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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers
aus Altpapier und/oder Altpappe ausgebildet zur Verwendung als tragendes oder
nicht-tragendes sowie imprägniertes oder nicht-imprägniertes
Bauelement zur Errichtung von Gebäudeteilen, insbesondere
zur Errichtung von tragenden oder nicht-tragenden Innen- und Außenwänden,
Böden oder Decken eines Gebäudes. Darüber hinaus
betrifft die vorliegende Erfindung einen Formkörper aus
Altpapier und/oder Altpappe ausgebildet zur Verwendung als tragendes
oder nicht-tragendes Bauelement zur Errichtung von Gebäudeteilen,
insbesondere zur Errichtung von tragenden oder nicht-tragenden Innen-
und Außenwänden, Böden oder Decken eines
Gebäudes. Schließlich betrifft die vorliegende
Erfindung einen Gebäudeteil, insbesondere eine tragende
oder nicht-tragende Innen- oder Außenwand, einen Boden
oder eine Decke eines Gebäudes, aufweisend eine Mehrzahl
von Formkörpern der vorgenannten Art.
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Die
Verwendung von Altpapier und Altpappe zur Herstellung von multifunktionalen
Bauelementen mit guten Dämmeigenschaften für Wärme
und Schall ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt. So wird
in der
DE 40 05 719
A1 ein Verfahren zum Herstellen von Bausteinen und Bauelementen
zum Errichten von Bauwerksteilen, insbesondere Wänden, beschrieben,
wobei unbehandeltes Altpapier in Wasser eingeweicht, anschließend
zerkleinert und mit Zement gemischt wird. Das so erhältliche
Mischgut wird in Bausteinformen eingefüllt und gepreßt
und die so erhaltenen Bausteine werden etwa zwei bis vier Wochen
getrocknet. Durch die Zementzugabe wird die Druckfestigkeit der
Bauelemente vergrößert. Von Nachteil bei den bekannten
Bausteinen ist der notwendige Einsatz von Zement zur Vergrößerung
der Druckfestigkeit, was zu einem erhöhten verfahrenstechnischen
Aufwand und zu erhöhten Kosten der bekannten Bausteine
führt.
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Aus
der
DE 195 13 770
C2 ist ein Bauelement bekannt, welches einen mehrschichtigen
Aufbau mit mindestens einer Kernschicht und einer allseitig umgebenden
Deckschicht besitzt, wobei die Kernschicht aus granulierten Papierkügelchen
besteht, die von einer aus Altpapier und/oder Altpappe hergestell ten
Deckschicht allseitig umgeben ist. Das bekannte Bauelement der vorgenannten
Art weist aufgrund der Kernschicht aus granulierten Papierkügelchen
eine nur begrenzte Tragkraft auf. Im übrigen ist die Herstellung
dieses Bauelementes ebenfalls verfahrenstechnisch aufwendig und
mit erhöhten Kosten verbunden.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Bauelement, einschließlich
des Herstellungsverfahrens, aus Papier und/oder Pappe, insbesondere aus
Altpapier und/oder Altpappe, zu schaffen, welches recyclingfähig
und durch seine Formgebung und guten Dämmeigenschaften
multifunktional verwendbar und in einfacher Weise bei geringen Kosten herstellbar
ist.
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Die
vorgenannte Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß Papier- und/oder Pappenstücke,
insbesondere Altpapier- und/oder Altpappenstücke, mit den Flachseiten
aufeinander zu mehreren Lagen geschichtet und in wenigstens einem
Preßvorgang zu dem Formkörper gepreßt
werden. Beim Preßvorgang findet eine Verzahnung der einzelnen
Papier- bzw. Pappenstücke statt. Der so erhältliche
Formkörper weist einen Verbund aus mehreren Lagen Papier und/oder
Pappe auf, wobei in dem Verbund Papier- und/oder Pappenstücke
mit den Flachseiten aufeinander geschichtet und miteinander verpreßt
sind. Der Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, Papiere und/oder
Pappen, insbesondere Altpapier und/oder Altpappen, unmittelbar nach
dem Sammeln des Altmaterials, miteinander zu verpressen, um einen Formkörper
als Bauelement zur Verfügung zu stellen. Bei dem Formkörper
handelt es sich dabei um einen im wesentlichen massiven, d. h. eine
durchgängige Wand aus Papieren und/oder Pappen bildenden
Verbundkörper aus mehreren Lagen Papier und/oder Pappe,
wobei sich der erfindungsgemäße Formkörper
durch ein geringes Gewicht und eine hohe Wärmedämmung
auszeichnet. Im übrigen läßt sich der erfindungsgemäße
Formkörper in einfacher Weise und bei geringen Kosten herstellen.
