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Patent Searching and Data


Title:
THREE-DIMENSIONAL STRUCTURE CONSISTING OF NATURAL FIBERS IN THE FORM OF MATTING, PANELS, HOLLOW BODIES, MOLDED PARTS OR THE LIKE.
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/087467
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a three-dimensional structure (4) consisting of natural fibers in the form of matting, panels, hollow bodies, molded parts or the like, wherein the natural fibers are fibers of the hop plant, particularly the stems (1) of the hop. Hitherto, only the umbellae of hops were used, particularly for the brewing of beer, wherein the rest of the plant was removed in a variety of manners. The invention makes it possible to also use the stems (1) of the hop plant, which make up the largest part of the plant, and optionally the leaves of the hop plant, for the production of the three-dimensional structure. The stems (1) of the hops can be used for certain products, even together with metal wires adhering thereto after harvesting. The invention also relates to a method for further processing the hop plant relieved of the umbellae and to various uses of the structure.

Inventors:
KORGER HORST (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/002715
Publication Date:
September 22, 2005
Filing Date:
March 14, 2005
Export Citation:
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Assignee:
KORGER HORST (DE)
International Classes:
B27N3/04; B27N5/00; (IPC1-7): B27N5/00; B27N3/04
Foreign References:
US6051635A2000-04-18
GB2278365A1994-11-30
GB2025432A1980-01-23
US5346574A1994-09-13
US5498469A1996-03-12
DE4343506A11995-06-22
GB2248246A1992-04-01
EP0931862A11999-07-28
Other References:
THE LIVING AGE, vol. 52, no. 658, 3 January 1857 (1857-01-03), NEW YORK, XP002332990, Retrieved from the Internet [retrieved on 20050621]
Attorney, Agent or Firm:
Lesser, Karl-bolko (Pfaffenhofen, DE)
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Description:
Dreidimensionales Gebilde aus Naturfasern, in Form von Matten, Platten, Hohlkörpern, Formteilen od. dgl.

Die Erfindung betrifft ein dreidimensionales Gebilde aus Naturfasern, in Form von Matten, Platten, Hohlkörpern, Formteilen od. dgl. Dreidimensionale Gebilde aus Naturfasern sind z.B. als Dämmmaterial inForm von Matten und auch Platten bekannt. Schon in alten Zeiten wurde Schilfrohr zum Hausbau verwendet. Das Schilfrohr ist wegen seiner guten Isolierfähigkeit gegen Wärme oder Kälte sehr geschätzt. Die Halme werden bei der Plattenherstellung zwischen parallel angeordnete, verzinkte Eisendrähte eingepresst. Diese werden durch verzinkte Drahtklammern zusammengehalten. Die Festigkeit einer so gepressten Platte ist so groß, dass sie direkt unter Deckenbalken genagelt und verputzt werden kann. Eine Putzstärke von 1 cm ist ausreichend. Die Platten sind trotz großer Formate sehr leicht und lassen sich daher vielseitig einsetzen. Für bestimmte Einsätze sind auch andere Bindemittel wie z.B. Sisal möglich. Auch aus bei der Kokosnuss-Ernte anfallende Kokosfasern lassen sich lose oder latexiert zu Filzen oder Platten verarbeiten. Wegen der guten Trittschalleigenschaften wird die latexierte Qualität häufig im Fußbodenbereich eingesetzt. Flachsisolierungen werden aus Flachs-Kurzwerg hergestellt, das bei der Produktion von Leinen anfallt. Dieser wird mit Borax behandelt. Dadurch wird der notwendige Brand- und Insektenschutz erreicht. Den Flachs gibt es als Platte, Flies, Filz, lose zum Stopfen, als Schnüre oder als Schale zur Rohrdämmung. Auch Hanf, der inzwischen wieder angebaut werden darf, ist als Baustoff in verschiedener Form verwendbar. Dafür werden vor allem die sogenannten Schaben verwendet (zersplitterter Holzteil des Stängels). Aber auch dicke Dämmfliese und Filze sind bekannt. So lassen sich das Hanfstroh oder die Faser zur Verstärkung in Bauplatten und -steinen einsetzen. Aus der EP 0 931 862 Al ist ein Verfahren bekannt, bei dem Bastfasern z.B. von Flachs, Ölsaatflachs, Hanf, Ramie, Wolfsmilch oder Hopfen geschnitten werden, woraufhin chemisch das Lignin und das Pectin chemisch entfernt wird. Nach dem Trocknen der Fasern werden