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Die
Erfindung betrifft ein textiles Flächengebilde aus Papiergarn,
hergestellt aus Holzkraftzellstoff.
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Ein
gattungsgemäßes Flächengebilde aus 100%igem
Papierzellstoff, welches als Webware, Maschenware oder Gelege ausgeführt
ist, ist aus der
DE
92 15 656 U1 bekannt. Um eine umweltfreundliche Zersetzung
eines Flächengebildes aus Papierzellstoff zu erreichen,
werden die Papiergarne, z. B. Papierrundgarne, Papierflachgarne
oder Papierstoffgare, aus 100%igem Papierzellstoff gefertigt zur
Erzielung eines Einstoff-Verbundmaterials. Dieses Einstoff-Verbundmaterial
kann dem Rohstoffkreislauf über das Altpapier wieder zugeführt
werden, es kann aber auch in der Erde verrotten. Das Material kann auch
zusätzlich verstärkt werden.
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Aus
der
DE 603 06 284
T2 ist eine netzartige Papiergarnstruktur bekannt, die
ein Papiergarn umfasst, das aus einem Basispapier gefertigt ist,
das Weichholz-Kraftzellstoff als Rohmaterial enthält. Konkret
wird ein Papiergarn verwendet, das als Rohmaterial mindestens 70%
Weichholz-Kraftzellstoff enthält und eine Zugfestigkeit
des Basispapiers aufweist, das gemessen mittels der
japanischen
Industrie-Norm P8113 im Bereich zwischen 5 und 15 liegt. Das
Basisgewicht des Basispapiers ist im Bereich von 20 g/m–80
g/m
2 angegeben. Das gefertigte Netz kann
knotenlos gefertigt sein, also Gitterstruktur aufweisen.
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Des
Weiteren ist angegeben, dass das Basispapier ein Nasspapier-Festigkeitssteigerungsmittel
enthalten soll. Als ein solches Mittel ist ein Polyamid-Epichlorhydrin-Kunstharz
auf Epoxidbasis, Kunstharz auf Melaminbasis, Kunstharz auf Harnstoffbasis,
sowie Dialdehydstärke, Polyacrylamid oder Polyethylenimin
angegeben. Es handelt sich dabei ausnahmslos um Kunstharze, die
sich in der Natur schwer abbauen lassen. Die Netze eignen sich als Vegetationsnetze,
als Landschaftsverbundnetze, die in die Erde eingebracht werden,
zur Herstellung von Artikelbehältern, sowie für
andere Konstruktionen. Im landwirtschaftlichen Bereich können
derartige Netze als Unkrautsperre über Gemüsefelder
ausgelegt werden, wobei durch die Öffnungen das Gemüse
hindurchwachsen kann. Es kann aber auch als Schutznetz gegen Insekten über
das oder zwischen dem Gemüse angebracht werden, beispielsweise
können auch die einzelnen Garne mit einem Pestizid und/oder
Herbizid getränkt sein.
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Wenn
das Netz im Erdreich verarbeitet wird, baut sich das Netz mit der
Zeit ebenfalls ab. Dem Zellstoff können auch UV-Absorbierungsmittel
zugegeben sein, um die Netze UV-beständig auszulegen. Böschungsflächen
und andere Flächen können ebenfalls mit solchen
Netzen befestigt werden. Auch kann durch Einbringung von Wasser
in die Papiergarne das Auskernen und Wachsen von Saatgut im Gartenbau
gefördert werden, wenn diese Netze im Boden eingebracht
sind. Zusätzlich zum Weichholz-Kraftzellstoff können
auch andere Holzzellstoffe, wie Hartholz-Zellstoff, Nicht-Holz-Zellstoff,
wie Manilahanf-Zellstoff, Sisalzellstoff, Flachszellstoff oder Kenafzellstoff,
oder auch Altpapierzellstoff zugegeben werden, solange die Festigkeit
des Papiers nicht verloren geht.