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Vorzugsweise
werden die Papiere und/oder Pappen trocken miteinander verpreßt.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, daß die
Pressung unter Beigabe von Imprägnierungsmitteln erfolgt
(Naßpressung). Gegebenenfalls ist auch eine Pressung unter Beigabe
von Klebstoffen (Feucht-/Naßpressung) möglich.
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Die
Grundidee der Erfindung besteht aus der Verwendung von Materialien,
die der Wertschöpfungskette entnommen, zu einem modularen
Bauelement verarbeitet und nach dem Ende einer Nutzung dem Wertstoffkreislauf
wieder zu annähernd 100% zugeführt werden können.
In der Öko-Bilanz wird damit ein wichtiger Beitrag für
ressourcenschonende und energiesparende Bauweise ermöglicht.
Darüber hinaus sind die verwendeten Altmaterialien preisgünstig
erhältlich, was zu geringen Herstellungskosten beiträgt.
Es lassen sich Formkörper mit Wandstärken bis
100 cm, vorzugsweise bis 70 cm, insbesondere bis 50 cm, herstellen,
so daß eine sehr hohe Wärmedämmung gewährleistet
ist. Angestrebt sind Wandstärken von ca. 10 bis 40 cm aufgrund
einer besseren Handhabbarkeit der Formkörper.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Formkörper handelt
es sich vorzugsweise um im wesentlichen quaderförmige Bausteine.
Grundsätzlich läßt es das erfindungsgemäße
Verfahren jedoch zu, Stützen, Profilkörper, Paneele,
Platten, Scheiben, Blöcke, Stäbe oder sonstige
Träger und Leisten oder dgl. jeweils als Vollkörper
herzustellen. Diese können dann zur Errichtung von tragenden
oder nicht-tragenden Gebäudeteilen, Innen- oder Außenwänden,
Böden oder Decken eines Gebäudes eingesetzt werden.
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Bei
der Sammlung von Altpapier und Altpappe werden die erfaßten
Altmaterialien klassifiziert bzw. bestimmten Sorten zugeordnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt
grundsätzlich die Verwendung beliebiger Sorten zu, d. h.
auch sogenannter Späne. Vorzugsweise können jedoch
nachfolgend angegebene Sorten eingesetzt werden, nämlich
- – unsortiertes gemischtes Altpapier,
wobei unerwünschte Stoffe entfernt worden sind und eine
Mischung verschiedener Papier- und Pappensorten ohne Begrenzung
der Anteile an kurzfaserigem Material vorgesehen ist,
- – sortiertes gemischtes Altpapier, wobei eine Mischung
verschiedener Papier- und Pappenqualitäten, die maximal
40% an Zeitungen und Illustrierten enthalten, vorgesehen ist,
- – Graukarton, wobei bedruckter und unbedruckter, weiß gedeckter
und ungedeckter grauer Karton oder gemischter Karton, frei von Wellpappe, umfaßt
sind,
- – Kaufhausaltpapier, das aus gebrauchten Papier- und
Kartonverpackungen, die mindestens 70% Wellpappe enthalten, und
einen Restanteil von Vollpappen und Packpapier, besteht,
- – alte Wellpappe-Verpackungen, die gebrauchte Verpackungen
und Bögen aus Wellpappe verschiedener Qualitäten
enthalten,
- – sortiertes Büroaltpapier,
- – weiße Akten, holzfrei, wobei weißes
Schreib- und Druckpapier, sortiert, holzfrei, aus Büroarchiven,
frei von Kassenblocks, Kohlepapier und nicht wasserlöslichen
Kleberückständen, umfaßt ist,
- – weißer mehrlagiger Karton, stark bedruckt (Chromoersatzkarton),
wobei Abschnitte von stark bedrucktem, weißen mehrlagigen
Karton umfaßt sind und der Karton aus Zellstoff, Holzschliff-
