DE102008024925A1

DE102008024925A1 - Hygieneartikel zum Aufnehmen von Ausscheidungen des menschlichen Körpers

Info

Publication number: DE102008024925A1
Application number: DE200810024925
Authority: DE
Inventors: Joerg Schliewe
Original assignee: Schliewe Jorg
Current assignee: Schliewe Jorg
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2009-11-26
Also published as: DE202008017653U1

Abstract

Die Erfindung betrifft vollständig kompostierbare und biologisch abbaubare Hygieneartikel zum Aufnehmen von Ausscheidungen des menschlichen Körpers, wie Einwegwindel, Pants, Frauenmonatshygieneartikel, Bett- und Wickelunterlagen, Vor- und Einlagen, Stilleinlagen, die in ihrer Zusammensetzung auf dem heutigen Stand der Technik zur Massenproduktion geeignet sind. Dadurch entsteht ein Zwischenprodukt, welches sich als Rohstoff für Biogasanlagen bzw. in Kläranlagen in Form von Faulgas verwenden lässt. Das entstehende Biogas wird zur Energiegewinnung bereitgestellt. Der so aufbereitete "Hygienemüll" wird als Biodünger verwendet und dem natürlichen Stoffkreislauf zurückgegeben.

Description

Die Erfindung betrifft vollständig kompostierbare und biologisch abbaubare Hygieneartikel zum Aufnehmen von Ausscheidungen des menschlichen Körpers, wie Einwegwindel, Pants, Frauenmonatshygieneartikel, Bett- und Wickelunterlagen, Vor- und Einlagen, Stilleinlagen die in ihrer Zusammensetzung auf dem heutigen Stand der Technik zur Massenproduktion geeignet sind. Dadurch entsteht ein Zwischenprodukt, welches sich hervorragend zur Produktion von Biogas und Kompost eignet.
Täglich werden allein in Deutschland pro Tag ca. 10.000.000 Babywindeln verbraucht und entsorgt. Hinzu kommen mehrere Millionen Stück Inkontinenzmaterialien bzw. windelähnliche Erzeugnisse aus Krankenhäusern, Behinderten- und Pflegeheime und dem privaten Bereich. Bedingt durch die demografische Entwicklung ist der Verbrauch an Inkontinenzmaterialien stark steigend. Der entstehende Windelmüll wird bislang als Siedlungsmüll deponiert oder in einer Verbrennungsanlage CO²-lastig verbrannt. Durch die weltweite Verknappung der fossilen Rohstoffe, wie Erdöl, dass immer noch zur Herstellung der heutigen marktüblichen Einweghygieneprodukte verwendet wird, und zum Schutz von Natur und Umwelt, ist es zwingend notwendig, in diesem Punkt der Müllvermeidung umzudenken.
Die Erfindung hat zum Ziel diesen „Hygienemüll” als Rohstoff für die Energiegewinnung aufzuarbeiten und zu verwenden.
An Hand der Herstellung einer vollständig kompostierbaren und biologisch abbaubaren Einwegwindel mit stofflicher Verwertung zu Biogas soll die Produktion aller biologisch abbaubaren Hygieneartikel beschrieben werden.
Bisher gibt es keine vollständig kompostierbare und biologisch abbaubare Babywindel oder windelähnliche Produkte. Ein Hauptgrund hierfür ist die Verwendung von chemischen polymeren Absorber, die nicht von der Natur abgebaut oder aufgenommen werden können. Erfindungsgemäß wird dieses Problem gelöst, in dem ein vollständig biologisch abbaubarer Superabsorber Verwendung findet.
