DE102021200899A1

DE102021200899A1 - Flächiges Verbundmaterial, Sportartikel, Kleidungsstück, Schuh und Verfahren zur Herstellung des Verbundmaterials

Info

Publication number: DE102021200899A1
Application number: DE102021200899.2A
Authority: DE
Inventors: Ann-Kathrin Eisenbarth; Thekla Maria Nowak
Original assignee: Eisenbarth Ann Kathrin
Current assignee: Eisenbarth Ann Kathrin
Priority date: 2021-02-01
Filing date: 2021-02-01
Publication date: 2022-08-04

Abstract

Flächiges Verbundmaterial (1), aufweisend einen Flächenwerkstoff (2), der ein erstes Fasermaterial aufweist, insbesondere Textilfasern und vorzugsweise Zellulose, und eine Vielzahl makroskopischer, länglicher, biegeschlaffer Einzelelemente (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f), die ein zweites Fasermaterial aufweisen, insbesondere ein textiles Fadenmaterial, wobei die Einzelelemente (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) sich im Wesentlichen in, auf oder entlang des Flächenwerkstoffs (2) erstrecken und dort zufällig angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein flächiges Verbundmaterial mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ferner einen Sportartikel, ein Kleidungsstück und einen Schuh umfassend das Verbundmaterial sowie ein Verfahren zur Herstellung des Verbundmaterials.
Flächige Verbundmaterialien der in Rede stehenden Art sind seit Jahren aus der Praxis bekannt. So gibt es seit dem Mittelalter sogenanntes Hadernpapier. Hadernpapier ist ein Flächenwerkstoff, der ein erstes Fasermaterial in Gestalt eines Zellstoffs sowie ein zweites Fasermaterial in Gestalt sogenannter Hadern enthält. Hadern sind Textilienreste, beispielsweise Fetzen von Gewebe aus Leinen oder Baumwolle. Die Hadern werden bei der Herstellung in einem Hadernschneider/Haderndrescher zerkleinert und mit dem Zellstoff vermengt. Bei modernen Papieren werden zudem Kunstfasern hinzugegeben, um die Stabilität und Reißfestigkeit des Papiers zu steigern. Die Verwendung von Kunstfasern ist jedoch nicht umweltfreundlich. Viele Kunstfasern lassen sich nur bedingt recyceln und sind wenig nachhaltig. Durch die Vermengung verschiedener zerkleinerter Fasermaterialien lässt sich die Stabilität und Reißfestigkeit von Papier zudem nicht grenzenlos erhöhen. Die Gestaltungsfreiheit moderner Papiere ist außerdem häufig durch die Anforderung eingeschränkt, einen möglichst weißen oder zumindest monochromen Flächenwerkstoff zur weiteren Verwendung erzeugen zu wollen.
In jüngerer Vergangenheit sind des Weiteren Schuhe, insbesondere Sneaker, bekannt geworden, die einen textilen, gewebten Flächenwerkstoff aus Polyethylenterephthalat, insbesondere aus recycelten PET-Flaschen, aufweisen. Derartige Polyestermaterialien lassen sich jedoch nicht uneingeschränkt für Kleidungsstücke, Schuhe und insbesondere Sneaker verwenden, da der Tragekomfort im Vergleich zu natürlichen Materialien eingeschränkt sein kann. Insbesondere in Bezug auf Sportartikel haben Polyestermaterialien den Ruf, keine ausreichende Atmungsaktivität zu gewährleisten.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verbundmaterial der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die Stabilität und Reißfestigkeit verbessert ist und die Nachhaltigkeit des Verbundmaterials über den gesamten Lebenszyklus des Verbundmaterials gesteigert werden kann.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Danach weist das in Rede stehende Verbundmaterial einen Flächenwerkstoff auf, der ein erstes Fasermaterial aufweist. Bei dem ersten Fasermaterial kann es sich insbesondere um Textilfasern und vorzugsweise um Zellulose handeln. Das Verbundmaterial weist ferner eine Vielzahl makroskopischer, länglicher, biegeschlaffer Einzelelemente auf, die ein zweites Fasermaterial aufweisen. Bei dem zweiten Fasermaterial kann es sich insbesondere um ein textiles Fadenmaterial handeln. Die länglichen biegeschlaffen Einzelelemente erstrecken sich im Wesentlichen in, auf oder entlang des Flächenwerkstoffs und sind dort zufällig angeordnet.
