DE102009042118A1 - Algenresistente Fäden - Google Patents
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Abstract
In feuchter oder nasser Umgebung neigen Textilien zum Algenbefall, der wiederum Nährboden für Bakterien, Schimmelpilze und Flechten bildet und die Faser zerstören kann. Von Algen befallene Textilien sind unansehnlich, Fischfangnetze mit Algenbefall mindern das Fangergebnis beträchtlich. Abhilfe schaffen Ausrüstungen mit Algiziden, die jedoch mit der Zeit von der Fadenoberfläche abgebaut werden. Bei den erfindungsgemäßen Fäden sind die Algizide fest in die Polymermatrix eingebaut und verhindern dauerhaft den Algenbefall.
Description
- Technisches Gebiet
- Die Erfindung bezieht sich auf Fäden, die in feuchter bzw. nasser Umgebung verwendet werden.
- Stand der Technik:
- Textile Flächen, die direkten Witterungseinflüssen ausgesetzt sind, werden relativ schnell von Algen befallen. Algen sind zudem ein Nährboden für Bakterien, Schimmelpilze und Flechten. Dadurch werden diese Konstruktionen nicht nur unansehnlich. Die Faserstruktur wird zudem durch den Befall geschädigt und mit der Zeit zerstört. Selbst Kunststofffasern, die weitgehend inert gegen den biologischen Abbau sind, bilden eine Basis für den Algenbewuchs.
- Es gibt Anwendungen, in denen der Bewuchs mit Algen und Bakterien erwünscht ist, z. B. in der biologischen Gewässeraufbereitung. Teilweise werden hier dreidimensionale Textilkonstruktionen – sogenannte Abstandsgewirke – als Bakterienträger verwendet. Sie müssen aber spätestens dann ausgetauscht werden, wenn die freie Zirkulation des Wassers durch die mit Algen befallene dreidimensionale Struktur nicht mehr gewährleistet ist. Je nach Verschmutzungsgrad des zu klärenden Gewässers kann das relativ schnell notwendig sein.
- Im Außenbereich ist ein Algenbefall meist ausgesprochen unerwünscht. Hier sind beispielsweise Schattengewebe für Gebäude oder landwirtschaftliche Nutzpflanzungen zu nennen, weiter Sonnenschirme, Markisen oder textile Bespannungen von Gartenstühlen oder Liegen.
- Textile Konstruktionen werden auch aquatil verwendet, z. B. im Garten- und Landschaftsbau als Pflanzmatten, die zur Renaturierung bzw. Bepflanzung von Bachläufen, Teichen oder Seen Verwendung finden, aber auch als Filtergewebe in Teichpumpen. Schließlich werden Fäden auch zu Fischfangnetzen geknüpft. Algenbefall in Fischnetzen verursacht erhebliche Störungen und mindert das Fangergebnis beträchtlich!
- Um einen starken oder vorzeitigen Algenbefall zu vermeiden, können textilen Konstruktionen mit algenhemmenden, mikrobiozid wirkenden Substanzen behandelt werden. Herbizide, aus dem Pflanzenschutz bekannt, sind meist wegen eingeschränkter Wirkungsspektren ungeeignet. Dinitrophenolderivate verfärben die Textilien, andere Herbizide werden zu leicht durch Regen ausgetragen oder sind wie beispielweise Sulfonylharnstoffderivate nicht hydrolysestabil.
- Eine andere Möglichkeit sind Beschichtungen mit Metallverbindungen, etwa kupfer-, zinn- oder silberhaltige Verbindungen, besonders als halogenhaltige Verbindungen und als Sulfate. Beispielsweise waren kupfersulfathaltige Farben lange Zeit ein bewährter Antifouling-Anstrich für Schiffsrümpfe. Wegen der umweltschädigenden Wirkung auf Fauna und Flora des Meeres sind diese Mittel inzwischen vom Markt verschwunden. Auch in Schwimmbädern werden metallsalzhaltige Farben nur noch vereinzelt eingesetzt. Hier hat sich inzwischen Benzalkoniumchlorid durchgesetzt, ein Gemisch aus Alkylbenzyldimethylammoniumchloriden.
- Ganz besonders zu empfehlen sind die in der
EP 0 804 079 B1 genannten N,N-Dialkylharnstoffderivate mit einem breiten Wirkungsspektrum gegen Algen, Cyanobakterien und photoautrophe Mikroorganismen bei gleichzeitig geringer Toxizität. Einziger Nachteil ist, dass sich diese Wirkstoffe auf Textilien nicht oder nur kurzzeitig aufbringen lassen. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein für Textilien geeignetes Algizid zu finden, dass gleichzeitig permanent den Faden schützt und in sensiblen Verwendungen wie Fischfangnetzen verwendet werden kann.
- Gelöst wird die Aufgabe durch Einbau geeigneter Algizide in die Polymermatrix schmelzspinnbarer synthetischer Fäden.
