
10.42 kg of a stabilizer,

73,4 ecm einer 10%igen Lösung eines sulfonierten73.4 ecm of a 10% solution of a sulfonated

Fettalkohols,Fatty alcohol,

208,9 g eines Natriumsalzes einer polymeren Alkylarylsulfonsäure,208.9 g of a sodium salt of a polymeric alkylarylsulfonic acid,

998 g Schwefel,998 g sulfur,

998 g Zinkdiäthyldithiocarbamat,998 g zinc diethyl dithiocarbamate,

998 g Mercaptobenzothiozol,998 g mercaptobenzothiozole,

1995 g Zinkoxyd,1995 g zinc oxide,

99 g Bentonit,99 g bentonite,

293 g eines Antioxydationsmittels,293 g of an antioxidant,

41,8 kg einer 5%igen wäßrigen Natriumalginat-41.8 kg of a 5% aqueous sodium alginate

lösung,solution,

41,8 kg einer 10%if?en wäßrigen Caseinlösung und so viel Wasser, wie für das Erzielen der gewünschten Viskosität erforderlich ist.41.8 kg of a 10% if aqueous casein solution and as much water as is necessary to achieve the desired viscosity.

Diesem Bindemittel werden 60,6 kg körnigen Korks, was etwa 5 Volumteilen des Kautschuks in der Latexmischung entspricht, bei 5 unter heftigem Rühren zur Bildung von Luftblasen in dem Gemisch zugesetzt. Sodann wird das geschäumte Gemisch auf einer Unterlage verteilt und die beschichtete Unterlage in der vorbeschriebenen Weise getrocknet.This binder is 60.6 kg of granular cork, which is about 5 parts by volume of the rubber in the latex mixture is added at 5 with vigorous stirring to form air bubbles in the mixture. Then the foamed mixture is spread on a base and the coated base in dried in the manner described above.

Als Unterlage für das Stoffgemisch eignen sich beispielsweise Unterlagen aus Jutegewebe, lockerem Baumwollgewebe, Papier oder Polyamiden. Es ist jedoch möglich, als Werkstoff für die Unterlage Kunstharz, Leder und andere, verhältnismäßig gasundurchlässige Werkstoffe zu verwenden, je nach dem Verwendungszweck, für den das Endprodukt bestimmt ist.As a base for the mixture of substances, for example, bases made of loose jute fabric are suitable Cotton fabric, paper or polyamides. However, it is possible as a material for the base Synthetic resin, leather and other, relatively gas-impermeable materials to be used, depending on the Purpose for which the end product is intended.

Es ist ferner möglich, das Stoffgemisch auf einem Drahtgewebe zu verteilen, von dem es nach dem Trocknen abgestreift werden kann.It is also possible to distribute the mixture of substances on a wire mesh, from which it is after Drying can be stripped.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung eines schall- und wärmeisolierenden Stoffgemisches aus Teilchen eines körnigen Stoffes organischer Natur und einem geschäumten Bindemittel, dessen körniger Stoff vorzugsweise aus Gummikrümeln, Kork- oder Sägemehl mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 3 mm in einem Verhältnis von 2 bis 14 Volumteilen zu 1 Volumteil Gesamtgehalt an Naturkautschuk oder Harz in dem Bindemittel steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen des körnigen Stoffes in das flüssige Bindemittel eingemischt, danach das Gemisch geschäumt und dann das geschäumte Gemisch einer Wärmebehandlung unterworfen wird, bei der die die Gasbläschen einschließenden Hüllen des Bindemittelschaumes zerstört werden, ehe die Teilchen des körnigen Stoffes auszuscheiden beginnen.1. Process for the production of a sound and heat insulating mixture of particles a granular substance of organic nature and a foamed binder, its granular Fabric preferably made of crumbs of rubber, cork or sawdust with a particle size of 0.1 to 3 mm in a ratio of 2 to 14 parts by volume to 1 part by volume total content of natural rubber or Resin stands in the binder, thereby characterized in that the particles of the granular substance are mixed into the liquid binder, thereafter the mixture is foamed and then the foamed mixture is subjected to a heat treatment is subjected, in which the gas bubbles enclosing envelopes of the binder foam be destroyed before the particles of the granular matter begin to separate out. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das geschäumte Gemisch vor der Wärmebehandlung auf einer Unterlage ausgebreitet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the foamed mixture before Heat treatment is spread on a pad. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung zur Verhinderung einer Hautbildung an der Oberfläche des Gemisches langsam in einer feuchten Atmosphäre erfolgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the heat treatment for Preventing skin formation on the surface of the mixture slowly in a humid atmosphere he follows. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 531989, 914 318, 053;Considered publications:
German Patent Nos. 531989, 914 318, 053; österreichische Patentschrift Nr. 132 406;
schweizerische Patentschrift Nr. 164135;
französische Patentschriften Nr. 866 749, 1 006 149; USA.-Patentschrift Nr. 2 147 362.Austrian Patent No. 132,406;
Swiss Patent No. 164135;
French Patent Nos. 866 749, 1 006 149; U.S. Patent No. 2,147,362. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 609 570/232 5.66 © Bundesdruckerei Berlin609 570/232 5.66 © Bundesdruckerei Berlin