DE60305507T2

DE60305507T2 - Biologisch abbaubarer faserträger zum mulchen von böden

Info

Publication number: DE60305507T2
Application number: DE60305507T
Authority: DE
Inventors: Pierrick Girard; Joseph Dussaud; Laurence Vrevin; Fabrice Papa
Original assignee: Ahlstrom Corp; Ahlstrom Research and Services
Current assignee: Ahlstrom Corp; Ahlstrom Research and Services
Priority date: 2002-08-13
Filing date: 2003-08-12
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2023-08-13
Also published as: ATE326833T1; EP1534059A1; DE60305507D1; AU2003251016A1; WO2004014123A1; FR2843525B1; EP1534059B1; AU2003251016A8; FR2843525A1; CA2495194A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine bioabbaubare faserige Stützschicht fürs Mulchen des Bodens, die insbesondere im Bereich von Gartenbau, Erwerbsgartenbau, Landschaftsbau (Baumschulen, Grünanlagen) eingesetzt werden kann.
In der übrigen Beschreibung bezeichnet der Ausdruck „faserige Stützschicht" eine Stützschicht, die auf ungebleichten oder gebleichten Pflanzenfasern aus Nadel- oder Laubbäumen oder Fasern aus Einjahrespflanzen, etwa Baumwolle, Chinagras, Jute, Flachs, Hanf usw. oder synthetischen Fasern, wie z. B. Viskose, basiert, welche Fasern bioabbaubar sind und allein oder als Mischung verwendet werden können, welche Stützschicht des Weiteren Zusatzmittel auf eine Weise umfassen kann, die keinen Anspruch auf Vollständigkeit erhebt, etwa Kohlenschwarz, hydrophobe Harze (Epichlorhydrin, Polyamid, usw.), Fungizid, fungistatische und bakterizide Mittel, wobei die Masse der Stützschicht zwischen 40 g/m² und 200 g/m², vorteilhafterweise 150 g/m² ist.
Die Materialien fürs Mulchen des Bodens haben eine bestimmte Anzahl der folgenden Aufgaben zu lösen: Sprießen von Unkraut verhindern, Bodenstruktur beibehalten, Kontrolle der Klimavariationen (Feuchtigkeit, Temperatur), einen regelmäßigen Ertrag sichern sowohl quantitativ als auch qualitativ, und ihre mechanische Ausbreitung über den Boden ermöglichen.
Es sind derzeit mehrere Typen von Bodenmulchmaterialien vorgeschlagen worden, unter denen Kunststofffolien und Papiere und Vliesstoffe unterschieden werden können.
Erstens ist eine schwarze Kunststofffolie bekannt, die den Vorteil hat, dass sie trotz ihres niedrigen Gewichts pro Flächeneinheit stabil und somit wetterfest ist. Diese Kunststofffolie hat jedoch eine bestimmte Anzahl von Nachteilen, insbesondere dass sie nicht bioabbaubar ist und ihre Lebensdauer in der Größenordnung von 450-600 Jahren liegt. Aus offensichtlichen Umweltgründen kann Kunststoff nicht in der Erde vergraben werden. Folglich, wenn die Ernte beendet ist und der Anbauer sein Land pflügen möchte, muss er den Kunststoff voll ständig entfernen. Die Kosten für diese Operation werden auf 20 % von Gesamtkosten des Mulchens geschätzt.
Weil sich der außerdem der Kunststoff Sonnenstrahlen ausgesetzt sehr schnell erwärmt, setzen sich die Blätter der Pflanze nahe am Boden daran fest und verbrennen mit der Folge, dass erstens die Produktivität wegen des verzögerten Wachstums zurückgeht und zweitens sie nur im Zusammenhang mit der Entfernung dieser Folie entfernt werden können. Schätzungsweise zieht die Entfernung einer Tonne Kunststoff die Entfernung einer Tonne Pflanzen und Erde nach sich, die am Kunststoff haften geblieben ist. Somit ist der Kunststoff praktisch nicht recycelbar, und die Kosten fürs Waschen desselben sind für solch eine Operation unannehmbar hoch.
Um das Problem in Hinsicht auf die Bioabbaubarkeit zu lösen, hat man versucht Folien auf Basis von bioabbaubaren Materialien, wie Polymeren von Polymilchsäure (PLA) herzustellen. In diesem Sinn beschreibt das Dokument FR-A-2 733 520 das Verbinden eines Netzes oder eines „Spunbund" von PLA mit einer Folie auf Basis von BAPE (bioabbaubares aliphatisches Polymer), d. h. einem Material aus Fossilressourcen (Öl oder Gas) durch Heißsiegeln. Dieser Produkttyp hat jedoch den Nachteil, dass er in der Herstellung teuer ist. Außerdem, und vor allem, reichen die Fossilressourcen für eine begrenzte Zeit, und, was zumindest das Öl angeht, wird geschätzt, dass seine Reserven für ungefähr vierzig Jahre (Quelle BP) reichen. Demgemäss wird die Verwendung dieser Materialien fürs Mulchen des Bodens irgendwann einmal gefährdet.
