DE19961753A1 - Polsterelement - Google Patents

Abstract

Mit der Erfindung wird ein Polsterelement zur Verfügung gestellt, das teilweise oder vollständig aus einem zelligelastischen und retikulierten Schaumstoff mit einem Raumgewicht zwischen 30 und 60 kg/m·3· besteht.

Description

Die Allergie auf Hausstaub ist eine der Hauptursachen von Asthma und anderen allergischen Erkrankungen der Atemwege. Darum kann die Reduzierung der Allergene allergische Symptome Niesen, Husten etc. - vermindern oder verhindern.

Der häufigste Auslöser von Hausstauballergien ist der Kot kleiner Milben. Diese Tiere sind in Kissen, Wolldecken, Teppichen, Polstermöbeln, Vorhängen und anderen Geweben, besonders aber in Matratzen zu finden. Dort ernähren sie sich von Hautschup­ pen, von denen der Mensch täglich etwas mehr als ein Gramm verliert. Die besten Voraussetzungen für die Ansiedlung von Hausstaubmilben sind - neben der Nahrung - Wärme und Feuch­ tigkeit. Matratzen können folglich wahre Brutstätten für Mil­ ben sein, sofern sie aufgrund ihrer Struktur, wie das häufig der Fall ist, ein für Hausstaubmilben günstiges Mikroklima haben.

Da die meisten Matratzen fertig konfektioniert sind und man sie zum Waschen und Reinigen nicht in ihre Bestandteile zer­ legen kann, lassen sich die Hausstaubmilben und ihr Kot prak­ tisch nie wieder vollständig daraus entfernen, wenn sie sich dort erst einmal eingenistet haben.

Erstens wird behauptet, daß die Reinigung von milbenbefalle­ nen Polstern mit Hilfe von Ultraschall-Bädern gelänge. Dies mag sein, aber jedenfalls ist es ein teures Verfahren.

Zweitens behilft man sich auch damit, daß man Kissen, Deck­ betten und Matratzen mit milben- und allergendichten Bezügen umhüllt. Die Maschenweiten dieser Bezüge sind so klein, daß weder die Tiere noch ihr Kot sie durchdringen können.

Ein Nachteil dieser Lösung des Milbenproblems ist jedoch, daß die winzigen Maschenweiten auch die Luft- und Wasserdampf­ durchlässigkeit der Bezüge stark beeinträchtigen, was zu Wär­ me- und Feuchtigkeitsstau in unmittelbarer Nähe der Haut führt und dort ein Mikroklima schafft, das einem erholsamen Schlaf nicht förderlich ist.

Eine dritte, wesentlich effektivere Lösung des Milbenproblems bieten solche Matratzen, wie sie z. B. in der Deutschen Pa­ tentschrift DE 41 24 044 beschrieben sind. Man kann sie in ihre einzelnen Konstruktionselemente zerlegen und diese dann - jedes auf die ihm angemessene Weise - waschen oder reini­ gen. Solche Matratzen erlauben es also, Milben und Kot in ge­ eigneten zeitlichen Abständen zu beseitigen.

Eine vierte Möglichkeit, das Milbenproblem zu reduzieren, be­ steht darin, das Matratzen-Innere gut zu durchlüften, so daß sich darin keine nennenswerten Feuchtigkeitsmengen auf die Dauer ansammeln können. Gute Durchlüftung läßt sich erreichen durch die richtige Wahl der Konstruktionselemente der Matrat­ ze.

So besteht eine Federkern- oder eine Taschenfederkern-Matrat­ ze schon vom Konzept her vorwiegend aus Luft, bietet folglich ein milbenfeindliches Mikroklima. Eine solche Polsterungs­ struktur, wie sie eine Federkern- oder Taschenfederkern-Ma­ tratze hat, ist jedoch für viele Polsterungszwecke ungeeig­ net, insbesondere, wenn eine optimale Druckverteilung er­ reicht werden soll, die den ungleichförmigen, sich dynamisch ändernden Flächendrucken angepaßt ist, wie sie insbesondere bei Auf- und Anlageflächen für Teile des menschlichen Körpers auftreten. Für solche Polsterzwecke ist vielmehr ein Schaum­ stoff geeignet, der bei geeigneter Strukturierung die vorste­ hend genannte optimale Druckverteilung ermöglicht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Polsterelement aus einem Schaumstoff mit maximaler Durchlüftbarkeit zur Verfü­ gung zu stellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Polster­ element, das teilweise oder vollständig aus einem zellig­ elastischen und retikulierten Schaumstoff mit einem Raumge­ wicht zwischen 30 und 60 kg/m³ besteht.

Das Material, aus welchem der zellig-elastische und retiku­ lierte Schaumstoff hergestellt ist, ist vorzugsweise ein Po­ lyethylen oder ein Polypropylen oder ein anderer polymerer Kohlenwasserstoff oder ein. Polyurethan, Polyester, Polyamid, Polyimid, Polyether oder Polysulfon oder eine Kombination aus mehreren dieser Materialien.

