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Die Erfindung bezieht sich auf Körperflüssigkeiten absorbierende Produkte, insbesondere in Form von Einmalwindeln, hygienischen Binden oder Tampons, mit einem Kern aus einem Holzstoff und Torf enthaltenden absorbierenden Material. Dabei wird vor allem eine bestimmte Form des Torfs betrachtet, die bei ihrem Einsatz und ihrer Verarbeitung leicht gehandhabt werden kann und dabei ihre Fähigkeit, Körperflüssigkeiten zu absorbieren, beibehält.
Die Verwendung von Torf als Ersatz für Holzstoff-Flocken ist bekannt. Dabei wurde auch schon beschrieben, dass Flocken aus relativ grobem Torf in Kombination mit feinem mechanischem Holzstoff ein locker zusammenhängendes Gemisch ergeben, das sich zur Herstellung eines einheitlichen absorbierenden Körpers eignet. Um der naturgemässen unerwünschten dunklen Farbe des Torfs zu begegnen, ist die Verwendung von gebleichtem Torf vorgeschlagen worden.
Dieses Bleichen bringt jedoch, unabhängig von der Art des Bleichverfahrens, verschiedene Nachteile hinsichtlich der Absorptionseigenschaften des Torfs mit sich. Ausserdem werden durch das Bleichen die Kosten für das Endprodukt deutlich erhöht.
Zur Beseitigung des Problems der Farbe bei Torf gibt es eine Alternative zum Bleichen. Man kann nämlich die Anwesenheit von Torf dadurch verdecken, dass man ihn in einem Produkt als Kemmaterial verwendet, das von Materialien mit ansprechenden Farben umgeben ist
Jedoch ist das bisher bekannte Material in Flockenform für eine zusätzliche Behandlung zur Herstellung eines derartigen Kerns nicht geeignet, da es z. B. staubt, leicht in sich reisst oder in anderer Weise zerfällt.
Die Herstellung eines Materials in Flockenform ist in der GB-A-2 015 055 (= AT-B-374 350) beschrieben.
Demnach wird Torf gesiebt, mit mechanischem Holzstoff vereinigt, in eine wässerige Aufschlämmung übergeführt, entwässert und zu einer Pappe oder ähnlichem Flächenprodukt verformt und getrocknet, worauf dieses Produkt zu Flocken vermahlen wird und die Flocken in einem Produkt zum Absorbieren von Körperflüssigkeiten verwendet werden. Nach diesem Verfahren wird somit ein Zwischenprodukt hergestellt, nähmlich eine Pappe oder ein ähnliches Flächenprodukt, das anschliessend zerkleinert werden muss.
Überraschenderweise hat sich nunmehr gezeigt, dass Torf als Material zum Absorbieren von Körperflüssigkeiten in einer Form herstellbar ist, die direkt als absorbierender Kern verwendet werden kann und deshalb das teure und aus anderen Gründen unerwünschte Bleichen überflüssig macht. Insbesondere wurde gefunden, dass Torf in ein absorbierendes Produkt mit geringer Dichte überführt werden kann. Dieses Material ist nicht wie das vorgenannte lose zusammenhängende flockige Material in seiner strukturellen Festigkeit von dem Ineinandergreifen von Fasern abhängig.
Vielmehr ist die Festigkeit des neuen Materials auf die Bildung von Wasserstoffbindungen zwischen den Feststoffteilchen zurückzuführen, die in Form einer wässrigen Aufschlämmung diespergiert und dann getrocknet worden sind
Bisher sind kompakte Materialien aus Torf in absorbierenden Produkten praktisch nicht eingesetzt worden.
Die Materialien hatten bisher den Nachteil, dass sie dicht waren und in sich zu wenig Zwischenräume hatten, sodass die Anwendung als Absorptionsmittel nicht in Betracht kam.
