DE102017217557A1 - Orthopädisches Produkt und Verfahren zur Herstellung eines orthopädischen Produkts - Google Patents

Orthopädisches Produkt und Verfahren zur Herstellung eines orthopädischen Produkts Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein orthopädisches Produkt (100), umfassend ein Verbundmaterial (10), welches eine erste Schicht (12) aus einem Schaummaterial und eine zweite Schicht (14) aus einem Ledermaterial aufweist, wobei die erste Schicht (12) und die zweite Schicht (14) miteinander verklebt sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines orthopädischen Produkts (100), umfassend die Schritte eines Verbinden eines Schaummaterials (12) und eines Klebewebs (16), eines Zuschneidens des mit dem Klebeweb (16) verbundenen Schaummaterials (12) auf einen vorbestimmten Zuschnitt und eines Laminierens des mit dem Klebeweb (16) verbundenen zugeschnitten Schaummaterials (12) und eines ebenfalls auf einen vorbestimmten Zuschnitt zugeschnittenen Ledermaterials (14).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein orthopädisches Produkt, umfassend ein Schaum-Leder-Verbundmaterial, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines orthopädischen Produkts.
  • Die Verwendung von Leder in der Orthopädie ist bekannt und verbreitet. Da Leder als Naturprodukt eine gewachsene Haut ist, welche gegerbt wurde, weist Leder auch hautähnliche Eigenschaften auf, welche sich bei einer Verwendung von Leder in der Orthopädie besonders vorteilhaft auswirken. So ist Leder beispielsweise atmungsaktiv, wirkt durch die Behandlung mit Gerbstoffen antibakteriell, nimmt Körperfeuchtigkeit auf und verfügt über eine sehr gute Hautverträglichkeit sowie über genügend Elastizität, um sich der Bewegung des menschlichen Körpers anzupassen, wodurch bei Kontakt mit dem menschlichen Körper, insbesondere bei Hautkontakt, ein angenehmes Tragegefühl entsteht.
  • Gleichwohl bringt Leder als Material zur Verwendung in der Orthopädie auch Nachteile mit sich. Leder als Naturprodukt ist einem natürlichen Alterungsprozess ausgesetzt, welcher beispielsweise bewirken kann, dass Leder porös, rissig oder losnarbig werden kann. Als losnarbig wird Leder bezeichnet, wenn seine Narbenschicht von unregelmäßiger Dicke und Dichte ist und diese Unregelmäßigkeit so stark ausgeprägt ist, dass sich die Lederoberfläche mit dem Finger gegen den Untergrund verschieben lässt und daher Falten wirft. Ursache sind Fettablagerungen in der Tierhaut, die sich beim Gerben auflösen und Hohlräume hinterlassen. Somit kann Losnarbigkeit besonders einfach entstehen, wenn Leder nicht gleichmäßig bzw. nur punktuell auf ein anderes Material aufgeklebt wird.
  • Darüber hinaus ist Leder als Rohstoff besonders in den für die Orthopädie erforderlichen Dicken bzw. Stärken wie auch die Herstellung von Lederprodukten aufgrund aufwendiger Produktionsschritte und hohem Materialverlust beim Zuschnitt von Lederprodukten oftmals recht teuer, weswegen auch häufig auf Kunststoffe zurückgegriffen wird, welche Leder jedoch hinsichtlich vieler positiver Eigenschaften nachstehen. Daher ist es als besonders erstrebenswert anzusehen, in der Produktion von orthopädischen Lederprodukten Kosteneinsparungen erreichen zu können.
  • Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein ein Ledermaterial umfassendes orthopädisches Produkt sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen orthopädischen Produkts bereitzustellen, welches die oben beschriebenen Nachteile minimiert und insbesondere auch den Herstellungsprozess bzw. die Produktion solcher orthopädischen Lederprodukte optimiert.
  • Die Erfindungsaufgabe wird gelöst durch ein orthopädisches Produkt, umfassend ein Verbundmaterial, welches eine erste Schicht aus einem Schaummaterial und eine zweite Schicht aus einem Ledermaterial aufweist, wobei die erste Schicht und die zweite Schicht miteinander verklebt sind.
  • Ein orthopädisches Produkt mit einem solchen Verbundmaterial lässt sich besonders schnell und einfach verarbeiten. Leder- und Schaummaterial können zudem sehr effektiv eingesetzt werden. Bei einer besonders flächigen und gleichmäßigen Verklebung der ersten Schicht aus Schaummaterial und der zweiten Schicht aus Ledermaterial kann ferner die Losnarbigkeit des Leder reduziert bzw. minimiert werden, da das Leder gleichmäßig mit dem Schaumstoff verbunden ist und damit verhindert werden kann, dass sich das Ledermaterial aufwirft oder Falten schlägt.
