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Die
Erfindung betrifft einen voluminösen Polstervliesstoff
mit hoher Druckelastizität und effektiver feuchteregulierender
Wirkung für den Einsatz als Unterpolstermaterial zur Substitution
von Polyurethan-Schaumstoffen, insbesondere in Fahrzeugsitzen und
Polstermöbeln. sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
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Dieser
voluminöse Polstervliesstoff ist von Struktur und Herstellung
her ein spezieller Maschen-Vlieswirkstoff als nach DIN 61211 „ein
textiles Flächengebilde aus einem Polfaser-Vlieswirkstoff, aus
dessen Polfasern eine zweite Fasermaschenschicht gebildet ist”.
Eine bekannte Warenbezeichnung für den Maschen-Wirkvliesstoff
ist Multiknit. Der Polfaser-Vlieswirkstoff wiederum ist nach DIN
61211 „ein textiles Flächengebilde aus
einem Faservlies, wobei die Fasern des Vlieses in eine maschenähnliche
Form überführt sind und freie Enden der Fasern eine
Polfaserschicht bilden”. Eine bekannte Warenbezeichnung
für den Polfaser-Wirkvliesstoff ist Kunit.
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Allgemein
werden an Polstervliesstoffe zur Substitution von Polyurethanschaumstoffen
spezielle Anforderungen hinsichtlich Komfortverhalten gestellt. Dazu
gehören gute druckelastische Eigenschaften und als Vorteil
gegenüber den bisher eingesetzten Polyurethanschaumstoff
ein ansprechendes Sitzklima.
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Bei
erhöhten Temperaturen, wie sie häufig im Sommer
auftreten, transpiriert der menschliche Körper. Der abgegebene
Körperschweiß dringt in die Sitze ein und führt
zu einer Durchfeuchtung des Polsters. Wichtig im Sinne eines passiven
Klimasitzes ist dann der Abtransport der Feuchte.
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Polstervliesstoffe
auf Basis der Vlieswirkstoffe Kunit und Multiknit sind bereits bekannt
und in Anwendung. Sie weisen bedingt durch die vertikale bis diagonale
Faserteilanordnung in der Polfaserschicht eine gute Druckelastizität
auf und haben gegenüber dem Polyurethanschaumstoff infolge
ihrer Porigkeit eine hohe Luftdurchlässigkeit. In Verbindung
mit einer durchlässigen Verklebung mit dem Polsterstoff ergibt
sich durch diese Struktur eine Verbesserung des Sitzklimas. Allerdings
bestehen diese Vlieswirkstoffe im Sinne der Erfüllung aller
Anforderungen zu 100% aus Polyesterfasern, einem Faserstoff mit
einer Feuchteaufnahme von höchstens 4%.
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Es
gibt Entwicklungen zur Erhöhung des Sitzkomforts durch
Varianten des Sitzaufbaues und durch funktionelle Strukturen im
Polstervliesbereich.
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In
EP 0126 798 A1 wird
ein Sitz beschrieben, bei dem der Schaumstoffkern der Sitzfläche
Bohrungen und Rillen enthält, um die Durchlüftung
des Sitzbezuges zu erhöhen und damit eine gewisse Feuchteabführung
von der Sitzoberfläche zu erreichen.
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In
DE 41 27 337 A1 wird
ebenfalls ein Sitz beschrieben, bei dem in der Polsterung ein Hydrogel eingelagert
ist. Über die Konstruktion der Polsterung werden keine
Angaben gemacht.
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Auch
für die Anordnung von pulver- oder granulatartigen Sorptionsmitteln,
wie Aktivkohle, gibt es Patentschriften. Problematisch erscheint
bei solchen Lösungen die Vermeidung des Herauswanderns
der pulver- oder granulatartigen Sorptionsmittel aus dem Vliesstoffquerschnitt
bei Gebrauchsbeanspruchungen.