Vorzugsweise ist das Polsterelement nach der Erfindung ein Kern eines Polsters, wobei der Kern besonders bevorzugt ein Matratzenkern ist.

Im einzelnen wird es gemäß, der Erfindung vorgesehen, daß

• a) der Kern das Innere eines Sitz- oder Rückenpolsters bil­ det oder Teil eines Sitz- oder Rückenpolsters ist; oder
• b) der Kern Teil eines Polsters ist, welches das Tragen, Heben, Ziehen oder Schieben von Gegenständen erleich­ tert, beispielsweise, daß der Kern (ggf. mehrere Kerne) Bestandteil der Tragevorrichtung eines Rucksackes ist (sind).

Eine andere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Polsterelements zeichnet sich dadurch aus, daß das Polster­ element eine Auflageschicht oder Einzelelemente der Auflage­ schicht eines Matratzen-Schonbezuges, bestehend aus einem zellig-elastischen und retikulierten Schaumstoff großer Po­ ren- bzw. Maschenweite, aufgebracht auf eine keim- und flüs­ sigkeitsdichte Basisfolie, ist.

Poren- bzw. Maschenweiten werden international in "PPI" (pores per inch) gemessen. Der in diesem Fall bevorzugte Be­ reich liegt zwischen 30 und 60 PPI, besonders bevorzugt bei 45 PPI. Wenn man diese Werte umrechnet und dabei 1 inch zu ca. 2,5 cm ansetzt, so ergibt dies:
30 PPI = 12 Poren/cm
45 PPI = 18 Poren/cm
60 PPI = 24 Poren/cm.

Hierbei ist die Ausbildung vorzugsweise so, daß sowohl die Oberseite der Auflageschicht oder ihrer Einzelelemente als auch die Unterseite der Basisfolie aus Gründen der besseren Gleitfähigkeit gegenüber angrenzenden Textilien mit einer Flockschicht versehen bzw. beflockt sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß

• 1. das Polsterelement ein solches von Auto-, Bus-, Flug­ zeug-, Straßenbahn-, U-Bahn-, S-Bahn und/oder Eisenbahn­ sitzen ist, oder
• 2. das Polsterelement ein solches von Stuhl-, Couch- und/­ oder Sesselpolstern ist.

Bei den zellig-elastischen und retikulierten Schaumstoffen des erfindungsgemäßen Polsterelements handelt es sich um of­ fenzellige Schaumstoffe, die demgemäß gut durchlüftet sind und die vorzugsweise aus Polyurethanen hergestellt werden. Ihr Luftgehalt läßt sich auf dem Weg über den Herstellungs­ prozeß fast beliebig einstellen und wird durch das sogenannte "Raumgewicht" des Endproduktes charakterisiert. Besonders be­ vorzugte Werte für das Raumgewicht von Matratzen-Schaumstof­ fen liegen in der Nähe von 40 kg/m³; der Rest des Volumens ist Luft.

Allerdings ist bei den übliche Matratzen-Schaumstoffen ein Teil der ursprünglichen Schaumlamellen noch vorhanden, so daß die Luft nicht ungehindert in das Innere des fertigen Schaum­ stoffkörpers gelangen kann. Um diesen Nachteil so weit wie möglich auszugleichen, geht man bisher so vor, daß in die Oberfläche des Matratzen-Schaumstoff-Kerns Nuten eingebracht werden, die dann als Lüftungskanäle fungieren. Diese Lösung ist gleichfalls in der deutschen Patentschrift DE 41 24 044 dargestellt.

Erstaunlicherweise scheint es aber trotzdem bisher keine Ma­ tratzen-Schaumstoffe zu geben, welche über die maximale Durchlüftbarkeit verfügen, die sich technisch erzielen läßt und wie sie in anderen Zusammenhängen sehr wohl auch tech­ nisch genutzt wird. Hier ist an die sogenannten "Filterschäu­ me" zu denken, die sich aus offenzelligen Schäumen durch ei­ nen nachgeschalteten Prozeß, das "Retikulieren", erzeugen lassen.

Die Methoden des Retikulierens sind im Prinzip bekannt. Die wirksamste von ihnen besteht darin, daß ein offenzelliger Schaumstoff mit Knallgas gefüllt und die explosive Mischung dann gezündet wird. Die hierdurch erzeugte Hitzewelle schlägt die im Schaumstoff noch verbliebenen restlichen Lamellen fast vollständig heraus und führt überdies dazu, daß das Lamellen­ material sich an den Stegen zwischen den ursprünglichen Bla­ sen niederschlägt und diese dadurch verstärkt. Ein so behan­ delter Schaumstoff besteht letztendlich nur noch aus einem dreidimensionalen Netzwerk von Stegen.

