DE102020115143A1 - Antibacterial clothing made from textile and / or non-textile raw materials - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft antibakterielle Bekleidung aus textilen und/oder nichttextilen Rohstoffen, die durch verschiedene Verfahren zu linien-, flächenförmigen und/oder räumlichen Gebilde (Körpergebilde) ausgebildet sind. Die erfindungsgemäße antibakterielle Bekleidung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass durch die Kombination aus Dehnbarkeit und antibakterieller Wirkung ein körpernahes Anliegen der Bekleidung am Körperdes Anwenders erzielt wird. Zudem erlaubt die metallische Beschichtung eine hinreichend antibakterielle Wirkung, eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit, eine elektrische Leitfähigkeit, die den Einsatz elektronischer Bauteile erlaubt sowie eine Strahlungsminderung von elektromagnetischer Strahlung.The invention relates to antibacterial clothing made from textile and / or non-textile raw materials which are formed into linear, flat and / or spatial structures (body structures) by various methods. The antibacterial clothing according to the invention is particularly characterized in that the combination of stretchability and antibacterial effect means that the clothing is close to the body of the user. In addition, the metallic coating allows a sufficient antibacterial effect, excellent thermal conductivity, electrical conductivity that allows the use of electronic components and a reduction in electromagnetic radiation.
Description
Die Erfindung betrifft antibakterielle Bekleidung aus textilen und/oder nichttextilen Rohstoffen, die durch verschiedene Verfahren zu linien-, flächenförmigen und/oder räumlichen Gebilde (Körpergebilde) ausgebildet sind.The invention relates to antibacterial clothing made from textile and / or non-textile raw materials which are formed into linear, flat and / or spatial structures (body structures) by various methods.
Derzeit müssen Bekleidungen nicht nur modisch aussehen, sondern ein hohes Maß an Funktionalität leisten. Hier ist für jeden eine Bekleidung mit entsprechender Schutzfunktion wünschenswert, die einen gewissen Tragekomfort bietet und zudem modisch aussieht. Leider werden besonders häufig Materialien aus künstlichen Stofffasern in der Kleidungsindustrie eingesetzt, nur wenige Kleidungsstücke bestehen nicht zumindest teilweise aus synthetischen Fasern, die gerne Baumwolle beigemischt werden. Dadurch kommt es oft zu unangenehmer Geruchsbildung und Hautreizungen.At the moment, clothing not only has to look fashionable, it also has to offer a high level of functionality. Here, clothing with a corresponding protective function is desirable for everyone, which offers a certain level of comfort and also looks fashionable. Unfortunately, materials made from man-made fabric fibers are used particularly often in the clothing industry; only a few items of clothing are not at least partially made of synthetic fibers, which are often mixed with cotton. This often leads to unpleasant smells and skin irritation.
Ein weiterer wichtiger Aspekt sind klimatische und mikroklimatische Veränderungen wie beispielsweise ein zu starker Wechsel von Wärme und Kälte durch zu stark klimatisierte Gebäude oder Fahrzeuge. Übliche Bekleidung schafft es oft nicht den Körper vor derartigen thermischen Einflüssen zu schützen. Es fehlen die entsprechenden Eigenschaften der Bekleidungsmaterialien. Die Strahlenbelastung von nicht ionisierender Strahlung durch den steten Aufbau von Hochfrequenz-Funknetzen auf den Organismus nimmt immer mehr zu und es besteht eine sehr wachsende Nachfrage nach Bekleidungsstücken, welchen einen Schutz gegen diese Art der elektromagnetischen Strahlung, insbesondere im Frequenzbereich von Radiowellen und Funkstrahlungen bis hin zu ultravioletter Strahlung bietet. Herkömmliche Materialien bieten derzeitig keinen entsprechenden Schutz. Durch Viren, Keime, Pilze und Bakterien wird die Gesundheit angegriffen und adäquate Schutzbekleidung ist derzeit nicht als „Alltagskleidung“ erhältlich.Another important aspect are climatic and microclimatic changes such as excessive changes in heat and cold caused by buildings or vehicles that are too air-conditioned. Conventional clothing often fails to protect the body from such thermal influences. The corresponding properties of the clothing materials are missing. The radiation exposure of non-ionizing radiation due to the constant build-up of high-frequency radio networks on the organism is increasing more and more and there is a very growing demand for clothing that provides protection against this type of electromagnetic radiation, especially in the frequency range of radio waves and radio radiation to ultraviolet radiation provides. Conventional materials currently do not offer adequate protection. Viruses, germs, fungi and bacteria attack health and adequate protective clothing is currently not available as “everyday clothing”.
Produkte mit einem Silberanteil werden seit Jahrhunderten vielfach angeboten. Momentan werden Textilien mit einem Silberanteil im Gesundheitsbereich, Sportbereich, in der Automobilindustrie bspw. als Sitzstoffe oder als Bettwäsche angeboten. Diese Produkte sind meist dadurch gekennzeichnet, dass der Silberanteil und dadurch die antibakterizide Wirkung sehr gering ist. Wichtige Gründe für die Verwendung geringer Silberanteile sind die komplizierte Produktionstechnologie und die hohen Kosten für Forschung und Produktion.Products with a silver component have been offered in many ways for centuries. Textiles with a silver content are currently being offered in the health sector, sports sector, in the automotive industry, for example, as seat fabrics or bed linen. These products are usually characterized by the fact that the silver content and thus the antibactericidal effect is very low. Important reasons for the use of small amounts of silver are the complicated production technology and the high costs for research and production.