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Aus
der
DE-PS-671 751 ist
ein Papiergarn aus 15 Gewichtsteilen Nitrocellulose, 5 Gewichtsteilen
Polyvinylacetat, 1,5 Gewichtsteilen Phthalsäuredibutylester
und 78,5 Gewichtsteilen Äthylacetat bekannt. Es ist ferner
angegeben, dass ein Garn aus dieser Materialzusammensetzung mit
einem Überzug aus einem Lack versehen werden kann, wobei als
Lack auch Schelllack angegeben ist. Der Überschuss an Lack
wird durch Hindurchführen des lackierten Fadens durch eine
Gummidüse abgestreift und der Faden durch einen Trockenkanal
hindurchgezogen, bei dem eine Antrocknung des Lackes bei 60°C
erfolgt. Der Faden kann grundsätzlich zu Borten und Litzen
verarbeitet werden.
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Aus
der
DE-PS 740 671 ist
es bekannt, Textilwaren wasserabweisend zu imprägnieren,
und zwar mit einer Seifenlösung und Emulsionen aus natürlichen
Fetten oder Ölen, mit einer Aluminiumsalzlösung
nachbehandelt. Die Emulsionen werden hergestellt, indem man Fette
oder Öle, wie Kokosnussfett oder Talg, mit Seifen emulgiert
und in wässrigem Alkali verseift. Unter Fetten versteht
die Patentschrift Ester von dreiwertigen Alkoholen, insbesondere
aus Glyzerin und Fettsäuren, mit 10 kg–20 kg Kohlenstoffatomen.
Molekülester von ein- oder zweiwertigen Alkoholen werden
nicht als Fette angesehen. Durch das Tränken des textilen
Stoffes, der aus Papiergarn besteht, wird eine Wasserabweisung erreicht.
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Aus
der
DE 299 771 ist es
bekannt, bei Papiergarnen wasserfeste Imprägnierungen aus
Leim und Harzen vorzusehen. Dazu kann Schelllack unter Zusatz von
Soda, kaustischen Alkalien, Borax o. dgl. in Wasser mit dem Leim
vermischt werden. Die mit dieser Mischung imprägnierten
Papiergarne zeigen im nassen Zustand keine Neigung aufzudrehen und weisen
eine hervorragende Wasserfestigkeit auf.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein textiles Flächengebilde anzugeben, das nur aus natürlichen Rohstoffen
besteht, die sich leicht abbauen lassen, wobei durch die Art des
Aufbaus des Flächengebildes erreicht werden soll, dass bestimmte
Nutzungsdauern mit einem solchen Gebilde erreicht werden. Beispielsweise
soll sich ein in der Landwirtschaft eingesetztes Flächengebilde
im Gemüsebau erst nach der Durchdringung der Pflanzen durch
das Muster der Netze oder des Gitters abbauen, z. B. wenn die Ernte
bevorsteht. Das Flächengebilde soll darüber hinaus
vollständig kompostierbar sein und sich auch thermisch
verformen lassen.
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Die
Aufgabe löst die Erfindung durch Ausgestaltung des textilen
Flächengebildes nach der im Anspruch 1 angegebenen Lehre,
wonach das aus Papiergarn bestehende und aus Holzkraftzellstoff
hergestellte Flächengebilde oder die einzelnen Garne vor
der Verarbeitung mit einem natürlichen Harz tierischen
oder pflanzlichen Ursprungs oder Kunststoffen auf natürlicher
Basis versiegelt ist bzw. sind. Als natürliches Harz kommt
dabei z. B. Schelllack zur Anwendung, ein natürliches Harz
tierischen Ursprungs, das kommerzielle Bedeutung besitzt und handelsüblich
verfügbar ist. Als Kunststoffe auf natürlicher
Basis können z. B. Kunststoffe auf Stärkebasis
in flüssiger Form aufgebracht sein, die aushärten,
jedoch flexibel bleiben und eine Klebwirkung aufweisen.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen des erfindungsgemäß ausgebildeten
textilen Flächengebildes und Details sind in den Unteransprüchen
2 bis 15 angegeben, vorteilhafte Verwendungen in den Ansprüchen
16 bis 19.