diese mechanisch z.B. auf einer Krempel geöffnet und dann z.B. zu einem Non-woven verarbeitet werden. Als Ausgangsmaterial werden dort nur die Bastfasern der jeweiligen Pflanze verwendet, wobei die Blätter, Samenkapseln, Rinde und der Holzkern der Pflanze vorher entfernt wurden. Wie sich aus "Naturfaser-Lexikon", Anton Schenk, Frankfurt am Main: Dt. Fachverlag, 2000, Seite 109 ergibt, wurden Fasern aus dem Stängel der Hopfenpflanze, also Hopfenfasern, für textile Zwecke nur in Notzeiten als Flachsersatz eingesetzt. Für die Produktion von Bier werden große Mengen von Hopfen gebraucht. Dafür werden aber nur die Hopfendolden benötigt, während der Rest der Pflanze als Abfall gehäckselt und kompostiert, verbrannt oder untergepflügt wird. Andererseits müssen immer mehr Hopfenbauern ihre Produktion von Hopfen auf andere Pflanzen umstellen, da - auch durch geringeren Biergenuss und modernere Produktionsmethoden - auf dem Weltmarkt eine Überproduktion von Hopfen festzustellen ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die gesamte Hopfenpflanze einer weiteren Nutzung zu zuführen. Diese Aufgabe wird durch ein Gebilde nach Anspruch 1, ein Verfahren nach Anspruch 9 und verschiedene Verwendungen nach Anspruch 23 gelöst. Gemäß der Erfindung werden dreidimensionale Gebilde aus Naturfasern, in Form von Matten, Platten, Hohlkörpern, Formteilen od. dgl., dadurch gebildet, dass die Naturfasern Fasern der Hopfenpflanze sind und durch die Stängel des Hopfens gebildet werden. Während bisher der größte Teil der Hopfenpflanzen, nämlich die Hopfenstängel und die Hopfenblätter, als Abfall entsorgt wurde, wird nun vorgeschlagen zumindest aus den nicht für das Brauen von Bier benötigten Teilen Matten, Platten, Hohlkörper, Formteile od. dgl. herzustellen. Insbesondere werden dazu die Hopfenstängel in ihrer vollen Länge benutzt, die aber auch in geschnittener, gekürzter Form benutzt werden und in dem Gebilde vorliegen können. Hopfenfasern gehören zu den längsten natürlich wachsenden Fasern, sie werden bis zu 7 m lang. Die Hopfenstängel sind, insbesondere nach der Trocknung derselben, relativ steif . So können je nach spezieller Anwendung der Gebilde schon durch die Verwendung nur der Hopfenstängel relativ steife Gebilde geformt werden. Gemäß einer besonderen Ausführungsform liegen die Stängel streifenförmig geschnitten oder gebrochen vor. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die getrockneten oder zu trocknenden Hopfenstängel zwischen geriffelten Walzen gepresst werden. Wenn in dem Gebilde noch eine zusätzliche Versteifung erwünscht ist, weisen die Hopfenstängel vorzugsweise noch den Metalldraht auf, an dem sie sich beim Wachsen emporgewunden haben. Auf diese Art und Weise können auch die Drähte wiederverwendet werden, die meist nach dem Häckseln der Hopfenstängel bisher mit diesen im Hopfengarten untergepflügt werden. Nach einer besonderen Ausführungsform ist das Gebilde eine aus Hopfenstängeln mit einem Bindemittel gebundenen Matte oder Platte, die in sich einen festen Zusammenhalt hat. Als Bindemittel können dabei Kunstharzsysteme, wie Epoxyharze, Polyester, Polyurethane, Melamin- oder Phenolharze, oder Naturharze und Naturkleber oder mineralische Binder, wie Zement und Gips verwendet werden. Für bestimmte Anwendungen und Eigenschaften können die Hopenstängel und / oder Drähte auch vorbehandelt werden, z.B. durch Haftvermittler, Grundierungen und speziellen Konservierungsstoffen. Insbesondere wenn das Gebilde eine gepresste Platte ist, die z.B. als Tischplatte Verwendung finden soll, kann das Gebilde zusätzlich Hopfendolden und / oder Hopfenblätter enthalten, die von außen her sichtbar sind. Vorzugsweise weist das Gebilde mehrere Schichten auf, von denen mindestens eine die Bastfasern der Hopfenstängel aufweist, während eine andere Schicht die holzhaltigen Schaben aufweist. Die Oberfläche des Gebildes kann dadurch feiner und bei gepressten Gebilden glatter ausgebildet sein, ohne dass Zwischenräume zwischen den Hopfenstängeln mit zu viel Bindemittel aufgefüllt werden müssen. Eine spezielle Ausfuhrungsform des Gebildes sind im wesentlichen flächenförmige, dreidimensional geformte, faserverstärkte