Die
Weiterhin offenbart die
Die
Die
Die
Die
Die
Schließlich offenbart die
Nachteilig am beschriebenen Stand der Technik ist, dass diese jeweils nur für bestimmte Einsatzzwecke geeignet sind. So kann ein vollständig beschichtetes Silbergarn eine Feuchtigkeit und/ oder Körperflüssigkeiten nicht aufnehmen. Zwar ist eine antibakterielle Wirkung gegeben, jedoch sind die aus vollständig beschichteten Silbergarn hergestellten Textilien nässend bei Kontakt mit Körperflüssigkeiten, wie etwa Schweiß oder Blut bei Wunden oder Entzündungsflüssigkeiten.The disadvantage of the prior art described is that they are only suitable for specific purposes. A completely coated silver thread can absorb moisture and / or do not absorb body fluids. Although there is an antibacterial effect, the textiles made from completely coated silver thread are weeping when they come into contact with body fluids, such as sweat or blood in the case of wounds or inflammatory fluids.
Eine Beimischung von Faser oder Garnen, welche Flüssigkeit aufnehmen können in das Textil wiederum ermöglicht zwar eine Verbesserung der Ableitung der Flüssigkeit, mindert aber demgegenüber den Wirkungsgrad des Silbertextil als lonendepot, thermische Leitfähigkeit, Nutzungsdauer, elektrische Leitfähigkeit und Strahlenschutz.An admixture of fibers or yarns, which can absorb liquid in the textile, in turn enables an improvement in the drainage of the liquid, but on the other hand reduces the efficiency of the silver textile as an ion depot, thermal conductivity, service life, electrical conductivity and radiation protection.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung antibakterielle Kleidung vorzuschlagen, die sicher eine Ableitung von Körperflüssigkeiten erlaubt und gleichzeitig antibakteriell wirkt, zudem soll die Bekleidung bevorzugt nicht-ionisierende Strahlung absorbieren und eine gleichmäßigere thermische Verteilung von Temperatureinflüssen ermöglichen.It is therefore the object of the present invention to propose antibacterial clothing which reliably allows body fluids to be drained away and at the same time has an antibacterial effect; in addition, the clothing should preferably absorb non-ionizing radiation and enable a more uniform thermal distribution of temperature influences.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The problem is solved by the independent claims. Advantageous refinements are given in the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird gemäß einem ersten Aspekt eine antibakterielle textile Bekleidung vorgeschlagen, welche mindestens eine oder mehrerer Lagen umfasst, welche aus einer ersten- und einer zweiten Seite ausgebildet ist, wobei die erste Seite gekennzeichnet ist durch Fasern mit metallischer Beschichtung aus Natur- und/oder Chemiefasern, welche dazu ausgelegt ist, bei Kontakt mit Körperflüssigkeit, insbesondere Schweiß, Bakterizide an die Körperflüssigkeit abzugeben. Die zweite Seite umfasst dabei Fasern mit Hohlkammern und/oder Membranen, sogenannte Hohlfasern aus Natur- und/oder Chemiefasern, welche so verarbeitet ist, dass sie, soweit möglich, an der ersten Seite bereichsweise oder vollflächig eng anliegt und/oder festverbunden ist. Die zweite Seite ist dazu eingerichtet, die Körperflüssigkeit mit den Bakteriziden von der ersten Seite aufzunehmen und den Flüssigkeitsanteil der Körperflüssigkeit an die vom Körper des Trägers abgewandte Seite der zweiten Seite weiterzuleiten und dort zu verdunsten oder an weitere textile Lagen abzugeben. Erfindungsgemäß sind die erste und zweite Seite dehnbar, flexibel und verformbar ausgebildet und weisen eine Elastizität bzw. Rückstellverhalten auf, welche mindestens 51 % nach einer Entlastung von 24h in Anlehnung an die
Die erfindungsgemäße Bekleidung liegt bereichsweise vollflächig oder körpernah an, nimmt zuverlässig Körperflüssigkeiten, insbesondere Schweiß auf. Durch die erfindungsgemäße Abgabe von Bakteriziden an die Körperflüssigkeit wird zuverlässig die Bildung von Bakterien entgegengewirkt und infolgedessen die Bildung von Körpergerüchen gemindert.The clothing according to the invention lies on the entire surface or close to the body, reliably absorbs body fluids, in particular sweat. The release of bactericides to the body fluid according to the invention reliably counteracts the formation of bacteria and consequently reduces the formation of body odors.
Bevorzugt ist die textile erste Seite so verarbeitet ist, dass sie soweit möglich flächig oder mindestens körpernah, bzw. körperbetont, am Körper des Trägers anliegt.The textile first side is preferably processed in such a way that it lies flat or at least close to the body or in a body-accentuated manner on the body of the wearer as far as possible.
