DE19910785B4

DE19910785B4 - Dreidimensionales klimatisierendes Flächengebilde

Info

Publication number: DE19910785B4
Application number: DE19910785A
Authority: DE
Inventors: geb. Schütt Marianne Heide; Diethard Siegert; Bringfried Steinbach
Original assignee: Textilforschungsinstitut Thueringen Vogtland TITV eV
Current assignee: Textilforschungsinstitut Thueringen Vogtland TITV eV
Priority date: 1999-03-11
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2004-12-30
Anticipated expiration: 2019-03-12
Also published as: DE19910785A1; DE29924569U1

Abstract

Dreidimensionales klimatisierendes Flächengebilde mit einem textilen Abstandsgewirke sowie einer oberen, hautnahen Fläche (1) und einer unteren, hautfernen Fläche (2), wobei sich zwischen diesen Flächen monofile Verbindungsfäden (5) befinden, dadurch gekennzeichnet, dass
– die hautnahe Fläche (1) des Abstandsgewirkes aus längsverlaufenden Rippen (3) besteht, die durch luftführende Kanäle (4) unterbrochen sind,
– wobei zwischen den Flächen (1; 2) zusätzlich multifile Verbindungsfäden (8) als Feuchtetransportelemente angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein dreidimensionales klimatisierendes Flächengebilde mit einem textilen Abstandsgewirke gemäß Oberbegriff des Patentanspruches für den Einsatz als körpernah verwendete Textilien, wie sie vorzugsweise in Sporttextilien, Schuhen und medizinischen Hilfsmitteln verwendet werden.

Abstandsgewirke sind aus verschiedenen Anwendungsbereichen bekannt und erfüllen beispielsweise im Automobilsektor als Verkleidungen und Unterpolster, im Geotextilbereich als Matten und Absorptionsmaterialien sowie in Sporttextilien und im Bereich der technischen Textilien gezielte Aufgaben.

Aus DE 28 51 348 C ist die Verwendung einer doppelflächigen Kettenwirkware aus zwei Warenbahnen und diese verbindenden Polfäden (Abstandshaltefäden) als Auflage für Sitz- und Liegmöbel bekannt. Die Abstandshaltefäden bestehen aus in Streifen geschnittener Folie, vorzugsweise aus Polypropylen, was einen glatten und federnden Flächenzwischenraum zur Folge haben soll. Eine klimatisierende Wirkung wird damit aber nicht erreicht.

Aus der DE 27 14 901 A sind Gewebe bekannt, die aus mehreren Lagen bestehen, welche durch Abstandshaltefäden auf Distanz gehalten werden und ein Zusammenfallen der Gewebeschichten verhindern. Diese Gewebe dienen als Vorprodukte für Wärmetauschelemente und Bauplatten. Den Geweben haftet der Mangel an, daß diese keine klimatisierende Zwischenschicht in ihrem Aufbau besitzen.

Aus dem DE 90 16 062 U1 ist bekannt, daß für Unterpolster von Sitzmöbeln und von Kleidungsstücken sowie als Unterlage für Krankenbetten ein textiles Abstandsgewirke eingesetzt wird. das verbesserte Formstabilität und bleibende Rücksprungeigenschaften hat. Die Eigenschaften werden dadurch erreicht, daß die bahnflächenverbindenden Maschen aus monofilen elastischen Fäden bestehen. Dem Gewirke haftet der Nachteil an, daß eine Klimawirkung damit nicht erreicht wird.

Im US-Patent 5 385 036 A wird ein Abstandsgewirke beschrieben, dessen beide textilen Flächen elastisch gearbeitet sind. Die Erfindung beschreibt insbesondere die unterschiedliche Winkelorientierung der Polfäden als Abstandshaltefäden.

Die Schrift DE 43 36 303 A1 beschreibt ein elastisches zweiflächiges Abstandsgewirke, welches durch unterschiedlich filamentierten Materialeinsatz in den beiden Oberflächen feuchtetransportierende Eigenschaften besitzt.

Den Gewirken haftet der Nachteil an, dass durch die eingesetzten Elastanfäden ein Flächengebilde mit hoher Flächenmasse und geringerer Atmungsaktivität erzielt wird und eine hautnahe Fläche nicht die Kanal/Rippenstruktur besitzt.

