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Patent Searching and Data


Title:
SOUND INSULATION ELEMENT CONSISTING OF AT LEAST TWO LAYERS, METHOD FOR THE FIREPROOFING THEREOF AND USE THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/090699
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sound insulation element comprising at least two layers, wherein one layer is a carrier layer (3) and the other layer is a flexible layer (2) made of a sponge fabric or sponge. The carrier layer (3) is made of perforated plasterboard or a metal sheet with elongated holes or can be made of a full sheet of plasterboard or a flexible mesh.

Inventors:
MANS LEO (DE)
NEY PAUL EDWARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/002219
Publication Date:
September 29, 2005
Filing Date:
March 03, 2005
Export Citation:
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Assignee:
KALLE GMBH (DE)
MANS LEO (DE)
NEY PAUL EDWARD (DE)
International Classes:
B32B3/24; B60R13/08; E04B1/84; E04B1/94; G10K11/162; G10K11/168; (IPC1-7): E04B1/84; E04B1/94; B60R13/08; G10K11/168
Foreign References:
JPH0887278A1996-04-02
US2096233A1937-10-19
GB409502A1934-05-03
DE4437196C11996-03-07
DE3724744A11989-02-02
EP0563536A11993-10-06
US4370249A1983-01-25
DE19635214C21999-08-05
DE19954779A12000-11-30
EP1035794A12000-09-20
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 06 28 June 1996 (1996-06-28)
Attorney, Agent or Firm:
Zounek, Nikolai (Industriepark Kalle-Albert Rheingaustrasse 190-196, Wiesbaden, DE)
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Claims:
PatentansprUche
1. Schallschutzelement aus mindestens zwei Schichten, von denen eine Schicht (2) aus einem flexiblen Material dem Schallschutz dient und die andere Schicht eine Trägerschicht (3; 5; 6; 8) für das flexible Material ist, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Material der einen Schicht (2) aus Schwammtuch oder Schwamm besteht, das bzw. der mit der Trägerschicht verbunden ist.
2. Schallschutzelemcnt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (2) eine Trockendicke von 0,5 bis 23 mm aufweist.
3. Schallschutzelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (2) aus einem im Trockenzustand 0,5 bis 8,0 mm dicken Schwammtuch besteht.
4. Schallschutzelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Flächen¬ gewicht des trockenen Schwammtuches 70 bis 700 g/m2 beträgt.
5. Schallschutzelemcnt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasser aufnähme des Schwammtuches 1,8 bis 11 l/m2 beträgt.
6. Schallschutzelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (2) aus einem im Trockenzustand 9 bis 23 mm dicken Schwamm besteht.
7. Schallschutzelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Flächen¬ gewicht des trockenen Schwammes 500 bis 1050 g/m2 beträgt.
8. Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasser¬ aufnahme des Schwammes 12 bis größer 22 l/m2 beträgt.
9. Schallschutzelement nach Anspruch I 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Schwammtuch aus regenerierter Zellulose, verstärkt durch Baumwollfasern, Viskosefasern oder ein Netz aus Kunststoff oder Baumwolle, besteht.
10. Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwammtuch auf Zellulosebasis aus nicht derivatisierter Zellulose besteht, hergestellt nach dem Aminoxidverfahren mit mindestens einem Porenbildner und gegebenenfalls durch Baumwollfasern, Viskosefasern oder ein Netz aus Kunst¬ stoff oder Baumwolle verstärkt ist.
11. Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (2) punktförmig auf die Trägerschicht (3; 5; 6; 8) aufgeklebt ist.
12. Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (2) flächendeckend mit der Trägerschicht (3) verklebt ist.
13. Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger schicht eine gelochte oder durchgehend vollflächige Gipskartonplatte (3; 5) ist.
14. Schallschutzelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Träger¬ schicht eine Langlochplatte (6) aus Metall ist.
15. Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger¬ schicht ein Netz (8) aus Baumwolle oder Kunststoff ist.
16. Schallschutzelement nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lochanteil an der Trägerschicht 0 bis 40 % der Gesamtfläche der Trägerschicht beträgt.
17. Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (2) eine plane, nicht gelochte Schicht aus Schwammtuch oder Schwamm ist.
18. Schallschutzelement nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (2) in Form von Streifen (7; 7) Löcher (4; 12) in der gelochten Gips¬ kartonplatte (3) bzw. der Langlochplatte (6) abdeckt.
19. Schallschutzelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass drei Schich¬ ten vorhanden sind, nämlich zwei Schichten (2, 2) aus Schwammtuch oder Schwamm und eine Trägerschicht (3; 5; 6; 8) und dass die Trägerschicht auf jeder Seite mit einer der Schichten aus Schwammtuch oder Schwamm verbunden ist.
20. Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (2) schwer entflammbar gemäß der Brandschutzklasse Bl ausgerüstet ist.
21. Schallschutzelement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere flammhemmende Substanzen in einer Menge von 15 bis 25 Gew.%, bezogen auf das Zellulosegewicht des Schwammtuches oder Schwammes, zu¬ gesetzt sind.
22. Schallschutzelement nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die flamm¬ hemmenden Substanzen aus der Gruppe organische, halogenfreie Phosphor¬ verbindungen, Borsalze, halogenierte Kohlenwasserstoffe auswählbar sind.
23. Schallschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Fre quenzbereich von 630 bis 1250 Hz der Schallabsorptionsgrad α 0,99 bis 0,60 beträgt.
24. Verfahren zur Ausrüstung einer Schicht aus flexiblem Material, das in einem Schallschutzelement Anwendung findet, mit flammhemmenden Substanzen, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein Schwammtuch oder einen Schwamm eine Dispersion aus einer oder mehreren flammhemmenden Substanzen durch Eintau¬ chen des Schwammtuches oder des Schwammes in die Dispersion und anschlie¬ ßendes Trocknen aufgebracht wird.
25. Verfahren zur Ausrüstung einer Schicht aus flexiblem Material, das in einem Schallschutzelement Anwendung findet, mit flammhemmenden Substanzen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dispersion aus flammhemmende(r)n Sub stanz(en) zusammen mit Zellulose so aufbereitet wird, dass die Dispersion einer Spinnlösung der Viskose, aus der das Schwammtuch oder der Schwamm her¬ gestellt wird, zugesetzt wird.
26. Verwendung eines Schwammtuches als schallabsorbierendes Material.
27. Verwendung eines Schwammes als schallabsorbierendes Material.
28. Verwendung eines Schwammtuches oder Schwammes als schallabsorbierendes Material in einem Schallschutzelement, auf dessen Trägerschicht das Schwamm¬ tuch oder der Schwamm aufgebracht und mit dieser punktuell, streifenförmig oder vollflächig verbunden ist.
Description:
Schallschutzelement aus mindestens zwei Schichten, Verfahren zu seiner flamm¬ hemmenden Ausrüstung und seine Verwendung

