DE4141524C1 - Fibre material for internal building panels insulation, etc. - comprises material including recycled material, which can be reduced into fibres and binding agent - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Faserbaumaterial für den Innenausbau, insbesondere für die Leichtbauplattenherstellung, für Spachtelmassen, Oberflächenbeschichtungs- und Isoliermaterial auf der Grundlage von zerfaserungsfähigen Materialien, vorzugsweise Recycling- Materialien, und Bindemitteln, vorzugsweise Recycling-Bindemitteln, sowie das Verfahren zur Herstellung desselben.

Faserbaumaterialien sind vor allem aus dem Bereich der Leichtbauplattenherstellung für den Innenausbau bekannt. Dabei werden aus faserigen Substanzen bestehende Vliese übereinander gelegt und mit einem Wasser- Bindemittelgemisch in Verbindung gebracht. Diese Art von Baumaterial für den Innenausbau ist bereits in der DE-PS 23 36 220 und der DE-PS 23 37 374 beschrieben worden. Durch vielfältige Variationen der Bindemittel und der Art der verwendeten Fasern wurde versucht, die Eigenschaften der Bauplatte in bauphysikalischer Hinsicht entsprechend den Anforderungen der Verwendungszwecke anzupassen. Eine andere Variante ist das Trockenmischverfahren, bei dem die Ausgangssubstanzen zunächst trocken vermischt und anschließend mit Wasser in Verbindung gebracht werden. Desweiteren werden schon seit geraumer Zeit Möglichkeiten des Einsatzes von Abfallprodukten bei der Her­ stellung von Leichtbauplatten aufgezeigt. So zeigt die sowjetische Erfindungsbeschreibung SU-10 85 952 einen Weg zur Herstellung von Gipsfaserplatten auf, bei dem Gips-(2 Hydrat) vor der Dehydratisierung mit Gipsfaserabfällen (Bruchstücke von Gipsfaserplatten) im Verhältnis 4:1 bis 8:1 Vermischt, gemahlen und dann dehydratisiert werden. Die erhaltene Masse wird mit den Makulaturfasern vermischt und als "Teppich" ausgelegt, verdichtet und befeuchtet. Die so hergestellten Platten weisen mit Sicherheit die angestrebte hohe Festigkeit auf, doch nur unter Inkaufnahme einer hohen spezifischen Masse.

Andere Lösungen zeigen den Einsatz von Altpapier als Tragfaser bei der Herstellung von Bauplatten. In der DE- AS 29 18 974 lösen Zellstoffasern oder Altpapier den Einsatz von Asbestfasern als Tragfasern bei der Herstellung von Rohbauplatten ab, indem diese vor dem Vermengen mit der Naßmasse auf Gipsbasis mechanisch behandelt werden. Sie werden in einer Kegelmühle trocken auf einen Mahlgrad von 30-70°SR gemahlen und erhalten damit die für eine Tragfaser notwendige Haftfähigkeit.

Auch in der DE OS 39 06 010 werden Altpapierfasern und Stuckgips im feuchten Zustand homogen vermischt, wobei das Altpapier im angefeuchteten Zustand aufbereitet wird um eine möglichst gute Faservereinzelung und möglichst lange Einzelfasern zu erhalten und damit wiederum die Tragfähigkeit der Altpapierfasern zu verbessern.

In der DE OS 36 23 713 wird einem Dämmbaustoffgemenge aus Gips und Sand Altpapier in Form von Papierschnitzeln, zerfasertem Altpapier oder Papiermachee beigemengt, um die Kosten und das Gewicht des Dämmbaustoffs zu senken.

Eine Möglichkeit zur Verwendung von sowohl Abfallgips als auch Altpapier zur Herstellung einer Bauplatte zeigt die DE OS 31 21 248. Durch Mahlen der Altpapierfasern wird eine Verfilzung erreicht, bei der die Fasern aneinander haften und Hohlräume bilden. Diese Hohlräume werden mit dem Abfallgips aufgefüllt, wodurch eine überraschend steife Struktur entsteht. Eine geringe Menge hydraulisch abbindender Zement wird zugesetzt, um der Platte eine gewisse Wasserfestigkeit zu verleihen.

