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Die vorliegende Erfindung betrifft Kristall-Textil-Verbunde, Verfahren zu deren Herstellung sowie Verwendungen von diesen.
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Ein Kristall ist ein natürlich gewachsener, stofflich einheitlicher Festkörper mit einer regelmäßigen räumlichen Struktur seiner Atome, Moleküle oder Ionen. Charakteristisch für jede Kristallart sind ihre Form, die durch ebene Flächen, scharfe Kanten und konstante Winkel bestimmt ist, sowie ihre Farbe. Sie sind dafür bekannt, dass diese zur Verschönerung von Textilien, wie zum Beispiel Kleidung, oder von Leuchtern verwendet werden, da diese eine besondere Art der Lichtbrechung herbeiführen. So können zum Beispiel abhängig von dem Winkel, aus welchem die Kristalle angeleuchtet werden, verschiedene, einzigartige Lichterlebnisse erzielt werden.
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Aufgrund dieser Eigenschaft werden Kristalle gern an Kleidung oder Lampen, beispielsweise durch Kleben, mit Haltehaken oder durch ein Band, welches durch ein in dem Kristall eingebrachtes kleines Loch geführt ist, befestigt. Derartige Befestigungen haben zwar den Vorteil, dass die Kristalle gezielt an einer gewünschten Position, z.B. an der Kleidung oder der Lampe, befestigt werden können, jedoch gleichzeitig den Nachteil, dass diese unnatürlich wirken und deren Anbringung sehr aufwändig ist.
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Ein weiterer Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Befestigungsmöglichkeiten besteht darin, dass die Kristalle lediglich an Textilien befestigt werden können, die eine Zugfestigkeit aufweisen, welche hoch genug ist, beispielsweise einem Ziehen durch die Kristalle an der Verbindungsstelle zwischen Kristall und Kleidung bzw. Lampe, zu widerstehen. An Textilien aus weitmaschigen Geweben oder an sehr feinen Textilien können daher keine Kristalle angebracht werden, außer es werden weitere Stabilisierungsmaßnahmen verwendet.
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Alternativ zu diesen weit verbreiteten Befestigungsmöglichkeiten für Kristalle ist aus der
DE 43 12 878 A1 bekannt, dass Kristalle auf Textilmaterial wachsen können und nach deren Bildung direkt mit diesem verbunden sind. Auf diese Weise kann beispielsweise festliche Bekleidung, wie zum Beispiel ein Galakleid oder ein Brautkleid, verschönert werden, ohne dass Kristalle nachträglich mit dem Textilmaterial verbunden werden müssen. Die Herstellung von Textilmaterial mit Kristallen entsprechend dem in dieser Schrift veröffentlichten Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass die Verteilung der Kristalle auf dem Material willkürlich erfolgt und daher das Erscheinungsbild des Textilmaterials nicht vorherbestimmbar ist. Lediglich die gezielte Anordnung von vorher hergestellten Kleinkristallen, sogenannten Impflingen oder Keimlingen, kann genutzt werden, um die Kristalle gezielt auf dem textilen Material zu platzieren. Dazu müssen diese jedoch vor der eigentlichen Kristallisation, bei welcher sich Kristall und textiles Material verbinden, hergestellt und auf dem gewünschten Bereich des Textilmaterials platziert werden. Dies erfordert einen zusätzlichen Herstellungsschritt und führt zudem aufgrund der manuellen Anordnung der Kleinkristalle zu einer unnatürlichen Anordnung der auf Basis der Keimlinge wachsenden Kristalle.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, Kristall-Textil-Verbindungen mit einer besser kontrollierbaren Struktur bereitzustellen, welche natürlich wirken und für unterschiedlichste Textilien verwendet werden können, sowie Verfahren zur Herstellung und Verwendungen solcher Kristall-Textil-Verbindungen bereitzustellen.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch einen Kristall-Textil-Verbund gelöst, welcher eine Textilbahn und mindestens einen Kristall umfasst, welcher wenigstens einen Abschnitt der Textilbahn in seinem Inneren einschließt, wobei die Textilbahn einen hydrophilen Bereich, in welchem sich der von dem mindestens einem Kristall eingeschlossene Abschnitt der Textilbahn befindet, einen hydrophoben Bereich, in welcher sich kein von dem Kristall eingeschlossener Abschnitt befindet, und einen Randbereich aufweist. Durch den Einschluss eines Abschnitts der Textilbahn im Inneren des mindestens einen Kristalls kann eine Änderung der Haptik und der Optik der Textilbahn erzielt werden und ein damit einhergehendes unverwechselbares, natürlich wirkendes Design geprägt werden. Des Weiteren kann auf diese Weise eine dreidimensionale Wirkung der Verbindung aus Textilbahn und dem mindestens einen Kristall erzielt werden, so dass der mindestens eine Kristall in Abhängigkeit des Lichteinfalls sein großzügiges Farbspektrum entfalten kann. Gleichermaßen macht es der erfindungsgemäße Kristall-Textil-Verbund möglich, Textilbahnen aus unterschiedlichsten Textilmaterialien einzusetzen, da der mindestens eine Kristall einen Abschnitt der Textilbahn umschließt und diesen somit zusätzlich stabilisiert. Ein zusätzliches Verbindungselement zwischen Kristall und Textilbahn, wie zum Beispiel ein Haken oder eine Klebestelle, ist nicht notwendig.
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Der mindestens eine Kristall kann ferner einen Abschnitt des Randbereichs in seinem Inneren einschließen. Der Randbereich der Textilbahn kann sich an den hydrophilen oder/und den hydrophoben Bereich der Textilbahn anschließen. Auch wenn sich der Randbereich an einen hydrophoben Bereich der Textilbahn anschließt, können in diesem Kristalle angeordnet sein. Der Grund dafür liegt darin, dass an dem Randbereich meist einzelne Fasern oder leichte Ausfransungen vorliegen, welche während der Bildung des Kristalls von Kristallwachstumslösung bedeckt und folglich nach der Bildung des Kristalls von diesem in seinem Inneren eingeschlossen werden können. Die Fläche des Randbereichs kann wesentlich kleiner sein als die Fläche der Oberfläche(n).
