DE2819080A1

DE2819080A1 - Polstermaterial und verfahren zur herstellung desselben

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Publication number: DE2819080A1
Application number: DE19782819080
Authority: DE
Inventors: Sadaaki Takagi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-04-30
Filing date: 1978-04-29
Publication date: 1978-11-09
Also published as: IT7849123A0; SE438663B; US4172174A; SE7804635L; ATA309478A; CH627802A5; FR2388913A1; CA1079943A; DE2819080C2; IT1156716B; AT358388B; GB1602159A; FR2388913B1

Description

SADAAKI TAKAGI Aichi-ken (JAPAN

POLSTERMATERIAL UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DESSELBEN

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Polstermaterial, welches eine Fadenmasse aus synthetischen, dreidimensional gekräuselten Fasern aufweist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung dieses Polstermaterials.

Es wurde herausgefunden, dass ein Polstermaterial hergestellt werden kann, welches hoch elastisch, luftdurchlässig und mit ausgezeichneten Polstereigenschaften versehen ist, indem man als Ausgangsmaterial eine dreidimensional gekräuselte Fadenmasse verwendet und diese der folgenden Verarbeitung unterwirft: Zuschneiden der Masse auf eine vorgegebene Grosse, Strecken der Fäden, Formpressen der Masse und Verkleben der Berührungspunkte zwischen den einzelnen Fibern mittels eines Klebstoffes. Ein solches Polstermaterial besitzt aber nicht die erwünschte Widerstandsfähigkeit gegen Druckbelastung, insbesondere wenn diese selektiv in bestimmten Abschnitten und in vorwählbaren, spezifischen Richtungen gewährleistet sein soll. Um eine erhöhte Belastungsfähigkeit bei einem solchen Polstermaterial zu erzielen, musste man die Garnzahl der Fibern oder die Dichte der formgepressten Fadenmasse erhöhen, oder man war gezwungen, grössere Mengen an Klebstoff zu verwenden. Aber auch diese Massnahmen versagten, um eine ausreichende Druckelastizität zu erhalten, welche eine der wichtigsten Eigenschaften bei einem Polstermaterial ist.

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Bei konventionellen Auto- und Flugzeugsitzen wie auch bei gepolsterten Sitzmöbeln ist die Belastung auf das Polstermaterial während des Sitzens nicht gleichmässig, sondern hängt von der Körperkonfiguration der darauf sitzenden Person ab. Da das üblicherweise verwendete Polstermaterial, wie fibröse Materialien aus, z.B. Stroh, Jute, Kokosfasern und dgl., bzw. Kombinationen dieser Materialien mit Federn, oder aber geschäumte Polstermaterialien wie z.B. Schaumgummi oder geschäumtes Polyurethan,von homogenem Aufbau ist, ist es nicht möglich, ausgewählte Abschnitte mit unterschiedlicher Druckelastizität auszurüsten. Da die fibrösen Materialien in genähte Umhüllungen eingefüllt werden, ist es ausgeschlossen, bei einer Massenproduktion von solchen Polstern eine unterschiedliche Druckelastizität an vorgegebenen Stellen zu verwirklichen. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass es bisher beinahe unmöglich war, weder in Einzelanfertigung noch bei Massenproduktion ein ideales Polster herzustellen, welches alle wünschenswerten Polstereigenschaften, nämlich ausgewählte Druckelastizität mit gleichzeitiger Weichheit, in Kombination besitzt.

Aus diesen Ueberlegüngen heraus lässt sich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wie folgt herleiten: Es soll ein Polstermaterial mit im Sinne des oben Gesagten idealen Polstereigenschaften geschaffen werden, welches an ausgewählten Stellen, unterschiedliche Druckelastizität besitzt, die sich an die auf das Polster ausgeübte Belastung anpasst. Ferner

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soll ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Polstermaterials angegeben werden, das auch eine kontinuierliche Massenproduktion von Polstermaterialien und Polstern für Sitze zulässt.

Gemäss der Erfindung wird dies bei einem Polstermaterial der gattungsgemässen Art dadurch erreicht, dass das Polstermaterial ausgewählte Bereiche besitzt, in welchen eine durch partielle Expansion und Kompression der Fasern in einer Vorzuqsrichtung bewirkte, erhöhte Häufigkeit von Verkettungen zwischen einzelnen gekräuselten Fasern untereinander vorhanden ist.

Das erfindungsgemäss Verfahren zur Herstellung eines solchen Polstermaterials zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus:

- Oeffnen einer gezogenen, dreidimensional gekräuselten, Fasermasse aus synthetischen Fasern,

- Formpressen der Masse in eine vorgegebene Gestalt,

- Behandlung des formgepressten Faserkörpers aus dreidimensional gekräuselten Fasern in ausgewählten Bereichen in mindestens einer ausgewählten Richtung, in welcher die Belastungsfähigkeit zu vergrössern ist, während einer vorgegebenen Zeit, mit Nadeln, die mindestens einen Widerhaken an ihrer Spitze besitzen und die in einer vorgegebenen Anordnungsdichte angeordnet sind,

- Verkleben der Berührungspunkte zwischen einzelnen, gekräuselten Fasern untereinander mittels eines Klebstoffes.

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Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Polstermaterials sowie das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung desselben werden im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht einer doppelt gekräuselten Faser,

Fig. 2 eine Frontalansicht einer dreifach gekräuselten dreidimensional orientierten Faser,

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Einrichtung für das

Formpressen einer dreidimensional gekräuselten Fasermasse,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Nadel, die im

Verfahren gemäss der Erfindung verwendet werden kann,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Nadelgerätes,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Fasermasse vor der Nadelbehandlung,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einzelner, durch die Nadelbehandlung deformierter Fasern,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einzelner Fasern, die in einer Richtung verflochten sind,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Polstermaterials, Fig.10 einen Teilschnitt durch eine Einrichtung die für die Herstellung des Polstermaterials verwendet werden kann, und zwar während des Hochhebens der Nadel,

Fig.11 einen Teilschnitt durch die Einrichtung nach Fig. während des Senkens der Nadel,

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Fig. 12-14 verschiedene Teilschnitte während verschiedener

Herstellungsphasen von Polstermaterial für Sitze,

Fig. 15 einen Schnitt durch ein nadelartiges Spritzgerät,

Fig. 16+17 Diagramme, die den Zusammenhang zwischen Belastung und Deformation aufzeigen,

Fig. 18 eine graphische Darstellung zur Illustration der Verteilung der Druckelastizität in einem Polstermaterial für Sitze und

Fig. 19 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur Herstellung des Polstermaterials.

Die synthetischen Fasern, welche im vorliegenden Falle Verwendung finden können, sind aus Polyester, Polyamid, Polypropylen und dgl., wobei sich Polyesterfasern als am vorteilhaftesten gezeigt haben. Die Fasern sind vorzugsweise dreidimensional gekräuselte, synthetische Fasern, mit einer Garnzahl von 30 bis 1000 Denier, vorzugsweise zwischen 50 und 600 Denier, wobei sich der Bereich zwischen 100 und 500 Denier als am Besten geeignet erwiesen hat. Die Fasern bestehen vorzugsweise aus Einzelfäden. Mit dem Ausdruck "dreidimensional gekräuselt" soll hier im weitesten Sinne zum Ausdruck gebracht werden, dass es sich um dreidimensional orientierte, dreifach gekräuselte als auch um zweidimensional orientierte dreifach gekräuselte Fasern handeln kann. Vorzugsweise wird aber im vorliegenden Fall eine dreidimensional orientierte dreifach gekräuselte Faser verwendet. Diese kann z.B. hergestellt werden, indem eine zweifach gekräuselte Fa-

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ser gemäss Fig. 1 in einer Einrichtung verarbeitet wird, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 27 23 565.0 beschrieben ist. Danach wird die Faser aufgedreht, so dass sie die in Fig. 2 gezeigte Gestalt annimmt. Aus Fig. 2 ist su ersehen, dass sich der Teil a des Fadens über den Teil b windet, während sich der Teil c über den Teil d windet. Andererseits windet sich der Abschnitt a - e nicht über sondern unter den Teil f, so dass sich der Abschnitt des Fadens von e bis d unter zwei Windungen der so gebildeten Spirale befindet . Das ganze Gebilde kann als disorientierte Schraubenlinie bezeichnet werden und sieht aus wie das in Unordung gebrachte Spiralkabel eines Telephons, bei dem einzelne Windungen gegenüber den anderen Windungen verdreht sind. Die Länge einer Faser nach dem Ziehen liegt zwischen 40 und 200 mm und beträgt vorzugsweise 60 bis 150 mm.