Die Erfindung betrifft ein Schallschutzelement aus mindestens zwei Schichten, von denen eine Schicht aus einem flexiblen Material dem Schallschutz dient und die andere Schicht Trägerschicht für das flexible Material ist.

Bei Gebäuden werden Decken von Innenräumen im Allgemeinen mit einem Schallschutz ausgerüstet. Dies gilt auch für Hohlräume von Gehäusen von lärmerzeugenden Maschinen und Hohlräume von Automobilkarosserien, Abdeckungen und Verkleidungen schal¬ lerzeugender Geräte, die durch geeignete Mittel schallisolierend ausgerüstet werden müssen.

Es ist bekannt zur Schallabsorption von Decken in Gebäuden dünne luftdurchlässige Faservliese auf gelochte Gipskartonplatten oder Langlochplatten aus Metall aufzukleben. Die Dicke dieser Faservliese beträgt im Allgemeinen weniger als 1 mm. Derartige Schall¬ schutzelemente werden in einem vorgegebenen Abstand unterhalb der Raumdecken montiert. Je nach Höhe des Hohlraumes zwischen dem Schallschutzelement und der Raumdecke erhält man unterschiedliche frequenzabhängige Schallabsorptionsgradc. Die Güte der Schallabsorption ist dabei direkt abhängig von der Planlage der Faservliese auf den Platten, wobei die Schallabsorption durch Auflage von Mineralfaserplatten auf die Faservliese gesteigert werden kann. Solche Schallschutzelemente sind somit mehrschich¬ tig aufgebaut.

Grundsätzlich werden Schallabsorptionssysteme, die sich aus einer Vielzahl von Schall- schutzclementen zusammen setzen, nicht nur für Raumdecken, sondern auch für Raum¬ wände und Raumböden, eingesetzt. Auf Grund des Einsatzes von Schallabsorptions¬ systemen in Wohn- und Arbeitsgebäuden sowie Schulen und Krankenhäusern müssen diese mindestens die Brandschutzklasse B erfüllen, d. h. schwer entflammbar sein.

Bekannte Schallschutzelemente, die Faservliese als Schallschutz anwenden, haben einen Schallabsorptionsgrad von etwa 0,77 bei einer Frequenz von 800 Hertz, wie Messungen im Kundt'schen Rohr ergaben. Bei einer Steigerung der Frequenz auf 1600 Hertz fällt der Schallabsorptionsgrad auf 0,43 ab.

Aus der DE 19635 214 C2 ist ein mehrschichtiger Folien-Dämmstoff für Wärmeisolation und Schallschutz, bestehend aus mindestens zwei Trennschichten, für die flexible Mate- rialen wie Folien, Vliesstoff, Papier oder dergleichen eingesetzt werden, bekannt. Zwi¬ schen den Trennschichten befinden sich Distanzelemente aus senkrecht zu den Trenn- schichten orientierten, einzelnen und freistehenden Distanzfasern, wobei jede Trenn¬ schicht mindestens auf einer Seite mit Enden der Distanzfasern verbunden ist.

