PL226100B1 - Biodegradowalny sznurek rdzeniowy - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest biodegradowalny sznurek rdzeniowy, którego rdzeń z polimeru biodegradowalnego jest owinięty jedną lub dwiema warstwami oplotu z polimeru biodegradowalnego. Rdzeń stanowi tasiemka z włókien odcinkowych, ciągłych lub fibrylizowanej folii, ewentualnie wraz z mono- lub multifilamentami, zaś oplot stanowi tasiemka z fibrylizowanej folii lub z żyłki lub przędza. Sznurek znajdzie zastosowanie głównie w rolnictwie, sadownictwie i przemyśle spożywczym.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest biodegradowalny sznurek rdzeniowy, przeznaczony głównie dla rolnictwa i sadownictwa, a także dla celów spożywczych, odznaczający się odpowiednią wytrzymałością do wyżej wspomnianych zastosowań i ulegający biodegradacji w warunkach środowiska naturalnego.

Sznurki stanowią produkty o nieograniczonej długości, wytwarzane w wyniku łączenia oddzielnych niedoprzędów, przędz bądź nitek. W zależności od zastosowanej techniki, mogą one być skręcane, sklejane lub splatane. Skręcone z nitki tworzą żyły, które połączone w odpowiedni sposób dają produkty w postaci wyrobów powroźniczych.

Znane są wyroby skręcone - crossowe w postaci skręconych ze sobą nitek oraz kablowane, w postaci skręconych ze sobą wyrobów trossowych.

Znane są również wyroby splatane, które stanowią splecione ze sobą co najmniej czterech par skręconych żył umieszczone w oplocie.

Znane są ponadto wyroby, w których rdzeń opleciony jest splotem dziewiarskim rządkowym i kolumienkowym, formowanym w postaci rurki. Do oplatania rdzenia z włókien stosowane są również oploty składające się z oczek ułożonych wzdłuż linii śrubowej. Oplot ten utworzony jest najczęściej z czterech nitek zaplatanych w oczka przy pomocy chwytaczy. Chwytacze, w postaci ramion, wyposażone są na swoich końcach w otwory, przez które przewleczone są nitki. Na skutek ruchu chwytaczy, poruszających się po odpowiednich torach, w kolejną pętlę nitki utworzoną przez określony chwytacz, wsuwa się chwytacz następny z pętlą, tworząc następne oczko. Taki sposób tworzenia oplotu wymaga stosowania maszyn, na których wytwarzany jest pojedynczy produkt. Ponadto, ze względu na skomplikowane ruchy chwytaczy, wydajność maszyny jest ograniczona.

Powszechnie znana jest także przędza składająca się z rdzenia, który zbudowany jest ze strumienia równolegle i równomiernie ułożonych włókien odcinkowych, owiniętego spiralnie przędzą z włókien ciągłych.

Z opisu patentowego PL 150700 B1 jest znana przędza owijana, której rdzeń stanowi wiązka skręconych włókien ciętych w postaci niedoprzędu, zaś oplot nitka wzmacniająca z włókien ciągłych. Kierunek spiralnego oplotu może być zarówno S jak i Z. Ograniczenia co do masy liniowej nitki wzmacniającej, będącej oplotem, wynoszą 22-220 dtex. Wahania masy liniowej rdzenia zawierają się natomiast w granicach 250-1000 tex. Według wynalazku liczba owinięć rdzenia nitką powinna być około 25-300/m. Urządzenie do wytwarzania tej przędzy zawiera wydrążone wewnątrz wrzeciono.

Z opisu patentowego PL 182129 B1 jest znana przędza okręcana, której rdzeń stanowi struktura z włókien ciągłych, zaś oplot przędza z włókien odcinkowych. Urządzenie do produkcji tej przędzy w jednym ciągu skręca przędzę, jak również zawiera strefę jej owijania, w której tworzony jest oplot.

W opisie wzoru użytkowego W 119533 opisuje się sznurek rolniczy dwużyłowy, który składa się z rdzenia - żyły nośnej oraz żyły oporowej stanowiącej oplot. Oplot wokół rdzenia owinięty jest po linii śrubowej.