Das Polstermaterial wird nach dem folgenden Verfahrensablauf hergestellt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, wird eine Masse Fa aus gezogener, dreidimensional orientierter dreifach gekräuselter Faser aus synthetischem Material hoher Garnzahl mittels eines Förderbandes 10 einem Reisswolf 11 zugeführt und mittels eines Luftstromes zwischen Förderbänder 12 und 13 einerseits und rotierenden Trommeln 14 andererseits hindurchgeführt, wo sie in eine vorgewählte Gestalt formgepresst wird. Die Masse Fb der formgepressten Fasern besitzt eine Dichte zwischen 0,005 und 0,1 g/cm , Vorzugs-

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weise zwischen 0,01 und 0,05 g/cm .

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Darauf wird die formgepresste Masse Fb an ausgewählten Abschnitten mit Nadeln 15 behandelt, welche zumindest einen Widerhaken 15a an ihrer Spitze besitzen (Fig. 4). Die Anzahl und die Anordnung der Nadeln und die Länge der Nadelbehandlung hängt vom Anwendungsfall ab. Während der Nadelbehandlung wird die Masse durch eine ebene Platte unterstützt, die mit einer Perforation oder mit Schlitzen versehen ist. Das Unterstützen erfolgt an derjenigen Fläche der Masse, welche senkrecht zur Richtung liegt, in der die Belastungsfähigkeit des Polstermaterials erhöht werden soll. Die Länge und der Durchmesser der Nadel 15 hängen vom Anwendungsfall und vom Material ab; normalerweise besitzt die Nadel einen Durchmesser von 1,8 bis 3,6 mm bei einer Länge von 50 bis 1000 mm, wobei eine Nadel normalerweise mit vier bis zwölf Widerhaken versehen ist. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel, das in Fig. 5 gezeigt ist, wird die formgepresste Fasermasse Fb, die mittels eines Förderbandes 13 herangeführt wird, einer Nadelbehandlung unterworfen, während sie an ihrer unteren Fläche durch eine ebene, mit Schlitzen versehene Platte 16 abgestützt wird. Die Nadelbehandlung erfolgt mit Nadeln 15, die in geeigneter Dichte vorgesehen sind und die, je nach Anwendungsfall in die Schlitze der Platte 16 hineintauchen oder auch nicht. Die Nadeln 15 sind in einer oder in mehreren Reihen in gewünschtem Abstand an einem Nadelträger 18 befestigt, welcher auf und ab bewegbar gelagert und mittels einer Kurbelwelle 19 und Verbindungselementen 20 zwischen Welle 19 und Träger

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antreibbar ist. Während der Nadel behandlung wird die gepresste Fasermasse Fb vorwärts bewegt, wobei durch die Bewegungs— geschwindigkeit der Masse die Häufigkeit der Nadelbehandlung beeinflusst werden kann. Die Art der Nadelbehandlung, d.h. die Anzahl der Nadelstiche pro Flächeneinheit der Fasermasse hängt vom vorgesehenen Verwendungszweck des Polstermaterials und der bei der fertigen Polsterung erwünschten Druckelastizität ab. Die Nadeldichte wird erhöht, wenn eine höhere Druckelastizität im Endprodukt erwünscht ist= Ueblicherweise liegt die Nadeldichte im Bereich von 1 - 100 Nadeln pro 100 cm , vorzugsweise zwischen 4 und 50 Nadeln pro 100 cm³.

Während bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel eine Nadelbehandlung über die ganze Oberfläche in vertikaler Richtung von einer Seite her durchgeführt wird, ist es natürlich je nach Anwendung denkbar, diese Behandlung in vertikaler Richtung von beiden Seiten her, in schräger Richtung, in horizontaler Richtung usw. durchzuführen.

Indem der gepresste Faserkörper an vorbestimmten Abschnitten in vorbestimmten Richtungen einer Behandlung durch die Nadel 15 unterworfen wird, werden die ringähnlichen, dreidimensionalen Kräuseln in den Fasern 2, wie in Fig. 6 dargestellt, auseinandergezogen oder zusammengedrückt, und zwar in Bewegungsrichtung der Nadeln, in S-, L-, J-, 3- und ähnlich-, förmige Figuren gemäss Fig. 7, wobei sich die dreidimensionalen Kräuseln der Fasern 2 gegenseitig verhaken, so dass in den Be-

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reichen, die einer Nadelbehandlung unterworfen worden sind, eine wesentlich innigere Verflechtung der einzelnen Faserkräusel (Fig. 8) zu beobachten ist als in denjenigen Bereichen die keiner Nadelbehandlung unterworfen worden sind. Die Folge davon ist, dass in den erstgenannten Bereichen in Bewegungsrichtung der Nadeln 15 eine wesentlich grössere Häufung von Berührungspunkten 21 zwischen einzelnen Fasern zu beobachten ist. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass durch gezielte Behandlung mit den Nadeln Abschnitte mit gerichtetem Verlauf der Fasern und Abschnitte ohne gerichteten Lauf der Fasern geschaffen werden. In den Abschnitten mit gerichtetem Lauf der dreidimensional gekräuselten Fasern ist auch die Häufigkeit der Berührungspunkte zwischen einzelnen Fasern wesentlich grosser, so dass sich in diesen Zonen die erwünschte Erhöhung der Belastungsfähigkeit in der gewünschten Richtung ergibt. Die Dichte des formgepressten Faserblockes Fc nach der Nadelbehandlung beträgt gewöhnlich 0,005 bis 0,1

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g/cm und liegt vorzugsweise im Bereiche zwischen 0,01 und

0,05 g/cm³.

Anschliessend wird der formgepresste Faserkörper Fc, nach der Nadelbehandlung, mittels eines Förderbandes 22 zu der nachfolgenden Klebestation gebracht. Dort werden sämtliche Berührungssteilen zwischen den dreidimensional gekräuselten Fasern 2, d.h. sowohl diejenigen die vor der Nadelbehandlung vorhanden waren als auch die zusätzlichen, die im Verlauf der Nadelbehandlung gebildet worden sind, mittels eines Kleb-

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Stoffes miteinander verbunden, so dass ein Polstermaterial C wie in Fig. 9 dargestellt, erhalten wird. Die erforderliche Menge an Klebstoff, die zu diesem Zwecke zugeführt werden muss, liegt in der Grössenordnung von 10 - 200 g.pro 100 g Faser und beträgt vorzugsweise 50 - 120 g pro 100 g Faser. Es resultiert daraus eine Dichte des Polstermaterials C nach der Klebstoffbehandlung im Bereiche von 0,01 bis 0,2 g pro

3 -"--■"■-■■ 3

cm , vorzugsweise 0,03 bis 0,12 / cm . ·

Die Klebstoffbehandlung des formgepressten Körpers Fc aus dreidimensional gekräuselten Fasern nach der Nadelbehandlung, erfolgt durch Einsprühen des Klebstoffes von oben her, durch Versprühen des Klebstoffes im Innern des formgepressten Körpers FcVunter Verwendung eines nadelartigen Sprühgerätes, wie es im nachfolgenden noch beschrieben wird, oder dadurch, dass der formgepresste Faserkörper in eine Klebstofflösung getaucht und anschliessend getrocknet oder vulkanisiert wird. Diese anschliessende Wärmebehandlung erfolgt bei einer Temperatur von 80 - 200 C, vorzugsweise bei 1OO - 150 C, während 10 - 60 Minuten, vorzugsweise während 15 - 40 Minuten. Als für das vorliegende Verfahren geeignete Klebstoffe können angegeben werden: Synthetische Kautschukkleber wie Styren-Butadien-Kautschuk, Acryl-Nitril-Butyl-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Urethan-Kautschuk usw.,ferner natürlicher Kautschuk wie Vinylklebstoff, Vinyl-Acetatklebstoff, Cellulose-Acetat— klebstoff, Acryl—Klebstoff und dgl. Diese Klebstoffe können in Form von Latex oder in Form einer Lösung zur Anwendung ge-

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langen.