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Die Textilbahn kann flexibel oder/und elastisch sein. Ebenso ist vorstellbar, dass die Textilbahn ein einzelner Faden oder ein Geflecht aus mindestens zwei Fäden ist. Im Allgemeinen kann für die Textilbahn ein Material mit niedriger Dichte verwendet werden, welches eine derartige Porosität aufweist, dass Flüssigkeit, beispielsweise Kristallwachstumslösung, in dieses eindringen kann. Mögliche Textilmaterialien der Textilbahn können eines oder ein Verbund aus zwei oder mehreren der Folgenden sein: Fell, Baumwolle, Nylon, Kunstleder, Jeans, Baumwolljersey, Seide, Baumwollgestrick, Filz und Loden. Weniger geeignete Materialien sind solche mit hoher Dichte, wie zum Beispiel wasserundurchlässige Materialien. Holz, Leder und Folien können daher als eher weniger geeignete Materialien angesehen werden, wenn diesen nicht durch geeignete Verarbeitung eine gewisse Porosität verliehen wurde. Eine Textilbahn im Sinne der Erfindung ist auch eine solche, welche aus Fasern mit Metallanteil oder aus reinen Metallfasern hergestellt ist.
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In der vorliegenden Offenbarung wird an Kristalle gedacht, die sich bei einer Änderung einer Temperatur einer Kristallwachstumslösung oder während eines Verdunstens einer solchen bilden. Die Kristalle können daher nur Abschnitte der Textilbahn in ihrem Inneren einschließen, in welchen sich zuvor die Kristallwachstumslösung befand. Ist ein Bereich der Textilbahn jedoch abgegrenzt bzw. reserviert, kann in diesen keine Kristallwachstumslösung eindringen und sich folglich auch kein Kristall bilden. Ein Bereich kann beispielsweise mittels einer hydrophoben Oberfläche abgegrenzt oder reserviert sein. D.h. dadurch, dass die Textilbahn einen hydrophilen und einen hydrophoben Bereich aufweist, kann vorherbestimmt werden, in welchem Bereich der Textilbahn sich der oder die Abschnitte befinden, welche der wenigstens eine Kristall in seinem Inneren einschließt. Auf diese Weise kann somit eine gezielte Anordnung des wenigstens einen oder von mehreren Kristallen erreicht werden. Innerhalb des hydrophilen Bereichs können sich die Kristalle jedoch frei anordnen, sodass eine natürliche Verteilung dieser gewährleistet ist.
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Der hydrophile Bereich kann sich dadurch auszeichnen, dass Wasser in diesen besser eindringt als in den hydrophoben Bereich oder/und in diesem ein Kontaktwinkel mit Wasser geringer ist als in dem hydrophoben Bereich. Der Kontaktwinkel mit Wasser in dem hydrophilen Bereich kann zwischen 0° und 80°, vorzugsweise zwischen 0° und 65° und höchstvorzugsweise zwischen 0° und 50° betragen. Der Kontaktwinkel mit Wasser in dem hydrophilen Bereich kann größer als 80°, vorzugsweise größer als 95° und höchstvorzugsweise größer als 110° sein.
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Aufgrund des höheren Kontaktwinkels des hydrophoben Bereichs ergibt sich zudem der Vorteil, dass dieser als Imprägnierung wirkt und somit die hydrophobe Oberfläche des hydrophoben Bereichs der Textilbahn dauerhaft wasserabweisende bzw. Schmutzabweisende Eigenschaften verleihen kann. Zu diesem Zweck kann die Textilbahn in dem hydrophoben Bereich ein hydrophobes Mittel tragen. Ein solches hydrophobes Mittel kann eine hydrophobe Paste, wie zum Beispiel Tubiguard®, sein.
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Imprägnierte Oberflächen können ein Abperlen von Wasser verursachen und folglich ein Eindringen von Flüssigkeit verhindern. Dies kann einen dauerhaften Schutz vor Feuchtigkeit und Schmutz bieten und somit zu einer deutlich verlängerten Lebensdauer führen.
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Eine optisch ansprechende Gestaltung des Kristall-Textil-Verbunds kann erzielt werden, wenn eine Kontur des hydrophoben Bereichs oder/und des hydrophilen Bereichs der Textilbahn einer Gestalt einer geometrischen Figur oder/und einem Logo oder/und einem Schriftzug oder/und einem Muster entspricht. Dabei kann als geometrische Figur ein Kreis, ein Viereck, ein Rhombus, ein Dreieck, ein Drachenviereck und eine Kombination der genannten verstanden werden.
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Gleichermaßen ist denkbar, dass es sich um eine hydrophobe Textilbahn handelt, deren Oberfläche in einigen Bereichen derart verändert worden ist, dass diese eine Anlagerung von Wasser zulässt und daher hydrophile Eigenschaften aufweist. Eine Möglichkeit, eine hydrophobe Textilbahn in einigen Bereichen hydrophiler zu gestalten, besteht darin, die hydrophobe Oberfläche aufzubrechen und einzelne Fasern freizulegen. Der hydrophile Bereich oder/und der Randbereich der Textilbahn kann/können daher perforierte oder/und leicht beschädigte Fasern bzw. Oberflächenbereiche aufweisen.
