DE4024727A1

DE4024727A1 - Verfahren zur herstellung von mineralwolleprodukten mit hydrophilen eigenschaften

Info

Publication number: DE4024727A1
Application number: DE4024727A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Chem Dr Holstein; Norbert Dipl Chem Dr Kalwa; Josef Dipl Chem Schirmeisen
Original assignee: Gruenzweig und Hartmann AG
Current assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1992-02-06

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mineralwolleprodukten, insbesondere Mineralwolleplatten, mit hydrophilen Eigenschaften gemäß dem Oberbegriff des An spruchs 1, ein Mineralwolleprodukt mit hydrophilen Eigen schaften gemäß Anspruch 5, die Verwendung einer Mineral wolleplatte gemäß Anspruch 6 sowie ein Mittel zur Hydrophi lierung von Mineralwollefasern gemäß dem Oberbegriff des An spruchs 8.

Bei der Herstellung von Mineralwollevliesen ist neben der Zerfaserung selbst die Bildung des Vlieses als solches ein wichtiger Verfahrensschritt. Bekanntlich wird hierbei im An schluß an den Zerfaserungsvorgang auf die erzeugten Mineral fasern ein duroplastisches Bindemittelharz gesprüht, das später unter Wärmeeinwirkung aushärtet und den Mineralwolle produkten ihre Formstabilität verleiht. Gleichzeitig wird bei dem Zerfaserungsvorgang ein Faser-/Gas-/Luft-Gemisch er zeugt, das zur Abtrennung der Fasern in einen kastenförmigen sogenannten Fallschacht eingeführt wird, welcher bodenseitig ein gasdurchlässiges umlaufendes Transportband besitzt, auf dem sich das Mineralwollevlies bildet. Unter dem Transport band befindet sich eine Absaugvorrichtung, die einen be stimmten Unterdruck erzeugt.

Trifft nun das Bindemittel enthaltende Faser-/Gas-/Luft-Ge misch auf das Transportband auf, so wird das mit Bindemit telpartikel versehene Gas-/Luft-Gemisch unterhalb des Trans portbandes abgesaugt und die Fasern legen sich als Wollebahn auf diesem ab. In einem Wäscher wird anschließend dieses ab gesaugte Gemisch dahingehend mit Wasser behandelt, daß die in dem Gemisch enthaltenen Feststoffe, wie Faserreste und Bindemittelpartikel abgeschieden werden. Dieses sogenannte durch Feststoffe nunmehr angereicherte Prozeßwasser läuft anschließend über Filter, auf denen die Feststoffe dann ab geschieden werden. Das so gereinigte Prozeßwasser wird dann dem Wäscher wieder zugeführt, wobei etwaige Verdampfungsver luste durch Frischwasserzufuhr ersetzt werden. Ein solcher Prozeßwasserkreislauf einer Produktionslinie für Mineralwol leherstellung im Industriemaßstab kann dabei ein Volumen von 100 m³ und mehr umfassen.

Die bei der genannten Herstellung erhaltenen mit einem duro plastischen Bindemittel auf Phenol-Formaldehyd-Basis gebun dene Mineralwolleprodukte weisen aufgrund der späteren Aus härtung bei ca. 200°C und weiteren Polymerisation - neben einer vorteilhaften mechanischen Festigkeit - hydrophobe Eigenschaften auf. Eine derartige Hydrophobierung ist insbe sondere für Mineralwolleprodukte erwünscht, die im Bauge werbe zur Wärme- und Schalldämmung eingesetzt werden sollen, da hier sowohl an die mechanische Festigkeit als auch an die Wasserresistenz dieser Produkte hohe Anforderungen gestellt werden müssen.

Sollen jedoch Mineralwolleprodukte zum Beispiel als Substrat für die Kultivierung von Pflanzen in erdeloser Kultur ver wendet werden, so ist es erforderlich, daß die Mineralwolle produkte in der Lage sind, Wasser bzw. wäßrige Nährlösung in ihre Kapillarräume aufzunehmen, damit die Pflanzenwurzeln oder gar auf die Mineralwolleprodukte aufgelegtes Saatgut hinreichend mit Wasser bzw. Nährlösung versorgt werden.