Die vorstehend genannten Klebstoffe können allein oder in einer Kombination verwendet werden. Die besten Resultate werden aber erzielt, indem die einzelnen Fasern zunächst mit einem synthetischen Kautschukkleber miteinander verbunden werden, um dann einer Nachbehandlung mit natürlichem Kautschukkleber unterworfen zu werden. Es hat sich gezeigt, dass das Verkleben der Berührungspunkte zwischen den einzelnen Fasern mit dem synthetischen Kautschukkleber eine befriedigende Verbindung ergibt. Eine Nachbehandlung mit natürlichen Kautschukkleber ergibt eine hervorragende Belastungsfähigkeit der Klebestellen mit ausgezeichneter Flexibilität des gesamten Polstermaterials, wobei auch in Bezug auf die Hystereseverluste und Langzeit-Belastungsverhalten des Polstermaterials gute Resultate zu erwarten sind. Ein weiterer Vorteil der doppelten Verklebung ist auch darin zu erblicken, dass die an sich ungenügende Haftung des natürlichen Kautschukklebers aus synthetischen Fasern durch die vorgängige Aufbringung eines synthetischen Kautschukklebers wesentlich verbessert wird. Es ist dabei vorteilhaft, dass beide, der synthetische und der natürliche Kautschukkleber_; in ungefähr identischen Mengen zur Verwendung gelangen und dass die Gesamtmenge pro Klebestelle ungefähr gleich ist, wie wenn konventioneller, synthetischer Kautschuk-Latex allein verwendet würde.

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In Fig. 19 ist eine schetnatische Darstellung einer Einrichtung zur Herstellung des Polstermaterials gezeigt. An einer Nadelbehandlungsstation 73 wird der formgepresste Faserkörper Fb einer Nadelbehandlung wie vorstehend erläutert unterworfen. Anschliessend gelangt er in eine Klebestation 75 mittels eines Förderbandes 74, wo ein flüssiger Klebstoff, vorzugsweise ein synthetischer Kautschuk- oder Kunststoffkleber aufgesprüht wird, welcher eine hohe Klebekraft besitzt. In einem anschliessendem Trockner 75' wird der Körper Fb während 10 bis 60 Min., vorzugsweise während 15 - 40 Min. bei einer Temperatur von 80 - 120 C, vorzugsweise bei einer Temperatur von 100 - 160 C getrocknet. Im Anschluss an diese Trocknungsstation wird der formgepresste Körper Fb kontinuierlich in eine Klebeflüssigkeit 77 getaucht, vorzugsweise in einen, in einem Behälter 76 befindlichen Kleber auf der Basis von natürlichem Kautschuk. Die Weiterförderung des formgepressten Körpers Fb geschieht in ungefähr vertikaler Richtung, wobei er einen Trockner 78 mit einer Temperatur von 100 - 200°C , vorzugsweise 120 - 160°C während einer Zeitdauer von 5-60 Min., vorzugsweise 10 - 40 Min. durchläuft. Dann wird der Körper mittels eines Förderbandes 79 zu einem weiteren Trockner 80 geleitet, wo er während einer Zeitdauer von 10 - 60 Min., vorzugsweise 15 - 40 Min. bei einer Temperatur von 80 - 200⁰C, vorzugsweise 100 - 160 C, nachgetrocknet bzw. vulkanisiert wird. Der Grund_> warum der formgepresste Körper Fb beim vorstehend beschriebenen Verfahren nach dem Tauchen im Kleberbad 77 in ungefähr

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vertikaler Richtung in den Vortrockner 78 gefördert wird, liegt darin, eine gleichmässige Verteilung des Klebers innerhalb des Körpers zu erreichen, indem der überschüssige Rest des Klebers vertikal abtropfen kann. Wenn im Gegensatz dazu die Weiterförderung des formgepressten Körpers nach dem Kleberbad in horizontaler Richtung geschieht, besteht die Gefahr, dass die Klebeflüssigkeit in den unteren Regionen des formgepressten Körpers im Ueberschuss vorhanden ist. Durch die Massnahme, dass der formgepresste Körper Fb nach der Nadelbehandlungsstation 73 zunächst einer Sprühbehandlung mit Kleber und darauf einer Trocknung unterzogen wird, gewährleistet eine gute Formbeständigkeit des Körpers_;wenn er nach dem Tauchen in der Kleberflüssigkeit 77 in ungefähr vertikaler Richtung weiter gefördert wird.

Gemäss einer Variante kann ein Polstermaterial mit grosser Dicke dadurch erhalten werden, dass der formgepresste Faserkörper nach der Nadelbehandlung im Sinne des vorstehend Gesagten verklebt und getrocknet wird, worauf diesem formgepressten Körper eine weitere Schicht von gezogenen dreidimensional gekräuselten Fasern aufgelegt wird. Der so erhaltene Körper wird dann bis zum Erreichen der gewünschten Dichte formgepresst, der Nadelbehandlung unterworfen, verklebt und getrocknet. Mit diesem Verfahren kann auch ein mehrschichtiges Polstermaterial hergestellt werden, bei dem die einzelnen Schichten unterschiedliche Dichte besitzen, indem der Formpressdruck, die Art der Fasern und dgl. der einzelnen

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Schichten variiert wird. In diesem Fall ist es von Vorteil, durch die Verwendung einer Nadel, die langer als die Dicke der einen Schicht ist, die Nadelbehandlung so durchzuführen, dass sich die Fasern der unteren und der oberen Schicht gegeneinander verhaken.

Bei den vorstehend geschilderten Beispielen wurde immer davon ausgegangen, dass innerhalb des gesamten Polstermaterials eine gleichmässig verteilte Verkettung der einzelnen, gekräuselten Fasern untereinander und damit eine gleichmässige Druckelastizitat vorhanden ist. Mit diesen Verfahren kann aber kein Polstermaterial hergestellt werden, dessen Oberflächenbereich weich ist und eine niedrige Druckelastizität aufweist, während der innere Bereich relativ steif und hoch belastungsfähig ist . Um ein Polstermaterial mit den eben zitierten, oftmals erwünschten Eigenschaften herzustellen, kann folgendermassen vorgegangen werden: Es muss gewährleistet sein, dass die Berührungspunkte zwischen den einzelnen, gezogenen dreidimensional gekräuselten Fasern miteinander durch Klebstoff verbunden sind, wobei in einem inneren Bereich des Polstermaterials die räumliche Häufigkeit der Klebestelle und damit der Grad der Verkettung höher sein soll. Durch Expandieren und Zusammenpressen von ausgewählten Fasergruppen in einer Vorzugsrichtung, kann dabei erreicht werden, dass die Belastungsfähigkeit des Materials in dieser Richtung grosser ist als in anderen Richtungen. Im einzelnen wird ein solches Polstermaterial hergestellt^indem die gezo-

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gene dreidimensional gekräuselte Fasermasse durch einen Reisswolf hindurch geführt wird, anschliessend in die gewünschte Gestalt formgepresst wird und weiter einer Nadelbehandlung unterworfen wird. Bei letzterer wird die formgepresste, dreidimensional gekräuselte Fasermasse in einer Vorzugsrichtung, nämlich in der Richtung in der die Belastungsfähigkeit erhöht werden soll, mit speziellen Nadeln behandelt. Diese Nadeln besitzen an ihrer Spitze Widerhaken und sind verschiebbar in einem dünnen Rohr gelagert. Bei der Behandlung des Polstermaterials werden diese Nadelrohre bei eingezogener Nadel bis zum Erreichen einer vorbestimmten Tiefe an ausgewählten Stellen in das Polstermaterial eingeführt. Dann wird die Nadel aus dem Nadelrohr herausgestossen und wieder zurückgezogen, so dass nur ein bestimmter, vor der Mündung der Nadelrohre liegender Bereich durch die Nadeln behandelt wird. Schlussendlich werden die Berührungspunkte zwischen den einzelnen gekräuselten Fasern in der Weise verklebt, wie es schon in den vorangehenden Beispielen erläutert worden ist.

