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Dokumentenidentifikation DE3933235A1 11.04.1991
Titel Flammfestes Baupapier
Anmelder Moll, Lothar, 6830 Schwetzingen, DE
Erfinder Moll, Lothar, 6830 Schwetzingen, DE
Vertreter Zellentin, R., Dipl.-Geologe Dr.rer.nat., 8000 München; Zellentin, W., Dipl.-Ing.; Grußdorf, J., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 6700 Ludwigshafen
DE-Anmeldedatum 05.10.1989
DE-Aktenzeichen 3933235
Offenlegungstag 11.04.1991
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.04.1991
IPC-Hauptklasse D21H 27/00
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft flammfeste Baupapiere, insbesondere eine mehrschichtig aufgebaute Unterspannbahn, die wegen des guten Wasserdampfdiffusionswertes an Stelle von Kunststoffunterspannbahnen eingesetzt werden kann. Das Papier ist mit Alkalialuminat und anschließend mit Wasserglas behandelt. Als Unterspannbahn weist sie einen unbeschichtigen Aufbau auf und trägt eine Verstärkungseinlage aus Glasgelege. Wasserglas dient hier gleichzeitig als Klebstoff und als Komponente für die Flammfestausrüstung.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft flammfest ausgerüstete Zellulose insbesondere als Baupapier. Derartige Papiere werden z. B. als Unterspannbahnen oder als Baupappe Rauhschalungsabdeckung zunehmend für Bauzwecke verwendet, da sie kostengünstig sind und darüber hinaus gegenüber Kunststoffolien den Vorteil aufweisen, Wasser hindurch diffundieren zu lassen. Sie werden den Folien- Unterspannbahnen vorgezogen, da Kondensationsprobleme so in einfacher Weise vermieden werden können. Diese Baupapiere sind nach DIN 4102 (Brandklasse 2) flammfest auszurüsten. Die dazu bislang eingesetzten Mittel wie z. B. Borsalze, Ammoniumverbindungen und Phosphate haben jedoch den gravierenden Nachteil, daß die Flammfestausrüstung wasserlöslich ist und leicht ausgewaschen wird. Um den Angriff von Wasser an das Innere des Papiers herabzusetzen, wird das Papier außen mit einer Schicht aus vorzugsweise einem synthetischen Wachs versehen.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Wachsschicht Wasser nicht vollständig fernzuhalten in der Lage ist. Werden daher Baupapiere häufiger mit Wasser in Berührung gebracht, so wird allmählich das zur Flammfestausrüstung verwendete Produkt (Salz) eluiert und das Papier wird wieder brennbar.

Das gleiche Problem besteht z. B. bei Reet- oder Strohgedeckten Häusern, bei denen das Flammschutzmittel durch Regen ausgewaschen wird.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Möglichkeit zu finden, derartige Papiere wasserfest auszurüsten, so daß auch nach langzeitigem intensiven Wasserangriff keine Substanzen herausgelöst werden und die Bedingungen der DIN 4102 auf Dauer eingehalten werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt überraschenderweise dadurch, daß man Zellulosefasern in Form von Reet, Stroh und insbesondere Papier z. B. mit einem Gewicht von größer gleich 80 g/m2 mit einer Alkalialuminatlösung tränkt und anschließend in an sich bekannter Weise gegebenenfalls mit einem Wachs- oder Siliconüberzug verzieht.

Ein so hergestelltes Material ist auch nach langzeitiger Lagerung in einem Wasserbad unbrennbar, ein Celuieren der eingesetzten Substanzen wird nicht beobachtet.

Das Einbringen des Alkalialuminats, vorzugsweise Na (Al (OH)4) kann eleganterweise schon bei der Herstellung des Papiers als Zuschlagsstoff erfolgen, es kann auch danach aufgezogen werden, z. B. mit Hilfe einer Leimpresse.

Die Behandlung der Papierfasern mit dem Aluminat erfolgt mit einer wäßrigen Lösung, wobei Aluminat in Mengen von 20 g/m2 als 5 bis 10%-ige Lösung (bezogen auf ein handelsübliches 80 g Papier) eingesetzt wird.

Das anschließende Auftragen von Wasserglas kann grundsätzlich sowohl im trockenen, als auch im feuchten Zustand geschehen, wobei Wasserglas lediglich einseitig angetragen zu werden braucht.

Wasserglas wird hierfür vorzugsweise in Form einer etwa 30%-igen wäßrigen Lösung eingesetzt.

Nach der vorbeschriebenen Methode erhält man nach dem Trocknen bei Raumtemperatur oder erhöhten Temperaturen unbrennbares Papier, aus dem das Flammschutzmittel nicht ausgewaschen werden kann.

Die Papierporen bleiben jedoch offen für den Durchtritt von Wasserdampf. Um den Wasserangriff weiter herabzusetzen, wird anschließend nach dem Trocknen des Papiers beidseitig Wachs, vorzugsweise synthetisches Wachs oder Silicon, aufgebracht, wodurch erreicht wird, daß Wasser abperlt.

Eine besonders einfache Methode der Herstellung mehrschichtiger Papiere die entsprechend höhere Reißfestigkeiten aufweisen, besteht darin, daß man diese nach dem Behandeln mit Alkalialuminat mit Hilfe von Wasserglas miteinander verklebt. Eine Behandlung der Außenflächen mit Wasserglas ist grundsätzlich nicht erforderlich, kann aber bei dickeren Kartons gegebenenfalls notwendig sein. Das Wasserglas ist dabei vorzugsweise kieselsauer eingestellt und kann Füllstoffe wie Kreide, Microballon oder aber auch Acrylate aufweisen, um die Klebewirkung zu erhöhen und Elastizität der Verbindung zu gewährleisten.