In Ausführungsformen der Erfindung weist die Oberfläche der ersten Seite einen Anteil von Fasern mit metallischer Beschichtung von mindestens 30% auf und der Abstand zwischen den Fasern mit metallischer Beschichtung ist geringer als 30mm.In embodiments of the invention, the surface of the first side has a proportion of fibers with a metallic coating of at least 30% and the distance between the fibers with a metallic coating is less than 30 mm.
In Ausführungsformen der Erfindung weist die zweite Seite einen Anteil von Hohlfasern, wie z.B. Baumwollfasern, Anso-tex, Hollofil, Coolmax, Thermicfibre und/oder Asota, im Bereich von mindestens 50% auf. Durch den Anteil an Hohlfasern wird eine Ableitung der Körperflüssigkeit ermöglicht. Dadurch wird das im Stand der Technik bekannte Nässen von silberbeschichteten Textilien bei Kontakt mit Körperflüssigkeiten vermieden.In embodiments of the invention, the second side has a proportion of hollow fibers, such as cotton fibers, Anso-tex, Hollofil, Coolmax, Thermicfibre and / or Asota, in the range of at least 50%. The proportion of hollow fibers enables the body fluid to be drained off. This avoids the wetting of silver-coated textiles known in the prior art when they come into contact with body fluids.
In Ausführungsformen der Erfindung sind in der ersten Seite die zahlenmäßigen Anteile der Fasern mit metallischer Beschichtung in Quer-, Längs- oder Diagonalrichtung gleich oder unterschiedlich.In embodiments of the invention, the numerical proportions of the fibers with a metallic coating in the transverse, longitudinal or diagonal direction are the same or different in the first side.
In Ausführungsformen der Erfindung sind die erste Seite und die zweite Seite bereichsweise oder vollflächig, bevorzugt untrennbar, miteinander vernäht, verwebt, versteppt, verwirkt, verstrickt, verflochten, verschweißt, verklebt und/oder nahtverwirkt - dies bildet die Gesamtkonstruktion. Die Gesamtkonstruktion ist liegt dabei eng bzw. körperbetont am Träger an. Dadurch kann ein sicheres Ableiten der Körperflüssigkeit erreicht werden.In embodiments of the invention, the first side and the second side are partially or fully, preferably inseparable, sewn, interwoven, quilted, knitted, knitted, interwoven, welded, glued and / or knitted together - this forms the overall construction. The overall construction is tight or body-hugging on the wearer. As a result, the body fluid can be safely drained off.
In Ausführungsformen der Erfindung weist das metallisierte Fasermaterial über seine Kontaktpunkte eine flächige elektrische und thermische Leitfähigkeit auf der Oberfläche der ersten Seite auf. Das metallisierte Fasermaterial zeichnet sich durch seine thermische und elektrische Leitfähigkeit aus, was durch das Wiedemann-Franzsche Gesetz wissenschaftlich belegt wird. Das Wiedemann-Franzsche Gesetz zeugt von der Tatsache, dass in Metallen die frei beweglichen elektrischen Ladungsträger neben elektrischer Energie auch die Wärmeenergie transportieren.In embodiments of the invention, the metallized fiber material has a flat electrical and thermal conductivity on the surface of the first side via its contact points. The metallized fiber material is characterized by its thermal and electrical conductivity, which is scientifically proven by the Wiedemann-Franz law. The Wiedemann-Franz law attests to the fact that in metals the freely movable electrical charge carriers transport not only electrical energy but also thermal energy.
In Ausführungsformen der Erfindung beträgt die Wärmeleitfähigkeit des Materials der metallischen Beschichtung mindestens 20 W/(m·K) bei 0 °C. Die Wärmeleitfähigkeit von Silber beträgt 429 W/(m·K) bei 0 °C, Nickel 85 W/(m·K) bei 0 °C und Quecksilber 8,3 W/(m·K) bei 0 °C. Vorteilhaft kann durch die Wärmeleitfähigkeit eine verbesserte Temperaturverteilung der antibakteriellen Bekleidung erzielt werden. So kann Körperwärme abgeleitet oder bei Kälte besser ganzflächig verteilt werden. Dies ermöglicht eine verbesserte einheitliche Temperierung des Körpers.In embodiments of the invention, the thermal conductivity of the material of the metallic coating is at least 20 W / (m · K) at 0 ° C. The thermal conductivity of silver is 429 W / (mK) at 0 ° C, nickel 85 W / (mK) at 0 ° C and mercury 8.3 W / (mK) at 0 ° C. An improved temperature distribution of the antibacterial clothing can advantageously be achieved through the thermal conductivity will. In this way, body heat can be dissipated or better distributed over the entire surface when it is cold. This enables an improved, uniform temperature control of the body.
In Ausführungsformen der Erfindung weist der spezifische elektrische Flächenwiderstand der ersten Seite einen Wert zwischen 0,02 Ohm bis 2000 Ohm im nicht gedehnten Zustand auf.In embodiments of the invention, the specific electrical sheet resistance of the first side has a value between 0.02 ohms to 2000 ohms in the unstretched state.