Das Dokument EP-A-637 641 beschreibt, nach wie vor das Mulchen betreffend, einen Vliesstoff, der sich aus Fäden zusammensetzt, die völlig aus einem Polymer oder einer Polymermischung hergestellt sind, die von Milchsäure abgeleitet ist. Einer der Hauptnachteile eines Produkts dieser Art sind seine Kosten.
Die Mulchpapiere haben umgekehrte Eigenschaften, d. h. sie bauen sich schnell ab, aber andererseits sind ihre mechanischen Eigenschaften, insbesondere ihre Reißfestigkeit im Vergleich zu Kunststoffen schlecht.
Um dieses Problem zu lösen, beschreibt das Dokument FR-A-2 016 071 mit Harnstoffformaldehydharzen behandelte Mulchpapiere. Trotz dieser Behandlung kann das Papier jedoch reißen infolge der Wirkung von Bewässerungsphasen, die das Papier expandieren lassen und von Trocknungsphasen, die das Papier wieder verdichten.
Das Dokument WO 01/25536 der Anmelderin beschreibt ein Mulchpapier, das ein auf Epichlorhydrin basierendes Harz umfasst, welches Papier durch das Besprühen mit einer enzymatischen Lösung abgebaut wird, das sowohl das Harz als auch die Zellulose zu zersetzen vermag. Die beschriebenen Papiere sind jedoch kurzen Wuchsperioden, wie etwa der von Salat angepasst. Im Besonderen hat das erwähnte auf Laubholzfasern (20 %), Nadelholzfasern (50 %) und Epichlorhydrinharz (3 %) basierende, von der Anmelderin unter dem Warenzeichen SEQUANA^® verkaufte Papier eine zufriedenstellende Festigkeit nur 3-4 Monate lang, was seine Verwendung für längere Wuchsperioden von z. B. von 4-5 Monaten in Hinsicht auf Melonen, 9 Monaten für Erdbeeren, 2-4 Jahren im Bereich von Baumschulen und Grünanlagen verhindert.
Das Dokument JP2222421 beschreibt ein bioabbaubares Mulchpapier, das sich aus einer auf Pflanzenfasern basierenden Stützschicht zusammensetzt, die mit einer Emulsion beschichtet ist, die als Hauptbestandteil ein Kopolymer von Polyhydroxybutyratsäure (PHB) und Polyhydroxyvaleriansäure (PHV) als Mischung mit einem natürlichen Polymer des Stärke- und Zellulose-Typs und ein synthetisches Polymer wie etwa Polymilchsäure umfasst. Hinsichtlich der Lebensdauer dieser Art von Stützschicht sind keine Informationen gegeben. Und einmal wieder sind wir dem Problem begegnet, das sich auf Kostengründe bezieht.
Das Dokument SI9600317A beschreibt ein Mulchpapier fürs Säen, das aus umweltfreundlichem Naturmaterial hergestellt ist. Es ist aus einer Nadelmischung von Kokosfasern, Heu und/oder Stroh und Jute hergestellt, und mit einer Textil- oder Netzabdeckung verstärkt, auf die Samen gestreut sind und die mit Latex, Zelluloidklebstoff oder einem anderen Bindemittel bespritzt ist.
Das Problem, das durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht also in der Entwicklung einer auf Pflanzenfasern basierenden Mulch-Stützschicht, die preiswert wäre, dauerhaft während des relativ langfristigen Wuchses, in der Praxis in der Größenordnung von 1 bis 36 Monaten, und 100-prozentig bioabbaubar innerhalb einer möglichst kurzen Frist nachdem der Wuchs zu Ende ist, und zu niedrigen Kosten.
Um dies zu erreichen, schlägt die Erfindung eine bioabbaubare faserige Stützschicht fürs Mulchen des Bodens vor, dadurch gekennzeichnet, dass sie des Weiteren bioabbaubare Thermofusionsfasern enthält, die in der Masse verteilt sind.
In der übrigen Beschreibung und in den Ansprüchen bezeichnet der Ausdruck „Thermofusionsfasern" kurze Fasern, die eine Größe zwischen 1 und 30 mm, bevorzugt in der Größenordnung von 5 mm haben, deren mittlerer Schmelzpunkt zwischen 60 °C und 180 °C liegt, wobei diese Fasern imstande sind, während des Herstellungsprozesses der Stützschicht zu schmelzen, um die benachbarten Fasern zu binden und die mechanischen Eigenschaften der Stützschicht zu verbessern. In der Praxis werden die Fasern so ausgewählt, dass sie bei der Temperatur schmelzen, bei der die Stützschicht hergestellt wird, die ungefähr 100 °C ist, wenn die Stützschicht auf einer Papiermaschine hergestellt wird, und ungefähr 170 °C ist, wenn die Stützschicht auf einer Nonwoven-Maschine hergestellt wird.
Die erfindungsgemäßen Thermofusionsfasern können einen einmaligen oder doppelten Schmelzpunkt mit der Voraussetzung haben, dass die Faser in Form einer so genannten „Bikomponenten"-Faser vorliegt und einer Faser entspricht, die zwei Polymere umfasst, die unterschiedliche physikalische und/oder chemische Merkmale haben, die aus dem gleichen Mundstück extrudiert sind, um einen einzigen Faden zu bilden. Mit anderen Worten, die Faser liegt in Form eines Kerns mit einem ersten Schmelzpunkt vor, umgeben von einer Hülle mit einem zweiten niedrigeren Schmelzpunkt. Dies ist z. B. der Fall bei PLA-Fasern, die von UNITIKA unter dem Warenzeichen TERRAMAC^®, im Besonderen unter der Referenz PL80 verkauft werden, wobei die Schmelzpunkte von Kern und Hülse gleich 170 °C, beziehungsweise 130 °C sind.