Aus der DE 199 54 779 Al ist ein mehrlagiges flexibles Vlies- und Folienverbundsystem bekannt, bei dem das Vlies als Schallschutzmedium aus der Gruppe Hanf, Jute, Flachs, Baumwolle, Viskose, Zellstoff, Kork ausgewählt ist. Eine hydrophobe Sperrschicht aus ähnlichen Fasern oder einem Papier ist mit einem Flammschutz ausgestattet und für den Einsatz in Kraftfahrzeug-Innen- und Karosseriebereich, im Verpackungs-, Architektur-, Hausbau-, Medizin-, Filtrations- und Hygienebereich vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schallschutzelement so weiter zu entwickeln, dass es einen höheren durchschnittlichen Schallabsorptionsgrad über einen vorgegebenen Fre- quenzbereich als herkömmliche Schallschutzelemente hat, die mit Faservliesen ausge¬ stattet sind. Dabei soll das schallabsorbierende Material flexibel sein, geringes Gewicht, variable geringe Dicke und einen für seinen Einsatzzweck ausreichendenden Flamm¬ schutz besitzen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch das eingangs beschriebene Schallschutzelement in der Weise, dass das flexible Material der Schicht aus Schwammtuch oder Schwamm besteht, das bzw. der mit der Trägerschicht verbunden ist. Die Schicht weist zweck¬ mäßigerweise eine Trockendicke von 0,5 bis 23 mm auf. In Ausgestaltung der Erfindung besteht die Schicht aus einem im Trockenzustand 0,5 bis 8 mm dicken Schwammtuch. Das Flächengewicht des trockenen Schwammtuches beträgt im Allgemeinen 70 bis 700 g/m2. Da Schwammtuch und Schwamm bekannterweise Wasser aufnehmen können, ist es möglich das Schallschutzelement auch in Feuchträumen einzusetzen. Vorteilhafterweise beträgt die Wasseraufnahme des Schwammtuches 1,8 bis 11 l/m2 und die des Schwam- mes 12 bis 23 l/m2 . In bevorzugter Weise besteht das Schwammtuch aus regenerierter Zellulose, verstärkt durch Baumwollfasern, Viskosefasern oder ein Netz aus Kunststoff oder Baumwolle.

Die Schwammtuchherstellung nach dem Viskoseverfahren ist seit langem bekannt und u. a. in der EP -B 1 035 794 beschrieben. Beim Viskoseverfahren wird zunächst Zellstoff, insbesondere Holzzellstoff, mit Natriumhydroxid und Schwefelkohlenstoff in eine alkalische Zellulose-xanthogenat-Lösung, die sogenannte Viskoselösung übergeführt. Parallel dazu werden Baumwollfasern bzw. -kämmlinge mit verdünnter, detergentienhalti- ger NAOH entfettet. Die gereifte Viskoselösimg wird dann mit diesen Baumwollfasern in einem Kneter vermischt. An Stelle von Baumwollfasern können auch Viskosefasern als innere Verstärkung verwendet werden. Anschließend wird Glaubersalz (= Natriumsulfat- Decahydrat) hinzu gefügt und ebenfalls gleichmäßig vermischt. Diese Schwammtuch- Rohmasse wird auf einen Träger, beispielsweise ein gelochtes Endlosband, in der ge¬ wünschten Dicke aufgetragen. Es ist auch möglich, eine Mischung aus Viskoselösung und Glaubersalz auf ein Trägermaterial aus Baumwolle oder Kunststoff, beispielsweise ein Netz aus Polyethylenterephthalat (PET) aufzutragen. Die Regenerierung der Zellulose erfolgt in einem erwärmten alkalischen Koagulationsbad, kann aber auch in einem sauren Medium, beispielsweise verdünnter Schwefelsäure, durchgeführt werden. Dabei werden die Baumwoll- oder Viskosefasern in den Schwammtuchkörper eingebunden. Da das Glaubersalz einen sehr niedrigen Schmelzpunkt hat, wird es in dem erwärmten Koagula¬ tionsbad aufgeschmolzen und herausgelöst. An Stelle der Salzkristalle bleiben Poren und Hohlräume zurück, die im trockenen Zustand, in dem sie mit Luft gefüllt sind, eine Wärmedämmung bewirken. In einer feuchten Umgebung können diese Poren und Hohl¬ räume Feuchtigkeit aufnehmen. Zuletzt wird das Schwammtuch ausgewaschen, um es von Salzresten und anhaftenden Produkten zu befreien. Nach dem Trocknen wird es in schma¬ le Bahnen geschnitten, die aufgerollt gelagert werden können. Die Rollenware wird dann zu Stücken der gewünschten Abmessungen konfektioniert.