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In einer Ausführungsform kann der hydrophile Bereich der Textilbahn mit einer Mehrzahl von unmittelbar aneinander angrenzenden Kristallen besetzt sein. Der hydrophile Bereich der Textilbahn kann somit aufgrund der Mehrzahl von unmittelbar aneinander angrenzenden Kristallen eine höhere Steifigkeit oder/und eine geringer Flexibilität als der hydrophobe Bereich aufweisen. Auf diese Weise kann neben optischen Eindrücken auch die Flexibilität bzw. Beweglichkeit der Textilbahn beeinflusst werden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch einen Kristall-Textil-Verbund gelöst, welcher eine Textilbahn und eine Mehrzahl an Kristallen umfasst, welche Abschnitte der Textilbahn in ihrem Inneren einschließen, wobei eine maximale Dimension eines überwiegenden Teils der mehreren Kristalle kleiner als eine Dicke der Textilbahn ist. Auf diese Weise erhält der Kristall-Textil-Verbund einen natürlich schimmernden Glanz. Ein derartiger Kristall-Textil-Verbund kann vorteilhafterweise auch eine Textilbahn aus einem sehr feinen Textilmaterial umfassen, da das Gewicht der Kristalle sehr gering ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Textilbahn aus einem Filzmaterial hergestellt ist und sich mehrere Kristalle innerhalb oder zumindest teilweise innerhalb des Filzgeflechts befinden. Ferner können mögliche Textilmaterialien der Textilbahn eines oder ein Verbund aus zwei oder mehreren der Folgenden sein: Fell, Baumwolle, Nylon, Kunstleder, Jeans, Baumwolljersey, Seide, Baumwollgestrick, Filz und Loden.
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Grundsätzlich ist es denkbar, dass die maximale Dimension eines überwiegenden Teils der mehreren Kristalle kleiner als eine Dicke, vorzugsweise einem mittleren Durchmesser, von Fasern der Textilbahn ist. Auf diese Weise kann der Textilbahn bei entsprechendem Lichteinfall ein leichtes Funkeln bzw. Schimmern verliehen werden.
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In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Mehrzahl an Kristallen, von denen ein überwiegender Teil eine maximale Dimension aufweist, die kleiner als eine Dicke der Textilbahn ist, in einem hydrophilen Bereich der Textilbahn angeordnet sein, wohingegen ein hydrophober Bereich der Textilbahn keine Kristalle aufweist.
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Gemäß einem dritten Aspekt wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch einen Kristall-Textil-Verbund, welcher eine Textilbahn und mindestens einen Kristall umfasst, welcher wenigstens einen Abschnitt der Textilbahn in seinem Inneren einschließt, wobei der Kristall oder mindesten einer der mehreren Kristalle ein Verbundkristall ist, welcher ferner ein Element zumindest teilweise in seinem Inneren einschließt, welches nicht Teil der Textilbahn ist. Somit kann durch den einen oder die mehreren Verbundkristalle eine natürlich wirkende Kopplung zwischen der Textilbahn und dem Element erzielt werden. Die Kopplung selbst ist starr, jedoch kann die Textilbahn eine Bewegung des Kristall-Textil-Verbunds in Bereichen erlauben, in denen keine Kristalle oder Verbundkristalle angeordnet sind.
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Vorzugsweise nimmt das Element ein Volumen des Verbundkristalls ein, welches kleiner als ca. 20 %, vorzugsweise kleiner als ca. 40 %, höchstvorzugsweise kleiner als ca. 60 % eines Gesamtvolumens des Verbundkristalls ist. Das Element ist vorzugsweise mit dem bloßen Auge bei einem typischen Betrachtungsabstand von 50 cm sichtbar.
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Das Element kann vollständig oder zumindest größtenteils, vorzugsweise mit mehr als 70 % des gesamten Umfangs des Elements, im Inneren des Verbundkristalls aufgenommen sein. Vorzugsweise können auch Elemente mit einer größeren Ausdehnung als der Verbundkristall mittels diesem gehalten werden. Beispielsweise kann lediglich ein vorstehender Teil des Elements im Inneren des Kristalls eingeschlossen sein.
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Der Kristall-Textil-Verbund gemäß dem dritten Aspekt ermöglicht eine natürlich wirkende Kristallverbindung der Textilbahn mit einem sich von der Textilbahn unterscheidenden Element. Das von dem Verbundkristall zumindest teilweise eingeschlossene Element kann somit als ein besonderer Blickfang für den Betrachter wirken.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Element eine weitere Textilbahn sein. Die Textilbahn oder/und die weitere Textilbahn kann einen hydrophilen und einen hydrophoben Bereich aufweisen, wobei vorzugsweise der wenigstens eine oder die mehreren Verbundkristalle lediglich Abschnitte der Textilbahn oder/und der weiteren Textilbahn einschließen, die sich in dem hydrophilen Bereich oder/und an einem Randbereich der Textilbahn oder/und der weiteren Textilbahn befinden.
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Die weitere Textilbahn kann gleichermaßen wie die bereits zuvor beschriebene Textilbahn gestaltet sein. Das heißt, der hydrophobe Bereich der weiteren Textilbahn kann ein hydrophobes Mittel tragen, z.B. mittels einer hydrophoben Paste hydrophobiert sein; eine Kontur des hydrophoben Bereichs oder/und des hydrophilen Bereichs der weiteren Textilbahn kann einer Gestalt einer geometrischen Figur oder/und einem Logo oder/und einem Schriftzug oder/und einem Muster entsprechen; der hydrophile Bereich oder/und der Randbereich der weiteren Textilbahn kann perforierte oder/und leicht beschädigte Fasern bzw. Oberflächenbereiche aufweisen und der wenigstens eine Verbundkristall, jedoch vorzugsweise eine Mehrzahl von Verbundkristallen, können Abschnitte des hydrophilen Bereichs oder/und des Randbereichs der weiteren Textilbahn in ihrem Inneren einschließen; oder/und der hydrophile Bereich der weiteren Textilbahn kann mit einer Mehrzahl von unmittelbar aneinander angrenzenden Verbundkristallen besetzt sein. Es ergeben sich die zuvor in Bezug auf die Textilbahn erläuterten Vorteile gleichermaßen für die weitere Textilbahn.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass das Element ein Lichtelement ist, dessen Leuchtkörper zumindest teilweise von dem Verbundkristall umschlossen ist. Auf diese Weise kann das abgegebene Licht des Leuchtkörpers von Innen aus dem Verbundkristall heraus strahlen, wodurch einzigartige Lichtreflexionen erzielt werden können. Als Lichtelemente können beispielsweise LEDs oder I-LEDs verwendet werden.
