DE2218231C3

DE2218231C3 - Mehrschichtiges Polstermaterial und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2218231C3
Application number: DE19722218231
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Filatura Ismaele Orlandi di Fratelli Orlandi & C, Cassano Magnago, Varese (Italien)
Priority date: 1971-04-15
Filing date: 1972-04-14
Publication date: 1977-07-28

Description

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Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Polstermaterial aus miteinander verbundenen Vliesstofflagen aus gekräuselten Fasern, bei dem wenigstens eine Lage gebunden und eine daraufliegende Lage ungebunden ist, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Mehrschichtiges Polstermaterial dieser Art ist bekannt (US-PS 14 54 049). Bei diesem bekannten Polstermaterial sind zwei Lagen vorhanden, von denen eine aus gekräuseltem Haar auf die zweite gelegt ist, wobei die obere Lage ungebunden und die untere Lage durch Nadeln gebunden ist. Diese beiden Lagen wiederum sind durch Nadeln miteinander verbunden, Dabei werden Fasern aus der ungebundenen Lage quer zur Richtung der gebundenen Lage durch die gebundene Lage gezogen und sollen gleichsam eine Verankerung in dieser bilden. Dieses bekannte Polstermaterial ist in bezug auf Weichheit und Federungseigenschaften nicht zufriedenstellend.

Es ist auch ein aus drei Lagen bestehendes Polstermaterial bekannt (DT-AS 10 56 087), bei welchem die untere und die oberste Lage gebunden sind und zwischen sich die mittlere Lage enthalten, weiche ungebunden ist. Die Bindung ist bei den gebundenen Lagen dieses bekannten Polstermaterials mittels einer Durchimprägnierung der Vliesstofflagen erreicht. Dieses bekannte Polstermaterial weist nicht die erfindungsgemäß angestrebte Weichheit auf.

Auch ein weiteres bekanntes zweitägiges Polstermaterial ist in bezug auf Weichheit aber dennoch gewünschter Stabilität nicht zufriedenstellend (DT-OS 17 60 179).

Zur Bildung weicher Polster werden als Polstermaterial oftmals Federn bzw. Daunen verwendet. Ein derartiges natürliches Polstermaterial hat den Nachteil, daß es sich beim Gebrauch setzt und aufgeschüttelt werden muß, um wieder weich und füllig zu werden.

Schaumstoffe aus Kunstharz als Polstermaterial sind ebenfalls bekannt; sie sind gegenüber Belastungen widerstandsfähiger als Federn und erreichen ihre ursprüngliche Fälligkeit im wesentlichen wieder, unabhängig von der Häufigkeit der ausgeübten Druckbelastungen. Latex-Schaumstoffe sind jedoch teuer und stark wärmehaltend. Schaumstoffe aus Kunstharzen, wie Polyurethanharzen oder ähnlichen Harzen sind zwar billiger, aber spröde und kalt. Sie haben oft einen unangenehmen Geruch und sind unhygienisch, denn sie erschweren die Atmung der Haut. Einige enthalten sogar krebsfördernde Bestandteile und sind bei der Herstellung, Verarbeitung und Benutzung entsprechend gefährlich. Auch in bezug auf die Weichheit weichen sie von den gewünschten Werten der Daunen ab. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mehrschichtiges Polstermaterial der eingangs genannten Art zu schaffen, welches beim Gebrauch äußerste Weichheit, zufriedenstellende Tragfähigkeit, sowie gute Formbeständigkeit aufweist. Das Polstermaterial soll ferner möglichst vollständig aus Vliesstoff bestehen, eine gute Oberflächenelastizitilt aufweisen, und mit nur einer Fertigungsstraße kontinuierlich und damit unter geringen Kosten herstellbar sein.

Diese Anforderungen werden von bekannten, Vliesstofflagen enthaltenden Polstermaterialien nicht erfüllt.

Ein bekanntes Polstermaterial mit mehreren, aus zweidimensionalen, gekreuzten Fasern bestehenden Vliesstofflagen, die auf eine Gazeunterlage aufgeheftet sind, bringt bei seiner Herstellung beträchtliche Schwierigkeiten mit sich. Es hat keine ausreichende Formbeständigkeit und muß zur Erzielung der gewünschten Tragfähigkeit mit einer Schaumstoffseele aus Kunstharz versehen werden. Die Oberflächenelastizität ist unbefriedigend. Insgesamt ist es aufwendig und teuer herzustellen.

Die Verwendung einer einzigen Vliesstofflage aus genadelter Watte führt zu einem Polstermaterial,

welches weder genügend weich, noch genügend traefähig und auch nicht ausreichend formbeständig ist.

