DE202014001280U1 - Isolierverpackung zur Wärmedämmung oder Schockabsorption aus Stroh oder Heu - Google Patents
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Abstract
Isolierverpackung zur Wärmeisolierung und/oder Schockabsorption bestehend aus einem oder mehreren Isolationskernen (1) aus gepresstem Stroh und/oder Heu und mindestens einer Umhüllung (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationskern (1) ohne stoffschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Heu- und/oder Strohhalmen formstabil und formgebend ausgebildet ist, wobei die Halme des Heus und/oder Strohs eine Länge von 0,5 cm bis 50 cm aufweisen und ohne Aufschluss der im Heu und/oder Stroh enthaltenen Fasern vorliegen, der Isolationskern (1) von einer flexiblen Umhüllung (2) vollständig umgeben ist, welche lediglich durch Formschluss ohne zusätzliche Verbindungselemente mit dem Isolationskern (1) verbunden ist, und die Dichte der Isolierverpackung zwischen 40 kg/m3 und 150 kg/m3 beträgt.
Description
- Für die Aufbewahrung und den Versand von temperaturempfindlichen Waren werden Isolierverpackungen benötigt, welche dafür sorgen, dass eine vordefinierte Temperatur im Inneren der Verpackung nicht über- oder unterschritten wird. Solche Verpackungen werden hauptsächlich für pharmazeutische Produkte, medizinische Produkte und Lebensmittel eingesetzt. Die Nichteinhaltung dieser meist gesetzlich geregelten Temperaturgrenzen stellt ein mitunter hohes Haftungsrisiko für Warenversender und ein Gesundheitsrisiko für Warenempfänger dar.
- Zum Aufbau einer Isolierwirkung bei einer Isolierverpackung müssen die drei Wärmetransportphänomene Konvektion, Wärmeleitung und Wärmestrahlung minimiert werden. Luft eignet sich aufgrund der geringen Wärmeleitung und einfachen Verfügbarkeit ideal als Isoliermedium. Durch den Dichteunterschied von Luft bei verschiedenen Temperaturen entsteht eine Luftbewegung (Konvektion), welche verringert werden kann, wenn die Luft in ihrer Bewegung eingeschränkt wird. Die Wärmestrahlung kann durch die Auswahl und Anordnung geeigneter Materialien verringert werden.
- Aus den genannten physikalischen Gründen der Wärmetransportphänomene sind Isolierverpackungen in aller Regel voluminöse, Hohlkörper aus einer Vielzahl von Luftkammern. Die Entsorgung dieser voluminösen Isolierverpackungen stellt bei regelmäßigem Warenverkehr vor allem für Endverbraucher ein großes Problem dar und ist bei zunehmendem Onlinehandel auch ökologisch problematisch.
- Für den derzeit wirtschaftlich aufstrebenden Online-Lebensmittelhandel beispielsweise ist eine einfach zu entsorgende, ökologisch vorteilhafte Isolierverpackung, welche auch eine schockabsorbierende Funktion bietet, der Schlüsselfaktor für die benötigte Kundenakzeptanz.
- Die am Markt eingesetzten Isolierverpackungen sind überwiegend aus expandiertem Polystyrol (EPS) gefertigt. Diese bieten eine gute Isolierwirkung, die Möglichkeit der freien Formgebung und sind durch die hohen Stückzahlen kostengünstig erhältlich. Die Herstellung von Isolierverpackungen aus EPS ist allerdings sehr energieaufwendig. Die Umweltverträglichkeit bei der Entsorgung ist durch die enthaltenen Schadstoffe (Flammschutzmittel, Styrol, Weichmacher, Pentan) umstritten. Die Luftfeuchtigkeit in einer Styroporbox erreicht bei Verwendung von Kühlakkus 80%–90%. Feuchtigkeitsempfindliche Produkte wie Backwaren können hierbei Schaden nehmen.
- Alternative Isolierverpackungen wurden entwickelt, um dem Bedarf nach ökologisch vorteilhafteren und einfacher zu entsorgenden Isolierverpackungen gerecht zu werden.
