DE102006011606A1

DE102006011606A1 - Dämmstoff und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE102006011606A1
Application number: DE102006011606A
Authority: DE
Inventors: Joachim Harsing
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2007-09-20

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Dämmschutz und ein Verfahren zu seiner Herstellung, anwendbar in vielen Industriebereichen, so beispielsweise im Bauwesen, im Kälte- und Wärmeanlagenbau sowie im Fahrzeugbau. Der geschaffene Dämmstoff besteht aus zueinander gefügten Holzkugeln, welche aus Holzpulver mittels eines Extrusionsvorganges ausgebildet werden und die Holzkugeln mit einem Polymer beschichtet sind. Das naturbelassene Restholz wird zerkleinert und zu Holzpulver verarbeitet, der Volumenfeuchtegehalt des Holzpulvers liegt zwischen 10 und 12%. Das Pulver wird in einem Extruder unter Druck- und Wärmezufuhr energetisch aufgeladen und die Temperaturerhöhung erfolgt auf der Fließtemperatur des Lignins, wobei anschließend, nach Austritt aus einem Extruder, eine Entspannung des Holzpulvers eintritt und sich offenporige Holzkugeln mit geringer Dichte gemäß der Erfindung ausbilden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Dämmschutz und ein Verfahren zu seiner Herstellung, anwendbar in vielen Industriebereichen, so beispielsweise im Bauwesen, im Kälte- und Wärmeanlagenbau sowie im Fahrzeugbau.
Dämmstoffe und auch Verfahren zu deren Herstellung sind allgemein bekannt, so auch die Herstellung von Zellulose-Dämmstoffen, bei dem der Zellulose-Dämmstoff aus Altpapier, Pappe oder natürlichen Fasermaterialien sowie Zusatzstoffen zum Brandschutz und gegen biologischen Befall hergestellt werden.
Weit verbreitet sind Verfahren zur Herstellung von Schaum-Dämmstoffen auf der Basis von Mineralöl oder anderen fossilen Rohstoffen.
Nachteilig hierbei ist, dass diese Ausgangsprodukte sehr teuer sind, zeitlich begrenzt zur Verfügung stehen und erhebliche Kosten zu ihrer Herstellung erfordern.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Dämmstoff auf der Basis nachwachsender Rohstoffe und ein Verfahren zu seiner Herstellung zu entwickeln, welcher in verschiedenen Industriebereichen Anwendung findet und mit dem die Nachteile des Standes der Technik weitestgehend ausgeschlossen werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

So wurde ein Dämmstoff geschaffen, zu dessen Herstellung Ausgangsstoffe wie aufbereitetes Frisch- oder Todholz aus der Forstwirtschaft als auch naturbelassenes Restholz, Säge- und Hobelspäne einschließlich Schleifstäube aus holzverarbeitenden Bereichen verwendet werden.

Zur Herstellung des Dämmstoffes wird naturbelassenes Restholz mit Hilfe von Holzzerkleinerern, einschließlich Hammer- oder Schlagmühlen, zu Holzpulver verarbeitet. Der Feuchtegehalt des Holzpulvers liegt zwischen 10 und 12 % Volumenfeuchte, wobei bei der Verwendung von Holzpulver mit einem geringeren Anteil von Lignin dieses als natürliches Polymer in entsprechender Menge beigemischt werden kann.

Das pulverisierte Holz wird in einem Extruder unter Druck und Wärmezufuhr energetisch aufgeladen. Die Erhöhung der Temperatur erfolgt auf die Fliestemperatur des Lignins bei ca. 150°C-165°C und liegt damit im unteren Temperaturbereich der Vergasung (Pyroloyse) des Holzes. Aus der Restfeuchte des Pulvers entsteht Wasserdampf. Außerdem entstehen geringe Mengen Holzgas.

Die explosionsartige Entspannung des Holzpulvers, durch Entweichen des Wasserdampfes und der Holzgase beim Austritt aus dem Extruder führt zur Bildung einer geschlossenporigen Holzkugel mit geringer Dichte. Die Form und Größe der Holzkugel aus extrudiertem Holzpulver wird von der Art der Matritze bestimmt.