Z opisu zgłoszenia wynalazku P 394126 znany jest sznurek ze śrubowym owinięciem. Podwójnie skręcony sznurek rdzeniowy jest owinięty po linii śrubowej żyłą zewnętrzną.

Z opisu zgłoszenia EP 1580307 A1 znany jest biodegradowalny sznurek złożony z bawełnianej przędzy w ilości 40-60% wagowo, o masie liniowej 330 dtex oraz z przędzy jedwabnej - oplotu, w ilości 60-40% wagowo, o masie liniowej 300 denier. Sznurek może ponadto zawierać jedną lub więcej przędz, włókien, żyłek zarówno naturalnych jak i sztucznych, z czego przynajmniej jeden powinien być multifilamentowy. Sznurek ten jest przeznaczony głównie na cele rolnicze.

Z opisu zgłoszenia wynalazku FR 2779157 A1 jest znany biodegradowalny sznurek, wykorzystywany w hodowli roślin i rolnictwie, którego przynajmniej jednym ze składników jest filament z metalu szlachetnego w układzie z wielowarstwowym papierem, przepuszczalnym zarówno dla wody jak i powietrza. Warstwa papierowa odznacza się tym, iż jest w formie wąskich paseczków, a jej powierzchnia pokryta jest klejem samoprzylepnym przynajmniej z jednej strony.

Z opisu zgłoszenia JP 20011248028 A są znane biodegradowalne sznurki, które dodatkowo odznaczają się wysokimi właściwościami wytrzymałościowymi. Sznurki te posiadają dodatkowo właściwości antygrzybiczne. Mogą również zawierać środki nawilżające. Wytworzone są z poli(kwasu mlekowego) w postaci jednoosiowo zorientowanej folii.

Z opisu zgłoszenia wynalazku JP 2002037313 A znany jest biodegradowalny sznurek, wytworzony z polimeru z grupy poliestrów alifatycznych, np. PLA, PCL, bursztynian butylenu, który znajduje

PL 226 100 B1 zastosowanie jako element automatycznej maszyny do bindowania. Łączy on biodegradowalność z odpowiednią wytrzymałością, do takiego właśnie zastosowania.

Sznurek o podobnych właściwościach i zastosowaniu opisywany jest w zgłoszeniu JP 2002201578 A. Do wytwarzania tego sznurka stosuje się mieszankę PLA i bursztynianu butylenu, bądź też PCL w proporcjach wagowych 5:95-30:70.

Biodegradowalny sznurek, który łączy w sobie wysoką wytrzymałość oraz odpowiednią odkształcalność jest znany z opisu zgłoszenia wynalazku JP 2003220645 A. Wytwarzany on jest z biodegradowalnych alifatyczno-aromatycznych poliestrowych żywic użytych w ilości 40-90% oraz PLA użytego w ilości 60-10%. Korzystnym jest aby biodegradowalne alifatyczno-aromatyczne poliestrowe żywice były otrzymane w wyniku kondensacji kwasu adypinowego i kwasu tereftalowego w obecności butanodiolu.

Z opisu zgłoszenia JP 2004050769 A znany jest biodegradowalny sznurek o dobrych właściwościach wytrzymałościowych i także elastyczności oraz podwyższonej wytrzymałości w pętli. Sznurek jest wytworzony z alifatyczno-aromatycznych poliestrowych żywic, alifatycznych poliestrowych żywic oraz PLA. Z polimerów tych jest otrzymywany film, który następnie orientowany jest poprzez rozciąg, po czym, po nałożeniu olejów silikonowych na jego powierzchni prowadzony jest proces wyżarzania. Korzystnym jest, aby alifatyczno-aromatyczne poliestrowe żywice otrzymywane były w wyniku kondensacji kwasu adypinowego i kwasu tereftalowego w obecności butanodiolu oraz aby kondensację alifatycznych poliestrowych żywic prowadzić z kwasem bursztynowym i butanodiolem.

W opisie zgłoszenia wynalazku JP 2004204387 A jest opisany biodegradowalny sznurek, który odznacza się dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi i nie ulega procesowi fibrylizacji. Biodegradowalność tego produktu podyktowana jest obecnością PLA oraz alifatyczno-aromatycznych kopoliestrów. Sznurek składa się z filmu z tych polimerów zorientowanego jednoosiowo.