- Aus der Literatur sind Isolierverpackungen auf Basis von Stärkeschaum bekannt. Beispielsweise ist in
EP0656830B1 ein Schichtverbundmaterial auf Basis von Stärkeschaum offen gelegt. Die Herstellung von Isolierverpackungen aus Stärkeschaum ist energieaufwendig und daher kostspielig. Aufgrund der Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit ist eine absolut wasser- und dampfdichte Barriere erforderlich. Wie bei der Styroporbox findet deshalb auch hier keine Feuchtigkeitsregulierung statt. Aus den genannten Gründen konnten sich deshalb bisher keine Produkte auf Basis von Stärkeschaum am Markt etablieren. - Daneben existieren Isolierverpackungen aus mehrschichtigen aufblasbaren Luftkissen wie beispielsweise in
US5533888A offen gelegt. Diese aus einer Vielzahl von in Schichten verbundenen aluminiumbedampften Kunststofffolien hergestellten Isolierverpackungen bieten eine ausreichende Isolierleistung. Sie sind allerdings anfällig gegenüber mechanischen Beschädigungen, wodurch ein Totalausfall der Isolationswirkung entsteht, und sind durch den komplizierten Herstellungsprozess deutlich teurer als eine vergleichbare Styroporbox. Zudem bestehen sie aus konventionellem Kunststoff und müssen über den Restmüll entsorgt werden. Wie bei der Styroporbox findet auch hier keine Feuchtigkeitsregulierung statt. - Die Verwendung von Pflanzen und Pflanzenbestandteilen (Hanffaser, Stroh, Heu, etc.) zur Herstellung von Dämmplatten ist in der Bauindustrie seit jeher bekannt und hat sich in letzter Zeit zur Isolation von Gebäuden als Nische etabliert. Dabei kommen zwei unterschiedliche Ausgangsstoffe zur Verwendung: aus Pflanzen gewonnene Fasern sowie weitgehend in Rohform vorliegende ganze Pflanzen oder deren Bestandteile wie Blätter, Stengel oder Halme.
- Aus Pflanzen gewonnene Fasern werden durch mechanische, chemische und thermische Verfahren zu Vliesen und Vliesstoffen weiterverarbeitet. Die Pflanzenfasern werden häufig aus Hanf, Flachs oder Leinen aufwändig gewonnen. Der Prozess entspricht dabei dem der Textilfaserherstellung. Nur etwa 20–30% der Pflanze können als Faser genutzt werden. Die dünnen Fasern können keine Druckkräfte, sondern lediglich Zugkräfte aufnehmen. Zur mechanischen Stabilisierung müssen sie daher zu Matten verdichtet, verklebt und/oder verfilzt werden. Anschließend werden die Vliese meist zur zusätzlichen mechanischen Stabilisierung mit weiteren Schichten versteppt, vernietet oder verklebt. Die Verwendung von Vliesen und Vliesstoffen als Isolierverpackung ist daher besonders aufwändig und kostspielig. Zudem lassen sich die Vliese nur schwer wieder auftrennen. Die Entsorgung muss also als Ganzes erfolgen. Eine freie Formgestaltung ist nicht möglich. Die Vliese werden stets zu großen flächigen Platten verarbeitet.