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In
DE 103 03 737 A1 wird
ein Polfaservliesstoff beschrieben, der in seiner Struktur einem
Kunit oder einem velourisierten Nadelvliesstoff entspricht. Als
erfindungsgemäße Innovation wird die Anordnung
einer Polymerschicht, die aus Superabsorber besteht, auf die Polfaserschicht
durch nachfolgendes Beschichten beschrieben. Nachteilig bei dieser
Lösung sind hohe Kosten und starke Versteifung des Vliesstoffes.
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Ausgehend
vom dargelegten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung,
einen Maschen-Vlieswirkstoff für die Verwendung als Polstervliesstoff
zur Substitution von Polyurethanschaumstoffen zu schaffen, der gutes
druckelastisches Verhalten und eine hohe Feuchteaufnahme und Flüssigkeitsspeicherung
besitzt und damit ein sehr gutes Sitzklima erzeugt.
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Erfindungsgemäß wird
diese hohe Feuchteaufnahme und Flüssigkeitsspeicherung
des Maschen-Vlieswirkstoffes durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruches 1 erreicht, also dadurch, dass der Maschen-Vlieswirkstoff
unter einer seiner Fasermaschenoberflächen eine textile
Funktionsschicht in Ausführung eines Vlieses oder Vliesstoffes aus
feuchteaufnehmenden und feuchtespeichernden Fasern oder Filamenten
aufweist. Dies bezieht sich auf spezielle Faserstoffe mit einer
Feuchteaufnahme bei 100% Luftfeuchte von über 60%. Wichtig
für das Gesamtverhalten der erfindungsgemäßen
Konstruktion des Polstervliesstoffes ist der textile Charakter und
damit die textile Wirkung der textilen Funktionsschicht.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung kann der Effekt der zusätzlichen
Anordnung einer Funktionsschicht in den Querschnitt des erfindungsgemäßen
Maschen-Vlieswirkstoffes auch zur Erhöhung der Querfestigkeit
desselben genutzt werden. Dazu erfolgt der Einsatz eines Vliesstoffes
als textile Funktionsschicht, der einerseits aus Faserstoffen mit
hoher Feuchteaufnahme besteht und der andererseits durch seine Vorverfestigung
zur Erhöhung der Querfestigkeit des Maschen-Vlieswirkstoffes
nach seiner Anordnung unter eine Fasermaschenoberfläche
desselben beiträgt.
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Vorteilhafte
Ausführungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit Zeichnungen beschrieben.
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Es
zeigen
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1 die
schematische Darstellung der Struktur des voluminösen Polstervliesstoffes
als speziellem Maschen Vlieswirkstoff mit eingebundener textiler
Funktionsschicht.
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2 die
Arbeitsstelle einer Nähwirkmaschine Malimo Typ Multiknit
mit Zuführung der textilen Funktionsschicht
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Der
erfindungsgemäße voluminöse Polstervliesstoff
nach 1 besteht aus dem Maschen-Vlieswirkstoff 6 mit
den beiden Fasermaschenoberflächen 1 und 2 und
den zwischen ihnen diagonal bis vertikal angeordneten Faserteilen 3.
Unter der späteren Sitzoberfläche abgewandten
Fasermaschenoberfläche 2 ist die textile Funktionsschicht 5 aus
Faserstoffen mit hoher Feuchteaufnahme angeordnet. Die Fasermaschenoberfläche 1 wird
später mit dem Polsterstoff 7 verklebt. Von dem
Polsterstoff 7 wird im Gebrauch die das Sitzklima negativ
beeinflussende Feuchte über die länglichen Hohlräume 4 durch
Wirkung der Schwerkraft und der Kapillarwirkung der länglichen
Hohlräume 4 in die textile Funktionsschicht 5 geführt
und dort von den Faserstoffen mit hoher Feuchteaufnahme aufgenommen
und gespeichert.
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Wenn
die Sitzfläche frei wird, kann die in der textilen Funktionsschicht 5 gespeicherte
Feuchte als Wasserdampf durch die poröse Struktur des Maschen-Vlieswirkstoffes 6 entweichen.
Dieser Vorgang wird durch die poröse Struktur des Maschen-Vlieswirkstoffes 6 mit
den bis in die textile Funktionsschicht 5 hinein reichenden
länglichen Hohlräumen 4, der geringeren
Feuchteaufnahme der Polyesterfasern außerhalb der textilen
Funktionsschicht 5 und von den diagonal bis vertikal angeordneten
Faserteilen 3 wirksam unterstützt.