Z opisu zgłoszenia wynalazku JP 2000092922 A znany jest materiał o strukturze sznurkopodobnej, który nadaje się do zastosowań rolniczych, w szczególności do uprawy ryżu. Składa się z dwóch części, z których pierwsza odznacza się większym wskaźnikiem zachowania wytrzymałości, druga zaś mniejszym. Pierwszą część stanowi cylindryczna struktura o grubość do 3 mm, korzystnie z włókien z PLA.

Biodegradowalny sznurek z PLA znany jest także z opisu zgłoszenia JP 2000248337 A. Składa się on z folii z PLA, która jest skręcana. Jako polimer proponowany jest kopolimer zawierający izomer D-kwasu mlekowego. Sznurek odznacza się dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi, odpornością na grzyby i warunki atmosferyczne, ale także pewną odpornością na proces hydrolizy, nawet w sprzyjających warunkach podwyższonej temperatury i wilgotności względnej. Biodegradacja takiego sznurka zachodzi dopiero w glebie.

Z opisu zgłoszenia wynalazku JP 2001048222 A jest znany sznurek, który składa się co najmniej w 75% z PLA, przy czym polimer stanowi mieszankę bądź kopolimer jednostek L- i D- kwasu mlekowego. Ilość skrętów takiego sznurka zawiera się w granicach 20-100 skrętów/m.

Z opisu patentowego JP 2968263 B1 jest znany biodegradowalny sznurek, który wytwarzany jest w formie cylindra z rdzeniem. Rdzeń, który stanowi papierowy sznurek bądź też sznurek lub pasmo z włókien naturalnych, jest pokryty strukturą z biodegradowalnego polimeru - alifatycznego poliestru, możliwe nieorganicznego wypełniacza. Struktura taka może być zarówno w formie włókien, struktury dzianej, nietkanej lub też w postaci mieszanki z włóknami naturalnymi lub z filmem z biodegradowalnych polimerów skręconych razem.

Z opisu zgłoszenia wynalazku JP 11032594 A znany jest biodegradowalny sznurek do zastosowań w rolnictwie, który składa się z rdzenia oraz warstwy zewnętrznej. Rdzeń jest biodegradowalny i zbudowany jest ze sznurka z papieru i/lub włókien naturalnych. Warstwa zewnętrzna jest również biodegradowalna, np. z PVA, o proponowanej grubości rzędu 5-500 μm.

Z opisu zgłoszenia JP 11279962 A jest znany biodegradowalny sznurek wykonany z nietkanej struktury z papieru bądź też z liny słomianej. Wytworzony jest w drodze skręcania z 1-5 pasm o szerokości 3-10 cm przygotowanych ze struktury nietkanej, składającej się z włókien odcinkowych bawełnianych bądź też innych włókien celulozowych.

Z opisu zgłoszenia wynalazku JP 10117514 A znana jest struktura w formie sznurka zawierająca nawóz, która znajduje zastosowanie w rolnictwie i uprawie roślin. Nawóz w postaci granulek pokryty jest filmem, a następnie owinięty strukturą nietkaną bądź też filmem, którego składnikiem mogą być rozpuszczalne w wodzie lub też biodegradowalne polimery, np. PVA, PLA. Następnie jest on zwijany i formowany w sznurek.

PL 226 100 B1

W opisie zgłoszeniu wynalazku JP 2010088370 A opisano wytwarzanie sznurka, polegające na tym, że z mieszaniny Konnyaku (środek żelujący pozyskiwany z odmiany ziemniaka gatunku Amorphophallus), wielowartościowego alkoholu oraz czynnika koagulującego wylewa się z żelowaną masę, która po wyschnięciu jest cięta na paseczki, z których następnie otrzymywany jest sznurek.

Z opisu zgłoszenia wynalazku JP 2005133241 A. jest znany biodegradowalny sznurek dla rolnictwa, otrzymywany z blendu związków kruchych, z których co najmniej jeden należy do grupy biodegradowalnych poliestrów oraz związków elastycznych, z których co najmniej jeden należy do grupy biodegradowalnych poliestrów.