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Alternativ zu den genannten Elementen kann es sich bei dem Element um beispielsweise ein Logo, eine Blume, einen Stein, ein Bild oder ein ähnliches Element handeln. Das Element kann aus einem natürlichen Material sein, wie zum Beispiel Holz, Papier oder Textilfasern. Ferner kann es sich bei dem Element auch um ein metallisches Material oder ein Kunststoffmaterial handeln. Es versteht sich, dass das Element auch aus mehreren der zuvor genannten Alternativen bestehen kann. Im Falle eines vollständigen Einschlusses des Elements im Inneren des Verbundkristalls kann das Element vor äußeren Einflüssen geschützt sein.
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Ferner ist es denkbar, dass das Element eine elektronische Baugruppe ist. Auf diese Weise könnten sich zahlreiche Funktionen, wie zum Beispiel Sensorelemente in den Kristall-Textil-Verbund integrieren lassen.
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Eine maximale Dimension des mindestens einen Verbundkristalls kann zwischen in etwa der halben Dicke und der dreifachen Dicke der Textilbahn betragen. Eine solche Dimensionierung wirkt auf den Betrachter natürlich und kann zur Dekoration bzw. Verschönerung der Textilbahn verwendet werden.
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In einer Weiterbildung der Erfindung können der eine oder die mehreren Verbundkristalle in einem hydrophilen Bereich der Textilbahn angeordnet sein, wohingegen ein hydrophober Bereich der Textilbahn keinen Verbundkristall aufweisen kann.
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Gemäß einem vierten Aspekt wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Kristall-Textil-Verbundes gelöst, welches die folgenden Schritte umfasst: S1: Bereitstellen einer Textilbahn, S2: Abgrenzen zumindest eines Bereichs der Textilbahn, S3: Benetzen zumindest eines Teils der Textilbahn mit Kristallwachstumslösung und S4: Ändern einer Temperatur der Kristallwachstumslösung oder Verdunsten von Lösungsmittel der Kristallwachstumslösung und gleichzeitiges Bilden von mindestens einem Kristall, welcher wenigstens einen Abschnitt des nicht abgegrenzten Bereichs der Textilbahn in seinem Inneren einschließt. Dabei grenzt sich das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren dadurch ab, dass nach dem Schritt S1 des Bereitstellens ein Schritt S2 des Abgrenzens durchgeführt wird, wodurch kontrolliert werden kann, in welchem Bereich der Textilbahn sich der mindestens eine Kristall bildet. Auf diese Weise können gezielt dekorative Muster aus Bereichen mit Kristallen und Bereichen ohne Kristall gebildet werden, wobei die Anordnung der Kristalle in dem Bereich mit Kristallen zufällig erfolgt, wodurch der Kristall-Textil-Verbund natürlich wirkt. Eine Möglichkeit der Gestaltung eines optisch ansprechenden Kristall-Textil-Verbunds kann beispielsweise die Reservierung eines Bereichs der Textilbahn entsprechend einer Gestalt einer geometrischen Figur oder/und eines Logos oder/und eines Schriftzugs oder/und eines Musters sein. Dabei kann als geometrische Figur ein Kreis, ein Viereck, ein Rhombus, ein Dreieck, ein Drachenviereck und eine Kombination der genannten verstanden werden.
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Dieses Verfahren ist vorteilhaft, da aus der gesättigten Kristallwachstumslösung innerhalb von wenigen Minuten kleinere oder/und von wenigen Stunden größere Kristalle entstehen können, die einen Bereich der Textilbahn in ihrem Inneren aufgenommen haben. Es kann also durch eine Variation der Dauer des Schritts S4 und der Verweildauer der Textilbahn in der Kristallwachstumslösung gezielt die Größe und Qualität der sich bildenden Kristalle beeinflusst werden. Eine Zeitdauer für die Bildung von einem oder mehreren Kristallen in dem Schritt S4 kann unter anderem von einer verwendeten Menge bzw. Sättigung einer Kristallwachstumslösung, der Größe eines die Kristallwachstumslösung aufnehmenden Behältnisses und/oder Umgebungsbedingungen abhängen. Wird zum Beispiel die Kristallwachstumslösung vollständig verdunstet, kann dies mehrere Stunden bis zu wenigen Tagen andauern. Wird jedoch zum Beispiel die Kristallwachstumslösung erwärmt und zusammen mit der darin befindlichen Textilbahn abgekühlt, können sich bereits innerhalb weniger Minuten ein oder auch mehrere Kristalle bilden. Generell kann angenommen werden, dass - vorausgesetzt die Lösung ist hinreichend mit gelöstem Kristallpulver gesättigt - ein Anstieg der Verweilzeit der Textilbahn in der Kristallwachstumslösung auch zu einer Vergrößerung mindestens einer Dimension eines oder mehrerer Kristalle führt.
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Eine Kristallwachstumslösung kann zum Beispiel durch Auflösen eines Kristallpulvers, vorzugsweise durch Erwärmen oder/und Aufkochen einer Mischung aus Kristallpulver und Lösungsmittel, beispielsweise Wasser, entstehen. Die Textilbahn kann vor dem Erwärmen oder/und Aufkochen der Kristallwachstumslösung bzw. der Mischung aus Kristallpulver und Lösungsmittel oder während des Abkühlens dieser Lösung bzw. Mischung zugegeben werden.
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Es versteht sich, dass mittels des Verfahrens einer der zuvor beschriebenen Kristall-Textil-Verbunde gemäß einem ersten oder/und zweiten Aspekt der Erfindung hergestellt werden kann. Es ergeben sich die zuvor genannten Vorteile gleichermaßen.
