AT504704B1 - Fasern enthaltender gegenstand - Google Patents

Description

2 AT 504 704 B1

Diese Erfindung bezieht sich auf Fasern enthaltende Gegenstände und hat besonderen Bezug zu Verfahren zum Identifizieren solcher Fasern enthaltender Gegenstände für Fahndungs- oder Sicherheitszwecke.

Die Entwicklung hochwertiger faserhaltiger Produkte benötigt Ressourcen sowohl hinsichtlich der Entwicklungskosten als auch der Vertriebskosten. Dies trifft insbesondere auf das Gebiet der Textilien zu, wo es eine komplexe Lieferkette gibt. Zahlreiche Textilfasermaterialien von verschiedenen Anbietern sind auf dem Markt erhältlich, welche zur Herstellung bestimmter Textilartikel verwendet werden können, und zwar zum Nachteil der Organisation, welche die kostspielige ursprüngliche Entwicklungsarbeit leistet. Weiters umfasst das Verarbeiten von Fasermaterial zu Textil-Endartikeln viele verschiedene Verarbeitungsschritte, die in den meisten Fällen von verschiedenen Unternehmen auf weltweiter Basis durchgeführt werden.

Es ist daher keine leichte Aufgabe, den Ursprung des Materials oder der Materialien und die Zusammensetzung dieser Materialien entweder in Zwischen (Vor)-Produkten oder in den Textil-Endartikeln zu bestimmen. Dies führt auch zu dem Problem, dass Textilartikel manchmal hinsichtlich ihres Ursprungs nicht richtig beschrieben sind. Fallweise wird der Gattungsname der Fasern inkorrekt verwendet.

Die Endverbraucher in der Textilkette wollen sicher sein, dass spezifizierte Fasermaterialien richtig verwendet werden und dass Warenbezeichnungstätigkeiten korrekt eingehalten werden.

Manche faserhaltigen Gegenstände, wie z.B. Papier, können besonders für Sicherheitszwecke eine Identifizierung erfordern. Wohlbekannt ist das Einarbeiten eines Wasserzeichens in ein Papier als Mittel zur Identifizierung des Papiers. Da Wasserzeichen während der Herstellung des Papiers in dieses eingearbeitet werden müssen, bilden sie eine Hürde, die zu überwinden ist, sollten gefälschte Papierprodukte hergestellt werden. Andere textilhaltige Gegenständen oder sogar gänzlich aus Textilien gebildete Gegenstände können ebenfalls nützlicherweise eindeutig identifizierbar sein. Beispielweise könnten medizinische Gegenstände, wie z.B. Tupfer, nützlicherweise identifizierbar gemacht werden, so dass für den Fall, dass die medizinischen Tupfer an unbefugten Stellen auftauchen, eine Spur bewahrt werden kann. Außerdem können bestimmte textilhaltige Produkte gefälscht werden, und insbesondere solche, die Auswirkungen auf die Sicherheit haben, wie z.B. Bremsklötze etc., könnten nützlicherweise ebenfalls identifizierbar gemacht werden.

Es ist bekannt, nicht cellulosisches Material in cellulosische Kunstfasern einzuarbeiten, die gegenüber der Bearbeitung, welche zur Umwandlung des Rohmaterials in Fasern eingesetzt wird, resistent sind. Dies bedeutet, dass dieses zusätzliche Material die Eigenschaften des Fasermaterials nicht verändert und keinen Einfluss auf die Verarbeitung des Materials hat.

Diese chemischen Elemente oder Verbindungen müssen dann durch eine chemische Analyse des Textilmaterials nachgewiesen werden.