In den Fig. 10 und 11 ist eine schematische Darstellung dieser speziellen Nadelbehandlung zu sehen. Die Nadeln 35 sind in einem Nadelbrett 43 gelagert, welches mittels Bolzen 44 von unten her am Nadelträger 38 befestigt ist. Dieser Nadelträger wird durch einen nicht dargestellten Kurbelantrieb in vertikaler Richtung hin und her bewegt. Unter dem Nadelträger

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38 ist mittels einer Tragstange 46 eine geschlitzte Platte 37 aufgehängt. Die Stange 46 ist von einer Schraubenfeder 45 umgeben und mit Einstellmuttern versehen, so dass die
Höhe der Platte 37 gegenüber dem Nadelträger 38 verändert werden kann. Die Anzahl und Anordnung der Nadeln entspricht den vorhergehenden Beispielen. An die geschlitzte Platte 37 ist von unten her mittels Bolzen 49 ein Rohrträger 48 befestigt. Der Rohrträger 48 ist mit dünnen Rohren versehen, durch welche hindurch sich die Nadeln 35 erstrecken. Die geschlitzte Platte 37 liegt gegen einen Anschlag 50 auf, so dass sie sich nicht tiefer als bis zu einer vorbestimmten Position bewegen kann. Auf diese Weise ist die Eindringtiefe der Nadelrohre 47 in die Fasermasse Fb bestimmt. Im Abstand unterhalb der geschlitzten Platte 37 ist eine ebene Platte 36 angeordnet um die untere Fläche der Fasermasse Fb abzustützen. Die Platte 36 kann perforiert, geschlitzt oder aber auch ohne Oeffnungen ausgebildet sein.

Die Funktion und Arbeitsweise der Anordnung gemäss Fig. ist wie folgt: Der Nadelträger 38 wird durch den nicht näher dargestellten Kurbelantrieb zu einer vertikalen Bewegung angetrieben. Er nähert sich dabei der Fasermasse, die durch die Platte 36 abgestützt wird und die durch ein Förderband weiter bewegt und formgepresst wird. Da sich zusammen mit dem Nadelträger 38 auch die geschlitzte Platte 37 gegen
unten bewegt, tauchen die Nadelrohre 47 und die von ihnen umschlossenen Nadeln 35 um einen bestimmten Betrag in die

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Fasermasse Fb ein. Die Nadeln 35 bleiben solange innerhalb der Rohre 47, bis die geschlitzte Platte 37 gegen den Anschlag 50 anstösst. Ein weiteres Absenken des Nadelträgers 38 bewirkt, dass die Feder 45 zusammengedrückt wird und, da die Platte 3 7 und damit der Rohrträger 38 sich nicht weiter nach unten bewegen kann, ein Heraustreten der Nadel 45 aus den Rohren 47 hinaus. Die mit Widerhaken versehenen Nadelspitzen bearbeiten so nur einen ganz bestimmten Bereich im Innern der Fasermasse Fb. Wenn der Nadelträger 38 wieder hochgehoben wird, werden die Nadeln unter Einfluss der sich entspannenden Feder 45 in die Rohre 47 zurückgezogen und die Spitzen der Nadeln 35 verschwinden in den Rohren 47.

Dadurch dass nur ein bestimmter Bereich im Innern der Fasermasse Fb durch die Nadel 35 behandelt wird, kann erreicht werden, dass die Häufigkeit der Berührungspunkte zwischen den einzelnen Fasern in diesem Bereich wesentlich grosser ist als in anderen Bereichen der Fasermasse. Durch die Wahl der Eintauchtiefe kann die Grosse des so behandelten Bereiches variiert werden. Die anschliessende Klebebehandlung und Trocknung geschieht in entsprechender Weise, wie es in den vorhergehenden Beispielen beschrieben worden ist.

Im soeben erläuterten Beispiel wurde eine Nadelbehandlung in vertikaler Richtung durchgeführt. Es versteht sich von selbst, dass diese Behandlung auch in horizontaler oder schräger Rieh-

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tung oder in einer Kombination verschiedener Richtungen durchgeführt werden kann. Der Kurbelmechanismus zum Antrieb des Nadelträgers kann natürlich ersetzt werden durch eine Anordnung mit Kolben und Zylinder durch einen Nockenantrieb und dgl.

Das nach dem soeben geschilderten Beispiel hergestellte Polstermaterial ist an der Oberfläche weich und besitzt dort eine geringe Belastungsfähigkeit, währenddem es im Innern relativ hart und und hoch belastbar ist. Die Zone hoher Belastungsfähigkeit sowie auch die Vorzugsrichtung, in der die Belastungsfähigkeit am grössten sein soll, kann während des Herstellungsverfahrens beeinflusst werden, so dass ein Polstermaterial hergestellt werden kann, das an die verschiedensten Verwendungszwecke anpassbar ist und somit bei der Verwendung als Sitzpolster die erforderlichen,optimalen Eigenschaften gewährleistet.

Bei einem Polstermaterial das gemäss dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt worden ist, kann die Druckelastizität dadurch partiell variiert werden, dass die Dichte der Nadelanordnung verändert wird. Auf diese Weise kann der ungleichmässigen Belastungsverteilung Rechnung getragen werden,die bei einem Polstermaterial für Sitze und dgl. zu beobachten ist, wenn eine Person darauf Platz genommen hat. Die Polsterungsexgenschaften bei einem Polstermaterial für Sitze im Falle des hier betrachteten Materials aus einem

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Faserkörper, bestehend aus gezogenen, dreidimensional gekräuselten Fasern, bei denen die Berührungsstellen zwischen den einzelnen Fasern miteinander verklebt sind, können auf folgende Arten beeinflusst werden:

1) Die durchschnittliche Dichte des Polstermaterials kann vergrössert bzw. verkleinert werden.

2) Die einzelnen Fasern, welche in verschiedenster Art gekräuselt sind, können in einer Vorzugsrichtung gestreckt und komprimiert werden und es kann in ausgewählten Bereichen eine stärkere Verflechtung der einzelnen Fasern untereinander bewirkt werden, um der vergrösserten Belastung in diesen Bereichen Rechnung zu tragen.

Ein Polstermaterial für die Verwendung bei Sitzen kann vorzugsweise nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden:

1. Eine Masse aus gezogenen, dreidimensional gekräuselten Fasern wird in eine Pressform eingebracht, die an ihrem Boden mit einer Vertiefung versehen ist, deren Lage demjenigen Bereich im Polstermaterial entspricht, wo die durchschnittliche Dichte grosser sein soll.

2. Umdrehen der Pressform und entfernen des Bodenteiles.

3. Zusammenpressen der in der Form befindlichen Fasermasse.

gepressten

4. Behandlung derVMasse aus dreidimensional gekräuselten Fasern mit Nadeln, die an ihrer Spitze mit Widerhaken ver-

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-ψ-

sehen sind, wobei die Häufigkeit der Behandlung und die Anordnung der Nadeln so getroffen ist, dass an ausgewählten Stellen eine stärkere Verflechtung der einzelnen Fasern untereinander eintritt.

