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Die vorliegende Erfindung betrifft Sitzbezüge, die entfernbar über einem Sitz angebracht und mittels eines Reißverschlusses daran befestigt werden können, indem dieser geschlossen wird. Die Sitzbezüge bestehen aus einem zweidimensionalen Bezug und einem Reißverschluss, die aus demselben Grundmaterial hergestellt sind. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Verfahren zur Herstellung entsprechender Sitzbezüge, Sitze mit solchen Sitzbezügen und Verfahren zum Recycling entsprechender gebrauchter und Abfall-Sitzbezüge.
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Stand der Technik
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Herkömmliche Sitzbezüge in Automobilanwendungen, die zur vorübergehenden Verwendung für z.B. den Schutz der regulären Sitzfläche in Mietwagen oder Taxis oder zur Vermittlung eines individuellen exklusiven und luxuriösen Erscheinungsbilds vorgesehen sind, werden aus verschiedenen Materialien hergestellt. Normalerweise weisen solche Sitzbezüge beispielsweise ein Textil- oder Echt- oder Kunstlederteil auf, das bei der Anwendung die Oberfläche des Sitzes bedeckt. An diesem Teil ist ein Reißverschluss angebracht, der regelmäßig aus einem Metallmaterial besteht und mit dem der Bezug über dem Sitz befestigt werden kann. Der Reißverschluss wird meistens auf das Textil- oder Lederteil genäht.
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Bei der industriellen Herstellung von Folien können Produktionsfehler nicht vollständig vermieden werden, und es ist möglich, dass ein hergestelltes Produkt die vom Kunden geforderten Qualitätskriterien und -spezifikationen nicht erfüllt. Aufgrund so entstehender Abfälle, die im Produktionsprozess fast unvermeidlich sind und zu zunehmenden Umweltbedenken führen, ist die Kunststoffindustrie heute starker Kritik ausgesetzt. Es besteht daher Bedarf an Maßnahmen, mit denen der entsprechende Abfall entweder minimiert oder recycelt und somit in den Produktkreislauf zurückgeführt werden kann.
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Ein Problem im Zusammenhang mit dem Recycling von Sitzbezügen nach dem Stand der Technik besteht darin, dass sie aufgrund der unterschiedlichen darin enthaltenen Materialien zuerst in die verschiedenen Ausgangsmaterialien zerlegt werden müssen. Das heißt, Metallteile müssen von Leder- und/oder Kunstlederteilen und -geweben getrennt werden, bevor ein Recyclingprozess beginnen kann. Dies macht einen solchen Recyclingprozess sowohl recht komplex als auch kosten- und zeitintensiv.
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Dementsprechend besteht ein Bedarf an Sitzbezügen, die einfacher und mit weniger Zeit- und Kostenaufwand recycelt werden können.
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Die vorliegende Anmeldung befasst sich mit diesem Bedarf.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt einen abnehmbaren Sitzbezug bereit, der einen zweidimensionalen Bezug und einen Reißverschluss umfasst, wobei der zweidimensionale Bezug und die nicht beweglichen Teile des Reißverschlusses zu mindestens 90 Gew.-% aus demselben Grundmaterial hergestellt sind. Der erfindungsgemäße abnehmbare Sitzbezug ist vorzugsweise ein Sitzbezug für einen Sitz eines Fahrzeugs, d.h. er hat die richtige Form und Abmessungen, um einen normalen Fahrzeugsitz abzudecken, und kann daran angebracht werden, wenn der Reißverschluss geöffnet ist. Wenn der Reißverschluss geschlossen ist, schließen sich der Sitzbezug fest um den Sitz und liegt an diesem an.
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Ein Sitz eines Fahrzeugs umfasst im hier beschriebenen Kontext einen einzelnen Sitz (wie den Fahrer- oder Beifahrersitz in einem Fahrzeug) und mehrere verbundene Sitze wie eine Rückbank oder ähnliches. Während die Hauptanwendung des erfindungsgemäßen Sitzbezugs in Fahrzeugen wie Automobilen, Zügen aber auch Flugzeugen liegt, könnte der Sitzbezug alternativ auch in Heim- oder gewerblichen Möbelanwendungen verwendet werden, z.B. als Abdeckung oder Schutzbezug für Stühle, Sessel, Sofas und Sitzgelegenheiten in öffentlichen Bereiche wie in Flughäfen, Hotels, Restaurants und dergleichen.
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Der erfindungsgemäße Sitzbezug kann den darunter befindlichen Sitz (z.B. einen Autositz) vollständig abdecken, er kann aber auch nur einem Teil des Sitzes, wie z.B. die Sitzfläche oder den zentralen Teil der Sitzfläche bedecken.
