BE1029901B1 - Expanded polystyrene with a latex for flooring applications - Google Patents
Expanded polystyrene with a latex for flooring applicationsInfo
- Publication number
- BE1029901B1 BE1029901B1 BE20215864A BE202105864A BE1029901B1 BE 1029901 B1 BE1029901 B1 BE 1029901B1 BE 20215864 A BE20215864 A BE 20215864A BE 202105864 A BE202105864 A BE 202105864A BE 1029901 B1 BE1029901 B1 BE 1029901B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- kit
- granules
- eps
- binder
- expanded polystyrene
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/22—After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
- C08J9/228—Forming foamed products
- C08J9/236—Forming foamed products using binding agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/22—After-treatment of expandable particles; Forming foamed products
- C08J9/224—Surface treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/33—Agglomerating foam fragments, e.g. waste foam
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
- C08J2300/30—Polymeric waste or recycled polymer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2309/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08J2309/06—Copolymers with styrene
- C08J2309/08—Latex
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2325/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
- C08J2325/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C08J2325/04—Homopolymers or copolymers of styrene
- C08J2325/06—Polystyrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2409/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08J2409/06—Copolymers with styrene
- C08J2409/08—Latex
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2425/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
- C08J2425/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C08J2425/04—Homopolymers or copolymers of styrene
- C08J2425/06—Polystyrene
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
- E04F15/00—Flooring
- E04F15/18—Separately-laid insulating layers; Other additional insulating measures; Floating floors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
De huidige uitvinding betreft een kit geschikt voor het samengesteld vormen van een recycleerbare isolerende vloerlaag de kit omvattende: een veelheid geëxpandeerde polystyreen (EPS) granulen met een densiteit van 10-35 kg/m3 en een vochtopname door onderdompeling van maximaal 5%; en een bindmiddel, waarbij het bindmiddel een polymeer-in-water emulsie omvat. De uitvinding betreft verder een kit omvattende recyclaat, de kit geschikt voor het samengesteld vormen van een opnieuw recycleerbare isolerende vloerlaag, de kit omvattende: een veelheid gerecycleerde vlokken omvattende versneden, middels een eerste bindmiddel gebonden geëxpandeerde polystyreen (EPS) granulen; en een tweede bindmiddel, waarbij het bindmiddel een polymeer-in-water emulsie omvat.The present invention relates to a kit suitable for the composite formation of a recyclable insulating floor layer, the kit comprising: a plurality of expanded polystyrene (EPS) granules with a density of 10-35 kg/m3 and a moisture absorption by immersion of up to 5%; and a binder, wherein the binder comprises a polymer-in-water emulsion. The invention further relates to a kit comprising recyclate, the kit suitable for forming a composite, recyclable insulating floor layer, the kit comprising: a plurality of recycled flakes comprising cut expanded polystyrene (EPS) granules bound by means of a first binder; and a second binder, wherein the binder comprises a polymer-in-water emulsion.
Description
1 BE2021/58641 BE2021/5864
GEËXPANDEERD POLYSTYREEN MET EEN LATEX VOOREXPANDED POLYSTYRENE WITH A LATEX FOR
VLOERTOEPASSINGENFLOOR APPLICATIONS
TECHNISCH DOMEINTECHNICAL DOMAIN
De uitvinding heeft betrekking op isolerende en lichtgewicht vloerelementen, Meer specifiek heeft de uitvinding betrekking op een kit geschikt voor het eenvoudig aanbrengen van een thermische vloerisolatie, een werkwijze voor het aanbrengen van een lichte vloerisolatie en genoemde lichte vloerisolatie.The invention relates to insulating and lightweight floor elements. More specifically, the invention relates to a kit suitable for easily applying thermal floor insulation, a method for applying lightweight floor insulation and said lightweight floor insulation.
STAND DER TECHNIEKSTATE OF THE ART
Cellenbeton of gasbeton is een betonsoort die gekenmerkt wordt door zijn lage dichtheid en sterk isolerend vermogen. Door het toevoegen van een gasvormende toeslag ontstaat een poreus en isolerend materiaal. De gevormde luchtbellen staan niet met elkaar in verbinding. Nadat de massa uit de vorm is genomen, wordt deze in het gewenste producttype gesneden: blokken, lateien, gewapende platen,Cellular concrete, or aerated concrete, is a type of concrete characterized by its low density and strong insulating properties. Adding a gas-forming aggregate creates a porous and insulating material. The air bubbles formed are not connected to each other. After the mass is removed from the mold, it is cut into the desired product type: blocks, lintels, reinforced slabs, etc.
Geëxpandeerd polystyreen (EPS) wordt meer dan 50 jaar voor vele doeleinden toegepast. Het is van oorsprong bedoeld als isolatiemateriaal en kent daarin nog steeds zijn grootste toepassing, naast verpakkingen. EPS-producten worden vervaardigd in de vorm van blokken, platen of vormdelen, De blokken kunnen tot platen en vele willekeurige vormdelen worden gesneden. EPS-bouwproducten worden voorgesovormd geleverd, zoals EPS-spouwplaten en samengestelde hoogwaardige producten als sandwichpanelen of gecacheerde dakisolatie.Expanded polystyrene (EPS) has been used for a wide variety of purposes for over 50 years. It was originally intended as insulation and remains its primary application in this field, in addition to packaging. EPS products are manufactured in the form of blocks, sheets, or molded parts. The blocks can be cut into sheets and many other custom-made shapes. EPS building products are supplied preformed, such as EPS cavity wall panels and composite high-quality products such as sandwich panels or laminated roof insulation.
Amerikaans octrooischrift US 5,916,681 leert het gebruik van EPS als losse isolatie, in een sandwichpaneel, als voorgevormde plaat en in combinatie met cement. US 4,1234,242 beschrijft een losse isolatie bestaande uit vezels en een granulair materiaal.US Patent No. 5,916,681 teaches the use of EPS as loose-fill insulation, in a sandwich panel, as a preformed sheet, and in combination with cement. US Patent No. 4,1234,242 describes loose-fill insulation consisting of fibers and a granular material.
Beton zwaar en heeft het een geringe thermische isolatie, hetgeen nadelig is bij het isoleren van verschillende verdiepen. Verder wordt EPS doorgaans of los, of voorgevormd aangeleverd,Concrete is heavy and has poor thermal insulation, which is disadvantageous when insulating multiple floors. Furthermore, EPS is usually supplied either loose or pre-formed.
Ten opzichte van andere isolatielagen beoogt een verbetering binnen de isolatielagen voor vloeren; in het bijzonder op vlak van:Compared to other insulation layers, the aim is to improve the insulation layers for floors, particularly in terms of:
2 BE2021/5864 - Recycleerbaarheid: een groot probleem met huidige isolatiemateriaal is de geringe mogelijkheid tot recyclage of hergebruik; - Verbeterde thermische isolatie; - Verbeterde druksterkte; - Verminderde ecologische impact; en - Eenvoudige werkwijze voor het plaatsen van dergelijke vloerlagen.2 BE2021/5864 - Recyclability: a major problem with current insulation materials is their limited potential for recycling or reuse; - Improved thermal insulation; - Improved compressive strength; - Reduced ecological impact; and - Simple installation method for such floor layers.
SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION
De uitvinding betreft een kit geschikt voor het samengesteld vormen van een isolerende vloerlaag volgens conclusie 1. De uitvinders hebben verassend ontdekt dat een vochtopname door onderdompeling van de EPS granulen van maximaal 5% primordiaal is voor het produceren van een thermisch goed isolerende vloerlaag.The invention relates to a kit suitable for compositely forming an insulating floor layer according to claim 1. The inventors have surprisingly discovered that a moisture absorption by immersion of the EPS granules of a maximum of 5% is essential for producing a thermally well-insulating floor layer.
Enerzijds is een lage vochtopname noodzakelijk om recyclage van een gebruikte vloerlaag tot versneden vlokken die opnieuw bij soortgelijke vloerlaag gebruikt kunnen worden toe te laten, Des te meer als hierbij het wassen van de vlokken gewenst is.On the one hand, low moisture absorption is necessary to allow recycling of a used floor layer into cut flakes that can be reused for a similar floor layer, especially if washing the flakes is desired.
Daarnaast is het uitsluiten van vochtopname door de EPS-granulen bevorderlijk voor het verkrijgen van een betere thermische isolatie. De thermische isolatie kan steeds verbeterd worden door het voorzien van een dikkere isolatielaag. Dikkere isolatielagen drogen en harden echter moeilijker uit. Zo kan water van een polymeer- in-water bindemulsie in de isolatielaag achterblijven. Dit opgenomen water verlaagt de thermische isolatie aanzienlijk, wat het voordeel van een dikkere isolatielaag deels teniet kan doen. Verder kan water ook via andere wegen in de isolatielaag terecht komen, bijvoorbeeld opkomend grondwater bij een gebrekkige waterkering.Furthermore, preventing moisture absorption by the EPS granules contributes to better thermal insulation. Thermal insulation can be continuously improved by applying a thicker insulation layer. However, thicker insulation layers dry and harden more slowly. For example, water from a polymer-in-water binding emulsion can remain in the insulation layer. This absorbed water significantly reduces thermal insulation, which can partially negate the benefit of a thicker insulation layer. Furthermore, water can also enter the insulation layer through other means, such as rising groundwater due to a defective water barrier.
Een voorkeur dragende kit is beschreven in conclusie 2. Dergelijke kits geven aanleiding tot een verhoogde thermische isolatie en druksterkte vergeleken met kits met een lager gewichtspercentage EPS granulen.A preferred kit is described in claim 2. Such kits provide increased thermal insulation and compressive strength compared to kits with a lower weight percentage of EPS granules.
In een tweede aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het aanbrengen van een isolerende vloerlaag op een ondergrond, omvattende (a) het mengen van een veelheid geëxpandeerde polystyreen granulen met een bindmiddel resulterend in een in hoofdzaak vloeibaar isolatiemateriaal volgens een kit volgens het eersteIn a second aspect, the invention relates to a method for applying an insulating floor layer on a substrate, comprising (a) mixing a plurality of expanded polystyrene granules with a binder resulting in a substantially liquid insulation material according to a kit according to the first
3 BE2021/5864 aspect, (b) het verdelen van het vloeibaar isolatiemateriaal op de ondergrond, en (c) het uitharden van het vloeibaar isolatiemateriaal tot een isolerende vloerlaag.3 BE2021/5864 aspect, (b) distributing the liquid insulation material on the substrate, and (c) hardening the liquid insulation material into an insulating floor layer.
Dit is voordelig ten opzichte van bouwplaten en andere voorgevormde bouwelementen, aangezien de kit in eender welke vorm met gelijk welke afmetingen kan worden gebruikt, Zo hoeft de ondergrond ook niet vlak te zijn, aangezien de kit vormvrij is. Zo is de kit ook gemakkelijk te transporteren en op te slaan in verschillende vormen, onafhankelijk van de vorm van de beaamde isolerende vloerlaag.This is advantageous over building boards and other preformed building elements, as the sealant can be used in any shape and any dimensions. The substrate doesn't need to be flat, as the sealant is dimensionless. This also makes the sealant easy to transport and store in various forms, regardless of the shape of the insulated floor layer.