Konventionell hergestellte Mineralwolleprodukte erfüllen diese Erfordernisse an die Hydrophilie wegen des typischer weise verwendeten hydrophobierenden Bindemittels auf Phenol- Formaldehyd-Harz-Basis jedoch nicht. Hierzu war es notwen dig, den Mineralwolleprodukten mit geeigneten Zusätzen die erwünschten hydrophilen Eigenschaften zu verleihen.

Hierzu ist es aus der EP-A 2 01 426 bekannt bei Phenol-Form aldehyd-Harz-gebundenen Mineralfasern, die zu Pflanzenkul tursubstratblöcken weiterverarbeitet werden sollen, die Fa sern der Mineralwolle mit einem nichtionischen Tensid auf Basis von ethoxylierten Fettalkoholen zu imprägnieren.

Ferner ist es aus der DE-OS 20 57 945 bekannt, Mineralwolle produkte während der Herstellung durch Aufbringen einer Mi schung aus Phenol-Formaldehyd- oder Harnstoff-Formaldehyd- Harz und einem Tensid auf die Fasern wasseraufnehmend zu ma chen.

Als Netzmittel der Wahl wird ein unter dem Handelsnamen Tri ton CF 10 erhältliches Tensid auf Basis von Polyethern, ins besondere einem Octylphenoxypolyethoxyethylbenzylether mit einer Kettenlänge von n=16, verwendet.

Hydrophilierungsmittel, welche die bekannten Tenside enthal ten, weisen jedoch den Nachteil auf, daß es bei Verwendung eines Prozeßwasserkreislaufes zu Ausflockungen - hauptsäch lich von Phenolharzen - kommt, was zu Verstopfungen der Fil ter führt. Ein solcher Störfall kann zu einem unerwünschten Ausfall der gesamten Produktionslinie führen, da zwangsläu fig sowohl zeit- als auch kostenintensive Reinigungsarbeiten am Prozeßwasserkreislaufsystem anfallen.

Ausgehend vom Stand der Technik der DE-OS 20 57 945 liegt daher der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Mineralwolleprodukten guter mechanischer Festigkeit und mit hydrophilen Eigenschaften sowie ein Mittel zur Hydrophilierung von Mineralwollefasern zur Verfügung zu stellen, welche mit dem verwendeten Prozeß wasser kompatibel sind.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt verfahrenstechnisch durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1, im Hinblick auf das Mittel zur Hydrophilierung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 8.

Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Mine ralwolleprodukt mit hydrophilen Eigenschaften zur Verfügung zu stellen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des An spruchs 5.

Anspruch 6 beinhaltet die Verwendung einer erfindungsgemäßen Mineralwolleplatte.

Die Verwendung einer Mischung aus einem Bindemittel auf Phe nol-Formaldehyd-Harz-Basis, einer wasserlöslichen Stick stoff-Carbonyl-Verbindung, einem wäßrigen Mikrosol eines Acrylharzes und einem Gemisch von carboxylgruppenhaltigen Fettsäurekondensationsprodukten mit organischen Phosphor säureestern als Hydrophilierungsmittel gemäß Anspruch 1 bzw 8 führt in mehrfacher Hinsicht zu Mineralwolleprodukten im Hinblick auf mechanische Festigkeit sowie auf hydrophile Eigenschaften:
Einerseits garantiert die Verwendung eines konventionellen Bindemittels die im allgemeinen benötigte Festigkeit des entstehenden Mineralwolleproduktes, was jedoch unter gewöhn lichen Bedingungen zu hydrophoben Mineralwolleprodukten füh ren würde. Andererseits wird dieser Hydrophobierungseffekt durch die Anwendung von Phenol-Formaldehyd-Harz durch die Zugabe einer wasserlöslichen Stickstoff-Carbonyl-Verbindung, welche zum Teil mit dem noch freien Formaldehyd in der Phe nol-Formaldehyd-Harz-Mischung im Sinne einer Polymerisa tion/Kondensation reagiert, so daß sich aufgrund der Carbo nylgruppierung innerhalb der wasserlöslichen Stickstoff-Car bonyl-Verbindung ein Polymer mit weitaus hydrophileren Eigenschaften als dasjenige, welches aus der Phenol-Formal dehyd-Harz-Mischung gebildet wird, ergibt.