Es wurde nun gefunden, dass diese Nachteile von Torf beseitigt werden können und ein stark absorptionsfähiges Torfmaterial erhalten werden kann, wenn der Ausgangstorf einer sorgfältigen Auftrennung unterworfen wird, bei der einerseits eine Fraktion zurückbleibt, die einem Rückstand auf einem Sieb mit einer Maschenweite von 0, 149 mm entspricht, und anderseits eine Feinfraktion erhalten wird Um sicherzustellen, dass ein grosser Prozentsatz der Feinfraktion des Torfs abgetrennt worden ist, wird das Abtrennen vorzugsweise so durchgeführt, dass die weiter verarbeitete Torffraktion dem Rückstand entspricht, der auf einem Sieb mit einer Maschenweite von 0, 188 mm, insbesondere 0, 289 mm, zum Beispiel 0, 297 mm, zurückbleibt.
Das heisst, dass gemäss der vorliegenden Erfindung die Feinfraktion des Torfs verworfen wird und die restliche Fraktion mit feinem mechanischen Holzstoff mit einem kanadischen Standard-Mahlungsgrad von 60, 0 bis etwa 500, 0 vorzugsweise 150 bis 300, gemischt wird. Aus dieser Mischung wird eine wässrige Aufschlämmung hergestellt, die dann auf ein Fourdrinier-Sieb geführt wird.
Dort wird das Gemisch entwässert und getrocknet, wobei das erfindungsgemässe Torfmaterial mit geringer Dichte erhalten wird
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Körperflüssigkeiten absorbierendes Produkt, insbesondere in Form von Einmalwindeln, hygienischen Binden oder Tampons, mit einem Kern aus einem Holzstoff und Torf enthaltenden absorbierenden Material, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Körperflüssigkeiten absorbierende Kern als ein zusammenhängender blattförmiger Körper ausgebildet ist, der aus einem Gemisch aus Torf mit einer Teilchengrösse, die auf einem Sieb mit einer Maschenweite von 0, 149, vorzugsweise 0, 188, insbesondere 0, 289 mm zurückbleibt, und aus Feinteilchen von mechanischem Holzstoff mit einem kanadischen Standard-
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aufweist,
welcher Körper gegebenenfalls durch trockenes Verdichten wie durch Prägen oder durch Anbringen von Schlitzen flexibel ausgebildet ist und gegebenenfalls an mindestens einer Oberfläche eine Schicht aus Kraftholzstoff trägt.
Das erfindungsgemässe Material wirkt stark absorbierend und kann in Produkten, wie hygienischen Binden, Windeln oder Tampons, die Körperflüssigkeiten absorbieren sollen, verwendet werden. Beim Einsatz des Materials als Kern zwischen Schichten aus einem weniger dunkel gefärbten Material kann die unerwünschte dunkle Farbe des Torfs verdeckt werden.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird das Torfmaterial zwischen zwei Schichten von
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Kraftholzstoff angeordnet, der die dunkle Farbe des Torfs gut maskiert.
Es hat sich auch gezeigt, dass das erfindungsgemässe Material direkt in einem absorbierenden Produkt verwendet werden kann, wenn die Sprödheit und Steifheit des Material durch trockenes Pressen vermieden wird. Das trockene Pressen kann ein Prägen sein. Zum Beispiel kann ein Muster von Vertiefungen in eine oder beide
Hauptoberflächen eines Körpers aus dem Material eingeprägt werden. Auch kann zur starken Erhöhung der Dichte der Körper aus dem Material trocken gepresst werden.
Überraschenderweise ergab sich, dass das trockene Pressen des erfindungsgemässen Materials seine
Absorptionseigenschaften nicht beeinträchtigt. Vielmehr gewinnt ein Körper aus einem solchen gepressten Material beim Benetzen unmittelbar im wesentlichen seine ursprüngliche Dicke vor dem Pressen wieder. Diese ungewöhnliche Eigenschaft von Körpern aus Torf gestattet das genannte trockene Pressen, so dass das Produkt beim Benutzer flexibel und angenehm im Tragen ist, bevor es Flüssigkeit aufnimmt. Nach dieser Flüssigkeitsaufnahme ist das Produkt selbstverständlich als Absorptionsmittel voll wirksam.