Die Werte für Luftdurchlässigkeit und Standfestigkeit (gemes­ sen als "Stauchhärte" - DIN 53577 - oder als "Eindruckhärte" - DIN 53574) eines solchen Retikulates (reticulum ist auf la­ teinisch "das Netzchen") sind gegenüber den Werten des noch nicht retikulierten Schaumstoffes erheblich erhöht. Zudem läßt sich ein Gegenstand aus unverdichtetem retikuliertem Schaumstoff sehr viel besser reinigen - waschen und trocknen - als der gleiche Gegenstand aus nicht retikuliertem Schaum­ stoff.

Bei Durchsicht der Patentliteratur ist den Erfindern die Kom­ bination der Begriffe "retikulierter Schaum" und "elastisches Material" bzw. "Polster" nur an einer Stelle begegnet, näm­ lich in der Offenlegungsschrift DE 197 29 407 A1. Die dort aufgeführten Anwendungen und Anwendungsmöglichkeiten zeigen, daß es bei dieser Erfindung um offenporige, speziell retiku­ lierte Schäume als Materialien für die Herstellung von Fuß­ betten und von relativ harten Sitzen und Sätteln geht. Der Fachmann erkennt, daß die relativ große Härte dieser Gegen­ stände gewährleisten soll, daß sie bei Belastung nicht "durchdrücken" - den Auflagedruck nicht unvermittelt an die harte Unterlage weitergeben. Die "Härte" ist auch deswegen gefordert, weil die Polster zwar "weich" sein, aber gleich­ zeitig dem darauf stehenden bzw. sitzenden Körper einen fe­ sten Halt verleihen sollen, d. h. eine präzise Kraftübertra­ gung zwischen Körper und Unterlage gewährleisten müssen.

Es ist dem Fachmann ebenfalls ersichtlich, daß sich für die­ sen Zweck nur solche retikulierten Schaumstoffe eignen, die aus thermoplastischem Material bestehen und im Anschluß an die Retikulierung bis auf ziemlich hohe Dichten in der Hitze komprimiert worden sind. Die Verdichtung erfolgt sinnvoller­ weise um den Faktor 6 bis 12 gegenüber dem Ausgangszustand - am besten um den Faktor 8 bis 10. Die Konsistenz eines sol­ chen komprimierten Materials entspricht etwa derjenigen von Moosgummi - mit dem Unterschied, daß Moosgummi nicht luft­ durchlässig ist. Beträgt das Raumgewicht des retikulierten Ausgangsmaterials beispielsweise 40 kg pro Kubikmeter, dann hat das Raumgewicht im komprimierten Zustand Werte zwischen 240 und 480 kg/m³, am besten Werte zwischen 320 und 400 kg/m³. Von porösen Materialien dieser Art wird auch nicht ge­ fordert, daß ihr Inneres leicht für Flüssigkeit zugänglich sein soll, weil man sie auf einfache Weise reinigen, bei­ spielsweise waschen, möchte.

Im Gegensatz zu diesen relativ hoch verdichteten, porösen Ma­ terialien findet man in der Patentliteratur im Zusammenhang mit Polsterungen nach dem Wissen der Erfinder keine Hinweise auf unverdichtete retikulierte Materialien, wie man sie dann gebrauchen könnte, wenn das Merkmal "präzise Kraftübertra­ gung" zwischen Körper und einer irgendwie gearteten Unterlage nicht gefordert ist, sondern wo die Merkmale statt dessen lauten: "maximale Durchlüftung" und "leichte Reinigung" - so wie man das für eine gut konzipierte Matratze fordern sollte.

Um eine Matratze mit einem für Hausstaubmilben möglichst un­ günstigen Mikroklima herzustellen, wurden folglich insgesamt sechs Schaumstoff-Kerne mit jeweils gleichen Belüftungsnuten geschnitten. Drei der Kerne bestanden aus PU-Schäumen mit den Daten 40/44, 40/40, 43/50 und waren nicht retikuliert. Die restlichen drei Kerne hatten ursprünglich dieselben Daten, waren aber retikuliert. (Die jeweils ersten beiden Ziffern der drei Datenpaare bedeuten "Raumgewicht", gemessen in kg/m³; die zweiten beiden Ziffern stehen für "Eindruckhärte", gemessen in Newton - N.)

Die drei datengleichen Paare von Matratzenkernen "retiku­ liert/nicht retikuliert" unterschieden sich im subjektiven Liegegefühl nicht deutlich voneinander, wohl aber in den Meß­ werten für Eindruckhärte und "Airflow" - gemessen an gleich großen und gleich geformten Prüfkörpern. Die folgenden Tabel­ len zeigen die Ergebnisse.

