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Die
vorliegende Patentanmeldung betrifft ein biologisch abbaubares Garn
aus einem Kernmaterial aus biologisch abbaubaren Naturfasern und/oder Chemiefasern
und einer Hülle
aus einem biologisch abbaubaren Kunststoff.
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Garne
werden beispielsweise in Form von Bindeschnüren im Hopfenanbau verwendet;
ihr Einsatz ist aber auch in anderen Gebieten z.B. im Weinbau, der
Bauindustrie oder Verpackungsindustrie möglich.
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Gegenwärtig werden
im Hopfenanbau überwiegend
Drähte
aus Eisen als Kletterhilfe für
Hopfenpflanzen eingesetzt. An den Drähten kann die Pflanze nach
oben wachsen und damit die gewünschten Höhen, beim
Hopfen bis zu ungefähr
8 Metern, erreichen.
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Die
Drähte
werden in der Hopfengartenanlage oben an einem Querdraht verknotet
und unten in unmittelbarer Nähe
der Hopfenpflanze knapp in den Boden gesteckt. Bei der Ernte des
Hopfens wird der Draht von Hand oder maschinell unten mit der Hopfenpflanze
knapp über
der Erde abgeschnitten und oben ebenfalls mit der Hopfenpflanze
abgerissen.
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In
der Hopfenpflückmaschine
wird der Draht zusammen mit den Pflanzenresten der Hopfenpflanze
klein gehäckselt
und zum Verrotten bzw. Verrosten auf die Felder verbracht. Bevor
dann im nächsten Frühjahr die
Hopfenpflanze erneut auszutreiben beginnt, wird für jede Hopfenpflanze
wieder ein neuer Hopfendraht wie oben beschrieben angebracht.
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Die
Hopfendrähte
sind derzeit aus Eisen, und zwar in der Regel aus ST 37 und haben
einen runden Querschnitt mit einem Durchmesser von 1,1 und 1,5 mm.
Die Hopfenpflanze benötigt,
um sich gut an den Draht festhalten zu können, eine bestimmte Oberflächenrauhigkeit
auf der Drahtoberfläche.
Bei dem herkömmlichen
Eisendraht ergibt sich diese Oberflächenrauhigkeit durch den Herstellprozess und
dadurch entstehenden Flugrost.
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Der üblicherweise
verwendete Eisendraht besitzt jedoch wesentliche Nachteile.
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Ein
erster Nachteil ist sein sehr hohes spezifisches Gewicht. Ein größerer Hopfenbauer
besitzt ca. 100.000 Hopfenpflanzen, d.h. er muss jedes Jahr 100.000
Drähte
neu anbringen. Hier hat er ungeheuere Gewichte zu transportieren
und auch zu tragen.
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Ein
weiterer Nachteil ist der relativ hohe Preis.
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Ebenfalls
nachteilig ist, dass beim Häckseln des
Drahts ein sehr hoher Verschleiß an
den Häckselmessern
auftritt.
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Ein
besonderer Nachteil sind die sogenannten „Hopfen-Spikes". Wenn der Hopfenbauer
mit dem Traktor und Wagen das Häckselgut
mit den ca. 2 bis 5 Zentimeter langen Eisendrahtstücken von
seinem Bauernhof auf die Felder fährt, kommt es regelmäßig vor,
dass solche „Hopfen-Spikes" auf die Strasse
fallen. Beim Überfahren
dieser „Hopfen-Spikes" mit dem PKW bohren
sich diese dann in die Reifen und führen zu hohen Schäden.
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Ein
weiterer großer
Nachteil ist die Anreicherung von umweltschädigenden Stoffen im Erdreich.
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Für die anderen
oben angegebenen Anwendungsgebiete gilt bei Verwendung von Metalldrähten im
Wesentlichen das gleiche.
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Zur
Abhilfe der beschriebenen Probleme sind schon vielfach Kunststofffäden aus
Monofilen oder multifile Fäden
beschrieben worden. Keine der beschriebenen Fäden hat sich in der Praxis
jedoch durchsetzen können.