- Beispielsweise wird in
EP0644044A1 ein Verpackungsmaterial mit einer flächigen, polsternden Innenschicht aus Naturfaservlies und zwei beidseitig abdeckenden Abdecklagen offengelegt, dadurch gekennzeichnet dass die Abdecklagen aus biologisch abbaubarer Folie bestehen. InDE19846704C2 wird eine Dämmstoffmatte aus Hanf mit einer zweiseitigen Kaschierung für die Bauindustrie offen gelegt, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Füllung aus ungerösteten Hanffaserprodukten aus einem Gemisch von Langfaser, Kurzfaser und Schaben ausgebildet ist. Um ein Setzen der Dämmstoffmatte zu verhindern, sind Steppnähte, Nieten oder ein in die Füllung eingearbeitetes Netz notwendig. - Weitgehend in Rohform vorliegende Bestandteile von Pflanzen wie Blätter, Stengel, Halme werden zur Herstellung von Dämmplatten meist mit Bindemittel verklebt. In
DE19810862C2 wird beispielsweise eine Dämmplatte aus Stroh für die Bauindustrie offen gelegt. Die Dämmplatte besteht aus einem homogenen Gemisch aus zerkleinertem Stroh und Bindemittel. Zweiseitig ist eine gitterartige Beschichtung aufgeklebt. Die durch Bindemittel verklebten Dämmplatten sind in der Herstellung aufwendig und lassen sich manuell nur schwer auftrennen. Die glatten Oberflächen des Strohs erfordern zur Verklebung eine spezielle chemische oder mechanische Behandlung. Eine ökologisch vorteilhafte Kompostierung ist durch die in der Regel verwendeten Bindemittel aus Kunststoff problematisch. - In
EP0570018B1 wird ein Verpackungsteil aus verpresstem Stroh oder Heu offen gelegt, dadurch gekennzeichnet, dass keine Beimischung von Bindemittel oder Klebstoff erfolgt. Durch das starke Verpressen von aufgeweichtem oder aufbereitetem Stroh oder Heu soll ein glattes Verpackungsteil, beispielsweise eine Schachtel oder ein Behälter, entstehen. Die Oberfläche ist durch die starke Verpressung glatt und bedruckbar. - Die Herstellung von solchen Verpackungsteilen aus Pflanzen ohne Bindemittel erfolgt wie beispielsweise aus
EP1377418B1 oderDE 20 2009 013 015 U1 bekannt durch Verpressen bei hohen Drücken und hohen Temperaturen. Ziel ist es, dabei pflanzliche Bindemittel wie das Biopolymer Lignin aus den Pflanzen zu lösen und als Klebstoff freizusetzen. Anstelle der Verwendung eines von außen zugeführten Klebstoffs wird der in den Pflanzen enthaltene Klebstoff verwendet. Vorteilhaft ist die weitgehende Gestaltungsfreiheit solcher Bauteile. Aufgrund der hohen Drücke befinden sich in einem solchen Verpackungsteil allerdings kaum noch isolierende Hohlräume, wodurch die Verwendung als Isolierverpackung nicht mehr gewährleistet ist. Es entsteht ein fester, verklebter Presskörper, welcher nicht mehr aufgetrennt werden kann. Eine schockabsorbierende Wirkung ist nicht gewährleistet. - Um die Kosten für verklebte Dämmplatten für die Bauindustrie zu senken, wird in dem Gebrauchsmuster
DE8536156U1 vorgeschlagen, einen losen Verbund aus ungeordnet liegenden und unverklebten Strohs zweiseitig mit Papier zu kaschieren und anschließend mit Fäden in geringen Abständen zur mechanische Fixierung zu versteppen. Die Versteppung hat den Nachteil, dass die Strohdämmplatte manuell nur schwer aufgetrennt werden kann. Sie muss deshalb als ganzes entsorgt werden. Zudem können auf diese Weise lediglich größere Platten hergestellt werden. Eine freie Formgebung ist nicht möglich. Da die Dämmplatte nicht allseitig geschlossen ist, können unfixierte Strohteile und Staub leicht aus dem Verbund gelöst werden. Dämmplatten, welche auf diese Art aufgebaut sind, sind damit als Isolierverpackung nicht geeignet, da sie die zu schützenden Gegenstände verunreinigen, beschädigen oder kontaminieren würden. - In
