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Die Anmeldung betrifft ein Fasererzeugnis, umfassend mindestens eine flächige Faserschichtanordnung, und mindestens eine auf mindestens einer Oberfläche der Faserschichtanordnung aufgebrachte Schutzschicht. Darüber hinaus betrifft die Anmeldung eine Verpackung mit einem Fasererzeugnis.
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In der heutigen Zeit wird eine Vielzahl von Transportverpackungen, aber auch anderen Verpackungen, aus Fasererzeugnissen, wie Pappe, Karton und/oder Papier, hergestellt Fasererzeugnisse werden jedoch nicht nur als Verpackungen eingesetzt, sondern haben einen breiten Anwendungsbereich. Derartige Fasererzeugnisse weisen mindestens eine Faserschichtanordnung auf.
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Eine Faserschichtanordnung kann eine oder mehrere Faserschichten aufweisen. Eine Faserschicht kann hierbei aus Fasern gebildet sein. Bei den Fasern einer Faserschicht kann es sich um Zellstofffasern bzw. Frischfasern, Altpapierfasern bzw. Recyclingfasern oder einem Gemisch aus beiden Faserarten handeln.
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Um elektrostatisch sensible Bauteile zu transportieren werden derzeit jedoch vorwiegend Kunststoffverpackungen oder Fasererzeugnisse mit einer Schutzschicht aus Kunststoff eingesetzt. Kunststoffverpackungen oder Schutzschichten aus Kunststoff zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie einen ESD („electrostatic discharge‟ bzw. Elektrostatische Entladungs)-Schutz gemäß DIN 61340-5-3 bereitstellen können. Aus Umweltschutzgründen ist jedoch die Verwendung von Kunststoff nicht wünschenswert.
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Daher liegt der Anmeldung die Aufgabe zugrunde, ein Fasererzeugnis bereitzustellen, welches eine bessere Umweltverträglichkeit aufweist und gleichzeitig einen ausreichenden ESD-Schutz bereitstellt.
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Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Anmeldung durch ein Fasererzeugnis gemäß Anspruch 1 gelöst. Das Fasererzeugnis umfasst mindestens eine flächige Faserschichtanordnung. Das Fasererzeugnis umfasst mindestens eine auf mindestens einer Oberfläche der Faserschichtanordnung aufgebrachte Schutzschicht Die Schutzschicht weist zumindest einen Anteil von 20 Gew. % Kohlenstoff auf.
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Indem im Gegensatz zum Stand der Technik das Fasererzeugnis gemäß der Anmeldung über eine Schutzschicht verfügt, die aufgrund eines Kohlenstoffanteils von zumindest 20 Gew. % eine bestimmte Leitfähigkeit bereitstellt, wird ein verbesserter ESD-Schutz in umweltverträglicher Weise bereitgestellt. Mit anderen Worten wird ein umweltverträgliches Erzeugnis mit einer besseren Schirmwirkung bereitgestellt.
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Das anmeldungsgemäße Fasererzeugnis ist insbesondere ein Papier-, Pappe,- und/oder Kartonerzeugnis. Das Fasererzeugnis umfasst eine flächige Faserschichtanordnung. Die Faserschichtanordnung umfasst insbesondere mindestens eine Faserschicht mit geeigneten Fasern.