In einer vorteilhaften Ausführungsform bestehen die Thermofusionsfasern deshalb ausschließlich aus Polymilchsäurefasern, z. B. den oben erwähnten.
Das heißt, die Erfindung besteht aus der Einverleibung von Thermofusionsfasern in die faserige Stützschicht, was die Verstärkung der mechanischen Festigkeit der Stützschicht während der ganzen Wuchsperiode erlaubt, ohne dennoch den Abbauprozess der Pflanzenfasern zu verlangsamen, der schneller ist als beim Material, das die Thermofusionsfasern ausmacht.
In der Praxis stellen die Thermofusionsfasern 5 bis 50 Gewichtsprozent, vorteilhafterweise 10 bis 15 Gewichtsprozent der Stützschicht dar. Bei einer Konzentration unter 5 % gibt es nicht genug Fasern, um die mechanischen Merkmale der Stützschicht wirksam zu verstärken. Bei einer Konzentration über 50 % ist die Stützschicht wirtschaftlich weniger interessant.
In einer besonderen Ausführungsform zur Verstärkung der faserigen Stützschicht ist die Stützschicht mit einem Gitter versehen, das auf mindestens einer Seite der Stützschicht entweder ganz oder teilweise gehalten ist oder in die gesamte Masse der Stützschicht oder einen Teil davon einverleibt ist.
In der übrigen Beschreibung und in den Ansprüchen bezeichnet der Ausdruck „Gitter" ein Gitter, das von einem Netz von über Kreuz gelegten Nonwoven-Fäden gebildet wird, die zumindest zwei Gewebe aus Ketten- und Schussfäden umfassen, wobei diese Ketten- und Schussfäden an ihren Kreuzungen durch ein Bindemittel miteinander verbunden sind, wodurch eine Reihe von Klebestellen entsteht. Dieser Gittertyp und sein Herstellungsprozess sind genauer z. B. im Dokument EP-A 1 111 114 beschrieben.
In der Praxis wird das Gitter aus bioabbaubaren Polymeren hergestellt, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die Polymilchsäure, Polycaprolacton, Viskose, modifizierte Viskose, etwa vom Typ LYOCELL oder MODAL, Polyhydroxybutyrat und Polyhydroxyalcanoat allein oder als Mischung umfasst. In einer vorteil haften Ausführungsform wird das Gitter ausschließlich aus Modifizierte-Viskose-Fäden hergestellt und entspricht z. B dem Gitter, das von CHAVANOZ INDUSTRIE unter der Referenz 4032/71 verkauft wird. Einer anderen Ausführungsform zufolge wird das Gitter einzig und allein aus Polymilchsäurefasern hergestellt, etwa jenen, die z. B. unter dem Warenzeichen TERRAMAC^® von die Firma UNITIKA verkauft werden.
In der Praxis hat das Gitter ein Gewicht zwischen 10 und 50 g/m², vorteilhaft in der Größenordnung von 20 g/m².
Einer ersten Ausführungsform der Erfindung zufolge wird das Gitter bevorzugt auf der gesamten Oberfläche der Stützschicht, zumindest auf einer oder den beiden Seiten gehalten, wobei das Gitter der Erde oder dem Himmel zugewandt platziert werden kann. In diesem Fall ist das Mulchen spezieller dem langen Wachstum von mehreren Monaten angepasst.
In einer wirtschaftlicheren zweiten Ausführungsform ist das Gitter ausschließlich im Bereich der Befestigungsstellen der Stützschicht am Boden platziert, das heißt im Bereich des Übergangs Luft/Boden/Substrat. Die Anmelderin hat in der Tat bemerkt, dass die Mikroorganismen im Erdboden die Stützschicht abbauten und einen wichtigen Einfluss auf ihre Festigkeit an den Befestigungsstellen hatten, wodurch sie dem Wetter, insbesondere Wind gegenüber sehr empfindlich wurde. Durch das Anbringen des Gitters im Bereich dieser Befestigungsstellen, auf einer oder den beiden Seiten der Auflagefläche, wird ihre Bioabbaubarkeit an den empfindlichen Stellen verlangsamt, ohne dennoch diesen Prozess zu beeinflussen, der an dem nicht vergrabenen Teil langsamer ist.
In der Praxis wird das Gitter direkt an der Oberfläche der fertiggestellten faserigen Stützschicht mittels eines bioabbaubaren wasserfesten Klebstoffs verklebt, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die Äthylen-Polyvinylalkohol (EVOH) und Polyvinylalkohol (PVA) allein oder als Mischung enthält. In der Praxis stellt der Klebstoff zwischen 5 und 50 Gewichtsprozent, vorteilhaft 15 Gewichtsprozent vom Gitter dar.