Ein Nachteil dieses Ansatzes besteht darin, dass die chemische Analyse des Textilmaterials nur mit einer Spezialausrüstung durchgeführt werden kann und kostspielig sowie zeitaufwendig ist. Sich nur darauf zu verlassen, kann daher problematisch sein.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Gegenstands mit einem speziellen Satz von Parametern oder charakteristischen Eigenschaften, der eine leichte Identifizierung des Gegenstands ermöglicht. Eine Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere in der Bereitstellung eines Gegenstands, der Fasermaterial, das an sich oder unter anderen faserhaltigen Gegenständen identifizierbar ist, enthält oder im Wesentlichen aus diesem besteht. Der Satz von Parametern wird solcherart gewählt, dass eine Identifizierung von vielen Personen und Organisationen in einfacher Weise kostengünstig durchgeführt werden kann. 3 AT 504 704 B1

Darstellungen der Erfindung

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Fasern enthaltender Gegenstand bereitgestellt, in dem als Mittel zur Identifizierung zumindest einige Kunstfasern von reproduzierbarer einzigartiger Form, welche von der Form der restlichen, im Gegenstand enthaltenen Fasern klar unterscheidbar ist, enthalten sind.

Der Fasern enthaltende Gegenstand besteht vorzugsweise im Wesentlichen aus Fasern.

Die Kunstfasern mit dieser reproduzierbaren Form sind vorzugsweise cellulosische Fasern und sind dabei weiters vorzugsweise aus der Gruppe, bestehend aus Viskosefasern, Polynosicfa-sern, Fasern mit hohem Nassmodul oder Lyocellfasern, ausgewählt.

Besonders bevorzugt ist ein Gegenstand, der im Wesentlichen aus cellulosischen Kunstfasern besteht, und zwar mit einer bestimmten Menge an cellulosischen Kunstfasern von reproduzierbarer einzigartiger Form.

Der Gegenstand kann ein Textilartikel, wie z.B. ein Faserballen, ein Kardenband, ein Garn, ein Gewebe, ein Kleidungsstück oder eine Heimtextilie, sein oder kann ein Vliesartikel, wie z.B. ein Vliesgewebe, eine Füllfaser, insbesondere für Schlafsäcke oder Bettwaren, sein oder kann ein technischer Gegenstand, wie z.B. eine Faserverstärkung, ein Strang, eine Flocktapete, sein oder kann ein Papier sein.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Gegenstand ein Spezialpapier, insbesondere ein Papier für Banknoten.

Die einzigartig geformte Faser kann im Fasern enthaltenden Gegenstand jeglichen Anteil ausmachen, der ausreicht, um dessen leichte Identifizierung zu ermöglichen. Vorzugsweise enthält der Gegenstand mindestens 1 % Fasern der einzigartigen Form, kann jedoch jeden Anteil bis zu 100 % enthalten. Besonders bevorzugt enthält der Gegenstand weniger als 10 %, weiters vorzugsweise 1-5 %, am meisten bevorzugt 1-2 %, Fasern der einzigartigen Form. Die einzigartig geformten Fasern können weiters eine chemische Markierungssubstanz enthalten, vorzugsweise eine solche, die nur während des Herstellungsverfahrens in die Kunstfasern eingearbeitet werden kann.

Die Fasern können eine einzigartig dimensionierte Querschnittsform aufweisen. Die Fasern können beispielsweise eine einzigartig dimensionierte kreisförmige Querschnittsform oder eine einzigartige nicht kreisförmige Querschnittsform aufweisen. Eine nicht kreisförmige Querschnittsform kann beispielsweise durch Verschmelzung cellulosischer Filamente unmittelbar nach der Extrusion oder durch Extrusion einer geeigneten Spinnlösung durch geformte Spinndüsenlöcher hergestellt werden.

Im Falle cellulosischer Kunstfasern bestehen bereits an sich Unterschiede zwischen den Querschnittsformen der verschiedenen bekannten Fasertypen:

Eine Standard-Viskosefaser weist beispielsweise eine ziemlich gezackte Querschnittsform auf, während Polynosic- und manche Spezialfasern mit hohem Nassmodul sowie die Standard-Lyocellfaser eine im Wesentlichen runde Querschnittsform aufweisen. Beide Querschnittsformen sind eindeutig voneinander unterscheidbar.