Ein anderes bekanntes Polstermaterial besteht aus Vliesstofflagen aus dreidimensionalen Fasern, welche durch aufgesprühtes Kunstharz miteinander verklebt 'nd Dieses bekannte Polstermaterial ist zwar formbeständig und weist gute Tragfähigkeit auf; es ist auch von Her Herstellung kostengünstig. Um die ausreichende Tragfähigkeit sicherzustellen, ohne eine Schaumstoffseele verwenden zu müssen, enthält das bekannte Polstermaterial mehrere parallele Wickel aus Vliesstoff, die in einen Mantel aus genadeltem Vliesstoff eingehüllt sind Dieses bekannte Polstermaterial ist nicht weich genug. Auch bei mehrschichtigem Aufbau wird dieser Nachteil nicht beseitigt. '5

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelost durch ein mehrschichtiges Polstermaterial gemäß Patentan-

Dieses neue Polstermaterial kann als einziger Bestandteil die Polsterung oder Füllung von Kissen, zo Kopfkissen, Polstersitzen und ähnlichem bilden. Die mit diesem Material ausgeführten Polsterungen sind besonders weich und bequem. Die einzelnen Schichten des Polstermaterials sind in ihren Eigenschaften so abgestimmt, daß sie sich in bezug auf Werkstoffe und Struktur ergänzen. Das Polstermaterial weist ferner eine erheblich größere Toleranz für die Zusammensetzung und das Vliesstofflagengewicht als beispielsweise das »enannte Polstermaterial mit der Gazeunterlage

auf. ^D

Das Faservlies besteht aus Polyesterfasern. Die

Faserfeinheit liegt im allgemeinen zwischen 3 und 10 Denier und beträgt vorzugsweise 5 Denier, die Faserlänge ist im allgemeinen 3 bis 15 cm und beträgt vorzugsweise 5 cm. Die üblicherweise verwendete Faser ist zweidimensional gewellt; soll z.B. aus ästhetischen Gründen die Polsterung besonders formstabil sein, verwendet man ein Faservlies aus dreidimensional gewellten Fasern, insbesondere schraubenfederförmig gewellten Fasern.

Die gebundene untere Lage und die ungebundene mittlere Lage haben eine Gesamtstärke von 4 bis 9 cm; die optimale Gewichtsverteilung der einzelnen Lagen ist wie folgt: genadelte Lage 90 g/m², ungebundene Lage 360 g/m²; diese Verteilung kann jedoch innerhalb weiter Grenzen schwanken:

genadelte Lage 70 bis 100 g/m², ungebundene Lage

310 bis 580 g/m².

Bei einem dreilagigen Vlies, bestehend aus zwei äußeren Lagen, wovon die eine genadelt und die andere ■ einschichtig verharzt ist, und aus der ungebundenen mittleren Lage, mit einem Gesamtgewicht von 650 g/m , erzielt man optimale Ergebnisse mit etwa folgender Gewichtsverteilung:

Genadelte Lage
Ungebundene Lage
Verharzte,
einschichtige Lage
Harz

etwa30bisl00d/m² etwa 50 bis 550 g/m²

etwa 20 bis 100 g/m² etwa 30 bis 80 g/m²

Genadelte Lage
Ungebundene Lage
Verharzte, einschichtige
Lage
Harz

etwa 80 g/m² etwa 370 g/m²

etwa 150 g/m² etwa 50 g/m²

Es können verschiedene Kunstharztypen zur Anwendung kommen, jedoch sind im allgemeinen in mannigfacher Hinsicht besonders Polyacrylharze verschiedener Modifizierung vorteilhaft, mit einer Viskosität die deren Versprühen und Thermopolymerisierbarkeit gestalten. Weitere vorteilhafte Gewichtsverteilungen der Lagen sinrf beispielsweise:

Die ungebundene Lage kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aus übereinanderliegenden und gekreuzten Einzelvliesen bestehen.

Ferner kann die gebundene Lage gemäß einer anderen Ausführungsform aus übereinanderliegenden, genadelten oder durch Kunstharze gebundenen Einzelvliesen bestehen.

Die ungebundene Lage und die untere gebundene Lage können durch Kunstharz miteinander verbunden

Vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die ungebundene Lage aus einem Vlies mit zweidimensional gekräuselten Fasern und die untere gebundene Lage aus einem Vlies mit dreidimensional gekräuselten Fasern besteht.