DE4333758A1 undDE4317239A1 wird eine Isoliermatte aus Biomasse wie beispielsweise Stroh für die Bauindustrie offen gelegt. Die Biomasse wird vorzugsweise versteppt, verklebt oder vernadelt und feuerhemmend ausgerüstet. Es wird zudem ein Verpackungsmaterial erwähnt, welches aus lose in Netzen gefüllter, unbehandelter Biomasse besteht. Solche mit Biomasse ausgestopften Netze sind ohne Verstärkung wie Versteppung oder Nieten nicht formstabil, weisen eine nur ungleichmäßige Dichteverteilung auf und sind somit aufgrund der vorkommenden großen Hohlräume für eine leistungsfähige Isolierung nicht geeignet. Sie können höchstens als Füllmaterial verwendet werden. - Isolierverpackungen auf pflanzlicher Basis konnten sich bisher auf dem Markt nicht durchsetzen. Die für die Bauindustrie entwickelten Dämmstoffe aus Pflanzenbestandteilen oder Pflanzenfasern zur Isolierung von Gebäuden sind nicht als Isolierverpackung geeignet, da die zugrunde liegenden Anforderungen sich grundlegend unterscheiden. Die als Baustoffe verwendeten Isolierungen sind feuerhemmend, schädlingsresistent und mechanisch so ausgelegt, dass sie auch nach Jahrzehnten eine einwandfreie Isolierwirkung erzielen. Beispielsweise muss das sogenannte Setzen, also die Verringerung des ursprünglichen Materialvolumens durch Schwerkrafteinwirkung, über Jahrzehnte verhindert werden. Die Herstellung solcher Dämmstoffe ist entsprechend aufwendig und teuer und nicht als Isolierverpackung zu gebrauchen. Zudem lassen sich so hergestellte Dämmmaterialien nur schwer wieder zerkleinern und entsorgen. Die schmalen Seitenflächen der Dämmplatten für die Bauindustrie sind in der Regel nicht kaschiert, da hier keine Funktionsfläche vorliegt, sondern die Platten zwischen die Balken eingeklemmt werden. Bestandteile des Dämmstoffes können sich somit lösen und die Ware kontaminieren oder beschädigen. Zur Herstellung moderner Isolierverpackungen ist es zudem erforderlich eine weitgehend freie Formgebung zu ermöglichen, um den unterschiedlichsten Anforderungen des Verpackungsmarktes gerecht zu werden. Existierende wärmeisolierende Dämmmaterialien aus Pflanzen und ohne Bindemittel sind nur als Platten bekannt. Eine freie Formgebung ist nicht möglich.
- Aufgrund der oben genannten Nachteile der im Stand der Technik aufgeführten Dämmpatten und Isolierverpackungen konnte sich bisher keine ökologische Alternative zu den EPS-Isolierverpackungen am Markt etablieren.
- Aufgabe der hier beanspruchten Erfindung ist es daher, eine Isolierverpackung für temperaturempfindliche oder schockempfindliche Produkte herzustellen, welche neben einer hervorragenden Isolier- und Dämpfungswirkung, einer verbesserten Ökobilanz, einer vereinfachten Entsorgung und einer freien Formgebung auch wirtschaftliche Vorteile gegenüber den etablierten EPS-Verpackungen besitzt. Die Isolierverpackung muss zudem den strengen hygienischen Erfordernissen als Lebensmittelbedarfsgegenstand Rechnung tragen. Sie soll auch als Einwegverpackung geeignet sein.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Isolierverpackung nach Anspruch 1 gelöst.
- Als Ausgangsmaterial wird Heu oder Stroh verwendet, welches sortenrein, in Mischung oder in Bestandteilen verwendet werden kann. Stroh wird hier als Sammelbegriff für ausgetrocknete Halme, Stengel und Blätter von Getreidepflanzen, Ölpflanzen, Faserpflanzen und Hülsenfrüchten verwendet. Heu wird hier als Sammelbegriff für getrocknete Futterpflanzen wie beispielsweise Kräuter, Gräser oder Hülsenfrüchte verwendet.
- Vorteilhafterweise wird Stroh oder Heu von Süßgräsern verwendet, da die Halme hohl sind und kein Mark beinhalten. Der Durchmesser der Halme beträgt idealerweise zwischen 1 mm und 10 mm. Auf diese Weise formen die Halme in ihrem Inneren kleine Luftkammern, welche eine Konvektion innerhalb der Halme verhindern.
- Besonders vorteilhaft ist Getreidestroh aus Gerste, da es preiswert verfügbar ist, eine geringe Neigung zu Pilzbefall aufweist, und hervorragende Isolationseigenschaften besitzt. Getreidestroh fällt als landwirtschaftliches Nebenprodukt in großen Mengen an und kann ohne ökologische Nachteile zu 1/3 vom Acker entfernt werden. Je nach regionaler Verfügbarkeit kann aber die Verwendung anderer Stroh- oder Heuarten vorteilhafter sein.
