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DE19653243A1 - Paper insulation or noise=damping material(s) preparation method - Google Patents

Paper insulation or noise=damping material(s) preparation method

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Publication number
DE19653243A1
DE19653243A1 DE1996153243 DE19653243A DE19653243A1 DE 19653243 A1 DE19653243 A1 DE 19653243A1 DE 1996153243 DE1996153243 DE 1996153243 DE 19653243 A DE19653243 A DE 19653243A DE 19653243 A1 DE19653243 A1 DE 19653243A1
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DE
Germany
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paper
label
insulating
label paper
pourable
Prior art date
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Withdrawn
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DE1996153243
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German (de)
Inventor
Wolfgang A Dipl Ing Mayer
Winfried Dipl Ing Rus
Roland Prof Dr Meyer-Pittroff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MEYER PITTROFF ROLAND
Original Assignee
MEYER PITTROFF ROLAND
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Publication date
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Abstract

A method for the preparation of insulation and noise-damping materials from paper, involves using sticky-label stock as the paper material.

Description

Die Verwertung von Papier als Isolier- und Dämmstoff ist schon seit Jahrzehnten Stand der Technik. Papier wird in Form von Flocken, Schnipsel oder Zellulosewolle als schüttfähiger, sogenannter "Zellulose-Dämmstoff", oder mit Hilfe von Bindemittel und weiteren Zuschlagstoffen als plattenförmiger Dämmstoff eingesetzt. Als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Dämmstoffe dient heute ausschließlich Altpapier.The use of paper as an insulating and insulating material has been around for decades State of the art. Paper comes in the form of flakes, scraps, or cellulose wool as pourable, so-called "cellulose insulation", or with the help of binders and other additives used as plate-shaped insulation. As Starting material for the production of the insulation materials is used exclusively today Waste paper.

Die Herstellung des schüttfähigen Zellulose-Dämmstoffes erfolgt durch folgende Schritte:
The pourable cellulose insulation material is manufactured in the following steps:

  • - Sortierung des Altpapiers,- sorting the waste paper,
  • - Zerfaserung,- defibration,
  • - Sortierung,- Sorting,
  • - Zusatz von Imprägnier- und Brandschutzstoffen.- Add impregnation and fire protection materials.

Der eigentlichen Herstellung geht eine aufwendige Sortierung des Altpapiers voraus. Neben Verunreinigungen werden hier vor allem ungeeignete Papiersorten und Kartonagen aussortiert. Die Zerfaserung des sortierten Papiers erfolgt in Schneid- und Prallmühlen. In der anschließenden Sortierung werden weitere Reststoffe entfernt, die erst nach der Zerkleinerung aussortiert werden können. Zum Abschluß erfolgt eine Imprägnierung gegen mikrobiologischen Befall sowie als Brandschutz. Als Imprägnierungsmittel werden Borsalze verwendet die mit einem Massenanteil von 15 bis 20% dem zerkleinertem Papier zugemischt werden.The actual production is preceded by a complex sorting of the waste paper. In addition to impurities, unsuitable types of paper and Cardboard boxes sorted out. The sorted paper is defibrated in cutting and impact mills. In the subsequent sorting process there are further residues removed, which can only be sorted out after shredding. In conclusion it is impregnated against microbiological attack and as fire protection. Boron salts with a mass fraction are used as impregnation agents from 15 to 20% are mixed into the shredded paper.

Das fertige Zellulose-Produkt wird dann auf Flächen aufgeblasen oder aufgestreut, in Hohlräume eingeblasen oder auf Wände gesprüht.The finished cellulose product is then inflated or sprinkled on surfaces, blown into cavities or sprayed onto walls.

Dem im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahren liegen folgende Probleme zugrunde:
Da das Altpapier für die Herstellung von Isolier- und Dämmstoffen aus Haushaltssammlungen sowie von Gewerbeabfällen stammt, liegt es in einer Mischfraktion von vielen Papiersorten vor. Für die Dämmstoffherstellung kann jedoch nur Papier verwendet werden, das eine gewisse Faserstruktur und Zusammensetzung hat. Um dieses zu gewährleisten, muß das anfallende Altpapier aufwendig sortiert werden.The method specified in claim 1 is based on the following problems:
Since the waste paper for the production of insulation and insulation comes from household collections and commercial waste, it is in a mixed fraction of many types of paper. However, only paper with a certain fiber structure and composition can be used for the production of insulation. In order to ensure this, the waste paper must be sorted in a complex manner.