Der als Ausgangsstoff eingesetzte Torf gehört vorzugsweise zum Spahgnum-Typ und kann etwa das 15-fache oder mehr, vorzugsweise das 20-fache, seines Gewichts an Wasser absorbieren. Dieser Torf wird zuerst gesiebt, um Wurzeln, Zweige und Ähnliches abzutrennen. Das restliche Material wird in eine Fraktion und eine Feinfraktion getrennt. Die verwertbare Fraktion ist im allgemeinen jene, die auf einem Sieb mit einer Maschenweite von 0, 149 mm zurückbleibt. Um sicherzustellen, dass ein grosser Anteil des feinen Torfs abgetrennt ist, wird vorzugsweise eine Fraktion weiterverarbeitet, die als Rückstand auf einem Sieb mit einer Maschenweite von 0, 188 mm, insbesondere 0, 289 mm, zurückbleibt. Beispielsweise ist eine sehr gut geeignete Fraktion der Rückstand auf einem Sieb mit einer Maschenweite von 0, 297 mm.
Die zur Weiterverarbeitung vorgesehene Torffraktion wird erfindungsgemäss mit fein gemahlenem mechanischen Holzstoff kombiniert. Dieser ist insbesondere Holzschliff, thermomechanischer Holzstoff und/oder Refiner-Holzstoff. Der Holzschliff besteht im wesentlichen aus Bäumen und Ästen, die entrindet, gereinigt und dann zerkleinert worden sind. Refiner-Holzstoff unterscheidet sich vom Holzschliff nur dadurch, dass in der Zerkleinerungsstufe ein Refiner eingesetzt worden ist, d. h. eine übliche scheibenähnliche Vorrichtung, die im allgemeinen in peripheren Bereichen Metallrippen aufweist, die zuletzt mit den Holzteilchen in Berührung kommen und das Trennen der Holzfasern unterstützen, ohne sie übermässig zu zerstören.
Thermomechanischer Holzstoff ähnelt dem Refiner-Holzstoff mit der Ausnahme, dass die Holzteilchen im Refiner erhitzt worden sind, was üblicherweise mit Wasserdampf geschieht, und dieses Erhitzen das Trennen der Holzfasern weiter erleichtert.
Diesen mechanischen Holzstoffen ist gemeinsam, dass ein Trennen der Fasern mit chemischen Mitteln nicht versucht worden ist, obwohl später, nach dem Überführen in kleine Teilchen, eine chemische Behandlung, z. B. ein Bleichen, folgen kann.
Die mechanischen Holzstoffe werden im allgemeinen durch die Kenngrösse "Mahlungsgrad" gekennzeichnet, der gemäss der Bestimmung des kanadischen Standard-Mahlungsgrads (TAPPI-Testmethode T-227) festgestellt wird. Dieser Test misst im wesentlichen die Entwässerungsgeschwindigkeit von Holzstoff und den Grad an Kompaktheit.
Der bevorzugte Wert des kanadischen Standard-Mahlungsgrads für den mechanischen Holzstoff, der in das erfindungsgemässe Material eingearbeitet wird, liegt bei 60 bis 500, vorzugsweise bei 150 bis 300. Mechanische Holzstoffe können in Mengen von z. B. 5 Gew.-%, bezogen auf den absorbierenden Kern, eingesetzt werden.
Vorzugsweise liegt diese Menge bei 10 bis 20 Gew.-%.
Das Gemisch kann ausser dem gesiebten Torf und dem mechanischen Holzstoff noch andere Bestandteile enthalten. Zum Beispiel kann langfaseriger Holzstoff in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gemisch, verwendet werden, um die Handhabung des Gemisches zu verbessern. Derartige langfaserige Holzstoffe können aus chemisch behandelten Holzstoffen, wie Sulfit- und Sulfat-Holzstoff, ausgewählt werden.
Das Gemisch aus gesiebtem Torf, mechanischem Holzstoff und langfaserigem Holzstoff wird zu einer wässrigen Aufschlämmung verarbeitet, die 0, 1 bis 1, 0 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0, 5 Gew.-%, Feststoffe enthält. Andere Bestandteile, wie Färbemittel, Netzmittel und Klebstoffe, können der Aufschlämmung zugegeben werden. Diese wird dann auf ein Fourdrinier-Sieb gegeben und mittels Unterdruck auf etwa 500 Gew.-% Wasser entwässert. Die entwässerte Masse wird dann unter Verwendung von Umluft bei etwa 177 C zu einem Material mit geringer Dichte getrocknet. Diese Dichte kann durch Variieren verschiedener Faktoren, wie die Druckdifferenz während des Entwässems und die Geschwindigkeit des Fourdrinier-Siebs, eingestellt werden.
