容器及其用途的制作方法

本发明涉及根据权利要求1前序部分的容器及其用途。

背景技术：

这种类型的容器可以例如在水利工程、海岸保护或土木工程中（特别是道路建设中）以多种方式作为过滤器或用于保护或用于运输。因此，该容器填充有例如沙子、混凝土或石块的材料，并且可以根据用途被卸载并被定位在期望的位置处。在相应的位置处，被填充的容器可以用来例如在水下保护或压低物体。此外，被填充的容器可以用于矫直目的，例如，以便在原本不平坦的地下铺设管道。同样，在海岸保护或在相应地防洪方面，这种被填充的容器也可以用来抑制水。

为此目的，常规的容器包括可以由例如合成聚合物（塑料）制成的包装物，所述合成聚合物例如是聚酯纤维、聚丙烯纤维或聚丙烯纤维，由此可使用合成纤维或例如可以使用合成涂层。由于老化以及对包装物的损坏，合成聚合物的小颗粒在使用由塑料材料制成的这种容器时可能会分离，从而当在水利工程中使用时导致大量颗粒到达河流和海洋。甚至当容器在陆地上使用时，塑料颗粒也可能分离，从而被释放到环境中。这导致不希望的环境污染。

为了抵消这一点，在文献ep3327201a1中提出利用包含天然纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维或其混合物的土工织物或相应地矿物纤维作为容器包装物的材料。这些矿物纤维被适当地涂覆，例如，通过浸入液体涂层材料或相应地涂层溶液中。这种涂层可防止在容器使用期间的磨损，从而提供保护以防磨损。涂层自身由天然材料制成的，使得即使当其经受磨损，也将不会存在由合成材料导致的环境污染。因此，包装物由不含塑料且经涂覆的纱线制成。

已变得明显的是，矿物纤维在未经处理和保护不充分时，在许多情况下不能毫发无损地经受住包装物的制作（特别是制作成机械打结的网），以及在用途中经受的负载，例如，涉及几吨的标称负载。这主要是由于相应矿物纤维的性质，特别是对寿命有负面影响的材料的高度脆性。矿物纤维的性质可能导致例如对容器机械稳定性的损害，因为包装物的矿物纤维在某些区域中非常紧密地放在一起，特别是被打结成网或设置有另一种纺织结构（机织织物、绒头织物（fleece）、织物、针织织物），从而在填料的负载下收缩。因此，矿物纤维的标称最小弯曲半径不足，从而导致脆性材料的断裂。

此外，矿物纤维在被进给到或相应地当在自动织网机中加工时，特别是在位于偏转件、环（loop）和其它引导件上时，可能由于脆性而被损坏，这就是为什么必须降低生产速度以允许连续加工。这导致制造时间的增加，并且从而增加制造成本。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种容器，其可以快速且可负担地制造，同时提供高耐磨损性以及高机械稳定性，特别是在负载下的抗断裂性，并且同时提供高环境相容性。

该任务通过根据权利要求1的容器来解决。在从属权利要求中详细说明了优选的进一步扩展。

因此，根据本发明，提供的是，该容器包括由纱线制成的包装物，其中纱线的鞘包括或相应地由至少一根可生物降解的鞘纤维（例如天然纤维和/或可生物降解的塑料纤维）以及构成纱线芯部的矿物纤维组成，所述纱线的芯部至少在某些区域中（优选地完全）被所述至少一根可生物降解的鞘纤维例如编织、裹住、包绕、卷绕、机织等而被包覆。

特别地，纱线以及与其一起的还有包装物仅由矿物纤维（芯部）和可生物降解的鞘纤维组成，使得形成总体上对环境友好的包装物。因此，从鞘中分离出来的颗粒可以自主降解，或者相应地在环境中成为堆肥。此外，当使用天然纤维作为鞘纤维时，可以形成完全不含塑料的包装物。

除此之外，纱线可包括由天然和/或可生物降解的合成材料（例如天然乳胶或相应地天然橡胶或硅灰石或可堆肥的聚合物）制成的可生物降解的涂层，以便另外保护纱线或相应地使其不那么脆弱。因此，天然材料应被一般地理解为意指（与合成材料相反）源自如植物、动物或矿物等天然来源的材料。可生物降解的合成材料应理解为意指能够在环境中自主降解的合成材料。