In jüngerer Zeit erfolgt die Herstellung eines mit einer Innenverstärkung versehenen Schwammtuches auf Basis von Zellulose nach dem Aminoxid- Verfahren. Hierzu wird eine Mischung aufbereitet, die im N-Oxid eines tertiären Amins und Wasser gelöste Zellulose sowie mindestens einen Porenbildner und Fasern, jedoch kein Treibmittel, enthält. Die Mischung wird auf ein Transportband gestrichen und durch ein Koagulations¬ bad aus einer verdünnten wässrigen Aminoxid-Lösung, die den Porenbildner herauslöst, geführt. Das verbleibende Aminoxid wird ausgewaschen, die Schwammtuchbahn getrock¬ net und anschließend konfektioniert. Die Mischung kann nicht nur auf einer Seite, son¬ dern auf beiden Seiten eines Netzes aus Kunststoff oder Baumwolle aufgetragen werden. Das bei diesem Verfahren verwendete N-Oxid eines tertiären Amins ist N-Methyl- Morpholin-N-Oxid.

Die im Schallschutzelement eingesetzten Schwämme können nach verschiedenen Verfah¬ ren hergestellt werden.

Bei den nach dem Viskoseverfahren hergestellten Schwämmen wird die Zellulose mit Schwefelkohlenstoff und Natronlauge zu Zellulosexanthogenat derivatisiert. Die erhaltene Viskoselösung wird dann mit einem Porenbildner, z. B. Glaubersalz, gegebenenfalls mit Verstärkungsfasern und/oder Treibmitteln vermischt. Die Mischung wird zu einer Schicht geformt und die Zellulose in einem stark alkalischen oder sauren Bad aus dem Zellulos¬ exanthogenat regeneriert. Die Treibmittel bilden die für Schwämme typisch großen Poren und sind imstande, sowohl Makro- als auch Mikroporen in den Schwämmen während der Fällung der gelösten Cellulose zu formen. Die Schwämme unterscheiden sich von Schwammtüchern vor allem durch ihre nicht homogene Porenverteilung sowie unter¬ schiedlich große Poren und geringere Dichte, die im allgemeinen, ohne Verstärkungs¬ fasern oder textilem Stoff als Einlage, im Bereich von 20 bis 50 kg/m3 liegt.

Bei einem der Flerstellungsverfahren für Schwämme ist ein Gelierungsschritt erforderlich, der durch Lithium-, Natrium-, Kalium-, Magnesium- oder andere Metallionen bewirkt wird. Dabei nimmt die Viskosität der Lösung zu, bis ein Gelzustand erreicht ist. Der Gelierschritt ist entscheidend für die Struktur und Eigenschaften des Endprodukts.

Die Schicht aus dem Schwammtuch oder Schwamm ist zweckmäßigerweise punktförmig auf die Trägerschicht aufgeklebt. Weiterbildungen und Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 12 bis 23.

Im Rahmen der vorliegenden Aufgabe wird auf ein Schwammtuch oder einen Schwamm eine Dispersion aus flammhemmenden Substanzen durch Eintauchen des Schwamm¬ tuches oder des Schwammes in die Dispersion und anschließendes Trocknen aufgebracht, d. h. in diesem Fall wird auf das fertige Schwammtuch oder den Schwamm nachträglich die Dispersion aufgetragen. In einer Variante des Verfahrens wird eine Dispersion aus flammhemmender Substanz bzw. flammhemmenden Substanzen zusammen mit Zellulose so aufbereitet, dass die Dispersion einer Spinnlösung der Viskose, aus der das Schwamm¬ tuch bzw. der Schwamm hergestellt wird, zugesetzt wird. Grundsätzlich gilt für die Erfindung, dass Schwammtuch bzw. Schwamm als schallabsorbierendes Material Anwen¬ dung findet. Insbesondere wird Schwammtuch oder Schwamm in einem Schallschutz¬ element als schallabsorbierendes Material verwendet und auf die Trägerschicht des Schallschutzelements aufgebracht und mit der Trägerschicht punktuell, streifenförmig oder vollflächig verbunden, beispielsweise durch Verkleben.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass bei Einsatz von Schwammtuch oder Schwamm in Schallschutzelementen die Schallabsorption in einem vorgegebenen Fre- quenzbereich höher als bei Einsatz von Faservliesen ist. Durch die Wahl der Dicke und der Dichte bzw. des Flächengewichts des Schwammtuches oder des Schwammes kann der Schallabsorptionsgrad für verschiedene Frequenzbereiche optimiert werden, d. h. die größtmögliche Schallabsorption für den jeweiligen Frequenzbereich eingestellt werden. Es gilt ganz allgemein, dass durch den Einsatz von Schwammtuch oder Schwamm Schall- absorptionsgrade erreicht werden, welche diejenigen der Faservliese übertreffen. Voraus¬ setzung für den Einsatz von Schwammtuch oder Schwamm in Schallschutzelementen, die in Gebäuden zur Anwendung kommen, aber auch als schallabsorbierende Materialien in Abdeckungen und Verkleidungen von Maschinen, Geräten, ICraftfalirzeugkarosserien und dergleichen, ist die Ausrüstung des Schwammtuches oder des Schwammes mit flamm- hemmenden Substanzen, so dass die Schallschutzelemente nur schwer entflammbar sind. Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Zeichnungen von Ausfiihrungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen in perspektivischer Ansicht:

Figur 1 eine erste Ausführungsform eines Schallschutzelementes, umfassend eine gelochte Gipskartonplatte und eine Schicht aus Schwammtuch oder Schwamm, die teilweise aufgebrochen ist;

Figur 2 eine zweite Ausführungsform eines Schallschutzelementes, umfassend eine vollflächigc Gipskartonplatte und eine teileweise aufgebrochene Schicht aus Schwammtuch oder Schwamm;

Figur 3 eine dritte Ausführungsform eines Schallschutzelementes, umfassend eine metallische Langlochplatte und eine teilewcise aufgebrochene Schicht aus Schwammtuch oder Schwamm;

Figur 4 eine vierte Ausführungsform eines Schallschutzelementes, umfassend eine gelochte Gipskartonplatte oder eine metallische Langlochplatte und Strei¬ fen aus Schwammtuch oder Schwamm;

Figur 5 eine fünfte Ausführungsform eines Schallschutzelementes, umfassend ein Netz aus Kunststoff oder Baumwolle, das beidseitig mit je einer Schicht aus Schwammtuch oder Schwamm verbunden ist; und

Figur 6 schematisch eine punktuelle Verteilung von Verbindungspunkten aus Klebemittel auf einer Trägerschicht.

Eine erste Ausführungsform eines Schallschutzelementes 1 ist perspektivisch in Fig. 1 dargestellt. Das Schallschutzelement weist zwei Schichten auf, von denen eine Träger¬ schicht 3 beispielsweise starr ist und eine flexible Schicht 2 aus einem Schwammtuch oder Schwamm besteht. Die Schicht 2 ist mit der Trägerschicht 3 verbunden und besitzt als Schwammtuch eine Trockendicke von 0,5 bis 8 mm und als Schwamm eine Trocken¬ dicke von 9 bis 23 mm. Bei der Trägerschicht 3 handelt es sich um eine gelochte Gips- kartonplatte, die Löcher 4 aufweist, die beispielsweise gleichmäßig spalten- und reihen- förmig angeordnet sind. Die Durchmesser der Löcher 4 liegen im Bereich von 1 bis 5 mm. In Fig. 1 ist die Schicht 2 aus dem Schwammtuch bzw. Schwamm teilweise gebrochen dargestellt, so dass die Löcher 4 der Trägerschicht 3 sichtbar sind. Das Raster der Löcher 4 ist gleichmäßig, d. h. die Abstände zwischen den Löchern sind in allen Richtungen annähernd gleich groß. Bevorzugt hat die Schicht 2 als Schwammtuch im trockenen Zustand eine Dicke von 0,5 bis 6 mm. Das Flächengewicht des trockenen Schwamm¬ tuches beträgt 70 bis 700 g/m2, während der Schwamm ein Flächengewicht von 500 bis 1050 g/m2 besitzt. Das Schwammtuch besteht aus regenerierter Zellulose, die durch Baumwollfasern, Viskosefasern oder ein Netz aus Kunststoff oder Baumwolle verstärkt ist. Des Weiteren werden Schwammtücher auf Zellulosebasis eingesetzt, die nach dem Aminoxidverfahren mit mindestens einem Porenbildner hergestellt sind. Derartige Schwammtücher sind gleichfalls mit einer Innenverstärkung aus Baumwollfasern, Visko¬ sefasern oder einem Netz aus Kunststoff oder Baumwolle ausgerüstet. Bekannterweise können Schwammtücher große Mengen an Feuchtigkeit, sprich Flüssigkeit, aufnehmen. Die Wasseraufnahme der verwendeten Schwammtücher liegt im Bereich von 1,8 bis 1 1 l/m2, die des Schwammes im Bereich von 12 bis größer 22 l/m2.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausfiihrungsform eines Schallschutzelementes, das aus einer Trägerschicht in Gestalt einer vollflächigen Gipskartonplatte 5und einer Schicht 2 aus Schwammtuch oder Schwamm besteht. Die Gipskartonplatte ist aus dem gleichen Materi¬ al wie die Gipskartonplatte der ersten Ausführungsform gefertigt, mit dem einzigen Unterschied, dass sie keine Löcher enthält. Die Schicht 2 ist bei der ersten und zweiten Ausführungsform gemäß den Figuren 1 und 2 punktförmig auf die Trägeschicht 3 bzw. 5 aufgeklebt. In Fig. 6 ist schematisch die punktuelle Verteilung von Verbindungsp unkten, die aus Klebemittel bestehen, auf der Trägerschicht 3 dargestellt. Die Verbindungspunkte aus dem Klebemittel sind als Ringe 1 1 mit ihrem Mittelpunkt eingezeichnet, um sie von den Löchern 4 der gelochten Gipskartonplatte 3 unterscheid bar zu machen. Die punktuel¬ le Geometrie der Verbindungspunkte, wie in Fig. 6 gezeigt, gilt selbstverständlich auch für die volle Gipskartonplatte 5 gemäß Fig. 2. Die punktuelle Verteilung des Klebemittels erfolgt mittels Schablone und Rakel, Rotations-Siebdruck oder durch Schablone und Druckwalze. Selbstverständlich kann das Klebemittel auch vollflächig auf die Träger- schicht aufgetragen werden, so dass die Schicht 2 aus Schwammtuch oder Schwamm flächendeckend, d. h. vollflächig, mit der Trägerschicht 3 oder 5 verklebt ist.