Die Patentschrift DE 44 28 238 A1 beschreibt ein unelastisches mehrflächiges Textil aus mindestens zwei textilen Flächengebilden und einer dazwischenliegenden Abstandstruktur für Polster- und Verkleidungszwecke. Dieser Flächenverbundkonstruktion haftet der Nachteil an, dass sie keine Klimazone mit Feuchtleitfähigkeit besitzt.

Die DE 42 04 339 A1 beschreibt ein Gestrick aus mehreren Schichten, wobei eine außenliegende Schicht mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann als die innere – hautnahe – Schicht, was durch den Einsatz von Material mit unterschiedlicher Kapillaranzahl erreicht wird. Dem Mehrschichttextil haftet der Nachteil an, dass ein druckstabiler, durchlüftender Flächenzwischenraum nicht vorhanden ist.

Aus der gattungsbildenden DE 44 19 801 A1 ist ein Verbundstoff und seine Verwendung in Schuhwerken vorbekannt, wobei der Verbundstoff eine wasserdichte, wasserdampfdurchlässige Funktionsschicht enthält und wobei weiterhin eine luftdurchlässige Wirkwarenschicht, vorzugsweise als textiles Abstandsgewirke auf einer Seite der Funktionsschicht angeordnet ist. Bezüglich des Abstandsgewirkes gemäß DE 44 19 801 A1 wird auf multifile oder monofile Fasern abgestellt, wobei allerdings die Feuchtetransporteigenschaften eines derartigen Verbundstoffes sich als unzureichend für den praktischen Gebrauch herausgestellt haben.