Dies liegt daran, dass bei allen Fäden aus Kunststoff jeweils
nur eines der beschriebenen Vielzahl an Problemen mehr oder weniger
gut gelöst
wurde, die anderen jedoch geblieben sind.
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So
ist in der
DE 34 17
543 A1 ein Monofilament zur Heraufführung von Hopfen beschrieben. Hier
allerdings wird eine höchst
umweltschädigende Mischung
aus Kunststoffen eingesetzt, nämlich
eine Mischung aus Polyolefinen und Styrolpolymer. Von Styrol ist
bekannt, dass es in Verdacht steht, Krebs zu erzeugen.
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Die
DE-OS 23 44 221 beschreibt Stützschnüre für Pflanzen
aus z.B. Polyolefin. Eine Querschnittsveränderung soll durch einen bei
der Extrusion herbeigeführten
Schmelzbruch erreicht werden. Dies allerdings führt zu Festigkeitsschwankungen über die
Länge der
Schnur. Darüber
hinaus ist die durch Schmelzbruch erreichbare Oberfläche zwar deformiert,
aber dennoch nach wie vor glatt, so dass Pflanzen nur ungenügend Halt
finden.
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Die
DE 198 00 842 C2 beschreibt
einen Kunststofffaden, der als Monofilament ausgebildet ist, wobei
das Monofilament aus einem Polypropylen besteht und an der Oberfläche zur
Verringerung der Oberflächenglätte behandelt
ist, wobei der Kunststofffaden aus biologisch abbaubarem modifiziertem Polypropylen
besteht und zur Festigkeitserhöhung verstreckt
ist, und wobei die Oberfläche
des Kunststofffadens durch Profilierung und/oder chemische und physikalische
Prozesse verringert ist.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
Garn mit steuerbarer biologischer Abbaubarkeit und Kompostierbarkeit
sowie ausgezeichneter Reißfestigkeit
und Reißdehnung
bereitzustellen.
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Außerdem soll
ein Verfahren zur Herstellung derartiger Garne beschrieben werden.
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Überaschenderweise
wurde erfindungsgemäß festgestellt,
dass durch Kombination eines Kernmaterials aus biologisch abbaubaren
und kompostierbaren Naturfasern und/oder Chemiefasern mit einem
Hüllmaterial
aus biologisch abbaubaren und kompostierbaren Biopolymeren ein Garn
mit steuerbarer biologischer Abbaubarkeit und Kompostierbarkeit
sowie ausgezeichneter Reißfestigkeit
und Reißdehnung
erhalten werden kann.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist somit ein biologisch abbaubares und
kompostierbares Garn, das ein Kernmaterial aus Naturfasern und/oder
Chemiefasern enthält
und ein Hüllmaterial aus
biologisch abbaubaren und kompostierbaren Biopolymeren umfasst.
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Erfindungsgemäß handelt
es sich bei den den Kern des erfindungsgemäßen Garns bildenden Werkstoffen
um solche aus Naturfasern wie beispielsweise Baumwolle, Flachs (Leinen),
Hanf, Sisal, Jute, Kokos, Bast, Ramie und/oder Chemiefasern beispielsweise
aus natürlichen
Polymeren wie z.B. Viskose, Cellulose, Lyocell und/oder Tencel,
sowie Fasern von biologisch abbaubaren und kompostierbaren aliphatischen und/oder
teilaromatischen Polyesteramiden und/oder aliphatischen und/oder
teilaromatischen Polyestern.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Kernfasern aus Naturfasern,
die aus Baumwolle, Flachs(Leinen), Hanf, Sisal, Cellulose und/oder
Jute bestehen, ausgewählt. Besonders
bevorzugt handelt es sich erfindungsgemäß bei den den Kern bildenden
Materialien um Naturfasern aus Sisal, da Sisal eine natürliche wasserabweisende
Wirkung hat.