Im allgemeinen wird bei vermindertem Unterdruck und erhöhter Geschwindigkeit ein weniger dichtes Produkt erhalten.
Während die Bedingungen, unter denen erfindungsgemässe Materialien mit geringer Dichte hergestellt werden können, in einem grossen Bereich variierbar sind, ist es im allgemeinen erforderlich, für ein Material von 15 bis 35g Feststoff pro 0, 0929 m2 und für einen Unterdruck von 0, 03386 bis 0, 05079 bar die Geschwindigkeit des Fourdrinier-Siebs und die Breite des Schlitzes für den Unterdruck, unter welchem Schlitz das Material der Druckdifferenz des Unterdrucks ausgesetzt wird, so einzustellen, dass eine Verweilzeit des Materials über dem Schlitz für den Unterdruck etwa 1 bis etwa 5 sec beträgt. Zum Beispiel wird mit zwei Schlitzen mit einer Breite von je 9, 52 mm und einer Geschwindigkeit des Fourdrinier-Siebs von etwa 0, 762 m pro Minute eine Verweilzeit von etwa 1, 5 sec erreicht, wobei sich ein Absetzen des Materials von 20 g pro 0,
0929 m2 einstellt und ein Material mit geringer Dichte erhalten wird. In ähnlicher Weise führen vier Schlitze mit einer Breite von je 9, 52
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mm und eine Geschwindigkeit des Fourdrinier-Siebs von 0, 518 m pro Minute zu einer Verweilzeit von 4, 4 sec und einem Torfmaterial mit geringer Dichte. In jedem der vorgenannten Beispiele wird ein Unterdruck von etwa 4063, 59 bar eingehalten.
Unabhängig von den gewählten Parametern weist das erfindungsgemässe Material eine geringe Dichte auf, die im allgemeinen bei 0, 03 bis 0, 09 g/cm3 liegt. Die Anwesenheit von mechanischem Holzstoff scheint die Porosität des Materials vorteilhaft zu verbessern. Im Vergleich dazu haben Materialien ohne diesen mechanischen Holzstoff eine grössere Benetzbarkeit und kapillare Saugfähigkeit sowie eine geringere Neigung zum Stauben, Zerreissen oder zu anderem Verhalten, das eine Weiterverarbeitung erschwert.
Gemäss einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird aus dem erfindungsgemässen Material und einer Schicht aus Kraftholzstoff ein Laminat hergestellt. Vorzugsweise wird zuerst der Kraftholzstoff aus einer Aufschlämmung, die etwa 0, 1 % Feststoffe enthält, auf ein Fourdrinier-Sieb gelegt. Diese Aufschlämmung wird entwässert und dann zu einer zweiten Station geführt, wo das erfindungsgemäss eingesetzte Gemisch aus Torf und mechanischem Holzstoff in Form einer Aufschlämmung mit den vorgenannten Mengenverhältnissen direkt auf die Schicht des Kraftholzstoffs aufgelegt wird. Die Anordnung aus zwei Schichten kann zur Herstellung eines torfhaltigen Laminats mit geringer Dichte entwässert werden, wobei das Laminat auf seiner Oberfläche eine Schicht aus Kraftholzstoff aufweist.