Daher wird durch Beimischen einer bestimmten Menge einer Faser mit im Wesentlichen rundem Querschnitt zu einem Gegenstand, der eine Faser mit gezacktem Querschnitt enthält, das leichte Identifizieren dieses Gegenstands ermöglicht.

Es ist auch möglich, dass die einzigartige Form eine einzigartige Länge der Faser umfassen 4 AT 504 704 B1 kann. Da eine Stapelfaser normalerweise durch ein Verfahren hergestellt wird, das die Extrusion eines Endlos-Kabels von Filamenten und danach das Zerschneiden des Kabels zwecks Bildung einer Stapelfaser umfasst, befindet sich der Hersteller der Faser in der einzigartigen Lage, Fasern einer bestimmten Länge herzustellen, die, sobald sie hergestellt sind, von nachfolgenden Verwendern der Faser nicht gefälscht werden können. Nachfolgende Verwender könnten die Stapelfaser nur in kleinere Längen zerschneiden, in Wahrheit enthalten faserhaltige Gegenstände aber Millionen von einzelnen Stapelfasern, die von jemandem, der ein Design fälschen will, unmöglich einzeln in verschiedene Längen geschnitten werden können.

Die Herstellung cellulosischer Kunstfasern ist ein kapitalintensives Verfahren, das eine äußerst teure Anlage erfordert und von einem angehenden Fälscher nicht kostengünstig durchgeführt werden kann.

Falls ein Markierungselement in die Faser eingearbeitet werden soll, könnte ein Farbpigment, ein fluoreszierendes Pigment, ein einzigartig geformtes Partikel unter Verwendung von Mikrokügelchen oder eine Chemikalie mit bekannter Reaktionsfähigkeit oder klar geteiltem UV- oder Infrarotspektrum verwendet werden.

Das Beimischen der Kunstfasern von einzigartiger reproduzierbarer Form zu den anderen, im erfindungsgemäßen Gegenstand enthaltenen Fasern kann in verschiedenen Stufen des Produktionsverfahrens erfolgen.

Die Fasern können beispielsweise bereits während des Faserproduktionsverfahrens vermischt werden, wie z.B. nachdem sie aus der entsprechenden Spinnlösung gesponnen wurden. Wahlweise können die Fasern in der Stufe der Bildung eines Textilartikels, wie z.B. eines Garns, vermischt werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Ermöglichung der Identifizierung eines Fasern enthaltenden Gegenstandes, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass im Gegenstand Kunstfasern von reproduzierbarer einzigartiger Form, welche von der Form der restlichen, im Gegenstand enthaltenen Fasern klar unterscheidbar ist, vorgesehen werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern von reproduzierbarer einzigartiger Form 1 bis 10 % der Fasern im Gegenstand, vorzugsweise 1-5 %, besonders meisten bevorzugt 1-2 %, der im Gegenstand enthaltenen Fasern ausmachen.

Ausführungsformen der Erfindung

Nur anhand eines Beispiels werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen beschrieben, welche aus dem U.S.-Patent 6 333 108 entnommen wurden und Beispiele einzigartiger Faserformen bei cellulo-sischen Fasern zeigen, die ohne Zugang zu einer Produktionsanlage für Viskosefasern nicht gefälscht werden könnten.

In den Zeichnungen: sind die Figuren 1, 6 und 8 schematische Darstellungen von Extrusionslöchern, die zum Spinnen von Filamenten zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden; sind die Figuren 2, 3, 5, 7 und 9 Reproduktionen lichtmikroskopischer Aufnahmen von Filamentquerschnitten; und zeigt Fig. 4 die Messungen, die zur Bestimmung des Höhe-Breite-Verhältnisses eines Filamentglieds durchgeführt werden.

