DE102015104162A1 - Fungizid ausgerüstetes Naturfaserformteil und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Fungizid ausgerüstetes Naturfaserformteil und Verfahren zu dessen Herstellung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015104162A1 DE102015104162A1 DE102015104162.6A DE102015104162A DE102015104162A1 DE 102015104162 A1 DE102015104162 A1 DE 102015104162A1 DE 102015104162 A DE102015104162 A DE 102015104162A DE 102015104162 A1 DE102015104162 A1 DE 102015104162A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- natural fiber
- fungicide
- fungicidal
- natural
- fibers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 title claims abstract description 66
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- LLEMOWNGBBNAJR-UHFFFAOYSA-N biphenyl-2-ol Chemical compound OC1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 LLEMOWNGBBNAJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 13
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 13
- WJCNZQLZVWNLKY-UHFFFAOYSA-N thiabendazole Chemical compound S1C=NC(C=2NC3=CC=CC=C3N=2)=C1 WJCNZQLZVWNLKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- PTRHHPOMKXGTAC-UHFFFAOYSA-L zinc;pyridine-2-thiolate Chemical compound C=1C=CC=NC=1S[Zn]SC1=CC=CC=N1 PTRHHPOMKXGTAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- WYVVKGNFXHOCQV-UHFFFAOYSA-N 3-iodoprop-2-yn-1-yl butylcarbamate Chemical compound CCCCNC(=O)OCC#CI WYVVKGNFXHOCQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 235000010292 orthophenyl phenol Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 8
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 229960001141 pyrithione zinc Drugs 0.000 claims description 7
- 239000004308 thiabendazole Substances 0.000 claims description 7
- 235000010296 thiabendazole Nutrition 0.000 claims description 7
- 229960004546 thiabendazole Drugs 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 6
- 229940061334 2-phenylphenol Drugs 0.000 claims description 5
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 5
- XRQVVFIEYAHKBV-OGYJWPHRSA-N opp protocol Chemical compound CNNCC1=CC=C(C(=O)NC(C)C)C=C1.O=C1C=C[C@]2(C)[C@H]3C(=O)C[C@](C)([C@@](CC4)(O)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1.C([C@H](C[C@]1(C(=O)OC)C=2C(=C3C([C@]45[C@H]([C@@]([C@H](OC(C)=O)[C@]6(CC)C=CCN([C@H]56)CC4)(O)C(=O)OC)N3C=O)=CC=2)OC)C[C@@](C2)(O)CC)N2CCC2=C1NC1=CC=CC=C21 XRQVVFIEYAHKBV-OGYJWPHRSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004306 orthophenyl phenol Substances 0.000 claims description 5
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 4
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 claims description 4
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 4
- 244000198134 Agave sisalana Species 0.000 claims description 3
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 claims description 3
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011487 hemp Substances 0.000 claims description 3
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 3
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 3
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 claims description 2
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 claims description 2
- 240000000797 Hibiscus cannabinus Species 0.000 claims description 2
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 claims description 2
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 2
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011145 styrene acrylonitrile resin Substances 0.000 claims description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 21
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 5
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 5
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 4
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 4
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 3
- 241001134446 Niveas Species 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 2
- YIFIJCRKVIBTBK-UHFFFAOYSA-N 4-(benzimidazol-1-yl)-1,3-thiazole Chemical compound S1C=NC(N2C3=CC=CC=C3N=C2)=C1 YIFIJCRKVIBTBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 206010061217 Infestation Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002070 germicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000009036 growth inhibition Effects 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 231100000206 health hazard Toxicity 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011205 natural fiber plastic composite Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- XNRNJIIJLOFJEK-UHFFFAOYSA-N sodium;1-oxidopyridine-2-thione Chemical compound [Na+].[O-]N1C=CC=CC1=S XNRNJIIJLOFJEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000378 teratogenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003390 teratogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/203—Solid polymers with solid and/or liquid additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
- C08J3/226—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques using a polymer as a carrier
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
- C08J5/047—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with mixed fibrous material
- C08J5/048—Macromolecular compound to be reinforced also in fibrous form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08J2323/12—Polypropene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2400/00—Characterised by the use of unspecified polymers
- C08J2400/22—Thermoplastic resins
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Naturfaserformteil mit einer thermoplastischen Polymermatrix und Naturfasern, wobei ein fungizides Material in die thermoplastische Polymermatrix eingearbeitet ist und in einer Menge von 0,1 Ma.-% bis 2,0 Ma.-% bezogen auf die Masse der thermoplastischen Polymermatrix, vorliegt, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung und die Verwendung zumindest eines organischen und/oder metallorganischen Fungizids zur Bekämpfung und Verhinderung des Schimmelbefalls auf Naturfaserformteilen.