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Die
erfindungsgemäße Lösung bringt positive
Wirkungen für das Sitzklima durch Aufnahme der sich im
Gebrauch einstellenden Oberflächenfeuchte und in den Sitzpausen
durch Abführung dieser Feuchte und Erhalt einer trockenen
Polsterstoffoberfläche.
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Verfahrenstechnisch
erfolgt die Einbindung der textilen Funktionsschicht 5 in
den Querschnitt des Maschen-Vlieswirkstoffes 6 bei der
Herstellung desselben entsprechend der Darstellung in 2.
Diese zeigt die Arbeitsstelle der Nähwirkmaschine Malimo, Typ
Multiknit, der Polfaser-Vlieswirkstoff 9 zur Ausbildung
der Fasermaschenschicht 2 zugeführt wird. Vor der
Arbeitstelle wird die textile Funktionsschicht 5 an die
Polfaserschicht 8 des Polfaser-Vlieswirkstoffes 9 herangeführt
und durch die Stifte 10 der Gegenhaltebarre 11 so
gehalten, dass die einstechenden Schiebernadeln 12 die
zur Ausbildung der Fasermaschenoberfläche 2 erfaßten
Faserteile der Polfaserschicht 8 durch die textile Funktionschicht 5 hindurchziehen und
diese somit bei der Ausbildung der Fasermaschenoberfläche 2 in
den Querschnitt des entstehenden Maschen-Vlieswirkstoffes 6 erfindungsgemäß einbinden.
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Im
1. Ausführungsbeispiel werden ein Polfaser-Vlieswirkstoff 9 bzw.
Kunit und ein Faser-Vlieswirkstoff bzw. Malivlies als textile Funktionsschicht 5 zum
erfindungsgemäßen Polstervliesstoff in Ausführung
eines Maschen-Vlieswirkstoffes 6 verarbeitet. Der Polfaser-Vlieswirkstoff 9 besteht
aus 45% PES-Fasern mit 6,7 dtex Feinheit und 80 mm Schnittlänge,
aus 40% PES-Fasern mit 4 dtex Feinheit und 60 mm Schnittlänge
sowie aus 15% PES Bindefasern mit 4,4 dtex Feinheit und 55 mm Schnittlänge
und hat eine Flächenmasse von 230 g/m2.
Der die textile Funktionsschicht 5 bildende Faser-Vlieswirkstoff oder
das Malvlies hat nachstehende Daten: Fasermaterial 100% zellulosischen
Fasern in Form von Superabsorbern insbesondere des Typs ALCERU-supersorb
mit 4 dtex Faserfeinheit und 60 mm Schnittlänge; Flächenmasse
80 g/m2.
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Der
Polfaser-Vlieswirkstoff 9 oder das Kunit wird der Nähwirkmaschine
Malimo Typ Multiknit in Maschinenfeinheit F 18 zugeführt,
die mit einer Gegenhaltebarre 11 ausgerüstet ist.
Zusätzlich wird an der Nähwirkstelle das die textile
Funktionsschicht 5 bildende Malivlies mit der Fasermaschenseite
anliegend an der Abschhagplatine 13 zugeführt.
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Beim
Maschenbildungsvorgang auf der Nähwirkmaschine Malimo,
Typ Multiknit wird das Malivlies von den Schiebernadeln 12 durchstochen.
Die Schiebernadeln 12 nehmen mit dem Haken aus der Polfaserschicht 8 des
Kunits 9 Fasern auf und bilden Schlingen, die durch das
Malivlies bzw. die textile Funktionsschicht 5 hindurch
gezogen werden und nach den Abschlag-Vorgang die Maschen der Fasermaschenoberfläche 2 bilden
und die textile Funktionsschicht 5 somit bei der Ausbildung
der Fasermaschenoberfläche 2 in den Querschnitt
des entstehenden Maschen-Vlieswirkstoffes 6 erfindungsgemäß einbinden.