-
1 . zeigt ein einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Isolierverpackung bestehend aus einem Isolationskern (1 ) und einer Umhüllung (2 ). - Der Isolationskern (
1 ) hat die Aufgabe die Konvektion und Wärmeleitung weitestgehend zu reduzieren. Als Isoliermedium dient Luft aufgrund des geringen Wärmeleitwertes von 0,0267 W/mK. Luft unterliegt allerdings einer temperaturabhängigen Dichte, sodass eine Wärmeübertragung durch Konvektion stattfindet. Um diese zu unterbinden, muss die Luft in Ihrer Bewegung möglichst eingeschränkt werden. Im ursprünglichen Zustand besitzt Getreidestroh eine Dichte von etwa 20 kg/m3. Dabei bilden die Halme des Strohs mitunter mehrere Zentimeter große Hohlräume, so dass die Isolierwirkung durch freie Konvektion erheblich reduziert wird. Der Isolationskern nach Anspruch 1 besitzt eine einstellbare Dichte von 40 kg/m3 bis 150 kg/m3. Die Hohlräume in einem solchen Isolationskern sind kleiner als 0,5 × 0,5 × 0,5 cm3, wodurch Konvektion weitgehend ausgeschlossen wird. Die Dichte ist dabei auf die Erfordernisse der zu verpackenden Ware anzupassen. Eine optimale Isolierwirkung unter Berücksichtigung des Materialverbrauches wird bei einer Dichte etwa 60 kg/m3 bis 80 kg/m3 erreicht. Ein mit Styropor vergleichbarer Wärmeleitwert von 0,043 W/mK wird damit erzielt. Für die Schockabsorption beim Transport schwerer Gegenstände ist eine Dichte von bis etwa 150 kg/m3 sinnvoll. Für die Schockabsorption beim Transport leichter, zerbrechlicher Gegenstände ist eine Dichte von 40 kg/m3 zu bevorzugen. Theoretisch ist die Dicke des Isolationskernes nicht begrenzt, allerdings hat sich für die hier aufgeführten Anwendungsfälle eine Dicke von 1 cm bis 15 cm als vorteilhaft erwiesen. - Der Isolationskern (
1 ) besteht aus einer Anordnung von Heu- und/oder Stroh, wobei die Halme des Strohs oder Heus eine Länge von 0,5 cm bis 50 cm aufweisen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, eine Mischung verschiedener Längen zu verwenden. Die kurzen Halme sind so angeordnet, dass eine gleichmäßige Dichteverteilung innerhalb des Isolationskernes auftritt. So wird eine gleichmäßige Isolierwirkung ohne Wärmebrücken durch Konvektion erreicht. Für Gersten- und Weizenstroh haben sich beispielsweise Halme mit einer Länge von 1 cm bis 25 cm als besonders vorteilhaft erwiesen. Es werden möglichst unbeschädigte Heu- und Strohhalme verwendet. Durch den Einsatz gängiger Erntemaschinen findet dennoch eine gewisse Schädigung der Halmstrukturen statt, welche allerdings weder beabsichtigt noch benötigt wird. - Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Stroh- und Heuhalme überwiegend (> 80%) senkrecht zum Wärmestrom des Isolationskernes ausgerichtet sind. Der Wärmestrom von einer warmen Seite zu einer kalten Seite des Isolationskerns ist deutlich geringer, wenn die Stroh- und Heuhalme von der Längsseite durchquert werden.