Für viele Zwecke leisten Abstandsgewirke bereits hervorragende Dienste. Die bekannten Asstandsstrukturen haben jedoch Mängel hinsichtlich einer Klimafunktion und insbesondere einer schnellen Übergabe von Feuchte aus der transpirierenden Haut durch den flächenverbindenden Zwischenraum, der Klimazone, an die Gewirkeunterseite, sowie der Erhaltung der Druckstabilität des Flächenzwischenraumes in Verbindung mit der gleichmäßigen Auflagedruckverteilung bei Belastung mit einem menschlichen Körper, wenn diese in medizinischen Bereichen oder in funktioneller Sportbekleidung eingesetzt werden sollen.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, unter Verwendung der Technologie der Herstellung von dreidimensionalen gewirkten Strukturen ein Flächengebilde zu entwickeln. das in einer hautnahen, leicht biegeflexiblen Fläche ein gutes Anschmiegen an die Körperkonturen ermöglicht, wodurch die Übergabe der Feuchte aus der Transpiration der Haut in den Flächenzwischenraum und durch diesen hindurch an die hautferne Fläche des dreidimensionalen Gewirkes gewährleistet ist. Gleichzeitig soll die hautnahe Fläche so gestaltet werden, daß diese durch Strukturöffnungen bei Druckbewegungen auf das Textil Luft und Feuchte in den Flächenzwischenraum, die Klimazone, transportieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 erreicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die 1 zeigt eine Prinzipskizze in perspektivischer Sicht des dreidimensionalen klimatisierenden Flächengebildes.
Das textile Flächengebilde ist schichtförmig aufgebaut und besitzt zwei Flächen, die hautnahe Fläche 1 auf der Oberfläche des textilen Flächengebildes und auf der Unterseite des textilen Flächengebildes die hautferne Fläche 2. Die hautnahe Fläche 1 besitzt Rippen 3 und wird durch Kanäle 4 unterbrochen. Zwischen der hautnahen Fläche 1 und der hautfernen Fläche 2 sind monofile Verbindungsfäden 5 angeordnet, die gleichzeitig neben der Verbindung beider Flächen 1 und 2 eine Klimazone 6 bilden. Die Kanäle 4 besitzen zur Klimazone 6 weisende Öffnungen 7 und zusätzlich zwischen den Flächen 1 und 2 in der Klimazone 6 verlaufen multifile Verbindungsfäden 8.
Das schichtförmig aufgebaute textile Flächengebilde, wie in 1 dargestellt, wird in einem Verfahrensprozeß hergestellt. In Verbindung mit den zwei Flächen, der hautnahen Fläche 1 und der hautfernen Fläche 2 besitzt wechselseitig in Herstellungsrichtung verlaufende erhabene Rippen 3 und Kanäle 4. Die Flächen 1 und 2 werden durch monofile Verbindungsfäden 5 auf Distanz gehalten. Diese Distanz zwischen den Flächen 1 und 2 wird als Klimazone 6 bezeichnet. Die Rippen 3 dienen einerseits zur Erhaltung der Stabilität der hautnahen Fläche 1 und andererseits bewirken sie, daß beim Belasten des Textils ein Durchlüftungsspalt zu den Kanälen 4 erhalten bleibt. Die Kanäle 4 sind mit zur Klimazone 6 weisenden Öffnungen 7 für die Durchlüftung des Textils ausgestattet, welche die Atmungsaktivität und den Feuchteaustausch der menschlichen Haut regulieren helfen. Gleichzeitig kann bei Bewegung des Körpers auf einer solchen Unterlage ein schneller Luftaustausch zwischen den Flächen 1 und 2 erfolgen. Als weiterer Vorzug der Kanalstruktur ist anzuführen, daß diese bei Belastung ein leichtes Einknicken der hautnahen Fläche 1 an diesen Stellen des Textils zulassen, wodurch die Biegesteifigkeit der hautnahen Fläche 1 verringert wird und ein konturgerechtes Anschmiegen des dreidimensionalen Textils eintritt, was zu einer besseren Lastverteilung des Körpergewichtes auf die Unterlage führt und ein entscheidender Faktor zum Abbau von Druckbelastungsspitzen in der Dekubitusprophylaxe ist. Die Klimazone 5 enthält ein Luftpolster und wird durch die Bewegungen des menschlichen Körpers, durch welche unterschiedliche Druckbelastungen auf das Textil ausgeübt werden, durch "Pumpwirkung" zum Luftaustausch angeregt. Dieser Luftaustausch wirkt als Thermoregulator zwischen der menschlichen Haut und der Unterlage oder anderen Bekleidungsschichten und sorgt für einen Temperaturausgleich, wodurch die Haut weniger zur Transpiration angeregt wird. Abgesonderte Feuchte wird durch die trockenere Frischluft in der Klimazone 6 schneller aufgenommen und weitergeleitet. Durch die Öffnungen 7 und die zusätzlich zwischen den Flächen 1 und 2 mit durch die Klimazone 6 verlaufenden multifilen Verbindungsfäden 8. die als Feuchtetransportelemente dienen. wird die durch Transpiration freigesetzte Feuchte des menschlichen Körpers in der durchlüfteten und mit trockenerer Frischluft versehenen Klimazone 6 teilweise durch Luftaustausch mittels Pumpwirkung verdunstet bzw. in die hautferne Fläche 2 zielgerichtet abgeleitet.