5. Verkleben der Berührungspunkte zwischen den einzelnen Fasern durch Einbringung eines Klebstoffes.

Fig. 12 bis 14 zeigen schematisch die für diesen Verfahrensablauf erforderlichen Einrichtungen. Vorzugsweise werden diese von einem Prozessrechner gesteuert, welcher verschiedene Faktoren zur Erzielung der gewünschten Druckelastizität und der Polstereigenschaften berücksichtigt, nämlich Garnzahl und Radius der Kräusel des verwendeten Fasermaterials, Art und Menge des Klebstoffes, Faserdichte und dgl. Natürlich können diese Einrichtungen auch ohne Prozessrechner betrieben werden, unter Einfluss eines Steuergerätes in welchem diese Randbedingungen berücksichtigt werden.

Die in Fig. 12 dargestellte Pressform besitzt eine äussere Wand 51 Und eine Bodenplatte 52, welche mit einer Ausnehmung 53 versehen ist. Beim Einfüllen des Fasermaterials und anschliessendem Zusammenpressen bewirkt der zusätzliche, durch die Ausnehmung 53 geschaffene Raum, dass die Dichte des Materials an dieser Stelle grosser sein wird. Die Form ist schwenkbar in einem Rahmen 55 gelagert, mittels Wellen 54, die an der Aussenwand 51 befestigt sind. In diese Form wird dreidimensional gekräuselte Faser 56 mit hoher Garnzahl, nach

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der Behandlung in einem Reisswolf in abgemessener Menge eingefüllt. Das Einfüllen kann mit einem Gebläse oder dgl. erfolgen. Wahlweise können Fasern 56 eines einzigen Typs, eine Mischung von verschiedenen Fasern oder verschiedene Schichten von unterschiedlichen Fasern nacheinander eingefüllt werden.

Anschliessend wird eine Platte 58, die in den Abmessungen der Innenkontur der Form entspricht und die mit einem pneumatischen oder hydraulischen Zylinder 57 verbunden ist, abgesenkt, um die Fasermasse 56 zu bedecken. Nun wird die Form umgedreht, so dass die Deckplatte 58 an die Unterseite der Form zu liegen kommt. Es besteht natürlich die Möglichkeit, die Platte 58 nicht eben, sondern beliebig gekrümmt auszubilden um Bereiche verschiedener Dichte in der Fasermasse zu erzielen. Der Zylinder 57 und die Platte 58 können lösbar miteinander verbunden sein, wobei der Zylinder 5 7 am Ort bleibt, wenn die Form gedreht wird oder sie können auch miteinander verbunden bleiben. Anschliessend wird die Bodenplatte 52, die sich nun oben befindet, mit Hilfe eines pneumatischen oder hydraulischen Zylinder oder auch mit nicht näher dargestellten mechanischen oder magnetischen Hilfsmitteln entfernt, so dass der in Fig. 13 dargestellte Zustand erreicht ist. Es ist deutlich zu sehen, dass die Fasermasse 56 an der Stelle, wo sich die Vertiefung 53 befunden hat, eine Erhebung bildet.

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Nachdem die Bodenplatte 52 entfernt worden -ist, wird die Fasermasse 56\mit Hilfe einer Platte 59 zusammengedrückt. Die Platte 59 kann perforiert, mit Schlitzen versehen oder ähnlich ausgebildet sein und der Pressvorgang erfolgt so weit,bis die gewünschte Dichte im Fasermaterial erreicht ist. Es ist leicht einzusehen, dass die Erhebung in der Fasermasse 56 relativ stärker zusammengepresst wird, so dass die Dichte in diesem Bereich grosser sein wird. Wahlweise kann dieser Pressvorgang in einem solchen Masse ausgeführt werden, dass bereits in dieser Verfahrensstufe die endgültige Dichte und Grosse des Polstermaterials erreicht wird oder es kann ein "Vorpressen" stattfinden, wobei die endgültige Formgebung durch nachfolgendes Zusammenpressen nach der Nadelbehandlung und dem Verkleben erreicht wird.

Durch Verdrehen einer Kurbelwelle 60 wird eine Kurbel 61 bewegt, die mit einem Nadelträger 62 verbunden ist und diesem eine vertikale Hin- und Herbewegung erteilt. Der Nadelträger 62 ist mit Nadeln 63 versehen, die jede mit Widerhaken versehen sind und die in vorbestimmter Anordnung und Verteilung am Träger 62 befestigt sind. Auf diese Weise erfolgt die Nadelbehandlung der Fasermasse 56. Die Folge davon ist, dass die Kräuseln in den Fasern örtlich auseinandergezogen und zusammengepresst werden und zwar in Bewegungsrichtung der Nadeln 63, so dass die Kräusel S-, I-, J-, 3-und ähnlich geformte Konfigurationen annehmen und sich gegenseitig verhaken. Die Häufigkeit der Verhakung zwischen einzelnen

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Kräuseln pro Volumeneinheit des Fasermaterials 56 ist direkt proportional zur Dichte der Anordnung der Nadeln 63 im Träger 62. Wie in Fig. 14 beispielsweise dargestellt ist, sind die Nadeln 6 3 im Bereich der Mitte des Nadelträgers dichter nebeneinander angeordnet als im Randbereich, da in der Mitte des Polstermaterial eine grössere Dichte und Belastbarkeit erforderlich ist. Die Bewegungsrichtung der Nadeln, die Eindringtiefe und der Bewegungszyklus der Nadeln werden unter Berücksichtigung der vorher erwähnten Randbedingungen durch den Prozessrechner gesteuert. Selbstverständlich besteht auch hier die Möglichkeit, an ausgewählten Bereichen von Röhren umschlossene Nadeln zu verwenden, um im Innern des Fasermaterials liegende Bereiche ausgewählt mit einer intensiveren Verhakung zu versehen. Diesbezügliche Einzelheiten wurden vorstehend schon beschrieben.

Nach der Nadelbehandlung wird dieser Körper aus dreidimensional gekräuselten Fasern einer Klebebehandlung unterworfen. Dies kann durch Aufsprühen eines Klebers erfolgen, während der Körper noch in der Form ist,oder nachdem der Körper aus der Form genommen worden istj oder dies kann durchgeführt werden, indem der Körper in eine Kleberlösung eingetaucht und anschliessend getrocknet wird. Das zweckmässigste Vorgehen hängt von verschiedenen Faktoren ab: Wenn die zusammengepresste Fasermasse mit hoher Nadeldichte behandelt worden ist und demzufolge an sich eine gute Formbeständigkeit besitzt, nachdem er aus der Form genommen worden ist.

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wird die Kleberbehandlung zweckmässigerweise erst nach dem Entnehmen des Körpers aus der Form durchgeführt; Andererseits, wenn die Gefahr besteht, dass sich der Körper nach dem Entnehmen aus der Form leicht deformieren könnte, wird vorzugsweise eine der beiden folgenden Methoden verwendet: Bei der ersten Methode wird eine provisorische Klebebehandlung durchgeführt, indem ein relativ schnell trocknender Kleber aufgesprüht wird, z.B. ein synthetischer Kautschukkleber SBR, NBR, Urethan-Kautschuk, Polyvinylclorid, Cellulose-Acetat, Vinyl-Acetat oder ein Acryl-Klebstoff. Es wird dazu ein nadel artiger Sprühkopf mit einem Durchmesser von 5 - 10 mm verwendet, der in die gepresste Fasermasse eingeführt wird, währenddem sie sich noch in der Form befindet. Anschliessend erfolgt eine Trocknung, bis die Berührungspunkte zwischen den einzelnen Fasern eine genügende Haftung erreicht haben, so dass die Gefahr einer Deformation des Körpers ausgeschlossen ist, nachdem er aus der Form entnommen wurde. Danach wird der Faserkörper mit einem Kleber behandelt, der hohe Elastizität besitzt, beispielsweise mit Polyurethan, natürlichem Kautschuk oder synthetischem Kautschuk in Form einer Emulsion oder einer Latexlösung_/indem dieser Kleber entweder eingesprüht wird oder indem der ganze Formkörper in den Kleber getaucht wird. Anschliessend erfolgt eine Trocknung oder ein Vulkanisieren um das gewünschte Endprodukt zu erhalten.