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Die
Flächengebilde nach der Erfindung oder aber auch die einzelnen
Garne, die bereits nach der Erfindung eine Harz- oder Kunststoffschicht
aufweisen, können mit einer Metallschicht, z. B. durch
Aufdampfen von Kupfer oder anderen Metallen, überzogen
sein. Dies ermöglicht die Verwendung des textilen Flächengebildes
als Wandeinlage zum Strahlenschutz eines Raumes. Das Flächengebilde
nach der Erfindung wird dabei auf eine Wand aufgetragen, die da nach
verputzt oder tapeziert wird. Durch Aufdampfen von Silber kann darüber
hinaus ein keimtötender Effekt erzielt werden, so dass
ein solches Flächengebilde auch zum Schutz gegen Bakterien
und Pilzen verwendet werden kann.
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Der
Schelllack oder aber auch der biologische Kunststoff können
als Granulat auf die einzelnen Garne oder auf das Flächengebilde
aufgebracht werden, welches Granulat durch Wärmeeintrag
miteinander verschmilzt und an dem Garn haftet. Der Schelllack oder
der Kunststoff auf natürlicher Basis können aber
auch in gelöster Form flüssig aufgetragen sein.
Er härtet aus und bildet eine stoffschlüssige Verbindung
mit dem Garn.
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Durch
Auftrag des Harzes oder des natürlichen Kunststoffes kann
das Flächengebilde, das vorher durch Weben, Maschenbildung
oder Legen erstellt worden ist, versiegelt werden. Wenn allerdings eine
netzartige Ware hergestellt wird und diese Knoten aufweist, empfiehlt
es sich, bereits mit Harz versiegeltes Papiergarn bei der Herstellung
zu verwenden, da dann auch der Knoten durchgehend wassergeschützt
ist und die Mikroorganismen bei der Kompostierung oder im Erdreich
erst zeitlich versetzt beginnen können, das Papier zu zersetzen,
wobei gleichzeitig auch durch im Erdreich befindliche Mikroorganismen
der Schelllack zersetzt wird. Das Flächengebilde sollte
aus 100%igem Holzkraftzellstoff bestehen und kann in verschiedenen
Maschenweiten oder durch verschieden dicke Fadenstärken
ein Gewicht je m2 zwischen 5 g und 500 g
aufweisen.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
im Detail angegeben. Durch die Tränkung mit heißem
Pflanzenöl, wie z. B. Leinöl, Leinölfirnis,
Olivenöl, Rapsöl oder dgl. wird eine sehr hohe
Wasserbeständigkeit und dennoch eine biologische Abbaubarkeit
bzw. eine Kompostierbarkeit erreicht. Auch der Eintrag des Pflanzenöls
in die Papiergarne kann vor der Verarbeitung der Garne erfolgen
oder auch nachträglich, wenn die Garne bereits zum Flächengebilde
verarbeitet sind. Durch die Verwendung von heißem Öl
wird eine maximale Durchdringung bis zum Fadenkern erreicht. Der
Faden behält seine Festigkeit, aber auch eine gewisse Elastizität,
insbesondere weist er aber auch Feuchtigkeit bzw. Wasser ab.
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Erst
durch längere Lagerungs- bzw. Nutzzeiten, die durch die
Einsatzumgebung einerseits und durch die Liegezeit andererseits
und durch die Stärke der Papiergarne sowie durch die Versiegelung
mitbestimmt sind, löst sich ein solches Papiergarn bzw.
ein Flächengebilde vorausberechnet z. B. in ein oder zwei
Jahren gezielt auf. Die Öltränkung einerseits und
die Versiegelung andererseits ermöglichen also, den Zeitpunkt
vorauszubestimmen, ab welchem die Zersetzung des Flächengebildes
erfolgen soll. Durch die Versiegelung mit unterschiedlichen Auftragsmengen
wird eine genaue Steuerung der Stabilität und der daraus
sich ergebenden Eigenschaften, wie Elastizität, Weich-
und Härtegrad des Flächengebildes ermöglicht,
so dass z. B. auch Matten daraus gefertigt werden können.