- Hierzu werden z. B. Alkylbenzyldimethylammoniumchloride oder N,N-Dialkylharnstoffderivate, allein oder in Kombination, über Dosierwaagen dem Kunststoffgranulat vor der Extrusion zudosiert. Das Gemisch wird dann im Extruder aufgeschmolzen, über eine Zahnradpumpe in ein Spinnpack gefördert, über Siebe, Sand und/oder Metallpulver von Fremdkörpern und Gelteilchen gereinigt und durch die Löcher einer Spinndüse gepresst.
- Anschließend wird der Polymerstrom über ein Fluid abgekühlt, mittels Temperatureinwirkung mehrfach verstreckt und aufgespult. Dabei können sowohl mehrere Filamente gleichzeitig zu einem Multifilament oder einzeln zu Monofilamenten aufgespult werden.
- Die Extrusion, Verspinnung und Verstreckung thermoplastischer Kunststoffe ist Stand der Technik, so dass hierauf nicht näher eingegangen werden muss.
- Bevorzugt werden die genannten Algizide in Polyester, Polyether-ester, Polyamide und halogenfreie Polyolefine eingebaut. Die daraus gesponnenen Fäden haben als Multifilamente meistens Einzeltiter von 1 dtex bis 12 dtex. Monofilamente werden von 12 dtex bis 40.000 dtex hergestellt. Es können aber ohne weiteres auch höhere Titer > 40.000 dtex hergestellt werden.
- Besonders überraschend ist, dass die Algizide beim Spinnprozess weder durch die hohen Temperaturen noch durch die hohen Drücke zerstört werden und die gewünschte Wirkung erhalten bleibt. Im Gegensatz zum bisherigen Stand der Textiltechnik hat der Einbau der Algizide in die Polymermatrix den Vorteil, dass das Algizid permanent im Faden enthalten ist und nicht von der Oberfläche entfernt werden kann.
- Die erfindungsgemäßen Fäden eignen sich für textiles Bauen im Außenbereich (Dach- und Sonnenschutzkonstruktionen, Konstruktionen mit Dekorationstextilien), im Gartensektor (Sonnenschirme, Markisen, Bespannungen von Stühlen und Liegen), als Schattengewebe in der Landwirtschaft, und ganz besonders in aquatilen Anwendungen, z. B. als Filtergewebe in Wassesrpumpen und als Netze für den kommerziellen Fischfang.
- Dabei ist besonders zu erwähnen, dass die hier verwendeten Algizide keinen nachweisbaren negativen Effekt auf die Qualität der Speisefische ausüben.
- 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
-
- EP 0804079 B1 [0008]
Claims (11)
- Beansprucht werden Fäden aus thermoplastischen Kunststoffen mit Algiziden, dadurch gekennzeichnet, dass die Algizide in die Polymermatrix eingebaut sind.
- Fäden nach Anspruch 1, wobei die Algizide zu 0,01 Gew-% bis 15,0 Gew-% im Faden enthalten sind, bevorzugt zwischen 0,5 Gew-% und 5,0 Gew-%.
- Fäden nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Algizide bevorzugt Alkylbenzyldimethylammoniumchloride oder N,N-Dialkylharnstoffderivate oder Mischungen aus den vorgenannten Stoffen verwendet werden.
- Fäden nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als thermoplastische Kunststoffe bevorzugt Polyester, Polyether-ester, Polyamide, halogenfreie Polyolefine oder Mischungen aus diesen Verwendung finden.
- Fäden nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie UV-, Thermo- oder Hydrolysestabilisatoren oder Kombinationen dieser Stabilisatoren enthalten, wobei jeder der genannten Stabilisatoren zwischen 0,0 Gew-% und 5,0 Gew-% im Faden enthalten ist.
- Fäden nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie Farbstoffe enthalten.
- Fäden nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Faden aus mehreren ,endlos' langen Einzelfilamenten gebildet wird, wobei die Einzelfilamente einen Titer zwischen 1 dtex und 1000 dtex aufweisen, oder dass der Faden aus einem einzigen, ,endlos' langen Filament gebildet wird, wobei dieses Monofilament einen Titer von größer 10 dtex aufweist, bevorzugt zwischen 33 dtex und 40.000 dtex.
- Verwendung der Fäden nach den Ansprüchen 1 bis 7 in Dach- oder Sonnenschutzkonstruktionen, in Schattengeweben oder in Konstruktionen mit Dekorationstextilien in Bereichen, die direkter Wettereinwirkung ausgesetzt sind.
- Verwendung der Fäden nach den Ansprüchen 1 bis 7 in Sonnenschirmen, Markisen oder in Bespannungen von Gartenstühlen und -liegen.
- Verwendung der Fäden nach den Ansprüchen 1 bis 7 als Filtergewebe in Wasserpumpen.
- Verwendung der Fäden nach den Ansprüchen 1 bis 7 in Netzten für den Fischfang.
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