Deze werkwijze is voordelig boven bekende isolatieschuimen aangezien ze eenvoudiger en properder is. Door een gelimiteerde reactie komen minder schadelijke gassen vrij, ontstaat minder warmtevorming als gevolg van exotherme reacties en blijft het volume van het isolatiemateriaal min of meer constant. Verder kunnen de stappen in het tweede aspect op de meest eenvoudige volgorde worden uitgevoerd, Zo kan men grote hoeveelheden granulen en bindmiddel gemakkelijk mengen in industriële betoncentrales, Kleine hoeveelheden bindmiddel kunnen gemakkelijk aan de EPS worden aangebracht op de ondergrond. Zo wordt geen verder materiaal besmeurd. Ten slotte is het mogelijk tegelijk de EPS granulen van bindmiddel te voorzien én de resulterende slurry op de ondergrond aan te brengen.This method is advantageous over conventional insulation foams because it is simpler and cleaner. A limited reaction releases fewer harmful gases, reduces heat generation due to exothermic reactions, and keeps the volume of the insulation material more or less constant. Furthermore, the steps in the second aspect can be performed in the simplest order. This allows large quantities of granules and binder to be easily mixed in industrial concrete mixing plants. Small amounts of binder can be easily applied to the EPS on the substrate, preventing contamination of other materials. Finally, it is possible to simultaneously apply binder to the EPS granules and apply the resulting slurry to the substrate.
Dit kan bijvoorbeeld met behulp van een blazer of schroef geschikt voor EPS granulen, waarbij deze aan het einde van bindmiddel worden voorzien. Ten slotte is dit voordelig voor het egaliseren van een vloer, en het gepast isoleren rond leidingen en andere voorziening in de vloer van een gebouw.This can be done, for example, using a blower or screw suitable for EPS granules, which are then coated with a binder at the end. Finally, this is beneficial for leveling a floor and providing appropriate insulation around pipes and other facilities in the floor of a building.
Een andere voorkeurdragende kit is beschreven in conclusie 3. Kits met uitsluitendAnother preferred kit is described in claim 3. Kits containing only
EPS granulen en bindmiddel, in het bijzonder in deze verhouding, kunnen verwerkt worden tot een vloerlaag. Deze vloerlaag kan later worden versneden tot vlokken; welke vlokken opnieuw kunnen verwerkt worden tot een isolerende vloerlaag in combinatie met een bindmiddel. In een derde aspect betreft de uitvinding een kit bestaande uit gerecycleerde vlokken, geschikt voor een opnieuw recycleerbare vloerlaag volgens conclusies 12-15, Het uitsluiten van verdere bestanddelen verhindert het ongewenst opstapelen of genoodzaakt verwerken van deze verdere bestanddelen. In het bijzonder is toevoeging van cement-gebaseerde producten zeer sterk afgeraden, aangezien deze bij het recyclage proces sterk afbrokkelen en zo de kwaliteit van het recyclaat product sterk reduceren.EPS granules and binder, particularly in this ratio, can be processed into a floor layer. This floor layer can later be cut into flakes; these flakes can then be reprocessed into an insulating floor layer in combination with a binder. In a third aspect, the invention relates to a kit consisting of recycled flakes, suitable for a recyclable floor layer according to claims 12-15. The exclusion of additional components prevents the unwanted accumulation or unnecessary processing of these additional components. The addition of cement-based products is particularly strongly discouraged, as these crumble significantly during the recycling process and thus significantly reduce the quality of the recyclate product.
In een vierde aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het recycleren van een vloerlaag.In a fourth aspect, the invention relates to a method for recycling a floor layer.
In een volgend aspect betreft de uitvinding de isolatielaag gevormd met een kit volgens het eerste aspect of door middel van de werkwijze volgens het tweede aspect,In a further aspect, the invention relates to the insulation layer formed with a sealant according to the first aspect or by the method according to the second aspect,
Deze isolatielaag heeft een betere thermische isolatie en een lager soortelijk gewicht dan cellenbeton en beton met EPS granulen. Verder heeft deze isolatielaag een betere druksterkte dan polyurethaan schuimen. Verder is deze isolatielaag recycleerbaar in tegenstelling tot cement en schuim gebaseerde producten.This insulation layer offers better thermal insulation and a lower specific weight than aerated concrete and concrete with EPS granules. Furthermore, it has better compressive strength than polyurethane foams. Furthermore, unlike cement- and foam-based products, it is recyclable.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVINGDETAILED DESCRIPTION
De uitvinding betreft een kit geschikt voor het vormen van een lichte, isolerende vloerlaag. De uitvinding betreft verder ook een werkwijze voor het voorzien van een isolerende vloerlaag. Ten slotte betreft de uitvinding een lichte isolerende vloerlaag.The invention relates to a sealant suitable for forming a lightweight, insulating floor layer. The invention also relates to a method for providing an insulating floor layer. Finally, the invention relates to a lightweight insulating floor layer.
Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technisch en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd. “Een”, ”de” en “het” refereren in dit document naar zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, “een segment” betekent een of meer dan een segment.Unless otherwise defined, all terms used in the description of the invention, including technical and scientific terms, have the meaning as commonly understood by one skilled in the art in the field of the invention. To facilitate understanding of the description of the invention, the following terms are explicitly defined. "A," "an," and "the" refer to both the singular and the plural in this document unless the context clearly indicates otherwise. For example, "a segment" means one or more than one segment.
De termen “omvatten”, “omvattende”, “bestaan uit”, “bestaande uit”, “voorzien van”, “bevatten”, “bevattende”, “behelzen”, “behelzende”, “inhouden”, “inhoudende” zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek. “Dispersiepolymerisatie” is een type precipitatiepolymerisatie, wat betekent dat het gekozen oplosmiddel of solvent zowel het reactiemedium is, als een goedThe terms “comprise,” “comprising,” “consist of,” “comprising,” “comprising,” “comprising,” “containing,” “include,” “involving,” “containing,” “containing” are synonyms and are inclusive or open terms indicating the presence of what follows, and do not exclude or preclude the presence of other components, features, elements, members, steps known or described in the prior art. “Dispersion polymerization” is a type of precipitation polymerization, meaning that the solvent chosen is both the reaction medium and a good
> BE2021/5864 oplosmiddel is voor het monomeer en de initiator, maar een geen goed oplosmiddel voor het polymeer is. Naarmate de polymerisatiereactie voortschrijdt, vormen zich deeltjes polymeer, waardoor een niet-homogene oplossing wordt gevormd. Bij dispersiepolymerisatie zijn deze deeltjes de plaats van polymerisatie.BE2021/5864 is a solvent for the monomer and the initiator, but not a good solvent for the polymer. As the polymerization reaction progresses, polymer particles form, resulting in a non-homogeneous solution. In dispersion polymerization, these particles are the site of polymerization.
Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen,Quoting numerical intervals through the endpoints includes all integers, fractions, and/or real numbers between the endpoints, including these endpoints,
In een eerste aspect betreft de uitvinding een kit geschikt voor het samengesteld vormen van een recycleerbare isolerende vloerlaag de kit omvattende:In a first aspect, the invention relates to a kit suitable for forming a recyclable insulating floor layer, the kit comprising:
A. een veelheid geëxpandeerde polystyreen (EPS) granulen met een densiteit van 10-35 kg/m3 en een vochtopname door onderdompeling van maximaal 5%; enA. a plurality of expanded polystyrene (EPS) granules with a density of 10-35 kg/m3 and a moisture absorption by immersion of a maximum of 5%; and
B. een bindmiddel, waarbij het bindmiddel een polymeer-in-water emulsie omvat,B. a binder, wherein the binder comprises a polymer-in-water emulsion,
Een probleem met water-gebaseerde emulsies is dat water door EPS granulen kan worden opgenomen, EPS granulen die water opnemen vertonen een significant lagere thermische isolatie. Vooral bij dikkere isolatielagen, waar water minder gemakkelijk uit ontsnapt, vormt dit een probleem. De uitvinders hebben ontdekt dat het coaten van de veelheid EPS granulen toelaat om EPS granulen met een wateropname bij onderdompeling van minder dan 5% te bekomen. De EPS granulen met lage wateropname vertonen hierdoor een verbeterde isolatiewaarde bij het finale product. De verbetering neemt tevens toe naarmate de isolatielaag in dikte toeneemt,A problem with water-based emulsions is that water can be absorbed by EPS granules. EPS granules that absorb water exhibit significantly lower thermal insulation. This is especially problematic with thicker insulation layers, from which water escapes less easily. The inventors have discovered that coating the multiple EPS granules allows for EPS granules with a water absorption of less than 5% upon immersion. As a result, the EPS granules with low water absorption exhibit improved insulation values in the final product. This improvement also increases as the insulation layer increases in thickness.
Bij voorkeur zijn de veelheid geëxpandeerde polystyreen (EPS) granulen zijn volledig voorgeëxpandeerd. In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm hebben de EPS granulen een diameter tussen 1 en 8 mm. Granulen kleiner dan 1 mm gaven aanleiding tot teveel stof. Granulen groter dan 6 mm hadden een negatief effect op de isolerende werking van het eindproduct. Bij voorkeur is de diameter van de EPS granulen tussen 2 en 6 mm, nog meer bij voorkeur tussen 3 en 6 mm, het liefst tussen 4 en 6 mm. EPS granulen met een diameter tussen 4 en 6 mm gaven aanleiding tot de hoogste isolatiewaarde voor het finaal materiaal.Preferably, the plurality of expanded polystyrene (EPS) granules are fully pre-expanded. In a preferred embodiment, the EPS granules have a diameter between 1 and 8 mm. Granules smaller than 1 mm resulted in excessive dust. Granules larger than 6 mm negatively affected the insulation performance of the final product. Preferably, the diameter of the EPS granules is between 2 and 6 mm, even more preferably between 3 and 6 mm, and most preferably between 4 and 6 mm. EPS granules with a diameter between 4 and 6 mm resulted in the highest insulation value for the final material.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm zijn de EPS granulen “grijs”. Grijze EPS is de vakman gekend, en bestaat uit EPS granulen met daarin grafiet of carbon, Deze worden geproduceerd door het toevoegen van grafiet of carbon bij het vormen vanIn a preferred embodiment, the EPS granules are "gray." Gray EPS is known to those skilled in the art and consists of EPS granules containing graphite or carbon. These are produced by adding graphite or carbon during the molding process.
6 BE2021/5864 niet-geëxpandeerde EPS beads. Grijze EPS granulen hebben betere isolerende eigenschappen. Deze worden doorgegeven naar het finale isolatiemateriaal.6 BE2021/5864 unexpanded EPS beads. Gray EPS granules have better insulating properties. These are transferred to the final insulation material.
In een verdere, voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de massafractie van de EPS granulen in de kit tussen 0.40 tot 0.80 ligt, bij voorkeur tussen 0.61 tot 0.75, nog meer bij voorkeur tussen 0.62 tot 0.75, nog meer bij voorkeur tussen 0.63 tot 0.75, nog meer bij voorkeur tussen 0.64 tot 0.75, nog meer bij voorkeur tussen 0.65 tot 0.75, nog meer bij voorkeur tussen 0.66 tot 0.75, nog meer bij voorkeur tussen 0.67 tot 0.74, nog meer bij voorkeur tussen 0.68 tot 0.73.In a further preferred embodiment, the mass fraction of the EPS granules in the kit is between 0.40 and 0.80, preferably between 0.61 and 0.75, even more preferably between 0.62 and 0.75, even more preferably between 0.63 and 0.75, even more preferably between 0.64 and 0.75, even more preferably between 0.65 to 0.75, even more preferably between 0.66 and 0.75, even more preferably between 0.67 and 0.74, even more preferably between 0.68 and 0.73.