Aus den aufgezeigten Lösungen geht hervor, daß sowohl der Einsatz von Abfallprodukten, wie Altpapier und Rauchgasgips, für die Herstellung von Bauplatten, wie auch der Aufschluß des Altpapiers in seine Faser­ bestandteile, um seine Haftfähigkeit als Trägermaterial zu verbessern, bereits bekannt sind. Doch all diesen Lösungen haftet der Nachteil an, daß die weiteren Verarbeitungsschritte die Hohlräume der Filzstruktur des aufbereiteten Altpapiers zerstören oder diese Hohlräume ausfüllen und somit das Gewicht der Bauplatten erhöhen.

In all diesen Fällen wird praktisch nur die Haftfähigkeit der aufgeschlossenen Zellstoff- oder Altpapierfasern ausgenutzt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Faserbaumaterial zu schaffen, das sowohl in Größenordnungen erlaubt, vorhandene Abprodukte aus der Industrie und den Haushalten, wie zum Beispiel recyceltes Fasermaterial und als Bindemittel verwendbare Abprodukte, einer Wiederverwendung zuzuführen und das sich dennoch durch gute bauphysikalische und bautechnische Eigenschaf­ ten auszeichnet, besonders leicht ist und sich so für den Innenausbau im Industrie- und Wohnungsbau einsetzen läßt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf der Grundlage von zerfaserungsfähigen Materialien, vorzugsweise Recycling-Materialien, und Bindemittel, vorzugsweise Recycling-Bindemittel, welche im trockenen Zustand miteinander vermischt werden, indem sie gleichzeitig und miteinander mechanisch aufbereitet werden, ein Faserbaumaterial entsteht, das zum überwiegenden Mengenanteil aus hochbauschig aufbereitetem und eine Gerüststruktur aufweisendem Fasermaterial besteht, an dessen Einzelfasern feinste Bindemittelpartikel angelagert sind, und dadurch nach dem Abbinden des Bindemittels durch nachträgliches Hinzufügen von Feuchtigkeit ein Kammern aufweisendes Gefüge entsteht.

Die Aufbereitung des recycelten Fasermaterials erfolgt mittels Hochgeschwindigkeitszerkleinerern zu einem hochbauschigem Vließ, wobei bei diesem Prozeß bereits das trockene Bindemittelmaterial in bestimmten Mengenanteilen zugeführt wird, damit eine weitere Zerkleinerung erfährt und sich gleichzeitig an die Fasern infolge des Haftvermögens anlagern kann. Die Mengenanteile des zugeführten Bindemittelmaterials sind abhängig von den geforderten einsatzabhängigen bauphysikalischen und bautechnischen Parametern des Baumaterials. Das Anlagern von Bindemittelpartikeln an die Fasern des hochbauschigen Fasermaterials im trockenem Zustand und das erst nachträgliche Befeuchten des Ausgangsmaterials hat zum Vorteil, daß das Fasergefüge bestehen bleibt, das Bindemittel nach seiner Auflösung die Fasern einschließen und umschließen kann und so beim Abbinden des Bindemittels ein gerüstähnliches Gefüge entsteht, welches zwischen den Fasern Kammern gebildet hat. Dadurch wird erreicht, daß das Fasermaterial sehr leicht ist, einen guten Wärme- und Schalldämmwert aufweist und auch die Anwendung von an sich brennbaren Fasern zuläßt, wenn ein Bindemittel gewählt wird, welches gute Brandschutzwerte aufweist.

Das trockene Faserbaumaterial hat weiterhin den Vorteil, daß es entsprechend dem gewünschten Weiterverwendungszweck in diesem Zustand an Ort und Stelle mittels geeigneter Technologien unter Zusatz von Feuchtigkeit oder auch ohne diesen Zusatz verarbeitet werden kann.

Bei der Verwendung als Oberflächenbeschichtungs- und/ oder Isoliermaterial wird das Faser-Bindemittelgemisch im trockenem Zustand auf die Fläche aufgestreut, aufgetragen oder mittels spezieller Sprühvorrichtungen aufgesprüht und entweder gleichzeitig oder im Nachhinein die erforderliche Feuchtigkeit zugeführt. Erfindungsgemäß wird durch die Zugabe von Feuchtigkeit erreicht, daß die an den Fasern angelagerten Bindemittelpartikel sich erst am gewünschten Ort und zum gewünschten Zeitpunkt auflösen, die Fasern umhüllen und beim Abbinden aufgrund des Faserkontaktes untereinander ein kammernbildendes Gefüge entstehen kann.