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Naturfaserformteil mit einer thermoplastischen Polymermatrix und Naturfasern, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung und die Verwendung zumindest eines organischen und/oder metallorganischen Fungizids zur Bekämpfung und Verhinderung des Schimmelbefalls auf Naturfaserformteilen.
- Nachhaltigkeit erweist sich zunehmend als globaler Trend, der auch die Automobilindustrie erfasst hat. Dabei setzen Fahrzeughersteller beispielsweise verstärkt auf den gemischten Einsatz von Kunst- und Naturfasern im Auto.
- Neben dem Aspekt der Nachhaltigkeit und der damit verbundenen Hinwendung zu nachwachsenden Rohstoffen wollen die Hersteller durch den Einsatz alternativer Materialien und Materialkombination vor allem Gewicht einsparen.
- Zudem werden Naturfasern wie Sisal, Kokos oder Hanf nicht mehr nur in nicht sichtbaren Funktionsbauteilen eingesetzt, sondern zunehmend auch im Sichtbereich, z. B. im Fahrzeuginnenraum. Die Anforderungen an die Materialien sind dabei sehr hoch. Auch bei ständig wechselnden Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen dürfen sich beispielsweise keine Mikroorganismen ansiedeln, die neben unerwünschten optischen Effekten wie Stockflecken auch für unangenehme Gerüche im Fahrzeuginnenraum und Gesundheitsrisiken für die Fahrzeuginsassen verantwortlich sein könnten. Insbesondere bei Teilen aus verpressten Naturfaser-Kunststoffverbünden besteht die Gefahr des Schimmelbefalls.
- Entsprechende Fungizide existieren in einer großen Vielfalt, können aber aufgrund der Gefahrstoffverordnung nur unter Auflagen aufgetragen und eingesetzt werden und verändern unter Umständen die mechanischen und optischen Eigenschaften der daraus hergestellten Teile, welche im Automobilinnenraum zum Einsatz kommen.
- Stand der Technik
- Die Gruppe der organischen Fungizidwirkstoffe ist sehr heterogen zusammengesetzt und schwer überschaubar. Für Naturfaserstoffe wird derzeit beispielsweise Natriumprithion als systemisches Fungizid mit protektiver und kurativer Wirkung eingesetzt. Zur pharmakologischen Wirkung auf den menschlichen Körper liegen zum Teil widersprüchliche Informationen vor.
- In Tierversuchen wurde jedoch für Natriumpyrithion eine fruchtschädigende Wirkung festgestellt.
- In herkömmlichen Verfahren zur Herstellung fungizid ausgerüsteter Naturfaserformteilen wird das Fungizid als Salz, in Lösung und als Mischung durch Sprühen, Bestäuben, Tauchen oder Streichen auf die Naturfaser, die Naturfaser-PP Mischung oder den Vliesstoff aufgebracht und getrocknet. Die Behandlung der Naturfasern erfolgt in der Regel vor deren Verpressung zu einem Naturfaserformteil.
- Diese bekannten Verfahren in der fungiziden Ausrüstung haben jedoch den Nachteil, dass insbesondere beim Sprühen und Bestäuben eine signifikante Umwelt- oder Gesundheitsgefährdung besteht. Zudem werden zum Besprühen, Bestäuben, Tauchen oder Streichen des Fungizids relativ hohe Mengen an Fungizid auf oder in der Naturfaser benötigt, um den technischen Anforderungen und Vorschriften der Automobilindustrie zur Schimmelbeständigkeit der Naturfaserbauteile zu genügen.