Nach der Zerkleinerung muß abermals eine Sortierung erfolgen, um Verunreinigungen wie Heftklammern von Zeitschriften usw. zu entfernen. Diese Verunreinigungen bedürfen nicht nur eines hohen apparativen Aufwandes für die Aussortierung sondern verursachen auch einen hohen Verschleiß der Papiermühlen.After the shredding, a sorting has to be carried out again in order to Remove contaminants such as staples from magazines, etc. This Contamination not only requires a lot of equipment for the Sorting out but also cause high wear of the Paper mills.

Bei der Zerkleinerung bzw. Zerfaserung des Altpapiers treten sehr hohe Papierstaubemissionen auf. Aufgrund der Explosionsgefährdung durch diese Stäube müssen die Zerkleinerungsanlagen mit hohem Aufwand exgeschützt werden.Very high levels occur when the waste paper is shredded or shredded Paper dust emissions. Due to the danger of explosion from these dusts The crushing plants have to be protected with great effort.

Die Zellulosefasern aus Altpapier sind sehr empfindlich gegenüber Feuchtigkeit. Bei Feuchtigkeitsaufnahme aufgrund der hohen Hygroskopizität der Zellulosefasern bzw. durch Kondenswasser oder durch undichte Dach- und Wandsysteme klumpen die Zellulosefasern vergleichsweise wie Papiermachee zusammen, so daß das Dämmsystem zerstört wird.The cellulose fibers from waste paper are very sensitive to moisture. At Moisture absorption due to the high hygroscopicity of the cellulose fibers or lump due to condensation or leaky roof and wall systems the cellulose fibers comparatively like paper mache together, so that the Insulation system is destroyed.

Als Imprägnierschutz vor Ungeziefer und Pilzbefall muß der Zellulose-Dämmstoff mit Borsalzen imprägniert werden. Schimmelpilze können sich im saueren Milieu durch Zugabe von Säuren und deren Salzen jedoch noch in geringem Umfang fortpflanzen.The cellulose insulation must be included to protect against vermin and fungal attack Boron salts are impregnated. Mold can spread through the acidic environment However, the addition of acids and their salts is still minor reproduce.

Als Brandschutz müssen ebenfalls noch Borsalze zugegeben werden.Boron salts must also be added as fire protection.

Die Imprägnierung mit den dafür nötigen hohen Borsalzgehalten von 15-20 Mass.-% ist jedoch baubiologisch umstritten. Es wird angenommen, daß sich die Borsalze über längere Zeit hinweg verflüchtigen können. Entsprechende Langzeitversuche fehlen.The impregnation with the necessary high boron salt contents of 15-20% by mass is controversial in terms of building biology. It is believed that the boron salts can evaporate over a long period of time. Corresponding long-term tests absence.

Eine Entsorgung der Imprägnierten Zellulose-Dämmstoffe ist aufgrund der hohen Borsalzgehalte mit großen Schwierigkeiten verbunden. Eine Kompostierung ist nicht möglich, da Bor bei diesen hohen Konzentrationen als Zellgift wirkt. Eine Verbrennung der Zellulosefasern ist ebenfalls nicht möglich, da die bei der Verbrennung freiwerdenden Bordämpfe die Schleimhäute angreifen. Disposal of the impregnated cellulose insulation materials is due to the high Boron levels are very difficult. Composting is not possible because boron acts as a cell poison at these high concentrations. A Combustion of the cellulose fibers is also not possible because of the Burning vapors attack the mucous membranes.  

Das verwertete Altpapier weist meist eine sehr kurze Faserstruktur auf. Aufgrund der kurzen Faserstruktur findet keine optimale Vernetzung zwischen den Fasern statt, so daß sich der Zellulose-Dämmstoff, der sich in den Schalungen o. Ä. befindet, setzen kann und somit Wärmebrücken entstehen können.The recovered waste paper usually has a very short fiber structure. Due to the short fiber structure there is no optimal networking between the fibers, so that the cellulose insulation material found in the formwork or similar is located can and thus thermal bridges can arise.