In een geprefereerde uitvoeringsvorm bestaat de kit uit de volgende componenten:In a preferred embodiment, the kit consists of the following components:
A. de geëxpandeerde polystyreen (EPS) granulen in een verhouding van 61-75 wt.% tot het gewicht van de volledige kit; enA. the expanded polystyrene (EPS) granules in a ratio of 61-75 wt.% to the weight of the complete kit; and
B, het bindmiddel in een verhouding van 25-39 wt.% tot het gewicht van de volledige kit.B, the binder in a ratio of 25-39 wt.% to the weight of the complete sealant.
De uitvinders hebben ontdekt dat de hogere gewichtspercentages EPS granulen aanleiding geven tot een verbeterde isolatie (lagere lambda-waarde) in zowel het initiële product maar in het bijzonder in het recyclaat dat van dit initiële product geproduceerd kan worden. Zo wordt een gunstiger, hoogwaardiger recyclaat bekomen.The inventors have discovered that the higher weight percentages of EPS granules result in improved insulation (lower lambda value) in both the initial product and, in particular, in the recyclate that can be produced from this initial product. This results in a more affordable, higher-quality recyclate.
Het bindmiddel is een polymeer-in-water emulsie, De keten van dit polymeer bestaat in hoofdzaak uit koolstof, zuurstof, stikstof, silicium zoals polysiloxaan. Bij voorkeur is het bindmiddel een latex. Latex in deze tekst is gedefinieerd als een stabiele dispersie of emulsie van polymeer partikels in een solvent. Dit solvent is water, Nog meer bij voorkeur is het bindmiddel een polymeer-gebaseerd bindmiddel. Een bindmiddel gebaseerd op dispersie polymerisatie zal doorgaans aanleiding geven tot een latex, zijnde een dispersie van polymeer partikels in een solvent. In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm is het polymeer gekozen uit de groep van: polystyreen (PS), polystyreen-butadieen copolymeer, polybutadieenrubber (BR), isopreenrubber (IR), chloropreenrubber (CR), nitrilrubber (NBR), ethyleen-propyleen-dien- monomeer (EPDM), isobutylene isoprene rubber (IIR), polyisobutylene (PIB), siliconenrubber (VMQ), fluorrubber (FKM), ethylvinylacetaatrubber (EVA), gechloorsulfoneerd polyetheenrubber (CMS), acrylaatrubber (ACM) of polyurethaanrubber (AU of EU). Meer bij voorkeur is het polymeer gekozen uit de groep van: polystyreen (PS), polystyreen-butadieen copolymeer ‚, polybutadieenrubber (BR), isopreenrubber (IR), ethyleen-propyleen-dien-The binder is a polymer-in-water emulsion. The chain of this polymer consists primarily of carbon, oxygen, nitrogen, and silicon, such as polysiloxane. Preferably, the binder is a latex. Latex in this text is defined as a stable dispersion or emulsion of polymer particles in a solvent. This solvent is water. Even more preferably, the binder is a polymer-based binder. A binder based on dispersion polymerization will generally result in a latex, which is a dispersion of polymer particles in a solvent. In a preferred embodiment, the polymer is selected from the group consisting of: polystyrene (PS), polystyrene-butadiene copolymer, polybutadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), chloroprene rubber (CR), nitrile rubber (NBR), ethylene-propylene-diene monomer (EPDM), isobutylene isoprene rubber (IIR), polyisobutylene (PIB), silicone rubber (VMQ), fluororubber (FKM), ethyl vinyl acetate rubber (EVA), chlorosulfonated polyethylene rubber (CMS), acrylate rubber (ACM), or polyurethane rubber (AU or EU). More preferably, the polymer is selected from the group consisting of: polystyrene (PS), polystyrene-butadiene copolymer, polybutadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), ethylene-propylene-diene
7 BE2021/5864 monomeer (EPDM), isobutylene isoprene rubber (IIR), polyisobutylene (PIB) of ethylvinylacetaatrubber (EVA). Nog meer bij voorkeur is het polymeer gekozen uit de groep van : polybutadieenrubber (BR), isopreenrubber (IR), ethyleen-propyleen- dien-monomeer (EPDM) en polystyreen-butadieen copolymeer. Het liefst is het polymeer polystyreen-butadieen copolymeer. Polystyreen-butadieen copolymeer geeft goede adhesie aan polystyreen oppervlakken, Dit is bijzonder belangrijk om microscheurtjes en bijhorende koudebruggen tegen te gaan. De uitvinders hebben verassend ontdekt dat het gebruik van een polystyreen-butadieen gebaseerd bindmiddel toelaat lambdawaarden lager dan 0.030 W/mK te bekomen. Verder polystyreen-butadieen copolymeer zeer goede mechanische eigenschappen waardoor een vloerlaag met hoge druksterkte bekomen wordt. Het gebruik van een in grote mate polystyreen gebaseerde isolatielaag voor zowel beads als bindmiddel laat betere recyclage toe. Ook de afwezigheid van heteroatomen, in het bijzonder chloor en fluor, maar in mindere mate ook stikstof, fosfor en silicium draagt hiertoe bij.7 BE2021/5864 monomer (EPDM), isobutylene isoprene rubber (IIR), polyisobutylene (PIB), or ethyl vinyl acetate rubber (EVA). Even more preferably, the polymer is selected from the group consisting of: polybutadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), ethylene-propylene-diene monomer (EPDM), and polystyrene-butadiene copolymer. The polymer is most preferably polystyrene-butadiene copolymer. Polystyrene-butadiene copolymer provides good adhesion to polystyrene surfaces. This is particularly important for preventing microcracks and associated thermal bridges. The inventors have surprisingly discovered that using a polystyrene-butadiene-based binder allows for lambda values lower than 0.030 W/mK. Furthermore, polystyrene-butadiene copolymer has very good mechanical properties, resulting in a floor layer with high compressive strength. The use of a largely polystyrene-based insulation layer for both the beads and the binder allows for better recycling. The absence of heteroatoms, particularly chlorine and fluorine, but also, to a lesser extent, nitrogen, phosphorus, and silicon, also contributes to this.
Nog meer bij voorkeur is het bindmiddel gebaseerd op dispersie polymerisatie of copolymerisatie, het liefst copolymerisatie. In een verdere, voorkeurdragende uitvoeringsvorm kan het solvent gebruikt voor dispersie polymerisatie of copolymerisatie water zijn. Dit is milieuvriendelijk.Even more preferably, the binder is based on dispersion polymerization or copolymerization, preferably copolymerization. In a further preferred embodiment, the solvent used for dispersion polymerization or copolymerization can be water. This is environmentally friendly.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft genoemd bindmiddel, zijnde een latex of die al dan niet gebaseerd is op dispersie polymerisatie, een droge stofgehalte tussen 20 en 70%, bij voorkeur tussen 25 en 65%, nog meer bij voorkeur tussen 25 en 60%, nog meer bij voorkeur tussen 30 en 50%, nog meer bij voorkeur tussen 35 en 45%,In a preferred embodiment, said binder, being a latex whether or not based on dispersion polymerization, has a dry matter content of between 20 and 70%, preferably between 25 and 65%, even more preferably between 25 and 60%, even more preferably between 30 and 50%, even more preferably between 35 and 45%,
Het gebruik van een bindmiddel omvat in een solvent laat toe de korrels volledig met het bindmiddel in te mengen, waarbij het oppervlak van de EPS granulen volledig bedekt wordt dankzij het solvent. Dit verbetert de binding tussen de EPS granulen en de polymeermatrix. Het solvent verblijft echter niet in grote hoeveelheden in het eindproduct, maar verlaat het isolatiemateriaal tijdens het uitharden vrijwel volledig.Using a solvent-based binder allows the granules to be fully mixed with the binder, with the solvent completely covering the surface of the EPS granules. This improves the bond between the EPS granules and the polymer matrix. However, the solvent does not remain in large quantities in the final product, but leaves the insulation material almost completely during curing.
Bij voorkeur wordt de latex gevormd door dispersie polymerisatie, die op een hoge polymerisatiegraad wordt stopgezet. In een verdere, voorkeurdragende uitvoeringsvorm is een latex op basis van dispersie polymerisatie in staat na inmenging met de EPS korrels verder te polymeriseren. Hierdoor wordt een sterke,Preferably, the latex is formed by dispersion polymerization, which is stopped at a high degree of polymerization. In a further preferred embodiment, a latex based on dispersion polymerization is capable of further polymerization after mixing with the EPS granules. This results in a strong,
8 BE2021/5864 drie dimensionele matrix gecreëerd. Alsnog kan de polymerisatie tijdens deze laatste stap zeer gering zijn; het overgrote merendeel van de polymeerketens wordt gevormd bij de productie van het latex op basis van dispersie polymerisatie. Zo kunnen de eigenschappen van zowel het polymeer als de latex worden geregeld, zonder afhankelijk te zijn van de gebruiker, Dit is voordelig voor het gebruik als kit, bijvoorbeeld voor doe-het-zelvers.8 BE2021/5864 created a three-dimensional matrix. Polymerization during this final step can still be very minimal; the vast majority of the polymer chains are formed during the production of the latex based on dispersion polymerization. This allows the properties of both the polymer and the latex to be controlled without being dependent on the user. This is advantageous for use as a sealant, for example, by DIYers.
Een latex kan gebruiksklaar worden aangeleverd in vloeibare vorm. Dit is voordelig boven gekende polymeer schuimen, zoals polyurethaan, waarbij exotherme reacties noodzakelijk zijn voor het vormen van het polymeer. De polymerisatiereacties leiden bij schuimen doorgaans ook tot een significante volume toename. Dit maakt aanbrengen van genoemde materialen ter vorming van een vloer moeilijker. Door deze reactie ter plaatse zijn de microscopische en macroscopische eigenschappen van deze isolatieschuimen minder consistent.A latex can be supplied ready-to-use in liquid form. This is advantageous over familiar polymer foams, such as polyurethane, which require exothermic reactions to form the polymer. Polymerization reactions in foams generally also lead to a significant volume increase. This makes applying these materials to form a floor more difficult. Because of this on-site reaction, the microscopic and macroscopic properties of these insulating foams are less consistent.
De polymerisatiegraad, vertakking en eindfunctionaliteiten zijn beter te controleren,The degree of polymerization, branching and end functionalities can be better controlled,
Dit omdat deze eigenschappen slechts zeer gering aanpassen, aangezien het merendeel van de polymerisatie gebeurt bij de productie van de latex, en niet bij het gebruik van de latex als bindmiddel. Controle over de graad van vernetting is evenwel zeer belangrijk.This is because these properties change only very slightly, as most of the polymerization occurs during latex production, not when the latex is used as a binder. Control over the degree of crosslinking is, however, very important.