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Gemäss der zweiten Methode wird zunächst ein elastischer Klebstoff unter Verwendung eines nadelartigen Sprühkopfes in den Faserkörper eingesprüht, und der so behandelte Faserkörper wird getrocknet oder vulkanisiert, indem dieser zusammen mit der Form erhitzt wird oder indem heisse Luft oder Dampf in die Form eingeblasen wird, um das gewünschte Endprodukt zu erhalten. Selbstverständlich ist es erforderlich, dafür zu sorgen, dass der Faserkörper aus der Form entfernt werden kann, indem die Innenfläche der Form mit einer Trennschicht behandelt wird. Ausserdem kann die Form mit Oeffnungen versehen sein, damit die Sprühköpfe für den Kleber in den Faserkörper eingeführt werden können. Es besteht natürlich auch die.Möglichkeit, für die Herstellung der Form ein metallisches Gitter oder perforierte Bleche zu verwenden, wenn in Bezug auf die Festigkeitsanforderungen keine Bedenken bestehen. Ferner besteht die Möglichkeit, nach erfolgter Nadel- und Kleberbehandlung weitere Schichten von Fasermaterial mit abweichenden, physischen Eigenschaften, z.B. in Bezug auf Garnzahl und Grad der Kräuselung in die Form einzufüllen, nochmals zu pressen und einer nachfolgenden Nadel- und Kleberbehandlung zu unterwerfen.

Der vorzugsweise zu Verwendung gelangende, vorstehend beschriebene nadelartige Sprühkopf ist in Fig. 15 dargestellt. Jeder dieser Sprühköpfe besitzt ein Aussenrohr 64 und ein Innenrohr 65, die beide einerends mit einer Spitze versehen sind. Ferner besitzen diese Rohre mindestens eine Oef-

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fnung 66 bzw. 67 im Bereich ihrer Spitze und sind auf einer gemeinsamen Trägerplatte 68 verankert. Diese Trägerplatte 68 kann von oben her auf den Faserkörper gesenkt werden, so dass die Rohre in diesen eindringen, wobei der Kleber aus .einem Vorratsbehälter 69 unter Druck in den Faserkörper eingespritzt wird. Er passiert dabei einen Ringkanal 70, der durch das aussere Rohr 74 begrenzt ist und tritt durch die Oeffnung 66 aus, nachdem Luft aus einem Vorratsbehälter via durch die innere Röhre 74 begrenzten Kanal 72 unter Druck aus den Oeffnungen 67 austritt. Anderseits ist es natürlich auch möglich, diesen speziell geeigneten Sprühkopf durch konventionelle Sprühköpfe zu ersetzen, welche den Kleber einfach von oben auf den formgepressten Körper aufspritzen.

Ein für Sitze geeignetes Polstermaterial, das nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt worden ist, kann bei Bedarf weiter zusamffiengepresst werden, währenddem Dampf mit einer Temperatur von 80 - 110 -C, vorzugsweise 90 - 105 C eingeblasen, wird. Durch diese Massnahme kann eine weitere Kompression um 10 - 60 %, vorzugsweise 20 - 40 % erzielt werden, um ein Polstermaterial zu erhalten, das eine im wesentlichen ebene Oberfläche besitzt und bei welchem die Faserdichte und der Grad der gegenseitigen Verkettung einzelner Fasern im Innern gegenüber dem vor der zusätzlichen Kompression vorhandenen Zustand vergrössert ist.

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Die durchschnittliche Dichte eines für die Verwendung bei Sitzen geeigneten Polstermaterials, hergestellt nach dem
Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung, variiert je

nach Verwendungszweck und erwünschter Druckelastizität zwi-

3
sehen 0,005 und 0,1 g/cm , vorzugsweise zwischen 0,01 und

3
0,5 g/cm vor der Klebebehandlung und beträgt nach der

3
Klebebehandlung zwischen 0,01 und 0,2 g/cm , vorzugsweise zwischen 0,03 und 0,12 g/cm . Die Menge des Klebstoffes
die beim Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet wird, liegt zwischen 10 und 200 g pro 100 g Faser, vorzugsweise zwischen 50 und 120 g pro 100 g Faser, jeweils auf die Gewichte der Feststoffe bezogen. Die Dichte der Nadelanordnung liegt zwischen 1 und 100 Nadeln pro

3

100 cm , vorzugsweise zwischen 4 und 50 Nadeln pro 100 cm Falls anschliessend unter Dampfeinwirkung eine weitere Verdichtung durchgeführt wird, vergrössert sich natürlich die Dichte des Polstermaterials um den entsprechenden Betrag.

Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, kann
bei einem für Sitze verwendeten Polstermaterial die erforderliche Druckelastizität In verschiedenen Bereichen des
Polsters den unterschiedlichen Belastungen angepasst werden, die dadurch hervorgerufen werden, dass das Körpergewicht einer auf dem Polster sitzenden Person ungleichmässig verteilt ist.Diese Anpassung geschieht bei einem Polstermaterial gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch,
dass an grossen Belastungen unterworfenen Stellen die Dich-

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te des Materials vergrössert ist und dadurch dass die einzelnen Fasern, die in den verschiedensten Formen gekräuselt sind, durch in einer Vorzugsrichtung erfolgendes Auseinanderziehen und Zusammendrücken so ausgerichtet werden, dass der Grad der Verkettung und damit die Belastungsfähigkeit in dieser Vorzugsrichtung vergrössert ist. Ausserdem ist zu erwähnen, dass dieses Polstermaterial sehr komfortabel ist, da durch zweckmässige Ausbildung ein "Durchsitzen" vermeiden werden kann, wie dies oft bei konventionellen, mit Polyurethan-Schaum oder Kautschuk-Schaum gepolsterten Sitzen beobachtet werden kann, wobei dieser optimale Polsterungseffekt über lange Zeit erhalten bleibt.

Gemäss dem vorgeschlagenen Verfahren wird dreidimensional gekräuselte Fasermasse in eine Form eingefüllt, deren Boden mit einer Ausnehmung versehen ist, in einem solchen Bereich, wo die durchscnittliche Dichte des Polstermaterials vergrössert werden soll. Nach dem Umdrehen der Form und dem Entfernen des Bodenteils werden die in die Form eingefüllten Fasern zusammengepresst. Diese Massnahmen erlauben, das Erzielen einer vergrösserten Dichte in demjenigen Bereiche des Fasermaterials, der dieser Ausnehmung benachbart liegt, da dieser Bereich beim anschliessenden Zusammenpressen stärker komprimiert wird als die restlichen Bereiche des Faserkörpers.

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- 2/r-

Gemäss dem vorliegenden Verfahren wird der formgepresste Körper aus dreidimensional gekräuselten Fasern während einer vorbestimmten Zeitdauer mit Nadeln behandelt, die an ihrer Spitze Widerhaken besitzen, so dass die in verschiedenster Gestalt gekräuselten Fasern an den behandelten Stellen in stärkere Verkettung gelangen. Dadurch vergrössert sich die Anzahl der Berührungsstellen zwischen einzelnen Faserkräuseln, welche dann mittels eines Klebstoffes miteinander verbunden werden. Der Grad der Verkettung zwischen den einzelnen Fasern kann nach Belieben gesteuert werden durch die Dichte der Anordnung der Nadeln, durch die Anzahl der Nadeleinstiche, durch die Stichrichtung der Nadeln und dgl., so dass die gewünschte Druckelastizität und damit die gewünschten Polsterungseigenschaften erreicht werden können. Auf Grund der sehr einfachen Verfahrensweise eignet sich der erfindungsgemässe Vorschlag für die Massenherstellung von Polstermaterial für Sitze.

