DE102005039799A1 - Nachgiebiger Aufbau für eine Matratze, Polster oder Kissen - Google Patents

Abstract

Nach der Erfindung werden Matratzen, Polster und Kissen ganz oder teilweise aus Kunststoffgelegen hergestellt.

Description

• Die Erfindung betrifft einen nachgiebigen geschichteten Aufbau für eine Matratze oder Polster oder Kissen oder dergleichen.
• Nach einem älteren Vorschlag besteht der nachgiebige Aufbau ganz oder teilweise aus Abstandsgewirke bzw. Distanzgewirke. Die Gewirke können auch Gestricke oder Gewebe sein. Auch Kombinationen mit anderen Materialien, z..B. mit Schaum kommen vor. Solche Gewirke sind in der Fertigung sehr aufwendig.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftlich günstigere Lösung zu schaffen.
• Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß anstelle der Abstandsgewirke bzw. Distanzgewirke oder zusammen mit Matten aus Abstandsgewirke oder Distanzgewirke andere Matten aus einem dreidimensionalen Kunststoff-Gelege von Fasern oder Filamenten verwendet werden. Die erfindungsgemäß verwendeten dreidimensionalen Matten aus Kunststoff-Gelegen haben mindestens eine Dicke von mindestens 10 mm, vorzugsweise eine Dicke von mindestens 20 mm und noch weiter bevorzugt eine Dicke von mindestens 30 mm. Das schließt auch wesentlich größere Dicken von zum Beispiel 60 mm ein.
• Vorzugsweise werden die Matten in der Kombination mit anderen Matten nach der Stauchhärte gestuft. Die geringste Stauchhärte ist an oben in der Mattenschichtung vorgesehen. Dort wird die Stauchhärte dem jeweiligen Wunsch des Benutzers angepasst. Das heißt, gewünschte weiche Matratzen zeigen eine geringe Stauchhärte. Harte Matratzen dagegen eine hohe Stauchhärte. Bei den an der Oberseite der Mattenschichtung vorkommenden unterschiedlichen Stauchhärten ist nach der Erfindung gleichwohl eine ähnliche Erhöhung der Stauchhärte nach unten hin vorgesehen. Die Stauchhärte erhöht sich nach unten hin mindestens um 100, vorzugsweise um mindestens 150 und noch weiter bevorzugt um mindestens 200%.
• Außerdem ist es von Vorteil, die Erhöhung der Stauchhärte möglichst gleichmäßig vorzunehmen. Das erhöht das Komfortgefühl.
• Die dreidimensionalen Kunststoff-Gelege entstehen dadurch, daß Filamente oder Fasern oder Fäden, die entweder bei ihrer Herstellung mit schmelzflüssiger Oberfläche aneinander gelegt werden oder nach ihrer Hersteller durch Erwärmung an der Oberfläche wieder plastifiziert und anschließend aneinandergelegt werden. Die anschließende Erwärmung ist sehr vorteilhaft, weil sie die Herstellung von der nachfolgenden Verarbeitung unabhängig macht. Zwar geht dabei die Wärme aus dem Herstellungsvorgang verloren. Das wird jedoch durch die Verarbeitungsvorteile überkompensiert.
• Die Herstellung von Fäden, Fasern und Filamenten aus Kunststoff beinhaltet bereits einen komplizierten Vorgang. Wenn die Herstellungswärme aus dem Vorgang genutzt werden sollte, so wäre das gleichbedeutend mit einer weiteren erheblichen Komplizierung des Vorganges.
• Während bei der Herstellung des dreidimensionalen Geleges nur ein sehr kleines Temperaturfenster zur Verfügung steht, um unter der Nutzung der Herstellungswärme die Fasern, Fäden und Filamente zur Erzeugung eines entsprechenden Geleges durch bloße Berührung ausreichend miteinander zu verbinden.