Gelöst werden diese Probleme mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstände der Unteransprüche.These problems are solved with the characteristics of the characteristic part of the Claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of Subclaims.

Etikettenpapier ist ein sortenreines Papier ohne Verunreinigungen. Bei der Verarbeitung des Etikettenpapiers zu Zellulose-Dämmstoff ist somit keine Sortierung weder vor und noch nach der Zerkleinerung nötig.Label paper is a single-grade paper without impurities. In the Processing the label paper into cellulose insulation is therefore not a sort Neither before and after the shredding is necessary.

Bei der Zerfaserung von Etikettenpapier kann aufgrund der Naßfestigkeit von Etikettenpapier durch Zugabe von feuchtem Etikettenpapier oder durch Einspritzung von Wasser die Staubemission verhindert werden.When shredding label paper, the wet strength of Label paper by adding moist label paper or by injection water emissions can be prevented.

Aufgrund der Naßfestigkeit des Etikettenpapieres besteht keine Beeinträchtigung des Zellulose-Dämmstoffes durch Feuchtigkeitsaufnahme, durch Hygroskopizität bzw. durch Kondenswasser oder durch undichte Dach- und Wandsysteme. Die Feuchtigkeit des Zellulose-Dämmstoffes aus Etikettenpapier zerstört nicht die Faserstruktur und kann durch Verdunstung wieder abgegeben werden.Due to the wet strength of the label paper there is no impairment of the cellulose insulation material through moisture absorption, through hygroscopicity or due to condensation or leaky roof and wall systems. The Moisture of the cellulose insulation from label paper does not destroy the Fiber structure and can be released by evaporation.

Der hohe Gehalt an Streichpigmenten und Füllstoffen des Etikettenpapieres bewirkt ein alkalisches Milieu im Etikettenpapier und dem Zellstoff-Dämmstoff. Diese Alkalität wirkt sich negativ auf das Wachstum von Mikroorganismen und Tierbefall aus, so daß der Zusatz von Imprägnierungsmittel sich auf sehr geringe Konzentrationen beschränken kann.The high content of coating pigments and fillers in the label paper causes an alkaline environment in the label paper and the cellulose insulation. This Alkalinity has a negative effect on the growth of microorganisms and animal infestation from, so that the addition of impregnating agent is very low Can limit concentrations.

Das Etikettenpapier ist laugenfest. Aufgrund der Laugenfestigkeit kann durch geringe Zugabe von Lauge das bereits bestehende alkalische Milieu erhöht werden und somit ein mikrobiologischer Befall gänzlich verhindert werden.The label paper is lye-proof. Due to the caustic strength can little addition of lye increases the existing alkaline environment and thus a microbiological attack can be completely prevented.

Durch den hohen Gehalt von Streichpigmenten und Füllstoffen ist der Bedarf an Brandschutzmitteln sehr gering.Due to the high content of coating pigments and fillers, there is a need Fire protection agents very low.

Der hohe Gehalt an langen Fasern bewirkt eine optimale Vernetzung des Zellstoffes und einen hohen Lufteinschluß. Durch diese Vernetzung verringert sich die Schüttdichte des Zellstoffes im Dämmsystem. Durch die niedrigere Schüttdichte verringert sich der Verbrauch an Zellulose-Dämmstoff. Die Wärmedämmeigenschaften des Zellulosefaser-Dämmstoffes aus Etikettenpapier sind besser aufgrund des höheren Lufteinschlusses.The high content of long fibers ensures an optimal cross-linking of the pulp and high air entrapment. This networking reduces the  Bulk density of the cellulose in the insulation system. Due to the lower bulk density the consumption of cellulose insulation material is reduced. The Thermal insulation properties of cellulose fiber insulation made from label paper are better because of the higher air entrapment.

Der höhere Gehalt an Streichpigmenten und Füllstoffen der Etikettenpapiere bewirkt eine bessere Schallisolierung aufgrund des Schwingungsverhaltens der Füllstoffe und der Streichpigmente.The higher content of coating pigments and fillers in the label papers causes better sound insulation due to the vibration behavior of the fillers and the coating pigments.