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Unter
dem Begriff „biologisch
abbaubar und kompostierbar" werden
erfindungsgemäße biologisch
abbaubare und kompostierbare Garne verstanden, die vollständig gemäß DIN EN
13 432 biologisch abbaubar und kompostierbar sind.
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Das
erfindungsgemäße Garn
zerfällt
nach einer bestimmten, vorgebbaren Zeit und wird unter Kompostierbedingungen
durch die Bakterien und Mikroben im Erdreich in natürliche Ausscheidungsprodukte
umgewandelt, so dass hierbei sogar noch eine natürliche Düngung erreicht wird.
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Die
Zeit, die das erfindungsgemäße Garn
bis zum vollständigen
Abbau benötigt,
ist in Grenzen (beispielsweise durch den Gewichtsanteil an Hüllmaterial,
bezogen auf das Gesamtgewicht des erfindungsgemäßen Garns) einstellbar, d.h.
das erfindungsgemäße Garn
kann definiert in seiner Abbauzeit auf jeden einzelnen Anwendungsfall
eingestellt werden.
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Durch
Variation beispielsweise des Kernmaterials kann ferner die Reißfestigkeit
des erfindungsgemäßen Garns
ebenfalls auf jeden speziellen Anwendungsfall eingestellt werden.
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Werden
als Kernmaterial biologisch abbaubare und kompostierbare Fasern
aus aliphatischen und/oder teilaromatischen Polyesteramiden und/oder aliphatischen
und/oder teilaromatischen Polyestern verwendet, kann es sich bei
diesen um die folgenden Polymere handeln:
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Aliphatische und/oder
teilaromatische Polyester:
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- A) aus aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt
linearen C2 bis C10-Dialkoholen
wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders
bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen
Alkoholen, bevorzugt mit 5 oder 6 C-Atomen im cycloaliphatischen
Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise
oder vollständig
statt der Diole monomeren oder oligomeren Polyolen auf der Basis
von Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymeren
daraus mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder
gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen,
bevorzugt C3-C12-Alkyldiolen,
wie beispielsweise Neopentylglykol, und zusätzlich gegebenenfalls geringen
Mengen höherfunktionellen
Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol oder Trimethylolpropan
sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise C2-C12-Alkyldicarbonsäuren, wie
beispielsweise und bevorzugt Bernsteinsäure, Adipinsäure und/oder
gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Phthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und
zusätzlich
gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen
Säuren
wie beispielsweise Trimellitsäure
oder
- B) aus säure-
und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis
12 C-Atomen in der Alkylkette beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure, oder
deren Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton
oder Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer enthaltend
A und B,
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-%
Anteil, bezogen auf alle Säuren,
ausmachen.
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Aliphatische und/oder
teilaromatische Polyesteramide:
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- C) aus aliphatischen bifunktionellen Alkoholen, bevorzugt
linearen C2 bis C10-Dialkoholen
wie beispielsweise Ethandiol, Butandiol, Hexandiol oder besonders
bevorzugt Butandiol und/oder gegebenenfalls cycloaliphatischen bifunktionellen
Alkoholen, vorzugsweise mit 5 bis 8 C-Atomen im cycloaliphatischen
Ring, wie beispielsweise Cyclohexandimethanol, und/oder teilweise
