DE202008006895U1 - composite structure - Google Patents

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Abstract

Verbundstruktur (1, 10), welche eine Lage (2) aus feldseitig unbehandelten, ungerösteten, feldtrockenen, auf Länge geschnittenen, in sich aufgerissenen, als Wirrlage abgelegten, nicht imprägnierten und nicht mit Bindemittel versetzten Pflanzenfaserstengelabschnitten (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundstruktur (1, 10) nur ein einseitig vorgesehenes Zusatzmaterial (4) oder kein Zusatzmaterial aufweist, und die Verbundstruktur (1, 10) durch eine Wirktechnologie oder Steppen textilmechanisch verfestigt ist.composite structure (1, 10), which a layer (2) of field-side untreated, unroasted, dry field, cut to length, torn in, as We dispose of discarded, unimpregnated and not with binders offset plant fiber stem sections (3), characterized characterized in that the composite structure (1, 10) is only one-sided provided additional material (4) or no additional material, and the composite structure (1, 10) by an active technology or Steppes is solidified textile mechanics.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbundstruktur, welche wenigstens eine Lage aus feldseitig unbehandelten, ungerösteten, feldtrockenen, auf Länge geschnittenen, in sich aufgerissenen, als Wirrlage abgelegten, nicht imprägnierten und nicht mit Bindemittel versetzten Pflanzenfaserstengelabschnitten aufweist.The The present invention relates to a composite structure which comprises at least a layer of field-side untreated, unroasted, field-dry, on Length cut, torn open, as a weir discarded, not impregnated and not with binder staggered plant fiber stem sections.

Eine Verbundstruktur der oben genannten Gattung ist aus der Druckschrift DE 10 2004 060 741 A1 bekannt. Hier ist ein Verbundbauteil aus einer Stengelmatte mit Pflanzenfaserstengelabschnitten in ungeordneter Verteilung beschrieben, wobei die Pflanzenfaserstengelabschnitte zwischen einem unteren Trägermaterial und einem oberen Trägermaterial vorgesehen und an das obere und untere Trägermaterial gebunden sind.A composite structure of the above-mentioned type is known from the document DE 10 2004 060 741 A1 known. Here, a composite member of a stem mat with plant fiber stem portions in disordered distribution is described wherein the plant fiber stem portions are provided between a lower substrate and an upper substrate and bonded to the upper and lower substrates.

Ferner sind in der Druckschrift DE 196 18 271 A1 Formkörper aus faserigen Pflanzenteilen und Naturfasern offenbart, wobei imprägnierte faserige Pflanzenteile und/oder Naturfasern mit einem geeigneten Bindemittel vermischt werden, um ein formbares Gemisch zu erhalten, welches unter Druck bei erhöhter Temperatur in eine Form gebracht werden kann. Derartige Bindemittel werden beispielsweise auch in der Druckschrift DE 198 22 485 A1 vorgeschlagen.Furthermore, in the document DE 196 18 271 A1 Moldings of fibrous plant parts and natural fibers are disclosed, wherein impregnated fibrous plant parts and / or natural fibers are mixed with a suitable binder to obtain a moldable mixture which can be placed under pressure at elevated temperature in a mold. Such binders are, for example, in the document DE 198 22 485 A1 proposed.

Dagegen versucht man in der Druckschrift DE 197 32 077 A1 das bereits im Grünzustand einer Pflanze in deren Faserstruktur enthaltene Bindemittel zu nutzen, um aus Pflanzen Produkte wie Verpackungsmittel, Dämmstoffe, Leichtbauelemente und dergleichen herzustellen. Ein ähnliches Prinzip nutzt die Druckschrift DE 44 32 952 A1 , in welcher ein Verbundwerkstoff aus Stroh und Bindemitteln vorgeschlagen wird, wobei das Bindemittel mit der natürlichen Wachsschicht, die auf den Oberflächen von zerspanten Fasern oder Halmen von Stroh vorliegt, eine Verbindung eingeht.On the other hand one tries in the document DE 197 32 077 A1 to use the already contained in the green state of a plant in the fiber structure binder to produce from plants products such as packaging materials, insulation materials, lightweight construction elements and the like. A similar principle uses the publication DE 44 32 952 A1 in which a composite material of straw and binders is proposed, wherein the binder with the natural wax layer, which is present on the surfaces of chipped fibers or stalks of straw, enters into a compound.