Ein Verfahren zur Herstellung von Polstermaterial der eingangs genannten Art, bei dem man eine ungebundene Vliesstofflage aus gekräuselten Fasern auf einem laufenden Förderband kontinuierlich ablegt und durch Besprühen mit Kunstharz bindet, ist bekannt (US-PS 17 43 068). Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe, das neue Polstermaterial mit nur einer Fertigungsstraße in kontinuierlicher Fertigungsweise möglichst billig herzustellen, durch eine Arbeitsweise gemäß Anspruch 6.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in F i g. 1 eine Belastungskurve für eine Daunenfüllung, Fig.2 eine Belastungskurve für eine Kunsthaizschaumstoffpolsterung,

Fig.3 eine Belastungskurve für ein erfindungsgemäßes dreitägiges Polstermaterial,

Fig.4 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Polstermaterial gemäß der Ausführungsform nach Anspruch 5, von welchem auch die Belastungskurve gemäß F i g. 3 stammt und

Fig.5 ein schematisches Fließbild zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Wird das Verhalten eines Kissens unter Belastung in einem kartesischen Diagramm dargestellt, worin die Abszissen dem Wert der Druckkräfte entsprechen, die auf das Kissen einwirken und die Ordinaten für die Fülligkeitswerte des Kissens stehen, ergibt sich eine Kurve, aus der hervorgeht.wie sich in Abhängigkeit vom Druck die Fälligkeit des Kissens ändert. Diese Kurve geht von einem Punkt der Ordinatenachse aus, der die maximale Fülligkeit des Kissens darstellt, also des aufgeschüttelten und unbelasteten Kissens, und verläuft dann abfallend und rr.it nach oben gerichteter Konkavität, bis sie schließlich, bei maximalem Druck auf das Kissen, asymptotisch im Vergleich zur Abszissenachse wird.

Im allgemeinen wird als maximaler Druck, dem der geringste Fülligkeitswert des Kissens entspricht, 72 g/cm² angenommen-, dieser Druck entspricht einem auf der Kissenoberfläche lastenden Gewicht einer Person normalen Körperbaues, die sich auf das Kissen

setzt.

In den Diagrammen 1, 2 und 3 ist mit S, die ursprüngliche Fülligkeit der aufgeschüttelten und unbelasteten Füllung bezeichnet; Sf bedeutet die

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Endfülligkeit bei der maximalen angenommenen Belastung; die Punkte Si und Sf sind auf allen drei Diagrammen durch ausgezogene Kurven Cverbunden.

Die gestrichelten Kurven D, welche die Punkte Sa und Sf verbinden, entsprechen der Änderung der Fülligkeit der verschiedenen Polsterungen in Abhängigkeit der Belastung, nachdem diese Polsterungen ein oder mehrere Male zusammengedrückt wurden.

Bei Kissen mit Federfüllung verläuft di° Rückgewinnung der ursprünglichen Fülligkeit langsam und in unvollständiger Weise.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist die Dauerfestigkeit der Daunenfüllung gering.

Bei Kissen aus synthetischem Latex, also dem edelsten Material unter den Kunstharzschaumstoffen, ergibt sich eine Kurve von etwa halbgaussscher Form, mit einem Knick, d. h. mit je einer Strecke hoher Druckwiderstandsfähigkeit vor und nach einer Strecke plötzlicher Absackung. Wie F i g. 2 zeigt, geht aus diesem Knick das besondere Verhalten dieses Materials hervor, das erst dann plötzlich nachgibt, wenn die Belastung einen gewissen Wert erreicht hat.

F i g. 5 zeigt das Verarbeitungsschema, das zur Fertigung des im Querschnitt in Fig.4 dargestellten Polstermaterials befolgt wurde. In der letztgenannten Figur, die mit 111 die genadelte Lage bezeichnet, 222 ist die ungebundene Lage; die zweidimensional gewellten Fasern sind mit 22 bezeichnet, 444,444' bezeichnen das gespritzte Kunstharz, 333 ist die verharzte Vliesstofflage, 33 bezeichnet dreidimensional gewellte Fasern.

Wie aus F i g. 5 hervorgeht, werden die dreidimensionalen Fasern, die in dem Behälter 3 eingeführt werden, über den Krempel 30 geführt, wo sie in Vliese wesentlich gleicher Stärke umgewandelt werden; die Vliese werden durch die Wickelwalze 31 auf ein darunter laufendes, in der Figur nicht angegebenes Förderband abgelegt, übereinanderliegend und mit gekreuzten Fasern.

Die Lage wird mit Kunstharz durch die Spritzvorrichtung 40, die vom Behälter mit Kunstharz 4 versorgt wird, bespritzt.

Diese Verfahrenstechnik ist der einschlägigen Technik bekannt.