In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass die Stabilität und Reißfestigkeit des Flächenwerkstoffs, der das erste Fasermaterial aufweist, in verblüffend einfacher Weise dadurch gesteigert werden kann, dass der Flächenwerkstoff mit einer Vielzahl makroskopischer, länglicher, biegeschlaffer Einzelelemente, die ein zweites Fasermaterial aufweisen, zu einem Verbundmaterial verarbeitet wird. Diese Wirkung kann noch verstärkt werden, wenn die biegeschlaffen Einzelelemente eine höhere Reißfestigkeit aufweisen als der Flächenwerkstoff. Da die Einzelelemente makroskopisch ausgebildet und damit sehr viel größer sind, als einzelne Fasern des ersten oder zweiten Fasermaterials, können sie eine besonders hohe Stabilität und Verstärkung des Flächenwerkstoffs gewährleisten.
Das Verbundmaterial ist flächig ausgebildet und kann grundsätzlich eine Ebene bilden. Vorzugsweise ist das Verbundmaterial insgesamt elastisch ausgebildet, so dass jede zusammenhängende zweidimensionale Teilmenge eines dreidimensionalen Raumes eine Fläche des Verbundmaterials beschreiben kann. Die Fläche des Verbundmaterials kann also im Raum nach Belieben gekrümmt oder gebogen sein. Das erste Fasermaterial kann vorzugsweise einen Zellstoff oder zellulosehaltige Papierrohmasse aus Pflanzenfasern sein und insbesondere Fichte aufweisen. Das zweite Fasermaterial ist zu länglichen, biegeschlaffen Einzelelementen geformt, beispielsweise gesponnen. Das zweite Fasermaterial kann vorzugsweise ein Garn sein. Das Garn kann aus bis zu 100% Baumwolle bestehen und im Hinblick auf eine gesteigerte Umweltfreundlichkeit vorzugsweise frei von Kunstfasern ausgebildet sein. Die Mehrheit der Einzelelemente kann insbesondere Längen von 5 bis 30 mm aufweisen, wobei es unschädlich ist, wenn Einzelelemente vereinzelt kürzer oder länger ausgebildet sind.
Im Hinblick auf eine besonders umweltfreundliche und nachhaltige Weiterbildung des Verbundmaterials kann das erste und/oder das zweite Fasermaterial ein Recyclingmaterial sein. Beispielsweise kann das erste Fasermaterial recycelte Textilien aufweisen und/oder der Flächenwerkstoff kann Altpapier aufweisen. Weiter kann das zweite Fasermaterial textile Fäden aufweisen. Hierbei können die makroskopischen, länglichen, biegeschlaffen Einzelelemente Garnreste aufweisen, die vorzugsweise auf eine gewünschte Länge zerkleinert sind. Garnreste fallen typischerweise in Textilfabriken, Nähereien und ähnlichen Fabriken an und mussten bisher aufwändig entsorgt werden mussten. Je nach Fabrik und Herstellungsverfahren kann meterweise Garn als Rest auf einer nahezu abgespulten Garnspule verbleiben, das sich mit dem hier beschriebenen Verbundmaterial auf vorteilhafte Weise recyceln lässt.
Im Hinblick auf eine ansprechendere Optik können die Einzelelemente mindestens zwei verschiedene Farben aufweisen. Die zufällige Anordnung der Einzelelemente in Bezug auf den Flächenwerkstoff kann auf diese Weise eine zusätzliche ästhetische Funktion erfüllen.
Die zufällige Anordnung kann sich auf die Pose, also die Position und die Orientierung der jeweiligen länglichen biegeschlaffen Einzelelemente in Bezug auf den Flächenwerkstoff, sowie auf den Verlauf der jeweiligen länglichen biegeschlaffen Einzelelemente in, auf oder entlang des Flächenwerkstoffs beziehen. Insbesondere können einzelne längliche biegeschlaffe Einzelelemente geradlinig, bogenförmig, schlaufenförmig oder auf andere bekannte Weise zufällig verlaufen.
Im Hinblick auf eine verbesserte Stabilität, Reißfestigkeit und Gestaltungsfreiheit in der Verarbeitung kann der Flächenwerkstoff in mehreren übereinander angeordneten Schichten ausgebildet sein. Die Schichten können sich im Wesentlichen parallel zu einander erstrecken. Einzelelemente erstrecken sich dann im Wesentlichen in, auf oder entlang mindestens einer Schicht und sind dort zufällig angeordnet. Einzelne Schichten können nur den Flächenwerkstoff und keine Einzelelemente aufweisen. Beispielsweise können Schichten abwechselnd mit und ohne Einzelelemente ausgebildet werden oder nur eine äußerste Schicht kann Einzelelemente aufweisen. Vorzugsweise weist jede Schicht Einzelelemente auf. Hierbei können zwei bis fünf, sechs bis zehn oder mehr als zehn Schichten über einander angeordnet sein.