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Eine Abgrenzung zumindest eines Bereichs der Textilbahn in dem Schritt S2 kann beispielsweise mittels eines Reservierens dieses Bereichs der Textilbahn erfolgen. Der Fachmann versteht unter einem Reservieren, dass mindestens ein Bereich einer Textilbahn freigehalten wird. Das kann in Bezug auf das beschriebene Verfahren bedeuten, dass in dem reservierten bzw. freigehaltenen Bereich keine Benetzung der Textilbahn mit Kristallwachstumslösung bzw. kein Eindringen von Kristallwachstumslösung in die Textilbahn erfolgen kann. Ein abgegrenzter Bereich kann nach dem Schritt S2 beispielsweise abgebunden sein, abgenäht sein, gewachst sein, hydrophob sein, imprägniert sein, abgedeckt sein bzw. abgeklebt sein oder mittels einer Verwendung eines Aufsatzes abgegrenzt sein. Das Mittel zum Abgrenzen eines Bereichs der Textilbahn kann im Anschluss an den Schritt S4, in welchem sich mindestens ein Kristall bildet, auf der Textilbahn verbleiben oder in einem weiteren, sich an den Schritt S4 anschließenden Schritt wieder entfernt werden. Beispielsweise kann der abgegrenzte Bereich der Textilbahn durch ein Abgrenzen mittels Abkleben seine ursprünglichen Eigenschaften wieder aufweisen, nachdem sich der mindestens eine Kristall gebildet hat und das zum Abkleben verwendete Material entfernt wurde. Alternativ kann durch ein Abgrenzen mittels eines Auftragens von beispielsweise Wachs oder einer Imprägnierung Eigenschaften des abgegrenzten Bereichs der Textilbahn dauerhaft verändert werden.
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Beispielsweise kann das Abgrenzen mittels Hydrophobieren erfolgen, so dass die Textilbahn nach dem Schritt S2 einen hydrophilen und einen hydrophoben Bereich aufweist, wobei der mindestens eine sich in dem Schritt S4 bildende Kristall lediglich einen Abschnitt der Textilbahn einschließt, der sich in dem nicht abgegrenzten, hydrophilen Bereich der Textilbahn befindet. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die hydrophobe Schicht dauerhaft von der Textilbahn getragen werden kann und in Abhängigkeit des gewählten Mittels zum Hydrophobieren die optischen Eigenschaften der Textilbahn nicht oder lediglich geringfügig verändert. Zudem kann die Hydrophobierung gleichzeitig eine Imprägnierung darstellen, welche den hydrophoben Bereich der Textilbahn widerstandsfähiger gegen Umwelteinflüsse, wie zum Beispiel Feuchte, macht.
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In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass in dem Schritt S1 die Textilbahn als hydrophobe Textilbahn bereitgestellt wird und in dem Schritt S2 ein Bereich der hydrophoben Textilbahn abgegrenzt wird, indem ein hydrophiler Bereich durch Hydrophilieren erzeugt wird. Der in dem Schritt S4 gebildete, mindestens eine Kristall kann somit einen Abschnitt in seinem Inneren einschließen, welcher sich in dem nicht abgegrenzten, hydrophilen Bereich der Textilbahn befindet. Mittels dieser Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, auch Textilbahnen für den Kristall-Textil-Verbund zu verwenden, die eine hydrophobe Oberfläche aufweisen.
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Das Hydrophobieren oder/und das Hydrophilieren von Bereichen der Textilbahn kann mittels eines Siebdruckverfahrens erfolgt/erfolgen. Das Siebdruckverfahren lässt eine gezielte und zeiteffiziente Bearbeitung zu und ermöglicht die Abbildung von feinen Konturen.
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Das Hydrophilieren kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass eine Oberfläche der hydrophoben Textilbahn angeraut oder leicht beschädigt wird. Auf diese Weise kann der hydrophoben Textilbahn, beispielsweise einer Textilbahn aus Leder oder Kunstleder eine hydrophile Eigenschaft verliehen werden. Dies kann, falls gewünscht, auch ohne einen Einsatz von chemischen Zusatzstoffen erfolgen.
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Gemäß einem fünften Aspekt wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Kristall-Textil-Verbundes gelöst, umfassend die Schritte: S10: Bereitstellen einer Textilbahn, S20: Bereitstellen mindestens eines Elements, welches nicht Teil der Textilbahn ist, in der Nähe der Textilbahn oder anliegend an die Textilbahn, S30: Benetzen zumindest eines Teils der Textilbahn und des Elements mit Kristallwachstumslösung und S40: Ändern der Temperatur der Kristallwachstumslösung oder Verdunsten von Lösungsmittel der Kristallwachstumslösung und gleichzeitiges Bilden von wenigstens einem Verbundkristall, welcher wenigstens einen Abschnitt der Textilbahn und zumindest einen Teil des Elements in seinem Inneren einschließt. Mit diesem Verfahren kann auf einfache Art und Weise eine Textilbahn mit einem Element verbunden werden. Ein zusätzliches Bereitstellen von herkömmlichen Verbindungsmechanismen zwischen Textil und Element, wie zum Beispiel von Kleber oder Hakenelementen, ist nicht notwendig. Bei dem Element kann es sich um eines der bereits erwähnten Elemente handeln, wodurch sich die zuvor genannten Wirkungen gleichermaßen ergeben.
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Die Textilbahn kann, wie zuvor beschrieben, einen abgegrenzten, beispielsweise hydrophilen, und einen nicht abgegrenzten, beispielsweise hydrophoben, Bereich aufweisen. Eine solche einen hydrophilen und einen hydrophoben Bereich aufweisende Textilbahn könnte beispielsweise dadurch hergestellt werden, indem nach dem Schritt S10 der zuvor beschriebene Schritt S2 (Abgrenzen zumindest eines Bereichs der Textilbahn) durchgeführt wird und in dem Schritt S20 das mindestens eine Element in der Nähe des nicht abgegrenzten Bereichs der Textilbahn oder anliegend an diesen Bereich bereitgestellt wird. Der wenigstens eine Verbundkristall kann dann in dem Schritt S40 einen Abschnitt des nicht abgegrenzten Bereichs der Textilbahn und einen Teil des Elements oder das gesamte Element einschließen.
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Es gelten die zuvor in Bezug auf Schritt S4 genannten Bedingungen zur Bildung von einem oder mehreren Kristallen gleichermaßen. Das heißt ein Anwachsen des Verbundkristalls kann je nach verwendeten Parametern, wie einer verwendeten Menge bzw. Sättigung einer Kristallwachstumslösung, einer Größe eines die Kristallwachstumslösung aufnehmenden Behältnisses und/oder Umgebungsbedingungen, einige Minuten, wenige Stunden oder auch wenige Tage andauern.