oder TMP-Lagen besteht und graue Lagen ausgenommen sind,
- – weißer mehrlagiger Karton mit leichtem Andruck (Chromoersatzkarton),
wobei Abschnitte von weißem, mehrlagigem Karton, mit leichtern
Andruck umfaßt sind und der Karton aus Zellstoff, Holzschliff-
oder TMP-Lagen besteht,
- – neue Späne aus Wellpappe mit Decken aus Kraft-
oder Testlinern,
- – unbenutzte Kraftwellpappe, wobei unbenutzte Verpackungen,
Bogen und Späne aus Wellpappen, ausschließlich
mit Kraftlinern sowie Wellen aus Zellstoff oder Halbzellstoff umfaßt
sind,
- – unbenutzte Wellpappen, wobei unbenutzte Verpackungen,
Bogen und Späne aus Wellpappen mit Decken aus Kraft- oder
Testlinern umfaßt sind,
- – gebrauchte Kraftwellpappen, wobei gebrauchte Verpackungen
aus Wellpappe, Decken ausschließlich mit Kraftlinern sowie
Wellen aus Zellstoff oder Halbzellstoff umfaßt sind,
- – gebrauchte Kraftpapiersäcke, wobei saubere, gebrauchte
Kraftpapiersäcke, naßfest und nicht-naßfest,
umfaßt sind,
- – gebrauchtes Kraftpapier, wobei Kraftpapier und -pappen,
gebraucht, naturfarbig oder hell umfaßt sind,
- – unbenutztes Kraftpapier, wobei Späne und
andere Kraftpapiere und -pappen, unbenutzt, naturfarbig, umfaßt
sind, und
- – gemischtes Altpapier, wobei unsortiertes Altpapier,
getrennt von anderen Materialien gesammelt, enthalten ist.
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Es
versteht sich, daß die vorgenannte Aufzählung
nicht abschließend ist. Grundsätzlich können
auch neuwertige Papiere und/oder Pappen, die beispielsweise als
Herstellungsabfälle bei der Papier- und/oder Pappenproduktion
und/oder -verarbeitung anfallen, eingesetzt werden, Nachfolgend
wird der Einfachheit halber von Altpapier und Altpappe gesprochen,
was neuwertige Papier- und/oder Pappenabfälle und -reste
ebenfalls umfassen soll. Im übrigen versteht es sich, daß auch
Mischungen der vorgenannten Sorten das Ausgangsmaterial zur Herstellung
des Formkörpers bilden können. Beispielsweise kann
eine Mischung aus Altpapier mit ca. 70 bis 80 Gew.-% Wellpappenanteil
eingesetzt werden.
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Der
Preßvorgang erfolgt vorzugsweise bei einem Druck von 5
bar bis 250 bar, insbesondere bei mehr als 100 bar, weiter insbesondere
bei mehr als 120 bis 140 bar. Die Pressung kann aber auch bei Drücken
zwischen 500 bis 1000 bar oder zwischen 1000 bis 2500 bar erfolgen.
Bei diesem Preßdruck läßt sich ein Formkörper
mit geringem Lückenvolumen zwischen den Papier- bzw. Pappenlagen
und hoher Festigkeit herstellen. Je nach Druckniveau der eingesetzten
Pressen können die Papier- und Pappenstücke bei
einem (handelsüblichen) durchschnittlichen Druck von 120
bis 140 bar zu vergleichsweise großen Formkörpern
von beispielsweise 60 × 60 × 120 cm mit einem
Gewicht von ca. 500 bis 600 kg verpreßt werden. Durch die
vorgenannte Größe der Formkörper von
60 × 60 × 120 cm entsteht ein in Trockenbauweise
versetzbares Kleinmodul, welches jederzeit aufgebaut und wieder
demontiert werden kann. Bei einer gewählten Breite der
Formkörper von 60 cm werden im übrigen sehr gute
Wärmedämmeigenschaften sichergestellt. Bei gleichem
Druck lassen sich darüber hinaus Formkörper mit
einer Wandstärke von ca. 10 bis 30 cm herstellen, die bereits sehr
gute Wärmedämmeigenschaften aufweisen und leicht
verarbeitbar sind.
