BAU- UND ISOLIERMATERIAL

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Bau- und Isoliermaterial mit Teilchen aus geschäumtem Kunststoff, wie beispielsweise expandierbarem Polystyrol (EPS), welche an der Oberfläche allseitig geschlossene Poren aufweisen.

[0002] Sogenannte Leichtbaustoffe, wie sie heutzutage speziell zur Verbesserung der Wärmeisolierung vielfältigste Verwendung finden, enthalten abgesehen von Stroh, Holzwolle und dergleichen organischen Leicht-Bestandteilen in den meisten Fällen neben Beton bzw. entsprechenden Bindemitteln als eigentlichen Leichtbau-Werkstoff Elemente aus geschäumtem Kunststoff, beispielsweise das unter der Marke STYROPOR bekannte geschäumte Polystyrol. Diese geschäumten Kunststoffe werden zur Verwendung in einem Bau- bzw. Isoliermaterial entweder in Form kleiner Kugeln zugesetzt, oder aber in Form von in Reißwerken in Schnipselform zerkleinertem Material, wobei dafür als Ausgangsstoff auch bereits einmal verwendete Teile aus geschäumtem Kunststoff, wie etwa Verpackungen oder dergleichen, wieder verwertet werden können.

[0003] Der große Nachteil bei der Verwendung von in Form kleiner Kugeln vorliegendem geschäumtem Kunststoff ist darin zu sehen, dass der Zusammenhalt des gesamten Verbundmaterials durch die Form der Kunststoffteilchen nur relativ schlecht ist - wie leicht vorstellbar, _""rinnen" diese Teilchen ohne gegenseitigen Halt auseinander, sodass den entsprechenden Haft- bzw. Bindemitteln erhöhte Bedeutung zukommt. Sofeme die Zwischenräume zwischen den einzelnen Kunststoffkügelchen durch das Haft- bzw. Bindemittel vollkommen geschlossen sind, hat andererseits das erhaltene Material den Nachteil einer sehr schlechten Wasserdampfdurchlässigkeit - die bekannten, in Plattenform verlegten geschäumten Kunststoffe zur äußeren Wärmeisolierung von Gebäuden können beispielsweise sinnvoll nur ca. 4 cm Schichtdicke aufweisen, da darüber die Dampfsperrwirkung der Platte so groß wird, dass es im Inneren der zu isolierenden Mauer zu Kondensationserscheinungen mit entsprechend gravierenden Nachteilen kommt.

[0004] Materialien der eingangs genannten Art sind z.B. auch aus DE 35 04 110 A1 bekannt, wobei dort ein gewisser Zusammenhalt des Verbundes durch ein nachträgliches An- bzw. Zusammenschmelzen der einzelnen runden Teilchen hergestellt wird, wobei durchgehende Kanäle bzw. Poren im Verbund bleiben, was aber nur mit noch ausreichend Treibmittel enthaltenden geschäumten Teilchen und damit nicht mit Recyclingmaterial möglich ist.

[0005] Die bei bekannten Recycling-Techniken derartiger geschäumter Kunststoffe verwendeten Reißwerke haben wiederum den Nachteil, dass die entstehenden Schnipsel oberflächlich keine geschlossenen Poren mehr aufweisen, sodass Wasser und Ähnliches ins Innere eindringen kann, was im Gesamtverbund des Bau- und Isoliermaterials große Nachteile im Hinblick auf die Isolierwirkung sowie auch im Hinblick auf Bakterienbefall und Ähnliches bringt.

[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile der bekannten Bau- und Isoliermaterialien der beschriebenen Art zu vermeiden und ein derartiges Material bereitzustellen, welches insbesonders eine Verbesserung der Wasserdampfdurchlässigkeit bei gleichbleibend guter Isolierung sowie eine Langzeithaltbarkeit garantiert. Darüber hinaus soll auch die Verwendung von wiederverwertetem geschäumtem Kunststoff problemlos möglich sein.

[0007] Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Material der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Teilchen aus kantigen Schnipseln bestehen, oberflächlich mit Klebe-, Haft- oder Bindemittel ummantelt und vor dessen Aushärtung unter Freilassung von durch das Material durchgehenden Zwischenräumen zur gewünschten Form zusammengebracht und aneinanderliegend angeordnet sind.