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In einer Ausführungsform kann ein innerer Bereich der Textilbahn abgegrenzt, beispielsweise als hydrophober Bereich reserviert sein, und ein Randbereich der Textilbahn kann dazu genutzt werden, mit einem anderen Element, beispielsweise einer weiteren Textilbahn, verbunden zu werden. Eine aus mindestens einem Verbundkristall bestehende Naht könnte auf diese Weise die verschiedenen Materialien zusammenhalten und als ästhetisches, natürlich wirkendes Verbindungselement fungieren.
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In einer Weiterbildung der Erfindung kann ein der zuvor beschriebenen Kristall-Textil-Verbunde eine imprägnierende Schicht aufweisen, welche die Textilbahn vollständig oder teilweise sowie die Kristalle bzw. Verbundkristalle vollständig oder teilweise vor Umwelteinflüssen, wie zum Beispiel hoher Luftfeuchte oder/und Schmutz, schützt. Der Kristall-Textil-Verbund kann die imprägnierende Schicht auf dessen gesamter Oberfläche tragen, es ist jedoch auch denkbar, dass diese lediglich in Bereichen vorhanden ist, in welchen sich ein oder mehrere Kristalle befinden. Die imprägnierende Schicht kann in einem Schritt S5 bzw. S50 aufgebracht werden, beispielsweise mittels eines Verfahrens, beispielsweise Sprühverfahrens, welcher sich an den Schritt S4 bzw. Schritt S40 anschließt.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein der zuvor beschriebenen Kristall-Textil-Verbunde oder ein nach dem zuvor beschriebene Herstellverfahren hergestellter Kristall-Textil-Verbund als Brandschutz oder flammenhemmendes Textil verwendet, wobei der Kristall-Textil-Verbund eine Textilbahn umfasst, dessen für den Brandschutz zu verwendender Bereich überwiegend, optional mit mehr als 60%, vorzugsweise mit mehr als 75%, weiter vorzugsweise mit mehr als 90 %, mit Kristallen besetzt ist, wobei eine Mehrzahl der Kristalle wenigstens einen Abschnitt der Textilbahn einschließt.
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Zum Beispiel weisen Kristalle aus Alaun bzw. Kalialaun, dessen chemische Bezeichnung Aluminiumkaliumsulfat-Dodecahydrat, KAl(SO4)2 12 H2O, ist, als anorganisches Salz die Eigenschaft auf, dass sie nicht brennbar sind. Eine mit Kristallen aus Alaun bzw. Kalialaun besetzte Textilbahn kann daher nicht nur als ästhetisch ansprechendes Designelement verwendet, sondern gleichermaßen als Brandschutz oder als flammenhemmende Textilbahn eingesetzt werden. Somit kann die Textilbahn im Brandfall eine deutlich längere Fluchtzeit ermöglichen.
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Generell eignen sich für einen Kristall-Textil-Verbund, welcher zum Brandschutz eingesetzt werden kann, auch andere Kristalle, wie zum Beispiel Borax, rotes bzw. gelbes Blutlaugensalz oder/und Kupfersulfat. Es sollten jedoch, insbesondere bei Heimtextilien, die toxischen Eigenschaften der jeweiligen Kristalle berücksichtigt werden.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein der zuvor beschriebenen Kristall-Textil-Verbunde oder ein nach dem zuvor beschriebene Herstellverfahren hergestellter Kristall-Textil-Verbund als Wandverkleidung genutzt. Beispielsweise kann Alaun bzw. Kalialaun zur Herstellung der Wandverkleidung verwendet werden. Alaun bzw. Kalialaun bildet durchsichtige, sehr große Kristalle. In fein gemahlener Form erscheint das kristalline Pulver weiß und seine Löslichkeit steigt beim Erwärmen des Wassers stark an, bei 20°C lösen 100g Wasser etwa 12g Aluminiumkaliumsulfat-Dodecahydrat. Alaun bzw. Kalialaun wurde aufgrund seiner physikalischen Qualität, seiner Lagerbeständigkeit und Handhabung sowie seiner Umweltfreundlichkeit von Experten der chemischen Industrie untersucht. Sicherheitsdatenblätter vom Verband der chemischen Industrie e.V. sowie Sicherheitsdaten über die Otto Fischer GmbH aus Saarbrücken, Kaiserstraße 221, bestätigen, dass Alaun bzw. Kalialaun für die Verarbeitung in der Textilindustrie bei der Herstellung bestimmter Erzeugnisse besonders gut geeignet ist, zumal es aus umwelttechnischer Sicht voll wiederverwertbar ist, keine unverträglichen Substanzen enthalt und keinen Eigengeruch aufweist. Es handelt sich somit um einen vollkommen ungefährlichen Arbeitsstoff, der nicht nur vollständig entsorgt werden kann, sondern auch zur Wiederverwertung geeignet ist. Neben Ästhetik und Design spielen insbesondere im Heimtextil-Segment ökologische Aspekte eine wichtige Rolle. Aber auch Sicherheitsaspekte sind in diesem Zusammenhang immer bedeutsamer.
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Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung kann ein der zuvor beschriebenen Kristall-Textil-Verbunde oder ein nach dem zuvor beschriebene Herstellverfahren hergestellter Kristall-Textil-Verbund als Teil einer Lampe verwendet werden. Auch bei dieser Verwendung ist es von Vorteil, wenn der Kristall-Textil-Verbund ein flammenhemmendes Textil ist, da bei einer Verwendung der Lampe mit Glühlampen oder gar Kerzen hohe Temperaturen entstehen können, die einen Brand verursachen können.