Vorzugsweise wird dabei ein gebleichter Kraftholzstoff mit einem relativ hohen Wert des kanadischen Standard-Mahlungsgrads, der z. B. etwa 500-600 beträgt, eingesetzt. Das Gewichtsverhältnis zwischen der Schicht des Kraftholzstoffs und der Torfschicht ist nicht kritisch. Ein günstiges Produkt wird beim Einsatz einer Schicht von 4 bis 12 g Kraftholzstoff pro 0, 0929 m2 erhalten. Dieses Produkt ist ein stark absorbtionsfähiges Laminat, bei dem die natürliche Farbe des Torfs vollständig verdeckt ist. Hinzu kommt, dass die Festigkeitseigenschaften des Laminats besser sind als im Fall der alleinigen Verwendung des Torfs.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform kann das erfindungsgemässe Material durch trockenes Verdichten auf die für solche Materialien meist üblichen Dichten von 0, 2 bis 0, 8 g/cm3 noch flexibler und dünner eingestellt werden. Es ist zu betonen, dass ein solches Verdichten nur erfolgen kann, nachdem das Material mit geringer Dichte in erfindungsgemässer Weise zuerst hergestellt worden ist Ist diese Voraussetzung erfüllt, ergeben sich bei dem trocken verdichteten Material gewisse einzigartige Eigenschaften. Zum Beispiel kann das Material eine ihm gegebene Verdichtung annehmen.
Das heisst, dass es, solange es trocken ist, für fast unbegrenzte Zeit in dem verdichteten Zustand bleibt Andererseits kehrt das Material bei seiner Benetzung mit einer wässrigen Lösung fast unmittelbar in den Zustand mit geringer Dichte zurück und hat dann wieder die Absorbtionseigenschaften des unverdichteten Materials. Aufgrund dieser besonderen Eigenschaften benötigen absorbierende Produkte, die aus diesem Material hergestellt worden sind, weniger Lagerraum und können vom Benutzer oder der Benutzern angenehm getragen werden, bevor das Material nass wird. Nach dem Benetzen haben solche Produkte sofort eine grosse Absorptionskapazität und sind selbstverständlich im nassen Zustand sehr flexibel und angenehm im Tragen.
Deshalb sind solche Produkte stets vorteilhaft
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das erfindungsgemässe Material zur Erhöhung seiner Flexibilität mit Schlitzen versehen.
Die Erfindung wird durch die Beispiele erläutert.
Beispiel l Roher Sphagnum-Torf wird in einem Klassifikator (Sweco) in eine Fraktion mit einer Teilchengrösse von 1, 68 mm bis 0, 297 mm und eine Feinfraktion mit einer Teilchengrösse von 0, 297 mm bis 0, 074 mm getrennt Unter Verwendung eines Gemisches aus der gröberen Fraktion und, als Ersatz für die Feinfraktion, eines gebleichten Holzschliffs mit einem kanadischen Standard-Mahlungsgrad (KSM) von 200 wird erfindungsgemäss eine erste Reihe von Proben hergestellt. Für Vergleichszwecke wird eine zweite Reihe von Proben vorbereitet, in der die genannte Feinfraktion nicht ersetzt worden ist, sondern eine vorgegebene Menge der Feinfraktion wieder in das Gemisch zurückgegeben wird. Zusätzlich wird beiden Gemischen ein langfaseriger Kraftholzstoff mit einem kanadischen Standard-Mahlungsgrad von 750 zugesetzt.
Die Zusammensetzungen der beiden Probenreihen sind nachfolgend zusammengefasst :
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<tb>
<tb> Gewichtsprozent
<tb> Komponente <SEP> Probe <SEP> A <SEP> Probe <SEP> B <SEP>
<tb> Torf <SEP> 1, <SEP> 68-0, <SEP> 297 <SEP> mm <SEP> 70 <SEP> 70
<tb> Kraftholzstoff <SEP> (750 <SEP> KSM) <SEP> 10 <SEP> 10
<tb> Torf-Feinfraktion <SEP> M
<tb> Holzschliff <SEP> (200 <SEP> KSM) <SEP> - <SEP> 20 <SEP>
<tb>
Von jeder dieser festen Mischungen werden durch Dispergieren in Wasser Aufschlämmungen mit einer Konsistenz von 1, 2 Gew.-% Feststoffen sowie anschliessend erfindungsgemässe Materialien hergestellt. Ein Liter
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der Aufschlämmung wird in eine Handform mit den Abmessungen 30, 5 x 30, 5 cm2 (Williams Apparatus Company of Watertown, New York) gegeben.