因此，优选地，可生物降解涂层可以这样施加，即所制造的纱线例如借助于浸入液体涂层物质（mass）或相应地涂层溶液而被涂覆，或者例如，通过将涂层物质或相应地涂层溶液施加和擦拭到包装物的表面上的成品包装物。

因为只有天然的（鞘和芯部以及可能地涂层）和/或可生物降解的或相应地可堆肥的材料（鞘和可能地涂层）被用于包装物，所以容器将是非常环境友好的，使得可以避免在相应使用场所处的环境污染。因此，可以提供能够满足甚至严格的环境保护规定的容器。例如，如果根据本发明的容器被指定用于海岸保护、土木工程或其中容器可能与水或地下水接触的其他区域的情况下，这是有意义的。因此，甚至在包装物由于老化或磨损而损坏的条件下，也将不会有环境污染物污染水或相应地地下水。不过，这甚至在陆地上也是有利的，因为根据本发明的容器在使用中不会释放任何环境污染物。

因此，根据本发明的容器可以特别有助于满足指南2008/56/eg（海洋战略框架指令）和2000/60/eg（水框架指令）的要求，因为在制作芯部的矿物纤维以及制作矿物纤维的包装物两者中，仅使用天然或相应地可生物降解的材料。

由构成纱线的矿物纤维和至少一种至少部分地、优选全部包裹矿物纤维的可生物降解的鞘纤维构成的环境友好纱线的构造具有这样的优点，即尽管矿物纤维的易碎性，但是纱线仍保持高机械弹性，特别是断裂强度，并且纱线的处理可以得到改进。因此，自身已经表现出高抗拉强度的矿物纤维受到保护而免受某些外部影响，这些影响可能导致模具特别是过度弯曲。

在本发明的上下文中，术语“包装物”或相应地“包裹”应理解为意指至少一根可生物降解的鞘纤维形成一种鞘，该鞘优选地完全包围矿物纤维或相应地芯部。因此，鞘纤维和矿物纤维不形成广泛的物质与物质的结合，使得鞘无粘合地位于矿物纤维上。为了实现这一点，所述至少一个鞘纤维可以以任何合适的方式以多个匝圈或相应地线圈卷绕到芯部上，和/或芯部由几根鞘纤维借助于网式缠绕覆盖，和/或芯部通过多根鞘纤维缠结而被编织。然而，还可以利用其他纺织品和无粘合类型的包裹。在任何情况下，可生物降解的鞘纤维围绕矿物纤维的外周界（外周方向）延伸，由此所述至少一根可生物降解的鞘纤维的单独的匝圈、线圈、缠结部、编织部等以这样的方式彼此相邻，使得矿物纤维被所述至少一根可生物降解的鞘纤维优选跨其整个纵向延伸覆盖，并且从而被所述至少一根可生物降解的鞘纤维保护。

因此，根据本发明的包装物不构成如现有技术中使用的呈液体涂层物质或相应地涂层溶液形式的涂层，因为用于包装物的所述至少一根可生物降解的鞘纤维不与矿物纤维形成任何粘合或相应地广泛的物质与物质的结合，根据定义，这种情况与涂层一样。此外，用于包装物的可生物降解的鞘纤维不是一种不成形的物质，而是具有并保持一定的预定纤维形状，并且这是导致纱线总体在机械上更稳定或相应地更耐用的原因，如将在下面更详细地解释的。

与未被包裹或仅被涂覆的矿物纤维相比，使用根据本发明使用的纱线时，特别是，纱线的直径更大，使得纱线在包装物的弯曲区域中（例如在机械打结的网的结中）或在源自环境或填料的横向负载的情况下的弯曲半径必然将会更大。因此，优选的弯曲半径可以借助于用于包装物的可生物降解的鞘纤维的厚度来有目的地进行调节。这进而显著降低了作用在矿物纤维上的弯曲负载，例如在重负载下（当与重填料一起使用时，特别是在打结的网中时）。因此，由于这种效果，可以大大增加容器的机械弹性，而不需要加强实际负载承载件本身，即矿物纤维，加强实际承载件本身将是复杂和昂贵的。

与仅由可生物降解的纤维、特别是天然纤维和/或可生物降解的塑料纤维而不在芯部中使用矿物纤维制造的容器相比，根据本发明的容器具有增加的拉伸强度和增加的总体机械稳定性。这是因为仅包括天然纤维或相应地可生物降解的塑料纤维作为稳定性载体的纱线（如果它们具有相当的厚度）不能够保证所需的稳定性或相应地负载承载能力。根据本发明，借助于矿物纤维，提供了一种用于包装物纱线的稳定矿物芯部，其被可生物降解的鞘纤维包覆，以获得额外增加的机械稳定性或相应地强度以及用于保护。