Alle derzeit am Markt befindlichen Einwegwindeln sowie andere Hygieneartikel, die zum Stand der Technik gehören sind entweder nicht oder nur zum Teil bedingt biologisch abbaubar. Die Außenfolie (PE oder PP) ist nur das kleinere Problem. Hier setzen heute schon einige Hersteller auf Biokunststoffe. Vielmehr ist es die Verwendung eines chemischen Superabsorbers SAP, ein Copolymer aus Acrylsäure (Propensäure, C₃H₄O₂) und Natriumacrylat (Natriumsalz der Acrylsäure, NaC₃H₃O₂). Dieser ist nicht biologisch abbaubar und verbleibt Jahrhunderte lang als Polymer im Boden.
Alle Bemühungen, Patente und Gebrauchsmuster eines biologisch abbaubaren Absorbers z. B. Hanf (Gebrauchsmuster DE 29700506 U1 ) oder aus Kartoffelstärke zur Marktreife zu bringen, sind bisher an ihrer zu geringen Absorptionsfähigkeit und Retentionsfähigkeit gescheitert. Diese „Bioabsorber” sind sehr gut biologisch abbaubar, können aber nicht genug Körperflüssigkeit aufnehmen, so dass die Gefahr des Durchnässens besteht.
Auch das im Patent DE 4122359 C2 beschriebene Saugkissen, welches auch ein abbaubaren Absorber beinhaltet (CMC), ist für die heutige Windelproduktion nicht verwendbar. Der Aufwand im Produktionsprozess das beschriebene Saugkissen vor zufertigen und mit den vorhandenen Maschinen eine Einwegwindeln zu produzieren, ist zu hoch. Die vorhandenen Maschinen und Produktionsanlagen müssten mit sehr großem Aufwand modifiziert werden. CMC (Carboxymethylcellulose) hat den Nachteil, dass es ein sehr hohes Gelblocking ausweist (schlecht für schnelle Wasseraufnahme).
Anders als alle bisher beschriebenen Absorberlösungen ist der „Neue Grüne” – vollkompostierbare grüne Superabsorber (green SAP) Patent WO 2005/084724 9/2005. Dieser Absorber kann ohne zusätzlichen Aufwand auf vorhandenen Maschinen oder Windelproduktionsanlagen verwendet werden. Er hat identische Eigenschaften in Struktur und physischer Beschaffenheit wie herkömmlich verwendeter chemischer Absorber. Auch die Saugfähigkeit des green SAP steht dem chemischen SAP aus Acrylsäure in Nichts nach. Darüber hinaus ist dieser grüne Superabsorber vollständig biologisch abbaubar. Die Abbaubarkeit wurde im Labor nachgewiesen. Mit Hilfe dieses Bioabsorbers und anderen am Markt befindlichen Biorohstoffen wie Biofolie aus PLA, Zellstoff und abbaubaren Gummi ist es künftig möglich, eine 100%ige Biowindel ohne Mehraufwand auf vorhandenen Maschinen bzw. Windelproduktionsanlagen für die Massenproduktion zu fertigen.
Nachfolgend wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung an Hand einer Zeichnung näher beschrieben.
An Hand der 1 wird eine Prinzipdarstellung der erfinderischen Lösung dargestellt.
Es bedeuten;

1: Außenfolie
2: Bonded Airlaid mit green SAP
3: Deckvlies
4: Klettverschlüsse
5: Gummifäden
6: Gummiband
7: Klettband