Daneben sind platten- oder blockförmige Bauelemente aus bei der Getreideernte anfallenden Strohmaterialien in der Druckschrift DE 36 02 381 A1 beschrieben worden, wobei das Material in Formen gepresst und beim Pressvorgang verklebt wird und das Bauelement wenigstens auf einer seiner Flachseiten Papier, Pappe, Kork oder Gewebe kaschiert wird. Zur Verfestigung solcher Bauelemente werden miteingepresste Armierungselemente vorgeschlagen.In addition, plate or block-shaped components from accumulating in the grain crop straw materials in the document DE 36 02 381 A1 has been described, wherein the material is pressed into molds and glued during the pressing process and the component is laminated on at least one of its flat sides paper, cardboard, cork or fabric. For the consolidation of such components miteingepresste reinforcing elements are proposed.

Die Druckschrift GB 1,143,415 offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Platten aus Flachsfasern, wobei auf die Flachsfasern ein Klebstoff aufgebracht wird und auf wenigstens einer Seite der herzustellenden Platte eine Deckschicht aus einem thermoplastischen Material aufgebracht wird. Durch Anwendung von Wärme und Druck schmilzt die thermoplastische Schicht und dringt in die benachbarten Materialschichten ein, wodurch die Platte verfestigt wird.The publication GB 1,143,415 discloses a method for producing sheets of flax fiber, wherein an adhesive is applied to the flax fibers and a top layer of a thermoplastic material is applied to at least one side of the sheet to be produced. By applying heat and pressure, the thermoplastic layer melts and penetrates the adjacent layers of material, thereby solidifying the plate.

In der Druckschrift DE 198 10 862 A1 ist eine Dämmplatte aus Stroh enthalten, wobei ein Gemisch aus Strohfasern und Bindemittel mechanisch zu einem Plattenmaterial verdichtet und die Platte beidseitig mit einer flexiblen gitterartigen Naturfaserbeschichtung versehen ist.In the publication DE 198 10 862 A1 is a insulation board made of straw, wherein a mixture of straw fibers and binder mechanically compacted into a plate material and the plate is provided on both sides with a flexible grid-like natural fiber coating.

Aus der Druckschrift US 5,354,606 ist eine kardierte Matte aus Flachsfasern bekannt, wobei die Fasern durch das mechanische Einwirken von Nadeln mittels Nadeltechnologie, das heißt ohne Verwendung von Fäden, verfestigt sind.From the publication US 5,354,606 is a carded mat of flax fibers known, wherein the fibers are solidified by the mechanical action of needles by means of needle technology, that is without the use of threads.

Die bekannten Verbundstrukturen besitzen den Nachteil, dass sie durch den Einsatz verschiedener Trägermaterialien, zusätzlicher Bindemittel und/oder spezieller Verfestigungstechnologien aufwendig in der Herstellung und damit teuer sind. Zudem wird durch die Verwendung zusätzlicher Materialien der eigentliche Vorteil des Einsatzes von Pflanzenfasern, welche von Natur aus besonders leicht sind und dadurch ein geringes Gewicht für die herzustellenden Verbundstrukturen zur Verfügung stellen können, zunichte gemacht.The known composite structures have the disadvantage that they by the use of different carrier materials, additional Binder and / or special solidification technologies consuming in production and therefore expensive. In addition, by the use additional materials the real advantage of the use of vegetable fibers, which are naturally very light and thereby a low weight for the composite structures to be produced can be made redundant.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbundstruktur aus Pflanzenfasern zur Verfügung zu stellen, welche einfach und preiswert in der Herstellung und dennoch stabil und leicht ist.It is therefore the object of the present invention, a composite structure made available from plant fibers which are simple and inexpensive to manufacture and yet stable and lightweight.

