DE29817809U1 - Textilgegenstände mit Kühlvermögen - Google Patents

Description

G 18522 - retad 5. Oktober 1998

Patrick CACERES und Franck CACERES. 35 bis avenue Viviani. 69008 Lyon/Frankreich

Texti!gegenstände mit Küh!vermögen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Einbau von Körnern, bei denen es sich um absorbierende netzartige Natrium-Polyacrylate handelt, im Innern eines genähten oder geklebten Textilgegenstands. Diese Gegenstände unterscheiden sich von den auf dem Markt vorhandenen dadurch, daß nach dem Eintauchen des Gegenstands in Wasser das Wasser durch Verdunsten eine dauerhaftige Kühlwirkung mit sich bringt.

Gegenstand in Wasser getaucht wurde, eine dauerhafte Kühlwirkung verleiht.

Aus dem Dokument CA-A-2 135 966 ist ein kühlender Textilgegenstand bekannt, der superabsorbierende Körner aus Kalium-Polacrylat enthält, die eine starke Absorptions-/Desorptionswirkung für Wasser haben. Es hat sich allerdings bewahrheitet, daß diese Körner eine relativ starke Giftigkeit für die Haut haben, so daß ihre Verwendung in Gegenständen, die auf die Haut gelegt werden, überhaupt nicht denkbar ist.

Erfindungsgemäß sind die verwendeten Körner netzartige Natrium-Polyacrylate. Sie haben ein maximales Stabilitätsniveau des Polymers ohne toxikologische Nebenwirkungen. Bei den Körnern handelt es sich insbesondere um diejenigen, die in der europäischen Patentanmeldung EP-A-O 789 048 beschrieben und durch ihr Verfahren gewonnen werden, wobei sie die folgenden Eigenschaften aufweisen:

- ihre Salzwasser-Absorptionsfähigkeit ist mindestens 50 g/g;

- ein Gel-Bett mit 1,5 g aus diesem Polymer unter einer Beaufschlagung von 5 kPa hat eine Salzlösung-Absorption von mindestens 2 0 g/g;

- dieses Gel-Bett hat eine Porösität von mindestens 500 g.

Die anfängliche Größe der Polymerkörner vor dem Eintauchen in Wasser liegt zwischen 30 und 1500 &mgr;&pgr;&igr; und vorzugsweise 100 und 800 &mgr;&idiagr;&eegr;. Vorzugsweise haben die Körner einen Durchlauf bei 100 &mgr;&igr;&eegr; von weniger als 1 %. Gemäß dem in dieser Anmeldung beschriebenen Verfahren wird der Wassergehalt des Polymers zu Beginn der Phase der Nachvernetzung sehr streng kontrolliert. Der diesen Wassergehalt darstellende Parameter ist das Verhältnis von Wasser zu wasserfreiem superabsorbierendem Polymer (RESA) zu diesem Zeitpunkt, das zwischen 0,30 und 0,50 liegt und als Wassergewicht bezogen auf das Gewicht von wasserfreiem superabsorbierendem Polymer ausgedrück wird.

Die Polymerkörner liegen in Form runder Kügelchen vor, wodurch im Gegensatz zu den Polymerkörnern des Stands der Technik, deren Form nicht rund und relativ glatt, sondern winkelförmig mit Kanten oder kristallförmig ist, Aufschürfungen

oder Verletzungen durch den textlien Gegenstand hindurch verhindert werden.

Diese Kugelform ermöglicht es, Wasser nicht nur in den Körnern, sondern auch zwischen den Körnern einzuschließen, wobei die zwischen den Körnern eingeschlossene Wassermenge, das sogenannte "Zwischenraum-Wasser", bei Körnern in Form von Kügelchen größer als bei Körnern in Form von Kristallen ist. Bei einer identischen Vernetzung führt dies zu einer höheren Absorptionsfähigkeit und somit in Folge der größeren Menge an gespeichertem Wasser zu einer größeren thermischen Trägheit.

Jedes Polymerkorn vervielfacht bei Berührung mit Wasser sein Volumen auf das 35 bis 50-fache, und insgesamt wird ein Gel gebildet. Da das Polymer so ausgelegt ist, daß es die Wassermoleküle nicht vollständig einschließt, können diese verdampfen und eine dauerhafte Kühlwirkung bewirken. Außerdem führt die Verdampfung zu einer Isolationswirkung aufgrund der Absorption der Wärme. Wenn das Wasser vollständig verdampft ist, nehmen die Körner wieder ihre anfängliche Größe ein. Es reicht somit aus, den Gegenstand erneut einige Sekunden in Wasser zu tauchen, um die Halte- und Kühlwirkung erneut zu bekommen.

Außerdem sind die Polymerkörner an der Oberfläche stärker als im Innern vernetzt, wodurch ihm bezüglich des Stands der Technik verbesserte Absorptions-/Desorptions-eigenschaften verliehen werden. So sind die Körner im aufgequollenen Zustand weniger verformbar als im Falle einer homogenen Vernetzung, wodurch eine bessere Diffusion der Flüssigkeit in dem

Gel-Bett und somit eine wirkungsvollere Speicherung ermöglicht wird.

Die Abbindezeit des Gels beträgt etwa 90 Sekunden und kann acht- bis zehnmal wiederholt werden. Das gebildete Gel kann für sich homogen bleiben und die Kühlwirkung während mehrerer Tage gewährleisten.

Bei Temperaturen unterhalb 100°C findet weder eine Denaturierung noch eine Veränderung des Produktes statt.