  • In diesem Zusammenhang wird als ein orthopädisches Produkt definitionsgemäß ein Gegenstand oder ein Stoff verstanden, der zu orthopädischen Zwecken für Menschen verwendet wird, wobei die bestimmungsgemäße Hauptwirkung physikalisch und/oder physikochemisch erfolgt. Beispiele für solche orthopädischen Produkte aus einem Schaummaterial und einem Ledermaterial können orthopädische Einlagen, Bandagen, Polsterungen von Schienen, etc. sein. Eine bevorzugte Anwendung ist die Verwendung als Einlegesohle für Schuhe, wobei das Ledermaterial in Kontakt mit dem Fuß eines Patienten oder Anwenders gelangen kann und das Schaummaterial polsternd sowie stützend wirken kann.
  • Vorzugsweise kann das Schaummaterial der ersten Schicht als Basismaterial einen PU-Schaum aufweisen, welcher insbesondere offen zellular vorliegen kann. Dieser PU-Schaum kann insbesondere eine niedrige Densität und eine hohe Rückstellkraft aufweisen. Dadurch kann das orthopädische Produkt besonders leicht gestaltet werden und es kann z. B. bei einem Tragen des Produkts durch einen Patienten bzw. einen Anwender eine sehr gute Polsterung erreicht werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann die erste Schicht aus dem Schaummaterial eine Dicke von 2,5-5,0 mm, vorzugsweise von 3,0-4,0 mm, besonders bevorzugt von 3,2 mm, aufweisen. Auf diese Weise entsteht z. B. bei einer Anwendung als Einlegesohle aber auch bei anderen Verwendungen ein besonders angenehmer Tragekomfort.
  • Alternativ kann die erste Schicht aus dem Schaummaterial eine Dicke von 0,5-2,5 mm, vorzugsweise von 1,0-2,0 mm, besonders bevorzugt von 1,6 mm, aufweisen. Auch diese Materialstärke bietet einen immer noch angenehmen Tragekomfort und kann alternativ zum obigen Beispiel verwendet werden, wenn das orthopädische Produkt weniger stark auftragen soll, was wiederum z. B. bei Einlegesohlen der Fall sein kann.
  • Außerdem kann das Ledermaterial der zweiten Schicht beispielsweise ein Futterleder sein. Futterleder eignet sich besonders für einen Einsatz in der Orthopädie, beispielsweise aber auch im Schuhbereich. Es weist besonders tragehygienische Eigenschaften auf, wie vor allem eine gute Saugfähigkeit, Wasserdampfaufnahme und Wasserdampfdurchlässigkeit.
  • In vorteilhaften Ausführungsformen kann die zweite Schicht aus dem Ledermaterial eine Dicke von 0,6-0,8 mm, 0,8-1,0 mm oder 1,0-1,2 mm aufweisen, wodurch im Hinblick auf Komfort, Stabilität, Materialstärke, etc. verschiedene Anwendungen möglich werden.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform können die erste Schicht und die zweite Schicht mittels eines Klebewebs miteinander verklebt sein. Dadurch kann eine lösungsmittelfreie Verklebung beider Schichten erreicht werden und es ist kein Vorversprühen, Bügeln, Trocknen der Materialien, etc. notwendig, wodurch lästige sowie gesundheitsschädliche Geruchsbelastungen während einer Herstellung eines solchen Verbundmaterials reduziert werden kann. Durch Verwendung eines Klebewebs zur Verbindung beider Materialschichten kann zudem eine besonders flächige und gleichmäßige Verklebung erreicht werden, was wie oben bereits erwähnt eine Losnarbigkeit des Ledermaterials reduzieren bzw. minimieren kann.
  • Das Klebeweb kann aus einem Copolyamid als Basismaterial gebildet sein. Aufgrund ihrer günstigen Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften sowie ihrer Preiswürdigkeit stellen Copolyamide die wichtigste thermoplastische Stoffklasse für die Beschichtung von Fixiereinlagen dar. Es ist möglich, die Schmelztemperaturen von Copolyamiden bis auf die gewünschten Siegeltemperaturen abzusenken. Weitere besonders positive, für den Einsatz in der Orthopädie günstige Eigenschaften von Copolyamiden sind eine sehr gute Adhäsion gegen eine Vielzahl von unterschiedlichen Substraten, eine rationelle Verarbeitbarkeit, Umweltfreundlichkeit, eine hohe Beständigkeit, z. B. gegen Wasch- und Reinigungsbehandlungen, und ein hohe Wärmebeständigkeit.