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Um
die Altpapier- und/oder Altpappenstücke nach dem Pressen
zu fixieren, kann vorgesehen sein, daß diese nach dem Pressen
kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander
verbunden werden. Eine stoffschlüssige Verbindung kann
beispielsweise das Verkleben der Altpapier- und/oder Altpappenstücke
vorsehen. Vorzugsweise werden die Altpapier- und/oder Altpappenstücke
jedoch mit wenigstens einem drahtförmigen und/oder bandförmigen und/oder
gitterförmigen Verbindungselement verbunden, wobei durch
das Verbindungselement ein Anpreßdruck zumindest auf die
Flachseiten der auf beiden Seiten des Formkörpers außenliegenden
Papier- und/oder Pappenlagen ausgeübt und somit die gepreßten
Papier- und/oder Pappenstücke gegeneinander verspannt werden.
Bei einer einfachen Ausführungsform der Erfindung kann
eine Drahtbindung vorgesehen sein, um ein Bündel aus einer
Mehrzahl von miteinander verbundenen gepreßten Papier- und/oder
Pappenlagen zu erhalten. Durch die Drahtbindung werden die gepreßten
Lagen gegeneinander fixiert.
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Bei
einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
kann eine gabionenähnliche Verpackung vorgesehen sein,
was es ermöglicht, die Formkörper maßhaltig
aneinander zu fügen. Die Formkörper sind dann
in einen Drahtkorb eingespannt, wobei Gabionenaussteifungsmatten
zwei- bis sechsseitig den Formkörper umgebend vorgesehen
sein können. Zur besseren Handhabbarkeit und präziseren
Verlegemöglichkeit können die Formkörper
eine vierseitige Einfassung mit Gabionenaussteifungsmatten bzw.
Drahtgittern erhalten. Zur weiteren Aussteifung bzw. Erhöhung
der Stabilität eines aus den Formkörpern errichteten
Gebäudeteils kann vorgesehen sein, die Gabionenaussteifungsmatten
bzw. Gabionenkörbe miteinander zu verbinden, insbesondere
mittels Zugdrähten. Dadurch wird der Gebäudeteil
stabilisiert und die Montage der Formkörper erleichtert.
Gleiches gilt für die Demontage in Erweiterungs- bzw. Rückbaufällen.
Die erfindungsgemäßen Formkörper sind
damit insbesondere zum Errichten von temporaren Bauten vorgesehen,
deren Haltbarkeit jedoch auch 100 bis 200 Jahre und darüber
hinaus betragen kann.
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Im übrigen
kann beim Aufeinanderschichten wenigstens ein Versteifungselement
zwischen die Altpapier- und/oder Altpappenstücke eingebracht werden,
wobei die Altpapier- und/oder Altpappenstücke zusammen
mit dem Versteifungselement gepreßt werden. Hier können
Aussteifungsstäbe aus Stahl, Holz, Kunststoff und verdichteter
Pappe/Papier horizontal und/oder vertikal im Inneren des Formkörpers
verlaufend vorgesehen sein.
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Zur
weiteren Versteifung kann ein gitter- oder stabförmiges
Versteifungselement mit einer Außenfläche des
Formkörpers verbunden sein, wobei Gabionenaussteifungsmatten
oder Aussteifungsstäbe verwendet werden können.
Im übrigen können eine Mehrzahl von im und/oder
an dem Formkörper vorgesehenen Versteifungselementen auch
miteinander verbunden werden, um die Stabilität des Formkörpers
noch weiter zu erhöhen.
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Zur
Hydrophobierung und/oder zum Verkleben und/oder zur Erhöhung
des Feuerwiderstandes und/oder zur Verbesserung des Brandverhaltens kann
der Formkörper auf wenigstens einer Außenseite,
vorzugsweise auf allen Außenseiten, imprägniert werden.