Het uitharden van isolatieschuimen gaat gepaard met vluchtige, mogelijks giftige en milieuschadelijke gassen, Het uitharden van een water gebaseerd latexpolymeer gaat gepaard met het verdampen van water en geringe reactie. Dit is enerzijds milieuvriendelijker en anderzijds gezonder voor de vakman die de isolatie aanbrengt.Curing insulation foams releases volatile, potentially toxic, and environmentally harmful gases. Curing a water-based latex polymer involves the evaporation of water and minimal reaction. This is both environmentally friendly and healthier for the installer.
In een verdere, voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft de latex een Brookfield viscositeit van 1 tot 10000 mPa.s, bij voorkeur 5 tot 5000 mPa.s, nog meer bij voorkeur 1 tot 1000 mPa.s, nog meer bij voorkeur 50 tot 500 mPa.s, het liefst 50 tot 300 mPa.s. Deze Brookfield viscositeit is de viscositeit gemeten met eenIn a further preferred embodiment, the latex has a Brookfield viscosity of 1 to 10,000 mPa.s, preferably 5 to 5,000 mPa.s, even more preferably 1 to 1,000 mPa.s, even more preferably 50 to 500 mPa.s, most preferably 50 to 300 mPa.s. This Brookfield viscosity is the viscosity measured with a
Brookfield viscometer met spindel 1, bij 50 omwentelingen per minuut op een temperatuur van 20°C.Brookfield viscometer with spindle 1, at 50 revolutions per minute at a temperature of 20°C.
Deze polymeren isoleren thermisch beter dan cement. Hierdoor heeft de kit ook een betere thermische isolatie dan cellenbeton gebaseerd op gelijkaardige EPS granulen.These polymers provide better thermal insulation than cement. This also makes the sealant more thermally insulating than aerated concrete based on similar EPS granules.
De voorkeurdragende polymeren leiden tot een goede balans van druksterkte, gewicht en isolatie.The preferred polymers provide a good balance of compressive strength, weight and insulation.
3 BE2021/58643 BE2021/5864
In een verdere, voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de massafractie van het bindmiddel in de kit tussen 0.10 en 0.60, bij voorkeur tussen 0.20 en 0.50, nog meer bij voorkeur 0.22 tot 0.45, nog meer bij voorkeur 0.25 tot 0.40, nog meer bij voorkeur 0.25 tot 0.39, nog meer bij voorkeur 0.25 tot 0.35, nog meer bij voorkeur 0.26 tot 0.34, het liefst tussen 0.27 en 0.33. d10 is de deeltjesgrootte waar bij 10 wt.% van de geëxpandeerde polystyreen granulen een kleinere deeltjesgrootte hebben en 90 wt.% van de geëxpandeerde polystyreen granulen een grotere deeltjesgrootte. d90 is de deeltjesgrootte waar bij 90 wt.% van de geëxpandeerde polystyreen granulen een kleinere deeltjesgrootte hebben en 10 wt.% van de geëxpandeerde polystyreen granulen een grotere deeltjesgrootte. In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm hebben de EPS granulen een nauwe deeltjesgroottedistributie. Meer bij voorkeur is dso - dio, m.a.w. spreiding in deeltjesgrootte van de 80 wt.% EPS granulen met de middelste deeltjesgroottes, kleiner dan 3.0 mm, meer bij voorkeur kleiner dan 2.5 mm, meer bij voorkeur kleiner dan 2.0 mm, meer bij voorkeur kleiner dan 1.5 mm, meer bij voorkeur kleiner dan 1.2 mm, meer bij voorkeur kleiner dan 1.0 mm, meer bij voorkeur kleiner dan 0.9 mm, meer bij voorkeur kleiner dan 0.8 mm, meer bij voorkeur kleiner dan 0.7 mm, meer bij voorkeur kleiner dan 0.6 mm, meer bij voorkeur kleiner dan 0.5 mm, meer bij voorkeur kleiner dan 0.4 mm, meer bij voorkeur kleiner dan 0.3 mm, meer bij voorkeur kleiner dan 0.2 mm, het liefst kleiner dan 0.1 mm. Dergelijke nauwe deeltjesgrootte distributies zijn voordelig voor enerzijds het aanleggen van de vloerlaag, in het bijzonder het bedekken van alle granulen met voldoende bindmiddel en het egaliseren van de bekomen vloerlaag, voor het bekomen van een isolerende laag met constante en voorspelbare isolatiewaarden en drukwaarden, en voor het optimaal recycleren van de vloerlaag tot vlokken, Zo kan bij een nauwe deeltjesgroottedistributie de vlokkengrootte beter op de deeltjesgrootte van de EPS granulen worden afgestemd.In a further preferred embodiment, the mass fraction of the binder in the kit is between 0.10 and 0.60, preferably between 0.20 and 0.50, even more preferably 0.22 to 0.45, even more preferably 0.25 to 0.40, even more preferably 0.25 to 0.39, even more preferably 0.25 to 0.35, even more preferably 0.26 to 0.34, most preferably between 0.27 and 0.33. d10 is the particle size at which 10 wt.% of the expanded polystyrene granules have a smaller particle size and 90 wt.% of the expanded polystyrene granules have a larger particle size. d90 is the particle size at which 90 wt.% of the expanded polystyrene granules have a smaller particle size and 10 wt.% of the expanded polystyrene granules have a larger particle size. In a preferred embodiment, the EPS granules have a narrow particle size distribution. More preferably, dso - dio, i.e. particle size distribution of the 80 wt.% EPS granules with the middle particle sizes, is less than 3.0 mm, more preferably less than 2.5 mm, more preferably less than 2.0 mm, more preferably less than 1.5 mm, more preferably less than 1.2 mm, more preferably less than 1.0 mm, more preferably less than 0.9 mm, more preferably less than 0.8 mm, more preferably less than 0.7 mm, more preferably less than 0.6 mm, more preferably less than 0.5 mm, more preferably less than 0.4 mm, more preferably less than 0.3 mm, more preferably less than 0.2 mm, most preferably less than 0.1 mm. Such narrow particle size distributions are advantageous for, on the one hand, laying the floor layer, in particular covering all granules with sufficient binder and leveling the resulting floor layer, for obtaining an insulating layer with constant and predictable insulation values and pressure values, and for optimal recycling of the floor layer into flakes. With a narrow particle size distribution, the flake size can be better matched to the particle size of the EPS granules.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de kit verdere additieven. Deze kunnen enerzijds als extra component bij de kit gevoegd worden, of anderzijds vervat zijn in de latex of de EPS granulen. Additieven die polymeereigenschappen verbeteren zijn de vakman bekend, bijvoorbeeld vlamvertragers om de brandbaarheid van het eindmateriaal te verbeteren, additieven om de chemische resistentie te verbeteren en dergelijke. Ook het toevoegen van materialen met een hoog soortelijk gewicht, bijvoorbeeld zand of kwartszand, om de geluidsisolatie van het materiaal te verhogen zijn gekend.In a preferred embodiment, the sealant includes further additives. These can be added to the sealant as an additional component, or incorporated into the latex or EPS granules. Additives that improve polymer properties are known to those skilled in the art, for example, flame retardants to improve the flammability of the final material, additives to enhance chemical resistance, and the like. Adding materials with a high specific gravity, such as sand or quartz sand, to enhance the material's sound insulation is also known.
10 BE2021/586410 BE2021/5864
In een verdere, voorkeurdragende uitvoeringsvorm bevat de kit als additief lithium silicaat. Dit additief is bekend als verdichter en verharder bij beton. Verassend genoeg bleek lithium silicaat ook een zeer gunstig effect te hebben op de druksterkte van een polymeermatrix met hiertussen EPS granulen. In een verdere, voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de massafractie lithium silicaat bij voorkeur tussen 0,005 en 0.15 ligt, nog meer bij voorkeur tussen 0.02 en 0.10, het liefst tussen 0.03 en 0.07.In a further preferred embodiment, the sealant contains lithium silicate as an additive. This additive is known as a densifier and hardener for concrete. Surprisingly, lithium silicate also proved to have a very beneficial effect on the compressive strength of a polymer matrix with EPS granules in between. In a further preferred embodiment, the lithium silicate mass fraction is preferably between 0.005 and 0.15, even more preferably between 0.02 and 0.10, and most preferably between 0.03 and 0.07.
In een andere voorkeurdragende uitvoeringsvorm bevat de kit zo min mogelijk additieven, bij voorkeur géén additieven. In een andere voorkeurdragende uitvoeringsvorm bevat de kit géén cement noch lithium silicaat. In een andere voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de kit vrij van schuimvormers, in het bijzonder vrij van van polysorbaat, natriumlaurylethersulfaat, natriumcocethsulfaat, natriumdodecylsulfaat, natrium bicarbonaat en isocyanaat in het bijzonder methyleendifenyldi-isocyanaat (MDI), hexamethyleen diisocyanaat (HDI) en isoforondi-isocyanaat (IPDI). Deze additieven, in het bijzonder cement, lithium silicaat en schuimvormers geven problemen bij de recyclage. Zo wordt het recyclageproces moeilijker te regelen en / of de isolatiekwaliteit van het recyclaat aanzienlijk gereduceerd.In another preferred embodiment, the kit contains as few additives as possible, preferably none at all. In another preferred embodiment, the kit contains neither cement nor lithium silicate. In another preferred embodiment, the kit is free of foaming agents, particularly polysorbate, sodium lauryl ether sulfate, sodium coceth sulfate, sodium dodecyl sulfate, sodium bicarbonate, and isocyanates, particularly methylene diphenyl diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), and isophorone diisocyanate (IPDI). These additives, particularly cement, lithium silicate, and foaming agents, pose problems during recycling. They make the recycling process more difficult to control and/or significantly reduce the insulation quality of the recyclate.
In de meest geprefereerde uitvoeringsvorm bevat de kit uit de volgende componenten:In its most preferred embodiment, the kit consists of the following components:
A. de geëxpandeerde polystyreen (EPS) granulen in een verhouding van 61-75 wt.% tot het gewicht van de volledige kit; enA. the expanded polystyrene (EPS) granules in a ratio of 61-75 wt.% to the weight of the complete kit; and
B, het bindmiddel in een verhouding van 25-39 wt.% tot het gewicht van de volledige kit.B, the binder in a ratio of 25-39 wt.% to the weight of the complete sealant.
Dit geeft aanleiding tot een bouwmateriaal met druksterkte hoger dan 150 kPa, lambda waarde van 0.030-0.036 W/mK. Dit materiaal is goedkoper te plaatsen dan polyurethaan schuimen (PUR) en heeft hogere druksterkte dan PUR. Het materiaal is lichter dan cellen beton en isoleert thermisch beter.This results in a building material with a compressive strength exceeding 150 kPa and a lambda value of 0.030-0.036 W/mK. This material is cheaper to install than polyurethane foam (PUR) and has a higher compressive strength. It is lighter than aerated concrete and provides better thermal insulation.
In een uitvoeringsvorm omvat de kit verder wapening. Deze bestaat doorgaans uit metaal, bijvoorbeeld staal of een vezelmateriaal. Deze wapening dient om de structurele eigenschappen van de matrix te verbeteren, In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm gebruikt men polymeer gebaseerde vezels, Deze hechten beter in een polymeermatrix, en hebben een uitzettingscoëfficiënt gelijkaardig aan de omliggende polymeermatrix. Dit is voordelig om delaminatie, het loskomen van deIn one embodiment, the kit further comprises reinforcement. This typically consists of metal, such as steel, or a fibrous material. This reinforcement serves to improve the structural properties of the matrix. In a preferred embodiment, polymer-based fibers are used. These adhere better in a polymer matrix and have an expansion coefficient similar to the surrounding polymer matrix. This is advantageous in preventing delamination, the loosening of the
11 BE2021/5864 wapening uit de polymeer matrix gevormd door het opdrogen van de latex, tegen te gaan.11 BE2021/5864 reinforcement from the polymer matrix formed by the drying of the latex.