  • Ferner kann das Basismaterial des Klebewebs eine Massenbelegung von weniger als 60 g/m2, vorzugsweise von 5-50 g/m2, besonders bevorzugt von 12-40 g/m2, aufweisen. Diese Werte haben sich als besonders geeignet für die Verklebung der ersten Schicht aus Schaum und der zweiten Schicht aus Leder herausgestellt. Eine derart niedrige Schmelztemperatur kann wie oben erwähnt beispielsweise durch den Einsatz eines Copolyamids als Basismaterial des Klebewebs realisiert werden.
  • Des Weiteren kann das Basismaterial des Klebewebs einen Schmelzbereich von 70-110 °C, vorzugsweise von 80-100 °C, besonders bevorzugt von 85-95 °C, aufweisen. Bei diesem Temperaturbereich ist das Produkt noch sehr gut zu verarbeiten bzw. das Verbundmaterial effektiv und schnell herzustellen. Ein höherer Schmelzbereich würde aufwendige Produktionsschritte erfordern und deutlich mehr Zeit für die Herstellung in Anspruch nehmen. Weiterhin ist vorteilhaft, wenn das Klebeweb eine hohe Viskosität aufweist, was die Verarbeitungseigenschaften des Klebewebs weiter positiv beeinflusst.
  • Außerdem wird die oben formulierte Aufgabe der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines orthopädischen Produkts, umfassend die Schritte eines Verbinden eines Schaummaterials und eines Klebewebs, eines Zuschneidens des mit dem Klebeweb verbundenen Schaummaterials auf einen vorbestimmten Zuschnitt und eines Laminierens des mit dem Klebeweb verbundenen zugeschnitten Schaummaterials und eines ebenfalls auf einen vorbestimmten Zuschnitt zugeschnittenen Ledermaterials.
  • Dadurch, dass sowohl die Lederschicht als auch die Schaumstoffschicht mit dem angefügten Klebeweb zugeschnitten werden, bevor diese selbst zusammengefügt werden bzw. dadurch, dass das Ledermaterial vor dem Lamininierungsschritt bereits zugeschnitten vorliegen kann, können durch ein solches Verfahren Leder-Stanzabfälle wie auch Weichschaumabfälle reduziert werden, welche beim Zuschneiden bzw. Stanzen eines fertigen Verbundmaterials anfallen würden. Zugeschnitten werden die Ausgangsmaterialien insbesondere in die Form des Endproduktes, wie z. B. einer orthopädischen Einlegesohle, sodass im finalen Verfahrensschritt nur noch die fertigen Leder- und Schaum-Klebeweb-Zuschnitte aneinandergefügt werden müssen. Auf diese Weise kann eine bessere Ausbeute der verwendeten Materialien und damit beispielsweise auch eine Reduzierung der Lagerbestände erreicht werden. Da Leder- und Schaummaterial nicht im Verbund, sondern bereits vor einem Zusammenfügen zugeschnitten bzw. gestanzt werden, ist auch ein mehrlagiges Stanzen von Leder und Schaum möglich.
  • Ein orthopädisches Produkt mit einem solchen Verbundmaterial lässt sich besonders schnell und einfach verarbeiten. Leder- und Schaummaterial können zudem sehr effektiv eingesetzt werden. Bei einer besonders flächigen Verklebung der ersten Schicht aus Schaummaterial und der zweiten Schicht aus Ledermaterial kann ferner die Losnarbigkeit des Leder reduziert bzw. minimiert werden, da das Leder gleichmäßig mit dem Schaumstoff verbunden ist und damit verhindert werden kann, dass sich das Ledermaterial aufwirft oder Falten schlägt.
  • Durch Verwendung eines Klebewebs kann eine lösungsmittelfreie Verklebung beider Schichten erreicht werden und es ist kein Vorversprühen, Bügeln, Trocknen der Materialien, etc. notwendig, wodurch lästige sowie gesundheitsschädliche Geruchsbelastungen während einer Herstellung eines solchen Verbundmaterials reduziert werden kann. Durch Verwendung eines Klebewebs zur Verbindung beider Materialschichten kann zudem eine besonders flächige und gleichmäßige Verklebung erreicht werden, was wie oben bereits erwähnt eine Losnarbigkeit des Ledermaterials reduzieren bzw. minimieren kann.
