DE19641588A1

DE19641588A1 - Dämmstoff

Info

Publication number: DE19641588A1
Application number: DE1996141588
Authority: DE
Inventors: Claus Dr Ing Goes; Heiner Dipl Ing Langkamp; Mathias Dr Hoeppner
Original assignee: ALSEN BREITENBURG ZEMENT und K; NORDCEMENT AG
Current assignee: ALSEN BREITENBURG ZEMENT und K; NORDCEMENT AG
Priority date: 1996-10-08
Filing date: 1996-10-08
Publication date: 1998-04-16

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dämmstoff gemäß dem Hauptanspruch sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung.

Ein Dämmstoff, enthaltend pflanzliche Fasern, wie Stroh, Flachs, Raps und dergleichen, Altpapier, Ligninsulfonat und nach Bedarf weitere Zusatzstoffe, ist bekannt (DE 42 29 368 A1 ). Ein solcher Dämmstoff benötigt ein Bindemittel, um den Zusammenhalt der Bestandteile zu gewährleisten. Diese Funk tion erfüllt das Ligninsulfonat, gegebenenfalls in Kombina tion mit weiteren bindenden Bestandteilen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Dämmstoff zu schaffen, in welchem auf den Einsatz von Ligninsulfonat verzichtet werden kann oder in dem der Einsatz des Lignin sulfonats zumindest weitgehend vermindert werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch einen gattungs gemäßen Dämmstoff mit den Merkmalen des Kennzeichens des Haupt anspruchs. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung wider.

Die vorliegende Erfindung bietet eine Verwertungsmöglichkeit für das in großen Mengen anfallende Stroh, daneben aber auch für Altpapier und Kartoffelpülpe, die als Abfälle zur Verwer tung bezeichnet werden. Kartoffelpülpe ist ein Abfallprodukt der Stärkeherstellung und steht als wäßriger Brei oder in getrockneter Form zur Verfügung. Auch Altpapier fällt in solchen Mengen an, daß seine Verwertung häufig schwierig ist.

Das Stroh wird zur Herstellung der Dämmstoffe einer Quellungs behandlung unterzogen, die mit Wasser oder Alkalien durchge führt werden kann. Bei einer Wasserbehandlung wird vorzugs weise heißes Wasser oder Dampf verwendet, bei einer Behand lung mit Alkalien wird bevorzugt Natron- oder Kalilauge mit einer Mindestkonzentration von ca. 0,001 in verwendet. Die Dauer der Behandlung richtet sich nach der Temperatur des eingesetzten Wassers bzw. der Konzentration der Alkalien. Bei einer Erhöhung der Temperatur bzw. der Konzentration können die Behandlungszeiten verkürzt werden. Eine Quellungs behandlung von Stroh mit Alkalien zur Verbesserung der Ab trennung von Cellulose aus Stroh ist bekannt (WO 88/03190 A1).

Beim Einsatz von Altpapier wird dieses zerkleinert, vorzugs weise auf eine Teilchengröße von 0,1 bin 5 mm, beispielsweise in einer üblichen Schneidemühle. Das Altpapier kann, ggflls. mit ebenfalls eingesetzter Kartoffelpülpe, mit Wasser zu einem Brei vermischt werden.

Das Stroh wird nach der Quel lung in eine Form gegeben, gegebenenfalls mit dem Brei aus den übrigen Bestandteilen vermischt und zu dem Dämmstoff verformt. Dabei kann eine Druckverformung eingesetzt werden oder die Masse wird in eine Gitterrostform eingebracht, aus der das überschüssige Wasser abtropfen kann. Das Entfernen des überschüssigen Wassers kann durch Anlegen eines Vakuums beschleunigt werden. Nach dem Trocknen ist der erhaltene Dämmstoff dann so formstabil, daß er dem Form entnommen werden kann. Nach Bedarf wird er nachgetrocknet.

Der Dämmstoff kann zusätzlich weitere pflanzliche Fasern enthalten, wie z. B. Flachs, Raps, Baumwollstroh, Kokosfasern oder andere faserige Pflanzenprodukte, auch Abfallstoffe.

Obwohl dies zur Ausbildung einer hinreichenden Bindungs festigkeit nicht erforderlich ist, können dem Dämmstoff Ligninprodukte zugegeben werden, wie sie beispielsweise als Abfälle bei der Zellstoffproduktion anfallen, wie z. B. Ligninsulfonat oder Alkali- bzw. Kraftlignin. Solche Ligninprodukte können auch durch Zugabe von phenol oxidierenden Enzymen, wie beispielsweise Laccase, Peroxi dase und dergleichen, zu einem sogenannten Bioleim verar beitet werden.

Die Menge des eingesetzten Altpapiers kann bis zu 70 Gew.-% betragen, vorzugsweise bis zu 30 Gew.-% und insbesondere 10 bis 20 Gew.-%.