Die Hydrophilierung der Fasern der Mineralwolleprodukte wird weiter durch die Verwendung eines weiteren Bestandteiles des Hydrophilierungsmittels, nämlich eines wäßrigen Mikrosols eines Acrylharzes gesteigert, welches - ggf. nach weiterer gehender Polymerisation durch eine thermische Behandlung - in den Fasern verbleibt und später durch Wasseraufnahme wenigstens teilweise wieder aufquellen kann. Hierdurch wird erreicht, das Wasser oder wäßrige Lösungen, beispielsweise Nährlösungen für Pflanzen, nicht nur die Fasern der Mineral wolle besser benetzen können, sondern es ergibt sich durch die Quellwirkung des Acrylharzes darüber hinaus eine Wasser speicherwirkung mit reversiblem Charakter, da nach Austrock nung des Mineralwolleproduktes das an den Fasern haftende Acrylharz bei Wasserzufuhr erneut quellen kann und sich so mit eine Vielzahl von Austrocknungs-Quellzyklen realisieren lassen. Als geeignetes Acrylharz kann beispielsweise eine wäßrige Lösung des Natriumsalzes eines carboxylgruppen haltigen Acrylates verwendet werden, wobei das Acrylat bei spielsweise ein Copolymerisat aus Acrylsäureethylester, Acrylsäuremethylester und Methacrylsäure sein kann. Jedoch sind auch andere Acrylsäurealkylester oder auch andere Acrylharze, beispielsweise auf Acrylamidbasis, verwendbar.

Dadurch, daß dem erfindungsgemäßen Hydrophilierungsmittel ein Gemisch von carboxylgruppenhaltigen Fettsäurekondensati onsprodukten mit organischen Phosphorsäureestern zugesetzt wird, erreicht man eine oberflächenaktive Wirkung - im Sinne einer Netzmittelwirkung - so daß die bislang beschriebenen Bestandteile des Hydrophilierungsmittels die Fasern der Mi neralwolle zum einen in homogener Weise benetzen können, so daß sich über das gesamte Volumen der Mineralwolleprodukte eine wenigstens annähernde Gleichverteilung des Hydro philierungsmittels ergibt. Zum anderen haftet das Gemisch von carboxylgruppenhaltigen Fettsäurekondensationsprodukten mit organischen Phosphorsäureestern selbst an den Fasern und bewirkt im fertigen Mineralwolleprodukt eine bereitwillige Wasseraufnahme, so daß sich in vorteilhafter Weise Mineral wolleprodukte mit hydrophilen Eigenschaften ergeben.

Dieses Gemisch von carboxylgruppenhaltigen Fettsäurekonden sationsprodukten mit organischen Phosphorsäureestern, wel chem insgesamt die Wirkung eines Tensids zukommt (und daher im Folgenden als Tensid-Gemisch bezeichnet wird) ist - neben der erwähnten Netzmittelwirkung - einerseits in der Lage sämtliche Bestandteile des Hydrophilierungsmittels in Lösung zu halten und andererseits wird hierdurch gewährleistet, daß praktisch keine den Herstellungsprozeß der Mineralwollepro dukte störend beeinträchtigende Ausflockungen im Prozeßwas serkreislauf auftreten.

Als geeignetes Tensid-Gemisch kann beispielsweise ein Ge misch aus Fettsäuresarkosiden und Phosphorsäuretriestern, welche in ihren Estergruppierungen Ethylenoxid- und Propy lenoxid-Ketten mit Kettenlängen von n = 10 bis 30, ins besondere n = 16 bis 20 und vorzugsweise n = 18, verwendet werden, jedoch sind auch andere analoge Gemische von car boxylgruppenhaltigen Fettsäurekondensationsprodukten mit or ganischen Phosphorsäureestern zur Durchführung der Erfindung geeignet.

Ein besonderer Vorteil des oben erwähnten Tensid-Gemisches liegt darin begründet, daß es sich nicht verflüchtigt, wenn die Mineralwollebahn - wie allgemein üblich - zur Aushärtung der bindenden Bestandteile des Hydrophilierungsmittels durch einen Tunnelofen mit einer Umgebungstemperatur von ca. 200°C geführt wird. Dieses Verhalten des erfindungsgemäß einge setzten Tensid-Gemisches ist deswegen vorteilhaft, weil sich bei Versuchen herausgestellt hat, daß dies für die Erhaltung der hydrophilen Eigenschaften der Mineralwolleprodukte auf lange Zeit von Bedeutung ist.