In Ausführungsformen der Erfindung weist die elektrische Leitfähigkeit an der Oberfläche des Textils einen Wert von mindestens 0,02 cm2/Ohm auf.In embodiments of the invention, the electrical conductivity on the surface of the textile has a value of at least 0.02 cm 2 / ohm.
In Ausführungsformen der Erfindung werden die Werte des spezifischen elektrischen Flächenwiderstandes nach der Methode zur Messung von Flächenwiderständen nach van-der-Pauw gemessen. Dazu werden je vier Punkte einer zuvor definierten Geometrie - beispielsweise die Eckpunkte eines Quadrats bekannter Kantenlänge, z. B. von 10 cm - in mathematisch üblicher Art und Weise von A bis D beschriftet. Im Falle eines Quadrates wird an den Punkten A und B ein konstanter elektrischer Strom, an den Punkten C und D die abfallende Spannung gemessen - daraus wird der Widerstand R(AB,CD) errechnet Danach werden die Kontakte zyklisch getauscht. Für den Sonderfall des Quadrates wird zusätzlich der Widerstand R(BC,AD) ermittelt. Aus diesen Messwerten ist für eine quadratische Fläche der spezifische elektrische Widerstand r zu berechnen, sofern R(AB,CD) = R(BC,AD) gilt:
Da der Flächenwiderstand bereits die Materialdicke enthält, wird durch Multiplikation Die Werte der elektrischen Leitfähigkeit werden dabei aus den Werten des spezifischen Flächenwiderstands und der realisierten Dicke des Textils abgeleitet.Since the sheet resistance already contains the material thickness, the values of the electrical conductivity are derived from the values of the specific sheet resistance and the realized thickness of the textile.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die antibakterielle Bekleidung zur Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung ausgebildet. Vorteilhaft wirken die metallisch beschichten Fasern der ersten Seite strahlungsabschirmend gegenüber elektromagnetischer Wellen bzw. nicht-ionisierende elektromagnetische Strahlung, wie beispielsweise IR-Strahlung, Mikrowellen, Radio- und Funkwellen, allgemein Elektrosmog oder UV-Strahlung.In embodiments of the invention, the antibacterial clothing is designed to shield against electromagnetic radiation. The metallically coated fibers on the first side advantageously have a radiation-shielding effect against electromagnetic waves or non-ionizing electromagnetic radiation, such as, for example, IR radiation, microwaves, radio waves, general electromagnetic pollution or UV radiation.
Geeignete Methoden zur Prüfung des Abschwächungsvermögens für elektromagnetische Strahlung in einem Frequenzbereich von 0,3 GHz bis 3 GHz sind beispielsweise im IEEE-Standard 299-2006 angegeben.Suitable methods for testing the attenuation capacity for electromagnetic radiation in a frequency range from 0.3 GHz to 3 GHz are specified, for example, in IEEE standard 299-2006.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die antibakterielle Bekleidung antistatisch ausgebildet. Hierbei kann das auftretende antistatische Verhalten nach
In Ausführungsformen der Erfindung weist die antibakterielle Bekleidung eine Infrarot-Reflexion auf. Dadurch wird ein Wärmeeintrag von außen auf den Körper durch Infrarot-Strahlung reduziert und die Abgabe von körpereigener Wärme nach außen reduziert. Damit wird eine Verbesserung der Regulierung des körpereigenen Wärmehaushaltes erreicht.In embodiments of the invention, the antibacterial clothing has an infrared reflection. This reduces the heat input from the outside onto the body through infrared radiation and the release of the body's own heat to the outside is reduced. This improves the regulation of the body's own heat balance.
In Ausführungsformen der Erfindung weist die Gesamtkonstruktion der antibakteriellen Bekleidung mindestens eine dritte Schicht mit Metall beschichteten Fasern auf, welche geeignet sind, bei Kontakt mit salzhaltigen Flüssigkeiten wie beispielsweise Körperschweiß, eine galvanische Zelle aus der Metallbeschichtung der Textilfasern der ersten Schicht der antibakteriellen Bekleidung, der zweiten flüssigkeitsabsorbierenden Schicht und der Metallbeschichtung der Textilfasern der dritten Schicht zu bilden. Dabei sind die Materialien ausgewählt aus Silber, Gold, Kupfer, Nickel, Zink, Aluminium oder eisenhaltiger Stahl. Bei der Verwendung von Silber in sowohl der ersten Schicht und der dritten Schicht ist darauf zu Achten, dass die Silberanteile unterschiedlich und von Null verschieden sind. Auf diese Weise wird bei Kontakt - insbesondere bei Körperschweiß - im Textil ein sogenanntes Konzentrationselement realisiert.In embodiments of the invention, the overall construction of the antibacterial clothing has at least a third layer with metal-coated fibers, which are suitable for contact with saline liquids such as body sweat, a galvanic cell from the metal coating of the textile fibers of the first layer of the antibacterial clothing, the second liquid-absorbent layer and the metal coating to form the textile fibers of the third layer. The materials are selected from silver, gold, copper, nickel, zinc, aluminum or ferrous steel. When using silver in both the first layer and the third layer, care must be taken that the silver components are different and non-zero. In this way, a so-called concentration element is implemented in the textile in the event of contact - especially in the case of body sweat.