• Der übliche Herstellungsvorgang für Fäden, Fasern und Filamente ist die Extrusion. Dabei wird der Kunststoff in Granulatform mit Zuschlägen in den Extruder aufgegeben, plastifiziert, homogenisiert und als Schmelze durch eine Düse aus dem Extruder ausgetragen.
• Die jeweilige Düse gibt der austretenden Schmelze die gewünschte Strangform, nämlich die eines Fadens, einer Faser oder eines Filamentes. Üblicherweise sind mehrere Düsen in einer Düsenplatte nebeneinander angeordnet, um gleichzeitig mehrere Fäden, Fasern und Filamente zu erzeugen.
• Dagegen ist das Temperaturfenster ungleich größer, wenn das Gelege nach erneuter Erwärmung der Fäden, Fasern und Filamente in das gewünschte Gelege gebracht wird. Dabei werden die Fäden, Fasern und Filamente an der Oberfläche erwärmt, während der Kern weitgehend fest bleibt und für die Herstellung großvolumiger Gelege eine vorteilhafte Biegefestigkeit zeigt. Dabei kann die Oberfläche bis zur Schmelzflüssigkeit plastifiziert werden, um günstige Voraussetzungen für die Verbindung der Fäden, Fasern und Filamente an deren Berührungsflächen zu erreichen, ohne die günstige Biegefestigkeit wesentlich zu beeinträchtigen.
• Außerdem kann die nachträgliche Erwärmung der Fäden, Fasern und Filamente erfolgen, wenn diese von einer Rolle abgezogen und in eine quer zur Längsrichtung verlaufende horizontal hin und hergehende und/oder vertikal hin und hergehende Bewegung gebracht worden sind. Vorzugsweise durchlaufen die Fäden, Fasern und Filamente dabei eine Heizstrecke. Die Heizstrecke kann durch seitlich angeordnete Heißgasgebläse und/oder durch umgebende Heizstrahler gebildet werden. Günstig sind elektrisch betriebene Heißgasgebläse und Heizstrahler, weil deren Temperatur durch Regelung des Stromes sehr leicht geregelt werden kann. Heißgasgebläse besitzen beispielsweise eine Heizspirale und ein Gebläse, das Umgebungsluft durch die Heizspirale drückt. Dabei erwärmt sich die Umgebungsluft in gewünschtem Umfang. Die für thermoplastischen Kunststoffe erforderlichen Temperaturen lassen sich mit solche Vorrichtungen leicht erreichen.
• Vorzugsweise werden die erfindungsgemäß bewegten und erwärmten Fäden, Fasern und Filamente auf einem fortlaufenden Band abgelegt, so daß sie sich dort zu einer dreidimensionalen Matte verbinden. Das Band ist so lang ausgelegt, daß die Matte eine ausreichende Abkühlung erfährt und anschließend aufgewickelt werden kann, ohne daß die Lagen in dem Wickel sich miteinander verbinden.
• Herkömmliche Gelege finden vorzugsweise als Krallmatten im Geo-Bau bzw. im Deponiebau Anwendung. Dazu können die sich bei den Gelegen ergebenden Schleifen und Bögen der Fäden, Fasern und Filamente sehr grob verlaufen. Nach der Erfindung werden die Schleifen und Bögen für die oben beschriebene Mattenanwendung in sehr viel kleineren Schleifen und Bögen gelegt.
• Zur Verarbeitung für eine Matratze, Polster oder Kissen wird von dem Wickel ein Stück abgezogen und mit Hilfe einer Schere abgelängt.
• Wahlweise werden die Schichten einzeln verwendet oder zu mehreren übereinander gelegt und miteinander oder mit anderen Schichten verbunden.
• Die anderen Schichten können zum Beispiel Kunststoffschaumschichten oder Abstandsgewirke oder Abstandsgestricke oder Abstandsgehäkel oder Abstandsgewebe oder dergleichen Schichten sein.
• Die bekannten Abstands-Materialien sind einteilig. Das heißt, aus den beabstandeten Gewebeschichten werden die Filamente, Fäden oder Fasern aus der einen Gewebeschicht in die andere geführt und dort verwirkt. Ähnliches gilt für Gewirke, Gestricke oder Gehäkel oder dergleichen.