Ein weiterer Vorteil in der Verwendung eines Gemisches von carboxylgruppenhaltigen Fettsäurekondensationsprodukten mit organischen Phosphorsäureestern liegt darin begründet, daß einerseits eine weitgehende biologische Abbaubarkeit dieses Tensid-Gemisches gewährleistet ist und andererseits, bei spielsweise unter Mitwirkung von ubiquitär vorkommenden Mi kroorganismen, die Phosphorsäureester-Bestandteile dieses Gemisches in für Pflanzen als Nährstoffe geeignete Phosphor verbindungen umgewandelt werden können. Hierdurch ergibt sich insbesondere im Hinblick auf eine Verwendung der erfin dungsgemäßen Mineralwolleprodukte als Dünge- und Aufwuchs substrat für Pflanzen, beispielsweise zum Anbau von Pflanzen im Rahmen einer Dachbegrünung, eine Phosphordüngerwirkung.

Die Verwendung von Harnstoff und/oder einem Harnstoffderivat als Stickstoff-Carbonyl-Verbindung gemäß Anspruch 2 weist in Verbindung mit den Maßnahmen des Anspruchs 3 den Vorteil auf, daß in der Regel lediglich ein Teil des Harnstoffes mit dem Formaldehyd, der in dem Bindemittel-Bestandteil des Phe nol-Formaldehyd-Harzes frei vorkommt, zu einem Harnstoff- Formaldehyd-Harz reagiert, so daß ein überschüssiger Harn stoff-Anteil, der beispielsweise als Cluster im Harz - im Phenol-Formaldehyd-Harz und/oder im Harnstoff-Formaldehyd- Harz - in quasi-freier Form vorliegt.

Dieser quasi-freie Harnstoff wirkt ebenfalls in der Regel unter der Mitwirkung von ubiquitär vorkommenden Mikroorga nismen als Langzeitdünger für Pflanzen, so daß bei Verwen dung von Harnstoff als wasserlöslicher Stickstoff-Carbonyl- Verbindung ein ausgezeichnetes Dünge- und Aufwuchssubstrat für Pflanzen zur Verfügung steht, welches einen Stickstoff- und einen Phosphordünger enthält, wobei dieser nicht extra als solcher zugesetzt werden muß, jedoch bei Bedarf noch durch Extragaben verstärkt bzw. durch andere Pflanzennähr stoffe oder für den Pflanzenwuchs essentielle Stoffe, wie beispielsweise diverse Schwermetallspurenelemente, ergänzt werden kann.

Darüber hinaus handelt es sich beim Harnstoff um eine um weltfreundliche, da biologisch vorkommende und abbaubare sowie kostengünstige Substanz, die auf dem Markt leicht und in hinreichender Menge erhältlich ist.

Anspruch 4 gibt vorteilhafte quantitative Angaben über das zur Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendete Hy drophilierungsmittel wieder. Bei den angegebenen Rezepturen werden sowohl Mineralwolleprodukte mit sehr guten hydro philen Eigenschaften als auch eine gute Kompatibilität mit dem Prozeßwasser erreicht, so daß ein störungsfreier Betrieb der Produktionslinien sichergestellt ist.

Anspruch 5 betrifft ein Mineralwolleprodukt, insbesondere eine Mineralwolleplatte, welches durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt werden kann.

Eine Verwendung einer Mineralwolleplatte als Dünge- und Auf wuchssubstrat für Pflanzen, insbesondere zum Anbau von Pflanzen im Rahmen einer Dachbegrünung gemäß Anspruch 6 weist den Vorteil auf, daß solche Platten im großen Maßstab und kostengünstig hergestellt werden können und darüber hinaus leicht gemäß Anspruch 7 ein Dach mit solchen Mineral wolleplatten gedeckt und mit Saatgut oder Pflanzen bestückt werden kann. Dabei ist es, insbesondere wenn Saatgut zur Keimung verwendet werden soll, unter Umständen günstig, das Saatgut auf die Mineralwolleplatten aufzubringen und diese anschließend mit einer Humusschicht zu bedecken, um es vor Vogelfraß oder Windverwehung zu schützen. Da die Mineralwol leplatten durch Bindemittel, welches Bestandteil des Hydro philierungsmittel ist, mechanisch stabil sind, können sie - bei hinreichender Abstützung - für begehbare Dachabdeckungen verwendet werden.