Außerdem und einem anderen Merkmal zufolge kann die Stützschicht einem Kalkschlamm/Mikrit-Beschichtungsschritt vor oder nach dem Verkleben des Gitters unterzogen werden.
In einer dritten Ausführungsform wird das Gitter nicht geklebt, sondern direkt in die Masse der Stützschicht während des Herstellungsprozesses der letzteren integriert. Auch hier kann das Gitter über die gesamte Oberfläche der Stützschicht oder ausschließlich im Bereich der Befestigungsstellen der Stützschicht am Boden angeordnet sein. In der Praxis wird das Gitter direkt auf die faserige Stützschicht während der Formation auf dem Sieb der Papier- oder Nonwoven-Maschine aufgerollt, wodurch sich das Gitter im fertiggestellten Produkt an der Oberfläche der Stützschicht verfängt. Außerdem wird bei dieser Technik kein Klebstoff mehr benötigt.
Jedenfalls kann die faserige Stützschicht ein hydrophobes Harz enthalten, das 0,5-15 %, vorteilhafterweise 6-8 Gewichtsprozent der Stützschicht darstellt, ausgewählt aus der Gruppe, die Harnstoffformaldehydharze, Melaminformaldehydharze, Poly-amidamin-Epichlorhydrinharze, Polyäthyleniminharze, Stärkederivate allein oder als Mischung umfasst.
Je nach der Farbe der verwendeten Fasern kann die Stützschicht des Weiteren 0,5-4 Gewichtsprozent von der Stützschicht Kohlenschwarz enthalten.
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die erfindungsgemäße faserige Stützschicht vorteilhaft mit einer wässrigen Lösung beschichtet sein, die 5-50 Gewichtsprozent bioabbaubaren Naturlatex enthält, der aus dem Gummibaum gewonnen wird, wobei die Ergänzung zu 100 % aus Wasser, Stabilisations- und Konservierungsmitteln von Latex besteht. Die Synthesemoleküle, etwa Bakterizide (wie z. B. Carbendazin, Isothiazolin), Fungizide oder Fungistate (wie z. B. Kaliumsorbat) können auch in die Beschichtungslösung integriert werden, auch wenn aus Regulationsgründen diese Substanzen immer mehr vermieden werden sollen.
Unter den Stabilisatoren sind besonders bezeichnet, doch auf nicht einschränkende Weise, diejenigen Substanzen, die aus der Gruppe gewählt werden, die die pflanzlichen Proteine wie insbesondere Kasein, Sojaprotein, die Füllstoffe wie Talk, Kalziumkarbonat allein oder als Mischung umfasst.
Auf der Liste der Konservierungsmittel von Latex, d. h. der Mittel, die imstande sind, den Abbau von Latex durch die Mikroorganismen zu vermeiden, erscheinen besonders die Substanzen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die die Tierproteine wie Glyzerin, aber auch die Tannine, besonders das von Mimose, den natürlichen Farbstoff Indigo, Chitosan, allein oder als Mischung umfasst. Um die Fixierung von Tannin auf der faserigen Stützschicht zu ermöglichen, enthält die Beschichtungslösung metallische Salze wie z. B. Aluminiumsulfat Al₂(SO₄)₃.
In der Praxis stellen die Stabilisatoren 1 bis 50 Gewichtsprozent der Beschichtungslösung dar. Auch die Konservierungsmittel stellen 1 bis 30 Gewichtsprozent der Beschichtungslösung dar.
Einem anderen Merkmal zufolge wird die Beschichtungslösung in einer Menge von 10 bis 200 g/m² als Trockensubstanz von Latex, vorteilhaft zwischen 90 und 100 g/m², beschichtet.
In der Praxis wird der verwendete Latex aus Hevea Brasiliensis gewonnen, und er hat eine Trockengummikonzentration von zumindest 60 %. Ein Latex, der dieser Definition entspricht, ist zum Beispiel der unter dem Warenzeichen ALCANTEX^® von der Firma SAFIC-ALCAN verkauft.
Anstelle des natürlichen Latex kann die erfindungsgemäße faserige Stützschicht vorteilhaft mit einer wässrigen Lösung beschichtet werden, die 5-50 Gewichtsprozentbioabbaubaren vorvulkanisierten natürlichen Latex enthält, der aus dem Gummibaum gewonnen wird. Vorvulkanisierter natürlicher Latex wird zum Beispiel unter dem Warenzeichen REVULTEX MR^® von der Firma SAFIC-ALCAN verkauft.
Der vorvulkanisierte natürliche Latex kann bioabbaubar gemacht werden, indem schwefelfressende Bakterien, wie Sulfolobus acidocaldarius eingesetzt werden, indem zum Beispiel die Bakterien mit dem vorvulkanisierten Naturlatex der faserigen Stützschicht zugesetzt werden. Darüber hinaus, dass er bioabbaubar ist, ist der vorvulkanisierte natürliche Latex leichter zu handhaben, zum Beispiel ist eine Lebensdauer bei Bedarf länger.
In einer besonderen Ausführungsform besteht die Beschichtungslösung gewichtsmäßig zu:

– 15 bis 50 %, vorteilhafterweise 5 bis 25 %, aus bioabbaubarem natürlichem Latex, der aus dem Gummibaum gewonnen wird,
– 1 bis 20 %, vorteilhaft 5 bis 10 %, aus Pflanzenproteinen,
– 0 bis 20 %, vorteilhaft von 5 bis 10 %, aus Talk,
– 0,1 bis 1 %, vorteilhaft 0,5 %, aus Biozid,
– die Ergänzung zu 100 Teilen besteht aus Wasser.

In einer vorteilhaften Ausführungsform stellen die Biozide 1 bis 20 Gewichtsprozent der Lösung dar und setzen sich zusammen aus Chitosan und/oder Indigo und/oder Glyzerin und/oder Tannin allein oder als Mischung.
Wenn das Gitter an die Oberfläche der Stützschicht geklebt wird, kann die Beschichtung der Stützschicht durch die Lösung vor oder nach Fixierung des Gitters durchgeführt werden. Jedenfalls, egal ob das Gitter während des Herstellungsprozesses integriert oder geklebt wird, kann das erhaltene beschichtete Material einem Kalkschlamm/Mikrit-Beschichtungsschritt, das heißt Trockenkreppung, unterzogen werden.
Durch die in der Masse der Stützschicht verteilten Thermofusionsfasern, möglicherweise in der Gegenwart eines Gitters und/oder einer Beschichtung auf Basis von aus dem Gummibaum gewonnenem Latex, kann die mechanische Festigkeit der Stützschicht während der gesamten Wuchsperiode beibehalten werden, ohne dennoch den eigentlichen Abbauprozess von Pflanzenfasern zu beeinträchtigen, die die Stützschicht ausmachen. Dieser eigentliche Abbaupro zess der Stützschicht ist jedoch direkt von ihrer Zusammensetzung abhängig. Das Problem besteht also darin, wie die Stützschicht-Zusammensetzungen entsprechend den gewünschten Wuchsperioden bestimmt werden sollen.
Folglich und in einer ersten Ausführungsform, vor der Einverleibung von bioabbaubaren Thermofusionsfasern, ist die hier als „Stützschicht 1" bezeichnete Faserzusammensetzung der Stützschicht wie folgt:

– 40 bis 100, vorteilhafterweise 70 bis 90 Gewichtsprozent ungebleichte oder gebleichte Nadelholz-Kraftfasern,
– 0 bis 60 %, vorteilhafterweise 10 bis 30 % ungebleichte oder gebleichte Laubholz-Kraftfasern,
– Flächengewicht: 40 bis 200 g/m², vorteilhafterweise 75 g²/m.

Dieser Typ von Faserzusammensetzung ist besonders geeignet für kurze Wuchsperioden von ungefähr 1 bis 6 Monaten.
In einer zweiten Ausführungsform, vor der Einverleibung der bioabbaubaren Thermofusionsfasern, ist die hier als „Stützschicht 2" bezeichnete Faserzusammensetzung der Stützschicht wie folgt:

– 80 bis 100 Gewichtsprozent Einjahrespflanzen-Fasern,
– 0 bis 20, vorteilhafterweise 5 bis 15 Gewichtsprozent ungebleichte oder gebleichte Nadelholz-Kraftfasern,
– Flächengewicht: 40 bis 200 g/m², vorteilhafterweise 90 g/m².

Die Fasern von Einjahrespflanzen können von allen faserreichen Typen von Einjahrespflanzen herstammen, die in Papierfabriken und im Bereich von Nonwovens eingesetzt werden können, z. B. Baumwolle, Chinagras, Jute, Flachs, Hanf usw. In einer vorteilhaften Ausführungsform enthält die Faserzusammensetzung nur von Einjahrespflanzen stammende Fasern.
Diese Art Zusammensetzung ist besonders geeignet für längere Wuchsperioden von 6 bis 18 Monaten.
In einer dritten Ausführungsform, vor der Einverleibung der bioabbaubaren Thermofusionsfasern, ist die hier als „Stützschicht 3" bezeichnete Faserzusammensetzung der Stützschicht wie folgt:

– 20 bis 100 Gewichtsprozent gebleichte Nadelholz-Kraftfasern, vorteilhafterweise vom Rotzeder-Holzöl,
– 0 bis 40, vorteilhafterweise 20-30 Gewichtsprozent Fasern von Einjahrespflanzen
– 0 bis 40, vorteilhafterweise 20 bis 30 Gewichtsprozent Rayon- oder Viskosefasern.
– Flächengewicht: 40 bis 200 g/m², vorteilhafterweise 100 g/m².

In der Praxis werden die Stützschichten auf einer Nonwoven-Maschine hergestellt und dann durch mechanische und/oder hydraulische Vernadelung miteinander verbunden. Die Stützschicht kann auch durch einen Krempelprozess hergestellt werden und kann dann durch einen mechanischen und/oder hydraulischen Vernadelungsprozess gebunden werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Stützschicht 3 enthält die Faserzusammensetzung eine sehr kleine Menge bakterizider Kohlefasern, das heißt Kohlefasern, die mit Silbersalzen in der Größenordnung von 0,5-2 Gewichtsprozent dotiert sind.
Diese Art Zusammensetzung ist besonders geeignet für längere Wuchsperioden von ungefähr 18 bis 36 Monaten.
Die Erfindung und die sich daraus ergebenden Vorteile sind aus den folgenden veranschaulichenden Beispielen offensichtlich.
Beispiel 1
Es wurde eine Stützschicht mit der folgenden Zusammensetzung, Trockengewicht, aufbereitet:

– 73 % Fasersuspension, bestehend zu 100 Gewichtsprozent aus ungebleichten oder gebleichten Nadelholz-Kraftfasern,
– 20 % PLA-Fasern deren mittlere Länge 5 mm ist, verkauft von UNITIKA unter der Referenz PL80
– 3 % Epichlorhydrinharz
– 4 % Kohlenschwarz
– Flächengewicht: 75 g/m²

Aus allen Bestandteilen der Stützschicht wird auf einer Papiermaschine ein Vlies gebildet. Die auf diese Weise erhaltene Stützschicht wird gekreppt und anschließend getrocknet.
Beispiel 2
Es wird der gleiche Vorgang wie bei Stützschicht 1 mit der Ausnahme wiederholt, dass die Fasersuspension 100 Gewichtsprozent Einjahrespflanzen-Fasern enthält, (Baumwolle, Chinagras, Jute, Flachs, Hanf). Flächengewicht : 90 g/m².
Beispiel 3
Eine Stützschicht mit der folgenden Zusammensetzung, Trockengewicht, wurde hergestellt:

– 73 % Fasersuspension mit:
– 50 Gewichtsprozent gebleichte Nadelholz-Kraftfasern, Rotzeder-Holzöl
– 25 Gewichtsprozent Einjahrespflanzen-Fasern (Baumwolle, Chinagras, Jute, Flachs, Hanf
– 25 Gewichtsprozent Rayonfasern
– 20 % PLA-Fasern, deren mittlere Länge 5 mm ist, verkauft von UNITIKA unter der Referenz PL80
– 3 % Epichlorhydrinharz
– 4 % Kohlenschwarz
– Flächengewicht: 100 g/m²

Aus allen Bestandteilen der Stützschicht wird auf einer Papiermaschine ein Vlies gebildet. Das zu bildende Vlies wird einem hydraulischen Vliesverfesti gungsschritt ausgesetzt, der mit dem Namen JETLACE bekannt ist. Als Nächstes wird die Stützschicht getrocknet und dann trockengekreppt/mit Mikrit beschichtet.
Beispiel 4
Nach dem Endtrocknungsschritt wird in jedem der Beispiele 1-3 ein Gitter aus modifizierter, von CHAVANOZ INDUSTRIE unter der Referenz 4032/71 verkaufter Viskose geklebt, wobei der Klebstoff 15 Gewichtsprozent in Verhältnis zum Gewicht des Gitters ausmacht.
Beispiel 5
Gleich nach den, in den Beispielen 1-4 durchgeführten Trocknungsschritten wird die Stützschicht mit einer Lösung beschichtet, die sich (gewichtsmäßig) wie folgt zusammensetzt:

– 50 % natürlichen Latex, von der Firma SAFIC-ALCAN unter dem Warenzeichen ALCANTEX^® verkauft
– 5 % Proteine,
– 10 % Talk,
– 1 % Biozid,
– 34 % Wasser.

Schließlich wird die erhaltene beschichtete Stützschicht getrocknet.