因此，通过使用可生物降解的鞘纤维的包装物，可以提供纤维类型的无粘合的包装物，从而使得矿物纤维可以仅在有限的程度上弯曲。因此，尽管矿物纤维的脆性或相应地低断裂强度，仍然可以避免断裂，并且因此可以提供具有高机械弹性的纱线。这不可能仅通过根据现有技术的全表面粘合剂涂层来实现，其总体上更有弹性，并且对弯曲弹性几乎没有影响（如果有的话）。

此外，由于芯部和鞘之间的无粘合连接，纱线甚至可以随后适应，因为涂层可能相对于芯部的轻微位移。不具有根据本发明的带有矿物纤维的包装物的待加工纱线将必须被加捻或相应地交织或相应地绳索化，从而导致长丝相对于彼此的纵向可移位性受到限制。然而，借助于包装物，可以省略芯部的矿物纤维的这种加捻，这进而改进了柔性。因此，芯部的矿物纤维可以被包裹为简单的平行延伸的绳，从而使得不仅芯部和包装物而且还有单独的长丝在弯曲时也更容易相对于彼此移位。

此外，有利地，实现了制造工艺的改进。由于矿物纤维的脆性，这种纤维往往会在延伸穿过工业制造设备或相应地制造机器时拼接（splice）。因此，矿物纤维在偏转件、环和其他引导件上磨损自身，且经受部分断裂。使用根据本发明的具有可生物降解的鞘纤维的包装物，矿物纤维被保护以防这种拼接，使得它可以被加工而几乎没有损失并且没有损坏，并且还有原则上制造速度更高，因为矿物纤维自身不与引导元件产生接触。用于包装物的可生物降解的或相应地可堆肥的材料或相应地可生物降解的鞘纤维不由于显著更高的延展性和柔软性而经受这种损坏。此外，如更早所指出的，当矿物纤维位于偏转件、环和其他引导件上时，其弯曲受到包装物的限制，使得在制造期间断裂将更少。

同样重要的是，借助于根据本发明的包装物，可以实现的是，最里面的矿物纤维的磨损被减少到最小。由于矿物纤维包括非常易受磨损的材料，并且部分地用具有锋利边缘的石块填充具有非包裹的鞘的容器以及随后对被填充的容器的处理会导致对鞘的损坏，所以用不那么易受磨损的可生物降解鞘纤维包裹的鞘提供了显著增加的处理弹性。

在根据本发明的容器中，容器的被包裹的鞘完全包围填料，优选地坚固的填料，其也是自然相容的或者相应地是环境相容的。这意指根据本发明的容器中的包装物在封闭时没有填料可以通过其离开容器的开口。例如，可以通过缝合、打结、拼接或适合于由一根单独的矿物纤维或相应地一根单独的纱线制成的纺织品的其它联结工艺，或者借助于将两种不同的矿物纤维或相应地纱线或类似物缝合、打结、拼接或联结在一起来实现包装物。因此，优选地，提供的是，接缝或其它联结部表现出矿物纤维或相应地纱线强度的至少80%，以便不显著损害容器的拉伸强度或相应地总体机械弹性。

因此，容器或相应地包装物可具有例如薄垫或卷的形状。替代地，可提供厚度优选地高达80cm的褥垫形状。在这种变型中，容器可用作保护以防机械影响或侵蚀，以及用作不渗透的衬里。替代地，它可以被提供成用于包装物呈水平或竖直软管的形状。这可以通过联结容器包装物的纵向边缘来制成。因此，软管的开口端可被封闭（优选地，通过缝合、胶粘、打结、拼接或任何其他合适的方式），以便将填料保持在包装物内。

在这样的实施例中，容器可以用作存储容器、用作屏障，以用于沉积石块或岩石，或者用作堤坝或相应地堤岸的芯部。包括呈竖直软管形状的包装物的容器可用于土壤改良或用作竖直排水部。替代地，它可以被提供成通常呈袋子的形状。这种袋子可以用于防洪、防冲刷和维修或堤岸建设。此外，呈石筐形式或人工石笼（riff）的用途也是可能的。