Ferner weisen solche Mineralwolleplatten eine gute Witte rungsstabilität auf.

Anspruch 8 gibt die qualitative Zusammensetzung eines Mit tels zur Hydrophilierung von Mineralwollefasern wieder.

Die Ansprüche 9 bis 14 weisen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Mittels gemäß Anspruch 8 aus.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung er geben sich anhand der Beschreibung eines Ausführungsbei spieles.

Beispiel

Als Mineralwolleprodukt soll eine Mineralwolleplatte mit hy drophilen Eigenschaften hergestellt werden:
Hierzu wird eine Basaltschmelze - als Mineralschmelze - in bekannter Weise, beispielsweise im Düsenblasverfahren, zer fasert. Im Anschluß an den Zerfaserungsvorgang wird ein im folgenden näher bestimmtes Hydrophilierungsmittel auf die noch heißen Fasern aufgedüst. Das Hydrophilierungsmittel der vorliegenden Erfindung besteht aus einer Mischung. Diese Mi schung enthält erstens ein konservatives Bindemittel vom Re solharztyp, welches durch alkalische Kondensation von Pheno lalkoholen mit Formaldehyd herstellbar ist und welches einen freien Formaldehydgehalt von ca. 20 bis 40% aufweist also, insbesondere bei Erwärmung, noch weiter kondensieren kann, so daß ein höher molekulares Harz entsteht, welches die Fa sern, insbesondere an ihren Berührungspunkten, miteinander verklebt.

Die Mischung enthält zweitens Harnstoff als wasserlösliche Stickstoff-Carbonyl-Verbindung. Der Harnstoff wird in der Regel unter den Produktionsbedingungen für solche Mineral wolleprodukte auf der Linie mit einem Teil des freien Form aldehyds, der in dem Phenol-Formaldehyd-Harz-Bestandteil des Hydrophilierungsmittels enthalten ist - in Konkurrenz zu den Phenolen bzw. niedermolekularen Harzbestandteilen des Phe nol-Formaldehyd-Harzes - zu einem Harnstoff-Formaldehyd-Harz und/oder einem gemischten Phenol-Harnstoff-Formaldehyd-Harz reagieren. Das Harnstoff-Formaldehyd-Harz bzw. das gemischte Harz wirkt dann ähnlich wie das Phenol-Formaldehyd-Harz als Bindemittel, jedoch mit deutlich hydrophileren Eigenschaften als letzteres.

Darüberhinaus ist es vorteilhaft, den Harnstoff-Anteil im Hydrophilierungsmittel so zu wählen, daß er in molarem Über schuß in Bezug auf den freien Formaldehyd-Anteil des Phenol- Formaldehyd-Harzes vorliegt. In einem solchen Fall kann der überschüssige Harnstoff beispielsweise als Cluster im Harz - im Phenol-Formaldehyd-Harz und/oder im Harnstoff-Formal dehyd-Harz oder im gemischten Harz - in quasi-freier Form vorliegen.

Dieser quasi-freie Harnstoff dient dann - bei Verwendung der vorliegenden Mineralwolleplatte als Dünge- und Aufwuchssub strat für Pflanzen - unter der Mitwirkung von ubiquitär vor kommenden Mikroorganismen als Langzeitdünger und somit als Nährstoff.

Neben Harnstoff ist auch die Verwendung diverser Harnstoff derivate als wasserlösliche Stickstoff-Carbonyl-Verbindung, z. B. methylierter, phosphorylierter, hydroxylierter, cycli scher oder glykosylierter Harnstoff denkbar, so daß auch hierdurch Möglichkeiten der Steuerung der Hydrophilie der Mineralwolleprodukte gegeben sind.

Als dritte Komponente des Hydrophilierungsmittels dient eine Mikrosolform einer ca. 35%-igen wäßrigen Lösung des Natriumsalzes eines carboxylgruppenhaltigen Acrylates, wobei das Acrylat im Beispielsfalle ein Copolymerisat aus Acrylsäureethylester, Acrylsäuremethylester und Methacryl säure (80% Esterbestandteile und 20% Methacrylsäure) ist.