Mit dem Entspannen des Holzpulvers beim Austritt aus dem Extruder geht eine Abkühlung einher, und das unter Druck und Wärmeeintrag aktivierte Lignin des Holzes führt zur Verklebung und bei der Abkühlung zur Aushärtung der Holzsubstanz.

So entstehen, je nach Aufschäumungsgrad des Holzpulvers, mehr oder weniger feste Holzkügelchen. Das nunmehr ausgehärtete Lignin lässt sich nicht noch einmal thermoplastisch verformen.

Um die Stabilität der Holzkugeln zu erhalten, müssen die Zelluloseteile vor dem Eindringen von Feuchtigkeit geschützt werden. Aus diesem Grund werden gleich nach der Abkühlung die Holzkugeln in einer Granuliertrommel mit einem natürlichen oder synthetischen Polymer ummantelt.

Die Holzkügelchen als Zwischenprodukt betrachtet, können an sich als Schüttdämmstoff Verwendung finden.

Eine weitere Aufwertung des Dämmmaterials erfolgt durch die Herstellung von Dämmplatten.

Zu diesem Zweck werden die Holzkügelchen mit einem Bindemittel gemischt und im Strangpressverfahren zu Dämmplatten mit sinnvoller Kantenausbildung weiterverarbeitet.

Ebenso lässt sich das verflüssigte Dämmholz auch zu Verpackungskörpern und anderen Formteilen spritzgießen.

Auch das Ausfüllen von Hohlkörpern ist mit diesem Material gut möglich.

Durch die geringe Dichte des Extrusionsdämmholzes kann ein sehr guter Wärmedammwert erreicht werden.

Bedingt durch die Holzsubstanz und die Wirkung des Lignins ist bei geringerer Dichte dennoch eine höhere Druck- und Zugfestigkeit als bei vergleichbaren anderen Dämmstoffen zu erwarten.

Die hergestellten Materialien sind sehr einfach zu recyceln. Eine thermische Verwertung erzeugt keine giftigen Stoffe und ist CO²-neutral.

Das Material kann ebenso problemlos kompostiert werden.

Bedingt durch die Ummantelung der Dämmkörner mit dem Bindemittel, ist die Feuchtigkeitsaufnahme und damit verbunden die Volumenveränderung sehr gering.

Durch weitere Zusätze bei der Herstellung lassen sich bestimmte Produkteigenschaften gezielt verändern. So kann die Entflammbarkeit, die Resistenz gegen zerstörerische Insekten und Pilze sowie die Färbung des Materials beeinflusst werden.

Claims

Dämmstoff für den Einsatz in den verschiedensten Bereichen unter Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämmstoff aus zueinander gefügten Holzkugeln besteht, welche aus Holzpulver mittels eines Extrusionsvorganges ausgebildet werden und die Holzkugeln mit einem Polymer beschichtet sind.
Dämmstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzkugeln als Zwischenprodukt ausgebildet sind und als Schüttdämmstoff Verwendung finden.
Dämmstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzkugeln als Verpackungskörper und zum Ausfüllen von Hohlkörpern Verwendung finden.
Verfahren zur Herstellung eines Dämmstoffes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – naturbelassenes Restholz zerkleinert und zu Holzpulver verarbeitet wird, – der Volumenfeuchtegehalt des Holzpulvers zwischen 10 und 12 % liegt, – das Pulver in einem Extruder unter Druck- und Wärmezufuhr energetisch aufgeladen wird, die Temperaturerhöhung erfolgt auf die Fließtemperatur des Lignins, – anschließend, nach Austritt aus einem Extruder, eine Entspannung des Holzpulvers eintritt und sich offenporige Holzkugeln mit geringer Dichte ausbilden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch Zusätze auf bestimmte Produkteigenschaften gezielt Einfluss genommen wird, wodurch die Entflammbarkeit, die Resistenz gegen zerstörerische Insekten und Pilze sowie die Färbung des Materials bewusst beeinflusst werden.