Obwohl manche Kunstfasern, wie z.B. Polyesterfasern oder Polypropylenfasern, durch Erhitzen 5 AT 504 704 B1 eines schmelzbaren Polymers und dessen Extrusion durch eine Spinndüse hergestellt werden, ist dies bei cellulosischen Fasern nicht der Fall. Kunstfasern, wie z.B. Polyester und Polypropylen, wären daher im kleinen Maßstab leichter herzustellen (ungeachtet der Schwierigkeiten bei der Herstellung einer Spinndüse) als es bei cellulosischen Fasern der Fall wäre. Cellulosische Fasern, wie z.B. Viskosefasern, werden in großen, komplexen Fertigungsanlagen durch Verfahren hergestellt, die an sich wohlbekannt sind, aber im kleinen Maßstab nicht sehr leicht nachgeahmt werden können, um das Fälschen der zu produzierenden Fasern zu ermöglichen. Dies ist auch bei Lyocellfasern der Fall, wobei wiederum große Produktionsanlagen zum Einsatz kommen, um die Fasern für die kommerzielle Verwendung herzustellen.

Sowohl das Viskoseverfahren als auch das Lyocellverfahren sind wohlbekannt.

Beim Viskoseverfahren wird Cellulose mit Ätznatron aufgeschlämmt, um eine Alkalicellulose zu bilden, die ausgepresst und entwässert wird. Diese wird vorher abgelagert, um die Cellulose teilweise zu depolymerisieren. Nach dem vorausgehenden Ablagern wird die Alkalicellulose mit Kohlendisulfid umgesetzt, um Natroncellulose-xanthogenat zu bilden. Dieses wird wiederum in weiterem Ätznatron aufgelöst, um eine Spinnlösung zu bilden, die auch als Viskose oder Dope-Stoff bekannt ist. Der Dope-Stoff wird danach reifen gelassen, um eine Neuverteilung der Xanthatgruppen zur Erleichterung des Spinnverfahrens zu ermöglichen. Der gereifte Dope-Stoff wird filtriert und durch eine Spinndüse in eine saure, typischerweise Schwefelsäure enthaltende Flüssigkeit extrudiert. Die Säure reagiert mit dem Alkali, um ein Natriumsalz, typischerweise Natriumsulfat, zu bilden, und Kohlendisulfid wird freigesetzt, wodurch die Cellulose in Form langer Filamente regeneriert wird.

Beim Lyocellverfahren wird Cellulose mit Wasser und einem organischen Lösungsmittel, wie z.B. n-Methylmorpholin-N-oxid (NMMO), vermischt, und die Mischung wird unter Vakuum erhitzt, um etwas von dem Wasser herauszutreiben, um die Cellulose dazu zu bringen, im NMMO und im restlichen Wassergemisch in Lösung zu gehen. Dadurch bildet sich ein Dope-Stoff, der durch eine Spinndüse und einen Luftspalt in ein Spinnbad extrudiert wird. Im Spinnbad wird das NMMO aus den extrudierten Filamenten herausgelöst, so dass die gelöste Cellulose ausfällt, um Cellulosefilamente zu bilden.

In beiden Fällen werden die Cellulosefilamente zu einer geeigneten Schneidmaschine geleitet, um die Stapelfaser zu bilden, welche jenes Produkt ist, das in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verwendet wird.

Die geformten Fasern können hergestellt werden, indem die Filamente durch geformte Spinndüsenlöcher, wie in den Zeichnungen dargestellt, extrudiert werden, oder sie können hergestellt werden, indem die Filamente durch Spinndüsen extrudiert werden, die eng benachbarte Löcher aufweisen, so dass die Filamente unmittelbar nach der Extrusion verschmelzen, um die geformten Fasern zu bilden. Sowohl die Form der Fasern als auch die Länge der Stapelfaserfilamente sind einstellbar, und der Faserproduzent kann im Rahmen des Produktionsverfahrens große Mengen verschiedener Kombinationen herstellen, welche jeweils an einen einzigen Kunden verkauft werden können, um die Herstellung eindeutig identifizierbarer Gegenstände gemäß der Erfindung zu ermöglichen.