Vorteilhaft kann dies genutzt werden, um eine elektrische Spannung zum Betreiben eines elektrischen Verbrauchers zu erzeugen. Solche elektrischen Verbraucher können beispielsweise optoelektronische Bauteile oder Sensoren sein.This can advantageously be used to generate an electrical voltage for operating an electrical consumer. Such electrical loads can be, for example, optoelectronic components or sensors.
Des Weiteren kann vorteilhaft durch Messung der elektrischen Spannung der Hydrierungszustand des Trägers überwacht werden. Hierzu kann der Verlauf der elektrischen Spannung sensorisch erfasst und an eine Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt werden.Furthermore, the state of hydrogenation of the carrier can advantageously be monitored by measuring the electrical voltage. For this purpose, the course of the electrical voltage can be recorded by sensors and transmitted to a data processing device.
In Ausführungsformen der Erfindung werden die metallbeschichteten, vorzugsweise silberbeschichteten Fasern der ersten Lage des Textils punktuell in direkte Verbindung mit Fasern einer zweiten metallbeschichteten Faser gebracht. Bevorzugt ist dieses zweite Metall ausgewählt aus Kupfer, Nickel, Zink, Aluminium oder eisenhaltiger Stahl. Hiermit ist ein sogenanntes Thermocouple oder Thermoelement realisiert. Dabei kann durch Messung der elektrischen Spannung zwischen den beiden im direkten Kontakt befindlichen Materialien auf die Temperatur am Kontaktort geschlussfolgert werden.In embodiments of the invention, the metal-coated, preferably silver-coated fibers of the first layer of the textile are brought into direct connection at points with fibers of a second metal-coated fiber. This second metal is preferably selected from copper, nickel, zinc, aluminum or iron-containing steel. A so-called thermocouple or thermocouple is implemented with this. By measuring the electrical voltage between the two materials in direct contact, conclusions can be drawn about the temperature at the point of contact.
In Ausführungsformen der Erfindung werden viele dieser Thermoelemente derart miteinander verschaltet, dass die resultierende elektrische Spannung einen Wert von mehr als 1,5 V annimmt. Somit ist vorteilhaft die Umwandlung von Körperwärme in elektrische Spannung realisiert. Auf diese Weise lassen sich vorteilhaft Akkumulatoren, bspw. Li-Ion oder Li-Polymer laden um die erzeugte elektrische Spannung zu einem späteren Zeitpunkt abzurufen.In embodiments of the invention, many of these thermocouples are so interconnected connected so that the resulting electrical voltage assumes a value of more than 1.5 V. The conversion of body heat into electrical voltage is thus advantageously implemented. In this way, accumulators, for example Li-Ion or Li-Polymer, can advantageously be charged in order to call up the generated electrical voltage at a later point in time.
In Ausführungsformen der Erfindung umfasst die antibakterielle Bekleidung zumindest einen Sensor. Durch den Sensor können beispielsweise Körperfunktionen, wie Temperatur, Herzfrequenz, Sauerstoffgehalt, etc. erfasst werden und nachfolgend ausgewertet werden. Vorteilhaft können die erfassten sensorischen Daten an eine Datenverarbeitungseinheit übertragen werden, die dann die erfassten sensorischen Daten an eine Ausgabeeinheit und/oder zur weiteren Auswertung an eine Speichereinheit überträgt.In embodiments of the invention, the antibacterial clothing comprises at least one sensor. For example, bodily functions such as temperature, heart rate, oxygen content, etc. can be recorded by the sensor and subsequently evaluated. The acquired sensory data can advantageously be transmitted to a data processing unit, which then transmits the acquired sensory data to an output unit and / or to a storage unit for further evaluation.
In Ausführungsformen der Erfindung ist beispielsweise die erste, körpernächste Lage eine Lage aus Fasern mit Silberbeschichtung, die zweite Lage eine Lage mit Hohlfasern und die dritte, körperfernste Lage erneut eine Lage aus Fasern mit Silberbeschichtung. Die Lage aus Fasern mit Silberbeschichtung kann aufgrund seiner guten Wärmeleitfähigkeit von mindestens 20 W/(m·K) bei 0 Grad Celsius die Wärme schnell aufnehmen und diese auch wieder abgeben. Durch die Verwendung von Hohlfasern wird durch die in den Hohlfasern befindliche Luft eine isolierende Lage ausgebildet. Dadurch wird der Wärmeaustausch mit der Umwelt minimiert. Damit werden Einflüsse der Wärme innen und außen, durch die isolierend wirkende Lage Hohlfasern und der Wärmeleitung bzw. Wärmereflexion der Lage aus Fasern mit Silberbeschichtung entkoppelt.In embodiments of the invention, for example, the first layer closest to the body is a layer of fibers with a silver coating, the second layer is a layer with hollow fibers and the third layer furthest away from the body is again a layer of fibers with a silver coating. Due to its good thermal conductivity of at least 20 W / (m · K) at 0 degrees Celsius, the layer of fibers with a silver coating can quickly absorb the heat and also release it again. By using hollow fibers, the air in the hollow fibers creates an insulating layer. This minimizes the heat exchange with the environment. In this way, influences of the heat inside and outside, through the insulating layer of hollow fibers and the heat conduction or heat reflection of the layer made of fibers with a silver coating, are decoupled.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die erste, körpernahe Lage eine Lage mit Hohlfasern und die zweite, körperferne Lage eine Lage aus Fasern mit metallischer, bakterizider Beschichtung, vorzugsweise mit Silberbeschichtung. Dies ist vorteilhaft, da so von außen auftreffende und ggf. Bakterien kontaminierte Aerosole unschädlich gemacht werden.In embodiments of the invention, the first layer close to the body is a layer with hollow fibers and the second layer remote from the body is a layer made of fibers with a metallic, bactericidal coating, preferably with a silver coating. This is advantageous because aerosols that hit from the outside and possibly contaminated with bacteria are rendered harmless.