In het tweede aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het aanbrengen van een isolerende vloerlaag op een ondergrond, omvattende (a) het aanbrengen van een bindmiddel op ten minste een deel van een oppervlak van een veelheid geëxpandeerde polystyreen (EPS) granulen ter vorming van een slurry, (b) het aanbrengen van de slurry op de ondergrond, en (c) het uitharden van de slurry ter vorming van een isolerende vloerlaag.In the second aspect, the invention relates to a method for applying an insulating floor layer to a substrate, comprising (a) applying a binder to at least a portion of a surface of a plurality of expanded polystyrene (EPS) granules to form a slurry, (b) applying the slurry to the substrate, and (c) curing the slurry to form an insulating floor layer.
In een uitvoeringsvorm omvat het aanbrengen van bindmiddel op het oppervlak van de EPS granulen het goed mengen of mixen van de granulen met het bindmiddel.In one embodiment, applying binder to the surface of the EPS granules comprises thoroughly mixing or blending the granules with the binder.
Het mengen kan op een veelvoud van methoden. Traditionele betonmolens of andere methoden van mechanisch roeren of mixen zijn voldoende, Verder is ook het toevoegen van vloeibare latex bij het aanbrengen van de EPS granulen aan een vloer, bijvoorbeeld middels een blazer of toevoerschroef mogelijk, Ten slotte kan de inmenging, zeker voor kleinere hoeveelheden ook door middel van manueel roeren.Mixing can be accomplished using a variety of methods. Traditional concrete mixers or other mechanical stirring or mixing methods are sufficient. Furthermore, adding liquid latex when applying the EPS granules to a floor, for example, using a blower or feed screw, is also possible. Finally, mixing, especially for smaller quantities, can also be accomplished by manual stirring.
Het aanbrengen van EPS en/of bindmiddel aan de onderbouw omvat om het even welke methode die EPS granulen en bindmiddel op de locatie waar het structuurelement wordt gevormd te voorzien.The application of EPS and/or binder to the substructure includes any method that provides EPS granules and binder at the location where the structural element is formed.
Een slurry in deze tekst is een mengsel bestaande uit kleine, vaste partikels en een vloeistof. In bulk lijken de eigenschappen van een slurry op die van een viskeuze vloeistof, In deze tekst zijn de kleine, vaste partikels steeds EPS granulen. Een slurry is eenvoudig aan te brengen aangezien deze “vormvrij” is. Hiermee wordt bedoelt dat een slurry, net zoals een fluïdum zoals een viskeuze vloeistof, de vorm van de container waarin deze zich bevindt zal aannemen. Dit is voordelig voor het aanbrengen van een isolatielaag langs bijvoorbeeld leidingen, funderingen en structuurelementen. Dit is zeer voordelig voor renovaties aan een woning, zoals het isoleren van bestaande woning. Daar is plaats namelijk dikwijls gelimiteerd binnen een bestaand frame, waar rond gewerkt moet worden.In this text, a slurry is a mixture consisting of small, solid particles and a liquid. In bulk, the properties of a slurry resemble those of a viscous liquid. In this text, the small, solid particles are always EPS granules. A slurry is easy to apply because it is "shapeless." This means that a slurry, like a fluid such as a viscous liquid, will take on the shape of the container it is in. This is advantageous for applying an insulation layer along pipes, foundations, and structural elements, for example. It is also very beneficial for home renovations, such as insulating an existing home. Space is often limited within an existing frame, which requires work to be done around it.
Verder zorgt het vormvrije karakter van de slurry voor een nauwe aansluiting, Dit is voordelig voor de isolerende werking, aangezien kleine openingen in de isolatie aanleiding geven tot thermische bruggen. Deze thermische bruggen zijn plaatsen waar de isolatie onderbroken is, en hebben een zeer nefast effect op de volledige isolatie van een woning.Furthermore, the slurry's shape-free nature ensures a tight fit. This is beneficial for the insulation, as small gaps in the insulation create thermal bridges. These thermal bridges are places where the insulation is interrupted and have a very detrimental effect on the overall insulation of a home.
12 BE2021/586412 BE2021/5864
Ten slotte wordt de slurry niet onder druk ingeblazen. Het mengen van gekende polymeerschuimen gebeurd doorgaans simultaan met het aanbrengen hiervan, onder druk. Door de hoge druk is dit werk doorgaans niet proper. Hiervoor wordt de woning doorgaans afgeplakt met papier of plastics, of moet deze terug worden schoongemaakt, De slurry wordt bij voorkeur niet onder druk aangebracht.Finally, the slurry is not blown in under pressure. Mixing common polymer foams is usually done simultaneously with their application, under pressure. Due to the high pressure, this work is generally not clean. The house is usually masked off with paper or plastic, or it must be cleaned again. It is preferable not to apply the slurry under pressure.
Het combineren en aanbrengen van de elementen van de kit kan simultaan, separaat en sequentieel gebeuren. De EPS granulen en latex kan eerst gecombineerd worden ter vulling van een slurry, bijvoorbeeld in gekende betonmolens, waarna deze slurry op een vloer wordt aangebracht. Zo kunnen gemakkelijk grote hoeveelheden EPS met bindmiddel worden ingemengd. Het is ook mogelijk de EPS granulen en de latex simultaan op de vloer aan te brengen en in te mengen. Zo worden EPS en latex gelijkmatig ingemengd. Verder is materiaal dat in aanraking komt met de latex gereduceerd. Ten slotte is het simultaan mengen en aanbrengen voor veel vloeren de snelste werkwijze. Het is verder ook mogelijk eerst de EPS granulen aan te brengen, en hier daarna de latex bij te voegen. Omgekeerd kan ook eerst de latex worden aangebracht, hetgeen het zorgvuldig aanbrengen langs bestaande elementen bevorderd, waarna EPS granulen worden toegevoegd. Hierbij is het belangrijk dat een deel van de latex nog min of meer vloeibaar is voor de EPS granulen toe te voegen. Het is ook mogelijk te werken in lagen, waarbij een laagThe sealant components can be combined and applied simultaneously, separately, or sequentially. The EPS granules and latex can first be combined to form a slurry, for example, in conventional concrete mixers, after which this slurry is applied to a floor. This makes it easy to mix large quantities of EPS with the binder. It is also possible to apply and mix the EPS granules and latex simultaneously to the floor. This ensures that the EPS and latex are evenly mixed. Furthermore, the amount of material that comes into contact with the latex is reduced. Finally, simultaneous mixing and application is the fastest method for many floors. It is also possible to apply the EPS granules first and then add the latex. Conversely, the latex can be applied first, which promotes careful application along existing elements, after which the EPS granules are added. It is important that some of the latex is still more or less liquid before adding the EPS granules. It is also possible to work in layers, with a layer
EPS en latex gebruikt wordt voor het leggen van verschillende lagen isolatiemateriaal op verschillende intervallen. Dit kan het uitharden van de isolatie versnellen. Ook een combinatie van bovenstaande is mogelijk. Zo kan het voordelig zijn de onregelmatige structuurelementen eerst te voorzien van een laag latex, waardoor thermische bruggen verder worden vermeden.EPS and latex are used to lay multiple layers of insulation material at varying intervals. This can accelerate the insulation's curing process. A combination of the above is also possible. For example, it can be advantageous to first apply a layer of latex to irregular structural elements, further preventing thermal bridges.
Bij voorkeur kunnen de stappen (b) het mengen van de EPS granulen en het bindmiddel en (c) het aanbrengen van de geëxpandeerde polystyreen aan een vloer en (d) het aanbrengen van het bindmiddel aan een vloer simultaan, separaat of sequentieel uitgevoerd worden.Preferably, the steps (b) mixing the EPS granules and the binder and (c) applying the expanded polystyrene to a floor and (d) applying the binder to a floor can be performed simultaneously, separately or sequentially.
Het “egaliseren” of “nivelleren” is het vlak, gelijk of waterpas maken van de vloerlaag. Het egaliseren van de slurry kan in één of meerdere stappen gebeuren."Leveling" or "leveling" refers to making the floor surface flat, even, or level. Leveling the slurry can be done in one or more steps.
Dit kan zowel voor als na het uitharden van de slurry tot een isolatielaag. Bij voorkeur vindt een eerste nivellering plaats alvorens de slurry uithard. Dit kan zeer vlot door de slurry even uit te spreiden, bijvoorbeeld met een hark. Indien een volledig vlak oppervlak gewenst is, kan men de slurry volledig uitvlakken alvorens of tijdens het uitharden. Verder kan het oppervlak na het uitharden nog gepolijst ofThis can be done both before and after the slurry has hardened into an insulating layer. Ideally, initial leveling should take place before the slurry hardens. This can be done very quickly by spreading the slurry out, for example, with a rake. If a completely flat surface is desired, the slurry can be completely leveled before or during hardening. Furthermore, the surface can be polished or leveled after hardening.
13 BE2021/5864 glad geschuurd worden. Dit gaat gemakkelijker dan bij beton aangezien het materiaal aanzienlijk minder hard is.13 BE2021/5864 can be sanded smooth. This is easier than with concrete because the material is considerably less hard.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden de EPS granulen en het bindmiddel gedurende 30 seconden tot 15 minuten ingemengd, bij voorkeur een gedurende 30 seconden tot 10 minuten, nog meer bij voorkeur gedurende 40 seconden tot 5 minuten, nog meer bij voorkeur gedurende 50 seconden tot 4 minuten,In a preferred embodiment, the EPS granules and the binder are mixed for 30 seconds to 15 minutes, preferably for 30 seconds to 10 minutes, more preferably for 40 seconds to 5 minutes, even more preferably for 50 seconds to 4 minutes,
Het uitharden van de slurry duurt 2 tot 96 uur. Dit hangt vooral af van de dikte van de isolatielaag, en in mindere mate van de temperatuur en vochtigheidsgraad. Het uitharden van de slurry kan gewoon aan de lucht. In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm wordt het uitharden van de slurry gestimuleerd. Dit kan door gedwongen of natuurlijke convectie boven het vloeroppervlak, bijvoorbeeld door het goed verluchten van de woning. Het gebruik van absorberende middelen kan ook het uitharden versnellen.The curing time of the slurry ranges from 2 to 96 hours. This depends primarily on the thickness of the insulation layer and, to a lesser extent, on the temperature and humidity. The curing process can be carried out in the open air. In a preferred method, the curing process is stimulated by forced or natural convection above the floor surface, for example, by properly ventilating the house. The use of absorbents can also accelerate the curing process.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de dikte van de isolatielaag tussen 1 en 60 cm, bij voorkeur tussen 2 en 50 cm, nog meer bij voorkeur tussen 3 en 50 cm, nog meer bij voorkeur tussen 4 en 50 cm. Hierbij wordt de bovengrens van 50 cm doorgaans enkel gebruikt bij het opbouwen van een vloer, en uiteraard geen tussenvloer, waarbij zowel een isolatielaag als een structureel ondersteunende en egaliserende laag gewenst is. Boven 60 cm worden lagere lambda waarden opgemerkt,In a preferred embodiment, the thickness of the insulation layer is between 1 and 60 cm, preferably between 2 and 50 cm, even more preferably between 3 and 50 cm, and even more preferably between 4 and 50 cm. The upper limit of 50 cm is generally used only when constructing a floor, and obviously not an intermediate floor, where both an insulation layer and a structurally supporting and leveling layer are required. Above 60 cm, lower lambda values are observed.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden de EPS granulen en bindmiddel onder lage druk aangebracht. Bij het aanbrengen onder hoge druk is het veelal moeilijk proper te werken, Het afplakken en/of opkuisen leidt tot een extra kost.In a preferred embodiment, the EPS granules and binder are applied under low pressure. Applying under high pressure is often difficult to do cleanly. Masking and/or cleaning up the application results in additional costs.