Diese Aufgabe wird durch eine Verbundstruktur der oben genannten Gattung gelöst, wobei die Verbundstruktur nur ein einseitig vorgesehenes Zusatzmaterial oder kein Zusatzmaterial aufweist und die Verbundstruktur durch eine Wirktechnologie oder Steppen textilmechanisch verfestigt ist.These Task is through a composite structure of the above genus solved, wherein the composite structure only one-sided additional material or no additional material and the composite structure by an active technology or steppes is solidified by textile mechanics.

Somit kann erfindungsgemäß eine Verbundstruktur, beispielsweise für den Einsatz im Automobilbau, zur Verfügung gestellt werden, die durch den geringen Materialeinsatz besonders leicht und dennoch ausreichend stabil ist. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Verbundstruktur besonders kostengünstig herstellbar.Consequently can according to the invention a composite structure, for example for use in the automotive industry, available especially due to the low use of materials light and yet sufficiently stable. Furthermore is the composite structure according to the invention particularly inexpensive to produce.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Pflanzenfaserstengelabschnitte aus Flachs, Hanf oder Stroh ausgebildet. Somit können natürliche, schnell nachwachsende Rohstoffe wie Flachs, Hanf oder Stroh, welche besonders leicht sind und gut verarbeitet werden können, für den Aufbau der erfindungsgemäßen Verbundstruktur verwendet werden.In a preferred embodiment of the present invention are the Pflanzenfaserstengelabschnitte of flax, hemp or straw educated. Thus, natural, fast Renewable resources such as flax, hemp or straw, which are particularly are light and can be processed well for the structure of the composite structure according to the invention be used.

Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die Pflanzenfaserstengelabschnitte aus unterschiedlichen Naturfaserarten ausgebildet. So können beispielsweise Mischfasern bzw. Naturfasermischungen aus Flachs, Hanf, Stroh, Sisal, Kenaf, Jute und/oder Kokos für die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundstruktur zum Einsatz kommen, wodurch die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbundstruktur speziell an den vorgesehenen Anwendungsbereich angepasst werden können.According to one Further development of the present invention are the Pflanzenfaserstengelabschnitte made of different natural fiber types. So can For example, mixed fibers or natural fiber mixtures of flax, Hemp, straw, sisal, kenaf, jute and / or coconut for the Production of the composite structure according to the invention are used, whereby the properties of the invention Composite structure specially adapted to the intended application can be.

Es ist besonders günstig, wenn das Zusatzmaterial ein Netz ist. Wird als einseitig vorgesehenes Zusatzmaterial ein Netz verwendet, kann dieses auf einer Oberfläche der Verbundstruktur eine gewünschte Oberflächenstruktur zur Verfügung stellen, ohne dass die erfindungsgemäße Verbundstruktur deutlich schwerer wird. Darüber hinaus kann durch das Trägermaterial eine zusätzliche stabilisierende Funktion für die Verbundstruktur realisiert werden. Nötig ist dies jedoch nicht, da die erfindungsgemäße Verbundstruktur auch ohne Einsatz eines Zusatzmaterials ausreichend stabil ist.It is particularly favorable if the additional material is a net is. Is used as unilaterally provided additional material a network, This can be done on a surface of the composite structure desired surface structure available provide, without the composite structure according to the invention clearly gets heavier. In addition, by the carrier material an additional stabilizing function for the composite structure can be realized. But this is necessary not, because the composite structure according to the invention is sufficiently stable even without the use of an additional material.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Lage der Verbundstruktur in einem Luftstromprinzip abgelegte Pflanzenfaserstengelabschnitte. Mit diesem Prinzip ist eine gleichmäßige lose Faservorlage in ungeordneter Verteilung möglich. Diese Faservorlage wird erfindungsgemäß anschließend mittels einer Wirktechnologie oder Steppen textilmechanisch verfestigt.In an advantageous embodiment of the present invention The invention encompasses the position of the composite structure in an airflow principle discarded plant fiber stem sections. With this principle is a uniform loose fiber template in disordered Distribution possible. This fiber template according to the invention then solidified by means of an active technology or steppes textile mechanics.