In Ausführungsformen der Erfindung umfasst der Sensor eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung zur Übertragung der erfassten sensorischen Daten an eine Datenverarbeitungseinheit oder eine Cloud. Beispielsweise können die vom Sensor erfassten Daten durch die Sende- und/oder Empfangseinheit an eine Cloud übertragen werden. Die Daten können nachfolgend in der Cloud durch einen Algorithmus verarbeitet werden und die verarbeiteten Daten über die Empfangseinheit an den Sensor zurück übertragen werden. Die verarbeiteten Daten können beispielsweise nachfolgend über eine Anzeigeeinheit dem Anwender zugänglich gemacht werden (z.B. Smart-Watch, Fit-Bit, Tablett, Computer etc.).In embodiments of the invention, the sensor comprises a transmitting and / or receiving device for transmitting the captured sensory data to a data processing unit or a cloud. For example, the data recorded by the sensor can be transmitted to a cloud by the transmitting and / or receiving unit. The data can then be processed in the cloud using an algorithm and the processed data can be transmitted back to the sensor via the receiving unit. The processed data can then be made accessible to the user via a display unit (e.g. smart watch, Fit-Bit, tablet, computer, etc.).
In Ausführungsformen der Erfindung umfasst die antibakterielle Bekleidung ein optoelektronisches Bauteil. Dies kann beispielsweise ein lichtemittierendes Bauteil, wie etwa eine OLED sein. Durch die elektrische Leitfähigkeit der ersten Seite der antibakteriellen Bekleidung ist die Anordnung des optoelektronischen Bauteils an jeder gewünschten Position möglich. Dies ermöglicht die formfreie Anordnung des Bauteils oder mehrerer Bauteile. Beispielsweise kann dadurch eine Beleuchtung generiert werden, die im Dunkeln eine entsprechende bessere Sichtbarkeit des Trägers ermöglicht. Auch die Anwendung im Bereich Werbung ist hierbei denkbar.In embodiments of the invention, the antibacterial clothing comprises an optoelectronic component. This can be, for example, a light-emitting component such as an OLED. Due to the electrical conductivity of the first side of the antibacterial clothing, the optoelectronic component can be arranged in any desired position. This enables the component or several components to be arranged in a form-free manner. For example, lighting can be generated in this way, which enables a correspondingly better visibility of the wearer in the dark. The application in the field of advertising is also conceivable.
In Ausführungsformen der Erfindung ist das optoelektronische Bauteil eine gedruckte OLED mit einer integrierten Batterie, welche über die Feuchtigkeit des abgeleiteten Schweißes aktiviert wird.In embodiments of the invention, the optoelectronic component is a printed OLED with an integrated battery, which is activated by the moisture in the sweat that is drawn off.
In Ausführungsformen sind die metallisch beschichtenden Fasern ausgewählt aus synthetischen und/oder natürlichen Fasern. Die beschichteten Fasern können organische (pflanzliche und tierische) Fasern sowie anorganische Fasern sein. Beispielsweise beschichtete Fasern können Samenfasern wie Baumwolle, Kapok, Akon, Pappelflaum, Basaltfasern wie Bambus, Fasernessel, Hanf, Flachfaser, Jute, Hanf, Blattfasern wie Sisal, Palmen, Agaven, Algen, Ginster, Schilf, Tierische Faser wie Seide, Tussahseide, Spinnenseide, Byssusseide, Wolle. Lama, Kashmir, Rinderhaare, Haare, Mineralfasern wie Fasergipse, Kohlenstoff, Glasfasern, Kunstfasern wie Viskose, Modal, Lyocell, Acetat, Proteinfasern, Caseinfasern, Alginat, Elastodien, biobassierte Polyamide, Polyester, Polyamid, Polyinid, Aramid, Polyacryl, Polyethylen, Elastan, Melamin, Elastofin, Polycarbonat, Polystyrol, Glasfaser, Nylon oder Fasern aus anorganischen Stoffen wie Keramik, Quarz, Basalt, Kohlenstoff, Metall sein.In embodiments, the metallic coating fibers are selected from synthetic and / or natural fibers. The coated fibers can be organic (vegetable and animal) fibers as well as inorganic fibers. For example, coated fibers can be seed fibers such as cotton, kapok, acon, poplar fluff, basalt fibers such as bamboo, fiber nettle, hemp, flat fibers, jute, hemp, leaf fibers such as sisal, palm trees, agaves, algae, gorse, reeds, animal fibers such as silk, tussah silk, spider silk , Silk, wool. Llama, cashmere, cattle hair, hair, mineral fibers such as fiber plaster, carbon, glass fibers, synthetic fibers such as viscose, modal, lyocell, acetate, protein fibers, casein fibers, alginate, elastodiene, bio-based polyamides, polyester, polyamide, polyinide, aramid, polyacrylic, polyethylene, elastane , Melamine, elastofin, polycarbonate, polystyrene, glass fiber, nylon or fibers made from inorganic materials such as ceramic, quartz, basalt, carbon, metal.