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Dieser
Maschen-Vlieswirkstoff 6 wird thermokalibriert, um die
Druckelastizität zu sichern und hat danach eine Dicke von
3,7 mm.
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Die
Dicke der eingebundenen textilen Funktionsschicht 5 entspricht
mit 1,5 mm einem Anteil von 40,5% an der Dicke des Maschen Vlieswirkstoffes 6, die
textile Funktionsschicht 5 hat eine spezifische Flüssigkeitsaufnahme
von > 600%. Dieser
so entstandene Polstervliesstoff wird mittels Schmelzklebe-Kaschierung
mit einem Polsterstoff 7 so verbunden, dass die Fasermaschenoberfläche 1 des
Maschen-Vlieswirkstoffes 6 zum Polsterstoff 7 weist
und das angebundene Malivlies als die textile Funktionsschicht 5 die
Abseite des Polsterverbundes bildet. Dadurch wird beim späteren
Gebrauch die Feuchte in dem korperfernen Bereich des Sitzbezuges
angeordnet so, dass auch nach Feuchteaufnahme die Oberfläche
sich trocken anfühlt.
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Im
2. Ausführungsbeispiel werden ein Polfaser-Vlieswirkstoff 9 bzw.
Kunit und ein Faser-Vlieswirkstoff bzw. Malivlies als textile Funktionsschicht 5 zum
erfindungsgemäßen Polstervliesstoff in Ausführung
eines Maschen-Vlieswirkstoffes 6 verarbeitet. Der Polfaser-Vlieswirkstoff 9 besteht
aus 50% PES-Fasern mit 6,7 dtex Feinheit und 80 mm Schnittlänge,
aus 35% PES-Fasern mit 4,0 dtex Feinheit und 60 mm Schnittlänge
sowie aus 15% PES-Bindefasern mit 4,4 dtex Feinheit und 55 mm Schnittlänge und
hat eine Flächenmasse von 300 g/m2.
Der die textile Funktionsschicht 5 bildende Faser-Vlieswirkstoff
oder das Malivlies hat nachstehende Daten: Fasermaterial 50% Fasern
des Typs ALCERU-supersorb mit 6,0 dtex Faserfeinheit und 60 mm Schnittlänge
und 50% Polyesterfasern mit 4,0 dtex Faserfeinheit und 60 mm Schnittlänge;
Flächenmasse 100 g/m2.
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Der
Polfaser-Vlieswirkstoff 9 oder das Kunit wird der Nähwirkmaschine
Malimo Typ Multiknit in Maschinenfeinheit F 18 zugeführt,
die mit einer Gegenhaltebarre 11 ausgerüstet ist.
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Zusätzlich
wird an der Nähwirkstelle das die textile Funktionsschicht 5 bildende
Malivlies mit der Fasermaschenseite anliegend an der Abschlagplatine 13 zugeführt.
Beim Maschenbildungsvorgang auf der Nähwirkmaschine Malimo,
Typ Multiknit wird das Malivlies von Schiebemadeln 12 durchstochen.
Die Schiebemadeln 12 nehmen mit dem Haken aus der Polfaserschicht 8 des
Kunits 9 Fasern auf und bilden Schlingen, die durch das
Malivlies bzw. die textile Funktionsschicht 5 hindurch
gezogen werden und nach den Abschlag-Vorgang die Maschen der Fasermaschenoberfläche 2 bilden
und die textile Funktionsschicht 5 somit bei der Ausbildung
der Fasermaschenoberfläche 2 in den Querschnitt
des entstehenden Maschen-Vlieswirkstoffes 6 erfindungsgemäß einbinden.
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Dieser
Maschen-Vlieswirkstoff 6 wird thermokalibriert um die Druckelastizität
zu sichern und hat danach eine Dicke von 4 mm.
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Die
Dicke der eingebundenen textilen Funktionsschicht 5 entspricht
mit 1,8 mm einem Anteil von 45% an der Dicke des Maschen-Vlieswirkstoffes 6, die
textile Funktionsschicht 5 hat eine Feuchteaufnahme von > 600%.