Zum verbesserten Schutz gegen Feuchtigkeit/Nässe und/oder Witterungseinflüsse kann auf dem Verbundmaterial, insbesondere auf der äußersten Schicht des Verbundmaterials, eine Schutzschicht aus wasserabweisendem Material aufgebracht sein, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial. Hierdurch wird das Verbundmaterial weniger hygroskopisch. Die Schutzschicht kann ganz oder teilweise transparent ausgebildet sein, so dass das Verbundmaterial und insbesondere die Einzelelemente sichtbar bleiben. Alternativ kann die Farbpalette beliebig gewählt und insbesondere je nach Anwendungsfall und herzustellendem Endprodukt, beispielsweise einem Sportartikel, Kleidungsstück oder Schuh, an die Farben der übrigen verwendeten Materialien angepasst sein. Ein ganz oder teilweise transparentes Material kann ganz oder teilweise mit Farbzusätzen versehen sein, um eine ganz besonders vorteilhafte Optik zu erzeugen. Die Schutzschicht kann atmungsaktiv sein, was insbesondere im Bereich der Outdoorartikel/Sportartikel/Sportschuhe eine Anforderung sein kann. Die Schutzschicht kann auf verschiedenste Weise aufgetragen werden, beispielsweise als selbstständige Klebeschicht, durch Tränken des Verbundmaterials, Lackieren, Plastifizieren oder mit bekannten Streich- oder Pinselverfahren. Vorzugsweise kann die Schutzschicht mittels thermischem Spritzten - insbesondere mittels „Spray Coating“ - aufgebracht werden. Dabei kann das Verbundmaterial mehrere Stunden oder Tage getrocknet werden, bevor die Schutzschicht aufgebracht wird. Insgesamt ergibt sich eine besonders günstige und massenfertigungstaugliche Herstellbarkeit.
Die Stärke des Verbundmaterials kann 50 bis 140 g/m² pro Schicht betragen, vorzugsweise 70 bis 120 g/m² und insbesondere 90 bis 100 g/m². Innerhalb dieser Bereiche ergibt sich ein vorteilhaftes Verhältnis von erhöhter Reißfestigkeit bei hinreichend geringer Dicke und Masse des Verbundmaterials. Beispielsweise kann die Stärke bei drei Schichten etwa 280 g/m² betragen.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Sportartikel und/oder ein Kleidungsstück angegeben, der oder das das beschriebene Verbundmaterial aufweist. Bei dem Sportartikel kann es sich beispielsweise um Sportbekleidung, jedoch auch um Sport- und/oder Outdoorzubehör wie etwa einen Rucksack, eine Tasche, ein Tuch, ein Band, eine Decke, einen Schlafsack, ein Zelt oder dergleichen handeln. Bei dem Kleidungsstück kann es sich um Oberbekleidung, beispielsweise ein Hemd, einen Pullover, eine Weste, einen Poncho, eine Jacke, einen Anorak oder dergleichen handeln.
Ferner kann es sich um Unterwäsche, eine lange oder kurze Hose, einen Rock, ein Kleid, einen Jumpsuit oder andere bekannte Kleidungsstücke handeln. Durch Verwendung des Verbundmaterials wird der Sportartikel und/oder das Kleidungsstück besonders umweltfreundlich.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Schuh angegeben, der das beschriebene Verbundmaterial aufweist. Bei dem Schuh kann es sich vorzugsweise um einen Sneaker handeln. Insbesondere kann eine Zehenkappe des Schuhs, beispielsweise ein oberer Bereich und oder seitlicher Bereich der Zehenkappe, das Verbundmaterial aufweisen. Ferner kann ein Seitenbereich, ein Fersenbereich, ein Schaftbereich oder eine Zungenlasche des Schuhs das Verbundmaterial aufweisen. Durch Verwendung des Verbundmaterials werden diese Bereiche des Schuhs nicht nur hinreichend stabil, sondern können überdies eine ästhetische Funktion erfüllen.
In Bezug auf das Verfahren zur Herstellung des Verbundmaterials ist die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des nebengeordneten Anspruchs 8 gelöst, wonach das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