Es ist besonders günstig, wenn die Verbundstruktur ein Flächengewicht von etwa 500 g/m2 bis etwa 1500 g/m2 aufweist. Somit kann eine besonders leichte Verbundstruktur für vielfältige Einsatzmöglichkeiten zur Verfügung gestellt werden, wobei die Verbundstruktur darüber hinaus eine gute Stabilität aufweist und mit geringen Kosten herstellbar ist. In einer speziellen Ausführungsvariante kann beispielsweise ein Zielgewicht von etwa 100 g/m2 eingestellt werden.It is particularly advantageous if the composite structure has a basis weight of about 500 g / m 2 to about 1500 g / m 2 . Thus, a particularly lightweight composite structure for a variety of applications can be provided, the composite structure also has good stability and can be produced at low cost. In a specific embodiment, for example, a target weight of about 100 g / m 2 can be set.

Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert, wobeiadvantageous Embodiments of the present invention are described in US Pat Explained in detail below with reference to the figures of the drawing, in which

1 schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundstruktur in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt; und 1 schematically shows a first embodiment of a composite structure according to the invention in a sectional side view; and

2 schematisch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundstruktur in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt. 2 schematically shows a second embodiment of a composite structure according to the invention in a sectional side view.

1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundstruktur 1 in einer geschnittenen Seitenansicht. Die Verbundstruktur 1 weist eine Lage 2 aus feldseitig unbehandelten, ungerösteten, feldtrockenen, auf Länge geschnittenen, in sich aufgerissenen, als Wirrlage abgelegten, nicht imprägnierten und nicht mit Bindemittel versetzten Pflanzenfaserstengelabschnitten 3 auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Pflanzenfaserstengelabschnitte 3 aus Grünflachs ausgebildet. In anderen Varianten der vorliegenden Erfindung können jedoch auch andere Flachsarten, Hanf, Stroh oder andere Naturfasern wie Sisal, Jute, Kenaf oder Kokos zum Einsatz kommen. Darüber hinaus können die Pflanzenfaserstengelabschnitte 3 auch aus unterschiedlichen Naturfasern, wie beispielsweise Naturfasermischungen aus zwei oder mehreren der oben genannten Materialien, ausgebildet sein. 1 schematically shows a first embodiment of a composite structure according to the invention 1 in a sectioned side view. The composite structure 1 has a location 2 from field-side untreated, unroasted, field-dry, cut to length, torn in, torn as a random, not impregnated and not mixed with binder vegetable fiber stem sections 3 on. In the embodiment shown, the plant fiber stem sections are 3 formed from green flax. In other variants of the present invention, however, other types of flax, hemp, straw or other natural fibers such as sisal, jute, kenaf or coconut can be used. In addition, the plant fiber stem sections 3 also be formed of different natural fibers, such as natural fiber mixtures of two or more of the above materials.

Die Pflanzenfaserstengelabschnitte 3 sind als Wirrfaserlage abgelegt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wurde diese Wirrlage in einem Luftstromprinzip abgelegt, wodurch eine gleichmäßige lose Faservorlage über die Länge und Breite der Lage 2 erzielbar ist.The plant fiber stem sections 3 are stored as a random fiber layer. In the embodiment shown, this random orientation was deposited in an airflow principle, whereby a uniform loose fiber template over the length and width of the situation 2 is achievable.