Dieses Acrylat bewirkt eine weitere Hydrophilierung der Fa sern der Mineralwolleplatte, da es - ggf. nach weiterge hender Polymerisation während des Kontaktes mit der heißen Faser oder durch eine nachgeschaltete thermische Behandlung - in den Fasern verbleibt und später durch Wasseraufnahme wenigstens teilweise wieder aufquellen kann. Hierdurch wird erreicht, das Wasser oder wäßrige Lösungen, beispielsweise Nährlösungen für Pflanzen, nicht nur die Fasern der Mineral wolle besser benetzen können, sondern es ergibt sich durch die Quellwirkung des Acrylharzes darüber hinaus eine Wasser speicherwirkung mit reversiblem Charakter, da nach Aus trocknung der Mineralwolleplatte das an den Fasern haftende Acrylharz bei Wasserzufuhr erneut quellen kann und sich so mit eine Vielzahl von Austrocknungs-Quellzyklen realisieren lassen.

Die Mikrosolform hat darüber hinaus den Vorteil einer leich ten Vermischbarkeit des Acrylharzes mit den übrigen Bestand teilen des Hydrophilierungsmittels und bringt überdies Vor teile für die Homogenität des die Düsen zum Aufbringen des Hydrophilierungsmittels auf die Fasern verlassenden Sprüh nebels aus Hydrophilierungsmittel-Mischung.

Die vierte Komponente der Hydrophilierungsmittel-Mischung bildet ein Tensid-Gemisch von carboxylgruppenhaltigen Fett säurekondensationsprodukten mit organischen Phosphorsäure estern. Als geeignetes Tensid-Gemisch wird ein Gemisch aus Fettsäuresarkosiden und Phosphorsäuretriestern, welche in ihren Estergruppierungen Ethylenoxid- und Propylenoxid-Ket ten mit Kettenlängen von n = 18 aufweisen, verwendet.

Ein besonderer Vorteil eines solchen Tensid-Gemisches liegt darin begründet, daß es sich nicht verflüchtigt, wenn die Mineralwollebahn - wie allgemein üblich nach einem Ablegen der Mineralfasern zu einer Mineralwollebahn - zur Aushärtung der bindenden Bestandteile des Hydrophilierungsmittels durch einen Tunnelofen mit einer Umgebungstemperatur von ca. 200° C geführt wird. Dieses Verhalten des erfindungsgemäß einge setzten Tensid-Gemisches ist deswegen vorteilhaft, weil sich bei Versuchen herausgestellt hat, daß es für die Erhaltung der hydrophilen Eigenschaften der Mineralwolleprodukte auf lange Zeit von Bedeutung ist.

Ein weiterer Vorteil in der Verwendung eines solchen Tensid- Gemisches, liegt darin begründet, daß einerseits eine weit gehende biologische Abbaubarkeit dieses Gemisches gewähr leistet ist und andererseits, beispielsweise unter Mitwir kung von ubiquitär vorkommenden Mikroorganismen, die Phos phorsäureester-Bestandteile dieses Gemisches in für Pflanzen als Nährstoffe geeignete Phosphorverbindungen umgewandelt werden können. Hierdurch ergibt sich insbesondere im Hin blick auf eine Verwendung der Mineralwolleplatte als Dünge- und Aufwuchssubstrat für Pflanzen, beispielsweise zum Anbau von Pflanzen im Rahmen einer Dachbegrünung, eine Phosphor düngerwirkung, so daß den auf oder in der Mineralwolleplatte anzubauenden Pflanzen sowohl ein Stickstoff- als auch ein Phosphordünger zur Verfügung steht.

Im Anschluß an die Behandlung der Mineralfasern mit dem Hy drophilierungsmittel der oben spezifizierten qualitativen Zu sammensetzung wird die erzeugte Mineralwollebahn in bekann ter Weise zu Mineralwolleplatten als gewünschten Mine ralwolleprodukten weiter verarbeitet.

Das im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendete Hydrophi lierungsmittel hat die in Tab. 1 angegebene quantitative Zu sammensetzung.