a1) Bereitstellen eines das erste Fasermaterial umfassenden Rohmaterials für den Flächenwerkstoff, insbesondere eines Papierhalbstoffs,
b1) Einweichen des Rohmaterials mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser,
c1) Vermengen des Rohmaterials mit den Einzelelementen zu einem Gemisch und
d) Aufbringen des Gemischs auf ein Sieb, um einen Großteil überschüssiger Flüssigkeit zu entfernen, um das Verbundmaterial zu erzeugen.

Im Zusammenhang mit Schritt d) kann ein traditioneller Schöpfrahmen mit Schöpfsieb verwendet werden, wobei das Schöpfsieb vorzugsweise mit einer feinmaschigen Gaze bespannt ist. Zum Aufbringen des Gemischs wird der Schöpfrahmen auf das Schöpfsieb gelegt. Schöpfrahmen und Schöpfsieb werden mit den Händen gehalten und in einer horizontalen Bewegung durch das Gemisch getaucht. Überschüssige Flüssigkeit tropft beim Herausheben von Schöpfrahmen und Schöpfsieb ab. Der Schöpfrahmen wird daraufhin vorsichtig entfernt und das Schöpfsieb wird in einer schnellen Bewegung auf ein Filtervlies, insbesondere ein Gautschfilz gestürzt. Mit einem Lappen kann weitere überschüssige und nun austretendes Flüssigkeit aufgenommen und händisch entfernt werden. Schließlich wird das Schöpfsieb vom Filtervlies abgenommen. Auf dem Filtervlies verbleibt das geschöpfte Verbundmaterial.
Um ein mehrschichtiges Verbundmaterial zu erzeugen, können die genannten Verfahrensschritte a1) bis d) mehrmals durchgeführt werden, beispielsweise einmal pro Schicht. Nach dem ersten Durchführen von Schritt d) können dabei jeweils die folgenden Schritte ausgeführt werden:

e) Entfernen des Verbundmaterials von dem Sieb und Bereitstellen des Verbundmaterials als eine Schicht,
f) Wiederholen der Schritte a1) bis e), vorzugsweise in dieser Reihenfolge, jeweils einmal für jede weitere Schicht, wobei vorzugsweise zwei bis fünf, sechs bis zehn, oder mehr als zehn Schichten hergestellt und übereinander angeordnet werden, und/oder
g) Pressen und/oder Trocknen des mehrschichtigen Verbundmaterials.