- Beschreibung der Erfindung
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, fungizid ausgerüstete Naturfaserformteile bereitzustellen, die einfach und umwelt- bzw. gesundheitsschonend herstellbar sind. Des Weiteren soll ein entsprechendes Verfahren bereitgestellt werden, mit dem sich fungizid ausgerüstete Naturfaserbauteile einfach und umwelt- bzw. gesundheitsschonend herstellen lassen und welches dauerhaft vor Schimmelbefall schützt.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß vorrichtungsseitig durch ein Naturfaserformteil mit einer thermoplastischen Polymermatrix und Naturfasern gelöst, bei dem ein fungizides Material in die thermoplastische Polymermatrix eingearbeitet ist und in einer Menge von 0,1 Ma.-% bis 2,0 Ma.-% bezogen auf die Masse der thermoplastischen Polymermatrix, vorliegt.
- Es wurde überraschend gefunden, dass sich herkömmliche fungizide Verbindungen mit hinreichender Temperaturstabilität in vergleichsweise geringer, jedoch hinreichend wirksamer Menge in das thermoplastische Kunststoffpolymer einarbeiten lassen, bevor dieses mit den Naturfasern gemischt und verpresst wird. Zudem wurde überraschend gefunden, dass das Fungizid in der PP-Faser die Naturfasern in dem Materialverbund vor Schimmelbefall schützen kann. Damit kann vorteilhaft auf den aufwändigen, umwelt- und gesundheitsbelastenden Prozess des Sprühens, Bestäubens, Tauchens oder Streichens des Fungizids auf die Naturfaser und die anschließende Trocknung verzichtet werden. Das bislang nachträgliche fungizide Ausrüsten der Vliesstoffe entfällt. Zur Ausrüstung eines Naturfaserformteils ist das Fungizid somit bereits in den Masterbatch für die Polymermatrix eingebracht. Erst anschließend werden die Naturfasern in die Polymermatrix eingebettet. Damit wird weiterhin vorteilhaft ein Schimmelschutz für das gesamte Material und über den kompletten Bauteilquerschnitt erzielt.
- Besonders vorteilhaft ist das fungizide Material in einer Menge von 0,3 Ma.-% bis 1,0 Ma.-% bezogen auf die Masse der thermoplastischen Polymermatrix, in die thermoplastische Polymermatrix des Naturfaserformteils eingearbeitet. Sämtliche im Rahmen der Erfindung untersuchten Fungizide erwiesen sich in diesem Konzentrationsbereich als fungizid wirksam.
- Bevorzugt ist das fungizide Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organischen fungiziden Verbindungen; Halogen-haltigen organischen, fungiziden Verbindungen; Schwefel-haltigen organischen, fungiziden Verbindungen und/oder Schwefel-haltigen metallorganischen, fungiziden Verbindungen, oder Mischungen daraus. Es hat sich gezeigt, dass zahlreiche dieser Verbindungen eine hinreichende Mischbarkeit mit verschiedenen Matrix-Polymertypen sowie eine gute Temperaturstabilität in einem Konditionierungsprozess (bis etwa 200C) vor dem Verpressen mit den Naturfasern aufweisen.
- Besonders bevorzugt ist das fungizide Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pyrithionzink (Zink-bis[2-pyridinthiolat]-N,N'-dioxid), 3-Iod-2-propinyl-N-butylcarbamat (IPBC), Thiabendazol (2-(4-Thiazolyl)-1H-benzimidazol), Orthophenylphenol (OPP, 2-Phenylphenol), oder Mischungen daraus. Diese Verbindungen zeigten in experimentellen Untersuchungen zur mikrobiologischen Stabilität an entsprechend hergestellten Naturfaserformteilen eine hinreichend fungizide Wirkung, die den technischen Anforderungen und Vorschriften der Automobilhersteller genügt.
- Vorzugsweise ist die thermoplastische Polymermatrix des Naturfaserformteils ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Styrol-Acrylnitril (SAN), Polystyrol (PS), Polycarbonat (PC), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyamide (PA), Polymilchsäuren (PLA) bzw. Polylactide oder Mischungen daraus. Als besonders bevorzugt gilt eine Polymermatrix aus Polypropylen und/oder Polymilchsäuren, die eine besonders gute Anbindung an die Naturfaser zeigen und bereits im Automobil-Interieur verwendet wird. Somit kann das Fungizid-Masterbatch in einfacher Weise ohne weiteren Verfahrensschritt zur Polymermatrix gegeben und anschließend mit den Naturfasern verarbeitet werden.
- Bevorzugt sind die Naturfasern für das Naturfaserformteil ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kenaf, Flachs, Jute, Hanf, oder Sisal, oder Mischungen daraus. Die spezifische Auswahl orientiert sich dabei am Verwendungszweck und der Qualität der Anbindung an die Naturfaser.