Im übrigen kann der Formkörper auch durchimprägniert
werden, wobei durch die Imprägnierung auch die Festigkeit
des Formkörpers erhöht wird.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine mehrstufige
Imprägnierung vorgesehen. Um die Oberfläche der
Formkörper vor Feuchtigkeit, wie beispielsweise Luftfeuchtigkeit
oder Schlagregen, zu schützen, kann ein zweistufiges Imprägnierungsverfahren
unter Verwendung von Paraffinwachsen eingesetzt werden. Paraffinwachse
haben stark hydrophobe Eigenschaften und sind so zur Imprägnierung
von Oberflächen gegen Feuchtigkeit und kondensiertes Wasser
kostengünstig einsetzbar. In einer ersten Imprägnierstufe
werden die Formkörper mit wenigstens einer Außenseite,
vorzugsweise mit einer später bewitterten Seite, mit einem
beispielsweise bei Raumtemperatur flüssigem Paraffinwachs
getränkt. Dazu wird der Formkörper mit der Außenseite
in dem Imprägnierungsmittel gelagert, vorzugsweise über
ca. 5 bis 10 min in flüssigem Paraffinwachs bei einer Schichthöhe
von ca. 2 bis 3 cm. Das Paraffinwachs durchtränkt dann
aufgrund der Saugeigenschaften (Kapillarwirkung) den Formkörper
bzw. die Altpapier- und/oder Altpappenstücke ausgehend
von der Oberfläche bis in eine Tiefe des Formkörpers
von weniger als 20 cm, vorzugsweise von 5 cm bis 15 cm. Insbesondere
saugfähige Altmaterialien, wie Wellpappen oder Karton,
wiesen eine höhere Durchtränkungstiefe auf als
wenig saugende Materialien, wie beispielsweise beschichtete Papiere oder
Hochglanzprospekte. Im Ergebnis kommt es damit zu einer unterschied lich
tiefen Imprägnierung des Formkörpers auf der Außenseite.
In der ersten Imprägnierstufe kann es zudem zum Verkleben
der aneinander anliegenden Papier- und/oder Pappenstücke kommen.
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In
einer zweiten Imprägnierungsstufe wird die Oberfläche
der Außenseite mit einem Imprägniermittel beschichtet,
wobei zur Oberflächenimprägnierung beispielsweise
eine Beschichtung der Oberfläche mit einem bei Raum- bzw.
Umgebungstemperatur festen Paraffinwachs vorgesehen sein kann. Die Imprägnierung
kann beispielsweise durch Aufsprühen erfolgen. Grundsätzlich
ist es auch möglich, daß festes Paraffinwachs
aufgeschmolzen und der Formkörper in das geschmolzene Paraffinwachs
eingetaucht wird. Nachdem der Formkörper wieder aus dem
Paraffinwachs entfernt worden ist, erkaltet das Paraffinwachs und
bildet so eine Oberflächenversiegelung aus. Dabei werden
auch die zwischen den Papier- und Pappenschichten vorhandenen Klüfte bzw.
Spalte geschlossen und die seitlichen Öffnungen der Klüfte
versiegelt. Dadurch wird auch ein Eindringen von Feuchtigkeit und
Wasser in kondensierter Form sicher unterbunden. In diesem Zusammenhang
kann vorgesehen sein, daß die Außenseite des Formkörpers
in der zweiten Imprägnierstufe bis in eine Tiefe von weniger
als 10 cm, vorzugsweise von weniger als 5,0 cm, insbesondere von
2,0 bis 3,0 cm, imprägniert wird.
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Durch
die gewählte zweistufige Imprägnierung wird die
Ausbildung einer hydrophoben äußeren Schicht sichergestellt.
Im übrigen ist die Imprägnierung einfach und kostengünstig
durchzuführen, wobei Paraffinwachse ökotoxikologisch
unbedenklich sind. Eine Beeinflussung des Papier- bzw. Pappenrecyclings
nach dem Rückbau der Formsteine ist nicht zu erwarten.
Im übrigen wird die Farbgebung und Oberflächenstrukturierung
der in dem Formkörper miteinander verbundenen Papier- und/oder
Pappenlagen vorzugsweise nicht gegenüber dem Ausgangsmaterial
verändert. Die Veränderung der Farbgebung der
Papiere und/oder Pappen durch Imprägnierung ist unterschiedlich.
Bei Paraffinwachsen als Imprägnierungsmittel ist die Veränderung
der Farbgebung gering und mit Additiven behebbar, bei Druckimprägnierung
kommt es zu eher dunklen Verfärbungen.