Des Weiteren besteht das Schwammtuch auf Zellulosebasis aus nicht derivatisierter Zellulose, hergestellt nach dem Aminoxidverfahren mit mindestens einem Porenbildner und ist durch Baumwollfasern, Viskosefasern oder ein Netz aus Kunststoff oder Baum¬ wolle verstärkt.

Eine dritte Ausführungsform eines Schallschutzelementes besteht aus einer Trägerschicht 6 in Gestalt einer metallischen Langlochplatte und einer Schicht 2 aus Schwammtuch oder Schwamm, wie in Fig. 3 gezeigt. Das Schwammtuch bzw. der Schwamm ist teilweise aufgebrochen dargestellt. Die Langlochplatte weist Löcher 12 auf, die beispielsweise einen Lochdurchmesser von 3 bis 5 mm besitzen, bei einer Blechdicke von 0,5 bis 0,6 mm. Der Lochanteil an der Gesamtfläche der Langlochplatte 6 beträgt 20 bis 40 %, insbesondere 30 %. Bei der Trägerschicht 3 bzw. 5 in Gestalt einer gelochten Gipskarton¬ platte bzw. einer vollflächigen Gipskartonplatte liegt der Lochanteil im Bereich von 0 bis 40 % der Gesamtfläche der jeweiligen Trägerschicht. Der Lochanteil von 0 % gilt dann für die vollflächige Trägerschicht 5, d. h. für die vollflächige Gipskartonplatte. Die Schicht 2 aus Schwammtuch bzw. Schwamm ist an und für sich eine plane, nicht gelochte Schicht, die als Schwammtuch sehr gleichmäßige Poren aufgrund der Herstellungsweise mit Porenbildnern enthält, wobei die Durchmesser dieser Poren nur geringe Abwei¬ chungen voneinander aufweisen. Im Schwamm dagegen sind die Poren stark unter¬ schiedlich groß.

Eine vierte Ausführungsform eines Schallschutzelementes besteht aus einer gelochten Gipskartonplatte 3 oder einer metallischen Langlochplatte 6, auf der Streifen 7 aus Schwammtuch bzw. Schwamm aufgebracht sind, wie dies schematisch in Fig. 4 dar¬ gestellt ist. Die Streifen 7 aus Schwammtuch bzw. Schwamm decken jeweils zwei oder mehrere Spalten von Löchern 4 bzw. 12 ab.

Eine weitere, fünfte Ausführungsform eines Schallschutzelementes besteht aus einem Netz 8 aus Baumwolle oder Kunststoff, beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET), das beidseitig mit je einer Schicht 2 aus Schwammtuch oder Schwamm verbunden ist. Das Netz 8 ist gitterförmig ausgestaltet und in den Gitterpunkten des Netzes wird das Klebe¬ mittel aufgebracht, das die Schichten 2, 2 mit dem Netz 8 dauerhaft verbindet. Diese Ausführungsform des Schallschutzelementes ist flexibel und vor allem für den Einsatz in Abdeckungen und Verkleidungen von Maschinen und Geräten sowie von Kraftfahr¬ zeugkarosserien als Schalldämmmaterial vorgesehen. Selbstverständlich kann an Stelle von drei Schichten das Schallschutzelement auch aus zwei Schichten aufgebaut sein, nämlich dem Netz 8 aus Baumwolle oder Kunststoff und einer einzigen Schicht 2 aus Schwammtuch oder Schwamm, die eine Seite des Netzes 8 abdeckt und mittels Klebe- mittel mit dem Netz 8 verbunden ist.