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Die Erfindung wird im Folgenden an drei Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Aufsicht auf einen Kristall-Textil-Verbund gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 2 einen Querschnitt durch einen Kristall-Textil-Verbund gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
- 3 eine perspektivische Ansicht eines Kristall-Textil-Verbundes gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
- 4 eine perspektivische Ansicht eines Kristall-Textil-Verbundes gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und
- 5 eine Aufsicht auf einen Kristall-Textil-Verbund gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Kristall-Textil-Verbund, wie in 1 ganz allgemein mit 10 bezeichnet, eine Textilbahn 12 und mindestens einen Kristall 14, welcher wenigstens einen Abschnitt der Textilbahn 12 in seinem Inneren einschließt. Die Textilbahn kann einen hydrophilen Bereich 16 und einen hydrophoben Bereich 18 umfassen, wobei in 1 ein Übergang zwischen dem hydrophilen Bereich 16 und dem hydrophoben Bereich 18 als eine Linie, gekennzeichnet mit dem Bezugszeichen 20, in Form eines Sterns dargestellt ist. Der mindestens eine Kristall 14, welcher in seinem Inneren einen Abschnitt der Textilbahn 12 eingeschlossen hat, befindet sich in dem hydrophilen Bereich 16. In dem hydrophoben Bereich 18 befindet sich kein Kristall. Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass ein einen Abschnitt des hydrophilen Bereichs 16 einschließender Kristall mit einer hervorstehenden Ausprägung davon in den hydrophoben Bereich 18 hineinragt, wie beispielsweise in 1 in dem mit dem Bezugszeichen 22 gekennzeichneten Ausschnitt dargestellt. Im Sinne der Erfindung bedeutet eine solche Ausprägung eines Kristalls dennoch, dass sich kein Kristall in dem hydrophoben Bereich 18 der Textilbahn 12 befindet.
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Ferner umfasst der Kristall-Textil-Verbund 10 einen Randbereich 24, welcher sowohl an den hydrophilen Bereich als auch an den hydrophoben Bereich der Textilbahn angrenzen kann. Ein Kristall 14 kann einen Abschnitt des Randbereichs 24 in seinem Inneren einschließen, auch wenn der Randbereich 24 unmittelbar an den hydrophoben Bereich 18 angrenzt. Der Grund dafür ist, dass sich an dem Randbereich 24 der Textilbahn 12 in vielen Fällen einzelne hervorstehende Fasern befinden können, welche der Kristall 14 in seinem Inneren einschließen kann. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der Randbereich 24 derart ausgebildet ist, dass sich keine Kristalle in dem Randbereich 24 befinden.
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Wie in dem Ausführungsbeispiel von 1 gezeigt, kann eine Vielzahl von Kristallen 14 einen jeweiligen Abschnitt des hydrophilen Bereichs 16 der Textilbahn 12 jeweils in ihrem Inneren einschließen. Die Vielzahl der Kristalle 12 bildet ein der Fläche und der Kontur des hydrophilen Bereichs 16 entsprechendes Muster aus, welches in 1 ein Sternmuster ist, wobei der Übergang zwischen dem hydrophilen und dem hydrophoben Bereich mittels der mit dem Bezugszeichen 20 gekennzeichneten Linie verdeutlicht ist. Die Kristalle 14 können nebeneinander angeordnet sein oder können sich teilweise überlagern. Beispielsweise kann eine Mehrzahl von Kristallen 14 unmittelbar aneinander angrenzen. Da sich die Kristalle bei deren Bildung einzigartig mit der Textilbahn 12 verbinden, also auf unterschiedlichste Weise einen Abschnitt der Textilbahn 12 in ihrem Inneren einschließen können, ist es möglich, einzigartige Oberflächen zu generieren.
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Es versteht sich, dass der hydrophile Bereich 16 oder/und der hydrophobe Bereich 18 jede denkbare Gestalt aufweisen kann, beispielsweise die eines Logos, eines Schriftzugs, eines Musters oder/und einer beliebigen geometrischen Figur. Auch kann die Textilbahn mehrere hydrophile oder/und hydrophobe Bereiche aufweisen. Ebenso ist denkbar, dass mehrere hydrophile und hydrophobe Bereiche aneinander Grenzen, beispielsweise die beiden Bereiche ein Streifen- oder Karomuster ausbilden.
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Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Kristall-Textil-Verbund, wie in 2 ganz allgemein mit 100 bezeichnet, eine Textilbahn 112 und eine Mehrzahl von Kristallen 130-138, von welchen jeder wenigstens einen Abschnitt der Textilbahn 112 in seinem Inneren einschließt. Eine maximale Dimension 140-148 eines überwiegenden Teils der mehreren Kristalle 130-138 ist kleiner als eine Dicke 150 der Textilbahn 112.
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In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ersichtlich, dass die Kristalle 130-138 im Inneren, teilweise im Inneren oder/und überwiegend an einer Oberfläche 152 der Textilbahn 112 angeordnet sein können. D.h. die Kristalle können Abschnitte in ihrem Inneren einschließen, die sich innerhalb der Textilbahn 112 oder an einer der Oberflächen 152 der Textilbahn 112 befinden. Ferner können sich die Kristalle 130-138 auch an einem Randbereich der Textilbahn 112 befinden, welcher in 2 nicht dargestellt ist.
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Die maximale Dimension 140-148 der Kristalle 130-138 kann variieren. In 2 sind beispielsweise fünf Kristalle 130-138 mit einer sich voneinander unterschiedlichen maximalen Dimension 140-148 dargestellt, von welchen zwei 136, 138 eine maximale Dimension 146, 148 aufweisen, die kleiner als eine Dicke von Fasern der Textilbahn 112 ist. Ebenso ist denkbar, dass eine Textilbahn 112 zu einem überwiegenden Teil derartige Kristalle 136, 138 umfasst. Die Dimension eines kleineren Kristalls 138, beispielspeise die Dimension 148, kann weniger als 1 mm betragen. Ferner kann zum Beispiel eine Dimension eines größeren Kristalls 130, beispielsweise die Dimension 140, zwischen 1 mm und 5 mm, vorzugsweise 2 mm betragen. Es versteht sich, dass die Dimensionen 142, 144, 146 weiterer Kristalle 132, 134, 136 zwischen denen des kleineren 138 und denen des größeren 130 Kristalls liegen können.