Etikettenpapiere sind meist holzfreie, immer vollgeleimte, einseitig oder zweigestrichene, naß- und laugenfeste, teilweise auch brechbare oder farbige Papiere mit einem Flächengewicht von 60-90 g/m2. Je nach Streich-Technik und - Rezeptur kann zwischen den maschinengestrichenen und Chromopapieren sowie den hochglänzenden, gußgestrichenen Papieren unterscheiden werden. Das Papier ist allgemein lackierbar, bronzierbar und stanzbar. Die Zusammensetzung der Etikettenpapiere kann beispielsweise folgendermaßen angegeben werden:
Label papers are mostly wood-free, always fully glued, one-sided or two-coat, wet and alkali-resistant, sometimes also breakable or colored papers with a basis weight of 60-90 g / m 2 . Depending on the coating technique and recipe, a distinction can be made between machine-coated and chromopaper and high-gloss, cast-coated paper. The paper can be painted, bronzed and punched in general. The composition of the label papers can be specified, for example, as follows:

  • - Faserzellstoff (50-70 Mass-%)
    Langfaserzellstoff (15-25 Mass-%)
    Kurzfaserzellstoff (15-25 Mass-%)
    Recyclingmischfaserzellstoff (15-25 Mass-%)    - fiber pulp (50-70% by mass)
    Long fiber pulp (15-25% by mass)
    Short fiber pulp (15-25% by mass)
    Recycled mixed fiber pulp (15-25% by mass)
  • - Streichpigmente (16-25 Mass-%)
    Kaolin, Talkum, Calciumcarbonat, Titandioxid usw.    - coating pigments (16-25% by mass)
    Kaolin, talc, calcium carbonate, titanium dioxide etc.
  • - Füllstoffe (5-10 Mass-%)
    Kaolin, Talkum, Calciumcarbonat, Titandioxid usw.    - fillers (5-10% by mass)
    Kaolin, talc, calcium carbonate, titanium dioxide etc.
  • - Leimkomponenten (3-6 Mass-%)
    Alkyldiketen, Harzdispersionen, Alkenylbernsteinsäureanhydrid, polymere Leimungsmittel (Styrol-Butadien-Copolymere) usw.    - glue components (3-6% by mass)
    Alkyldiketene, resin dispersions, alkenyl succinic anhydride, polymeric sizing agents (styrene-butadiene copolymers) etc.
  • - Stärke (1-4 Mass-%)- strength (1-4% by mass)
  • - Naßfestmittel (0,02-4 Mass-%)
    Harnstoff-Harze, Melamin-Harze und Chlorhydrin-Harze.    - wet strength agent (0.02-4% by mass)
    Urea resins, melamine resins and chlorohydrin resins.

Etikettenpapier kann trocken, feucht oder mit Lauge behandelt, als Rohstoff für die Herstellung von Isolier- und Dämmstoffen eingesetzt werden. Label paper can be dry, damp or treated with lye, as a raw material for the Manufacture of insulation and insulation materials are used.  

Die Verwertung des Etikettenpapieres zu Isolier- und Dämmstoff kann durch die Schritte Zerfaserung und Imprägnierung erfolgen.The recycling of the label paper for insulating and insulating material can be done by Steps fiberization and impregnation take place.

Die Zerfaserung kann durch Schlag-, Prall- oder Schneidmühlen erfolgen. Die Papierfasern bzw. der Papierfaserverbund sollten nach der Zerfaserung eine Länge von 0,1 bis 15 mm aufweisen.The defibration can be done by impact, impact or cutting mills. The Paper fibers or the paper fiber composite should be a length after defibration have from 0.1 to 15 mm.

Die Imprägnierung gegen tierischen und mikrobiellen Befall kann durch Zugabe von Säuren und deren Salzen wie beispielsweise Borsäure oder Laugen wie beispielsweise Natronlauge mit einem Zusatz von 1,0 bis 20 Massen.-% erfolgen.The impregnation against animal and microbial infestation can be done by adding Acids and their salts such as boric acid or bases such as for example, sodium hydroxide solution with an addition of 1.0 to 20% by mass.

Die Imprägnierung als Brandschutz kann durch Zugabe von Säuren und deren Salzen wie beispielsweise Borsäure, durch Zugabe von Laugen wie beispielsweise Natronlauge oder durch Brandhemmstoffe wie Karbonate usw. erfolgen.Impregnation as fire protection can be done by adding acids and their Salts such as boric acid, by adding alkalis such as Sodium hydroxide solution or fire retardants such as carbonates, etc.