oder vollständig
statt der Diole monomeren oder oligomeren Polyolen auf der Basis
von Ethylenglykol, Propylenglykol, Tetrahydrofuran oder Copolymere daraus
mit Molekulargewichten bis 4000, bevorzugt bis 1000, und/oder gegebenenfalls
geringen Mengen verzweigten bifunktionellen Alkoholen, vorzugsweise
mit C2-C12-Alkyldicarbonsäuren, wie
beispielsweise Neopentylglykol und zusätzlich gegebenenfalls geringen
Mengen höherfunktionellen
Alkoholen wie beispielsweise 1,2,3-Propantriol, Trimethylolpropan
sowie aus aliphatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise und
bevorzugt Bernteinsäure,
Adipinsäure und/oder
gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und zusätzlich gegebenenfalls
geringen Mengen höherfunktionellen
Säuren
wie beispielsweise Trimellitsäure
oder
- D) aus säure-
und alkoholfunktionalisierten Bausteinen, vorzugsweise mit 2 bis
12 C-Atomen in der Kohlenstoffkette, beispielsweise Hydroxybuttersäure, Hydroxyvaleriansäure, Milchsäure oder deren
Derivaten, beispielsweise ε-Caprolacton oder
Dilactid,
oder einer Mischung und/oder einem Copolymer enthaltend
C) und D),
wobei die aromatischen Säuren nicht mehr als 50 Gew.-%
Anteil. bezogen auf alle Säuren,
ausmachen,
- E) einem Amidanteil aus aliphatischen und/oder cycloaliphatischen
bifunktionellen und/oder gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten
bifunktionellen Aminen, bevorzugt sind lineare aliphatische C2 bis C10-Diamine,
und zusätzlich
gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Aminen,
unter den Aminen bevorzugt Hexamethylendiamin, Isophorondiamin und
besonders bevorzugt Hexamethylendiamin, sowie aus linearen und/oder
cycloaliphatischen bifunktionellen Säuren, vorzugsweise mit 2 bis
12 C-Atomen in der Alkylkette bzw. C5- oder
C6-Ring
im Falle von cycloaliphatischen Säuren, bevorzugt Adipinsäure, und/oder
gegebenenfalls geringen Mengen verzweigten bifunktionellen und/oder
gegebenenfalls aromatischen bifunktionellen Säuren wie beispielsweise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalindicarbonsäure und
zusätzlich
gegebenenfalls geringen Mengen höherfunktionellen Säuren, vorzugsweise
mit 2 bis 10 C-Atomen, oder
- F) aus einem Amidanteil aus säure- und aminfunktionalisierten
Bausteinen, vorzugsweise mit 4 bis 20 C-Atomen in der cycloaliphatischen
Kette, bevorzugt ω-Laurinlactam, ε-Caprolactam,
besonders bevorzugt ε-Caprolactam,
oder
einer Mischung enthaltend E) und F) als Amidanteil, wobei
der
Esteranteil C) und/oder D) mindestens 20 Gew.-%, bezogen auf die
Summe aus C), D), E) und F) beträgt,
vorzugsweise der Gewichtsanteil der Esterstrukturen 20 bis 80 Gew.-%,
der Anteil der Amidstrukturen 80 bis 20 Gew.-% beträgt.
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Alle
als Säuren
genannten Monomere können
auch in Form von Derivaten wie beispielsweise Säurechloride oder Ester, sowohl
als Monomere als auch als oligomere Ester, eingesetzt werden.
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Das
erfindungsgemäße Garn
hat den Vorteil, dass durch die Verwendung von Naturfasern, wie
beispielsweise Baumwolle, Flachs(Leinen), Hanf, Sisal, Jute, Ramie
und Kokos, und/oder Chemiefasern aus natürlichen Polymeren, wie beispielsweise
Viskose (eine Definition dieser Begriffe findet sich z.B. im Römpp Chemie
Lexikon, 9. Auflage, Thieme Verlag, Stuttgart, unter den entsprechenden
Stichwörtern) sowie
des Hüllmaterials
aus Biopolymeren wegen der biologischen Abbaubarkeit des erfindungsgemäßen Garns
eine Bodenbelastung vermieden wird, wodurch der Bepflanzungszeitraum
erhöht
wird. Andererseits ist das erfindungsgemäße Garn anders als Papierbänder so
ausreichend beständig,
dass seine Haltbarkeit über
die gesamte Wachstumsperiode gewährleistet
ist, weil es den Niederschlägen
während dieser
Zeit standhält.