De onderbouw is het oppervlak waarop de vloer wordt aangebracht. Dit kan een betonlaag, een andere vloerlaag, de ondergrond, de fundering of een combinatie van de voorgaande zijn. Verder kan de onderbouw ook structuur elementen, leidingen en dergelijke omvatten. De slurry kan zonder meer bovenop deze elementen, onafhankelijk van hun structuur worden aangebracht,The substructure is the surface on which the floor is laid. This can be a concrete layer, another floor layer, the subsoil, the foundation, or a combination of these. The substructure can also include structural elements, pipes, and the like. The slurry can be applied directly on top of these elements, regardless of their structure.
In een derde aspect betreft de uitvinding een kit omvattende recyclaat, de kit geschikt voor het samengesteld vormen van een opnieuw recycleerbare isolerende vloerlaag, de kit omvattende:In a third aspect, the invention relates to a kit comprising recyclate, the kit being suitable for compositely forming a recyclable insulating floor layer, the kit comprising:
14 BE2021/586414 BE2021/5864
A. een veelheid gerecycleerde vlokken omvattende versneden, middels een eerste bindmiddel gebonden geëxpandeerde polystyreen (EPS) granulen; enA. a plurality of recycled flakes comprising shredded expanded polystyrene (EPS) granules bonded by means of a first binder; and
B. een tweede bindmiddel, waarbij het bindmiddel een polymeer-in- water emulsie omvat.B. a second binder, wherein the binder comprises a polymer-in-water emulsion.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de gemiddelde deeltjesgrootte van de gerecycleerde vlokken dso,rec minstens 0.5 mm groter, bij voorkeur minstens 1.0 mm groter, meer bij voorkeur minstens 1.5 mm groter, meer bij voorkeur minstens 2.0 mm groter, het liefst minstens 2.5 mm groter, dan de gemiddelde deeltjesgrootte dso, ps van de gebonden geëxpandeerde polystyreen (EPS) granulen.In a preferred embodiment, the average particle size of the recycled flakes d50,rec is at least 0.5 mm larger, preferably at least 1.0 mm larger, more preferably at least 1.5 mm larger, more preferably at least 2.0 mm larger, most preferably at least 2.5 mm larger, than the average particle size d50, ps of the bound expanded polystyrene (EPS) granules.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is het eerste en het tweede bindmiddel gebaseerd op hetzelfde polymeer of copolymeer. Nog meer bij voorkeur is het eerste en het tweede bindmiddel gebaseerd op dezelfde polymeer-in-water emulsie,In a preferred embodiment, the first and second binders are based on the same polymer or copolymer. Even more preferably, the first and second binders are based on the same polymer-in-water emulsion.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm hebben de veelheid gerecycleerde vlokken een densiteit gelegen tussen 4 en 25 kg/m3, bij voorkeur tussen 15 en 25 kg/m3.In a preferred embodiment, the plurality of recycled flakes have a density of between 4 and 25 kg/m3, preferably between 15 and 25 kg/m3.
In een uitvoeringsvorm kan aan de recycleerde vlokken ook een hoeveelheid (virgin) geëxpandeerde polystyreen (EPS) granulen worden toegevoegd. Deze toevoeging zal de isolatiewaarde en druksterkte ten goede komen. Verder wordt ook een meer beheersbare en voorspelbare isolatielaag bekomen. De hoeveelheid gerecycleerd materiaal is echter lager, en de hoeveelheid vers materiaal hoger, waardoor deze maatregel ook een ecologische impact heeft. Het is dan ook voordelig de eerste vloerlaag en alle gerecycleerde vloerlagen zodanig te produceren dat de hoeveelheid nieuw (virgin) materiaal zo laag mogelijk blijft; teneinde de fractie aan gerecycleerd materiaal zo hoog mogelijk te houden en de ecologische impact van het eerste product en de daarop gebaseerde recyclaten te optimaliseren.In one embodiment, a quantity of (virgin) expanded polystyrene (EPS) granules can also be added to the recycled flakes. This addition will improve the insulation value and compressive strength. Furthermore, a more manageable and predictable insulation layer is achieved. However, the amount of recycled material is lower, and the amount of fresh material is higher, meaning this measure also has an ecological impact. It is therefore advantageous to produce the first floor layer and all recycled floor layers in such a way that the amount of new (virgin) material remains as low as possible, in order to keep the recycled material fraction as high as possible and to optimize the ecological impact of the first product and the recyclates based on it.
In een vierde aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het recycleren van een vloerlaag, deze vloerlaag in hoofdzaak bestaande uit gebonden geëxpandeerde polystyreen granulen, omvattende de stappen van: - versnijden van genoemde gebonden geëxpandeerde polystyreen granulen tot gerecycleerde vlokken,In a fourth aspect, the invention relates to a method for recycling a floor layer, this floor layer consisting essentially of bonded expanded polystyrene granules, comprising the steps of: - cutting said bonded expanded polystyrene granules into recycled flakes,
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm worden de vlokken versneden tot een gemiddelde deeltjesgrootte van de gerecycleerde vlokken dso,rec minstens 0.5 mmIn a preferred embodiment, the flakes are cut to an average particle size of the recycled flakes dso,rec of at least 0.5 mm
15 BE2021/5864 groter, bij voorkeur minstens 1.0 mm groter, meer bij voorkeur minstens 1.5 mm groter, meer bij voorkeur minstens 2.0 mm groter, het liefst minstens 2.5 mm groter dan de gemiddelde deeltjesgrootte dso, ers van de gebonden geëxpandeerde polystyreen (EPS) granulen die versneden worden. Dit verbetert de druksterkte en isolatiewaarde van het gerecycleerd product.15 BE2021/5864 larger, preferably at least 1.0 mm larger, more preferably at least 1.5 mm larger, more preferably at least 2.0 mm larger, most preferably at least 2.5 mm larger than the average particle size d50 of the bound expanded polystyrene (EPS) granules being cut. This improves the compressive strength and insulation value of the recycled product.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de werkwijze verder de stap van: - het binden van de gerecycleerde vlokken middels een bindmiddel, bij voorkeur een polymeer-in-water emulsie, nog meer bij voorkeur hetzelfde polymeer dat genoemde gebonden geëxpandeerde polystyreengranulen bindt.In a preferred embodiment, the method further comprises the step of: - binding the recycled flakes by means of a binder, preferably a polymer-in-water emulsion, even more preferably the same polymer that binds said bound expanded polystyrene granules.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm hebben de gerecycleerde vlokken een densiteit tussen 4 en 25 kg/m3, meer bij voorkeur tussen 15 en 25 kg/m3.In a preferred embodiment, the recycled flakes have a density between 4 and 25 kg/m3, more preferably between 15 and 25 kg/m3.
Het vijfde aspect van de uitvinding omvat een isolerende vloerlaag gevormd met een kit volgens het eerste of derde aspect, of door middel van de werkwijze volgens het tweede aspect.The fifth aspect of the invention comprises an insulating floor layer formed with a sealant according to the first or third aspect, or by the method according to the second aspect.
Deze isolerende vloerlaag is voordelig ten opzichte van cellenbeton dankzij een hogere isolatiewaarde. Verder is de isolerende vloerlaag ook lichter. Ten opzichte van gebruikelijke polymeerschuimen heeft de isolerende vloerlaag volgens huidige uitvinding een betere druksterkte, en is deze gemakkelijker te plaatsen.This insulating floor layer is more advantageous than aerated concrete due to its higher insulation value. Furthermore, the insulating floor layer is lighter. Compared to conventional polymer foams, the insulating floor layer according to the current invention has better compressive strength and is easier to install.
Een vloerlaag volgens deze tekst kan zich zowel tussen de fundering en het grondverdiep bevinden, als tussen elke twee verdiepen. Het gebruik van een lichte isolatie geeft minder druk op de structurele elementen van het gebouw. Een gebouw volgens deze tekst kan eender welk gebouw zijn, zoals woningen of kantoorgebouwen, maar ook stallen, opslagplaatsen en dergelijke.A floor layer according to this text can be located either between the foundation and the ground floor, or between any two floors. Using lightweight insulation reduces stress on the building's structural elements. A building according to this text can be any type of building, such as homes or office buildings, but also stables, storage facilities, and the like.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft de finale, vaste isolatielaag een lambda waarde van minder dan 0.040 W/mK, bij voorkeur lager dan 0.037 W/mK, nog meer bij voorkeur lager dan 0.035 W/mK, nog meer bij voorkeur lager dan 0.034In a preferred embodiment, the final, solid insulation layer has a lambda value of less than 0.040 W/mK, preferably less than 0.037 W/mK, even more preferably less than 0.035 W/mK, even more preferably less than 0.034
W/mK, nog meer bij voorkeur lager dan 0.033 W/mK, het liefst lager dan 0.032W/mK, even more preferably lower than 0.033 W/mK, preferably lower than 0.032
W/mK.W/mK.
De lambda waarde is de warmtegeleidingscoëfficiënt van een materiaal en drukt uit hoeveel warmte er per tijdseenheid door een vlak van 1m2 met een dikte van 1m wordt geleid bij een temperatuurverschil van 1°C (1K). Deze is gerelateerd aan deThe lambda value is the thermal conductivity coefficient of a material and expresses how much heat is conducted per unit of time through a surface of 1 m² with a thickness of 1 m at a temperature difference of 1°C (1 K). This is related to the
18 BE2021/5864 warmteweerstandcoëfficiënt R van een materiaallaag met dikte d als À = R/d. Deze eenheden zijn gedefinieerd volgens ISO 10456.18 BE2021/5864 Thermal resistance coefficient R of a material layer with thickness d as À = R/d. These units are defined according to ISO 10456.
Een lage lambda waarde is voordelig voor goede isolatie. Het is gebleken dat het gebruik van een polymeer gebaseerd bindmiddel beter thermisch isoleert dan cement.A low lambda value is beneficial for good insulation. It has been shown that using a polymer-based binder provides better thermal insulation than cement.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft de structuurvaste isolatielaag een minimale druksterkte van 100 kPa, bij voorkeur is de minimale druksterkte hoger dan 110 kPa, nog meer bij voorkeur is de minimale druksterkte hoger dan 120 kPa, nog meer bij voorkeur is de minimale druksterkte hoger dan 130 kPa, nog meer bij voorkeur is de minimale druksterkte hoger dan 140 kPa, nog meer bij voorkeur is de minimale druksterkte hoger dan 150 kPa.In a preferred embodiment, the structurally stable insulation layer has a minimum compressive strength of 100 kPa, preferably the minimum compressive strength is higher than 110 kPa, even more preferably the minimum compressive strength is higher than 120 kPa, even more preferably the minimum compressive strength is higher than 130 kPa, even more preferably the minimum compressive strength is higher than 140 kPa, even more preferably the minimum compressive strength is higher than 150 kPa.