[0008] Derartige kantige Schnipsel können beispielsweise ähnlich wie in der DE 25 16 461 A1 beschrieben dadurch hergestellt werden, dass entsprechend schmelzbares, geschäumtes Kunststoffmaterial durch hintereinander kreuzweise versetzt angeordnete Schneidgitter mit erhitzten Schneiddrähten bewegt oder fallengelassen wird, womit sich nach dem letzten Schneidgitter entsprechend der Maschenweite bestimmte Größen von im wesentlichen kubisch geformten kantigen Schnipseln ergeben, die durch den Durchschmelzvorgang der Schneiddrähte an der Oberfläche allseitig geschlossene, zugeschmolzene Poren aufweisen. Da die Dicke der oberflächlichen Schmelzhaut an derartigen kantigen Schnipseln über die Schneidparameter (Temperatur, Schnittgeschwindigkeit, usw.) leicht beeinflussbar ist, können die entsprechenden Eigenschaften der erhaltenen Schnipsel leicht den jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Abgesehen von beispielsweise in Plattenform vorliegendem Neumaterial können dabei auch bereits einmal, beispielsweise als Verpackung, verwendete Kunststoffteile wieder verwertet werden.

[0009] Wenn man nun derartige kantige Schnipsel beispielsweise in einem Schichtverbund auf einem zu isolierenden Boden aufbringt und diese Schicht dann mit einer entsprechend widerstandsfähigen Deckschicht versieht, hat man eine hochwirksame Isolierschicht aus geschäumten Kunststoffschnipseln, die nicht auseinander läuft (wie die beschriebenen Kunststoffkügelchen) und trotzdem dazwischen einen relativ großen Anteil an freien Diffusionskanälen für den Austausch von Wasserdampf aufweist, sodass auch eine Verbesserung der Wärmeisolierung durch Schichtdickenerhöhung keinen negativen Einfluss auf die Wasserdampfdiffusion ausübt.

[0010] Die Schnipsel sind oberflächlich mit Klebe-, Haft- oder Bindemittel ummantelt und vor dessen Aushärtung zur gewünschten Form zusammengebracht. Da die oberflächliche Schmelzschicht bei der Herstellung der Schnipsel auf die oben beschriebene Art relativ wasserabweisend ist, kann bei der Herstellung derartiger zumindest teilweise gebundener Schichten oder Formen vorerst ein Netzmittel eingesetzt werden, wonach die kantigen Schnipsel beispielsweise in einem Freifallmischer mit Bindemittel (Zement und dergleichen) und gegebenenfalls auch Zuschlagmitteln (Sand und dergleichen) versehen und sodann vor der Aushärtung dieser Mittel in die gewünschte Form (beispielsweise Wandschichten, Bausteine oder dergleichen) gebracht werden.

[0011] Die Schnipsel weisen bevorzugt unregelmäßige Größe und/oder Form auf, womit eine gute thermische Isolierwirkung bei gleichzeitig hervorragender Wasserdampfdiffusion sichergestellt werden kann.

[0012] Bevorzugt wird das Bau- und Isoliermaterial gemäß der Erfindung als Baustein oder als Flächenschicht verwendet. Zur Herstellung von Bausteinen sind die kantigen Schnipsel wie oben beschrieben oberflächlich mit entsprechenden Bindemitteln behandelt in die Bausteinform einzubringen - nach dem Aushärten kann der Baustein wie üblich verarbeitet (geschnitten, verlegt, usw.) werden. Davon abgesehen wäre aber natürlich auch eine Strangherstellung mit geeigneten Maschinen möglich. Zur Herstellung von Flächenschichten kann das gebundene oder verfestigte Material sehr einfach verwendet werden; sofern derartige Flächenschichten an im wesentlichen senkrechten Wänden (beispielsweise Außenwänden von Häusern oder dergleichen) angebracht werden sollen, werden die Schnipsel in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vor der Aushärtung der Klebe-, Haft- oder Bindemittel hinter eine der zu beschichtenden Fläche beabstandete Schalung gefüllt. Es können dabei Befestigungselemente, wie etwa mit großen Halteflächen versehene Dübelschrauben oder dergleichen bereits vorher zusammen mit der Schalung angebracht werden, womit die ausgehärtete senkrechte Flächenschicht nach Abnahme der Schalung sicher an der zu isolierenden Wand gehalten wird. Mit derartigen Isolierschichten können auch sehr leicht Wandunebenheiten ausgeglichen werden. Im übrigen kommen auch hier wieder die erfindungsgemäßen Vorteile voll zum Tragen, gemäß welchen das Bau- und Isoliermaterial eine von der Wasserdampfdurchlässigkeit praktisch unabhängige Wärmeisolierung aufweist.