Claims

Bioabbaubare faserige Stützschicht fürs Mulchen des Bodens, dadurch gekennzeichnet, dass sie des Weiteren bioabbaubare Thermofusionsfasern enthält, die in der Masse der faserigen Stützschicht verteilt sind.
Stützschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermofusionsfasern ausschließlich aus Polymilchfasern bestehen.
Stützschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermofusionsfasern 5 bis 50 Gewichtsprozent, vorteilhafterweise 10 bis 15 Gewichtsprozent der Stützschicht ausmachen.
Stützschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Gitter versehen ist, das entweder auf der gesamten zumindest einen Seite der Stützschicht oder zumindest auf einem Teil davon gehalten ist, oder in die gesamte Masse der Stützschicht oder einen Teil davon integriert ist, welches Gitter aus bioabbaubaren Polymeren hergestellt ist, das aus der Gruppe ausgewählt sind, die Polymilchsäure, Polycaprolakton, Viskose, modifizierte Viskose, Polyhydroxybutyrat und Polyhydroxyalkanoat allein oder als Mischung umfasst.
Stützschicht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter ausschließlich aus Modifizierte-Viskose-Fäden hergestellt ist.
Stützschicht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht des Gitters zwischen 10 und 50 g/m², vorteilhafterweise in der Größenordnung von 20 g/m² liegt.
Stützschicht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter ausschließlich im Bereich der Befestigungsstellen der Stützschicht am Boden positioniert ist.
Stützschicht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter direkt auf die Oberfläche der faserigen Stützschicht mittels eines wasserfesten bioabbaubaren Klebstoffs verklebt ist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die Ethylenpolyvinylalkohol (EVOH) und Polyvinylalkohol (PVA) allein oder als Mischung umfasst, wobei der Klebstoff zwischen 5 und 50, vorteilhafterweise 15 Gewichtsprozent vom Gitter ausmacht.
Stützschicht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter während seiner Herstellung direkt auf die faserige Stützschicht aufgerollt wird.
Stützschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein hydrophobes Harz enthält, das 0,5 bis 15 Gewichtsprozent der Stützschicht ausmacht, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Harnstoffformaldehydharze, Melaminformaldehydharze, Polyamidamin-Epichlorhydrinharze, Polyethyleniminharze, Stärkederivate allein oder als Mischung umfasst.
Stützschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Kohlenschwarz enthält, das 0,5 bis 4 Gewichtsprozent der Stützschicht ausmacht.
Stützschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer wässrig Lösung beschichtet ist, die 5 bis 50 Gewichtsprozent biologisch abbaubaren natürlichen Latex enthält, der aus dem Gummibaum gewonnen wird, wobei die Ergänzung zu 100 % aus Wasser, den Latex stabilisierenden und konservierenden Mitteln besteht.
Stützschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer wässrigen Lösung beschichtet ist, die 5 bis 50% Gewichtsprozent biologisch abbaubaren vorvulkanisierten natürlichen Latex enthält, der aus dem Gummibaum gewonnen wird, wobei die Ergänzung zu 100 % aus Wasser, den Latex stabilisierenden und konservierenden Mitteln besteht.
Stützschicht nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der verwendete biologisch abbaubare natürliche Latex aus Hevea Brasiliensis gewonnen wird und eine Trockengummikonzentration von zumindest 60 % aufweist.
Stützschicht nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die stabilisierenden Mittel aus der Gruppe ausgewählt sind, die die Pflanzenproteine wie insbesondere Kasein, Sojaprotein, die Füllstoffe wie Talk, Kalziumkarbonat allein oder als Mischung umfasst.
Stützschicht nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Konservierungsmittel aus der Gruppe ausgewählt sind, die die Tierproteine wie Glyzerin, aber auch die Tannine, besonders jenes von Mimose, den natürlichen Farbstoff Indigo, das Chitosan allein oder als Mischung umfasst.
Stützschicht nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungslösung gewichtsmäßig Folgendes enthält: – 5 bis 50 % bioabbaubaren natürlichen Latex, der aus dem Gummibaum gewonnen wird, – 1 bis 20 % Proteine, – 0 bis 20 % Talk, – 1 bis 20 % Chitosan und/oder Indigo und/oder Glyzerin und/oder Tannine – wobei die Ergänzung zu 100 % aus Wasser besteht.
Stützschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Einverleibung der bioabbaubaren Thermofusionsfasern die Faserzusammensetzung der Stützschicht wie folgt ist: – 40 bis 100 Gewichtsprozent ungebleichte oder gebleichte Nadelholz-Kraftfasern; – 0 bis 60 Gewichtsprozent ungebleichte oder gebleichte Laubholz-Kraftfasern.
Stützschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Einverleibung der bioabbaubaren Thermofusionsfasern die Faserzusammensetzung der Stützschicht wie folgt ist: – 80 bis 100 Gewichtsprozent Einjahrespflanzen-Fasern, – 0 bis 20 % Gewichtsprozent ungebleichte oder gebleichte Nadelholz-Kraftfasern.
Stützschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Einverleibung der bioabbaubaren Thermofusionsfasern die Faserzusammensetzung der Stützschicht wie folgt ist: – 20 bis 100 Gewichtsprozent gebleichte Nadelholz-Kraftfasern – 0 bis 40 Gewichtsprozent Einjahrespflanzen-Fasern, – 0 bis 40 Gewichtsprozent Rayonfasern.