Die Außenfolie 1 besteht aus PLA oder vergleichbarer biologisch abbaubarer Folien aus Kasein oder Alginat.
Die Zwischeneinlage bestehend aus einem vorgefertigten, maschinenfähigen, und auf Rolle befindlichen Zellulosekern mit bereits eingebrachten green SAP in Form eines Hybrid Bonded Airlaid 2. (neuestes Verfahren in der Windelproduktion für das Zellstoff-Saugkissen). In älteren Windelproduktionsverfahren wird das green SAP im Produktionsschritt Flockenmühle durch Einstreuen aufgebracht.
Das Deckvlies 3 ebenfalls bestehend aus PLA (oder vergleichbar Nonvowenes) und wird mit der Außenfolie thermisch verschweißt. Dazwischen befindet sich das Airlaid. Bei nicht thermischen Verfahren wird zum Verbinden der Außenfolie mit dem Deckvlies ein geeigneter Sprühkleber verwendet. Es ist darauf zu achten, dass der Sprühkleber biologisch abbaubar ist (Sprühkleber aus Kasein oder vergleichbar).
Beidseitig angebrachte Klettverschlüsse 4 verschließen die Höschenwindel. Auf der Außenseite der Windel wird gegenüberliegend der Klettverschlüsse das selbstklebende Klettband 7 angebracht. Das gesamte Verschlußelement (Klettband und Klettverschlüsse) besteht aus vollständig kompostierbaren und biologisch abbaubaren Biokunststoff.
Doppeltseitig eingebrachte biologisch abbaubare Gummifäden 5 bilden den seitlichen Auslaufschutz. Die Gummifäden werden in der Produktion mit Biokleber in der Windel fixiert. Auch das als gestretchter Windelabschluß und Nässesperre angebrachte Gummiband 6 besteht aus biologisch abbaubaren Gummi (siehe 1).
Wie eingangs erwähnt ist die voll kompostierbare Biowindel lediglich ein Zwischenprodukt, welches letztlich als Rohstoff für die Biogasgewinnung in Biogasanlagen, Kläranlagen oder in Kompostieranlagen zur Verfügung steht.
Biologische und ökonomische Entsorgung von Biohygieneprodukten.
Vorab sollte darauf hingewiesen werden, dass für alle, für die Entsorgung stehenden Biohygieneprodukte eine mechanische Zerkleinerung und eine thermische Aufbereitung erfolgen muss. Das thermische Verfahren durch Dampf oder Ultrahocherhitzung sollen dazu dienen, dass keine unerwünschten Bakterien den Biogasprozeß stören und dass alle Krankheitserreger sicher abgetötet werden. Geeignete mechanische und thermische Verfahren sind auf dem Markt vorhanden.
Die Biogasgewinnung in Biogasanlagen ist hinreichend bekannt und Stand der Technik und muss nicht weiter beschrieben werden. Hierbei sollte nur noch einmal an die Möglichkeiten von Biogas als Energieträger der Zukunft erinnert werden. Strom und Wärme, Kraftstoff für Pkw, Bus und Bahn oder als Mischgas zusammen mit Erdgas.
Die neue Biowindel und Hygieneartikel haben durch Ihre neue Kombination von Biorohstoffen den entscheidenden Vorteil, dass sie

1. die ersten 100%ig biologisch abbaubar Einwegwindeln und Hygieneartikel sind.
2. kostenlos als Rohstoff für Biogasgewinnung in Biogasanlagen bzw. Kläranlagen Verfügung stehen, abzüglich Transport.
3. weitest gehend dezentral verfügbar ist. Es gibt liberall in Deutschland Krankenhäuser, Behinderten- und Pflegeheime und zum Glück gibt es auch noch Babys in Deutschland.
4. enorme Kosteneinsparung im Gesundheitswesen bringt. Die verbrauchten Hygieneprodukte dienen als Rohstoff und müssen nicht teuer entsorgt werden.
5. in ausreichender und immer wiederkehrender Menge, von den Jahreszeiten unabhängig zur Verfügung steht. Andere Biomassenrohstoffe brauchen Zeit zum Wachsen und Reifen und es bedarf teurer Lagerhaltung.
6. die CO²-Bilanz wird nicht belastet.
7. die immer knapper werdenden fossilen Rohstoffe, wie Erdöl schont durch nachwachsende Ausgangsstoffe (Zucker).
8. das Müllaufkommen auch im eigenen Heim entlastet, weil man selbst kompostieren kann.
9. die Mülldeponie entlastet, da sich die Biowindel vollständig biologisch abbaut.
10. von der Natur vollständig in dem natürlichen Stoffkreislauf aufgenommen wird und damit Wasser und Boden schützt.
11. der entstehende Schlamm nach der Biogasgewinnung kann als natürlicher Dünger in der Landwirtschaft eingesetzt werden. Der Einsatz von chemischen Düngemitteln kann somit minimiert werden.