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Um
das Kernmaterial des erfindungsgemäßen Garns herum befindet sich
ein Überzug
aus einem biopolymeren Material. Bei dem das Hüllmaterial bildenden biopolymeren
Material kann es sich um biopolymere Materialien aus Stärke (beispielsweise Maisstärke, Kartoffelstärke, Weizenstärke, Reisstärke, Tapiokastärke, Sorghumstärke, Maniokstärke, Erbsenstärke, modifizierte
Stärken,
Stärkeabbauprodukte),
Cyclodextrinen, Polymilchsäure,
biologisch abbaubaren Harzen, Milcheiweiß, Casein, Zucker, Pflanzenölen, Cellulose
(beispielsweise Celluloseacetat), aliphatischen und/oder (teil)aromatischen
Polyestern (beispielsweise den oben beschriebenen), Polyhydroxyalkanoaten
und/oder Polyvinylalkohol/Stärke-Mischungen
handeln. Vorzugsweise ist das Hüllmaterial
aus pflanzlichen biopolymeren Materialien und/oder erdölbasierenden
biopolymeren Materialien ausgewählt.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Hüllmaterial
beispielsweise aus Stärke,
Polymilchsäure,
Cellulose, Gemischen aus aromatischen und aliphatischen Polyestern
und/oder Polyvinylalkohol/Stärke-Mischungen ausgewählt. Diese
biologisch abbaubaren und kompostierbaren Hüllmaterialien können ferner
andere Bestandteile umfassen, vorausgesetzt, dass das erfindungsgemäße Garn
die vollständige
biologische Abbaubarkeit und Kompostierbarkeit gemäß DIN EN
13 432 aufweist. Derartige Hüllmaterialien
sind beispielsweise im Handel erhältlich, z.B. unter der Handelsbezeichnung
biomat von der Firma Pro-Tech, ECOFLEX von der Firma BASF, Materbi
von der Firma Novamont, Natureflex von der Firma Inovia Films, oder
Biophan von der Firma Treofan.
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Der
Anteil des biopolymeren Hüllmaterials, bezogen
auf das Gesamtgewicht des erfindungsgemäßen Garns, beträgt üblicherweise
5 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-%, insbesondere 15
bis 25 Gew.-%.
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Üblicherweise
wird das Kernmaterial des erfindungsgemäßen Garns mit einem oder mehreren der
obengenannten Hüllmaterialien
beaufschlagt. Durch Wahl und/oder Zusammensetzung der geeigneten
Materialien für
das Hüllmaterial
lässt sich
die Zeitdauer bis zum Einsetzen des Zersetzungsprozesses des erfindungsgemäßen Garns
zeitlich genau steuern. In einer bevorzugten Ausführungsform
kann die Zeitdauer bis zum Einsetzen des Zersetzungsprozesses des
erfindungsgemäßen Garns
durch geeignete Wahl der Zusammensetzung des Hüllmaterials, beispielsweise
des Mischungsverhältnisses
der verwendeten Hüllmaterialien,
eingestellt werden. Vorzugsweise weist das Hüllmaterial eine Mischung aus
pflanzlichen und erdölbasierenden
Biopolymeren in einem Verhältnis
von 1:1 bis 1:5, insbesondere 1:2 bis 1:4, noch besser 1:2 bis 1:3
auf. Bei den verwendeten pflanzlichen Biopolymeren kann es sich
beispielsweise um Stärke,
Cellulose und/oder Pflanzenöle
handeln, die verwendeten erdölbasierenden
Biopolymere sind beispielsweise Polyhydroxyalkanoate oder Polyester.
In einer speziellen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung besteht das Hüllmaterial aus einer Mischung
aus pflanzlichen Biopolymeren wie z.B. Maisstärke und erdölbasierenden Biopolymeren wie
Polyhydroxyalkanoaten oder Polyestern im Verhältnis von 1:3. Hierdurch wird
erreicht, dass das erfindungsgemäße Garn
einen Zersetzungsbeginn von innerhalb von sechs Monaten aufweist.
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In
einer weiteren speziellen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung besteht das Hüllmaterial aus einer Mischung
aus pflanzlichen Biopolymeren wie z.B. Maisstärke und erdölbasierenden Biopolymeren wie
Polyhydroxyalkanoaten oder Polyestern im Verhältnis von 1:2. Hierdurch wird
erreicht, dass das erfindungsgemäße Garn
einen Zersetzungsbeginn innerhalb von vier Monaten aufweist. Andere Mischungsverhältnisse
können
zu einer Verlängerung
oder Verkürzung
der Abbauzeit führen.