Tabelle 1

Das Hydrophilierungsmittel gemäß Tab. 1 wird als ca. 50%-ige Lösung hergestellt und als ca. 5%-ige Lösung auf die Mineralfasern aufgesprüht.

Sollten die Mineralfasern noch zu heiß sein, so daß ein Teil des Hydrophilierungsmittels sich beim Auftreffen auf die heiße Oberfläche der Mineralfasern zersetzen würde, so kön nen bei Bedarf vor dem Aufbringen des Hydrophilierungsmit tels die Mineralfasern durch Aufsprühen von Wasser auf eine Temperatur gekühlt werden, bei der sich kein Hydrophilie rungsmittel mehr zersetzt.

Die mittels des oben beschriebenen Hydrophilierungsmittels hergestellten Mineralwolleplatten weisen als Dachbegrünungs platten eine Abmessung von ca. 60 × 100 × 10 cm auf, wobei ihre Rohdichte ca. 70 kg/m³ beträgt.

Die hydrophilen Eigenschaften der hergestellten Mineralwol leplatten sind z. B. durch den sogenannten Sinktest meßbar. Weisen die Mineralwolleprodukte hydrophile Eigenschaften auf, so müssen sie nach ca. 30 bis 240 s abgesunken sein, was sämtliche Mineralwolleplatten tun, wenn sie mit dem Hy drophilierungsmittel der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden.

Ein weiteres Maß für die hydrophilen Eigenschaften von Mine ralwolleprodukten ist die kapillare Wasseraufnahme. In die sem Test werden die zu untersuchenden Mineralwolleprodukte an ihren Stirnseiten mit Paraffin abgedichtet und mit ihrer Ober- bzw. Unterseite auf die Wasseroberfläche eines Was serbades von ca. 20°C gelegt. Sie beträgt für die erfin dungsgemäß hergestellten Mineralwolleplatten nach 30 s zwi schen 100 und 200 g/dm², nach einer Stunde zwischen 190 und 225 g/dm² und nach 24 h zwischen 230 und 250 g/dm², wobei die zeitliche Zunahme der Wasseraufnahme bis zum Erreichen einer Sättigung ein Indiz für einen Quelleffekt der ver schiedenen Harzbestandteile, insbesondere des Acrylharzes, darstellen.

Um eine Verwendung der mit der Hydrophilierungsmittel-Mi schung hergestellten Mineralwolleplatten zur Dachbegrünung zu gewährleisten, wurden die Mineralwolleplatten auf ihre Tauglichkeit als Dünge- und Aufwuchssubstrat untersucht.

Hierbei stellte sich heraus, daß bei Anzuchtversuchen mit Tomatensamen eine Keimungsrate von über 80% erreicht wurde.

Außerdem lagen nur zahlenmäßig geringe Wurzeldeformationen vor, so daß die erhaltenen Mineralwolleplatten sich ausge zeichnet als Dünge- und Aufwuchssubstrat für Kulturpflanzen eignen.

Zum Zwecke von Dachbegrünungen ist es erforderlich, den Dachstuhl mit einer wasserdichten Folie abzudecken und dann hierauf erfindungsgemäß hergestellte Mineralwolleplatten flächendeckend aufzulegen, wodurch eine einwandfreie Dachab deckung gewährleistet ist, da die Mineralwolleprodukte der vorliegenden Erfindung gleichzeitig eine gute mechanische Stabilität aufweisen.