- Die Struktur des Isolationskernes ist so ausgeprägt, dass unter Ausnützung der natürlichen Knickfestigkeit (Aufnahme von Kräften in Längsrichtung) des Strohs oder Heus eine beliebige Formgebung mit Löchern, konvexen und konkaven Flächen, Hinterschneidungen, scharfen Kanten etc. ermöglicht wird (
1 ,3 ,4 ). Dies ist zwingend erforderlich, um gängige Verpackungsformen wie Schalenelemente, Kisten, Boxen oder Trays an die Erfordernisse des Verpackungsgutes anzupassen. Die Formhaltigkeit des Isolationskernes wird ohne von außen zugeführter oder aus den Pflanzen herausgelöster Bindemittel oder Klebstoffe aufrechterhalten. Die Stengel und Halme sind somit in keiner Weise stoffschlüssig miteinander verbunden. Für die Formhaltigkeit werden auch keine zusätzlichen mechanischen Verbindungselemente wie Versteppung, Vernietung, Kaschierung oder das Einbringen von Vliesen, wie im Stand der Technik beschrieben, benötigt. Das verwendete Stroh oder Heu ist des Weiteren nicht in seine strukturellen Bestandteile wie Fasern und Schaben aufgeschlossen. Nur so bleibt die natürliche Knicksteifigkeit der Pflanzen erhalten, welche für die Formhaltigkeit des Isolationskernes benötigt wird. Im Stand der Technik verwendete Pflanzenfasern können keine Druckkräfte mehr aufnehmen und können somit nur im verdichteten oder verklebten Vlies mechanische Druckstabilität aufweisen. - Druckbelastungen auf den erfindungsgemäßen Isolationskern können ohne bleibende Formänderung sehr gut aufgenommen werden. Die Rückfederung beträgt beispielsweise bei Verwendung von Gerstenstroh und einer Dichte des Isolationskerns von 60 kg/m3 95% bei einem für 1 Minute aufgebrachten Druck von 10 N/cm2. Nach Entfernen des äußeren Drucks kehrt der Isolationskern wieder in die ursprüngliche Ausgangsform zurück, ohne dass nennenswertes Setzen eintritt.
- Da das Stroh und/oder Heu des Isolationskernes nicht verklebt wird, können vereinzelt Staubpartikel und Pflanzenreste austreten. Aus diesem Grund ist der Isolationskern von einer flexiblen Umhüllung formschlüssig umgeben. Die Umhüllung ist lediglich durch den Formschluss mit dem Isolationskern verbunden. Es wird keine Versteppung, Vernietung oder Verklebung zur Verbindung der Umhüllung mit dem Isolationskern benötigt. Somit kann die Umhüllung einfach vom Isolationskern getrennt und bei Bedarf separat entsorgt werden. Die Umhüllung stellt zudem wichtige funktionale Eigenschaften an der Oberfläche bereit.
- Die Umhüllung kann beispielsweise aus Kunststoff, Papier, Pappe, Bio-Kunststoff (z. B. PLA), Vliesstoff natürlichen oder künstlichen Ursprungs, Stärke (geschäumt und ungeschäumt), oder dergleichen hergestellt sein. Bei Umhüllungen aus Kunststofffolie hat sich eine Dicke von 10 μm bis 500 μm bewährt. Bei einer Umhüllung aus Papier, Pappe oder Cellulose ist eine Schichtdicke von 30 μm bis 5 mm geeignet. Die Höhe der Schichtdicke richtet sich nach der erwarteten äußeren Belastung, da der Isolationskern von Innen keine Kräfte auf die Umhüllung ausübt. Für eine vollständige biologische Abbaubarkeit kann auch eine Umhüllung aus Stärke oder Stärkeschaum Anwendung finden.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Umhüllung dampfdurchlässig ausgeführt ist, um die Feuchtigkeit innerhalb der Verpackung zu regulieren. Dies kann durch geeignete Materialauswahl oder durch Perforation der Umhüllung erfolgen. Beim Einsatz von Isolierboxen aus EPS-Schaum steigt die Luftfeuchtigkeit im Inneren der Box auf über 80%. Gerade feuchtigkeitsempfindliche Produkte können so geschädigt werden. Das Stroh und/oder Heu des Isolationskernes ist hingegen in der Lage, bei einem Anstieg der Luftfeuchtigkeit von 50% auf 80%, Wasser aus der Luft in Höhe von 10% des Eigengewichtes zu binden, und damit die Luftfeuchtigkeit entsprechend zu Puffern. Bei einem Isolationskern von 1 kg Masse entspricht dies einem Aufnahmevermögen von 100 ml Wasser.