Die erfindungsgemäß hergestellten Papiere eignen sich in hervorragender Weise als sogenannte Unterspannbahnen, die zur Abdichtung des Bereiches zwischen Wärmedämmschicht und Dachziegel dient.

Da hier hohe Anforderungen an die Reißfestigkeit gestellt werden, wird weiterhin vorgeschlagen, eine Verstärkungseinlage aus einem Glasgelege, einem Spinnvlies aus Glas, Polyester oder Polyamid, oder auch aus Naturfasern wie Jute, Leinen oder Hanf zwischen die Papiere zu legen und anschließend, gegebenenfalls unter Druck miteinander mit Wasserglas zu verkleben.

Nach dem Abtrocknen des Verbundspapiers erfolgt das Auftragen der Wachsschichten oder des Silicons.

So hergestellte Unterspannbahnen sind reißfest, wasserfest und unbrennbar, sie weisen so hohe Wasserdampfdiffusionswerte auf, daß Kondensationen an der Grenzschicht zur Isolierung nicht erfolgen können, sie sind preiswerter und haltbarer als Unterspannbahnen aus Kunststoff, da sie unter UV-Einwirkung nicht verspröden.

Der Begriff "Papier" ist vorstehend nicht auf eigentliches Papier beschränkt, es soll darunter auch Karton (Pappe) verstanden werden.

Wegen der Unbrennbarkeit und da Papier im Vergleich zu Kunststoff nicht schmilzt und Wärme nur sehr schlecht leitet, eignet sich das erfindungsgemäße Material auch als Flammisolierung z. B. im Verbund mit Holz- oder Holzfaserplatten.

Die Flammschutzwirkung, insbesondere die Herabsetzung des Eluierens kann weiterhin dadurch verbessert werden, daß man das Papier sauer einstellt, insbesondere durch Natriumsulfat. Dies kann bei der Herstellung selbst in bekannter Weise geschehen, aber auch am fertigen (neutralen) Papier z. B. über eine Leimpresse geschehen.

Das nachfolgende Ausführungsbeispiel erläutert das erfindungsgemäße Verfahren näher.

Eine Rolle Papier mit einem Gewicht von 80 g/m2 wurde durch eine Leimpresse gezogen. In der Leimpresse befand sich eine 7-%ige Natriumaluminatlösung. Die Temperatur der Aluminatlösung entsprach der Raumtemperatur.

Nach dem Trocknen wurde das Papier einseitig mit einer Menge von 10 g/m2 einer 30%-igen Wasserglaslösung bestrichen. Das Produkt wurde wiederum bei Raumtemperaturen trocknen gelassen.

Das so behandelte Papier wurde zwei Stunden in einem Wasserbad gelagert, wiederholt bewegt, wobei es sich teilweise auflöste, anschließend wurde es getrocknet.

Mit einem Bunsenbrenner konnte das Papier nicht entflammt werden, es verkohlte.

Der vorstehende Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch zwei Papierbahnen unter Einschluß eines dünnen Glasgeleges mit 20 g/m2 einer 30%-igen Wasserglaslösung unter leichtem Druck miteinander verklebt wurden.

Dabei diente Wasserglas außer als Klebemittel gleichzeitig als Komponente für die Flammfestausrüstung.

Anstelle einer einfachen Verklebung kann es sich bei dickeren Papieren empfehlen, Wasserglas zunächst beidseitig aufzutragen und danach die Verklebung in der vorbeschriebenen Weise vorzunehmen. Durch die Verwendung beheizter Kalander kann der Herstellungsvorgang beschleunigt werden.

Nach dem Trocknen wurde das Papier äußerlich mit einem handelsüblichen Wachs (Wükonyl) behandelt.

Das Produkt wurde ebenfalls zwei Stunden in Wasser gelagert und periodisch bewegt. Es behielt seine Form und war mit einem Bunsenbrenner nicht zu entzünden.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Herstellung flammfest ausgerüstete Zellulosefasern, insbesondere in Form eines flammfest Baupapiers durch Tränken mit einer anorganischen Salzlösung, dadurch gekennzeichnet, daß man als Salz ein Aluminat einsetzt, anschließend trocknet und gegebenenfalls mit einem Wachs oder mit Silicon die Oberfläche beschichtet.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Papier nach dem Tränken mit Wasserglas behandelt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkalialuminat in Mengen von 20 g pro m2 als 5 bis 10%-ige Lösung in das Papier einbringt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man 10 bis 20 g Wasserglas einer etwa 30%-igen Lösung je m2 aufträgt.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß man mehrere Papiere zunächst mit Alkalialuminat behandelt und anschließend mit Wasserglas miteinander verklebt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Verkleben eine Verstärkungseinlage aus einem Glasgelege, einem Spinnvließ aus Glas, Polyester oder Polyamid oder Naturfasern wie Jute, Leinen oder Hanf zwischen die Papierlagen einbringt.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Papier bei dessen Herstellung oder danach vorzugsweise mit Aluminiumsulfat sauer einstellt.
  8. 8. Flammfest ausgerüstete Zellulosefasern, insbesondere Baupapier, dadurch gekennzeichnet, daß es mit Alkalialuminat getränkt.
  9. 9. Flammfestes Baupapier nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich mit Wasserglas behandelt ist.
  10. 10. Flammfestes Baupapier nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei Lagen besteht, die mit Alkalialuminat behandelt und durch Wasserglas miteinander verklebt sind.
  11. 11. Flammfestes Baupapier nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Papierschichten eine Verstärkungseinlage aus einem Glasgelege, einem Spinnvlies aus Glas, Polyester oder Polyamid oder aus Naturfasern wie Jute, Leinen oder Hanf angeordnet ist.






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