- In der Formmasse zur Herstellung einer thermoplastischen Polymermatrix für das Naturfaserformteil, enthaltend zumindest einen thermoplastischen Kunststoff und zumindest ein Fungizid, liegt das Fungizid bereits in der Formmasse bevorzugt in einer Menge von 0,1 Ma.-% bis 2,0 Ma.-% vor und die Komponenten liegen als homogene Mischung vor. Das Fungizid ist also in den Masterbatch für die Matrix eingearbeitet und liegt beispielsweise in zähflüssiger Form vor, bevor hierin die Naturfasern eingebettet werden. Auch hierbei ist das fungizide Material besonders bevorzugt in einer Menge von 0,3 Ma.-% bis 1,0 Ma.-% in die Formmasse eingearbeitet. Der Anteil des fungiziden Masterbatches an der Polymermatrix beträgt üblicherweise etwa 10 Ma.-% Sämtliche im Rahmen der Erfindung untersuchten Formmassen erwiesen sich in diesem Konzentrationsbereich im resultierenden Naturfaserformteil als fungizid wirksam.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Naturfaserformteils umfasst folgende Schritte:
- a) Bereitstellung von Kunststofffasern enthaltend zumindest einen thermoplastischen Kunststoff und ein fungizides Material, wobei das fungizide Material in den Kunststofffasern in einer Menge von 0,1 Ma.-% bis 2,0 Ma.-% vorliegt,
- b) Mischen der Kunststofffasern mit Naturfasern;
- c) Vernadeln der Fasermischung zu einem Faservlies;
- d) Konditionieren des Faservlieses durch Erwärmen;
- e) Einlegen des konditionierten Vlieses in ein Umformwerkzeug; und
- f) Verpressen des konditionierten Vlieses zum Naturfaserformteil.
- Mit diesem Verfahren wird vorteilhaft erreicht, dass sich herkömmliche fungizide Verbindungen mit hinreichender Temperaturstabilität in vergleichsweise geringer, jedoch hinreichend wirksamer Menge in thermoplastische Kunststoffpolymere einarbeiten lassen, bevor diese mit den Naturfasern gemischt und verpresst werden. Somit kann auf den aufwändigen, umwelt- und gesundheitsbelasten Prozess des Sprühens, Bestäubens, Tauchens oder Streichens des Fungizids auf die Naturfaser und anschließender Trocknung verzichtet werden. Zur Ausrüstung eines Naturfaserformteils ist das Fungizid somit bereits in die Formmasse bzw. den Masterbatch der Polymermatrix eingebracht und das bislang nachträgliche fungizide Ausrüsten der Vliesstoffe entfällt. Erst nach dem Compoundieren von Polymermatrix und Fungizid werden die Naturfasern in die Polymermatrix eingebettet. Mit dem Verfahren wird weiterhin vorteilhaft ein Schimmelschutz für das gesamte Material und über den kompletten Bauteilquerschnitt erzielt.
- Bevorzugt erfolgt also das Einbringen des fungiziden Materials in den Kunststoff vor dessen Mischung mit den Naturfasern, wobei in Schritt a) die Bereitstellung der Kunststofffasern aus Polymer und Fungizid vorzugsweise im Schmelzspinnverfahren erfolgt, also einem Verfahren zur Herstellung von Chemiefasern, die thermoplastisch sind.
- Ein stabiles Schmelzspinnverfahren erfordert ein entsprechendes Fließverhalten des aufgeschmolzenen Polymers. Die eingesetzten Polymere sind im Regelfall linear aufgebaut und dürfen nur in einem bestimmten Molekulargewichtsbereich vorliegen. Durch das Aufwicklen nach dem Austritt aus der Düse wird die Faser verstreckt, wobei die Polymerketten teilweise in Faserrichtung orientiert werden. Beim Erstarren des Polymers beim Abkühlen bilden sich in der Faser amorphe und kristalline Teilbereiche.