Wird dem Faser-Bindemittelgemisch vor der Anwendung Wasser in dem Maße zugeführt, daß ein Brei entsteht, kann dieser als Spachtelmasse für Fugen und dergleichen sowie zum Abdichten verwendet werden.

Die Herstellung von Leichtbauplatten aus dem erfindungsgemäßen Faserbaumaterial kann entsprechend den bereits bekannten Herstellungsverfahren erfolgen. Dabei kann es als Breimaterial in Formen gegossen werden, welche der Form und Größe der gewünschten Bauplatte entsprechen. In einer weiteren Variante bereitet man größere Formen vor, auf welche das trockene Material in geeigneter Weise aufgetragen wird, wobei eine nachträgliche Feuchtigkeitszugabe erfolgt. Nach dem Aushärten kann der Zuschnitt erfolgen. Um eine bestimmte Plattenstärke und Materialdichte zu erreichen, kann das trockene oder schon befeuchtete Faser-Bindemittelmaterial gepreßt werden. Sehr vorteilhaft ist der gleichzeitige Einsatz des Faserbaumaterials als Oberflächenbeschichtungsmaterial zum Erreichen eines optischen Effekts. Durch den Quellvorgang des Faserbaumaterials bei Zugabe von Feuchtigkeit wird eine zur Zeit im Innenausbau bevorzugte rauhe Oberflächenstruktur erreicht.

Aus der bisherigen Beschreibung ist zu erkennen, daß das Faserbaumaterial ein breites Einsatzfeld bietet, wobei auf einfache Weise den geforderten einsatzspezifischen Parametern entsprochen werden kann.

Die Herstellung des Faserbaumaterials erfolgt unter Verwendung von recycelten faserigen oder Fasern enthaltenden Abprodukten der Industrie oder der Haushalte. Gedacht wird dabei in erster Linie an Altpapier, Altpappen aus dem Verpackungsmüll, Lumpen und Stoff- oder Wollabfall aus der Textilindustrie und aus den Haushalten. Dieses Material muß nach seiner Erfassung und Zwischenlagerung grob zerkleinert werden. Dabei bedarf es der Verwendung von herkömmlichen Zerreißtechniken, wie Häcksler oder Zerschneider.

Günstig ist eine vor jeglichem Zerkleinerungsprozeß vorgeschaltete Trocknung des Materials. Mit der Trocknung wird erreicht, daß die Elastizität der Fasern verringert und das Material an sich spröder wird, was einer Zerkleinerung entgegenkommt.

Nach dem Zerkleinerungsprozeß wird das Material durch warme Druckluft aufgelockert und anschließend einem Hochgeschwindigkeitszerkleinerer zugeführt. In diesem wird das Fasermaterial zu einem hochbauschigen Fasermaterial aufbereitet. Während dieses Zerkleinerungsprozesses werden dem Zerkleinerer gleich­ zeitig bestimmte Mengenanteile trockenes Bindemittel zugeführt, welches ebenfalls dadurch eine gewünschte weitere Zerkleinerung erfährt und sich dabei gleichzeitig an die Einzelfasern des Fasermaterials anlagert.

Das so aufbereitete Faserbaumaterial kann in vielfältiger Weise durch Zugabe von Feuchtigkeit in kleineren oder größeren Mengen je nach Verwendungszweck weiterver­ arbeitet werden. Wichtig für eine vorgesehene trockene Weiterverarbeitung ist die garantiert trockene Zwischen­ lagerung und ein ebensolcher Transport.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Augangspunkt ist das Finden von Möglichkeiten für die Wiederverwendung von erfaßten Abprodukten der Industrie und der Haushalte, welche in großen Mengen anfallen und durch umweltbelastende Verfahren vernichtet oder auf naturbelastende Deponien abgelagert werden. Es erscheint unzulässig, daß zur Herstellung von Baumaterialien für den Innenausbau Grundmaterialien verwendet werden, welche zunächst durch naturzerstörenden Abbau gewonnen und durch energieaufwendige Verfahren aufbereitet werden müssen, obwohl mit o.g. Abprodukten gleichwertige oder sogar höherwertige Baustoffe hergestellt werden können. Das gilt vor allem, wenn ihre Grundsubstanz bei Abrieb oder während des Verarbeitungsprozeßes die Gesundheit des Menschen nicht gefährden.