- Die Umhüllung kann auch aus lebensmittelechtem Material gefertigt sein, womit die Umhüllung für direkten Kontakt mit Lebensmitteln verwendet werden kann.
- Wird die Umhüllung transparent gewählt, so wird der Isolationskern aus Stroh oder Heu sichtbar. Dies kann vor allem im Lebensmittelbereich als optischer Vorteil wahrgenommen werden.
- Die Umhüllung kann bei entsprechenden Anforderungen auch geruchshemmend oder antibakteriell ausgeführt sein.
- Zur weiteren Erhöhung des Isolationsgrades ist es vorteilhaft, die Umhüllung teilweise oder vollständig aus Materialien mit geringem Emmisionsgrad, vorzugsweise Aluminium, zu fertigen. Dadurch nimmt die Umhüllung weniger Wärme durch Wärmestrahlung auf und gibt gleichzeitig weniger Wärmestrahlung ab. Das Aluminium kann vollflächig oder partiell aufgedampft sein oder in Form von Folien oder Verbundfolien aufkaschiert werden. Die Aluminiumschichtdicke sollte für eine effektive Abschirmung mindestens 40 Nanometer betragen.
- Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist die Nutzung aller verfügbaren Entsorgungsmöglichkeiten. Durch die einfache biologische Abbaubarkeit kann der Isolationskern über den hauseigenen Kompost oder über die regionale Biomülltonne entsorgt werden. Da keine Bindemittel verwendet werden, ist auch ein manuelles Auftrennen des Isolationskernes möglich. So kann dieser auch im Garten oder als Einstreu verwendet werden. Ist die Umhüllung aus nicht biologisch abbaubarem Material gewählt, so lässt sich die Umhüllung leicht vom Isolationskern trennen und separat entsorgen. Aufgrund des hohen Heizwertes von Stroh mit 3,8 kWh/kg und der schadstofffreien, klimaneutralen Verbrennung ist aber auch eine energetische Verwertung sinnvoll. Die rechtlichen Rahmenbedingungen sind in der Abfallwirtschaft regional stark unterschiedlich. Dem Endverbraucher stehen somit sämtliche Entsorgungswege offen, aus denen er die für sich am komfortabelsten wählen kann. Eine umständliche Entsorgung über den Wertstoffhof kann vermieden werden. Aufgrund der Verwendung kostengünstiger Ausgangsstoffe und der einfachen Entsorgungsmöglichkeit ist die erfindungsgemäße Isolierverpackung ideal für den Einweggebrauch geeignet.
- Im Folgenden werden fünf weitere Ausführungsbeispiele beschrieben.
- In
2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Isolierverpackung aus einem einteiligen Isolierkern (1 ) mit einer Umhüllung (2 ) aus Cellophan besteht, welche einen quaderförmigen Hohlraum (3 ) zur Aufnahme von Transportgut bilden. - In
3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Isolierverpackung aus zwei hohlen Schalen besteht. Die Außenseite ist konvex geformt, die Innenseite (4 ) bildet einen konkaven Hohlraum. Die beiden Isolationskerne (1 ) sind von jeweils einer Umhüllung (2 ) aus undurchsichtigem Papier umschlossen. - In
4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem eine Isolierverpackung, bestehend aus zwei umhüllten Isolationskernen (1 ) mit innenliegender Hohlstruktur (6 ) verwendet wird, um einen empfindlichen Gegenstand (5 ) so zu lagern, dass er vor Erschütterungen geschützt ist. Die Isolationskerne besitzen eine Dichte von 130 kg/m3. Die Umhüllungen (2 ) bestehen aus 200 μm starkem Kraftpapier. - In
5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Isolierverpackung aus sechs plattenförmigen Isolationskernen (1 ) mit einer Dichte von 80 kg/m3 besteht, welche einen quaderförmigen Hohlraum (7 ) bilden. Die Isolationskerne sind jeweils von einer lebensmittelechten Umhüllung (2 ) aus Kunststoff (PET/PE/PET) mit 15 μm Stärke umschlossen. Die Umhüllungen weisen Perforationen (8 ) auf, sodass feuchte Luft aus dem Inneren der Box in die Isolationskerne übergehen kann. Die nach außen zeigenden Flächen der Isolierverpackung sind mit einer 50 Nanometer dicken Aluminiumschicht (9 ) bedampft, um Wärmestrahlung zu reflektieren. Die Isolationsverpackung wird für den Versand in einen handelsüblichen Karton (10 ) eingesetzt. - In