Die Lage 2 ist durch eine Wirktechnologie, wie beispielsweise durch Vernähen, oder Steppen mittels eines Fadens 5 verfestigt, wobei der Faden 5 durch die gesamte Dicke d der Lage 2 hindurchgeht. Ein Vernähen kann beispielsweise an einer Maliwatt-Maschine erfolgen. Erfindungsgemäß reicht die Ablage der Pflanzenfaserstengelabschnitte 3 als Wirrlage sowie deren textilmechanische Verfestigung durch eine Wirktechnologie, wie ein Vernähen, oder Steppen aus, um eine ausreichend stabile Verbundstruktur 1 zur Verfügung zu stellen, welche sowohl als Endprodukt als auch als Halbzeug für die weitere Verwendung zum Einsatz kommen kann.The location 2 is by a knitting technology, such as sewing, or stitching by means of a thread 5 solidified, with the thread 5 through the entire thickness d of the situation 2 passes. Sewing can be done on a Maliwatt machine, for example. According to the invention, the filing of the Pflanzenfaserstengelabschnitte 3 as a confounding layer as well as their textile-mechanical consolidation by an active technology, such as stitching, or stitching, to create a sufficiently stable composite structure 1 be available, which can be used both as an end product and as a semi-finished product for further use.

Bedingt durch den geringen Materialeinsatz weist die Verbundstruktur 1 ein geringes Gewicht auf. So kann die Verbundstruktur 1 ein Flächengewicht von etwa 500 g/m2 bis etwa 1500 g/m2, beispielsweise von 1000 g/m2, aufweisen. Darüber hinaus ist die Verbundstruktur 1 durch die einfache Herstellung und den geringen Materialeinsatz kostengünstig in der Herstellung.Due to the low use of materials, the composite structure 1 a low weight. So can the composite structure 1 a basis weight of about 500 g / m 2 to about 1500 g / m 2 , for example of 1000 g / m 2 , have. In addition, the composite structure 1 due to the simple production and the low use of material cost in the production.

2 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbundstruktur 10 in einer geschnittenen Seitenansicht. 2 schematically shows a second embodiment of a composite structure according to the invention 10 in a sectioned side view.

Die Verbundstruktur 10 weist eine auf ein Zusatzmaterial 4 aufgebrachte Lage 2 aus feldseitig unbehandelten, ungerösteten, feldtrockenen, auf Länge geschnittenen, in sich aufgerissenen, als Wirrlage abgelegten, nicht imprägnierten und nicht mit Bindemittel versetzten Pflanzenfaserstengelabschnitten 3 auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Pflanzenfaserstengelabschnitte 3 aus Grünflachs ausgebildet, können jedoch in anderen Varianten der Erfindung auch aus einem anderen Flachs, Hanf oder Stroh, anderen Naturfasern, wie Sisal, Jute, Kenaf oder Kokos, oder aus mehreren unterschiedlichen Naturfaserarten ausgebildet sein.The composite structure 10 has one on a supplementary material 4 applied situation 2 from field-side untreated, unroasted, field-dry, cut to length, torn in, torn as a random, not impregnated and not mixed with binder vegetable fiber stem sections 3 on. In the embodiment shown, the plant fiber stem sections are 3 formed of green flax, but in other variants of the invention also from another flax, hemp or Straw, other natural fibers such as sisal, jute, kenaf or coconut, or be formed of several different types of natural fibers.

In dem gezeigten Beispiel sind die Pflanzenfaserstengelabschnitte 3 in einem Luftstromprinzip auf das Zusatzmaterial 4 abgelegt worden, wodurch eine gleichmäßig lose vorgelegte Wirrfaserlage auf dem Zusatzmaterial 4 vorliegt. Das Zusatzmaterial 4 kann entweder oberhalb der Lage 2, unterhalb der Lage 2 oder, wie in 1 gezeigt, gar nicht vorgesehen sein.In the example shown, the plant fiber stem sections are 3 in an airflow principle on the additional material 4 been deposited, creating a uniformly loosely presented random fiber layer on the additional material 4 is present. The additional material 4 can either be above the location 2 , below the location 2 or, as in 1 shown not to be provided.