Alternativ können einzelne Schichten auch lediglich in dem das erste Fasermaterial umfassenden Flächenwerkstoff ausgeführt werden, ohne dass Einzelelemente beigefügt werden. Schritt c1) kann also bei einzelnen Schichten weggelassen werden. Bei der bevorzugten manuellen Herstellung verbleibt die erste geschöpfte Schicht nach Schritt e) auf dem Filtervlies, auf welches sie gestürzt worden ist. Weitere Schichten werden auf gleiche Weise erzeugt und auf die erste Schicht gestürzt, so dass die Schichten übereinander angeordnet werden. Die Schichten verbinden sich durch das anschließende Pressen und/oder Trocknen in Schritt g). Zum manuellen Pressen kann das beschöpfte Filtervlies zwischen zwei ebene Platten - beispielsweise glatte Holzplatten - gelegt und mit Gewichten beschwert oder mit einer vorzugsweise mechanischen Presse gepresst werden. Anschließend kann das geschöpfte Verbundmaterial auf den Filtervliesen trocknen und in getrocknetem Zustand abgenommen werden.
Vorzugsweise kann das Verfahren weiter mindestens einen der folgenden Schritte umfassen:

a2) Zerkleinern der Fasern des Rohmaterials, insbesondere vor Schritt b1),
b2) Trocknen, Waschen und/oder Zuschneiden der Einzelelemente vor Schritt c1),
c2) erneutes Aufmischen des Gemischs unmittelbar vor Schritt d) und/oder
h) Aufbringen einer Schutzschicht aus wasserabweisendem Material auf das Verbundmaterial.

Bei der bevorzugten manuellen Herstellung kann im Zusammenhang mit Schritt a2) ein Stabmixer verwendet werden, wodurch das Gemisch homogener und besser zu verarbeiten wird. Im Zusammenhang mit Schritt b2) können die Einzelelemente beispielsweise auf Faserlängen von 5 bis 30 mm zugeschnitten werden. Im Zusammenhang mit Schritt c2) kann das Gemisch unmittelbar vor dem Schöpfprozess mit der Hand aufgemischt werden, da sich insbesondere die festen Bestandteile des Gemischs bei längerem Stillstand des Gemischs sich auf dem Boden des Wannengefäßes absetzen können. Im Zusammenhang mit Schritt h) kann die Schutzschicht ein Kunststoffmaterial aufweisen. Die Schutzschicht kann beispielsweise matt transparent sein und vorzugsweise mittels Spray Coating aufgebracht worden sein.
Sofern bei einem mehrschichtigen Verbundmaterial eine Schutzschicht aus wasserabweisendem Material gemäß Schritt d) aufgebracht werden soll, kann die Schutzschicht auf eine oder mehrere der Schichten aufgebracht werden. Vorzugsweise kann die Schutzschicht außen auf die äußerste Schicht aufgebracht werden, um das Verbundmaterial insgesamt nach außen hin gegen Feuchtigkeit zu schützen.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen

1a) bis e) schematische Ansichten einer Ausführungsform eines flächigen Verbundmaterials im Querschnitt,
2 eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform des flächigen Verbundmaterials mit fünf Schichten im Querschnitt,
3 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des flächigen Verbundmaterials,
4 eine schematische Darstellung eines Schuhs und
5 eine schematische Ansicht von Schritten eines Verfahrens zur Herstellung des Rohmaterials.