- Von den verschiedenen Verfahren, aus einer Schmelze Fäden zu formen, hat das Extruderverfahren die größte Bedeutung. Das zu Chips oder Granulat mechanisch zerkleinerte Polymer, dem bereits das Fungizid zugemischt ist, wird über einen Einfülltrichter einer Schnecke zugeführt, die sich rotierend in einem beheizten Zylinder befindet und in ihren Gängen das nunmehr geschmolzene Polymer vorwärts bewegt. Es wird über Spinnpumpen mehreren Spinnstellen mit Düsen zugeleitet, aus denen das Polymer austritt und in einem Schacht auch unter Einwirkung von angeblasener Luft zu Filamenten erstarrt. Aus der Schmelze gesponnene Fasern lassen sich chemisch und physikalisch mittel dem ausgewählten Fungizid modifizieren, um die gewünschten Eigenschaftsveränderungen zu erreichen.
- Zusätzlich werden in Schritt a) dem Fungizid bevorzugt anorganische, verdickende und/oder stabilisierende Agenzien hinzugefügt, um seine Verarbeitbarkeit und Stabilität gegenüber der Polymermatrix zu verbessern. Alternativ sind bei im Handel erhältlichen Masterbatches dem Fungizid bereits anorganische, verdickende und/oder stabilisierende Agenzien hinzugefügt, so dass die Masterbatches unmittelbar dem Polymer zugegeben werden.
-
-
- Weiterhin wird die eingangs gestellte Aufgabe durch die Verwendung zumindest eines organischen und/oder metallorganischen Fungizids zur Bekämpfung und Verhinderung des Schimmelbefalls auf Naturfaserformteilen dadurch gelöst, dass das Fungizid in einen thermoplastischen Kunststoff eingearbeitet wird, bevor der Kunststoff mit Naturfasern vermischt und/oder verpresst wird, und im Naturfaserformteil in einer Menge von 0,1 Ma.-% bis 2,0 Ma.-% bezogen auf den Masseanteil des thermoplastischen Kunststoffs im Naturfaserformteil, vorliegt.
- Bevorzugt ist das Fungizid ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pyrithionzink (Zink-bis[2-pyridinthiolat]-N,N'-dioxid), 3-Iod-2-propinyl-N-butylcarbamat (IPBC), Thiabendazol (2-(4-Thiazolyl)-1H-benzimidazol), Orthophenylphenol (OPP, 2-Phenylphenol), oder Mischungen daraus.
- Vorzugsweise wird das Fungizid zur Herstellung eines Bauteils verwendet, wobei das Bauteil ein Auto-, Flugzeug- oder Schiffzubehörteil oder ein Teil eines Auto-, Flugzeug- oder Schiffzubehörteils, besonders bevorzugt ein Interieurbauteil, ist. Das Interieurbauteil kann beschichtet oder unbeschichtet sein.
- Beispiele
- Im Folgenden wird die Erfindung durch einige Beispiele näher erläutert, ohne die Erfindung damit einschränken zu wollen.
- Die Beispiele zeigen nachfolgend in
- Untersucht werden beimpfte Bauteile ohne Fungizidausrüstung, mit Thiabendazol (2-(4-Thiazolyl)-1H-benzimidazol)ausgrüstete Bauteile und mit Pyrithionzink (Zink-bis[2-pyridinthiolat]-N,N'-dioxid) behandelte Bauteile.
-
- Das jeweilige Prüfstück wird suspendiert und mit Prüfkeimen in unterschiedlichen Verdünnungen bestrichen. Die folgenden Pilzarten wurden untersucht:
- a) asp. terreus
- b) Byss. nivea
- c) Asp. Fumigatus
- d) Asp. niger
- Die Endauswertung und Berechnung der Lebendleimzahl pro Prüfstück erfolgte durch mikroskopisch-optische Auswertung.
- Der Bewertungsmaßstab wird durch die gestrichelte Linie gegeben, die die ursprünglich angeimpfte Sporenzahl wiedergibt. Unterhalb dieser Linie wird von einer fungiziden, d. h. keimabtötenden Wirkung ausgegangen.
- Die Resultate einer mikroskopisch-optischen Bonitur nach 14 Tagen bei 100% relativer Feuchte und 30C zeigt lediglich für die unbeimpften Prüfstücke mikrobielle Instabilität mit hohem Wachstum, d. h. unbehandelte Prüfbauteile entwickelten erwartungsgemäß mit Prüfkeimen dichtes Pilzmycel auf dem Nährboden.