Eindruckhärte 40% nach DIN 53574 (in N)

"Airflow" nach ASTM 1564-72 (in ft³/min. nachstehend umge­ rechnet in m³/min):

Die Zahlenwerte für die Eindruckhärte bestätigen das subjek­ tive Liegegefühl - sie unterscheiden sich nicht wesentlich voneinander. Die Zahlenwerte für den "Airflow" demonstrieren dagegen, daß die retikulierten Proben eine erheblich gestei­ gerte Luftdurchlässigkeit/Durchlüftbarkeit aufweisen. Die Steigerung erreicht im günstigsten Fall nahezu 300% (von 2,2 auf 6,0). Mikroskopische Untersuchungen zeigen, daß die reti­ kulierten Proben praktisch keine geschlossenen Lamellen mehr enthalten.

Damit ist die oben angegebene Aufgabe, einen Matratzenkern aus einem Schaumstoff mit maximaler Durchlüftbarkeit herzu­ stellen, erfolgreich gelöst.

Selbstverständlich lassen sich solche retikulierte Schaum­ stoffe nicht nur für die Herstellung von Matratzenkernen ver­ wenden, sondern auch für die Kerne von anderen Polstern, de­ ren Durchlüftung aus mikroklimatischen Gründen möglichst hoch sein sollte und an welche nicht die Anforderung gestellt wird, daß sie eine gute Kraftübertragung gewährleisten. Hier ist zu denken an die Polstier z. B. von Auto-, Bus-, Flugzeug-, Straßenbahn-, U-Bahn-, S-Bahn- und Eisenbahnsitzen oder von Stuhl-, Couch- oder Sesselpolstern oder Rückenstützen von Rucksäcken.

Zuletzt genannt, aber in ihrer Bedeutung besonders hoch ein­ gestuft, seien schließlich Schonbezüge von Matratzen, wie sie im Pflegedienst eingesetzt werden. Hier ist nicht nur eine gute Durchlüftung der Patientenauflage gefordert, sondern auch die Möglichkeit, eine verunreinigte Auflage schnell und einfach zu reinigen. Wegen ihrer Offenporigkeit sind für die­ sen Zweck retikulierte Schäume mit größerer Poren- bzw. Ma­ schenweite (bevorzugt zwischen 30 und 60 PPI, besonders be­ vorzugt bei 45 PPI) besonders gut geeignet - wenn man sie auf keim- und flüssigkeitsdichte Basisfolien aufbringt. Die Folie dient dann dem Schutz der darunter liegenden Matratze, die Retikulatauflage dem Schutz des darauf liegenden Patienten vor Wärme- und Feuchtigkeitsstau.

Claims (11)

1. Polsterelement, teilweise oder vollständig bestehend aus einem zellig-elastischen und retikulierten Schaumstoff mit einem Raumgewicht zwischen 30 und 60 kg/m³.

2. Polsterelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Material, aus welchem der zellig­ elastische und retikulierte Schaumstoff besteht, ein Polye­ thylen oder ein Polypropylen oder ein anderer polymerer Koh­ lenwasserstoff oder ein Polyurethan, Polyester, Polyamid, Po­ lyimid, Polyether oder Polysulfon oder eine Kombination aus mehreren dieser Materialien ist.

3. Polsterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Polsterelement ein Kern eines Polsters ist.

4. Polsterelement nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kern ein Matratzenkern ist.

5. Polsterelement nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kern das Innere eines Sitz- oder Rückenpolsters bildet oder Teil eines Sitz- oder Rückenpol­ sters ist.

6. Polsterelement nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kern Teil eines Polsters ist, welches das Tragen, Heben, Ziehen oder Schieben von Gegen­ ständen erleichtert.

7. Polsterelement nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kern (ggf. mehrere Kerne) Be­ standteil der Tragevorrichtung eines Rucksackes ist (sind).

8. Polsterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Polsterelement eine Auf­ lageschicht oder Einzelelemente der Auflageschicht eines Ma­ tratzen-Schonbezuges, teilweise oder vollständig bestehend aus dem zellig-elastischen und retikulierten Schaumstoff gro­ ßer Poren- bzw. Maschenweite, aufgebracht auf eine keim- und flüssigkeitsdichte Basisfolie, ist.

9. Polsterelement nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens die Oberseite der Auflage­ schicht oder ihrer Einzelelemente sowie ggf. auch die Unter­ seite der Basisfolie aus Gründen der besseren Gleitfähigkeit gegenüber angrenzenden Textilien mit einer Flockschicht ver­ sehen ist bzw. sind.

10. Polsterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Polsterelement ein sol­ ches von Auto-, Bus-, Flugzeug-, Straßenbahn-, U-Bahn-, S- Bahn- und/oder Eisenbahnsitzen ist.

11. Polsterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Polsterelement ein sol­ ches von Stuhl-, Couch- und/oder Sesselpolstern ist.