  • Beispiele für orthopädische Produkte aus einem Schaummaterial und einem Ledermaterial können orthopädische Einlagen, Bandagen, Polsterungen von Schienen, etc. sein. Eine bevorzugte Anwendung ist die Verwendung als Einlegesohle für Schuhe, wobei das Ledermaterial in Kontakt mit dem Fuß eines Patienten oder Anwenders gelangen kann und das Schaummaterial polsternd sowie stützend wirken kann.
  • Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das Klebeweb auf einer Seite des Schaummaterials ausgelegt wird und das Schaummaterial und das Klebeweb durch Aufbringen von Druck und Wärme miteinander verbunden werden. Dabei kann durch die Wärme das Klebeweb geschmolzen werden und durch den aufgebrachten Druck kann die Schaumstoffschicht mit dem Klebeweb verbunden werden.
  • Weiterhin kann das Ledermaterial auf die mit dem Klebeweb versehene Seite des Schaummaterials aufgelegt werden oder das Schaummaterial mit der mit dem Klebeweb versehenen Seite auf das Ledermaterial aufgelegt werden und das mit dem Klebeweb verbundene Schaummaterial und das Ledermaterial durch Aufbringen von Druck und Wärme miteinander verbunden werden. Das Klebeweb kann dabei durch die Wärme abermals geschmolzen werden und durch den aufgebrachten Druck können beide Schichten fest miteinander verbunden werden.
  • Das Schaummaterial kann z. B. in Rollenform angeliefert und dann mit dem Klebeweb ausgerüstet werden. Hierzu kann das Klebeweb auf dem Schaum ausgelegt und mittels Wärme und Druck mit dem Material verbunden werden. Dieser Vorgang wird auch als Heißversiegeln bezeichnet. Das ausgerüstete Material kann dann auf vorbestimmte Zuschnitte zugeschnitten werden und die Zuschnitte können z. B. maschinell, wiederum durch Aufbringen von Wärme und Druck mit einem Ledermaterial verbunden werden, welches bereits in vorbestimmten Zuschnitten vorliegen kann oder ebenfalls zuvor auf vorbestimmte Zuschnitte zugeschnitten werden kann. Dieser Vorgang kann auch als Laminieren bezeichnet werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Ansicht eines orthopädischen Produkts in einem teilweise zerlegten Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
    • 2 eine schematische Schnittansicht des in 1 dargestellten orthopädischen Produkts in einem vollständig zerlegten Zustand, welcher den Aufbau eines Verbundmaterials des orthopädischen Produkts zeigt.
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines orthopädischen Produkts 100 in einem teilweise zerlegten Zustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Das orthopädische Produkt 100 liegt gemäß diesem Ausführungsbeispiel als eine Einlegesohle vor, welche in einem Inneren eines Schuhs im Bereich eines Vorderfußes zum Einsatz kommt. Es ist aus einer ersten Schicht 12 aus einem Schaummaterial 12 und aus einer zweiten Schicht 14 aus einem Ledermaterial 14 aufgebaut. Ein Klebeweb 16 ist in 1 bereits mit der Schaumstoffschicht 12 der Einlegesohle verbunden. D. h. 1 stellt einen Zustand vor einem finalen Verfahrensschritt dar. In diesem finalen Verfahrensschritt werden die Schaumstoffschicht 12 mit dem Klebeweb 16 und die Lederschicht 14 aneinandergefügt - in diesem Fall zu einer orthopädischen Einlegesohle. Diese Einlegesohle bzw. das orthopädische Produkt 100 umfasst ein Verbundmaterial 10, dessen Aufbau schematisch in 2 dargestellt ist.
  • 2 zeigt eine Schnittansicht des in 1 dargestellten orthopädischen Produkts 100 in einem vollständig zerlegten Zustand, welcher den Aufbau eines Verbundmaterials 10 des orthopädischen Produkts 100 zeigt.