In Ausführungsformen der Erfindung sind die metallisch beschichteten Fasern mit Silber beschichtet. Die silberbeschichteten Fasern sorgen hierbei für die bakterizide Wirkung und die elektrische Leitfähigkeit der ersten Seite. Die antibakterielle Bekleidung ist daher auch vorteilhaft für die Wundheilung zu verwenden. Denkbar ist auch die Anwendung bei Erkrankungen wie Neurodermitis, die durch entzündliche Prozesse auf der Haut ausgelöst werden.In embodiments of the invention, the metallically coated fibers are coated with silver. The silver-coated fibers ensure the bactericidal effect and the electrical conductivity of the first side. The antibacterial clothing can therefore also be used advantageously for wound healing. It is also conceivable to use it in diseases such as neurodermatitis, which are triggered by inflammatory processes on the skin.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die erste Seite die Innenseite und die zweite Seite die Außenseite.In embodiments of the invention, the first side is the inside and the second side is the outside.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen antibakteriellen Bekleidung als Sportbekleidung, Oberbekleidung, Unterwäsche, Rettungs- Einsatz- und Schutzbekleidung, Kopfschutz, Kopfbedeckung, Strumpfwaren, Handschuhe, Gelenk-Halsschutz, medizinische Bekleidung oder Bekleidung bei Dermatosen.The invention also relates to the use of the antibacterial clothing according to the invention as sportswear, outerwear, underwear, rescue and protective clothing, head protection, headgear, hosiery, Gloves, neck protectors, medical clothing or clothing for dermatoses.
Im Rahmen der Verwendung in Schutzbekleidung kann die erfindungsgemäße antibakterielle Bekleidung beispielsweise auch als Schutzmaske verwendet werden. Dabei wird die Feuchtigkeit in der Schutzmaske zuverlässig nach außen abgeleitet. Die antibakterielle Wirkung wird in einer bevorzugten Ausgestaltung über die metallbeschichteten Faser erzielt. Diese weist in geringem Umfang auch eine antivirale Wirkung auf und kann daher bevorzugt im Umfeld von Infektionskrankheiten (Coronaviren, SARS, etc.) eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil liegt in der strahlungsabschirmenden Wirkung die den Einsatz der antibakteriellen Bekleidung beispielweise im Rettungswesen oder militärischen Bereich ermöglicht.When used in protective clothing, the antibacterial clothing according to the invention can also be used, for example, as a protective mask. The moisture in the protective mask is reliably diverted to the outside. In a preferred embodiment, the antibacterial effect is achieved via the metal-coated fiber. This also has an antiviral effect to a small extent and can therefore be used preferably in the context of infectious diseases (coronaviruses, SARS, etc.). Another advantage is the radiation-shielding effect that enables antibacterial clothing to be used, for example, in the rescue or military sector.
Die erfindungsgemäße antibakterielle Bekleidung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass durch die Kombination aus Elastizität bzw. Rückstandsverhalten und antibakterieller Wirkung ein körpernahes Anliegen der Bekleidung am Körper des Anwenders erzielt wird. Zudem erlaubt die metallische Beschichtung eine hinreichend antibakterielle Wirkung, eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit durch welche vorteilhaft ein thermischer Effekt aufgrund der abgeleiteten Körperwärme, eine elektrische Leitfähigkeit, die den Einsatz elektronischer Bauteile erlaubt sowie eine Strahlungsabschirmung von nicht-ionisierender elektromagnetischer Strahlung.The antibacterial clothing according to the invention is particularly characterized in that the combination of elasticity or residue behavior and antibacterial effect means that the clothing is close to the body of the user. In addition, the metallic coating allows a sufficient antibacterial effect, excellent thermal conductivity, which advantageously has a thermal effect due to the dissipated body heat, electrical conductivity that allows the use of electronic components and radiation shielding from non-ionizing electromagnetic radiation.