Auf die in dieser Weise benetzte Lage legt die Wickelwalze 21 die Vliese, bestehend aus den zweidimensional gewellten Fasern, die im Behälter 2 enthalten sind und durch den Krempel 20 verarbeitet werden. Die unteren Schichten der Lage 222 kommen mit den oberen, mit Kunstharz bespritzten Schichten der Lage 333 in Berührung, die sich so mit der Lage 222 verbindet.

Gleichzeitig bereitet ein weiterer Krempel 10, dem ebenfalls die Faserbüschel zugeführt werden, die über eine Nadelmaschine 12 laufenden Vliese vor, wodurch eine zusammenhängende und verformbare Vliesstofflage 111 hergestellt wird. Diese genadelte Lage wird bei 11' auf die Lage 222 aufgelegt. Die drei Übereinanderliegenden Lagen werden in einen Tunnelofen 5 gefördert, in welchem die Polymerisation des Harzes 4 in 50 stattfindet. Bei 51 tritt der dreilagige Vliesstoff als endloses Band großer Stärke aus dem Ofen heraus; die Unterseite der Lage 333 wird durch die Spritzvorrichtung 40' mit Kunstharz 4 bespritzt, und das Band wird erneut in den Ofen 52 eingeführt, in welchem dann die Polymerisation des gerade aufgetragenen Kunstharzes stattfindet. Am Ofenausgang 5 wird das Band durch die Vorrichtung 6 beschnitten und durch den Wickler 60 in gebrauchsfertige Wickel 1234 aufgerollt.

Aus obigen Ausführungen geht hervor, daß erfindungsgemäß vorzügliche Polsterungen gefertigt werden können, wobei im wesentlichen als Rohmaterial Chemiefasern zur Anwendung kommen. Verwendet man als weiteren Rohstoff zusätzlich ein Flüssigharz, ist es möglich, eine Vielzahl von Erzeugnissen herzustellen, womit Polsterungen mit den verschiedenartigsten Kennwerten erzielbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrschichtiges Polstermaterial aus miteinander verbundenen Vliesstofflagen aus gekräuselten Fasern, bei dem wenigstens eine Lage gebunden und eine daraufliegende Lage ungebunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gebundene Lage (333) aus Polyesterfaservlies mit einem Gewicht im Bereich von 70 bis 100 g/m², und die ungebundene Lage (222) aus Polyesterfaservlies mit einem Gewicht im Bereich von 310 bis 580 g/m² besteht, die beiden Lagen insgesamt «ine Stärke von 4 bis 9 cm und ein Gewicht von 400 bis 670 g/m² haben, und darauf eine genadelte Lage (111) aus mehreren Einzelvliesen angeordnet int.

2. Polstermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ungebundene Lage (222) aus übereinanderliegenden und gekreuzten Einzelvliesen besteht.

3. Polstermaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gebundene Lage (333) aus übereinanderliegenden, genadelten oder durch Kunstharze gebundenen Einzelvliesen besteht.

4. Polstermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die ungebundene Lage (222) und die untere gebundene Lage (333) durch Kunstharz (444) miteinander verbunden sind.

5. Polstermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die ungebundene Lage (222) aus einem Vlies mit zweidimensionalen Fasern (22) und die untere gebundene Lage (333) aus einem Vlies mit dreidimensionalen Fasern (33) besteht.

6. Verfahren zur Herstellung von Polstermaterial nach Anspruch 1, bei dem man eine ungebundene Vliesstofflage aus gekräuselten Fasfirn auf einem laufenden Förderband kontinuierlich ablegt und durch Besprühen mit Kunstharz bindet, dadurch gekennzeichnet, daß man auf dieser unteren gebundenen Lage (333) gegebenenfalls nach Nadeln dieser unteren Lage eine ungebundene Vliesstoff lage (222) kontinuierlich ablegt, auf dieser ungebundenen Lage (222) eine durch vorheriges Nadeln gebundene obere Lage (111) kontinuierlich ablegt, die drei übereinanderliegenden Lagen (333,222,111) durch einen Ofen (5) fördert und durch Polymerisa-' tion der Kunstharzschicht (444) auf der unteren Lage (333) deren Verbindung mit der ungebundenen Lage (222) bewirkt, danach die Unterseite der unteren Lage (333) mit einer Kunstharzsichicht (444') besprüht und die dreilagige Bahn erneut zur Polymerisation dieser Kunstharzschicht (444') durch den Ofen (5) fördert, worauf man gegebenenfalls die obere Lage (111) durch Heften mit der ungebundenen Lage (222) oder mit der ungebundenen Lage (222) und der unteren Lage (333) verbindet.