Verbundkörper, wie z.B. schalenförmige Körper, Gefäße, od. dgl.. Das Gebilde kann bei einer speziellen Ausfuhrungsform auch ein Geflecht aus Hopfenstängeln sein. Ein Verfahren zum Herstellen von dreidimensionalen Gebilden zeichnet sich dadurch aus, dass nach der Ernte des Hopfens und nach dem Abtrennen der Hopfendolden der Rest der Pflanzen für die Herstellung der dreidimensionalen Gebilde verwendet wird. Vorteilhafterweise werden dazu die Hopfenstängel und gegebenenfalls auch die Hopfenblätter und / oder die Hopfendolden getrocknet. Dieses Trocknen kann insbesondere dadurch beschleunigt werden, dass die Hopfenstängel gepresst werden, wobei sich besonders das Pressen zwischen zwei umlaufenden Walzen eignet. Dabei wird der Saft aus den Stängel heraus gepresst und die Stängel werden platt gepresst, was sich insbesondere für eine spätere Herstellung von Platten und Formteilen positiv auswirkt Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens werden die Hopfenstängel und gegebenenfalls die Hopfenblätter und / oder die Hopfendolden nach dem Ernten des Hopfens nicht zerkleinert, sondern in gewachsener Länge bzw. Größe für die Herstellung der dreidimensionalen Gebilde verwendet. Dabei können die Metalldrähte, um die sich die Hopfenstängel winden, an diesen verbleiben. Diese sind dann noch in voller Länge erhalten, wodurch das Gebilde eine zusätzliche Zugfestigkeit und Versteifung erhält. Anstelle des Häckselns werden die Hopfenstängel also in voller Länge einer Weiterverarbeitung zugeführt und z. B. zu einem vliesähnlichen Gebilde abgelegt. Gemäß einem besonderen Verfahrensschritt werden die Hopfenstängel in wirrer Ausrichtung zu einem vliesähnlichen Gebilde abgelegt. Alternativ können die Hopfenstängel auch in einem Kreuzgelege zu einem vliesähnlichen Gebilde gelegt werden, bei dem jeweils über einer Lage in einer Ausrichtung liegender Hopfenstängel eine Lage quer dazu liegende Hopfenstängel gelegt werden. Bei bahnförmiger Produktion des vliesähnlichen Gebildes können die Hopfenstängel dann jeweils schräg zur Bahnrichtung angeordnet sein, wodurch sich eine Längs- und Querfestigkeit des Gebildes ergibt. Das vliesähnliche Gebilde kann auch aus langen, ungeschnittenen Hopfenstängeln und geschnittenen, kurzen Hopfenstängeln gebildet werden, wobei die kurzen Hopfenstängel in Zwischenräume zwischen den langen Hopfenstängeln eingebracht werden können um das vliesähnliche Gebilde fülliger zu machen. Nach einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Hopfenstängel mit einem Bindemittel, z.B. aus Kunstharz oder aus Naturleim, getränkt und dieses Tränken kann vor oder nach dem Ablegen der Hopfenstängel zu einem vliesähnlichen Gebilde erfolgen. Die Hopfenstängel werden dazu z.B. in das Bindemittel getaucht, wobei überschüssiges Bindemittel nach dem Tauchen wieder abtropft. Dadurch erhält das Gebilde einen besseren Zusammenhalt. Das zuvor mit einem Bindemittel getränkte vliesähnliche Gebilde aus Hopfenstängeln und gegebenenfalls Hopfenblättern und / oder Hopfendolden wird gemäß einer Ausführungsform zu Platten gepresst. Dabei kann gegebenenfalls noch Füllmittel und / oder Bindemittel zugegeben werden, wenn z.B. eine glatte Oberfläche des Gebildes gewünscht wird. Es ist auch möglich, dass beim Aufbau des Gebildes auf eine Schicht Fasern eine Schicht Schaben gelegt werden, die vorteilshafterweise von einer weiteren Schicht Fasern bedeckt werden. Auch hierbei ist es möglich eine glatte Oberfläche des Gebildes zu erhalten, da die Fasern leichter die Zwischenräume zwischen den Schaben ausfüllen. Dazu ist es zweckmäßig, dass die Bastfasern in einem getrennten Verfahrenschritt von den holzartigen Schaben getrennt werden. Es ist aber auch möglich, dass die abgetrennten Bastfasern in einem getrennten Verfahrenschritt zu einem ersten Gebilde, z.B. zu flexiblen Matten, weiterverarbeitet werden und die holzartigen Schaben in einem anderen Verfahrensschritt zu einem weiteren, andersartigen Gebilde, z.B. zu starren Platten verarbeitet werden. Auf diese Art und Weise können unter Ausnutzung der unterschiedlichen Eigenschaften unterschiedliche Gebilde hergestellt werden. Auch ist es möglich, dass