Die Verformungsstabilität der Klimazone 6 ist in Verbindung mit den Flächen 1 und 3 so konstruiert, daß bei Auflagedrücken, die der Gewichtsverteilung des menschlichen Körpers entsprechen, eine für die Aufrechterhaltung der klimatisierenden Funktion notwendige Abstandshaltung garantiert ist.
Das erfindungsgemäße dreidimensionale klimatisierende Flächengebilde wird auf einer R/R-Raschelwirkmaschine mit verstellbarem Abstand zwischen den Nadelbetten hergestellt.
Aus 1 ist der prinzipielle Aufbau des dreidimensionalen Flächengebildes ersichtlich. Die hautnahe Fläche 1 mit der Kanal/Rippstruktur 4 und 3 wird durch die Legeschienen L 1 und L 2 der R/R-Raschelwirkmaschine gebildet. Die Bildung der Kanäle 4 wird dadurch erreicht, indem in den Legeschienen 1 und 2 ein Fileteinzug der Fäden angeordnet ist. Dabei wird das Fadenmaterial, was beim Einsatz für medizinische Produkte vorzugsweise aus synthetischen Filamentgarnen, wie Polymid, Polyester oder Polypropylen mit hoher Filamentanzahl für einen weichen Griff besteht, im Fileteinzug, vorzugsweise 3 : 1 – 3 voll, 1 leer –, in die Lochnadeln eingelesen. Sollten die Kanäle 4 verbreitert werden, ist die Leerfadenzahl zu vergrößern. z. B. 3 voll, 2 leer. Dabei ist in einer der beiden Legeschienen L 1 oder L 2 mit entsprechend größerer Unterlegung zu arbeiten. Die Stegbreite kann durch Erhöhung oder Reduzierung der volleingezogenen Fäden der Legeschienen L 1 und L 2 verändert werden. Die Legeschienenstellung der Legebarren 1 und 2 ist dabei so zu wählen, daß diese um eine Nadelteilung versetzt zueinander stehen. Somit entstehen vier nebeneinanderliegende Maschenstäbchen, wovon ein mittleres Maschenstäbchen in jeder Maschenreihe mit doppeltem Fadenmaterial gebildet wird, wodurch sich eine Strukturerhöhung der Rippe 3 ergibt. In den drei danebenliegenden Maschenstäbchen steht abwechselnd von den beiden Legeschienen in jeder Maschenreihe jeweils nur ein Faden pro Masche zur Verfügung, so daß eine strukturelle Abflachung zum Rand der Rippe 3 hin entsteht. Die ausgeführten Legungen beider Legeschienen sind gegenlegig zueinander, wobei eine Legeschiene nach jeder Reihe um eine Nadel nach rechts bzw. wieder nach links versetzt – Trikot – und die andere Legeschiene nach jeder Reihe um zwei Nadeln nach links bzw. wieder nach rechts versetzt – Tuch –. Dabei entsteht abwechselnd in jeder zweiten Maschenreihe eine über die Kanäle 4 laufende Querverbindung zu den Rippen 3 und in der der Maschendichte entsprechend definierten Größe eine Öffnung 7 zwischen den Rippen 3, die in den Zwischenraum der beiden Flächen 1 und 2 führt.
Der weitere Aufbau der Gewirkestruktur ist insbesondere durch die Konstruktion der Klimazone 6 bestimmt.
Zur Gewährleistung einer ausreichenden Druckstabilität zwischen den beiden Flächen 1 und 2 werden monofile Verbindungsfäden 5 als Pollegung in Titerbereichen von 22 dtex bis 100 dtex in einer oder zwei Legeschienen eingesetzt. Die ausgeführte Legung sollte im Verhältnis zum eingestellten Fräsblechabstand einen Legungsversatz zwischen vorderer und hinterer Nadelbarre haben, der vorzugsweise einen Fadenverlegungswinkel von ca. 30° bis 60° bildet, um die beiden Flächen 1 und 2 druckstabil auf die gewünschte Distanz zu halten. In Kombination mit monofilen Verbindungsfäden sind multifile Verbindungsfäden als Polfäden eingezogen, die durch den Kapillareffekt Feuchte von der oberen hautnahen zur unteren hautfernen Fläche 1 und 2 leiten können. Für die hautferne Fläche 2, die als Unterseite fungiert, sind einsystemige oder zweisystemige Bindungen in Trikot-, Tuch- oder Satinlegung anwendbar. Ein zielgerichteter richtungsorientierter Feuchtetransport von der hautnahen Fläche 1 zur hautfernen Fläche 2 wird gewährleistet durch den Einsatz von nativen Faserstoffen oder Regenerat- bzw. Syntheseseiden mit größerer Filementanzahl als die in der hautnahen Fläche 1 eingesetzten Materialien.
Die Materialbelegung in den Legeschienen 3 und 4 als flächenverbindende Fadensysteme können monofile oder multifile Fäden oder eine Kombination beider Fadenarten sein.
Die Fläche 2 kann mit jeder Bindung in Legeschiene 5 einfadensystemig oder in Verbindung mit Legeschiene 6 oder 7 als mehrfadensystemige Bindungskombination ausgeführt werden.

1: hautnahe
2: hautferne Fläche
3: Rippen
4: Kanäle
5: monofile Verbindungsfäden
6: Klimazone
7: Öffnungen
8: multifile Verbindungsfäden

Claims

Dreidimensionales klimatisierendes Flächengebilde mit einem textilen Abstandsgewirke sowie einer oberen, hautnahen Fläche (1) und einer unteren, hautfernen Fläche (2), wobei sich zwischen diesen Flächen monofile Verbindungsfäden (5) befinden, dadurch gekennzeichnet, dass – die hautnahe Fläche (1) des Abstandsgewirkes aus längsverlaufenden Rippen (3) besteht, die durch luftführende Kanäle (4) unterbrochen sind, – wobei zwischen den Flächen (1; 2) zusätzlich multifile Verbindungsfäden (8) als Feuchtetransportelemente angeordnet sind.