Die erfindungsgemäße Bekleidung weist folgende Vorteile in der Wirkung auf den Organismus auf:
- • Infektionsprophylaxe
- • antimikrobiotisch
- • keimreduzierend
- • geruchshemmend (Reduziert den Schweißgeruch)
- • verdunstungsfördernd
- • wärmereflektierend
- • temperaturausgleichend
- • antistatisch: abschirmend gegen elektromagnetische Strahlung
- • therapeutische Wirkung
- • Hilfe bei Hautreizungen
- • Infection prophylaxis
- • antimicrobiotic
- • germ-reducing
- • odor-inhibiting (reduces the smell of sweat)
- • promotes evaporation
- • heat reflective
- • temperature equalizing
- • antistatic: shielding against electromagnetic radiation
- • therapeutic effect
- • Help with skin irritation
Für die Realisierung der Erfindung ist es auch zweckmäßig, die vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen, Ausführungsformen und Merkmale der Ansprüche in jeder Anordnung miteinander zu kombinieren.To implement the invention, it is also expedient to combine the above-described configurations, embodiments and features of the claims according to the invention in each arrangement.
AusführungsbeispielEmbodiment
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen eingehender erläutert werden. Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine antibakterielle Bekleidung und soll dabei die Erfindung beschreiben ohne diese zu beschränken.The invention is to be explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments. The exemplary embodiment relates to antibacterial clothing and is intended to describe the invention without restricting it.
In einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die antibakterielle textile Bekleidung eine erste und eine zweite Seite. Die erste Seite umfasst dabei Fasern mit metallischer Beschichtung, wie beispielsweise silberbeschichtete Nylonfasern. Diese sind dazu ausgelegt, bei Kontakt mit einer Körperflüssigkeit, insbesondere Schweiß, Bakterizide an die Körperflüssigkeit abzugeben. Die zweite Seite ist dazu eingerichtet, die Körperflüssigkeit mit den Bakteriziden von der ersten Seite aufzunehmen und den Flüssigkeitsanteil der Körperflüssigkeit an die vom Körper des Trägers abgewandte Seite der zweiten Seite weiterzuleiten und dort zu verdunsten oder an weitere textile Lagen abzugeben. Die zweite Seite ist dabei aus Hohlkammerfasern und/oder sogenannte Membranenstoff ausgebildet, wie etwa, Coolmax (Invista) oder Softshell, Goretex. Die zweite Seite leiten vorteilhaft den Schweiß von der ersten Seite durch Kapillarwirkung und/oder seiner Atmungsaktivität an die der Körperoberfläche abgewandten Seite der zweiten Seite ab, wo diese verdunstet.In a first exemplary embodiment of the invention, the antibacterial textile clothing comprises a first and a second side. The first side comprises fibers with a metallic coating, such as silver-coated nylon fibers. These are designed to release bactericides to the body fluid upon contact with a body fluid, in particular sweat. The second side is designed to absorb the body fluid with the bactericides from the first side and to pass the liquid portion of the body fluid to the side of the second side facing away from the wearer's body and to evaporate there or to give it off to further textile layers. The second side is made of hollow-chamber fibers and / or what is known as membrane material, such as Coolmax (Invista) or softshell, Goretex. The second side advantageously conducts the sweat away from the first side by capillary action and / or its breathability to the side of the second side facing away from the body surface, where it evaporates.
Erfindungsgemäß sind die erste und zweite Seite dehnbar, flexibel und verformbar ausgebildet sind und eine Elastizität bzw. Rückstellverhalten aufweisen, welche mindestens 51% nach einer Entlastung von 24 h in Anlehnung an die
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die antibakterielle Bekleidung mindestens eine dritte Schicht mit zusätzliche metallbeschichteten Fasern auf, welche geeignet sind, bei Kontakt mit salzhaltigen Flüssigkeiten wie beispielsweise Körperschweiß, eine galvanische Zelle aus der Metallbeschichtung der Textilfasern der ersten Schicht der antibakteriellen Bekleidung, der zweiten flüssigkeitsabsorbierenden Schicht und der Metallbeschichtung der Textilfasern der dritten Schicht zu bilden. Dabei sind die Materialien ausgewählt aus Silber und Kupfer. Auf diese Weise wird bei Kontakt - insbesondere bei Körperschweiß - im Textil ein sogenanntes Konzentrationselement realisiert. Vorteilhaft kann dies genutzt werden, um eine elektrische Spannung zum Betreiben eines elektrischen Verbrauchers zu erzeugen. Entsprechende elektrischen Verbraucher können beispielsweise optoelektronische Bauteile oder Sensoren sein. Solche optoelektronische Bauelemente können dabei beispielsweise in die Bekleidung integrierte OLED sein. Dadurch kann über die galvanische Zelle die OLED betrieben werden, sodass beispielsweise ein Leuchtsignal generiert werden kann. Dies kann unter Sicherheitsaspekten notwendig sein.In a further embodiment, the antibacterial clothing has at least one third layer with additional metal-coated fibers, which are suitable for contact with saline liquids such as body sweat, a galvanic cell made of the metal coating of the textile fibers of the first layer of the antibacterial clothing, the second liquid-absorbing layer and to form the metal coating of the textile fibers of the third layer. The materials are selected from silver and copper. In this way, a so-called concentration element is implemented in the textile in the event of contact - especially in the case of body sweat. This can advantageously be used to supply an electrical voltage for operating an electrical consumer produce. Corresponding electrical loads can be, for example, optoelectronic components or sensors. Such optoelectronic components can be OLEDs integrated into clothing, for example. As a result, the OLED can be operated via the galvanic cell, so that, for example, a light signal can be generated. This may be necessary for security reasons.
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