die Hopfenstängel zu einem Geflecht geflochten werden. Bindemittel od. dgl. ist dann nicht unbedingt notwendig. Gemäß einem besonderen Verfahrensschritt werden die Hopfenstängel nach dem Ernten in Bastfasern und holzhaltige Schaben aufgetrennt. Die beiden Fraktionen können dann in verschiedenen Schichten des Gebildes verwendet werden. Die beiden Fraktionen des Hopfenstängels können aber auch in voneinander getrennten Verfahren zu zwei unterschiedlichen dreidimensionalen Gebilden weiterverarbeitet werden. Der Draht, um den sich die Hopfenstängel winden, kann dabei entfernt werden, er kann aber auch an den holzartigen Schaben verbleiben um diesen eine Versteifung zu bieten. Ein erfindungsgemäßes Gebilde kann je nach konkreten vorgenannten Verfahrensschritten als Dämmmaterial, als Bauplatte, als Tischplatte, insbesondere für Biertische oder auch als Zaun, insbesondere als Schneeschutz-Zaun verwendet werden. Im folgenden soll kurz noch die Herstellung eines dreidimensionalen Gebildes beschrieben werden, welches als Platte verwendbar ist. Die Hopfendolden werden nach dem Ernten in bekannter Weise von den Hopfenstängeln getrennt. Die Hopfenstängel werden jedoch nicht gehäckselt, sondern in voller Länge zwischen den beiden Walzen einer Walzenpresse hindurchgeführt. Dabei wird nicht nur der Pflanzensaft aus den Stängeln ausgepresst, sondern die vorher einen etwa kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Hopfenstängel werden auch flach gedrückt. Dabei können sie in Längsrichtung brechen, so dass gegebenenfalls mehrere lange Stränge entstehen. Diese gepressten Hopfenstängel werden noch weiter getrocknet, wobei dies allein durch Lagerung geschehen kann, Die getrockneten Hopfenstängel werden in einem Bindemittel durch Eintauchen mit dem Bindemittel getränkt und mehrmalig in eine längliche Form gegeben, die einen Boden und je eine Längsseitenwand aufweist. In dieser Form wird auf die mit dem Bindemittel getränkte Bahn aus Hopfenstängel gegebenenfalls unter Temperatureinfluss z.B. mit einem Pressstempel ein Druck ausgeübt und die Hopfenstängel zu einer Platte gepresst. Dieses Pressen kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen, die Form kann auch an den Längsenden je eine Längswand aufweisen, ist aber auch möglich eine endlose Platte herzustellen, die dann nach dem Aushärten des Bindemittels in bestimmte Längen geschnitten wird. Solche Platten-Form-Anlagen sind aus den verschiedenen Platten-Herstellung- Verfahren an sich bekannt, wobei z.B. auf die Herstellung von Faser- oder Spanplatten verwiesen wird. Anhand der Zeichnung soll im Folgenden die Erfindung erläutert werden. Es zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch drei um einen Draht gewachsene, gewundene Hopfenstängel, und Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Querschnitt durch eine aus Hopfenstängeln hergestellte gepresste Platte. Da die Hopfenpflanze sehr hoch und lang wächst, werden die Hopfenstängel 1 an vertikal ausgerichteten, sogenannten Aufleit-Drähten 2 aus Metall hochgezogen. Dabei wachsen in der Regel jeweils drei Stängel 1 oder Reben um einen Aufleit-Draht 1 herum. Bei der Ernte wird der über der Wurzel befindliche Teil der Hopfenpflanze zusammen mit dem Aufleitdraht "geerntet", es werden aber bisher nur die Dolden der Pflanze benutzt und der Rest der geernteten Pflanze wird gehäckselt und dann entweder verbrannt oder auf dem Feld untergepflügt. Die in Figur 1 im Querschnitt gezeigten Hopfenstängel 1 werden gemäß der Erfindung gegebenenfalls zusammen mit dem Aufleit-Draht 2 einer weiteren Verwendung zugeführt. In Figur 2 ist ein Ausschnitt aus einem Querschnitt einer aus Hopfenstängeln 1 hergestellten Platte 4 dargestellt, wobei die Hopfenstängel 1 mittels eines Bindemittels 3, das sich zwischen den Hopfenstängeln 1 befindet und diesen Raum ausfüllt, miteinander verbunden sind. Diese Platten 4 werden erhalten, indem die getrockneten und mit Bindemittel 3 getränkten Hopfenstängel 1 in einer Presse unter hohem Druck und erhöhter Temperatur zu einer Platte 4 gepresst werden. Dieses Verfahren ist dem Fachmann als solches aus der Herstellung von faserverstärkten Platten bekannt.