Die vollständigen Details bezüglich der Herstellungsweise geformter Fasern sind im U.S.-Patent 6333 108B angeführt, dessen Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist. Im Wesentlichen wird die Viskosespinnlösung durch Extrusionslöcher gesponnen, die solcherart geformt sind, um zur Form der gewünschten Faser zu passen. Viskose kann beispielsweise durch Y-förmige Extrusionslöcher, wie in Fig. 1 dargestellt, extrudiert werden, wobei die drei Schenkel im 120°-Winkel zueinander angeordnet sind und die Glieder jedes Schenkels 89 Mikrometer lang und 25 Mikrometer breit sind. Dadurch wird die in Fig. 2, 3, 5 gezeigte und schematisch in Fig. 4 dargestellte Faser hergestellt. In gleicher Weise produziert das in Fig. 6 gezeigte Loch die in Fig. 7 dargestellten Fasern, und das in Fig. 8 gezeigte Loch produ-

Claims (14)

1. 6 AT 504 704 B1 ziert die in Fig. 9 dargestellte Faser. Da das Faserproduktionsverfahren umfangreiche Viskosefaseranlagen benötigt, ist es nicht möglich, eine gefälschte Faser ohne sehr große Investitionen herzustellen. Der Faserproduzent kann Fasern hersteilen, deren Glieder verschiedene Längen aufweisen, so dass die in Fig. 4 gezeigte Länge L verändert werden kann, wobei entweder ein Glied eine andere Länge als die anderen beiden Glieder hat oder alle drei Glieder verschiedene Längen oder alle drei Glieder dieselbe Länge haben. Es ist auch möglich, die Breite W der Glieder zu verändern. Weiters kann die Anzahl der Glieder verändert werden. Nicht nur die Querschnittsform der Faser, sondern auch die Stapellänge der Faser kann geändert werden. Wieder ist das Schneiden der Stapelfaser zu einer bestimmten Länge nur in einer großtechnischen Produktionsanlage z.B. für Viskose- oder Lyocellfasern möglich und kann ohne beträchtliche Investitionen nicht gefälscht werden. Durch Vermischen einer kleinen Menge einer solchen geformten cellulosischen Viskosefaser mit einer normalen Viskosefaser ist es möglich, ein Produkt zu erhalten, das genauso wie eine reine Viskosefaser verarbeitet und gefärbt werden kann und dabei leicht zu identifizieren ist, indem einfach ein Querschnitt einer Gruppe von Fasern entweder aus einem Ballen oder aus einem Garn oder aus einem Gewebe oder aus einem Kleidungsstück entnommen und unter dem Mikroskop untersucht wird. Dies bedeutet, dass der Ursprung der Faser leicht ausgeforscht werden kann, was bei der Identifizierung eine beträchtliche Hilfe darstellt, und im Falle bestimmter Gegenstände, wie z.B. Wertpapiere, eine leichte Identifizierung der Sicherheitsaspekte des Produkts möglich ist. Die folgenden Beispiele veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen eines Textilartikels gemäß der vorliegenden Erfindung: - ein Textilartikel wie z.B. ein Ballen oder ein Garn, enthaltend eine Mischung aus 98 % Viskosefaser mit standardmäßiger (gezackter) Querschnittsform und 2 % Viskosefaser mit Y- oder H-förmiger Querschnittsform. - ein Textilartikel wie z.B. ein Faserballen oder ein Garn, enthaltend eine Mischung aus 97 % Modalfaser mit standardmäßiger (z.B. erdnussähnlicher) Querschnittsform und 3 % Modalfaser mit Y-förmiger Querschnittsform, wie in der (nicht vorveröffentlichten) PCT/AT2005/000493 geoffenbart. In allen obenstehend erwähnten Beispielen kann der