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Das „Grundmaterial“ des zweidimensionalen Bezugs und der nicht beweglichen Teile des Reißverschlusses ist das Material, das den jeweiligen Hauptbestandteil des Materials in den jeweiligen Gegenständen ausmacht, d.h. sein Anteil ist größer als der Anteil aller anderen Materialien in dem zweidimensionalen Bezug und dem Reißverschluss. Vorzugsweise beträgt der Gehalt des Grundmaterials mindestens 20 Gew.-%, bevorzugter mindestens 50 Gew.-%, noch bevorzugter mindestens 60 Gew.-% und noch bevorzugter mindestens 70 Gew.-% des Gesamtgewichts des zweidimensionalen Bezugs und des Reißverschlusses. In den meisten Fällen beträgt der Grundmaterialgehalt weniger als 100%, wobei der Rest der Bestandteile durch Additive wie z.B. Farbstoffe, Stabilisatoren, Füllstoffe und dergleichen gebildet wird.
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Die „nicht beweglichen Teile des Reißverschlusses“ sind diejenigen Teile, die während des regulären Gebrauchs nicht bewegt werden, d.h. insbesondere das Bandelement und die Schließglieder. Der Schiebekörper, der zum Öffnen oder Schließen des Reisverschlusses über die Schließglieder bewegt wird, gilt im Kontext der Erfindung als bewegliches Teil des Reißverschlusses.
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Wenn der zweidimensionale Bezug und die nicht beweglichen Teile des Reißverschlusses zu mindestens 90 Gew.-% aus demselben Grundmaterial hergestellt sind, bedeutet dies nicht, dass die Grundmaterialien, aus denen die nicht beweglichen Teile des Reißverschlusses und der zweidimensionale Bezug hergestellt werden, identisch sind, sondern dass das Grundmaterial der nicht beweglichen Teile des Reißverschlusses und das Grundmaterials des zweidimensionalen Bezugs derselben Materialklasse zuzuordnen sind. Wenn z.B. das Grundmaterial ein Polyolefin ist, kann der zweidimensionale Bezug aus vergleichsweise weichem thermoplastischem Polyolefin (TPO) hergestellt sein, dass z.B. Polyethylen, Polypropylen und EPDM enthalten kann, während der Reißverschluss aus einem steiferen Polypropylen hergestellt ist. Da sowohl thermoplastische Polyolefine als auch Polypropylen Polyolefine sind, ist das Grundmaterial des Reißverschlusses und des zweidimensionalen Bezugs ein Polyolefin und somit im Rahmen dieser Erfindung „das gleiche“. Durch die Vorgabe „mindestens 90 Gew.-%“ sind geringe Anteile an anderen Materialien möglich, so dass z.B. das Bandelement und der zweidimensionale Bezug aus Polyolefinen, aber die Schließglieder des Reißverschlusses aus Polyoxymethylen (POM) gebildet sein können.
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Unter dem Gesichtspunkt eines einfacheren Recyclings ist das Grundmaterial vorzugsweise ein thermoplastisches Material oder zumindest ein im Wesentlichen thermoplastisches Material, das beim Erhitzen ohne signifikanten Abbau verformt werden kann.
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Ein besonders geeignetes Grundmaterial, aus dem ausreichend stabile Reißverschlussteile, Bezüge und Fasern für Textilien hergestellt werden können, sind Polyolefine. Dementsprechend ist in einer bevorzugten Ausführungsform das Grundmaterial des erfindungsgemäßen abnehmbaren Sitzbezugs vorzugsweise zu mindestens 90 Gew.-% und besonders bevorzugt zu 100% aus Polyolefin. In diesem Fall ist das „gleiche Grundmaterial“ „Polyolefin“.
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Während der Sitzbezug aus einer einzelnen Schicht wie einer Textilschicht bestehen kann, weist der Sitzbezug vorzugsweise mehrere Schichten auf, wie beispielsweise eine Textil- und eine obere Bezugsschicht. Die obere Bezugsschicht ist vorzugsweise kompakt/nicht geschäumt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der erfindungsgemäße abnehmbare Sitzbezug eine obere Bezugsschicht, eine Textilschicht, und gegebenenfalls eine zusätzliche Lackschicht auf der oberen Bezugsschicht. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der erfindungsgemäße abnehmbare Sitzbezug eine obere Bezugsschicht, eine Textilschicht, eine Schaumschicht, die zwischen der oberen Bezugsschicht und der Textilschicht angeordnet ist und gegebenenfalls eine zusätzliche Lackschicht auf der Bezugsschicht.
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Wenn der Sitzbezug mehrere Schichten aufweist, können die Schichten durch geeignete Mittel, beispielsweise durch eine Kleberkaschierung, Thermolaminierung oder Thermokaschierung (bzw. Schmelzkaschierung, aneinander befestigt werden.