In Ausgestaltung der Erfindung wird jede der Schichten 2 aus Schwammtuch oder Schwamm flammhemmend ausgerüstet. Dadurch werden die Schichten 2 schwer ent¬ flammbar gemäß der Brandschutzklasse Bl . Die flammhemmende(n) Substanz(en) wird oder werden in einer Menge von 15 bis 25 Gew.-%, insbesondere 20 Gew.-%, bezogen auf das Zellulosegewicht des Schwammtuches bzw. des Schwammes, zugesetzt. Als flammhemmende Substanzen kommen organische, halogenfreie Phosphorverbindungen. Borsalze und bedingt halogenierte Kohlenwasserstoffe in Frage. Bevorzugt sind organi¬ sche, halogenfreie Phosphorverbindungen, die beispielsweise in Polyethercarboxylsäure dispergiert sind. Diese Dispersionen sind schwach anionisch aktiv und haben eine pH- Wert von 7,5 bis 8,5. Derartige flammhemmende Substanzen werden beispielsweise als wässrige Dispersion der Spinnmasse aus Viskose bei der Herstellung des Schwammtuches bzw. des Schwammes zugesetzt. Es handelt sich um handelsübliche Dispersionen wie EXOLiT ® der Firma Clarianl Huningue S.A., Frankreich. Derartige Dispersionen aus flammhemmenden Substanzen werden beispielsweise auch auf das fertige Schwammtuch bzw. den Schwamm aufgebracht, indem das Schwammtuch bzw. der Schwamm in eine derartige Dispersion eingetaucht und anschließend getrocknet wird. Wie schon zuvor erwähnt, kann die Dispersion aus einer oder mehreren flammhemmenden Substanzen schon während der Herstellung des Schwammtuches bzw. des Schwammes zugesetzt werden, indem die Dispersion zusammen mit regenerierter oder nicht derivatisierter Zellulose einer Spinnlösung der Viskose, aus der das Schwammtuch bzw. der Schwamm hergestellt wird, hinzugefügt wird. Im Rahmen der Erfindung wird ein Schwammtuch oder ein Schwamm als schallabsorbie¬ rendes Material verwendet. Diese Verwendung ist neu, da Schwammtücher oder Schwäm¬ me im Allgemeinen in erster Linie für Reinigungszwecke, insbesondere zum Aufsaugen von größeren Flüssigkeitsmengen, eingesetzt werden. Insbesondere die Verwendung eines Schwammtuches oder eines Schwammtuches als schallabsorbierendes Material in einem Schallschutzelement, in dem das Schwammtuch bzw. der Schwamm auf einer Träger¬ schicht aufgebracht und mit dieser punktuell, streifenförmig oder vollflächig verbunden ist, ist im Stand der Technik bisher nicht bekannt.

Beispiele

Es wurden von verschiedenen Schwammtuch-Typen, die jeweils auf ein gelochtes Metall¬ blech aufkaschiert waren, die Schallabsorptionsgrade in einem Kundt'schen Rohr, einem sogenannten Impedanz-Rohr nach DIN EN ISO10534-1 gemessen. Zum Vergleich wurde zusätzlich eine Referenzmessung mit einem herkömmlich als Schallschutz eingesetzten Faservlies, das gleichfalls auf das verwendete gelochte Metallblech aufkaschiert war, durchgeführt. Das verwendete Lochblech hatte eine Dicke von 0,5 mm und die Loch¬ durchmesser betrugen 3 mm. Der Lochanteil an der Gesamtfläche des Metallbleches war 30 %. Die Verbindung zwischen den Schwammtüchern und dem Lochblech geschah durch punktweises Verkleben des jeweiligen Schwammtuches mit dem Lochblech. Der Abstand zwischen der Probenoberfläche und dem sogenannten schallharten Abschluss betrug 50 mm.

Die Untersuchungen erfolgten, wie schon erwähnt, nach DIN EN ISO 10534 "Akustik- Bestimmung des Schallabsorptionsgrades und der Impedanz in Impedanz-Rohren", Teil 1 betreffend "Verfahren mit Stehwellenverhältnissen", Ausgabe 10 / 2001 . Das Kundt'schen Rohr hatte einen Durchmesser von 99 mm und eine Länge von 1000 mm. Die Schallabsorptionsgrade wurden im Frequenzbereich zwischen 400 Hertz und 2000 Hertz ermittelt. Die Messungen erfolgten gemäß Abschnitt 9.5 DIN EN TSO 10534-1 als Übersichtsmessungen, bei denen die Druckmaxima Pmax und Druckminima Pmiπ gemessen wurden. Aus diesen Werten wurden dann die Schallabsorptionsgrade α nach folgender Beziehung berechnet: 4 10 MIlQdB Ct - (10 MIlOdB + ιy

In der Formel bedeuten:

α = Schallabsorptionsgrad, ΔL = Pegeldifferenz zwischen dem Druckmaximum und dem Druclαninimurn in dB.

Die Schallabsorptionsgrade des Rohrs bei schallhartem Abschluss ohne Prüfgegenstand lagen im Frequenzbereich von 400 Hertz bis 2000 Hertz zwischen α = 0,01 bis 0,04.

Dies bedeutet, dass auf Grund der gemessenen Schallabsorptionsgrade mit Prüfgegenstand eine Korrektur der Rohrdämpfung nicht erforderlich war.

In Tabelle 1 sind Flächengewichte der Schwammtücher, Messmethode DIN 53854, die Trockendicken, gemessen nach DIN 43855, 2N/10 cm2 und die Wasseraufnahme, gemes¬ sen nach dem Prüfverfahren QM-PA 19 für das Vergleichsbeispiel VB und die Aus¬ führungsbeispiele B 1 bis B6 nach der Erfindung zusammen gestellt.