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Anmeldungsgemäß ist erkannt worden, dass durch das Vorsehen einer Schutzschicht, insbesondere einer ESD-Schutzschicht, auf mindestens einer Oberfläche der flächigen Faserschichtanordnung, die einen hohen Kohlenstoffanteil aufweist (zumindest größer als 20 Gew. %), eine verbesserte ESD Schutzwirkung erzielt werden kann. Vorzugsweise kann nahezu vollständig mindestens eine Oberfläche von den zwei gegenüberliegenden (großflächigen) Oberflächenseiten mit der anmeldungsgemäßen Schutzschicht versehen sein. Insbesondere kann die Schutzschicht aufgestrichen und/oder aufgesprüht sein.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform des anmeldungsgemäßen Fasererzeugnisses kann die Schutzschicht zumindest einen Anteil von 23 Gew. % Kohlenstoff, insbesondere zumindest einen Anteil von 27 Gew. % Kohlenstoff, aufweisen. Indem eine entsprechend gebildete Schutzschicht bereitgestellt wird, kann in besonders sicherer Weise ein Fasererzeugnis bereitgestellt werden, dass die Anforderungen an einen ESD-Schutz gemäß DIN 61340-5-3 erfüllt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Schutzschicht als Pigmentstrich gebildet sein. Ein Pigmentstrich, auch Streichfarbe oder Streichmasse genannt, ist insbesondere ein Anstrichmittel, welches aus Pigmenten umfassend Bindemittel und Additiven besteht. Ein Pigmentstrich kann auf die Oberfläche einer Faserschichtanordnung beispielsweise mit einer Streichmaschine zur Oberflächenveredelung des Fasererzeugnisses aufgetragen (gestrichen) sein. Indem ein Pigmentstrich zumindest einen Anteil von 20 % Kohlenstoff enthält, kann in besonders einfacher Weise ein verbesserter und umweltverträglicher ESD-Schutz bereitgestellt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform kann der Pigmentstrich 100 Gew. % Pigmente enthalten, wovon ca. 12 Gew. % Bindemittel und zumindest 20 Gew. %, vorzugsweise zumindest 23Gew. %, besonders bevorzugt 27 Gew. % Kohlenstoff sind. Insbesondere werden in der Kalkulation der Streichfarbe die Pigmente mit 100 Gew. % zu Grunde gelegt. Mit anderen Worten sind alle Pigmente 100 Gew. % der Rezeptur. Die Bindemittel- und Additivanteile werden auf die 100 Gew. % Pigmente errechnet.
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Darüber hinaus kann gemäß einer weiteren Ausführungsform die Faserschichtanordnung ein Flächengewicht zwischen 200 und 600 g/m2, insbesondere zwischen 300 und 500 g/m2, aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Schutzschicht, insbesondere der Pigmentstrich, ein Flächengewicht zwischen 5 und 30 g/m2, vorzugsweise zwischen 5 und 10 g/ m2, besonders bevorzugt zwischen 6 und 8 g/m2, aufweisen.
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Vorzugsweise kann auf der Schutzschicht eine Barriereschicht, insbesondere eine wasserbasierte Barriereschicht, aufgetragen sein. Die Schutzschicht kann vorzugsweise zumindest nahezu vollständig mit einer Barriereschicht abgedeckt sein. Insbesondere kann durch eine wasserbasierte Barriereschicht eine verbesserte Gasbarriere gegenüber mindestens einem Gas, zum Beispiel gegenüber Sauerstoff, Stickstoff und/oder Kohlendioxid bereitgestellt werden.
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Ferner kann gemäß einer weiteren Ausführungsform des anmeldungsgemäßen Fasererzeugnisses der Punkt-zu-Punkt-Volumenwiderstand zumindest kleiner als 100 GΩ sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Durchgangs-Volumenwiderstand zumindest kleiner als 100 GΩ sein. Insbesondere kann die anmeldungsgemäße Schutzschicht derart gebildet sein, dass ein derartiger Punkt-zu-Punkt-Volumenwiderstand und/oder Durchgangs-Volumenwiderstand bereitgestellt wird. Ein ausreichender ESD-Schutz kann zur Verfügung gestellt werden. Die Messung des Punkt-zu-Punkt-Volumenwiderstands und/oder Durchgangs-Volumenwiderstands kann insbesondere gemäß der Norm DIN EN 61340-2-3 durchgeführt werden, wobei beispielsweise ein TOM600 als Widerstandsmessgerät eingesetzt werden kann. Die Messungen können bei einer Temperatur von 22°C (±2°C) und einer relativen Feuchte von 53 % rh (unkonditioniert) oder einer relativen Feuchte 35 % rH (konditioniert 12 h) durchgeführt werden.
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Wie bereits beschrieben wurde, kann die Faserschichtanordnung mindestens eine Faserschicht umfassen. Gemäß einer Ausführungsform des anmeldungsgemäßen Fasererzeugnisses kann die Faserschicht Recyclingfasern aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Faserschicht Frischfasern aufweisen. Recyclingfasern, auch Altpapierfasern genannt, können aus Altpapier hergestellt sein. Es versteht sich, dass die Recyclingfasern gereinigt sein können. Frischfasern sind beispielsweise Fasern aus Zellstoff. Je nach Anwendung des Fasererzeugnisses und/oder in Abhängigkeit gewünschter Eigenschaften der mindestens einen Faserschicht kann die mindestens eine Faserschicht ausschließlich Frischfasern, ausschließlich Recyclingfasern oder beide Arten von Fasern mit einem vorgebbaren Verhältnis umfassen. Hierbei kann eine Faserschichtanordnung zumindest zwei zuvor beschriebene Faserschichten umfassen.