- Die mit Thiabendazol und Pyrithionzink ausgerüsteten Materialien wiesen gemäß
Claims (15)
- Naturfaserformteil mit einer thermoplastischen Polymermatrix und Naturfasern, dadurch gekennzeichnet, dass ein fungizides Material in die thermoplastische Polymermatrix eingearbeitet ist und in einer Menge von 0,1 Ma.-% bis 2,0 Ma.-% bezogen auf die Masse der thermoplastischen Polymermatrix, vorliegt.
- Naturfaserformteil nach Anspruch 1, wobei das fungizide Material ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus organischen fungiziden Verbindungen; Halogen-haltigen organischen, fungiziden Verbindungen; Schwefel-haltigen organischen, fungiziden Verbindungen und/oder Schwefelhaltigen metallorganischen, fungiziden Verbindungen, oder Mischungen daraus.
- Naturfaserformteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das fungizide Material ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Pyrithionzink (Zink-bis[2-pyridinthiolat]-N,N'-dioxid), 3-Iod-2-propinyl-N-butylcarbamat (IPBC), Thiabendazol (2-(4-Thiazolyl)-1H-benzimidazol), Orthophenylphenol (OPP, 2-Phenylphenol), oder Mischungen daraus.
- Naturfaserformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die thermoplastische Polymermatrix ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Styrol-Acrylnitril (SAN), Polystyrol (PS), Polycarbonat (PC), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyamide (PA), Polymilchsäuren (PLA) oder Mischungen daraus.
- Naturfaserformteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Naturfasern ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Kenaf, Flachs, Jute, Hanf, oder Sisal, oder Mischungen daraus.
- Formmasse zur Herstellung einer thermoplastischen Polymermatrix für ein Naturfaserformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend zumindest einen thermoplastischen Kunststoff und zumindest ein Fungizid, dadurch gekennzeichnet, dass das Fungizid in der Formmasse in einer Menge von 0,1 Ma.-% bis 2,0 Ma.-% vorliegt und die Komponenten als homogene Mischung, bevorzugt faserförmig, vorliegen.
- Verfahren zur Herstellung eines Naturfaserformteils mit folgenden Schritten: a) Bereitstellung von Kunststofffasern enthaltend zumindest einen thermoplastischen Kunststoff und ein fungizides Material, wobei das fungizide Material in den Kunststofffasern in einer Menge von 0,1 Ma.-% bis 2,0 Ma.-% vorliegt, b) Mischen der Kunststofffasern mit Naturfasern; c) Vernadeln der Fasermischung zu einem Faservlies; d) Konditionieren des Faservlieses durch Erwärmen; e) Einlegen des konditionierten Vlieses in ein Umformwerkzeug; und f) Verpressen des konditionierten Vlieses zum Naturfaserformteil.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen des fungiziden Materials in den Kunststoff vor dessen Mischung mit den Naturfasern erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) die Bereitstellung der Kunststofffasern im Schmelzspinnverfahren erfolgt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 7–9, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) dem Fungizid anorganische, verdickende und/oder stabilisierende Agenzien hinzugefügt werden.
- Verwendung zumindest eines organischen und/oder metallorganischen Fungizids zur Bekämpfung und Verhinderung des Schimmelbefalls auf Naturfaserformteilen, dadurch gekennzeichnet, dass das Fungizid in einen thermoplastischen Kunststoff eingearbeitet wird, bevor der Kunststoff mit Naturfasern vermischt und/oder verpresst wird, und im Naturfaserformteil in einer Menge von 0,1 Ma.-% bis 2,0 Ma.-bezogen auf den Masseanteil des thermoplastischen Kunststoffs im Naturfaserformteil, vorliegt.
- Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, das fungizide Material ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Pyrithionzink (Zink-bis[2-pyridinthiolat]-N,N'-dioxid), 3-Iod-2-propinyl-N-butylcarbamat (IPBC), Thiabendazol (2-(4-Thiazolyl)-1H-benzimidazol), Orthophenylphenol (OPP, 2-Phenylphenol), oder Mischungen daraus.