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Die obere Bezugsschicht kann eine flache Oberfläche oder eine aufgeraute Oberfläche haben, um zu verhindern, dass eine Person, die auf dem Bezug sitzt, z.B. während des Fahrens auf dem Sitz rutscht. Die aufgeraute Oberfläche kann homogen oder inhomogen sein, und z.B. das Aussehen eines natürlichen Leders aufweisen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Deckschicht eine geprägte Oberfläche auf, die das Aussehen eines normalen Leders und in einem besonders bevorzugten Aspekt das Aussehen der Hautseite von Leder aufweist, sie kann aber auch eine künstlich designte Oberflächenstruktur darstellen, die kein Vorbild in der Natur hat (auch als technisches Narbbild/Narbdesign bezeichnet).
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Während der erfindungsgemäße zweidimensionale Bezug keinen relevanten Einschränkungen hinsichtlich seiner Dicke unterliegt, ist die Dicke regelmäßig so, dass die reguläre Sitzabdeckung darunter einerseits ausreichend geschützt ist und dass der Bezug nicht übermäßig dick ist, so dass die Form des Sitzes deutlich verändert ist. In den meisten Fällen hat der zweidimensionale Bezug eine Dicke im Bereich von etwa 0,3 bis 5 mm und vorzugsweise 0,5 bis 3 mm.
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Besonders bevorzugte Materialien zur Verwendung in der erfindungsgemäßen oberen Deckschicht umfassen Gemische von Polyolefinen, die Polypropylen, Ethylencopolymere und gegebenenfalls Polyethylen umfassen, wie z.B. in
EP 1 688 460 B1 oder
EP 1 538 175 A1 beschrieben. Ein Polyolefin, das in der oberen Deckschicht vorhanden ist, kann vernetzt oder nicht vernetzt sein, wobei eine geringe bis mäßige Vernetzung bevorzugt wird, um die Elastizität des Materials zu verbessern, andererseits jedoch seine Recyclingfähigkeit nicht zu beeinträchtigen.
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Die obere Deckschicht hat vorzugsweise eine Dicke von 0,1 bis 1,2 mm und weiter bevorzugt von 0,2 bis 0,9 mm. Wenn der zweidimensionale Bezug eine Schaumschicht aufweist, hat diese Schicht vorzugsweise eine Dicke von 0,1 bis 4 mm, insbesondere 0,2 - 3,5 mm und weiter bevorzugt von 0,5 bis 3,0 mm.
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Neben dem Grundmaterial können die obere Deckschicht und, falls vorhanden, die Schaumschicht ein oder mehrere Additive umfassen, die in Schichtmaterialien üblich sind, wie Lichtstabilisatoren, Antioxidationsmittel, Vernetzungshilfsmittel, Anfeuchtemittel und/oder Pigmente oder N ichtpigmentfarbstoffe.
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Besonders vorteilhafte Antioxidationsmittel zur Verwendung in der oberen Deckschicht oder Schaumschicht sind z.B. Phenolderivate, Lactone und/oder Phosphite und sterisch gehinderte Amine oder Benzotriazine als Lichtstabilisatoren.
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Um dem zweidimensionalen Bezug ein gewünschtes Aussehen wie Glanz zu verleihen, kann er einen Lack auf seiner Oberfläche aufweisen. Ein bevorzugter Lack zur Verwendung auf erfindungsgemäßen zweidimensionalen Bezügen basiert auf Polyurethanen und/oder Acrylaten.
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Enthält der zweidimensionale Bezug unterhalb der Deckschicht und gegebenenfalls einer Schaumschicht zur Verstärkung eine Textilschicht, so ist diese vorzugsweise aus Polyolefin wie insbesondere Polypropylenfasern gebildet.