在网的形状中，可以将石块或岩石块容纳在包装物内，使得容器可以用作过滤器。在这种情况下，网的网眼被选择成使得石块不能穿过它们，以便被永久地保持在包装物内。在该实施例中，提供了一种容器，该容器的性质主要由填料的本质决定，由此可以实现一定的过滤效果。填充有石块的这种网可以用作例如对物体的保护或例如在水下的压舱物。此外，被填充的网式容器可用于矫直，以便将例如管线或线缆铺设到原本不平坦的地下之上。

容器的填料优选地适应于包装物的渗透性。此外，在水利工程中，水从容器中排出得越快，容器的稳定性就越好，由此包装物的渗透性优选地至少是容器填料的渗透性的10倍。

优选地，还提供的是，芯部的矿物纤维是玄武岩纤维、玻璃纤维、碳纤维或包括它们的混合物。这些材料的特征在于高度的稳定性或相应地拉伸强度，使得，当这些材料被用于纱线芯部中时，可以提供高弹性的容器。特别地，当矿物纤维是连续长丝（即非第一加捻的纤维）或相应地纺织长丝时，可以实现高拉伸强度，使得负载可以分布在矿物纤维的整个纵向延伸上。

优选地，进一步提供的是，作为可生物降解的鞘纤维的鞘包括天然纤维（诸如椰子、黄麻、大麻、棉或亚麻），和/或可生物降解的塑料纤维（诸如可堆肥的聚合物），或其混合物。因此，高度稳定的天然纤维被用于包装物。例如，黄麻是最强的天然纤维之一，并且此外易于加工，使得可以保证简单的制造过程和良好的机械弹性。同样，棉非常耐磨并且在潮湿的环境中也能防撕裂且耐用。椰子纤维能够粘附，从而保证改进的可堆叠性，同时保持容器彼此之间的高度位置稳定性。此外，椰子纤维具有一致的弹性，并且表现出强的隔音和隔热性质。此外，椰子纤维对水分不敏感，并且表现出高度的耐磨性和抗撕裂性。它们不容易受到蛀虫损坏。

优选地，进一步提供的是，至少矿物纤维是耐海水的。这意指它们是由广泛的耐海水材料制成的，并且因此当在海水环境中使用时只受到海水的轻微影响。因此，耐海水性可以被量化，例如，遵循din标准din53739或din53521，由此，对于可生物降解的鞘纤维和/或矿物纤维，就可能可使用其他材料来代替din标准中规定的材料，然而，din标准中规定的检查指南保持不变。因此，当满足din标准中设定的目标时，耐海水性就将已经达到。

优选地，进一步提供的是，包括填料的容器具有至少100kg的总重量，特别是至少1000kg，例如高达12吨，和/或容器具有在0.5至10m³的容量。由于这种重量，可以提供一种当在水中使用时将不会被冲走并且将能够保持其形状的容器。但是甚至在陆地上，这种填料重量也可以保证这种容器的结构稳定性。

通常，容器的大小和重量可以取决于其专用用途而变化，例如根据待矫直的地下或待保护的物体。

优选地，还提供的是，被包覆的纱线具有至少4.5mm的厚度和/或至少500g/m²的克重。通过这种厚度或相应地这种克重，可以有利地实现容器的特别高度的机械稳定性或相应地坚固性和过滤稳定性。特别是，坚固性和机械稳定性可以适应于海岸区域中普遍存在的环境压力。

优选地，还提供的是，包装物的纱线具有至少30kn/m的拉伸强度。这使得容器适合于承受施加在包装物上的负载，特别是在机械运输或正常使用期间。此外，优选地，可提供的是，纱线（即矿物纤维和/或可生物降解的鞘纤维）是耐uv材料。这可以延长寿命，特别是在海岸区域中的高uv暴露的情况下。

优选地，提供的是，容器的填料包括沙子和/或混凝土。这使得可以提供可以一种柔性且可适应的容器，该容器的包装物将被制成带有更加紧密的网眼，以避免填料离开容器。为此，例如，可以使用密度在1.4至2.0g/cm³之间的沙子，由此可以实现容器结构的特别好的稳定性。

优选地，可以进一步提供的是，包装物的纱线以绒头织物、织物、芯部、交织纱线或针织织物的形式联结，以形成填充有沙子和/或混凝土的模具包装物。由于根据本发明的纱线的包装物，包装物的相应纺织结构的系结点和打结点得到特别好地保护，以防在高机械负载下断裂。