Die Aufschlämmung wird bis zu einer Konsistenz von 0, 15 Gew.- % Feststoffe gemäss der Methode in TAPPI Standard-Methode T-2050S71 verdünnt. Nach dem gründlichen Mischen lässt man das Wasser durch sein eigenes Gewicht abfliessen. Man erhält ein nasses Material mit einem
EMI4.1
0Beispiel 2 Jede der gemäss Beispiel (1) hergestellten Reihen von Probematerialien wird im Tropfensinktest auf ihre Benetzbarkeit geprüft. Dabei lässt man auf die Oberfläche einer Probe, die 5 x 5 cm2 misst, einen einzelnen Tropfen einer 1 gew.-% igen wässrigen Natriumchloridlösung aus einer Höhe von 1, 0 cm fallen. Die Zeit für das Absorbieren des Tropfens in dem untersuchten Material und das Verschwinden des Tropfens werden mit einer Stoppuhr gemessen und als Tropfensinkzeit registriert.
Die Ergebnisse sind nachfolgend zusammengefasst
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<tb>
<tb> Probe <SEP> Tropfensinkzeit
<tb> A <SEP> (mit <SEP> Torf-Feinfraktion) <SEP> 10s
<tb> B <SEP> (mit <SEP> Holzschliff-Feinfraktion) <SEP> 1 <SEP> s <SEP>
<tb>
Daraus ist ersichtlich, dass die Benetzbarkeit des erfindungsgemässen Materials wesentlich grösser als die des üblichen Materials ist.
Beispiel 3 Jede der gemäss Beispiel 1 hergestellten Reihen von Proben wird im Flüssigkeitsaufnahmetest untersucht. Dabei wird eine Materialprobe mit einem Durchmesser von 7, 7 cm auf die poröse Platte einer Glasfritte gelegt und mit einem Druck von 2, 549 bar (2, 5 g/cm2) angedrückt. Die Unterseite der gesinterten Glasplatte ist in Kontakt mit einer 1 gew.-% igen wässrigen Natriumchloridlösung in Form einer Säule dieser Lösung, die sich 40 cm unterhalb der porösen Platte erstreckt. Die Säule der Lösung befindet sich in einer kalibrierten Bürette. Das von der Probe absorbierte Volumen der Lösung wird nach Einstellung des Gleichgewichts abgelesen.
Die gleiche Messung wird durchgeführt, wenn die Säule bis zu 7 1/2 cm unter die poröse Platte bewegt wird.
Eine entsprechende Messung erfolgt, wenn die Säule bis zu 1 cm unter die poröse Platte bewegt wird. Die Ergebnisse sind nachstehend zusammengefasst.
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<tb>
<tb>
Probe <SEP> A <SEP> Probe <SEP> B
<tb> (mit <SEP> Torf-Feinfraktion) <SEP> (mit <SEP> Holzschliff)
<tb> Druck <SEP> absorbierte <SEP> Lösung <SEP> absorbierte <SEP> Lösung
<tb> cm3/g <SEP> cm3/g <SEP>
<tb> - <SEP> 40cm <SEP> 300 <SEP> 340
<tb> - <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP> cm <SEP> 750 <SEP> 860
<tb> - <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> 1590 <SEP> 1720
<tb>
Daraus ist ersichtlich, dass bei jedem Druck das erfindungsgemässe Material eine grössere kapillare Saugkapazität aufweist als das übliche Material.
Beispiel 4 Jede der gemäss Beispiel 1 hergestellten Reihen von Proben wird auf ihre Biegefestigkeit untersucht. Streifen des Materials mit den Abmessungen 8 x 2, 5 1,15 cm3 werden einem Biegemoment von 1, 5 cm unterworfen, wobei die Belastung beim Materialbruch gemessen wird. Nachstehend sind die Ergebnisse zusammengefasst
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<tb>
<tb> Probe <SEP> A <SEP> Probe <SEP> B
<tb> (mit <SEP> Torf-Feinfraktion) <SEP> (mit <SEP> Holzschliff)
<tb> Bruchbelastung <SEP> 100g <SEP> 140g <SEP>
<tb>
Daraus ist ersichtlich, dass das erfindungsgemässe Material wesentlich fester ist als das übliche Material.