Ähnliche oder gleiche Gegenstände oder Merkmale sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
1 zeigt beispielhafte Ausbildungen eines flächigen Verbundmaterials 1. Das Verbundmaterial 1 weist einen Flächenwerkstoff 2 auf, der ein erstes Fasermaterial aufweist, beispielsweise Zellulose. Das Verbundmaterial 1 weist ferner eine Vielzahl makroskopischer länglicher, biegeschlaffer Einzelelemente 3a, 3b, 3c, 3d auf, die ein zweites Fasermaterial aufweisen, beispielsweise Garnreste. Die genaue Anordnung der Einzelelemente 3a, 3b, 3c, 3d relativ zu dem Flächenwerkstoff 2 bleibt dem Zufall überlassen.
In 1a) sind die beispielhaft und im Querschnitt dargestellten Einzelelemente 3a, 3b, 3c, 3d in dem Flächenwerkstoff 2 angeordnet, also zwischen einer inneren Oberfläche 4a und einer äußeren Oberfläche 4b des Flächenwerkstoffs 2. Auf der äußeren Oberfläche 4b des Verbundmaterials 1 ist eine Schutzschicht 5 aus einem wasserabweisenden Material aufgebracht. Das wasserabweisende Material umfasst ein Kunststoffmaterial.
In 1b) ist das Einzelelement 3b beispielhaft in dem Flächenwerkstoff 2 angeordnet, zumindest über den im Querschnitt sichtbaren Bereich des Einzelelements 3b. Die beiden im Querschnitt sichtbaren Bereiche des Einzelelements 3a sowie die Einzelelemente 3c und 3d erstrecken sich teilweise in dem Flächenwerkstoff 2 und teilweise innerhalb der Innenseite 4a beziehungsweise entlang des Flächenwerkstoffs 2.
In 1c) ist das Einzelelement 3c beispielhaft in dem Flächenwerkstoff 2 angeordnet, zumindest über den im Querschnitt sichtbaren Bereich des Einzelelements 3c. Die beiden im Querschnitt sichtbaren Bereiche des Einzelelements 3a erstrecken sich teilweise in dem Flächenwerkstoff 2 und teilweise auf der Innenseite 4a beziehungsweise entlang des Flächenwerkstoffs 2. Die Einzelelemente 3b und 3d erstrecken sich teilweise in dem Flächenwerkstoff 2 und teilweise auf der Außenseite 4b beziehungsweise entlang des Flächenwerkstoffs 2 und stehen in Kontakt mit der Schutzschicht 5.
In 1d) sind die beispielhaft und im Querschnitt dargestellten Einzelelemente 3a, 3b, 3c, 3d in dem Flächenwerkstoff 2 angeordnet. Im Gegensatz zu 1a) ist die Dicke 6 des Flächenwerkstoffs 2 deutlich größer als die Stärke der Einzelelemente 3a, 3b, 3c, 3d. Die Einzelelemente sind zufällig innerhalb des Flächenwerkstoffs 2 positioniert und orientiert.
1e) entspricht im Wesentlichen 1d), wobei beiden im Querschnitt sichtbaren Bereiche des Einzelelements 3a sich teilweise in dem Flächenwerkstoff 2 und teilweise auf der Innenseite 4a beziehungsweise entlang des Flächenwerkstoffs 2 erstrecken. Die Einzelelemente 3b und 3d erstrecken sich teilweise in dem Flächenwerkstoff 2 und teilweise auf der Außenseite 4b beziehungsweise entlang des Flächenwerkstoffs 2 und stehen in Kontakt mit der Schutzschicht 5.
In 2 ist eine Ausführungsform des Verbundmaterials zu sehen, bei welcher der Flächenwerkstoff 2 in mehreren übereinander angeordneten Schichten 7a, 7b, 7c, 7d, 7e ausgebildet ist. Bezüglich der ersten Schicht 7a sind die beispielhaft und im Querschnitt dargestellten Einzelelemente 3a, 3b, 3c, 3d innerhalb der Schicht 7a angeordnet. Bei den Schichten 7c und 7d ist zu sehen, dass einzelne Einzelelemente 3e, 3f sich in, auf oder entlang zweier oder mehrerer Schichten erstrecken und dort zufällig angeordnet sein können. Schicht 7d des Flächenwerkstoffs 2 ist einzelelementfrei. Auf der äußeren Oberfläche 4b beziehungsweise außen auf der äußersten Schicht 7e des Verbundmaterials 1 ist eine Schutzschicht 5 aus einem wasserabweisenden Material aufgebracht.