Biogasgewinnung in Form von Faulgas in Kläranlagen
Auch dieses Verfahren zur Faulgasgewinnung ist hinreichend bekannt und muss nicht weiter beschrieben werden.
Neu ist aber, dass die erfindungsgemäßen Biowindeln, biowindelähnlichen Erzeugnisse und Hygieneerzeugnisse in einer Kläranlage zur Entwässerung von flüssigem Klärschlamm verwendet werden kann. Zur Entwässerung von flüssigem Klärschlamm wird sehr teuerer chemischer Superabsorber verwendet. Dieser könnte künftig durch Biowindeln ersetzt werden. In vielen Biowindeln ist der green SAP nicht völlig aufgebraucht, so dass er immer noch Wasser binden kann.
Besser und wirtschaftlicher ist:
Unter Verwendung der mechanisch thermischen Aufbereiteten der Biowindeln und Hygieneerzeugnisse ist es möglich, den doch meist nährstoffarmen Klärschlamm in einem Faulturm zur Ausfaulung zu bringen. Das entstehende Faulgas, ähnlich wie Biogas, wird direkt vor Ort, dezentral in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) in Strom und Wärme umgewandelt. Auch steht nach einer Kompression das Biogas längerfristig als Energieträger zur Verfügung. Der nach der Ausgasung entstehende Schlamm ist in den allermeisten Fällen als Biodünger verwendbar und kann in der Landwirtschaft auf die Felder zurück verbracht werden. Somit kann der verbrauchte Boden wieder mit natürlichem Dünger versorgt werden. Der Einsatz von chemischen Düngern wird minimiert.
Ohne das Einbringen der beschriebenen Einwegwindeln und Hygieneerzeugnisse ist das Entwässern des Klärschlammes extrem kostenintensiv und ein Ausfaulen aufgrund der Nährstoffarmut unwirtschaftlich.
Stoffliche Verwertung von Biowindeln und Biohygieneprodukten in Kompostieranlagen
Ähnlich wie in der Biogas- und Kläranlage müssen die verbrauchten Biowindeln mechanisch und thermisch aufbereitet werden, um eine Gefährdung für Mensch und Tier auszuschließen.
Der Prozess der Kompostierung ist allen bekannt und muss nicht weiter beschrieben werden. Es entsteht ein für die Natur idealer Nährstoffdünger, der viele Einsatzmöglichkeiten hat. In jeden Fall wird bei der Kompostierung, wie in den anderen beiden Entsorgungsmöglichkeiten der natürliche Stoffkreislauf geschlossen.
Die ökonomischen Vorteile sind enorm. Es entsteht wertvolle Energie als Strom und Wärme. Die Deponien werden kleiner und wir produzieren bei diesen Entsorgungsmöglichkeiten kein zusätzliches CO². Verbrauchte Nährstoffe aus dem Boden werden wieder zurück gegeben. Die Natur wird entlastet. Unsere Nachkommen werden uns diesen Schritt danken.
Eine saubere und gesunde Natur ist alle ein Gewinn.
Kompostierbar bedeutet:
Die Kompostierung ist eine kontrollierte Verwesung – Zersetzung organischen Materials durch Destruenten (Verwerter von Todmaterial) unter Zufuhr von Sauerstoff (aerob ablaufender Vorgang).
Mikroorganismen (Bakterien, Pilze u. ä.) wie auch Kleinlebewesen (Würmer, Asseln u. a.), die man insgesamt als Saprophagen bezeichnet, bauen die strukturbildenden Bestandteile (Holz, Zellulose etc.) der Pflanzen wie auch die Inhaltsstoffe wie Zucker ab. Aufgrund ihrer Lebensfunktion entstehen beim Abbau Stoffwechselprodukte, die von jeweils anderen Saprophagen weiterverwertet werden. Dabei wird die Biomasse wieder in ihre Einzelbestandteile zurück geführt und steht dann höheren Pflanzen als Aufbaustoff (Nährstoff) zur Verfügung.
Biologisch Abbaubar bedeutet:
Der Abbau organischer Stoffe durch Mikroorganismen bzw. deren Enzymen, der Abfälle dem natürlichen Stoffkreislauf zuführt, wird allgemein biologischer Abbau genannt. Industriell hergestellte Chemikalien sind biologisch abbaubar, wenn sie durch biologischen Abbau aus der Umwelt entfernt und dem natürlichen Stoffkreislauf zugeführt werden.
Superabsorber (Superabsorbent Polymers, SAP) werden Granulate genannt, die in der Lage sind, ein Vielfaches ihres Eigengewichts – bis zum 1000-fachen – an Flüssigkeiten (meist Wasser bzw. destilliertes Wasser) aufzusaugen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 29700506 U1 [0007]
- DE 4122359 C2 [0008]
- WO 2005/084724 [0009]