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Der Reißverschluss des erfindungsgemäßen Sitzbezugs umfasst ein Bandelement (mit dessen Hilfe der Reißverschluss mit dem zweidimensionalen Bezug verbunden werden kann, z.B. über eine Naht oder das Bandelement kann mit dem zweidimensionalen Bezug verschmolzen oder verklebt werden), die Schließglieder und einen Schiebekörper. Wie oben erwähnt, werden die nicht beweglichen Teile des Reißverschlusses zu mindestens 90 Gew.-% aus dem gleichen Grundmaterial wie der zweidimensionale Bezug hergestellt, wobei Polyolefine ein bevorzugtes Grundmaterial sowohl des zweidimensionalen Bezugs als auch der nicht beweglichen Teile des Reißverschlusses und hier insbesondere des Bandelements darstellen. In den meisten Fällen sind die Schließglieder der erfindungsgemäßen Sitzbezüge aus Polyoxymethylen (POM) oder Polypropylen (PP) (in diesem Fall können die nicht beweglichen Teile des Reißverschlusses vollständig aus Polyolefin gebildet sein) und der Schiebekörper aus Metall gebildet. Metallschiebekörper können aufgrund ihres hohen spezifischen Gewichts relativ leicht von den Polymerbestandteilen der Sitzbezüge abgetrennt werden. Entsprechend sind die nicht beweglichen Teile des Reißverschlusses bevorzugt aus Polyolefinen mit einem Anteil von Polyoxymethylen von 20 Gew.-% und insbesondere 10 Gew.-% hergestellt. Besonders bevorzugt ist es, wenn die nicht beweglichen Teile des Reißverschlusses nur Polyolefine als Polymermaterial enthalten.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines abnehmbaren Sitzbezugs wie oben beschrieben, wobei ein Reißverschluss an einem zweidimensionalen Bezug angebracht ist und wobei die nicht beweglichen Teile des Reißverschlusses und der zweidimensionale Bezug zu mindestens 90 Gew.-% aus demselben Grundmaterial gebildet sind, was in einer bevorzugten Ausführungsform Polyolefin ist. Das Anbringen des Reißverschlusses und des zweidimensionalen Bezugs kann physikalisch über z.B. über eine Naht oder chemisch mittels eines Klebstoffs oder sogar einer direkten Verschmelzung oder Verklebung des Reißverschlussbandes mit dem zweidimensionalen Bezug erfolgen.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen Sitz, der wie oben beschrieben mit einem abnehmbaren Sitzbezug bedeckt ist. Wie vorstehend erwähnt, kann der Sitz ein Sitz in einem Fahrzeug sein, das Automobile, Züge oder Flugzeuge umfasst, oder kann ein Möbelsitz wie ein Stuhl, ein Sessel, ein Sofa oder eine Couch sein.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug, das mindestens einen Sitz umfasst, der mit einem abnehmbaren Sitzbezug wie oben beschrieben abgedeckt ist.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Recycling von gebrauchten abnehmbaren Sitzbezügen oder Abfällen davon, wobei die Sitzbezüge mit angebrachten Reißverschlüssen einer Verarbeitung unterzogen werden, um wiederverwendbares Grundmaterial ohne vorherige Trennung unterschiedlicher Polymerbestandteile zu isolieren. Bei diesem Verfahren kann der gesamte Sitzbezug mit angebrachtem Reißverschluss nach Entfernung von Metallbestandteilen einer gleichmäßigen Verarbeitung unterzogen werden, wie z.B. Extrusion oder Kalandrieren, um neue Teile von abnehmbaren Sitzbezügen oder andere Produkte herzustellen. Für Polyolefin-Grundmaterialien, die vernetzte Teile umfassen, sind geeignete und verwendbare Recyclingverfahren z.B. beschrieben in
EP 3 088 157 A2 oder
DE 20 2019 102 066 A1 .
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Wie oben erwähnt, sind Polyolefine ein besonders geeignetes Material zur Herstellung von zweidimensionalen Bezügen und Reißverschlussbandelementen, so dass in einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens die Sitzbezüge und angebrachten Reißverschlussbandelemente aus Polyolefinen hergestellt werden.
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Durch die vorliegende Erfindung kann eine Reihe von Vorteilen gegenüber dem Stand der Technik realisiert werden, die die Möglichkeit umfassen, abnehmbare Sitzbezüge, die die Kundenanforderungen nicht erfüllen, direkt am Produktionsstandort, z.B. durch Einbringen derselben in geeignete Extrusions- oder Kalanderlinien zu recyceln. Da der überwiegende Anteil des Sitzbezugs aus demselben Basismaterial hergestellt ist, kann er zu 90% und vorzugsweise sogar zu 100% wiederverwertet werden, ohne dass kostspielige vorherige Demontage- und Trennschritte erforderlich sind. Es ist auch möglich, die recycelten Materialien in anderen Prozessen und zur Herstellung anderer Produkte wiederzuverwenden.
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Im Folgenden wird die Erfindung in einem veranschaulichenden Beispiel weiter beschrieben, das jedoch nicht so ausgelegt werden sollte, dass es den Umfang dieser Erfindung in irgendeiner Weise einschränkt.
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Beispiel:
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Ein Sitzbezug mit einer unteren Textilschicht aus Polypropylen, einer darüber angeordneten Kompaktschicht aus thermoplastischem Polyolefin (Mischung aus Polypropylen, Polyethylen und EPDM), sowie einer abschließenden Lackschicht aus Polyurethan oder Acrylaten wurde mit einen Reissverschluss (Polypropylenbandelement, Schließglieder aus Polypropylen oder Polyoxymethylen und Metallschiebekörper) vernäht. Der so hergestellte Sitzbezug wies einen Polyolefinanteil von mehr als 90 Gew.-% auf.
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Nach zerkleinern des Sitzbezugs und Entfernung von Metallteilen konnte dieser vollständig recycelt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1688460 B1 [0019]
- EP 1538175 A1 [0019]
- EP 3088157 A2 [0029]
- DE 202019102066 A1 [0029]