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Dieser
so entstandene Polstervliesstoff wird mittels Schmelzklebe-Kaschierung
mit einem Polsterstoff 7 so verbunden, dass die Fasermaschenoberfläche 1 des
Maschen-Vlieswirkstoffes 6 zum Polsterstoff 7 weist
und das angebundene Malivlies als die textile Funktionsschicht 5 die
Abseite des Polsterverbundes bildet. Dadurch wird beim späteren Gebrauch
die Feuchte in dem körperfernen Bereich des Sitzbezuges
angeordnet so dass auch nach Feuchteaufnahme die Oberfläche
sich trocken anfühlt.
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Im
3. Ausführungsbeispiel werden ein Polfaser-Vlieswirkstoff 9 bzw.
Kunit und ein durch leichtes Vernadeln verfestigter Filamentvliesstoff
als textile Funktionsschicht 5 zum erfindungsgemäßen
Polstervliesstoff in Ausführung eines Maschen-Vlieswirkstoffes 6 verarbeitet.
Der Polfaser-Vlieswirkstoff 9 besteht aus 50% PES-Fasern
mit 6,7 dtex Feinheit und 80 mm Schnittlänge, aus 35% PES-Fasern
mit 4,0 dtex Feinheit und 55 mm Schnittlänge sowie aus
15% PES-Bindefasern mit 4,4 dtex Feinheit und 55 mm Schnittlänge
und hat eine Flächenmasse von 320 g/m2.
Der die textile Funktionsschicht 5 bildende Filamentvliesstoff
hat nachstehende Daten: Filamentmaterial 100% ALCERU-supersorb mit
11 dtex; Flächenmasse 80 g/m2.
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Der
Polfaser-Vlieswirkstoff 9 oder das Kunit wird der Nähwirkmaschine
Malimo Typ Multiknit in Maschinenfeinheit F 18 zugeführt,
die mit einer Gegenhaltebarre 11 ausgerüstet ist.
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Zusätzlich
wird an der Nähwirkstelle der die textile Funktionsschicht 5 bildende
Filamentvliesstoff zugeführt.
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Beim
Maschenbildungsvorgang auf der Nähwirkmaschine Malimo,
Typ Multiknit wird der Filamentvliesstoff von Schiebernadel/Schließdraht-System 12 durchstochen.
Die Schiebernadeln nehmen mit dem Haken aus der Polfaserschicht 8 des
Kunits 9 Fasern auf und bilden Schlingen, die durch die
textile Funktionsschicht 5 hindurch gezogen werden und nach
den Abschlagvorgang die Maschen der Fasermaschenoberfläche 2 bilden
und die textile Funktionsschicht 5 somit bei der Ausbildung
der Fasermaschenoberfläche 2 in den Querschnitt
des entstehenden Maschen-Vlieswirkstoffes 6 erfindungsgemäß einbinden.
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Dieser
Maschen-Vlieswirkstoff 6 wird thermokalibriert um die Druckelastizität
zu sichern und hat danach eine Dicke von 3,8 mm.
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Die
Dicke der eingebundenen textilen Funktionsschicht 5 entspricht
mit 1,0 mm einem Anteil von 26,3% an der Dicke des Maschen-Vlieswirkstoffes 6, die
textile Funktionsschicht 5 hat eine Feuchteaufnahme von > 600%.
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Dieser
so entstandene Polstervliesstoff wird mittels Schmelzklebe-Kaschierung
mit einem Polsterstoff 7 so verbunden, dass die Fasermaschenoberfläche 1 des
Maschen-Vlieswirkstoffes 6 zum Polsterstoff 7 weist
und das angebundene Malivlies als die textile Funktionsschicht 5 die
Abseite des Polsterverbundes bildet.
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Dadurch
wird beim späteren Gebrauch die Feuchte in dem körperfernen
Bereich des Sitzbezuges angeordnet so dass auch nach Feuchteaufnahme
die Oberfläche sich trocken anfühlt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0126798
A1 [0007]
- - DE 4127337 A1 [0008]
- - DE 10303737 A1 [0010]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - DIN 61211 [0002]
- - DIN 61211 [0002]