6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Isolierverpackung eine elliptische, taschenartige Form besitzt, welche lediglich eine offene Seite (11) besitzt, in die die zu kühlenden Gegenstände eingebracht werden können. Die Umhüllung (2 ) besteht aus biologisch abbaubarem Kunststoff, vorzugsweise PLA, mit einer Stärke von 20 μm. Der Isolationskern (1 ) besitzt eine Dichte von 60 kg/m3. Eine selbstklebende Lasche (12 ) ermöglicht das Verschließen der Isolierverpackung. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 0656830 B1 [0007]
- US 5533888 A [0008]
- EP 0644044 A1 [0011]
- DE 19846704 C2 [0011]
- DE 19810862 C2 [0012]
- EP 0570018 B1 [0013]
- EP 1377418 B1 [0014]
- DE 202009013015 U1 [0014]
- DE 8536156 U1 [0015]
- DE 4333758 A1 [0016]
- DE 4317239 A1 [0016]
Claims (17)
- Isolierverpackung zur Wärmeisolierung und/oder Schockabsorption bestehend aus einem oder mehreren Isolationskernen (
1 ) aus gepresstem Stroh und/oder Heu und mindestens einer Umhüllung (2 ), dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationskern (1 ) ohne stoffschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Heu- und/oder Strohhalmen formstabil und formgebend ausgebildet ist, wobei die Halme des Heus und/oder Strohs eine Länge von 0,5 cm bis 50 cm aufweisen und ohne Aufschluss der im Heu und/oder Stroh enthaltenen Fasern vorliegen, der Isolationskern (1 ) von einer flexiblen Umhüllung (2 ) vollständig umgeben ist, welche lediglich durch Formschluss ohne zusätzliche Verbindungselemente mit dem Isolationskern (1 ) verbunden ist, und die Dichte der Isolierverpackung zwischen 40 kg/m3 und 150 kg/m3 beträgt. - Isolierverpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationskern (
1 ) eine Dicke von 1 cm bis 15 cm aufweist. - Isolierverpackung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stroh- und Heuhalme des Isolierkerns zu mindestens 80% senkrecht zum Wärmestrom der Isolierverpackung ausgerichtet sind.
- Isolierverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Isolierkerne (
1 ) vorgesehen sind, die die Form zweier hohler Schalen aufweist. - Isolierverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Isolierkerne (
1 ) vorgesehen sind, die Ausnehmungen zur Aufnahme eines Gegenstands (5 ) aufweisen. - Isolierverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei, bevorzugt sechs Isolierkerne (
1 ) vorgesehen sind, die einen abgeschlossenen Hohlraum bilden. - Isolierverpackung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sechs plattenartige Isolierkerne (
1 ) vorgesehen sind. - Isolierverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkern (
1 ) eine taschenartige Form aufweist und lediglich über eine offene Seite (11 ) verfügt. - Isolierverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Umhüllung (
2 ) eine definierte Dampfdurchlässigkeit aufweist, oder diese durch eine Perforation realisiert ist. - Isolierverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (
2 ) aus einer flexiblen Kunststofffolie besteht, welche eine Dicke von 10 μm bis 500 μm besitzt. - Isolierverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (
2 ) aus einer Biokunststofffolie wie PLA oder Cellophan besteht. - Isolierverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (
2 ) aus einem Papier oder Pappe besteht, welches eine Dicke von 30 μm bis 5 mm aufweist. - Isolierverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (
2 ) aus Cellulose besteht. - Isolierverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (
2 ) aus Stärke besteht. - Isolierverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (
2 ) teilweise oder vollständig eine Metallschicht, vorzugsweise aus Aluminium, aufweist. - Isolierverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (
2 ) lebensmittelecht ausgeführt ist. - Isolierverpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (
2 ) transparent ist.
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