• Die bekannten Abstands-Materialien bestehen aus Polyester oder Polyamid oder Polypropylen oder Elasthan oder Glasfasern oder Polyethylen oder Cellulose.
• An Kraftfahrzeugen haben sich solche Abstandsgewebe bereits durchgesetzt. Beispielhaft wird auf die US-PS 6629724 verwiesen.
• Die Abstandsgewebe sollen die Sitzfläche hinterlüften, so dass durch Schwitzen anfallende Feuchtigkeit verdampfen und der Dampf abgezogen werden kann. Die Abstände können dabei bis 15 mm betragen.
• Abstandsgewebe sind auch bei Textilien bekannt. Dort sollen sie wasserdichte Schichten hinterlüften. Beispielhaft wird auf die US-PS 6716778 verwiesen.
• Die Abstandsgewebe werden auch für Matratzen seit einiger Zeit bekannt.
• Die US-PS 6687937, die US-PS 6687935, die US-PS 6668408, die US-PS 6499157, die US-PS 6460209, die US-PS 6447874 und die US-PS 6115861 beschreiben solche Matratzen.
• Dabei bilden die Abstandsgewebe zum Teil Kanäle, durch die der Wasserdampf abgezogen werden, der durch Schwitzen des liegenden Menschen entsteht.
• Zum Teil sind Abstandsgewebe als durchgehende Schichten vorgesehen.
• Abstands-Materialien können auch dadurch entstehen, daß zwei separate Gewebeschichten durch Fäden, Fasen oder Filamente miteinander verbunden werden. Dabei können die Fäden, Fasern oder Filamente auch durch sogenanntes Nadeln von einer Gewebeschicht in die andere gezogen werden..
• Andere Materialschichten können auch Kunststoffschaumschichten. Günstig sind viskoelastische Schichten aus Polyurethan sein.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung eines nachgiebigen Aufbaus für Matratzen, Polster, Kissen, gekennzeichnet durch die Verwendung eines dreidimensionalen Geleges aus thermoplastischen Kunststoff-Fäden, -Fasern oder -Filamenten, wobei die an der Oberfläche plastischen Fäden, Fasern und Filamente auf eine bewegte Unterlage abgelegt werden, so daß eine Matte entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Matten mit einer Dicke von mindestens 10 mm, vorzugsweise von mindestens 20 mm und noch weiter bevorzugt von 30 mm hergestellt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Matten mit unterschiedlicher Stauchhärte verwendet werden, wobei die Stauchhärte von oben nach unten zunimmt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Anfangsstauchhärte der obersten Matte und der Endstauchhärte der untersten Matte eine Zunahme in der Stauchhärte von mindestens 100%, vorzugsweise von mindestens 150% und höchst bevorzugt von mindestens von 200% besteht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst Fäden, Fasern oder Filamente durch Extrudieren erzeugt werden und anschließend in eine in vertikaler Richtung und/oder horizontaler Richtung hin- und hergehende Bewegung gebracht werden und zur Plastifizierung der Oberfläche durch eine Heizstrecke geführt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizstrecke Heißgaserzeuger und/oder eine Strahlungsfläche verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Verwendung elektrisch betriebener Heißgaserzeuger oder Strahlungsflächen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlaufen und Bögen in den Gelegen kleiner als in den Gelegen für Geotextilien sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, daß die Matten mit einer anderen Materialschicht kombiniert werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Verwendung einer anderen Materialschicht, welche ganz oder teilweise aus einem oder mehreren Abstandsgewirken, Abstandsgeweben oder Abstandsgestricken oder dergleichen besteht, wobei jeweils zwei beabstandete Schichten vorgesehen sind, die durch Elemente wie Filamente, Fasern oder Fäden miteinander verbunden sind.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch die Kombination mit Schichten aus viskoelastischem Polyurethanschaum.