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Gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Kristall-Textil-Verbund, wie in den 3 bis 5 ganz allgemein mit 200 bezeichnet, eine Textilbahn 212 und mindestens einen Kristall 214, 260, welcher wenigstens einen Abschnitt der Textilbahn 212 in seinem Inneren einschließt. Mindestens einer der Kristalle 214, 260 ist ein Verbundkristall 260, welcher einen Abschnitt der Textilbahn 212 und ferner ein Element 262 zumindest teilweise in seinem Inneren einschließt, wobei das Element 262 nicht Teil der Textilbahn 212 ist.
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Bei dem in 3 dargestellten, von dem Verbundkristall 260 zumindest teilweise eingeschlossenem Element 262 handelt es sich um einen einem Lichtelement 264 zugeordneten Leuchtkörper 266, welcher in dem gezeigten Beispiel vollständig im Inneren des Verbundkristalls 260 eingeschlossen ist, jedoch auch nur teilweise in einen solchen eingeschlossen sein kann.
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Eine Dimension des Verbundkristalls kann zwischen der halben Dicke und der dreifachen Dicke, vorzugweise zwischen der dreifachen und der zehnfachen Dicke der Textilbahn 212 betragen. Die maximale Dimension 240 des Verbundkristalls hängt von den Parametern, wie einer verwendeten Menge bzw. Sättigung einer Kristallwachstumslösung, einer Größe eines die Kristallwachstumslösung aufnehmenden Behältnisses und/oder Umgebungsbedingungen, bei der Herstellung des Verbundkristalls ab und kann wesentlich größer sein als die Dicke der Textilbahn. Beispielsweise könnte der Verbundkristall eine maximale Dimension 240 zwischen 0,5 cm und 5 cm, vorzugsweise zwischen 1,5 cm und 4 cm, aufweisen.
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Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel schließt der Verbundkristall 260 einen Abschnitt der Textilbahn 212 und einen Abschnitt einer weiteren Textilbahn 270 in seinem Inneren ein. D.h. er verbindet zwei Textilbahnen 212, 270 miteinander. Wie in 4 gezeigt, kann der Verbundkristall 260 einen Abschnitt eines Randbereichs 224, 272 beider Textilbahnen 212, 270 in seinem Inneren einschließen. Alternativ kann der Verbundkristall 260 einen Abschnitt einer oder beider Textilbahnen 212, 270 in seinem Inneren einschließen, welcher sich in einem nicht-Randbereich der Textilbahnen 212, 270 befindet. Es versteht sich, dass durch gezielte Hydrophobierung bzw. Hydrophilierung von Bereichen der einen oder/und der weiteren Textilbahn gesteuert werden kann, in welchem Bereich sich der eine oder auch mehrere Verbundkristalle bilden.
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In dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Verbundkristall 260 als ein Verbindungsglied wirken, um zwei flächig übereinander angeordnete Textilbahnen 212, 270 miteinander zu verbinden. Dabei bleiben die Eigenschaften der beiden Textilbahnen 212, 270 in den Abschnitten, welche nicht in den Kristall eingeschlossen sind, unverändert, so dass auch eine ursprüngliche Flexibilität dieser Textilbahnen 212, 270 im Wesentlichen erhalten bleibt. Es versteht sich, dass sich die Flexibilität der Textilbahn 212, 270 mit zunehmender Anzahl an Verbundkristallen 260 verringert.
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Der Verbundkristall 260 kann auch einen Abschnitt des Randbereichs 224 der Textilbahn 212 und einen Abschnitt des Randbereiches 272 der weiteren Textilbahn 270 in seinem Inneren einschließen, wie in dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ersichtlich. Es können auch mehrere Verbundkristalle 260 entlang der Randbereiche 224, 272 der beiden Textilbahnen 212, 270 angeordnet sein, welche jeweils einen Abschnitt des Randbereichs 224 der Textilbahn 212 und einen Abschnitt des Randbereichs 272 der weiteren Textilbahn 270 in ihrem Inneren aufnehmen. Sind die Verbundkristalle 260 derart dicht beieinander angeordnet, wie beispielsweise in 5 ersichtlich, kann die durch die Verbundkristalle 260 ausgebildete Verbindung selbst wenig beweglich sein, da sich die Kristalle bei einer Bewegung gegenseitig blockieren. Eine solche Verbindung könnte beispielsweise Verwendung in einem Lampenschirm finden, welcher mehrere mittels einem oder mehreren Verbundkristallen verbundene Textilbahnen umfasst, so dass ein im Inneren des Lampenschirms angeordneter Leuchtkörper durch die Verbundkristalle nach außen leuchtet und ein einmaliges Leuchterlebnis hervorbringt.
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Des Weiteren können Verbundkristalle 260 vorhanden sein, welche zusätzlich zu der Textilbahn 212 und dem Element 262 ein weiteres Element 262 in ihrem Inneren einschließen.
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Ein der zuvor beschriebenen Kristall-Textil-Verbunde oder ein gemäß einem der beschriebenen Verfahren hergestellter Kristall-Textil-Verbund kann einen oder mehr der im Folgenden genannten Kristalle umfassen: den farblosen, monoklinen Kristall „Borax“, dessen chemische Bezeichnung Dinatriumtetraborat-Decahydrat ist; den farblosen, kubischen Kristall „Alaun“ bzw. „Kalialaun“, dessen chemische Bezeichnung Aluminiumkaliumsulfat-Dodecahydrat ist; den blauen, triklinen Kristall „Kupfersulfat“, dessen chemische Bezeichnung Kupfersulfat-Pentahydrat ist; den roten, monoklinen Kristall „rotes Blutlaugensalz“, dessen chemische Bezeichnung Kaliumhexacyanidoferrat(III) ist; den gelben, monoklinen Kristall „gelbes Blutlaugensalz“, dessen chemische Bezeichnung Kaliumhexacyanidoferrat(II) ist; oder/und einen anderen Kristall, welcher sich aus einer flüssigen Kristallwachstumslösung bilden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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