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Die
Imprägnierung dient zur Erhöhung der Wasser-/Feuchtebeständigkeit
gegen Regen und Luftfeuchtigkeit sowie gegen Drücken des
Wassers oder son stiger Flüssigkeiten. Als Imprägnierungsmittel
können Paraffinwachse/Flüssigwachse mit einem Schmelzpunkt
zwischen 50–120°C, Flüssigwachse in Kombination
mit Festwachsen, Harze, insbesondere Epoxidharze, wasserbeständige
Leime, Latexmittel, Schichtsilikate (Bentonite), Aquafin, Kieselsäure
oder Imprägniercremes zum Einsatz kommen. Kommen Paraffinwachse/Flüssigwachse
zum Einsatz, darf es auch bei intensiver Sonneneinstrahlung nicht
zu einem Aufschmelzen der Imprägnierung kommen. Klebstoffe
können zur Versiegelung der Oberflächen und auch
zur Versiegelung von Innenflächen eingesetzt werden. Zur
Oberflächenimprägnierung kann der unter dem Handelsnamen ”Ponal” erhältliche Klebstoff
der Firma Henkel KGaA oder gleichartige bzw. -wertige Klebstoffe
eingesetzt werden. Durch Aufhellzusätze kann einer Verdunkelung
der Papier- oder Pappenstücke entgegengewirkt werden. Für
einen Brandschutz der Papier- und/oder Pappenstücke kann
eine Kohlendioxid-Mantelbeschichtung vorgesehen sein. Als Flammschutzmittel
und/oder zum Leimen kann Alaun verwendet werden.
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Die
gewählte Imprägnierungsmethode hängt im
wesentlichen von den von dem erfindungsgemäßen
Formkörper geforderten Eigenschaften und der Zusammensetzung
des Formkörpers ab. Zur Imprägnierung kann eine
Kunststoffbeschichtung beispielsweise mit Schrumpffolien oder eine
nanoskalige Beschichtung vorgesehen sein. Durch Druck- und/oder Ölimprägnierung
läßt sich der Formkörper im wesentlichen
vollständig durchimprägnieren.
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Handelt
es sich bei den erfindungsgemäßen Formkörpern
um Bausteine, Profile oder Träger sowie Stäbe,
kann eine Länge bis zu 10 m und eine Breite bis zu 2 m
vorgesehen werden. Bei Paneelen, Platten oder Scheiben kann die
Größe 100 cm2 bis 25 m2 betragen, bei einer Seitenlänge
von 10 cm bis 5 m und Stärken von 0,5 cm bis 20 cm.
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Vorzugsweise
werden Altpapier- und/oder Altpappenstücke frei von Zuschlagstoffen
als Ausgangsmaterial für den Preßvorgang eingesetzt.
Zuschlagstoffe im Sinne der Erfindung sind solche Stoffe, die im
Altpapier und/oder in Altpappen nach der Sammlung der Altmaterialien
nicht vorhanden sind und üblicherweise in Baumaterialien
zur Erhöhung der Festigkeit zugegeben werden, wie beispielsweise Zement
oder sonstige festigkeitssteigernde Bindematerialien. Grundsätzlich
ist es jedoch auch möglich, das Altpapier und/oder die Altpappen
vor dem Preßvorgang mit Bindemitteln und/oder Imprägniermitteln
zu beschichten und/oder zu tränken und anschließend
zu pressen, um eine hohe Festigkeit sicherzustellen.
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Bei
der Erfindung werden das Altpapier und/oder die Altpappen so als
Ausgangsmaterialien eingesetzt, wie sie bei der Reststoffsammlung
anfallen, d. h. es werden vorzugsweise chemisch und/oder mechanisch
unbehandelte Altpapiere und/oder unbehandelte Altpappen gepreßt.
Gleichwohl ist es möglich, daß das Altpapier und/oder
die Altpappen vor dem Pressen mechanisch zerkleinert und auf eine
Stückgröße von vorzugsweise mehr als 4
cm2, weiter vorzugsweise von mehr als 50
cm2, insbesondere von mehr als 100 cm2 und weiter insbesondere von mehr als 500
cm2, gebracht werden. Dadurch werden der
Preßvorgang vereinfacht und der Zusammenhalt der Schichten
im Verbund verbessert. Im Ergebnis werden stückige Altpapiere
und/oder Altpappen eingesetzt, wobei eine Zerfaserung und/oder Auflösung
der an sich festen Papier- und/oder Pappenstücke, d. h.
eine Änderung der physikalischen Konsistenz, nicht vorgesehen
ist. Die Dicke der für den Preßvorgang eingesetzten
Altpapier- und/oder Altpappenstücke kann vorzugsweise zwischen
0,1 mm bis 5,0 cm betragen.
