DE102009009868A1

DE102009009868A1 - Verspinnbares Phospatglas

Info

Publication number: DE102009009868A1
Application number: DE102009009868A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Bartl; Birgit Müller
Original assignee: P D Glasfaser Brattendorf GmbH; P-D Glasfaser Brattendorf/thueringen GmbH
Current assignee: P-D INDUSTRIEGESELLSCHAFT MBH GLASFASER BRATTE, DE
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2029-02-21
Also published as: DE102009009868B4

Abstract

Die Erfindung betrifft lösliche Phosphatgläser und hieraus gewonnene Glasfasern, die textil weiterverarbeitbar sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Glaszusammensetzung zu schaffen, mit der eine Faserherstellung und eine textile Weiterverarbeitung zu Erzeugnissen mit definierter Wirkstoffabgabe möglich sind, welche zur Düngung geeignet sind. Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Glaszusammensetzung in mol% auf Oxidbasis, wobei die Summe der Anteile 100% beträgt: P205 38-63 mol% CaO 9-52 mol% MgO 9-52 mol% K2O 9-52 mol% Al203 0,1-12 mol% Si02 0,1-10 mol% Fe203 0,1-8 mol% B203 0,1-5 mol%.

Description

Die Erfindung betrifft lösliche Phosphatgläser und hieraus gewonnene Glasfasern, die textil weiterverarbeitbar sind.
Biolösliche Phosphatgläser mit antimikrobieller Wirkstoffabgabe durch kontrollierte Ionenabgabe existieren in Form von bioaktiven Gläsern für medizinische und kosmetische Formulierungen.
In DE 103 08 186 A1 sind antimikrobielle Gläser sowie hieraus gewonnene Glaskeramiken und Glaspulver auf Basis von Phosphatgläsern beschrieben, die eine antimikrobielle Wirkung aufweisen. Zielstellung war hierbei, eine Glaszusammensetzung anzugeben, die eine antimikrobielle Wirkung aufweist und eine hohe chemische Beständigkeit gewährleistet. Die antimikrobielle Wirkung wird durch Freisetzung von antimikrobiell wirksamen Substanzen, insbesondere Ionen wie z. B. Zink oder Silber bewirkt. Ferner soll das Glas wegen seiner hohen hydrolytischen Beständigkeit auch als Schutzschicht auf ein Polymer verwendet werden. Auch die Verwendung in der Bekleidungsindustrie, vorzugsweise als Zusatz zu Kunstfasern, ist angegeben.
Ferner ist aus WO 03/082358 A1 die Verwendung von Glasfasern für kosmetische oder medizinische Anwendungen bekannt, wobei das Material Ionen, die kontrolliert in eine wässrige Lösung abgegeben werden können, enthält.
Ferner ist in DE 34 24 291 A1 ein Glasfasermaterial als Füllmaterial für Defekte oder Hohlräume in Knochen vorgesehen. Das Glasfasermaterial enthält Calciumphosphat als Hauptbestandteil und besitzt ein negatives Zeta-Potential. Das Calciumphosphat hat ein Atomverhältnis Ca/P von nicht weniger als 0,2, jedoch weniger als 0,6, und einen Gesamtgehalt an CaO + P2O5 von nicht weniger als 80 Gew.-%.
Das Glasfasermaterial kann in Form von langen Filamenten oder in kattunartiger gewebter Form vorliegen. Die Glas-Filamente können unter Bildung eines gewebten Füllmaterials verwoben werden.
In WO 2001/023301 A1 wird ein mit Si0₂ löslichkeitsmodifiziertes Calcium-Magnesium-Kaliumphospatglas in Granula-Form verwendet. Bei diesen kontrolliert löslichen Phosphatgläsern ist die Löslichkeitsrate über einen Zeitraum von mehreren Jahren ausgelegt. Spezielle Einsatzzwecke sollen in der Renaturierung und Rekultivierung von Industrie- und Bergbaufolgeflächen liegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Glaszusammensetzung zu schaffen, mit der eine Faserherstellung und eine textile Weiterverarbeitung zu Erzeugnissen mit definierter Wirkstoffabgabe möglich sind, welche zur Düngung geeignet sind.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Glaszusammensetzung mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen sowie durch die in den Ansprüchen 2 und 3 angegebene Verwendung.
Aus dem erfindungsgemäßen Phosphatglas gewonnene Glasfasern sind verspinnbar und textil weiterverarbeitbar. Es verfügt über eine gleichmäßige, nicht zu hohe Löslichkeit der Komponenten innerhalb eines definierten Zeitraums ohne wesentliche ph-Veränderung des Bodens. Dabei zeichnet sich das Phosphatglas durch eine genügend hohe Beständigkeit gegenüber Wasser vor dem eigentlichen Gebrauch aus. Nach einem definierten Zeitraum ist das Material rückstandslos aufgelöst. Der Zeitraum für die rückstandslose Düngung kann bis zu mehreren Jahren, vorzugsweise bis zu einem Jahr gewählt werden. Die Einstellung des Zeitraums für die Auflösung erfolgt durch Wahl der Glaskomponenten.
Die aus dem Glas gewonnenen Fasern werden zweckmäßig zu verschiedenen Erzeugnissen verarbeitet, die zur Düngung auf den Boden aufgetragen werden. Solche Erzeugnisse sind Matten und Geweben sowie Gewirke und Vliese, welche in Form von Saatbändern oder -matten auf den Boden aufgebracht werden. Sie ermöglichen eine fein dosierte Düngung der Pflanzen und bewirken ein erhöhtes Wachstum, ohne dass an den Stellen, an denen die Erzeugnisse aufgebracht wurden, Rückstände verbleiben, welche den Boden verunreinigen würden.
Die Anwendungsmöglichkeiten der Fasern sind universell; im Gegensatz zu den Granula, die in WO 2001/023301 beschrieben sind.
Die Erzeugnisse können auch für Sonderzwecke der Düngung in der Landwirtschaft verwendet werden. Hierzu zählen beispielsweise:

1. Renaturierung von Bergbaufolgeflächen in hängigem Gelände.
2. Hangbegrünungen, vorzugsweise im Straßen- und Wegebau. Hierzu werden derzeit Pflanzenfasern eingesetzt, die sich schwer abbauen lassen und dabei viel Wasser benötigen.
3. Saatbänder, deren Keimfähigkeit derzeit durch erhöhten Wasserbedarf der Zellulose beschränkt oder nicht gegeben ist.
4. Pillensaaten, bei denen die Verrottung des Materials nicht gelöst ist.
5. Wurzelballengewebe.
6. Gestaltung kreativer Landschaftsbilder aus unterschiedlichen Blumensorten. Beispiele hierfür sind die Anfertigung von Gestaltungselementen in Parks oder zur Gestaltung von Repräsentationen für Werbezwecke wie Firmenlogos und dergleichen.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10308186 A1 [0003]
- WO 03/082358 A1 [0004]
- DE 3424291 A1 [0005]
- WO 2001/023301 A1 [0007]
- WO 2001/023301 [0012]

Claims

Verspinnbares Phospatglas mit nachfolgend genannter Zusammensetzung in mol% auf Oxidbasis, wobei die Summe der Anteile 100% beträgt: P₂0₅ 38–63 mol% CaO 9–52 mol% MgO 9–52 mol% K₂O 9–52 mol% Al₂0₃ 0,1–12 mol% Si0₂ 0,1–10 mol% Fe₂0₃ 0,1–8 mol% B₂0₃ 0,1–5 mol%.
Verwendung von durch Verspinnen aus Phosphatglas nach Anspruch 1 hergestellten Erzeugnissen zur Düngung.
Verwendung nach Anspruch 2 zur Herstellung von Erzeugnissen in Form von Saatbändern oder -matten.