Tabelle 1

Flächengewicht [g/m2] Trockendicke [mm] Wasseraufnahme [l/m2] VB 75 ± 5 0,53± 0,02 1,00 ± 0,05 Bl 225 ± 35 2,3 ± 0,4 > 4,0 B2 260 ± 35 2,5 ± 0,5 > 5,0 B3 350 ± 50 3,0 ± 0,5 > 5,5 B4 600 ± 50 4,5 ± 0,5 10,0 ± 1,0 B5 120 ± 20 1,0 ± 0,2 3,0 ± 0,4 B6 80 ± 10 0,6 ± 0,1 2,0 ± 0,2 Die Messergebnisse Pmax und Pmin in dB sowie die berechneten Schallabsorptionsgrade sind in den nachfolgenden Tabellen für die verschiedenen Proben aufgeführt.

Die Tabellen 2 bis 4 enthalten in Abhängigkeit von dem Frequenzbereich 400 bis 2000 Hertz die jeweils gemessenen Werte Pmax (dB), Pmin (dB) und den Schallabsorptionsgrad α.

Im Frequenzbereich von 630 bis 1250 Hertz beträgt der Schallabsorptionsgrad α 0,99 bis 0,60, wobei die höheren Werte α eher bei den niedrigen Frequenzbereichen angesiedelt sind. Tabelle 2

PMχ [dB] Pmi∏ [dB] Schallabsorptionsgrad α Frequenz [Hz] VB Bl B2 VB Bl B2 VB Bl B2 400 67 65 67 48 49 55 0,36 0,47 0,64 500 74 67 67 55 58 57 0,36 0,77 0,73 630 65 60 60 52 58 51 0,60 0,99 0,77 800 66 58 62 57 55 53 0,77 0,97 0,77 1000 59 57 62 47 52 53 0,64 0,92 0,77 10 1250 62 57 57 50 49 49 0,64 0,81 0,81 1600 56 42 45 39 32 35 0,43 0,73 0,73 OJ 2000 46 45 42 35 33 30 0,69 0,64 0,64 Tabelle 3

Pm,∏ [dB] Schallabsorptionsgrad α Frequenz [Hz] B3 B4 B3 B4 B3 B4 400 64 68 57 55 0,85 0,60 500 67 68 58 56 0,77 0,64 630 60 60 53 48 0,85 0,64 800 62 62 53 50 0,77 0,64 1000 64 64 53 51 0,69 0,60 10 1250 60 57 48 46 0,64 0,69 1600 59 54 39 38 0,33 0,47 2000 46 47 31 33 0,51 0,55 id Shllbtoosga αcaasrpnr

[ FH]eqenzruz

036073004,,

055081500,, PQ 069081630,, 008 085077,,

0600770001,, >o CQ 0810850125,,

0150606001,,

0690552000,, VO OO m 00 (N r~- vo CQ τi- in ^n m C")

CQ T3 c

Ό VO OO Ol CN O r-~ O CQ »o IO in IO >o ΓO rn

VO r-~ Ό O O CN I-- CQ VO VO VO VO VO 1O CQ~ /<

VO VO O ei O Tl- CQ VO vo vo VO VO >o IO TT Bei einer Frequenz f = 1600 Hertz weisen die Proben VB, B3, B4 und B6 ein Minimum des Schallabsorptionsgrades α auf, der für f = 2000 Hertz wieder ansteigt. Dieser Einbruch resultiert anscheinend aus den spezifischen Daten des verwendeten Kundt'schen Rohrs und es ist die Annahme gerechtfertigt, dass in der Praxis und bei Messungen des Schall¬ absorptionsgrades in einem Hallraum nach DIN EN 20354 ein derartiger Einbruch nicht zu erwarten ist. Der Verlauf des Schallabsorptionsgrades α für diese genannten Proben wird in der Praxis eher einen ähnlichen Verlauf aufweisen wie für die Proben B 1 , B2 und B5. Der Verlauf des Schallabsorptionsgrades α bei der Probe B2 ist gleichmäßig, so dass über den gesamten Frequenzbereich von 400 bis 2000 Hertz gute Schallabsorption erreicht wird. Die einzelnen Proben haben unterschiedliche Maxima der Schallabsorp- tionsgrade, so dass durch geeignete Wahl des Schwammtuches eine optimale Schall¬ absorption für einen gewünschten Frequenzbereich erzielbar ist. Nahezu alle Ausfüh¬ rungsbeispiele haben gemittelt über den untersuchten Frequenzbereich von 400 bis 2000 Hertz einen höheren mittleren Schallabsorptionsgrad α als die Vergleichsprobe aus einem herkömmlichen Faservlies.

Schallabsorptionsgrade vergleichbar mit denjenigen der Schwammtücher werden für Schwämme erhalten.

In Tabelle 5 sind Flächeπgewicht, Trockendicken und Wasseraufnahme von geeigneten Schwämmen zusammengestellt. Die Daten wurden nach den gleichen Methoden wie bei den Beispielen der Tabelle 1 gemessen.

Tabelle 5 Flächengewicht [g/m2] Trockendicke [mm] Wasseraufnahme [l/m2] S l 501 14 14,0 S2 877 23 20,6 S3 596 21 18,1 S4 1043 15 > 22 S5 1041 14 > 22




 
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