  • In 2 ist zu erkennen, dass das Klebeweb 16 noch nicht mit der Schaumstoffschicht 12 verbunden ist. Es ist also ein Ausgangszustand vor einem Herstellungsverfahren dargestellt, in welchem alle drei Ausgangsmaterialien (erste Schicht 12 aus einem Schaummaterial 12, zweite Schicht 14 aus einem Ledermaterial 14 und Klebeweb 16) noch separat vorliegen. In einem ersten Verfahrensschritt werden dann die Schaumstoffschicht 12 und das Klebeweb 16 aneinander gefügt, in einem zweiten Verfahrensschritt können vorbestimmte Zuschnitte der Materialien erfolgen und in einem dritten Verfahrensschritt werden die Lederschicht 14 und die bereits mit dem Klebeweb 16 verbundene Schaumschicht 12 auf der Seite, die mit dem Klebeweb 16 verbunden worden ist, zusammengefügt werden.
  • Es ist anzumerken, dass die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist und im Sinne der Erfindung auch ein anderer Aufbau des Verbundmaterials 10 und insbesondere außer orthopädischen Einlegesohlen auch andere orthopädische Anwendungsmöglichkeiten des Produkts 100 denkbar sind.

Claims (14)

  1. Orthopädisches Produkt (100), umfassend ein Verbundmaterial (10), welches aufweist: - eine erste Schicht (12) aus einem Schaummaterial (12), und - eine zweite Schicht (14) aus einem Ledermaterial (14), wobei die erste Schicht (12) und die zweite Schicht (14) miteinander verklebt sind.
  2. Orthopädisches Produkt (100) nach Anspruch 1, wobei das Schaummaterial (12) der ersten Schicht (12) als Basismaterial einen PU-Schaum aufweist.
  3. Orthopädisches Produkt (100) nach Anspruch 2, wobei der PU-Schaum offen zellular vorliegt.
  4. Orthopädisches Produkt (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Schicht (12) aus dem Schaummaterial (12) eine Dicke von 2,5-5,0 mm, vorzugsweise von 3,0-4,0 mm, besonders bevorzugt von 3,2 mm, aufweist.
  5. Orthopädisches Produkt (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Schicht (12) aus dem Schaummaterial (12) eine Dicke von 0,5-2,5 mm, vorzugsweise von 1,0-2,0 mm, besonders bevorzugt von 1,6 mm, aufweist.
  6. Orthopädisches Produkt (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ledermaterial (14) der zweiten Schicht (14) ein Futterleder ist.
  7. Orthopädisches Produkt (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Schicht (14) aus dem Ledermaterial (14) eine Dicke von 0,6-0,8 mm, 0,8-1,0 mm oder 1,0-1,2 mm aufweist.
  8. Orthopädisches Produkt (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Schicht (12) und die zweite Schicht (14) mittels eines Klebewebs (16) miteinander verklebt sind
  9. Orthopädisches Produkt (100) nach Anspruch 8, wobei das Klebeweb (16) aus einem Copolyamid als Basismaterial gebildet ist.
  10. Orthopädisches Produkt (100) nach Anspruch 9, wobei das Basismaterial des Klebewebs (16) eine Massenbelegung von weniger als 60 g/m2, vorzugsweise von 5-50 g/m2, besonders bevorzugt von 12-40 g/m2, aufweist.
  11. Orthopädisches Produkt (100) nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Basismaterial des Klebewebs (16) einen Schmelzbereich von 70-110 °C, vorzugsweise von 80-100 °C, besonders bevorzugt von 85-95 °C, aufweist.
  12. Verfahren zur Herstellung eines orthopädischen Produkts (100), umfassend die folgenden Schritte: a) Verbinden eines Schaummaterials (12) und eines Klebewebs (16), b) Zuschneiden des in Schritt a) mit dem Klebeweb (16) verbundenen Schaummaterials (12) auf einen vorbestimmten Zuschnitt, und c) Laminieren des mit dem Klebeweb (16) verbundenen zugeschnitten Schaummaterials (12) und eines ebenfalls auf einen vorbestimmten Zuschnitt zugeschnittenen Ledermaterials (14).
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei in Schritt a) das Klebeweb (16) auf einer Seite des Schaummaterials (12) ausgelegt wird und das Schaummaterial (12) und das Klebeweb (16) durch Aufbringen von Druck und Wärme miteinander verbunden werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei in Schritt c) das Ledermaterial (14) auf die mit dem Klebeweb (16) versehene Seite des Schaummaterials (12) aufgelegt wird oder das Schaummaterial (12) mit der mit dem Klebeweb (16) versehenen Seite auf das Ledermaterial (14) aufgelegt wird und das in Schritt a) mit dem Klebeweb (16) verbundene Schaummaterial (12) und das Ledermaterial (14) durch Aufbringen von Druck und Wärme miteinander verbunden werden.
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