Deze druksterkte is voldoende voor het gebruik als bouwmateriaal en een zeer goede compromis tussen gewicht, isolatie en structureel element. De druksterkte is aanzienlijk hoger dan die van vele polymeer gebaseerde voorgedrukte platen en schuimen.This compressive strength is sufficient for use as a building material and offers an excellent compromise between weight, insulation, and structural element. Its compressive strength is significantly higher than that of many polymer-based pre-printed panels and foams.
In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm heeft de isolatielaag een soortelijk gewicht van 10 tot 50 kg/m3, bij voorkeur 15 tot 35 kg/m3, nog meer bij voorkeur 15 tot 30 kg/m3, nog meer bij voorkeur een soortelijk gewicht van 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 of 29 kg/m3.In a preferred embodiment, the insulation layer has a specific weight of 10 to 50 kg/m3, preferably 15 to 35 kg/m3, even more preferably 15 to 30 kg/m3, even more preferably a specific weight of 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 or 29 kg/m3.
Een licht, isolatiemateriaal kan voordelig in appartementen en dergelijke gebruikt worden, Hierdoor wordt veel gewicht uitgespaard. Bij renovaties is het dikwijls de bedoeling isolatie toe te voegen zonder de structuurelementen van de woning aan te passen. Hiervoor is cellenbeton dikwijls te zwaar.A lightweight, insulating material can be used cost-effectively in apartments and similar buildings, saving significant weight. During renovations, the goal is often to add insulation without modifying the building's structural elements. Aerated concrete is often too heavy for this.
VOORBEELDENEXAMPLES
Het is verondersteld dat de huidige uitvinding niet beperkt is tot de uitvoeringsvormen die hierboven beschreven zijn en dat enkele aanpassingen of veranderingen aan de beschreven voorbeelden kunnen toegevoegd worden zonder de toegevoegde conclusies te herwaarderen.It is understood that the present invention is not limited to the embodiments described above and that some modifications or changes may be added to the described examples without reappraising the appended claims.
17 BE2021/586417 BE2021/5864
Geëxpandeerde polystyreen granulen 1Expanded polystyrene granules 1
Geëxpandeerde polystyreen granulen werden als non-expanded beads aangekocht.Expanded polystyrene granules were purchased as non-expanded beads.
Deze non-expanded beads zijn “wit”, en bevatten dus geen grafiet of carbon. Deze werden beperkt geëxpandeerd in een voorschuimer onder de invloed van stoom. De voorschuimer is voorzien van een mixer. Er werd gedurende 45s voorgeschuimd, met stoom met een druk van 0.25 bar. Deze stoom heeft een temperatuur tussen 104 en 120°C.These unexpanded beads are white, meaning they contain no graphite or carbon. They were partially expanded in a pre-foamer under the influence of steam. The pre-foamer is equipped with a mixer. Pre-foaming was carried out for 45 seconds using steam at a pressure of 0.25 bar. This steam has a temperature between 104 and 120°C.
Na het voorschuimen worden de half-geëxpandeerde polystyreen granulen gedroogd in een droogbed. In dit droogbed wordt hete lucht van onder de half-geëxpandeerde granulen geblazen. De hete lucht heeft een temperatuur van ongeveer 60° aan het begin van het bed. Deze daalt tot ongeveer 40°C aan het eind van het bed. De granulen ondergaan doorgaans twee cycli doorheen het droogbed. De EPS granulen blijven ongeveer 2 minuten per cyclus in het droogbed aanwezig. De droge, half geëxpandeerde PS granulen worden in een silo opgeslagen, waar ze ook verder afkoelen.After pre-foaming, the semi-expanded polystyrene granules are dried in a drying bed. Hot air is blown into this drying bed from beneath the semi-expanded granules. The hot air has a temperature of approximately 60°C at the beginning of the bed, dropping to approximately 40°C at the end. The granules typically undergo two cycles through the drying bed. The EPS granules remain in the drying bed for approximately 2 minutes per cycle. The dry, semi-expanded PS granules are stored in a silo, where they also cool further.
De half geëxpandeerde polystyreen granulen worden volledig geëxpandeerd in een blokkenpers van 4m x 1m x 1.2M. Hiervoor wordt oververhitte stoom gebruikt, bij een druk van 900 bar en een temperatuur van 210 °C, dewelke gedurende een korte piek van 6 seconden op de voorgeschuimde polystyreen granulen inwerkt.The semi-expanded polystyrene granules are fully expanded in a 4m x 1m x 1.2m block press. Superheated steam is used for this, at a pressure of 900 bar and a temperature of 210°C, which acts on the pre-foamed polystyrene granules for a short burst of 6 seconds.
De vochtopname bij onderdompeling, na 24 uur, bedroeg 9%.The moisture absorption upon immersion, after 24 hours, was 9%.
Geëxpandeerde polystyreen granulen 2Expanded polystyrene granules 2
Voorbeeld 1 werd herhaald met beads van dezelfde commerciële reeks maar een hoger soortelijk gewicht. Verder werd aan de stoomtank van de blokkenpers hydrofiel polymeer toegevoegd in een verhouding van 0.0001 wt.% tot water.Example 1 was repeated using beads from the same commercial series but with a higher specific gravity. Furthermore, hydrophilic polymer was added to the block press's steam tank at a ratio of 0.0001 wt.% to water.
De vochtopname bij onderdompeling van de geproduceerde EPS granulen bedroeg nu slechts 3%. Dit is waarschijnlijk te wijten aan het coaten van EPS granulen met het polymeer bij het expansieproces en/of het dichten van microporiën in de EPS granulen door het wateroplosbaar polymeer,The moisture absorption of the produced EPS granules during immersion was now only 3%. This is likely due to the coating of the EPS granules with the polymer during the expansion process and/or the closing of micropores in the EPS granules by the water-soluble polymer.
18 BE2021/586418 BE2021/5864
Voorbeeld 1: KitExample 1: Kit
De EPS granulen 1, met een diameter van 4 mm, werden gecombineerd met een latex gebaseerd op een dispersie copolymeer. Deze werden goed ingemengd, en in een gietvorm gegoten tot een hoogte van 8 cm. Voor 1 m3 eindmateriaal werd ongeveer 15-16 kg parels en 14 kg latex gebruikt, Deze worden samen ingemengd in een betonmolen gedurende 2 minuten. Hierna wordt de slurry in een gietvorm uitgegoten, De slurry harde uit tot een vaste isolatielaag na 4 uur, De lambda waarde van de vaste isolatielaag werd gemeten als 0.0356 W/mK. De druksterkte bedroeg 40 kPa.The EPS granules 1, with a diameter of 4 mm, were combined with a latex based on a dispersion copolymer. These were thoroughly mixed and poured into a mold to a height of 8 cm. Approximately 15-16 kg of beads and 14 kg of latex were used for 1 m³ of finished material. These were mixed together in a concrete mixer for 2 minutes. The slurry was then poured into a mold. The slurry hardened into a solid insulation layer after 4 hours. The lambda value of the solid insulation layer was measured as 0.0356 W/mK. The compressive strength was 40 kPa.
Voorbeeld 2: Kit met lithium silicaatExample 2: Lithium silicate kit
Bij voorbeeld 2 werd het voorbeeld volgens voorbeeld 1 herhaald. Bij het inmengen van de latex en de EPS granulen 1 werd verder 2 kg lithium silicaat verharder oplossing toegevoegd. Hiervan werd opnieuw een vaste isolatielaag geproduceerd.In Example 2, the same procedure as in Example 1 was repeated. When mixing the latex and EPS granules, an additional 2 kg of lithium silicate hardener solution was added. This again produced a solid insulation layer.
Er werd 2 kg lithium silicaat verharder toegevoegd. De vaste isolatielaag had een lambda waarde van 0.0364 W/mK. De druksterkte van het materiaal eindresultaat was 157 kPa.2 kg of lithium silicate hardener was added. The solid insulation layer had a lambda value of 0.0364 W/mK. The final compressive strength of the material was 157 kPa.
Voorbeeld 3: Kit met verschillende EPS diametersExample 3: Kit with different EPS diameters
Een isolatielaag volgens voorbeeld 2 werd geproduceerd. Hierbij werden verschillende diameters van EPS granulen 1 werden getest voor hun invloed op de lambda waarde, Hierbij bleef de massafractie van de EPS granulen volgens voorbeeld 1-2 bewaard. Voor EPS granulen met diameters onder 1 mm werden problemen met stof ondervonden. Voor EPS granulen met diameters groter dan 6 mm daalde de isolatiewaarde van het eindresultaat sterk. Voor EPS granulen met een diameter tussen 1 en 6 mm lag de lambda waarde steeds tussen 0.0350 W/mK en 0.0370An insulation layer was produced according to Example 2. Various diameters of EPS granules were tested for their influence on the lambda value. The mass fraction of the EPS granules as in Examples 1-2 was retained. Dust problems were experienced for EPS granules with diameters under 1 mm. For EPS granules with diameters greater than 6 mm, the insulation value of the final result decreased significantly. For EPS granules with a diameter between 1 and 6 mm, the lambda value was consistently between 0.0350 W/mK and 0.0370.
W/mK. Voor EPS granulen met een diameter tussen 4 en 6 mm lag de lambda waarde steeds tussen 0.0350 W/mK en 0.0362 W/mK.W/mK. For EPS granules with a diameter between 4 and 6 mm, the lambda value was consistently between 0.0350 W/mK and 0.0362 W/mK.
Voorbeeld 4: Kit met grijze EPS granulenExample 4: Kit with gray EPS granules
Voorbeeld 1 werd herhaald, maar de EPS granulen zijn nu “grijze” polystyreen granulen. Deze grijze granulen bevatten grafiet, en zijn de vakman bekend. HieruitExample 1 was repeated, but the EPS granules are now "gray" polystyrene granules. These gray granules contain graphite and are known to those skilled in the art. From this
19 BE2021/5864 werd opnieuw een vaste isolatielaag gemaakt. Deze isolatielaag was ook grijs van kleur, en gaf aanleiding tot een lagere lambda waard van 0.0329 W/mK.On 19 BE2021/5864, a new solid insulation layer was created. This insulation layer was also gray in color and resulted in a lower lambda value of 0.0329 W/mK.
Voorbeeld 5: Kit met grijze EPS granulen en lithium silicaatExample 5: Kit with gray EPS granules and lithium silicate
Voorbeeld 2 werd herhaald, met de grijze polystyreen granulen uit voorbeeld 4, Hier werd opnieuw bevonden dat lithium silicaat de druksterkte van het eindmateriaal sterk verbeterd. De druksterkte was 159 kPa, en de lambda waarde bij dit product was 0.03344 W/mK. De akoestische isolatie van het materiaal werd berekend op 17 dB/ 10 cm. Het gebruik van silicaat verbeterde de druksterkte significant, maar had een negatieve impact op de isolerende eigenschappen.Example 2 was repeated using the gray polystyrene granules from Example 4. Here, lithium silicate was again found to significantly improve the compressive strength of the final material. The compressive strength was 159 kPa, and the lambda value for this product was 0.03344 W/mK. The acoustic insulation of the material was calculated at 17 dB/10 cm. The use of silicate significantly improved the compressive strength but had a negative impact on the insulating properties.