Z opisu patentowego US 7546724 B2 znany jest sznurek zawierający rdzeń umieszczony w oplocie. Rdzeń znajdujący się w środku sznurka posiada umieszczony centralnie, na całej długości sznurka pusty kanał, okrągły bądź też trójkątny. Wokół rdzenia znajduje się oplot z licznych przewodów ułożonych warstwowo, z czego pierwsza warstwa owinięta jest spiralnie, a przynajmniej jedna z kolejnych owinięta jest nie spiralnie wokół rdzenia. Tego typu sznurek znajduje zastosowanie w wyrobach sportowych - naciąg do rakiet tenisowych.

Sznurek o zastosowaniu w sporcie, również jako naciąg do rakiet, przedstawiony w opisie patentowym US 5327714, składa się z centralnie umieszczonego rdzenia oraz co najmniej jednej warstwy zewnętrznej. Rdzeń może być zarówno w postaci mono- jak i multifilamentu, korzystnie z nylonu, poliestru, PP, włókien typu Nomex, Kevlar. Rdzeń jest pokryty warstwą ochronną, odporną na ścieranie. W sznurku tym, kolejne warstwy winny stanowić dwa oddzielnie, spiralnie nawinięte pasma włókien, np. Nomex. Na wierzchu sznurka znajduje się kolejna zewnętrzna warstwa ochronna, nadająca jednocześnie gładkość powierzchni takiego sznurka.

Z opisu patentowego PL 132777 B1 jest znany sznurek przeznaczony szczególnie do snopowiązałek, który stanowi fibrylizowana folia polipropylenowa skręcona z przędzą odpadkową z włókien naturalnych roślinnych lub zwierzęcych, zawierający 30-50% masowych folii.

Natomiast z opisu patentowego PL 132985 B1 jest znany sznurek rdzeniowy przeznaczony szczególnie do snopowiązałek, którego rdzeń stanowi niedoprzęd otrzymany z włókien chemicznych i naturalnych lub przędza wigoniowa wykonana z odpadowych włókien naturalnych, zaś jego oplotem jest tasiemka z fibrylizowanej folii polipropylenowej lub polietylenowej lub żyłka z tworzywa polipropylenowego lub polietylenowego, przy czym oplot stanowi 5-15% masy całego wyrobu.

Biodegradowalny sznurek rdzeniowy, którego rdzeń z polimeru biodegradowalnego jest owinięty jedną lub dwiema warstwami oplotu z polimeru biodegradowalnego, którego oplot stanowi tasiemka z fibrylizowanej folii lub z żyłki, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jego rdzeń stanowi tasiemka z włókien odcinkowych, ciągłych lub fibrylizowanej folii, ewentualnie wraz z mono- lub multifilamentami, przy czym oplot stanowi 5-15% masy całego wyrobu.

Przedmiotem wynalazku jest także biodegradowalny sznurek rdzeniowy, którego rdzeń z polimeru biodegradowalnego jest owinięty jedną lub dwiema warstwami oplotu z polimeru biodegradowalnego, który według wynalazku charakteryzuje się tym, że jego rdzeń stanowi tasiemka z włókien odcinkowych, ciągłych lub fibrylizowanej folii, ewentualnie wraz z mono- lub multifilamentami, zaś oplot stanowi przędza, przy czym oplot stanowi 5-15% masy całego wyrobu.

Oplot jest owinięty po linii śrubowej lub krzyżowo. Rdzeń jest z tasiemki o grubości 400-1500 tex. Rdzeń i oplot są wykonane z poli(kwasu mlekowego) (PLA), kopolimeru izomeru (L) i (D) kwasu mlekowego, mieszanki polimerów izomeru (L) i (D) kwasu mlekowego, kopolimeru lub mieszanki poli(L-DL) laktydu bądź (L) laktydu z innymi biodegradowalnymi polimerami, jak polikaprolakton (PCL), polihydroksymaślan (PHB), poliglikolid (PGA), polihydroksyalkanolan (PHA).

Sznurek jest wytwarzany na oplatarce rdzeniowej, wyposażonej w wydrążone wrzeciono, które umożliwia regulację gęstości oplotu.