3 zeigt eine Draufsicht auf das flächige Verbundmaterial 1. Die meisten der in das Flächenmaterial eingebetteten Einzelelemente sind mit dem bloßen Auge zu erkennen und weisen eine Länge 8 auf, die 5 bis 30 mm betragen kann. Die Einzelelemente weisen zudem verschiedene Farben auf. Das Verbundmaterial 1 umfasst drei Schichten und hat eine Stärke von 280 g/m².
In 4 ist ein als Sneaker ausgebildeter Schuh 10 schematisch dargestellt. Der Schuh 10 umfasst eine Zehenkappe 11 mit einem oberen Bereich 11a und einem seitlichen Bereich 11b, die das Verbundmaterial aufweisen. Ferner kann ein Seitenbereich 12, ein Fersenbereich 13, ein Schaftbereich 14 oder eine Zungenlasche 15 des Schuhs 10 das Verbundmaterial aufweisen. Die Bereiche sind jeweils nur schematisch angedeutet und müssen nicht rund oder oval ausgebildet sein. Die Bereiche können größer oder kleiner ausgebildet sein als in der 4 abgebildet.
In 5 ist schließlich der Ablauf einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung des Verbundmaterials dargestellt. In Schritt a1) wird ein Rohmaterial für den Flächenwerkstoff bereitgestellt und in Schritt b1) eingeweicht. Vor dem Einweichen b1) können die Fasern des Rohmaterials in einem Schritt a2) zerkleinert werden, beispielsweise mit einem Stabmixer. Ferner können die Einzelelemente in einem Schritt b2) vorab getrocknet, gewaschen und/oder zugeschnitten werden. In Schritt c1) wird das Rohmaterial dann mit den Einzelelementen zu einem Gemisch vermengt. Um eine einzelelementfreie Schicht zu erzeugen, kann Schritt c1) ausgelassen werden.
Die festen Bestandteile des Gemischs neigen zur Sedimentation. Unmittelbar vor Schritt d) kann es daher insbesondere bei längerem Stehen des Gemischs sinnvoll sein, dass Gemisch in einem Schritt c2) noch einmal aufzumischen. Im Schritt d) selbst wird das Gemisch daraufhin auf ein Sieb aufgebracht, um überschüssige Flüssigkeit zu entfernen und um das Verbundmaterial zu erzeugen.
Das Verbundmaterial kann gemäß Schritt e) von dem Sieb abgenommen oder entfernt und somit bereitgestellt werden. Sofern das Verbundmaterial mehrschichtig ausgebildet werden soll, werden zumindest die Schritte a1) bis d) und e), optional auch a2), b2) und c2) mehrmals ausgeführt, Insbesondere einmal für jede Schicht. Gemäß Schritt f) werden die Schichten zudem übereinander angeordnet und können in Schritt f) gepresst und/oder getrocknet werden. In einem weiteren optionalen Schritt h) kann schließlich eine Schutzschicht aus wasserabweisendem Material auf das erhaltene Verbundmaterial aufgebracht werden, beispielsweise auf eine oder mehrere Schichten des Verbundmaterials. Vorzugsweise kann die Schutzschicht mittels Spray Coating auf die äußerste Schicht des Verbundmaterials oder mit anderen Worten auf eine Außenseite des Verbundmaterials aufgebracht werden.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.
Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.
Bezugszeichenliste