Voorbeeld 6: VloerExample 6: Floor
Bij een nieuwbouw op harde ondergrond werden beton funderingen aangelegd.For a new construction on hard ground, concrete foundations were constructed.
Tussen de funderingen en de ondergrond werd een EPDM-folie voorzien als waterkering, Een slurry werd geproduceerd bevattende 16 kg grijze EPS parels, 13 kg latex en 2 kg lithium silicaat per 1m3 isolatiemateriaal. Deze componenten werden ingemengd in een betonmolen gedurende 4 minuten, daarbij vormende een slurry. De slurry werd bovenop de EPDM-folie gegoten tot de hoogte van de funderingen, met een dikte van gemiddeld 8 cm. De minimale dikte was 5 cm. De slurry werd genivelleerd eerst met de getande zijde van een harp, en hierna met de vlakke zijde van de hark. De slurry harde uit tot een vaste, vlakke isolatielaag.An EPDM sheet was placed between the foundations and the subsoil as a water barrier. A slurry was produced containing 16 kg of gray EPS beads, 13 kg of latex, and 2 kg of lithium silicate per 1 m³ of insulation material. These components were mixed in a concrete mixer for 4 minutes, forming a slurry. The slurry was poured on top of the EPDM sheet to the height of the foundations, with an average thickness of 8 cm. The minimum thickness was 5 cm. The slurry was leveled first with the serrated side of a harp, and then with the flat side of a rake. The slurry hardens into a solid, flat insulation layer.
Hierboven kwam een laag chape gevolgd door vloertegels.Above this, a layer of screed was applied, followed by floor tiles.
Voorbeeld 7: VloerExample 7: Floor
Bij een renovatie werd op een betonnen onderlaag de waterleidingen en kabelbuizen voor elektriciteit en communicatie blootgelegd en gedeeltelijk vernieuwd. Een slurry met dezelfde samenstelling en volgens dezelfde werkwijze als voorbeeld 5 werd geproduceerd in een betonmolen, De slurry werd bovenop de betonlaag gegoten. De slurry werd rondom de leidingen en buizen met een hark aangeduwd. De resulterende laag was 12 cm hoog en werd geëgaliseerd. De leidingen en buizen lagen, op hun aansluitingen na, volledig binnen de vlakke isolatielaag.During a renovation, water pipes and cable conduits for electricity and communication were exposed and partially replaced on a concrete subfloor. A slurry with the same composition and using the same method as Example 5 was produced in a concrete mixer. The slurry was poured on top of the concrete layer. The slurry was compacted around the pipes and conduits with a rake. The resulting layer was 12 cm high and was leveled. The pipes and conduits, except for their connections, lay entirely within the flat insulation layer.
20 BE2021/586420 BE2021/5864
Voorbeeld 8: TussenvloerExample 8: Mezzanine floor
Een bestaande tussenvloer met houten draagbalken en daarop OSB-platen werd verder geïsoleerd en afgewerkt. Bovenop de OSB-platen werd een polypropyleen folie aangebracht. Een slurry met dezelfde samenstelling en volgens dezelfde werkwijze als voorbeeld 5 werd geproduceerd. Deze werd bovenop de folie ingemengd tot een dikte van 4 cm. Deze werd volledig vlak getrokken. Hierboven werd houtlaminaat aangebracht.An existing mezzanine floor with wooden joists and OSB boards was further insulated and finished. A polypropylene sheet was applied over the OSB boards. A slurry with the same composition and using the same method as Example 5 was produced. This slurry was mixed on top of the sheet to a thickness of 4 cm. The sheet was then leveled completely. Wood laminate was applied above this.
Na deze verbetering was de vloer niet enkel thermisch beter geïsoleerd, maar ook aanzienlijk stiller ten opzichte van stappen of lopen op de tussenvloer. De aangebrachte isolatielaag had een dempend (akoestisch) vermogen.After this improvement, the floor was not only better insulated thermally but also significantly quieter compared to walking or running on the mezzanine floor. The applied insulation layer had a dampening (acoustic) effect.
Voorbeeld 9:Example 9:
Voorbeeld 1 werd herhaald, met de EPS granulen 2 met lagere vochtopname, De lambda waarde van de vaste isolatielaag werd gemeten als 0.0321 W/mK. De druksterkte bedroeg 41 kPa.Example 1 was repeated, using EPS granules 2 with lower moisture absorption. The lambda value of the solid insulation layer was measured as 0.0321 W/mK. The compressive strength was 41 kPa.
Voorbeelden 10-12:Examples 10-12:
De isolatielaag volgens voorbeelden 1, 2 en 9 werd versneden tot vlokken met een gemiddelde deeltjesgrootte van 7 mm. De vlokken werden opnieuw gebonden met een latex bindmiddel. De isolatiewaarden bedroegen respectievelijk 0.044 W/mK, 0.048 W/mK en 0.039 W/mK voor het recyclaat afkomstig uit voorbeelden 1, 2 en 9.The insulation layer from Examples 1, 2, and 9 was cut into flakes with an average particle size of 7 mm. The flakes were re-bonded with a latex binder. The insulation values were 0.044 W/mK, 0.048 W/mK, and 0.039 W/mK, respectively, for the recyclate from Examples 1, 2, and 9.
Claims (15)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20215864A BE1029901B1 (en) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | Expanded polystyrene with a latex for flooring applications |
| PCT/IB2022/059935 WO2023079390A1 (en) | 2021-11-05 | 2022-10-17 | Expanded polystyrene with a latex for floor applications |
| EP22802251.3A EP4426773A1 (en) | 2021-11-05 | 2022-10-17 | Expanded polystyrene with a latex for floor applications |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20215864A BE1029901B1 (en) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | Expanded polystyrene with a latex for flooring applications |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1029901A1 BE1029901A1 (en) | 2023-06-01 |
| BE1029901B1 true BE1029901B1 (en) | 2023-06-05 |
Family
ID=78617097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE20215864A BE1029901B1 (en) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | Expanded polystyrene with a latex for flooring applications |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4426773A1 (en) |
| BE (1) | BE1029901B1 (en) |
| WO (1) | WO2023079390A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1479966A1 (en) * | 1961-03-21 | 1969-06-19 | Basf Ag | Process for the production of insulating layers from small, cellular plastics and binding agents |
| US3705116A (en) * | 1969-12-23 | 1972-12-05 | Sir Soc Italiana Resine Spa | Process for the manufacture of light building elements |
| AT1966U1 (en) * | 1996-07-31 | 1998-02-25 | Mm Styro Recycling Gmbh | LIGHT SURCHARGE FOR HYDRAULIC BINDERS AND THEIR USE |
| EP1634911A1 (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-15 | Basf Aktiengesellschaft | Heat and sound insulating bulk material for filling uneven floors |
| BE1026242B1 (en) * | 2018-10-30 | 2019-11-27 | Isostar Bvba | Expanded polystyrene with a latex for floor applications |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5311039A (en) | 1976-07-19 | 1978-02-01 | Hitachi Ltd | Controller of diameter of optical fiber |
| JPS54104334A (en) | 1978-02-03 | 1979-08-16 | Nippon Chemical Ind | Gauss type photographic lens |
| CA2179110C (en) | 1996-06-13 | 2004-08-10 | Jozef Cipin | Insulating construction material |
-
2021
- 2021-11-05 BE BE20215864A patent/BE1029901B1/en active IP Right Grant
-
2022
- 2022-10-17 WO PCT/IB2022/059935 patent/WO2023079390A1/en not_active Ceased
- 2022-10-17 EP EP22802251.3A patent/EP4426773A1/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1479966A1 (en) * | 1961-03-21 | 1969-06-19 | Basf Ag | Process for the production of insulating layers from small, cellular plastics and binding agents |
| US3705116A (en) * | 1969-12-23 | 1972-12-05 | Sir Soc Italiana Resine Spa | Process for the manufacture of light building elements |
| AT1966U1 (en) * | 1996-07-31 | 1998-02-25 | Mm Styro Recycling Gmbh | LIGHT SURCHARGE FOR HYDRAULIC BINDERS AND THEIR USE |
| EP1634911A1 (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-15 | Basf Aktiengesellschaft | Heat and sound insulating bulk material for filling uneven floors |
| BE1026242B1 (en) * | 2018-10-30 | 2019-11-27 | Isostar Bvba | Expanded polystyrene with a latex for floor applications |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023079390A1 (en) | 2023-05-11 |
| EP4426773A1 (en) | 2024-09-11 |
| BE1029901A1 (en) | 2023-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102159774B (en) | Composite structures for external insulation applications | |
| RU2687996C2 (en) | Dispersed mixture, plastic layer system, heat-insulating combined system, use of dispersed mass and application of heat-insulating combined system | |
| US6743830B2 (en) | Construction board materials with engineered microstructures | |
| US10252942B2 (en) | Fiber containing aqueous foam composite, the process and use | |
| MX2012006015A (en) | Heat-insulating, fire-proof, water-resistant, permeable-to-air, flexible lightweight concrete. | |
| KR20090050058A (en) | Dust reduction sound insulation panel | |
| CN103347962A (en) | Coating and its manufacturing process | |
| WO2015056139A2 (en) | Mortar mixture for thermal insulation and/or as fire protection and for universal applications, and methods for the production and use thereof | |
| US20090012191A1 (en) | Lightweight wall structure material and process for making | |
| JP7590783B2 (en) | Soundproofing material and its manufacturing method | |
| KR20070094595A (en) | Iron plate frame for construction of soil house and soil house construction method using the same | |
| BE1029901B1 (en) | Expanded polystyrene with a latex for flooring applications | |
| HU213905B (en) | Process for producing light concrete aggregates, light concrete, carrige way surfacing, masonry units, heat-insulating and/or levelling layer | |
| BE1026242B1 (en) | Expanded polystyrene with a latex for floor applications | |
| JP7611592B2 (en) | Thermal insulation material and its manufacturing method | |
| US20090318577A1 (en) | Composition comprising a phosphate binder and its preparation | |
| CH709866A2 (en) | Mortar mix for thermal insulation and / or fire protection as well as for universal applications, and processes for their preparation and use. | |
| WO2025114522A1 (en) | Composite loam material, use thereof, additive, and method for producing a loam building material | |
| WO2023039740A1 (en) | Liquid applied sound damping mats for flooring and compositions for making them | |
| EP1510507A1 (en) | Thermal and sound insulating material | |
| CN107501687A (en) | A kind of ecological environment-friendly type foamed wall slab and preparation method thereof | |
| JP2006169810A (en) | Floor structure of building, and its construction method | |
| JP2006348479A (en) | Construction method of backing material for construction | |
| WO2007070968A1 (en) | Rubber composite for use in a surface | |
| JP2022543385A (en) | Insulation material and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20230605 |
|
| PD | Change of ownership |
Owner name: ISOSTAR; BE Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), CHANGE OF LEGAL ENTITY; FORMER OWNER NAME: ISOSTAR BVBA Effective date: 20250826 |