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Die
Applikation des Hüllmaterials
auf das Kernmaterial des erfindungsgemäßen Garns kann beispielsweise
durch Umhüllen,
Verschweißen,
Verschmelzen, Verkleben, maschinelles Verbinden, Aufschrumpfen oder
Tauchbeschichten erfolgen.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann das Hüllmaterial in Form einer Folie um
das Kernmaterial herum gewickelt werden. Die Folie des Hüllmaterials
kann dabei eine Dicke in einem Bereich zwischen 0,001 und 0,2 mm,
vorzugsweise in einem Bereich von 0,01 bis 0,1 mm, insbesondere
in einem Bereich von 0,02 bis 0,08 mm aufweisen.
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Erfindungsgemäß haben
sich beispielsweise Kordelmaschinen zum Wickeln des Hüllmaterials, das
beispielsweise in Form von Folien vorliegt, auf das Kernmaterial
als vorteilhaft erwiesen. Eine Umhüllung kann erfindungsgemäß in einer
anderen Ausführungsform
unter Verwendung einer Schlauchfolienblasvorrichtung erfolgen, wobei
die Hülle
auf das Kernmaterial aufgeblasen wird.
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Wie
oben ausgeführt,
kann das erfindungsgemäße Garn
beispielsweise hergestellt werden, indem unter Verwendung von an
sich bekannten textilen Verarbeitungsverfahren, wie beispielsweise
Spinnen, Zwirnen, Flechten, Häkeln,
Klöppeln,
Stricken, Weben und/oder Wirken, die beispielsweise in Form von
Stapelfasergarnen (Spinnfasergarnen) oder Filamentgarnen vorliegenden
Kernmaterialien aus Naturfasern und/oder Chemiefasern aus natürlichen
Polymeren zusammengeführt
oder als Faser verfestigt werden, so dass eine Festigkeit des erfindungsgemäßen Garns
von mindestens 450 N erreicht wird.
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Gute
Ergebnisse wurden auch mit Lyocellfasern und Tencelfasern erzielt,
die gesponnen, verzwirnt oder geflochten werden. Tencelfasern eignen sich
gut. Lyocell ist der Gattungsbegriff für lösungsmittelgesponnene Cellulosefasern,
die nach dem NMMO- bzw. Lyocell-Verfahren hergestellt werden. Lyocellfasern
sind beispielsweise von den Firmen Lenzing AG und Courtaulds Fibres,
Coventry/Großbritannien,
erhältlich.
Tencelfasern sind eine Weiterentwicklung und ebenfalls von der Firma
Courtaulds erhältlich.
Tencel ist ein eingetragenes Warenzeichen. Diese Fasern haben den
Vorteil, dass ihre Trockenfestigkeit höher ist als die jeder anderen
kommerziellen Cellulose-Stapelfaser, im nassen Zustand ist diese
Festigkeit noch ausgeprägter.
Trocken ist die Festigkeit zweimal so hoch wie bei herkömmlichen
Viskosefasern und nass dreimal so hoch.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann das Kernmaterial vor Aufbringen des Hüllmaterials mit einem Kleber
beaufschlagt werden. Als Klebematerial eignen sich erfindungsgemäß solche,
die sich mit dem Kernmaterial und dem Hüllmaterial verbinden und biologisch
abbaubar sind. Als Beispiele lassen sich Kleber auf Stärkebasis
oder auf Basis von Polyvinylalkohol nennen. Diese sind dem Fachmann auf
dem einschlägigen
Fachgebiet bekannt und im Handel erhältlich. Beispielsweise lassen
sich die folgenden nennen: Planatol-Kleber auf Stärkebasis, Dispersionen
auf Basis von Polyvinylalkohol wie z.B. Helmitin Kleber L 93/22-01
der Firma Forbo Helmitin, oder der Dispersionskleber Adhesin der
Fa. Henkel.