Die Beimengung der Imprägnierstoffe und Brandschutzstoffe kann in Pulverform oder durch aufsprühen auf die Fasern erfolgen.The impregnation and fire protection materials can be added in powder form or by spraying on the fibers.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung von Isolier- und Dämmstoffen aus Papier, dadurch gekennzeichnet, daß Isolier- und Dämmstoffe unter Verwendung von Etikettenpapier hergestellt werden.1. Process for the production of insulating and insulating materials from paper, characterized in that insulating and insulating materials are produced using label paper. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Etikettenpapiere im trockenen als auch im feuchten Zustand verwertet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that label papers can be used in both dry and moist conditions. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben Etikettenpapier auch Abfallstoffe der Papieretikettenherstellung und von Verpackungen abgelöste Etiketten verwertet wird.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that in addition Label paper also waste from paper label production and from Packaging detached labels is recycled. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben Etikettenpapier auch anderes Papier wie z. B. Zeitungspapier, Altpapier usw. mitverwertet wird.4. The method according to claims 1 and 2, characterized in that in addition to label paper, other paper such as B. Newsprint, waste paper etc. is included. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Brandschutz Säuren und deren Salze, Laugen und Karbonate eingesetzt werden.5. The method according to claims 1 and 2, characterized in that for fire protection acids and their salts, bases and carbonates are used will. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Schutz vor tierischem und mikrobiellem Befall Säuren und deren Salze und Laugen eingesetzt werden.6. The method according to claims 1 and 2, characterized in that for protection against animal and microbial attack acids and their salts and alkalis are used. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß Etikettenpapiere zerkleinert, gemahlen oder zerfasert werden.7. The method according to claims 3 and 4, characterized in that Label papers are shredded, ground or shredded. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß Etikettenpapiere in loser Form als schüttfähiges Isoliermaterial verwertet werden.8. The method according to claims 3 and 4, characterized in that Loose label papers used as pourable insulating material will. 9. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus Etikettenpapier feste, geformte, z. B. plattenförmige, Isolier- und Dämmstoffe hergestellt werden. 9. The method according to claims 3 and 4, characterized in that Label paper firm, shaped, e.g. B. plate-shaped, insulating and insulating materials getting produced.   10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß neben Etikettenpapier auch organische Faserstoffe wie z. B. Flachs-, Sisal-, Kokos-, Hanf-, Strohfasern usw. zur Erhöhung der Festigkeit mitverwendet werden.10. The method according to claim 9, characterized in that in addition Label paper also organic fiber such. B. flax, sisal, coconut, Hemp, straw fibers, etc. can also be used to increase the strength. 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung der Dämmstoffe Klebe- oder Bindemittel Verwendung finden.11. The method according to claim 9, characterized in that in the Manufacture of insulating materials, adhesives or binders. 12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolier- und Dämmstoffe durch Pressverfahren oder Siebverfahren hergestellt werden.12. The method according to claim 9, characterized in that the insulating and Insulation materials can be produced by pressing or screening processes. 13. Verfahren nach den oberen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das schüttfähige Isoliermaterial Etikettenpapier beispielsweise auf zu isolierende offenen Decken aufgeblasen oder aufgeschüttet wird.13. The method according to the above claims, characterized in that the pourable insulating material label paper, for example, to be insulated open ceilings are inflated or filled up. 14. Verfahren nach den oberen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das schüttfähige Isoliermaterial aus Etikettenpapier bei Dächern und Decken in Hohlräume eingeblasen wird.14. The method according to the above claims, characterized in that the pourable insulating material made of label paper for roofs and ceilings Cavities is blown. 15. Verfahren nach den oberen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das schüttfähige Isoliermaterial Etikettenpapier beispielsweise auf massive Wände, Holzständerwerk oder schalldämmende Leichtbauwände unter leichter Befeuchtung aufgesprüht wird.15. The method according to the above claims, characterized in that the pourable insulating material label paper for example on massive Walls, wooden stud frames or soundproofing lightweight walls underneath slightly moistened.
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