优选地，可以进一步提供的是，纱线以网的形式联接、特别是连结，以便形成包装物。因此，可以提供一种过滤器，特别是用于水力工程的过滤器，由此网式包装物将包含优选地作为填料的石块或类似物，由此石块具有大于开口或相应地由纱线形成的网（包装物）的网眼的直径。由于根据本发明的纱线的包装物，网的系结点和打结点得到特别好地保护，以防在高机械负荷下断裂以及以防邻接的尖石块。

根据本发明，还提供了根据本发明的容器在水利工程和/或海岸保护、土木工程、特别是道路建设中或作为过滤器的用途。

因此，水利工程应理解为意指与地下水、地表水和海岸相关的措施、技术干预和建设。海岸保护特别地包括防洪。在海岸保护中的用途特别包括在潮汐影响下或相应地在波涛汹涌的海洋条件下的用途。同样可提供在堤岸建设、水道保护、冲刷保护、引线（电线、管道等）的固定以及气体固定或相应地电线和地基保护的用途。在土木工程中，这种容器可用于分离、排水、过滤、加固或防腐。特别地，这种容器可用于海上风力发电场或类似场所，例如，以用于保护风力涡轮机的地基，或相应地矫直使其地下，使得优化引线路径。

由于它们的过滤效果，这种容器也可用作过滤器，只要填料选择合适即可。因此，优选地，可提供的是，容器与地下接触，该地下包括具有一定平均颗粒大小的颗粒。容器开口的宽度可以适应于这种平均颗粒大小，以便使容器适应于流体动力应力和通常出现在海岸处的细砂和中砂。

附图说明

下面借助于如几个实施例示例进一步说明本发明。其中示出了：

图1a、1b是不同实施例中的容器的示意图；以及

图2是包装物的纱线的透视图。

具体实施方式

图1a示出了用于接收较大石块作为填料2的网式容器1，并且在图1b中示出了用于接收沙子和/或混凝土作为填料2的袋式容器1。除了作为示例示出的这些容器1之外，还可提供容器1的其他形状和纺织结构，这些实质上由容器1的包装物3决定。

这里，包装物3还决定哪些填料2可以被容纳在容器1内。因此，原则上，粗网眼容器1只能用于容纳由更粗的颗粒（例如石块）制成的填料2，而细网眼容器1还可以容纳由更细的颗粒（例如沙子）制成的填料2。因此，所使用的容器1的类型由相应的预期用途决定，由此，作为其功能，可以决定或相应地使包装物3的形状或相应地大小、材料和性质与填料2相适应。

包装物3自身由纱线4制成，纱线4是环境相容的。因此，并非强制性地提供由天然和/或可生物降解的合成材料制成的可生物降解的涂层，以便导致纱线4的纺织结构在如图2所示的纵向方向x上延伸。据此，纱线4包括作为芯部的无端矿物纤维5和包覆该芯部的可生物降解的鞘纤维6，由此该鞘纤维可以是天然纤维6a和/或可生物降解的塑料纤维6b。鞘的可生物降解的鞘纤维6在外周方向u和纵向方向x两者上至少几乎完全包围芯部的矿物纤维5。

优选地，芯部或相应地矿物纤维5是连续的长丝（纺织长丝），其在纵向方向x上“无端地”延伸。例如，为了制作纱线4，单独的无端的矿物纤维5在细拉伸过程中从液体岩石物质（玄武岩岩石）中纺出。随后，在矿物纤维5的外周界5a上，可生物降解的鞘纤维6随其卷绕成几个匝圈或编织或针织或缠绕或包络等，使得可生物降解的鞘纤维6完全包围矿物纤维5，从而保护矿物纤维5。

对于根据图1a的网式容器1，以这种方式制成的纱线4在适当的位置处被连结或相应地打结，以便形成网式包装物3。对于根据图1b的袋式容器1，所制造的纱线4以绒头织物、织物、芯部、交织或针织织物的形式放在一起，以形成袋式包装物3。随后，引入填料2，并封闭容器1。

附图标记列表

1容器

2填料

3包装物

4被包覆的纱线

5矿物纤维

5a矿物纤维的外周界

6可生物降解的鞘纤维

6a天然纤维

6b可生物降解的塑料纤维

x纵向方向

u外周方向

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