Die Versiegelung hält das Pflanzenöl im Papiergarn
zurück, so dass auch kein Austrocknen bzw. Auswaschen durch
Wasser möglich ist, wenn die Anwendung oberhalb der Erdschicht erfolgt.
Durch die Versiegelung wird ein Verkleben der Papiergarne an den
Kreuzungspunkten erreicht. Dies führt zu einer erhöhten
Formstabilität.
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Das
so erstellte Flächengebilde lässt sich auch im
Tiefziehverfahren verformen und behält die dreidimensionale
Form, die durch ein Tiefziehwerkzeug vorgegeben ist. Der Tiefziehprozess
kann durch geringe Wärmeeinwirkung beschleunigt werden. Durch
die Versiegelung wird auch eine hohe Biegesteifigkeit erzielt. Die
Auftragsstärke ist da bei ebenfalls ausschlaggebend und
bestimmt den Zeitpunkt der Verrottung des Papiergarnes wesentlich.
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Es
hat sich ferner herausgestellt, dass die Verwendung von Schelllack
als Versiegelungsmittel die UV-Stabilität wesentlich erhöht
und Pilzbefall verhindert bzw. verzögert wird. Des Weiteren
lässt sich ein Flächengebilde nach der Erfindung
mit einem weiteren Flächengebilde gleicher oder anderer
Art aufgrund der Beschichtung verschweißen, so dass auch
Schichtbildungen möglich sind.
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Durch
die thermische Verformbarkeit des Flächengebildes, das
insgesamt bei feinmaschiger, grobmaschiger oder bei gitterförmiger
Anordnung mit Schelllack überzogene Papiergarne aufweist,
ergeben sich auch hervorragende Konstruktionsmöglichkeiten,
das Flächengebilde zu Rohrenbehältnissen oder
Tiefziehteilen dreidimensional zu formen. Zudem können
mittels des Schelllacks als Klebemittel zusätzliche Lagen
des Gewebes oder andere Papierbahnen sowie Fließstoffe
aus natürlichen Fasern zu einem Sandwichbauteil verbunden
werden.
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Durch
die Verformbarkeit ergeben sich verschiedene Verwendungsmöglichkeiten.
Z. B. können Hütchenformen zum Schützen
von Baumspitzen (Terminaltriebschutz) hergestellt werden. Offene Rohrformen
eignen sich beispielsweise als Stammschutz gegen Verbiss und als
Fegeschutz gegen fegende Rehböcke. Geschlossene Rohrformen
eignen sich als Randgitter für Bohnen und Tomaten und andere
Rankengewächse. Auch eignet sich das Material für
die Herstellung von halbkreis- oder trapezförmigen Versteifungselementen,
um damit z. B. einen Tunnel aus Biofolie herstellen zu können,
der wie ein Gewächshaus in Frühbeeten das Wachstum
der Nutzpflanzen beschleunigt.
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Ebenso
lassen sich aus den Flächengebilden verschiedenste Verpackungen
als Tiefziehteile herstellen, beispielsweise für Trauben,
Tomaten und andere Früchte. In allen diesen Anwendungsfällen können
grundsätzlich die Garne mittels pflanzlicher Öle
getränkt oder nicht getränkt ausgeführt
sein. Im Falle, dass keine Öltränkung vorgesehen
ist, lassen sich aus solchen Flächengebilden auch Dekorartikel herstellen.