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Der
Feuchtegehalt der für den Preßvorgang eingesetzten
Altpapier- und/oder Altpappenstücke kann weniger als 15
Gew.-%, vorzugsweise maximal 10 Gew.-%, weiter vorzugsweise maximal
5 Gew.-%, betragen. Durch Trocknen des Formkörpers nach dem
Preßvorgang und vorzugsweise vor dem Imprägnieren
läßt sich der Feuchtegehalt auf einen Wert von
kleiner als 3 Gew.-%, insbesondere auf einen Wert von 0,1 bis 2
Gew.-%, verringern. Ist vorgesehen, die Papiere und/oder Pappen
zusammen mit einem Imprägnierungsmittel und/oder mit Klebstoffen zu
pressen, kann vorzugsweise ebenfalls eine Trocknung vorgesehen sein.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung exemplarisch erläutert.
Es versteht sich, daß die anhand der Zeichnung offenbarten
Merkmale mit den vorgenannten Merkmalen kombiniert werden können,
auch wenn dies nicht im einzelnen beschrieben ist.
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In
der einzigen Figur der Zeichnung ist ein Formkörper 1 aus
Altpapier und/oder Altpappe ausgebildet zur Verwendung als tragendes
oder nicht-tragendes Bauelement zur Errichtung von Gebäudeteilen
dargestellt. Der Formkörper 1 weist einen Verbund
aus Altpapier und/oder Altpappen auf, wobei in dem Verbund Altpapier-
und/oder Altpappenstücke 2 mit den Flachseiten
aufeinander geschichtet und miteinander verpreßt sind,
wobei die Stücke 2 miteinander verzahnt werden.
Die Verzahnung der einzelnen Papier- bzw. Pappenstücke 2 erfolgt
durch Umknicken der Stücke 2 beim Preßvorgang.
Die Papier- und/oder Pappenstücke 2 werden kreuz
und quer in den Pressentunnel einer Preßvorrichtung eingefüllt
und auch so verdichtet. Der dargestellte Formkörper 1 weist
vergleichbare Materialeigenschaften bzw. Kennwerte auf, wie Kalk-Sand-Steine
oder Porenbetonsteine.
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Die
gepreßten Altpapier- und/oder Altpappenstücke 2 sind
kraftschlüssig mittels einer Mehrzahl von Metallbändern 3 als
Verbindungselementen verbunden. Dadurch wird die Formhaltung des
Formkörpers 1 gewährleistet. Eine Verklebung
kann ebenfalls vorgesehen sein. Nicht dargestellt ist, daß statt einer
Verbindung über Metallbänder 3 auch gitterförmige
oder drahtförmige Verbindungselemente, beispielsweise Gabionenmatten,
vorgesehen sein können.
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Im übrigen
weist der Formkörper eine Imprägnierung 4 auf
der Außenseite auf, was lediglich schematisch dargestellt
ist. Die Imprägnierung ist zum einen zur Erhöhung
der Feuchtebeständigkeit des Formkörpers 1 und
zum anderen dazu vorgesehen, die einzelnen Lagen von Altpapier-
und/oder Altpappenstücken 2 miteinander zu verkleben.
Nicht dargestellt ist im weiteren, daß eine erste Imprägnierungsschicht
von der Oberfläche des Formkörpers 1 bis
in den Formkörper 1 hineinreichen kann, wobei die
erste Imprägnierungsschicht durch Tränken des Formkörpers 1 in
einem flüssigen Imprägnierungsmittel erhältlich
ist. Eine zweite weniger weit in die Tiefe des Formkörpers
hineinreichende Imprägnierungsschicht ist von außen
auf den Formkörper 1 aufgebracht, um die Oberfläche
des Formkörpers 1 zu versiegeln und Klüfte
zwischen den gepreßten Altpapier- und/oder Altpappenstücken 2 zu
schließen.
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Die
Altpapier- und/oder Altpappenstücken 2 können
lediglich an den Rändern des Formkörpers 1 Umknickungen
und/oder Umbiegungen aufweisen, die Folge des Preßvorgangs
sind. Vorzugsweise werden die einzelnen Papier- und/oder Pappenstücke 2 kreuz
und quer, d. h. ungeordnet, in den Pressentunnel eingefüllt
und so verdichtet, was zu einem Umknicken bzw. Umbiegen führt.