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Durch
die Mitverwendung eines Klebers kann die Reißfestigkeit des erfindungsgemäßen Garns
erhöht
und die Verbindung zwischen Kernmaterial und Hülle verbessert werden. Beispielsweise wird
der Kleber in einem Anteil von 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht des Kernmaterials, aufgetragen. Bevorzugt liegt die Auftragsmenge
in einem Bereich von 5 bis 20, idealerweise zwischen 7 und 10 Gew.-%.
Durch die Mitverwendung eines Klebers kann das erfindungsgemäße Garn
beispielsweise eine Reißfestigkeit
von mindestens 500 N und eine Reißdehnung von höchstens
4% erreichen.
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Ferner
kann bei Mitverwendung eines Klebers beispielsweise durch Wahl des
geeigneten Herstellungsverfahrens des erfindungsgemäßen Garns der
applizierte Kleber in das Kernmaterial fest eingearbeitet werden.
So wird der Kleber beispielsweise nach Applikation auf das Kernmaterial
unter Verwendung einer Seilereimaschine in die Fasern des Kernmaterials
eingepresst, wodurch die Festigkeit des erfindungsgemäßen Garns
deutlich steigt.
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Erfolgt
die Aufbringung des Hüllmaterials
auf das Kernmaterial beispielsweise durch Aufschmelzen, entsteht
auf der Oberfläche
des erfindungsgemäßen Garns
eine natürliche
Rauhigkeit, wodurch das Pflanzenwachstum an dem erfindungsgemäßen Garn
entlang verbessert wird. Das Aufschmelzen des Hüllmaterials kann erfindungsgemäß beispielsweise bei
Temperaturen zwischen 50 und 200°C,
vorzugsweise zwischen 80 und 150°C,
insbesondere zwischen 100 und 130°C,
je nach verwendetem Hüllmaterial
erfolgen.
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Das
erfindungsgemäße Garn
kann die verschiedensten geometrischen Formen haben, beispielsweise
rund, flach, mehrkantig, oval usw. Idealerweise hat das erfindungsgemäße Garn
jedoch eine runde Form. Die Dicke des erfindungsgemäßen Garns
kann in einem Bereich von 0,5 bis 10 mm, vorzugsweise 1 bis 8 mm,
insbesondere 2 bis 6 mm, liegen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung besitzt das erfindungsgemäße Garn
eine S-Drehung. Diese unterstützt
das Wachstum der Pflanze und kann beispielsweise unter Verwendung
einer Seilereimaschine erzeugt werden. Erfindungsgemäß haben
sich dabei Schlaglängen
in einem Bereich von 0,5 bis 4 cm, vorzugsweise 1 bis 3 cm, insbesondere
1,5 bis 2,5 cm als günstig erwiesen.
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Beispiel
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Ausgangsmaterial
ist eine Sisalkordel mit einem Durchmesser von ca. 2,5 mm und einer
Grundfestigkeit von ca. 400 N. Die Sisalkordel wird mittels eines
Flyers von der Vorlagespule abgerollt und durch ein Leimbad gezogen,
wobei der überflüssige Leim
vor Verlassen der Leimstation von der Kordel abgestreift wird. Unmittelbar
vor dem Einzug in eine handelsübliche
Kordel-/Seilereimaschine, die so eingerichtet ist, dass das fertige
Garn eine S-Drehung mit einer Schlaglänge von 1,5 cm erhält, wird
die Sisalkordel mit einer 2 cm breiten und 0,03 mm starken biopolymeren
Folie der Fa. Wenterra mit der Bezeichnung WBA 2000 umwickelt und
durch einen Nipper gezogen und verpresst. Direkt nach Verlassen
des Nippers wird die umwickelte Kordel mittels Heißluft miteinander
verschmolzen und verfestigt und erhält durch das Rückdrehen
der Kordel-/Seilereimaschine seine Endfestigkeit von mehr als 500
N und seine aufgeraute Oberfläche.