[0013] Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der teilweise schematischen Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt dabei einen schematischen Querschnitt durch eine Einrichtung zur Herstellung von Schnipseln aus geschäumtem Kunststoff für Bau- und Isoliermaterial nach der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 zeigt als Beispiel einen einzigen kantigen Schnipsei aus geschäumtem Kunststoff für Bau- und Isoliermaterial nach der Erfindung, hergestellt beispielsweise in einer Einrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 zeigt verschiedene Verwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Bau- und Isoliermaterials an einem teilweise geschnittenen mehrgeschossigen Haus, Fig. 4 zeigt einen teilweisen Schnitt durch eine Außenwand mit einer senkrechten Isolierschicht aus Bau- und Isoliermaterial nach der vorliegenden Erfindung und Fig. 5 zeigt ein Beispiel für eine Gebäudeecke gesetzt mit Bausteinen aus Bau- und Isoliermaterial nach der vorliegenden Erfindung.

[0014] Gemäß Fig. 1 sind in der im wesentlichen aufrechtstehenden Zerkleinerungseinheit 1 drei Schneidrahmen 2 höhenversetzt eingebaut, deren Heizdrähte 3 auf hier nicht dargestellte Weise mit Heizstrom versorgt und damit erhitzt werden. Oben aufgelegte Körper 4 aus schmelzbarem geschäumtem Kunststoff, wie beispielsweise expandiertem Poystyrol (EPS) sinken durch ihr Eigengewicht (könnten aber natürlich auch nach unten gedrückt werden) durch den obersten Schneidrahmen 2, der entweder bei gitterartig linear gespannten Heizdrähten Scheiben aus den Körpern 4 schneidet oder aber bei bereits kreuzweise angeordneten Schneiddrähten längliche Quader. Diese Teile fallen auf den nächsten Schneidrahmen 2, wobei sie relativ ungeordnet zu liegen kommen und weiter zerkleinert werden; nach dem Durchgang durch den dritten Schneidrahmen 2 entstehen im wesentlichen kubische Schnipsel 5 - vergrößert dargestellt in Fig. 2.

[0015] Durch die Gitterweite bzw. Ausrichtung der Schneidrahmen 2 kann Größe und Form der Schnipsei 5 beeinflusst werden. Speziell durch die Temperatur der Heizdrähte 3 kann die entstehende Schmelzhaut an der Oberfläche der Schnipsel 5 in Dicke und Konsistenz beeinflusst werden. Die an der Unterseite der Zerkleinerungseinrichtung nach Fig. 1 in einem Sammelbereich 6 anfallenden Schnipsel 5 können kontinuierlich oder auch intermittierend über ein Gebläse 7 abgesaugt und über eine Leitung 8 weitertransportiert werden, wobei die Einlaufseite dieses Gebläses 7 hier einen Abstand zur Unterseite des Sammelbereiches 6 aufweist, sodass die angesaugte Luft nicht durch die gesamte Schneideinrichtung gesaugt wird.

[0016] Die beispielsweise auf die beschriebene Art hergestellten Schnipsel 5 aus geschäumtem Kunststoff sind kantig und weisen an der Oberfläche allseitig geschlossene Poren auf, sodass kein Wasser, keine Mikroorganismen oder dergleichen in die Schnipsel 5 eindringen können. Diese Schnipsel 5 eignen sich hervorragend als Bau- und Isoliermaterial, wie dies beispielsweise anhand der Fig. 3 leicht zu ersehen ist. Hier ist beispielsweise im Bereich der Kelleraußenwand 9 zwischen dieser und dem umgebenden Erdreich eine Schicht 10 aus Schnipseln 5 eingefüllt, die zur Isolierung und Trocknung dieses Bereiches dient. Durch die Atmungsaktivität der Kellerwände 9 und durch die Temperaturdifferenz Kellerraum-Erdreich bedingt, wird der im Raum vorhandene Wasserdampf auf die kältere Außenseite geleitet und soll von dort ungehindert an die Außenluft oder an das umgebene Material abgegeben werden. Nach der üblichen Art, Wände unter dem Erdniveau mit wasserundurchlässigen Schichten (-Bitumen oder Kunststoffanstriche, Dachpappe, Folien, vollflächig geklebten, dichten Isolierplatten und anderem) direkt abzudichten, um Eindringen von Sicker und Stauwasser in die Wände zu vermelden wird die Atmungsaktivität vollständig verhindert - der Keller wird feucht.