Fachmann die Identität des fraglichen Gegenstands leicht bestimmen, indem er die Querschnittsform der darin enthaltenen Fasern durch Mikroaufnahmen prüft. In allen Fällen ist die geringe Menge an Fasern mit unterschiedlicher Querschnittsform deutlich erkennbar. Patentansprüche: 1. Fasern enthaltender Gegenstand, in dem als Mittel zur Identifizierung zumindest einige Kunstfasern von reproduzierbarer einzigartiger Form, welche von der Form der restlichen, im Gegenstand enthaltenen Fasern klar unterscheidbar ist, enthalten sind.
2. 2. Gegenstand, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die Kunstfasern Stapelfasern sind.
3. 3. Gegenstand, wie in Anspruch 1 oder 2 beansprucht, wobei die Kunstfasern cellulosische Fasern sind.
4. 4. Gegenstand, wie in Anspruch 2 beansprucht, wobei die cellulosischen Fasern ausgewählt 7 AT 504 704 B1 sind aus der Gruppe, bestehend aus Viskosefasern, Polynosicfasern, Fasern mit hohem Nassmodul und Lyocellfasern.
5. 5. Gegenstand, wie in einem der Ansprüche 1-4 beansprucht, wobei der Gegenstand im 5 Wesentlichen aus Fasern, vorzugsweise cellulosischen Fasern, besteht.
6. 6. Gegenstand, wie in einem der Ansprüche 1-5 beansprucht, wobei die reproduzierbare einzigartige Form ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einzigartigen kreisförmigen Querschnittsformen, einzigartigen nicht kreisförmigen Querschnittsformen und einzig- io artigen Faserstapellängen.
7. 7. Gegenstand, wie in einem der Ansprüche 1-6 beansprucht, wobei der Gegenstand ein Textilartikel ist.
8. 8. Gegenstand, wie in einem der Ansprüche 1-6 beansprucht, wobei der Gegenstand ausge wählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Vliesartikeln, z.B. einem Vliesgewebe, einer Füllfaser, insbesondere für Schlafsäcke oder Bettwaren, technischen Gegenständen, wie z.B. einer Faserverstärkung, einem Strang, einer Flocktapete, und Papieren.
9. 9. Gegenstand, wie in Anspruch 8 beansprucht, wobei der Gegenstand ein Spezialpapier, insbesondere ein Papier für Banknoten, ist.
10. 10. Gegenstand, wie in Anspruch 7 beansprucht, wobei der Textilartikel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Faserballen, einem Kardenband, einem Garn, einem Ge- 25 webe, einem Kleidungsstück oder einer Heimtextilie.
11. 11. Gegenstand, wie in einem der Ansprüche 1-10 beansprucht, wobei die einzigartig geformten Fasern 1 bis 100 % der Fasern im Gegenstand, vorzugsweise weniger als 10 %, weiters vorzugsweise 1-5 %, am meisten bevorzugt 1-2 %, der im Gegenstand enthaltenen 30 Fasern ausmachen.
12. 12. Gegenstand, wie in einem der Ansprüche 1-11 beansprucht, wobei die Fasern weiters eine chemische Markierungssubstanz enthalten.
13. 13. Verfahren zur Ermöglichung der Identifizierung eines Fasern enthaltenden Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, dass im Gegenstand Kunstfasern von reproduzierbarer einzigartiger Form, welche von der Form der restlichen, im Gegenstand enthaltenen Fasern klar unterscheidbar ist, vorgesehen werden.
14. 14. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern von reprodu zierbarer einzigartiger Form 1 bis 10 % der Fasern im Gegenstand, vorzugsweise 1-5 %, besonders meisten bevorzugt 1-2 %, der im Gegenstand enthaltenen Fasern ausmachen. 45 Hiezu 5 Blatt Zeichnungen 50 55