Die je nach den Abmessungen der Texti!gegenstände unterschiedliche Menge der verwendeten Körner wird mit Hilfe eines Dosierers ins Innere einer genähten oder geklebten Textilhül-Ie aus Polyester-Baumwolle geschüttet, deren Anwendungen z.B. sind: Badetücher, Sitzrohlinge, Kissen, Handgelenkwickel, Bänder, Kopftücher, Mützen, Handschuhe.

Die Zusammensetzung dieses Gewebes ist das beste Verhältnis von Dichtigkeit zu Verdampfung. Die gebildete Hülle wird nicht naß, tropft nicht und bleibt während mehrerer Tage kühl. Diese Textilhülle darf nicht in der Maschine gewaschen werden, sondern von Hand, und zwar weder mit Detergentien noch mit Gefrierprodukten.

Die Neuerung besteht in der Dauerhaftigkeit der Kühlwirkung aufgrund der Eigenschaft dieser absorbierenden Körner, das Wasser zu halten und abzugeben.

So hat der Gegenstand nach dem Eintauchen in Wasser von 10⁰C einen thermischen Nachlauf zwischen 0,30°C/min und 0,9°C/min und vorzugsweise zwischen 0,35°C/min und 0,7°C/min. Vorzugsweise beträgt der mittlere thermische Nachlauf 0,4°C/min.

Ein Textilgegenstand, der die in der vorliegenden Anmeldung verwendeten Körner aus Natrium-Polyacrylat verwendet, hat tatsächlich eine über die Zeit hinweg dauerhafte Kühlwirkung, was besonders für eine Verwendung in der Medizin geeignet ist, wie z.B. für die Herstellung einer medizinischen Kompresse, die gegebenenfalls ein oder mehrere therapeutische Wirkstoffe enthalten kann. Solche therapeutischen Verwendungen des erfindungsgemäßen kühlenden Textilgegenstands können sein:

- als entzündungshemmendes Mittel bei der Behandlung entzündlicher Leiden, insbesondere bei nachoperativen Unterleibsoder Zahnleiden sowie allgemein bei der Behandlung von Schmerzen;

- zur Behandlung von Hyperthermie in der Kindermedizin;

- für nachoperative traumatische Behandlungen und für die Traumatologie allgemein;

- z.B. in Form von kühlenden Strumpfhosen oder Strümpfen bei der Behandlung von Venenleiden und Blutkreislaufkrankheiten;

- zur Behandlung rheumatischer Krankheiten, wie z.B. von den Sehnen herrührende Gelenkprobleme, oder für nachoperative traumatische Behandlungen und für die Traumatologie allgemein.

Eine weitere interessante Anwendung der Erfindung besteht im Hitzeschutz von Arbeitskräften, die bei hohen Temperaturen

arbeiten, insbesondere in der Industrie der Metallumformung, in der Eisen- und Stahlindustrie oder für Feuerwehrleute. Erfindungsgemäße Brustschützer von z.B. 35 cm auf 40 cm, die am Oberkörper einer Person getragen werden, ermöglichen es, die mögliche Zeitdauer, während der diese Person diesen Temperaturen ausgesetzt werden kann, mindestens um das sechsfache zu vervielfältigen.

Um die vorgenannte dauerhafte Wirkung aufzuzeigen, wurde ein Meßexperiment am Menschen gemäß folgendem Protokoll durchgeführt :

Abmessungen und Form des Textilgegenstands:

Band mit 13 cm &khgr; 27 cm, auf 10 cm &khgr; 10 cm mit vernetzten superabsorbierenden Körnern aus Natrium-Polyacrylat gefüllt.

Temperatur des Raumes: 18⁰C.

Temperatur des absorbierten Wassers: 10⁰C.

Die Entwicklung der Temperatur über die Zeit hinweg ist untenstehend gezeigt:

Dauer Temperatur

Zeit 0 min 11,8°C

Zeit 5 min 12,5°C

Zeit 10 min 12,9°C

Zeit 15 min 13,6°C

Zeit 20 min 14,3°C

Zeit 25 min 14,7⁰C

Zeit 30 min 15,5⁰C

Man stellt somit fest, daß die Temperatur des Gegenstands in 3 0 Minuten nur um 3,7⁰C zunimmt, wobei dieser Anstieg übrigens praktisch linear ist, was im allgemeinen bei den bekannten superabsorbierenden Polymeren nicht der Fall ist, die während derselben Zeitdauer vielmehr eine quasi-exponentielle Kurve durchlaufen.

Die Erfindung stellt somit ein bisher unbekanntes kühlendes Kleidungsstück mit thermischer Trägheit bereit, wobei Körner aus Natrium-Polyacrylat mit einer "Schale-Kern"-Struktur, das heißt mit einer größeren Vernetzung an der Oberfläche als im Innern, verwendet werden, was sich vom Stand der Technik radikal unterscheidet.

Claims (5)

G#*185?2 ** retad 7. Januar 1999 Patrick CACERES und Franck CACERES, 35 bis avenue Viviani. 69008 Lyon/Frankreich Ansprüche Textilqeqenstände mit Kühlvermögen

1. Genähter oder geklebter Textilgegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß er netzförmige absorbierende Körner aus Natrium-Polyacrylat enthält.

2. Textilgegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerkörner an ihrer Oberfläche stärker netzförmig sind als im Innern.

3. Textilgegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerkörner in Form runder Kügelchen vorliegen.

4. Textilgegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Eintauchen des Gegenstands in Wasser von 10⁰C er einen thermischen Nachlauf zwischen 0,30°C/min und 0,9°C/min und vorzugsweise zwischen 0,35°C/min und 0,7°C/min hat.

5. Textilgegenstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er einen mittleren thermischen Nachlauf von 0,4°C/min hat.