Wenn man das Polstermaterial gemäss der vorliegenden Erfindung mit Materialien vergleicht, die mit konventioneller Nadelbehandlungsmethode hergestellt worden sind, ergeben sich die folgenden Unterschiede:

1. Die Fasern, die bei den konventionellen Nadelbehandlungsverfahren zur Verwendung gelangen, besitzen eine Garnzahl von unter 20 Denier, während die Fasern beim Material gemäss der Erfindung eine Garnzahl von mehr als 30 Denier besitzen.

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2. Im Material gemäss der vorliegenden Erfindung ist die Verteilung der Fasern so locker, dass diese bei der Nadelbehandlung in ihrer Konfiguration und Lage beeinflusst werden können; dies ist bei den bekannten Materialien nicht der Fall, da die Fasern in so dichter Packung vorliegen, dass eine wesentliche Umorientierung derselben ausgeschlossen ist.

3. Beim Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass einzelne, ausgewählte Bereiche in ausgewählten Richtungen einer partiellen Nadelbehandlung unterworfen werden, mit wahlweise vertikaler, schräger oder horizontaler Nadelbewegungsrichtung, so dass innerhalb des Materials stärker und weniger stark bzw. überhaupt nicht verkettete Bereiche geschaffen werden können. Bei den bekannten Verfahren hingegen wird die Nadelbehandlung nur in vertikaler Richtung gleichmässig verteilt über die ganze Oberfläche durchgeführt.

4. Für das erfindungsgemässe Material werden, im Gegensatz zu konventionell hergestellten, filzartigen Materialien und dgl. dreidimensional gekräuselte Fasern verwendet. Eine Beeinflussung der Polsterungseigenschaften durch verschiedene Art der Nadelbehandlung und durch unterschiedlichen Verkettungsgrad, ist bei den konventionellen Verfahren nicht gegeben, währenddem dies beim erfindungsgemässen Vorschlag möglich ist. Eine Beeinflussung der Polsterungseigenschaften bei konventionellen Materialien

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ist nur durch Erhöhung der Dichte mittels einer mehr oder weniger ausgeprägten Kleberbehandlung gegeben.

Das Polstermaterial gemäss der vorliegenden Erfindung besitzt ausgezeichnete Polsterungseigenschaften und eine befriedigende Luftdurchlässigkeit. In ausgewählten Bereichen können die erforderlichen, optimalen Druckelastizitätseigenschaften ohne weiteres erreicht werden. Das Polstermaterial eignet sich

neben der Verwendung bei Auto- und Flugzeugsitzen auch für Betten und dgl.

Im folgenden werden einige konkrete Ausführungsbeispiele in Einzelheiten erläutert.

Beispiel 1

Es wurde ein formgepresster Faserkörper mit einer Dicke von 100 mm hergestellt, indem dreidimensional orientierte, gekräuselte Fasern mit einer Garnzahl von 300 Denier und einer Länge von 7,5 cm als Einzelfäden einem Reisswolf zugeführt und von dort mittels eines Gebläses auf ein Förderband gebracht wurde, wo das Zusammenpressen auf die erforderliche Dicke erfolgte. Die Dichte des Faserkörpers betrug 0,025 g/cm . Dieser Faserkörper wurde vom Förderband mit einer Geschwindigkeit von 780 mm pro Min. über eine geschlitzte Platte gefördert, wo eine Nadelbehandlung von oben her statt fand. Der mit einem Zyklus von 60 Hüben pro Minute von einem Kurbelmechanismus zu vertikaler Bewegung angetriebene Nadelträ-

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ger war mit Nadeln ausgerüstet, die mit Widerhaken versehen waren und die in zwei Reihen zick-zackartig mit 2,5 cm Abstand angeordnet waren. Anschliessend wurde der so behandelte Faserkörper mit Klebstoff besprüht, der 100 Gewichtsteile (50 % fest) eines natürlichen Kautschuk-Latex, 6,0 Gewichtsteile Zinkoxyd-Dispersion, 2,4 Gewichtsteile "NOX CELLER PX"-Dispersion (hergestellt von Ouchi Shinko Kagaku Kabushiki Kaisha) und 20 Gewichtsteile Wasser enthielt. Die Menge des verwendeten Klebstoffes betrug 20 - 100 g pro 100 g Fasern. Dann erfolgte das Trocknen des Faserkörpers während 30 Min. bei einer Temperatur von 130 C, um das fertige Polstermaterial zu erhalten. Die Dichte des so erhaltenen Materials be-

3
trug ungefähr 0,05 g/cm und die Polsterungseigenschaften waren höchst befriedigend. Die verwendete Nadeln hatten einen Durchmesser von 0,8 mm, eine Länge von 91 mm und waren mit 6 Widerhaken ausgerüstet.

Beispiel 2

Eine Polyesterfaser mit einer Garnzahl von 100 Denier wurde mit Nadeln behandelt (^ 1,8mm, Länge 91 mm, 6 Widerhaken) die in 30 mm Abstand voneinander angeordnet waren. Es wurden 4 Proben A,B,C und D hergestellt, die 20, 40, 60 bzw. 80 mal durch vertikale Nadelstösse behandelt wurden und die anschliessend gleich wie im Beispiel 1 verklebt und getrocknet wurden. Als Vergleichsmaterial wurde ein Polyurethan-Schaum E herangezogen. Diese Proben wurden dem Test K 6401 JIS (Japanese Industrial Standard) unterzogen, welcher vor-

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sieht, dass Stücke von 200 χ 200 χ 100 Grosse mit einem Stempel von 200 mm φ mit einer Kompressionsgeschwindigkeit von 100 m pro Min. geprüft werden. Die Resultate dieser Prüfung sind in Fig. 16 dargestellt.

Beispiel 3

Es wurde ein entsprechender Test mit ähnlichen Proben wie in Beispiel 2 durchgeführt, wobei die Garnzahl der Polyesterfasern verändert wurde und alle Proben identisch durch 40 Nadelhübe behandelt wurden. Die Resultate gehen aus dem Diagramm von Fig. 17 hervor, in welchem die Kurven F, G, H und I die Resultate von Proben mit einer Garnzahl von 100, 200, 300 bzw. 500 Denier representieren. Die Kurve J zeigt das Resultat, welches für Polyurethan-Schaum erhalten wurde.

Beispiel 4

Dreidimensional gekräuselte orientierte Polyesterfasern mit einer Anzahl von 300 Denier wurden zum Erreichen einer Dich-

3
te von 0,0025 g/cm formgepresst, mit Nadeln in einer Dichte von 9 Nadeln pro 100 cm behandelt, mit SBR-Klebstoff besprüht, der 100 Gewichtsteile (40 % fest) SBR-Latex, 1-3 Gewichtsteile eines Vulkanisiermittels, 7-8 Gewichtsteile eines Vulkanisierhilfsmittels, 1-3 Gewichtsteile eines Vulkanisierbeschleunigers und 30 Gewichtsteile Wasser enthielt. Die Menge des Klebstoffes betrug 25 % des Gesamtgewichtes der Fasermasse und dieser wurde anschliessend während 20 Min. bei 130 C vorgetrocknet. Dann wurde der Faserkörper in eine