1: Verbundmaterial
2: Flächenwerkstoff
3: Einzelelemente
4a: Innenseite
4b: Außenseite
5: Schutzschicht
6: Dicke
7a, 7b, 7c, 7d, 7e: Schichten
8: Länge
10: Schuh
11: Zehenkappe
11a: Oberer Bereich
11b: Seitlicher Bereich
12: Seitenbereich
13: Fersenbereich
14: Schaftbereich
15: Zungenlasche
a1) bis c1), a2) bis c2), d, e, f, g: Schritte

Claims

Flächiges Verbundmaterial (1), aufweisend einen Flächenwerkstoff (2), der ein erstes Fasermaterial aufweist, insbesondere Textilfasern und vorzugsweise Zellulose, und eine Vielzahl makroskopischer, länglicher, biegeschlaffer Einzelelemente (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f), die ein zweites Fasermaterial aufweisen, insbesondere ein textiles Fadenmaterial, wobei die Einzelelemente (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) sich im Wesentlichen in, auf oder entlang des Flächenwerkstoffs (2) erstrecken und dort zufällig angeordnet sind.
Verbundmaterial (1) nach Anspruch 1, wobei das erste und/oder das zweite Fasermaterial ein Recyclingmaterial ist.
Verbundmaterial (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Flächenwerkstoff (2) in mehreren übereinander angeordneten Schichten (7a, 7b, 7c, 7d, 7e) ausgebildet ist.
Verbundmaterial (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei auf dem Verbundmaterial (1), insbesondere auf einer äußersten Schicht (7e) des Verbundmaterials (1), eine Schutzschicht (5) aus wasserabweisendem Material aufgebracht ist, insbesondere umfassend ein Kunststoffmaterial.
Verbundmaterial (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Stärke des Verbundmaterials 50 bis 140 g/m² je Schicht beträgt, vorzugsweise 70 bis 120 g/m² und insbesondere 90 bis 100 g/m².
Sportartikel und/oder Kleidungsstück, umfassend das Verbundmaterial (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
Schuh (10), insbesondere Sneaker, umfassend ein Verbundmaterial (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei insbesondere eine Zehenkappe, ein Seitenbereich, ein Fersenbereich, ein Schaftbereich oder eine Zungenlasche das Verbundmaterial aufweisen kann.
Verfahren zur Herstellung des Verbundmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend die folgenden Schritte: a1) Bereitstellen eines das erste Fasermaterial umfassenden Rohmaterials für den Flächenwerkstoff, insbesondere eines Papierhalbstoffs, b1) Einweichen des Rohmaterials mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, c1) Vermengen des Rohmaterials mit den Einzelelementen zu einem Gemisch und d) Aufbringen des Gemischs auf ein Sieb, um einen Großteil überschüssiger Flüssigkeit zu entfernen, um das Verbundmaterial zu erzeugen.
Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials, umfassend die folgenden Schritte: Durchführen mindestens der Schritte a1-d) gemäß Anspruch 8; e) Entfernen des Verbundmaterials von dem Sieb und Bereitstellen des Verbundmaterials als eine Schicht, f) Wiederholen der Schritte a1) bis e), vorzugsweise in dieser Reihenfolge, jeweils einmal für jede weitere Schicht, wobei vorzugsweise zwei bis fünf, sechs bis zehn, oder mehr als zehn Schichten hergestellt und übereinander angeordnet werden, und/oder g) Pressen und/oder Trocknen des mehrschichtigen Verbundmaterials.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, weiter umfassend mindestens einen der Schritte: a2) Zerkleinern der Fasern des Rohmaterials, insbesondere vor Schritt b1), b2) Trocknen, Waschen und/oder Zuschneiden der Einzelelemente vor Schritt c1), c2) erneutes Aufmischen des Gemischs unmittelbar vor Schritt d) und/oder h) Aufbringen einer Schutzschicht aus wasserabweisendem Material auf das Verbundmaterial, vorzugsweise mittels Spray Coating.