Das Zusatzmaterial 4 ist in dem Beispiel von 2 ein Netz, kann jedoch in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch ein anderes Zusatzmaterial 4, wie beispielsweise ein Vlies, sein.The additional material 4 is in the example of 2 a net, but in other embodiments of the present invention may also be another filler material 4 such as a nonwoven.

Die Lage 2 ist in sich und mit dem Zusatzmaterial 4 durch eine Wirktechnologie, wie Vernähen, oder durch Steppen verbunden, wodurch eine Verfestigung der Verbundstruktur 10 zur Verfügung gestellt wird. Dabei wird wenigstens ein Faden 5 durch die Lage 2 und das Zusatzmaterial 4 durchgeführt.The location 2 is in itself and with the additional material 4 by a knitting technique, such as stitching, or by stitching, thereby strengthening the composite structure 10 is made available. This is at least one thread 5 by the location 2 and the additional material 4 carried out.

Bedingt durch den geringen Materialeinsatz ist die Verbundstruktur 10 besonders leicht und kann auf einfache und kostengünstige Weise hergestellt werden.Due to the low material usage is the composite structure 10 particularly light and can be produced in a simple and cost-effective manner.

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Claims (6)

Verbundstruktur (1, 10), welche eine Lage (2) aus feldseitig unbehandelten, ungerösteten, feldtrockenen, auf Länge geschnittenen, in sich aufgerissenen, als Wirrlage abgelegten, nicht imprägnierten und nicht mit Bindemittel versetzten Pflanzenfaserstengelabschnitten (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundstruktur (1, 10) nur ein einseitig vorgesehenes Zusatzmaterial (4) oder kein Zusatzmaterial aufweist, und die Verbundstruktur (1, 10) durch eine Wirktechnologie oder Steppen textilmechanisch verfestigt ist.Composite structure ( 1 . 10 ), which is a location ( 2 ) from field-side untreated, unroasted, field-dry, cut to length, in a torn, stored as a random, not impregnated and not mixed with binder Pflanzenfaserstengelabschnitten ( 3 ), characterized in that the composite structure ( 1 . 10 ) only a one-sided additional material ( 4 ) or no additional material, and the composite structure ( 1 . 10 ) is textile-mechanically solidified by an active technology or steppes. Verbundstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzenfaserstengelabschnitte (3) aus Flachs, Hanf oder Stroh ausgebildet sind.Composite structure according to claim 1, characterized in that the plant fiber stem sections ( 3 ) are made of flax, hemp or straw. Verbundstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzenfaserstengelabschnitte (3) aus unterschiedlichen Naturfaserarten ausgebildet sind.Composite structure according to claim 1, characterized in that the plant fiber stem sections ( 3 ) are formed of different natural fiber types. Verbundstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzmaterial (4) ein Netz ist.Composite structure according to one of the preceding claims, characterized in that the additional material ( 4 ) is a network. Verbundstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (2) der Verbundstruktur (1, 10) in einem Luftstromprinzip abgelegte Pflanzenfaserstengelabschnitte (3) umfasst.Composite structure according to one of the preceding claims, characterized in that the layer ( 2 ) of the composite structure ( 1 . 10 ) stored in an airflow principle plant fiber stem sections ( 3 ). Verbundstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundstruktur (1, 10) ein Flächengewicht von etwa 500 g/m2 bis etwa 1500 g/m2 aufweist.Composite structure according to one of the preceding claims, characterized in that the composite structure ( 1 . 10 ) has a basis weight of about 500 g / m 2 to about 1500 g / m 2 .
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