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Für eine einfache weitere Verwendung kann das Fasererzeugnis ein geklebter Kartonageschlauch sein. Insbesondere kann ein entsprechender Schlauch mit Rillen bereitgestellt werden. Ein derartiges Fasererzeugnis kann in einfache Weise durch Falten und Zuschneiden in eine Verpackung mit gewünschten Dimensionen und/oder Design umgeformt werden.
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Ein weiterer Aspekt der Anmeldung ist eine Verpackung, umfassend mindestens ein zuvor beschriebenes Fasererzeugnis.
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Gemäß einer Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Verpackung kann die mindestens eine Schutzschicht auf einer Außenseite der Verpackung angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Schutzschicht auf einer Innenseite der Verpackung angeordnet sein.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Verpackung kann die Verpackung eine Transportverpackung für mindestens ein elektronisches Bauteil sein. Insbesondere können in einer derartigen Transportverpackung elektrostatisch sensible Bauteile transportiert werden.
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Ein noch weiterer Aspekt der Anmeldung ist eine Verwendung eines Fasererzeugnisses umfassend mindestens eine flächige Faserschichtanordnung, wobei das Fasererzeugnis mindestens eine auf mindestens einer Oberfläche der Faserschichtanordnung aufgebrachte Schutzschicht umfasst, die zumindest einen Anteil von 20 Gew. % Kohlenstoff aufweist, in einer Transportverpackung zum Transportieren mindestens eines elektrostatisch sensiblen Bauteils.
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Die Merkmale der Erzeugnisse, Verpackungen und Verwendungen sind frei miteinander kombinierbar. Insbesondere können Merkmale der Beschreibung und/oder der abhängigen Ansprüche, auch unter vollständiger oder teilweiser Umgehung von Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert eigenständig erfinderisch sein.
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Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das anmeldungsgemäße Fasererzeugnis und die anmeldungsgemäße Verpackung auszugestalten und weiterzuentwickeln. Hierzu sei einerseits verwiesen auf die den unabhängigen Schutzansprüchen nachgeordneten Schutzansprüche, andererseits auf die Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
- 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Fasererzeugnisses gemäß der vorliegenden Anmeldung,
- 2 eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Fasererzeugnisses gemäß der vorliegenden Anmeldung, und
- 3 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verpackung gemäß der vorliegenden Anmeldung.
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In den Figuren werden für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
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Die 1 zeigt eine schematische (Schnitt-)Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Fasererzeugnisses 100 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Das dargestellte Fasererzeugnis 100, insbesondere ein Papier-, Pappe- und/oder Kartonerzeugnis 100, umfasst eine Faserschichtanordnung 108. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Faserschichtanordnung 108 mindestens eine Faserschicht 102. Die Faserschicht 102 enthält Fasern 106.
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Beispielsweise kann eine Faserschicht 102 Recyclingfasern 106 und/oder Frischfasern 106 umfassen. Frischfasern 106, auch Primärfasern genannt, werden erstmals zur Produktion eines Fasererzeugnisses 100 eingesetzt. Beispielhafte Faserstoffe für Frischfasern sind Holzschliff, Halbzellstoff oder Zellstoff. Recyclingfasern 106, auch Sekundärfasern genannt, können insbesondere aus Altpapier gewonnen werden.
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Es versteht sich, dass eine Faserschicht 102 bzw. eine Faserschichtanordnung 108 weitere Stoffe umfassen kann. Beispielsweise können Leim- und Imprägnierungsstoffe, wie tierische Leime, Harze, etc., Füllstoffe, wie Kaolin, Talkum, etc., und/oder Hilfsstoffe, wie Farbstoffe, Netzmittel, etc., vorgesehen sein.
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Wie zu erkennen ist, ist auf einer Oberfläche der Faserschichtanordnung 108, vorliegend einer Oberseite der Faserschichtanordnung 108, eine Schutzschicht 104 aufgebracht. Vorzugsweise ist (nahezu) die gesamte obere Oberfläche mit der Schutzschicht 104 versehen. Beispielsweise kann die Schutzschicht 104 aufgestrichen oder aufgesprüht sein.