- Verwendung eines Fungizids nach Anspruch 13 oder 14 zur Herstellung eines Bauteils, wobei das Bauteil ein Auto-, Flugzeug- oder Schiffzubehörteil oder ein Teil eines Auto-, Flugzeug- oder Schiffzubehörteils, bevorzugt ein Interieurbauteil, ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015104162.6A DE102015104162B4 (de) | 2015-03-19 | 2015-03-19 | Verfahren zur herstellung eines naturfaserformteils, naturfaserformteil und dessen verwendung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015104162.6A DE102015104162B4 (de) | 2015-03-19 | 2015-03-19 | Verfahren zur herstellung eines naturfaserformteils, naturfaserformteil und dessen verwendung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015104162A1 true DE102015104162A1 (de) | 2016-09-22 |
DE102015104162B4 DE102015104162B4 (de) | 2024-05-16 |
Family
ID=56853034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015104162.6A Active DE102015104162B4 (de) | 2015-03-19 | 2015-03-19 | Verfahren zur herstellung eines naturfaserformteils, naturfaserformteil und dessen verwendung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015104162B4 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040235983A1 (en) * | 2003-04-23 | 2004-11-25 | Urs Stadler | Natural products composites |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06313269A (ja) | 1993-04-26 | 1994-11-08 | Toray Ind Inc | 防かび性防水布帛およびその製造方法 |
-
2015
- 2015-03-19 DE DE102015104162.6A patent/DE102015104162B4/de active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040235983A1 (en) * | 2003-04-23 | 2004-11-25 | Urs Stadler | Natural products composites |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102015104162B4 (de) | 2024-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2515660B1 (de) | Formulierung mit silbernanopartikel | |
AT512907B1 (de) | Flammgeschützte polymere Zusammensetzung | |
DE2408192C3 (de) | Füllstoffhaltige Polymere mit antimikrobieller Wirkung | |
DE2447101B2 (de) | Glasfaserverstärktes Polyamidharze- . Formmaterial | |
DE102007043311A1 (de) | Zusammensetzung mit antimikrobieller Wirkung | |
WO2003074610A1 (de) | Polyoxymethylen-formmasse und daraus hergestellte formkörper | |
DE102007035063A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines antimikrobiellen Kunststoffproduktes | |
EP2909256B1 (de) | Nachwachsende rohstoffe enthaltender verbundwerkstoff sowie verfahren zu seiner herstellung | |
DE102017112130A1 (de) | Polyester- und Polyolefinformmassen mit bioaktiven Eigenschaften und daraus hergestellte Formkörper | |
EP3250356B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines spritzgussproduktes, entsprechendes spritzgussprodukt sowie verwendung speziell zubereiteter sonnenblumenschalenfasern als additiv | |
EP3947561A1 (de) | Polybutylensuccinat und polybutylensuccinat-co-adipat umfassendes verbundmaterial sowie dieses enthaltende kompostierbare artikel | |
WO2012084072A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer silbernanopartikelhaltigen dispersion sowie verwendung einer silbernanopartikelhaltigen mischung als beschichtungsmittel | |
CN103937108B (zh) | 汽车内饰件用塑料及其制备方法 | |
DE102008046770A1 (de) | Direktcompoundieren von Naturfasern | |
DE1794107A1 (de) | Verstaerkte Polyolefine und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE102015104162B4 (de) | Verfahren zur herstellung eines naturfaserformteils, naturfaserformteil und dessen verwendung | |
DE3248708A1 (de) | Erzeugnis mit keimwachstumshemmenden eigenschaften und verwendung einer keimwachstumshemmenden verbindung zur herstellung des erzeugnisses | |
EP1436130B1 (de) | Verfahren zur granulatherstellung | |
DE102011122560A1 (de) | Textilverstärkter Formkörper, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie seine Verwendung | |
JP3301959B2 (ja) | 抗菌防カビ性樹脂組成物 | |
DE102014114539B4 (de) | Fungizide Zusammensetzung für Naturfasern und Naturfaserbauteile | |
DE19712379A1 (de) | Verwendung von Amphiphilen zur Hydrophilisierung von Polyolefin-basierten Formkörpern, Fasern und Folien | |
DE2302893A1 (de) | Undurchlaessiges textilmaterial und verfahren zu dessen herstellung | |
EP0092724A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von faserhaltigen Polyurethanformteilen mit farblich inhomogenen, fasrig verteilte Farbkontraste aufweisenden Oberflächen und entsprechende Formteile | |
DE102012106839B4 (de) | WPC-Verbundwerkstoff, Verwendung desselben und Verfahren zu dessen Herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R006 | Appeal filed | ||
R008 | Case pending at federal patent court | ||
R010 | Appeal proceedings settled by withdrawal of appeal(s) or in some other way |