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Lösung von natürlichem Kautschuk-Klebstoff getaucht, welche 100 Gewichtsteile (50 % fest) natürlichen Kaütschuk-Lätex, 1 - 3 Gewichtstelle einer Schwefel-Dispersion, 6 - 7 Gewichtsteile einer Zinkoxyd-Dispersion, 1—3 Gewichtsteile einer "NOX CELLER- Dispersion" und 30 Gewichtsteile Wasser enthielt» Die Menge des vom Faserkörper aufgenommenen Klebstoffes betrug 28 % dessen Gewichtes und die anschllessende Trocknung wurde wahrend 30 Min« bei 130°C durchgeführtem das fertige Fasermaterial zu erhalten« Ein nach JIS K 6401 durchgeführter Test mit einer Probe dieses Polstermaterials ergab eine Hysterese von 35 bis 40 % und die permanente De~ formation nach der Druckbelastung i^ar weniger als 1 %«

Beispiel 5 ^:

Dreidimensional orientierte, gekräuselte Faser mit einer Länge von 80 mm und einer Garnzahl von 300 Denier als Einzelfaden wurde aufgedreht und abgemessen mittels eines Gebläses in eine Form eingefüllt, die an ihrem Boden eine Vertiefung besass und die dann mit einer perforierten Platte abgedeckt worden ist. Darauf wurde die Form umgedreht und der Bodenteil entfernt. An Stelle des Bodenteils wurde eine weitere perforierte Platte eingelegt und die Fasermasse zusammenge-

3 presst, bis sie eine Dichte von 0,03 g/cm erreicht hatte.

durchschnittlichen Die nächfolgende Nadelbehandlung wurde mit einervNadeldichte

3 3

von 9 Nadeln pro 100 cm (max. 25 Nadeln pro 100 cm , mini-

2
mal 4 Nadeln pro 100 cm ) behandelt. Darauf wurde die Faser-

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masse unter Verwendung eines Sprühkopfs mit SBR-Latex bespr'Üit, getrocknet, aus der Form genommen, in einer Emulsion vor; natürlichem Kautschuk getaucht und schliesslich während 30 Min. bei 130 C vulkanisiert. Das so erhaltene Sitzpolster besass eine Verteilung der Druckelastizität wie es in "ig. 18 graphisch dargestellt ist. Versuche haben gezeigt, dass dieses Polster ausgezeichnete Polsterungseigenschaften besitzt und für eine darauf sitzende Person sehr komfortabel ist.

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ee

Claims

Polstermaterial aus einer gezogenen, dreidimensional gekräuselten Fasermasse aus synthetischen Pasern, bei der die Berührungspunkte zwischen den einzelnen Fasern mit einem Klebstoff verklebt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Polstermaterial ausgewählte Bereiche besitzt, in welchen eine durch partielle Expansion und Kompression der Fasern in einer Vorzugsrichtung bewirkte, erhöhte Häufigkeit von Verkettungen zwischen einzelnen, gekräuselten Fasern untereinander vorhanden ist.
2) Polstermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Garnzahl der synthetischen Faser 30 - 1000 Denier beträgt.
3) Polstermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetischen Fasern eine Masse von dreidimensional orientierten, dreidimensional gekräuselten Fäden bildet.
4) Polstermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polstermaterial eine Gesamtdichte von 0,01 bis 0,2 g/cm besitzt.

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5) Polstermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Häufigkeit der Bereiche mit erhöhten Verkettungen zwischen den gekräuselten Fasern zwischen 1 - 100

Bereiche pro 100 cm Oberfläche des Polstermaterials beträgt.
6) Polstermaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetische Faser aus Polyester besteht.
7) Polstermaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetische Faser eine Garnzahl von 50 Denier besitzt.
8) Polstermaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff in einer Menge von 10 - 200 g pro 100 g der Fasern als Feststoff zugegeben wird.
9) Polstermaterial nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewählten Bereiche mit erhöhter Häufigkeit von Verkettungen zwischen einzelnen, gekräuselten Fasern untereinander im Innern des Polstermaterials liegen.
10) Polstermaterial nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass an Orten mit erhöhter Belastung auf das Polstermaterial die Dichte desselben erhöht und Bereiche mit erhöhter Verkettungshäufigkeit zwischen den einzelnen gekräuselten Fasern untereinander vorgesehen sind.

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11) Polstermaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es als Polster für Sitze vorgesehen ist.
12) Verfahren zur Herstellung des Polstermaterials nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1—11, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- Oeffnen einer gezogenen, dreidimensional gekräuselten, Fasermasse aus synthetischen Fasern,

- Formpressen der Masse in eine vorgegebene Gestalt,

— Behandlung des formgepressten Faserkörpers aus dreidimensional gekräuselten'Fasern in ausgewählten Bereichen in mindestens einer ausgewählten Richtung, in welcher die Belastungsfähigkeit zu vergrössern ist, während einer vorgegebenen Zeit, mit Nadeln, die mindestens einen Widerhaken an ihrer Spitze besitzen und die in einer vorgegebenen Anordnungsdichte angeordnet sind,

— Verkleben der Berührungspunkte zwischen einzelnen, gekräuselten Fasern untereinander mittels eines Klebstoffes.
13) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetische Faser eine Garnzahl von 30 - 1000 Denier besitzt.
14) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasermasse aus dreidimensional orientierten, dreidimesnional gekräuselten Fasern besteht.

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- ti —
15) Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Polstermaterial eine Gesamtdichte von O,Ol bis
0,2 g/cm besitzt.
16) Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Nadelanordnung bei der Behandlung des

formgepressten Faserkörpers 1 bis 100 Nadeln pro 100 cm beträgt.
17) Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetischen Fasern aus Polyester bestehen.
18) Verfahren nach Anspruch 15,dadurch gekennzeichnet,
dass der formgepresste Faserkörper vor der Nadelbehandlung und vor der Klebstoffbehandlung eine Gesamtdichte von 0,008

3
bis 0,1 g/cm beträgt.
19) Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff in einer Menge von 10 - 200 g pro

100 g der Fasern als Feststoff zugegeben wird.
20) Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Berührungsstellen zwischen einzelnen Fasern nach dem Auftragen von Klebstoff durch Trocknen erfolgt.

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----- — 5 —
21) Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff mittels Aufsprühen aufgetragen wird.
22) Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkleben durch Eintauchen des formgepressten Faserkörpers in eine/Klebstofflösung erfolgt.
23) Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein synthetischer Kautschuk-Kleber und anschliessend
ein natürlicher Kautschuk-Kleber verwendet wird.
24) Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der formgepresste Faserkörper zunächst mit einem schnell trokknenden Klebstoff besprüht, getrocknet, in eine Lösung aus
elastischem Klebstoff getaucht, anschliessend in ungefähr
vertikaler Richtung aus der Lösung herausgezogen und schliess-1ich getrocknet wird.
25) Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der schnell trocknende Klebstoff ein synthetischer Kautschuk-Klebstoff und der elastische Klebstoff ein natürlicher Kautschuk-Klebstoff ist. . ■
26) Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeln in je einem feinen Nadelrohr gelagert sind, dass
das Nadelrohr bei eingezogener Nadel in eine vorbestimmte

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Tiefe in den Faserkörper eingeführt und dass dann die Nadeln aus dem Rohr heraus und wieder in dieses zurückgezogen werden.
27) Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

- Einfüllen der gezogenden, dreidimensional gekräuselten Fasermasse in eine Pressform, deren Boden in dem Bereich mit einer Vertiefung versehen ist, an dem die Dichte des Polstermaterials vergrössert werden soll,

- Umdrehen der Form und Entfernen des Bodens,

- Zusammenpressen der in der Form befindlichen Fasermasse,

- Behandlung des formgepressten Faserkörpers aus dreidimensional gekräuselten Fasern, während einer vorbestimmten Zeitdauer, unter Verwendung von Nadeln, die an ihrer Spitze mit Widerhaken versehen sind, an solchen Stellen, wo die Häufigkeit der Verkettung zwischen einzelnen, gekräuselten Fasern untereinander vergrössert werden soll,

- Verkleben der Berührungsstellen zwischen den einzelnen gekräuselten Fasern, die den Formkörper bilden.

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