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Die Schutzschicht 104 zeichnet sich dadurch aus, dass sie einen Anteil von Kohlenstoff (bzw. Ruß) von zumindest 20 Gew. %, insbesondere zumindest 23 Gew. %, besonders bevorzugt von 27 Gew. %, enthält. Vorzugsweise kann es sich bei der Schutzschicht 104 um einen Pigmentstrich 102 handeln. Der Pigmentstrich 104 kann 100 Gew. % Pigmente enthalten, wovon zumindest 20 Gew. %, insbesondere 23 Gew. %, besonders bevorzugt von 27 Gew. % Kohlenstoff sind, 12 Gew. % Bindemittel sind und der Rest Additive sind. Der Pigmentstrich 104 kann ein Flächengewicht zwischen 5 und 30 g/m2, vorzugsweise zwischen 5 und 10 g/m2, besonders bevorzugt zwischen 6 und 8 g/m2, aufweisen. Die Faserschichtanordnung 108 kann ein Flächengewicht zwischen 200 und 600 g/m2, insbesondere zwischen 300 und 500 g/m2, aufweisen.
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Ein derartiges Fasererzeugnis zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der Punkt-zu-Punkt-Volumenwiderstand und/oder Durchgangs-Volumenwiderstands (z.B. von der Oberseite des Fasererzeugnisses 100 zur Unterseite des Fasererzeugnisses 100) zumindest kleiner als 100 GΩ ist. Beispielsweise kann dies mit einem Widerstandsmessgerät (insbesondere TOM600) gemessen werden. Die Messung kann entsprechend der Norm DIN EN 61340-2-3 durchgeführt werden. Ein ESD („electrostatic discharge‟ bzw. Elektrostatische Entladungs)-Schutz gemäß DIN 61340-5-3 kann durch das anmeldungsgemäße Fasererzeugnis bereitgestellt werden.
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Die 2 zeigt eine schematische (Schnitt-)Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Fasererzeugnisses 200 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden nachfolgend im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel nach 1 beschrieben. Für die anderen Komponenten des Fasererzeugnisses 200 wird insbesondere auf die obigen Ausführungen verwiesen.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Faserschichtanordnung 208 eine Mehrzahl von Faserschichten 202.1, 202.2, 202.3. Beispielhaft sind vorliegend drei Faserschichten 202.1, 202.2, 202.3 dargestellt.
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Eine Oberfläche, insbesondere die Oberseite, der Faserschichtanordnung 208 ist mit einer Schutzschicht 204 versehen. Die Schutzschicht 204 kann entsprechend den vorherigen Ausführungen gebildet sein. Entsprechendes gilt für die Faserschichtanordnung 208.
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Auf der weiteren Oberfläche, also der Oberseite, der Schutzschicht 204 ist eine Barriereschicht 210 angeordnet. Die Barriereschicht 210 ist insbesondere eine wasserbasierte Barriereschicht 210. Vorzugsweise erstreckt sich die Barriereschicht 210 (nahezu) über die gesamte Oberfläche der Schutzschicht 204.
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Es versteht sich, dass ein Fasererzeugnis über weitere Schichten verfügen kann, wie eine Schonschicht, einen Vorstrich, einen Topstrich etc.
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3 zeigt eine schematische (Perspektiv-)Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verpackung 314 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Der Boden sowie die dargestellten Seitenwände können zumindest teilweise durch ein zuvor beschriebenes Fasererzeugnis (z.B. nach 1 oder 2) gebildet sein. Vorzugsweise sind sämtliche Wände der Verpackung 314 (Boden, Seiten, und ggf. (nicht gezeigter Deckel) aus einem derartigen Fasererzeugnis hergestellt. Es versteht sich, dass eine Verpackung andere Dimensionen und/oder Formen aufweisen kann.
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Wie zu erkennen ist, weist die Verpackung 314 eine Innenseite 318 und eine Außenseite 316 auf. Vorliegend ist die Schutzschicht 304 auf der Außenseite 316 der Verpackung 314 angeordnet. Die Verpackung 314 ist insbesondere eine Transportverpackung 314, die für die Aufnahme und/oder den Transport mindestens eines elektrostatisch sensiblen Bauteils verwendet werden kann. Aufgrund der Schutzschicht 304 stellt eine entsprechende Verpackung 314 einen ausreichenden ESD-Schutz zur Verfügung.