Als Flachmaterial kann es dann, wenn die Papiergarne ölgetränkt
sind, als Bodenerosionsschutz verwendet werden. Auch Zwischenlagen
im Verpackungsbereich, alternativ zu Wellpappe, können
aus den Flächengebilden ausgeformt werden, die zu einer
wesentlichen Materialeinsparung führen. Hier können
mit Pflanzenöl getränkte oder ungetränkte
Garne zur Anwendung kommen. Entsprechend dem Einsatz ist das Flächengebilde
entweder mit einer netzartigen Struktur auszubilden oder in einer
Gitterstruktur oder in einer Webstruktur. Der Aufbau und die Struktur
hängen jeweils von der Anwendung ab.
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Aufgrund
der Verwendung von Schelllack oder einem natürlichen Kunststoff
ist die Möglichkeit geschaffen, beispielsweise durch Wärmeeintrag
eine Verschmelzung oder ein Anschmelzen der äußeren Schicht
mit anderen äußeren Schichten textiler Flächengebilde
gleicher Art herzustellen. Es ist also möglich, Schichten übereinander
auf einfache Weise anzubringen, indem mittels Heißluft
die Schelllackschichten oder die Schichten des natürlichen
Kunststoffes miteinander verschmolzen werden. Des Weiteren ist es
auch möglich, auf einfache Weise das Flächengebilde
mindestens einseitig mit einem Papier oder mit einem Naturfaservlies,
z. B. Baumwollvlies, zu kaschieren. Anstelle von Baumwollvlies können
auch jeder andere Naturfaservlies aber auch Vliese aus synthetischen
Fasern verwendet werden. Des Weiteren ist es möglich, auf
das Flächengebilde ein- oder zweiseitig Testliner, ein
dickes wachsbeschichtetes Papier, aufzubringen, so dass sich auf dieser
Art und Weise wasserfeste und sehr stabile Pappzwischenlagen oder
Pappplatten herstellen lassen, die aber auch verrottbar sind, allerdings
nach einer wesent lich längeren Nutzungsdauer. Auch kann zur
Herstellung einer höheren Flexibilität das natürliche
Harz und/oder der natürliche Kunststoff mit Naturlatex
oder Naturkautschuk versetzt sein. Um eine höhere Entzündungstemperatur
zu erreichen, können der natürliche Harz und/oder
der Kunststoff mit Salzen oder biologischen Flammschutzmitteln versetzt
sein, die bekanntlich einer schnelleren Entzündung und
einer Entzündung bei niedriger Temperatur entgegenwirken.
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Zur
Bildung eines dreidimensionalen Körpers kann zunächst
ein Zuschnitt der Abwicklung erfolgen oder dieser ausgestanzt werden.
Danach werden die Außenwandteile hochgeklappt und an den Nahtstellen
miteinander verbunden, was über die Beschichtung auf einfache
Weise durch Anschmelzen vorgenommen werden kann.
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Textile
Flächengebilde können in den unterschiedlichsten
Ausprägungsformen für die verschiedensten Zwecke
verwendet werden, z. B. zur Herstellung von Körben, Schachteln
oder Einsätzen, als Samenträgermaterial, als Bewässerungsgitter
für Wasserbäder und Gewächshäuser,
als Parkettunterlagen zur Trittschalldämmung, als verrottbares
Trägermaterial für Wärmeheizungen und/oder
für Rohrsysteme im Erdreich, als Putzarmierung, sowie für
Rigipsplatten und Schuhsohlen. Wenn das Flächengebilde
in eine Wellenform verbracht ist, beispielsweise durch Prägung,
so eignet sich das Flächengebilde auch als Füllung
von Holztüren und Holzplatten. Auch kann das Material als
Filterelement oder als Transportsack für Schüttgüter
verwendet werden. Ein nach der Erfindung erstelltes Flächengebilde
ermöglicht dem Fachmann völlig neue Anwendungsmöglichkeiten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 9215656
U1 [0002]
- - DE 60306284 T2 [0003]
- - DE 671751 [0006]
- - DE 740671 [0007]
- - DE 299771 [0008]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - japanischen
Industrie-Norm P8113 [0003]