Der Formkörper 1 weist eine mittlere Druckfestigkeit
nach DIN EN 771-4 in Richtung X der Papierflachseiten
von 1,0 bis 60,0 N/mm2, vorzugsweise zwischen
2,0 bis 20,0 N/mm2, insbesondere zwischen
2,75 bis 5,5 N/mm2, auf. Der Formkörper 1 läßt
sich damit einer Steinfestigkeitsklasse von 2 bis 6 zuordnen. In
einer Richtung Y quer zur Papierflachseite liegt die Druckfestigkeit
noch über den vorgenannten Werten.
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Im übrigen
weist der Formkörper 1 einen Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl
nach DIN EN 1745 von ca. 5 bis 10 auf, wobei die
Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl wiederum auf die Richtung
X in Papierflachseite bezogen ist. In der Richtung Y quer zur Papierflachseite
kann die Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl auch über
dem vorgenannten Wert liegen.
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Die
mittlere Brutto-Trockenrohdichte des Formkörpers 1 nach DIN
EN 771-4 kann zwischen 200 bis 800 kg/m3,
vorzugsweise zwischen 300 bis 650 kg/m3,
insbesondere zwischen 325 bis 600 kg/m3,
betragen. Die Dicke d des Formkörpers kann in Richtung
der Papierflachseite 5,0 cm bis 1,0 m, vorzugsweise mehr als 20
cm, insbesondere mehr als 50 cm, betragen. Dadurch läßt
sich der Formkörper 1 bedarfsweise als Bauelement
für vielfältige Anwendungsbereiche einsetzen.
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Nicht
dargestellt ist, daß auf wenigstens einer Außenseite
des Formkörpers 1 wenigstens ein Vorsprung und/oder
wenigstens eine Ausnehmung zur Ausbildung einer formschlüssigen
Verbindung mit einer komplementär ausgebildeten Außenseite
eines benachbarten Formkörpers vorgesehen sein kann. In diesem
Zusammenhang kann die Verbindung von benachbarten Formkörpern 1 in
der Art einer Legostein-Verbindung vorgesehen sein. Dadurch wird eine
einfache und sehr stabile Verbindung der Formkörper 1 sichergestellt.
Im übrigen können Nut- und Federverbindungen zur
gegenseitigen Befestigung der Formkörper 1 vorgesehen
sein. Auch eine Befestigung über die Verbindungselemente
und/oder über Verklebungsstellen ist möglich.
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Die
Lebensdauer des dargestellten Formkörpers 1 beträgt
vorzugsweise zwischen 5 Jahren bis 10 Jahren, kann bei geeigneter
Imprägnierung jedoch auch bis mindestens 50 Jahre oder
mehr betragen. Dadurch läßt sich der dargestellte
Formkörper 1 in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen
einsetzen, beispielsweise zur Errichtung von Innenwänden, Außenwänden,
Böden. Auch kann eine Beschichtung des Formkörpers 1 mit
Putz und/oder eine Verschalung, gegebenenfalls mit einer zusätzlichen Dämmung,
vorgesehen sein. Weitere Verwendungen betreffen den Einsatz des
Formkörpers 1 bei entsprechender Formgebung für
Fassadenpaneele, Fensterprofile, Fußleisten, Möbel,
Möbelelemente, Schalungen, Trockenbauelemente, Wandkomplettsysteme (inklusive
Dämmung), Abhangdecken, Zargen und Fensterbänke.
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Um
eine völlige Recyclingfähigkeit des Formkörpers 1 zu
gewährleisten, ist der Formkörper 1 nach DIN
EN 13432:2000 desintegrierbar, wobei, vorzugsweise bei
aerober Kompostierung nach einer gegenüber der DIN
EN 13432:2000 verlängerten Kompostierungsdauer
von mehr als 12 Wochen und höchstens 80 Wochen in einer
größer 2 mm-Siebfraktion des kompostierten Materials
maximal 10% des ursprünglichen Trockengewichtes des Formkörpers
auffindbar sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4005719
A1 [0002]
- - DE 19513770 C2 [0003]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - DIN EN 771-4 [0030]
- - DIN EN 1745 [0031]
- - DIN EN 771-4 [0032]
- - DIN EN 13432:2000 [0035]
- - DIN EN 13432:2000 [0035]