Die Menge der eingesetzten Kartoffelpülpe kann ebenfalls bis zu 70 Gew.-% betragen, wobei die bevorzugten Einsatzmengen ebenfalls bei 30 Gew.-%, insbesondere 10 bis 20 Gew.-% liegen.

Beim Einsatz von Altpapier bzw. Kartoffelpülpe muß die Menge des eingesetzten Wassers so groß sein, daß sich diese beiden Ausgangsstoffe zu einem Brei verarbeiten lassen, der in Formen eingefüllt werden kann und der eine gute Vermischung der Aus gangsstoffe gewährleistet. Die Wassermenge kann dabei ein Vielfaches der Menge der Ausgangsprodukte betragen,sollte aber zur Vermeidung unnötigen Trocknungsaufwands möglicht niedrig gehalten werden.

Beim Einsatz von Ligninprodukten können diese in einer Menge bis zu 30 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 15 Gew.-% ein gesetzt werden.

Alle obigen Angaben in Gew.-% beziehen sich auf Trocken substanz.

Wird ein phenoloxidierendes Enzym eingesetzt, so ist es bevorzugt,, solche Mengen einzusetzen, daß die verwendeten Ligninprodukte möglichst vollständig oxidiert und polyme risiert werden.

Zusätzlich zu phenoloxidiernenden Enzymen können weitere Enzyme eingesetzt werden, die die Inhaltsstoffe der Be standteile der Dämmstoffe enzymatisch angreifen können, wie beispielsweise Cellulasen oder Pectinasen.

Die erfindungsgemäßen Dämmstoffe haben gute Isolations eigenschaften und Festigkeiten, die die hierfür geltenden DIN-Normen erfüllen und im Bauwesen einsetzbar sind.

Die Erfindung wird nachfolgend durch Beispielenäher erläutert.

Beispiel 1

1296 g Stroh wurde in einer Wanne mit 10 l 0,01 n NaOH 2,5 Stunden vorgequollen. 1250 g Altpapier wurden zer kleinert und trocken untergehoben. 230 ml Cellulase und 230 ml Pectinase wurden mit 1 l Mc Ilvain Puffer und 8 l warmem Wasser vermischt und mit dem Brei vermengt. Die Menge der beiden Enzyme betrug jeweils 10% (w/w) bezogen auf die Trockensubstanz der Matrixkomponenten. Nach einer Einwirkzeit von 2 Stunden wurde ein Probekörper mit den Maßen 190 × 190 × 60 mm angefertigt. Durch Trocknen betrug der Wasserentzug ca. 50. %. Der gemessene Druckspannungswert betrug 0,18 σ_d10[N.mm^-2].

Beispiel 2

Der Versuch von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei eine Einwirkzeit von 1 Stunde eingehalten wurde. Danach wurde ein Probekörper wie in Beispiel 1 hergestellt.

Beispiel 3

Beispiel 1 wurde mit einer Mischung aus 1296 g Stroh und 2500 g Altpapier wiederholt. Der Probekörper hatte eine Rohdichte von 189 [kg.m^-3] und eine Druckspannung von 0,24 σ_d10[N.mm^-2].

Beispiel 4

Beispiel 1 wurde mit einer Mischung aus 2592 g Stroh und 1250 g Altpapier wiederholt. Der Probekörper hatte eine Rohdichte von 164[kg.m^-3] und eine Druckspannung von 0,08 σ_d10[N.mm^-2].

Claims

1. Dämmstoff, enthaltend gequollenes Stroh, das zu einem Formkörper verformt worden ist.

2. Dämmstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stroh mit Wasser oder verdünnten Laugen gequollen ist.

3. Dämmstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stroh mit einer mindestens 0,001 n Natron- oder Kalilauge gequollen ist.

4. Dämmstoff nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich bis zu 70 Gew.-% Altpapier enthält.

5. Dämmstoff nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich bis zu 70 Gew.-% Kartoffelpülpe enthält.

6. Dämmstoff nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich bis zu 30 Gew.-% Lignin enthält.

7. Dämmstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich phenoloxidierende Enzyme enthält.

8. Dämmstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lignin Alkalilignin oder Ligninsulfonat ist.

9. Dämmstoff nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er
bis 70 Gew.-% gequollenes Stroh,
bis 70 Gew.-% Altpapier und
bis 10 Gew.-% Wasser
enthält.

10. Dämmstoff nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich bis zu 70 Gew.-% Kartoffelpülpe und/oder bis zu 20 Gew.-% Lignin und/oder phenoloxidierende Enzyme enthält.

11. Verfahren zur Herstellung des Dämmstoffs nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile mit Wasser zu einer fließfähigen Mas se vermischt und zu einem Formkörper verformt werden, der getrocknet wird.