Bei einer Dachabdeckung von Steildächern ist es dabei zweck mäßig, zwischen den parallel zur Traufe verlaufenden Stoß flächen der Dachbegrünungsplatten durchgehende wasserdichte Streifen, z. B. aus normalen Mineralfaserplatten, einzule gen, damit auf die Platten auftreffendes Regenwasser aus diesen nicht sofort in Richtung Traufe abfließen kann.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Mineralwolleprodukten, insbesondere -platten, mit hydrophilen Eigenschaften, wobei im Anschluß an den Zerfaserungsvorgang einer Mineralschmelze ein Hydrophilierungsmittel auf die Fasern aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet,
daß als Hydrophilierungsmittel eine Mischung aus einem Bindemittel auf Phenol-Formaldehyd-Harz-Basis, einer wasserlöslichen Stickstoff-Carbonyl-Verbindung, einem wäßrigen Mikrosol eines Acrylharzes und einem Gemisch von carboxylgruppenhaltigen Fettsäurekondensationspro dukten mit organischen Phosphorsäureestern, verwendet wird;
daß die hydrophilierten Fasern als Bahn abgelegt wer den;
daß die Fasern und das daran haftende Hydrophilierungs mittel einer thermischen Behandlung unterzogen werden; und
daß die Faserbahn zu den erwünschten Mineralwollepro dukten weiter verarbeitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Harnstoff und/oder ein Harnstoffderivat als Stickstoff- Carbonyl-Verbindung verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Harnstoffmenge verwendet wird, die einen Überschuß über die freie molare Konzentration des Formaldehyds des Bindemittels aufweist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Hydrophilierungsmittel eine Mischung aus:
10 bis 40 Gew.-%, insbesondere 25 bis 35 Gew.-%, vor zugsweise ca. 30 Gew.-% Phenol-Formaldehydharz;
5 bis 50 Gew.-%, insbesondere 20 bis 40 Gew.-%, vor zugsweise ca. 30 Gew.-% Harnstoff;
5 bis 50 Gew.-%, insbesondere 15 bis 30 Gew.-%, vor zugsweise ca. 20 Gew.-% Acrylharz; und
5 bis 40 Gew.-%, insbesondere 15 bis 30 Gew.-%, vor zugsweise ca. 20 Gew.-% des Gemisches von carboxylgruppenhaltigen Fettsäurekondensationsprodukten mit organischen Phosphorsäureestern,
verwendet wird.

5. Mineralwolleprodukte, insbesondere -platte, mit hydro philen Eigenschaften , erhältlich durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4.

6. Verwendung einer Mineralwolleplatte gemäß Anspruch 5 als Dünge- und Aufwuchssubstrat für Pflanzen, insbeson dere zum Anbau von Pflanzen im Rahmen einer Dachbegrü nung.

7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dachbegrünung ein Dach mit Mineralwolleplatten gemäß Anspruch 5 gedeckt und mit Saatgut oder Pflanzen bestückt wird, wobei ggf. die Mineralwolleplatten mit einer Schutzschicht, insbesondere aus Humus oder dergleichen, bedeckt werden.

8. Mittel zur Hydrophilierung von Mineralwollefasern, ein Bindemittel auf Phenol-Formaldehyd-Harz-Basis enthal tend, dadurch gekennzeichnet, das Mittel neben dem Bindemittel eine Mischung aus einer wasserlöslichen Stickstoff-Carbonyl-Verbindung, einem Acrylharz und einem Gemisch von carboxylgruppen haltigen Fettsäurekondensationsprodukten mit organi schen Phosphorsäureestern, enthält.

9. Mittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stickstoff-Carbonylverbindung von Pflanzen als ein Nährstoff verwertet werden kann.

10. Mittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stickstoff-Carbonyl-Verbindung ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Harnstoff und Harnstoffderivaten.

11. Mittel nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß das Acrylharz als Mikrosol vorliegt.

12. Mittel nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß das Mittel:
10 bis 40 Gew.-%, insbesondere 25 bis 35 Gew.-%, vor zugsweise ca. 30 Gew.-% Phenol-Formaldehydharz;
5 bis 50 Gew.-%, insbesondere 20 bis 40 Gew.-%, vor zugsweise ca. 30 Gew.-% Harnstoff;
5 bis 50 Gew.-%, insbesondere 15 bis 30 Gew.-%, vor zugsweise ca. 20 Gew.-% Acrylharz; und
5 bis 40 Gew.-%, insbesondere 15 bis 30 Gew.-%, vor zugsweise ca. 20 Gew.-% des Gemisches von carboxylgrup penhaltigen Fettsäurekondensationsprodukten mit organi schen Phosphorsäureestern,
enthält.

13. Mittel nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylharz eine wäßrige Lösung des Natriumsalzes eines carboxylgruppenhaltigen Acrylates ist, wobei das Acrylat ein Copolymerisat aus Acrylsäureethylester, Methacrylsäuremethylester und Methacrylsäure ist.

14. Mittel nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Gemisch ein Gemisch aus Fett säuresarkosiden und Phosphorsäuretriestern dient, wobei die Estergruppierungen ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: Ethylenoxidketten und Propylenoxidket ten.