[0017] Im vorliegenden Fall ist nun eine Wärmeaußenisolierung aus lose eingebetteten Schnipseln 5 vorgesehen, um das Mauerwerk über der Kondensationstemperatur zu halten und den ausdiffundierten Wasserdampf in den Porenraum der Schnipselfüllung zu übernehmen. Hier kann der Wasserdampf an der kälteren Seite zum Erdreich hin, kondensieren und die Tropfen können in die Dränage 11 fließen. Ist die Temperatur hoch genug, wird der Wasserdampf nach oben und über die Austrittsschichte ins Freie gelangen. Meist werden beide, durch die Temperaturzonen hervorgerufenen, physikalischen Vorgänge eintreten. Der Kellerraum 9 wird absolut trocken! Zwischen der Füllung und dem Erdreich ist eine Wassersperre eingelegt, um Sicker- oder Stauwasser direkt in die Dränage 11 abzuleiten.

[0018] An der Außenwand 12 des Gebäudes sowie an der Innenwand 13 des Keller- und Dachgeschosses sind stehende Flächenschichten 14 angeordnet, deren Herstellung zu Fig. 4 noch näher erläutert ist, und die aus Schnipseln 5 bestehen, die oberflächlich mit Klebe-, Haft- oder Bindemittel ummantelt und vor dessen Aushärtung hinter eine der zu beschichtenden Fläche beabstandete Schalung gefüllt worden sind. Davon abgesehen könnten aber diese Schichten auch aus beispielsweise mit Nut und Feder zusammengebrachten vorkonfektionierten Platten bestehen, welche ihrerseits auf geeignete Weise aus Material nach der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind.

[0019] Im Bereich der Dachschräge 15 bzw. der Dachgeschossdecke 16 sind ungebundene, hinter entsprechende Verkleidungen eingebrachte Schichten aus Schnipseln 5 vorgesehen. Die Fußböden 17 sind jeweils mit zumindest teilweise ungebundenen entsprechenden Schichten versehen, die oberflächlich beispielsweise mit Trittplatten belegt sind oder aber auch dünne Estrichschichten oder dergleichen aufweisen können.

[0020] Bei allen aus Fig. 3 ersichtlichen Anwendungen kommt der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Materials zum Tragen, dass die Schichtdicke zur Erhöhung der Wärmeisolierung ohne weiteres erhöht werden kann, ohne dass dadurch die Wasserdampfdiffusion durch die Schicht nennenswert behindert bzw. verschlechtert würde.

[0021] In Fig. 4 ist ein Beispiel für die Herstellung einer Flächenschicht mit Material nach der vorliegenden Erfindung an in wesentlichen senkrechten Wänden zu ersehen. In einem bestimmten Raster z.B. (50 x 50 cm) werden Dübel 18 in die unverputzte Mauer 19 versetzt, in die längere Schrauben mit großen Unterlagsscheiben eingeschraubt werden. Schalbalken 20, die in einer Ausdehnung über zwei bis vier Rasterfelder reichen können und beispielsweise ein Rasterfeld breit sind, werden außen im vorgesehenen Schichtdickenabstand montiert. Fenster- und Türaussparungen werden auf hier nicht ersichtliche Weise mittels verlorener oder demontierbarer Rahmen an den Schalplatten 20 befestigt. Die Schnipsel 5 werden in einem Freifall- oder Zwangsmischer mit Bindemittel (Mauerbinder plus Sand, Zement plus Sand und Zusätze, oder dergleichen) und Wasser ummantelt und anschließend hinter die Schalbalken 20 gefüllt. Nach dem Abbinden kann die Schalung entfernt werden, wobei die entstehende Schicht sicher mittels der Dübel 18 an der Mauer gehalten wird. Die fertige Isolierschicht kann anschließend wenn gewünscht auf bekannte Weise noch armiert und verputzt werden.

[0022] In Fig. 5 ist die Verwendung von Bausteinen 21 zu ersehen, die auf bekannte Weise durch Einfüllen von oberflächlich mit Klebe-, Haft- oder Bindemittel ummantelten kantigen Schnipseln 5 in entsprechende Formen hergestellt sind. Die Zwischenräume in den Bausteinen 21 können auf übliche Weise für jeweils mehrere übereinander angeordnete Reihen mit Beton oder Ähnlichem gefüllt, mit Verstärkungseisen, Kabelkanälen oder dergleichen versehen oder bereichsweise auch leer gelassen werden. Auf alle Fälle bringt das Material des Bausteins 21 wiederum die bereits mehrfach angesprochenen Vorteile der Erfindung - über die Dicke kann die Wärmeisolierung gewählt werden, welche unabhängig von der über die verbleibenden Kanäle zwischen den kantigen Schnipseln bestimmten Wasserdampfdurchlässigkeit ist.