Claims

Hygieneartikel zum Aufnehmen von Ausscheidungen des menschlichen Körpers dadurch gekennzeichnet, dass die Hygieneartikel, vollständig aus biologisch abbaubaren Rohstoffen bestehen
Hygieneartikel zum Aufnehmen von Ausscheidungen des menschlichen Körpers nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Hygieneartikel als Rohstoff für Biogasanlagen, bzw. in Kläranlagen in Form von Faulgas verwenden lässt. Das entstehende Biogas wird zur Energiegewinnung bereitgestellt.
Hygieneartikel zum Aufnehmen von Ausscheidungen des menschlichen Körpers nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfolie aus PLA besteht oder vergleichbarer biologisch abbaubarer Folien. dass die Zwischeneinlage aus einem vorgefertigten, maschinenfähigen, und auf Rolle befindlichen Zellulosekern mit bereits eingebrachten green SAP in Form eines Hybrid Bonded Airlaid besteht, oder einem Zellulosekern mit anderen vergleichbaren biologisch abbaubaren Superabsorber, oder gemischte biologisch abbaubare Superabsorber dass das Deckvlies aus PLA oder vergleichbaren biologisch abbaubaren Nonvowenes besteht. dass das gesamte Verschlußelement (Klettband und Klettverschlüsse) aus vollständig kompostierbaren und biologisch abbaubaren Biokunststoff besteht.
Hygieneartikel zum Aufnehmen von Ausscheidungen des menschlichen Körpers nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass alle kompostierbaren und biologisch abbaubaren Babywindeln, windelähnliche Erzeugnisse, die in ihrer Zusammensetzung mit der beschriebenen Biowindel übereinstimmen und für eine biologische Entsorgung oder als Rohstoff für die Biogasproduktion verwendet werden kann.
Hygieneartikel zum Aufnehmen von Ausscheidungen des menschlichen Körpers nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass alle kompostierbaren und biologisch abbaubaren Inkontinenzprodukte, Bett- und Wickelunterlagen die im wesentlichen aus gleicher Kombination ihrer Rohstoffe mit der beschriebenen Biowindeln übereinstimmen und für eine biologische Entsorgung oder als Rohstoff für die Biogasproduktion verwendet werden kann.
Hygieneartikel zum Aufnehmen von Ausscheidungen des menschlichen Körpers nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass alle kompostierbaren Frauenmonatshygieneprodukte, Formeinlagen, Vorlagen Säuglingspflege, Stilleinlagen, Einlagen aus gleicher oder zum Teil aus Kombination ihrer Rohstoffe mit der beschriebenen Biowindeln übereinstimmen und für eine biologische Entsorgung oder als Rohstoff für die Biogasproduktion verwendet werden kann.
Hygieneartikel zum Aufnehmen von Ausscheidungen des menschlichen Körpers nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass alle vollkompostierbaren und biologisch abbaubaren Hygieneprodukte und Produkte aus Biokunststoff welche als Verpackungen und Nebenprodukte dienen, die sich durch ihrer Beschaffenheit für eine biologische Entsorgung und somit als Rohstoff für Biogas, Faulgas oder als Kompost verwendet werden können.