Ausgewählt aus den vielfältigen Möglichkeiten der Wiederverwendung von Abprodukten wird das leidige Problem der Schaffung von Möglichkeiten für die Wiederverwendung des in Massen anfallenden und bereits einer Erfassung unterliegenden Altpapiers und der Altpappen aus Industrie und Haushalt.

Dieses erfaßte Papiermaterial wird nach einer Zwischenlagerung in einer Trocknungsanlage, zum Beispiel in einer Trockentrommel, getrocknet und beim Austrag aus dieser einer Wirbelkammer zugeführt, in welcher durch Zufuhr von warmer Druckluft das vorzerkleinerte Papiermaterial aufgelockert wird. Anschließend wird es in einem Hochgeschwindigkeitszerkleinerer so fein zerkleinert, daß ein hochbauschiges Papierfasermaterial entsteht. Gleichzeitig zu dem grobzerkleinerten Papiermaterial wird dem Hochgeschwindigkeitszerkleinerer ebenfalls grob vorzerkleinerter Rauchgasgips in bestimmten Mengenanteilen entsprechend dem vorgesehenen Verwendungszweck zugegeben. Dabei erfährt der Rauchgasgips eine weitere Zerkleinerung und lagert sich gleichzeitig an den Einzelfasern des hochbauschigen Fasermaterials an. Die Mengenanteile der Rauchgasgipszugabe werden im Verhältnis zum Papierfasermaterial bestimmt durch die im Anwendungsfall geforderten Kennwerte: Materialdichte, Gewicht, Bruch- und Biegefestigkeit oder Dämmwerte für Wärme und Schall. Um die für den entsprechenden Verwendungszweck günstigen Parameter zu erzielen, kann auch der Zerkleinerungsgrad des Fasermaterials, sein Bauschigkeitsgrad und die Faser­ länge variiert werden.

Nach dem Austrag liegt ein trockenes mit Rauchgasgipspartikeln verbundenes Papierfasermaterial vor, welches als Spachtelmasse, Oberflächenbeschichtungs- oder Isoliermaterial und auch als Ausgangsmaterial für die Leichtbauplattenfertigung eingesetzt werden kann. Ausschlaggebend hierfür ist außer den bereits erwähnten Möglichkeiten der Einflußnahme auf bautechnische und bauphysikalische Parameter die Menge der Feuchtigkeitszugabe.

Claims (5)

1. Faserbaumaterial für den Innenausbau, insbesondere für die Leichtbauplattenherstellung, für Spachtelmassen, Oberflächenbeschichtungs- und Isoliermaterial auf der Grundlage von zerfaserungsfähigen Materialien, vorzugs­ weise Recycling- Materialien, und Bindemitteln, vorzugs­ weise Recycling-Bindemitteln, welche im trockenen Zustand miteinander vermischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß es zum überwiegenden Mengenanteil aus hochbauschig aufbereitetem und eine Gerüststruktur aufweisendem Faser­ material besteht, an dessen Einzelfasern feinste, gleich­ zeitig mitaufbereitete Bindemittelpartikel angelagert sind, und das es nach dem Abbinden des Bindemittels ein Kammern aufweisendes Gefüge besitzt.

2. Faserbaumaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verwendende Fasermaterial aus Fasern jeglicher Art bestehen kann, sofern sich diese durch spezielle Aufbereitungsverfahren in ein hochbauschiges Fasermaterial aufbereiten lassen und sich bei ihrer Anwendung keine Gesundheitsgefährdung für den Menschen ergibt.

3. Faserbaumaterial nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Art des zu verwendenden Bindemittels und sein Mengenanteil am Faserbaumaterial der jeweils verwendeten Faserart und dem vorgesehenen Verwendungszweck angepaßt ist.

4. Faserbaumaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zugabe von Feuchtigkeit sein gerüstähnliches, kammernbildendes Gefüge entsteht.

5. Verfahren zur Herstellung eines Faserbaumaterials nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzerkleinerten und aufgelockerten trockenen Bestandteile des Faserbaumaterials in einem Hochgeschwindigkeits- Zerkleinerer zu einem hochbauschigen Fasermaterial aufgeschlossen werden, wobei sich die gleichzeitig feinteilig aufbereiteten Bindemittel-Partikel dem hochbauschig aufbe­ reiteten Fasermaterial ein- bzw. anlagern.