Ansprüche

1. Bau- und Isoliermaterial, mit Teilchen aus geschäumtem Kunststoff, welche an der Oberfläche allseitig geschlossene Poren aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen aus kantigen Schnipseln (5) bestehen, oberflächlich mit Klebe-, Haft- oder Bindemittel ummantelt und vor dessen Aushärtung unter Freilassung von durch das Material durchgehenden Zwischenräumen zur gewünschten Form zusammengebracht und aneinanderliegend angeordnet sind.

2. Bau- und Isoliermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnipsel (5) unregelmäßige Größe und/oder Form aufweisen.

3. Baustein (21) aus Bau- und Isoliermaterial nach Anspruch 2.

4. Flächenschicht (14), insbesondere Wärme- oder Schallisolierschicht, aus Bau- und Isoliermaterial nach Anspruch 1 oder 2.

5. Flächenschicht (14) nach Anspruch 4 an im wesentlichen senkrechten Wänden (12,13,19), dadurch gekennzeichnet, dass die Schnipsel (5) vor der Aushärtung der Klebe-, Haft- oder Bindemittel hinter eine der zu beschichtenden Fläche beabstandete Schalung (20) gefüllt sind.

6. Verfahren zur Herstellung von Schnipseln aus geschäumtem Kunststoff zur Verwendung als Bau- und Isoliermaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass gesammelter, recyclebarer Kunststoff (4) mittels im wesentlichen gitterförmig angeordneter, vorzugsweise elektrisch erhitzter Schneiddrähte (3) zerkleinert wird.

Claims

1. Construction and insulation material comprising particles made from foamed synthetic material, which have pores enclosed on all sides at the surface,
characterised in that
the particles comprise angular-cut particles (5) surface-coated with adhesive agent, bonding agent or binding agent being combined, before the hardening of the same, into the desired form and arranged in contact with one another leaving open intermediate cavities extending through the material.

2. Construction and insulation material according to claim 1,
characterised in that
the cut particles (5) are of irregular size and/or shape.

3. Building block (21) made from construction and insulation material according to claim 2.

4. Two-dimensional layer (14), especially a thermal or sound insulating layer made from the construction and insulation material according to claim 1 or 2.

5. Two-dimensional layer (14) according to claim 4 on substantially vertical walls,
characterised in that,
before the hardening of the adhesive agent, bonding agent or binding agent, the cut particles (5) are filled behind a shuttering (20) disposed at a distance from the area to be coated.

6. Method for the manufacture of cut particles made from foamed synthetic material for use as construction and insulation material according to one or more of claims 1 to 5,
characterised in that
recovered, recyclable synthetic material (4) is cut to size by means of preferably electrically-heated cutting wires (3) arranged essentially in the form of a mesh.

Revendications

1. Matériau de construction et d'isolation, avec des particules en matière synthétique rendues alvéolaires, présentant sur la surface des pores fermés de tout côté, caractérisé en ce que les particules sont formés de rognures (5) anguleuses, enveloppées en surface avec un produit collant, adhésif ou liant et avant son durcissement placé à la forme souhaitée, en laissant subsister des espaces intermédiaires continus à travers le matériau et disposées les unes contre les autres.

2. Matériau de construction et d'isolation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rognures (5) présentent une taille et/ou une forme irrégulière(s).

3. Elément de construction (21) formé d'un matériau de construction et d'isolation selon la revendication 2.

4. Couche de surface (14), en particulier, couche d'isolation thermique ou sonore, en matériau de construction et d'isolation selon la revendication 1 ou 2.

5. Couche de surface (14) selon la revendication 4, sur des parois (12, 13, 19) sensiblement verticales, caractérisée en ce que les rognures (5), avant durcissement des produits collants, adhésifs ou liants, sont introduites derrière un coffrage (20) espacé de la surface à revêtir.

6. Procédé de fabrication de rognures en matière synthétique rendue alvéolaire pour utilisation en tant que matériau de construction et d'isolation selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que de la matière synthétique (4) recyclable, collectée, est broyée, à l'aide de fils de coupe (3) disposés sensiblement en forme de grille, de préférence chauffés électriquement.

Zeichnung