Sznurek według wynalazku znajdzie zastosowanie głównie w rolnictwie, sadownictwie, przemyśle spożywczym, gdyż jego właściwości fizyczne oraz chemiczne są dostosowane do warunków panujących zarówno na otwartym powietrzu jak i pomieszczeniach zamkniętych. Nadto sznurek według wynalazku charakteryzuje się dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi dla ww. zastosowań.

Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady.

P r z y k ł a d I.

Sznurek do zastosowania w rolnictwie zawierał rdzeń w postaci niedoprzędów łącznej masie liniowej 1000 tex, sporządzonych z włókien z PLA o długości włókien 60 mm i masie liniowej 6,6, dtex oraz z oplot sporządzony z tasiemki z fibrylizowanej folii z PLA o masie liniowej 100 tex. Oplot stanowił 10% wagowych całej masy wyrobu.

PL 226 100 B1

Sznurek ten posiadał masę liniową 1100 tex i wytrzymałość na rozciąganie 10 kG.

P r z y k ł a d II.

Sznurek do zastosowań w rolnictwie zawierał rdzeń w postaci niedoprzędu multifilamentów f=18 o łącznej masie liniowej około 1000 tex, sporządzonych z biodegradowalnych włókien z PLA o długości 60 mm i masie liniowej 6,6 tex oraz oplot, sporządzony z tasiemki z fibrylizowanej folii z PLA o masie liniowej 100 tex. Oplot stanowił 10% wagowo w stosunku do masy wyrobu.

Sznurek ten posiadał masę liniową 1100 tex i wytrzymałość na rozciąganie 10 kG.

Claims (8)

1. Biodegradowalny sznurek rdzeniowy, którego rdzeń z polimeru biodegradowalnego jest owinięty jedną lub dwiema warstwami oplotu z polimeru biodegradowalnego, którego oplot stanowi tasiemka z fibrylizowanej folii lub z żyłki, znamienny tym, że jego rdzeń stanowi tasiemka z włókien odcinkowych, ciągłych lub fibrylizowanej folii, ewentualnie wraz z mono- lub multifilamentami, przy czym oplot stanowi 5-15% masy całego wyrobu.

2. Biodegradowalny sznurek rdzeniowy według zastrz. 1, znamienny tym, że oplot jest owinięty po linii śrubowej lub krzyżowo.

3. Biodegradowalny sznurek rdzeniowy według zastrz. 1, znamienny tym, że rdzeń stanowi tasiemka o grubości 400-1500 tex.

4. Biodegradowalny sznurek rdzeniowy według zastrz. 1, znamienny tym, że rdzeń i oplot są wykonane z poli(kwasu mlekowego), kopolimeru izomeru (L) i (D) kwasu mlekowego, mieszanki polimerów izomeru (L) i (D) kwasu mlekowego, kopolimeru lub mieszanki poli(L-DL)laktydu bądź (L) laktydu z innymi biodegradowalnymi polimerami, jak polikaprolakton, polihydroksymaślan, poliglikolid, polihydroksyalkanolan.

5. Biodegradowalny sznurek rdzeniowy, którego rdzeń z polimeru biodegradowalnego jest owinięty jedną lub dwiema warstwami oplotu z polimeru biodegradowalnego, znamienny tym, że jego rdzeń stanowi tasiemka z włókien odcinkowych, ciągłych lub fibrylizowanej folii, ewentualnie wraz z mono- lub multifilamentami, zaś oplot stanowi przędza, przy czym oplot stanowi 5-15% masy całego wyrobu.

6. Biodegradowalny sznurek rdzeniowy według zastrz. 5, znamienny tym, że oplot jest owinięty po linii śrubowej lub krzyżowo.

7. Biodegradowalny sznurek rdzeniowy według zastrz. 5, znamienny tym, że rdzeń stanowi tasiemka o grubości 400-1500 tex.

8. Biodegradowalny sznurek rdzeniowy według zastrz.5, znamienny tym, że rdzeń i oplot są wykonane z poli(kwasu mlekowego), kopolimeru izomeru (L) i (D) kwasu mlekowego, mieszanki polimerów izomeru (L) i (D) kwasu mlekowego, kopolimeru lub mieszanki poli(L-DL) laktydu bądź (L) laktydu z innymi biodegradowalnymi polimerami, jak polikaprolakton, polihydroksymaślan, poliglikolid, polihydroksyalkanolan.