DE3013183C2 - Füllmaterial bestehend aus Fasern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Füllmaterial bestehend aus Einheiten, in denen jeweils die Fasern eines Faserbündels gebogen und an ihren beiden Enden zusammengefaßt und miteinander verbunden sind.

Als polsterndes und wärmeisolierendes Füllmaterial für Kopfkissen, Polsterkissen und Steppdecken werden üblicherweise Daunen und Federn verwendet Die Daunen und Federn von Enten oder Gänsen werden in größeren Mengen benötigt In neuerer Zeit reicht jedoch die Erzeugung dieser Daunen und Federn nicht aus, um mit deren steigendem Verbrauch Schritt zu halten, und der Marktpreis dieser Produkte steigt beträchtlich an. Es besteht somit ein Bedarf an einem künstlich herstellbaren Füllmaterial, welches anstelle von natürlichen Daunen und Federn verwendbar ist.

Die DE-OS 27 51 689 beschreibt ein wärmeisolierendes Füllgut für Polster, Kissen, Decken usw, welches aus Federn und Daunen sowie aus diesen beigemischten, gekräuselten, antistatisch behandelten und siliconisierten Kunstfaserabschnitten von maximal 5 cm Länge besteht. Es wird berichtet, daß hieraus hergestellte Füllungen elastischer als nur natürliche Füllstoffe aufweisende Füllungen sind, wobei die Siliconisierung der Fasern die Glätte und Reibeigenschaften ihrer Oberflächen günstig beeinflussen soll.

Ein künstlich herstellbares Füllmaterial für die textile und verfahrenstechnische Anwendung ist in der DE-OS 19 30 40Ö beschrieben. Dieses besteht aus gefaßten und gebüschelten Abschnitten von Natur-, Kunststoff- oder Glasfasern verschiedener Arten und ähnlicher Länge, die aus einem Faserstrang dadurch hergestellt werden, daß dieser durch eine mechanische Vorrichtung geführt wird, die den Strang jeweils nach dem Durchlaufen einer bestimmten Stranglänge an einer Stelle zusammenschnürt, wobei die Fasern an der Klemmstelle durch Verschmelzen oder Verkleben miteinander verbunden werden, wonach der Strang an den Klemmstellen und/ oder zwischen diesen durchgeschnitten wird, so daß halbkugelförmige oder doppelhalbkugelförmige Faserbüschel mit freien Faserenden oder auch quastenförmige Körper ohne freie Faserenden entstehen. Diese als Kunstdaunen bezeichneten Körper, die anstelle von natürlichen Daunen und Federn verwendbar sind, haben eine große Oberfläche, legen sich locker aneinander und

ίο sind gegeneinander beweglich.

Die Fasern der freie Faserenden aufweisenden Körper des bekannten Füllmaterials können jedoch unter Druckeinwirkung verbogen und geknickt werden, wonach sie ihre ursprüngliche Form nicht mehr einnehmen,

is d. h., daß ihre Elastizität beeinträchtigt ist Ferner schieben sich die freien Faserenden eines Körpers zwischen diejenigen eines benachbarten Körpers, was zu einer Verringerung des Gesamtvolumens des Füllrnaterials und, infolge der Verflechtung der einzelnen Teilchen miteinander, zu einer Zunahme des Reibungskoeffizienten zwischen den Teilchen führt Die keine freien Enden aufweisenden, quastenförmigen Körper des bekannten Füllmaterials, bei denen die im Faserstrang annähernd parallel angeordneten Fasern ähnlicher Länge an beiden Enden mit benachbarten Fasern verbunden sind, weisen in Richtung senkrecht zur Faserlänge eine nur geringe Elastizität ur>d einen Durchmesser auf, der nicht größer als derjenige des Faserstrangs ist Bei Einwirkung von Druckkräften in Richtung senkrecht zur Faserlänge lassen sich diese Körper leicht flachdrücken und weisen somit ein nur ungenügendes Rückstellvermögen bezüglich ihrer ursprünglichen Form auf.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, ein künstlich herstellbares Füllmaterial als Ersatz für Daunen und Federn vorzusehen, dessen Teilchen keine Verschlingungen miteinander bilden und eine verbesserte Elastizität gegenüber einem von außen einwirkenden Druck aufweisen.
Das erfindungsgemäße Füllmaterial setzt sich zusammen aus einer Ansammlung oder Ansammlungen von schleifenförmigen Fasern, die an einem Punkt oder einer Stelle miteinander verbunden sind. Es läßt sich anstelle von Daunen und Federn als Füllung von Kopfkissen, Polsterkissen, Steppdecken usw. und überall dort verwenden, wo bisher Daunen und Federn verwendet wurden.

Als Fasern, die das erfindungsgemäße Füllmaterial bilden, werden Fasern aus Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril u. ä. eingesetzt Gemäß Anspruch 6 werden Polyesterfasern mit hohem Elastizitätsmodul besonders bevorzugt Diese weisen gegenüber einer Deformation ein gutes Rückstellvermögen auf.

In bevorzugter Weise entspricht die Feinheit der Fasern einer Denierzahl von 1,5 bis 15, insbesondere etwa 4 bis etwa 6. Bei der Erfindung lassen sich gemäß Anspruch 4 gekräuselte Kunstfasern einsetzen, weil die Kräuselung die Polsterwirkung der Fasern verbessert, und die bevorzugte durchschnittliche Kräuselzahl der Fasern beträgt 4 bis 15 Kräuselungen/25,4 mm (= 1 Zoll), insbesondere 5 bis 8 Kräuselungen/25,4 mm. Derartige Fasern lassen sich durch Sehneiden eines Faserstrangs oder Filamentfasern zu einer geeigneten Länge erhalten, wobei das Kräuseln vorzugsweise am Strang oder an den Filamenten durchgeführt wird. Eine Mischung aus einem gekräuselten Strang oder gekräuselten Filamenten und einem ungekräuselten Strang oder ungekräuselten Filamenten ist verwendbar. Im Hinblick auf die Voluminosität und verschlingungshin-

dernden Eigenschaften wird vorgezogen, daß die einen derartigen Strang bildenden Filamente einen Querschnitt aufweisen, der kreisförmig, dreilappig, dreieckig, pflaumenblütenartig pentagonal oder hexagonal ist

Um eine Verschlingung der Fasern des Füllmaterials zu verhindern und dem Füllmaterial gute Drapierungseigenschaften zu verleihen, werden gemäß Anspruch 3 die Oberflächen der Filamente in bekannter Weise mit einem Schmiermittel versehen, so daß der dynamische Reibungskoeffizient etwa 0,1 bis etwa 2,0 beträgt Als Schmiermittel lassen sich solche mit guter Sprühpermeabilität einsetzen, 7. B. eine Emulsion eines Tetrafluoräthylenharzes, eine wäßrige Lösung eines Organopolysiloxans mit einer Isocyanatgruppe und ein Siliconharz, das hauptsächlich aus Dimelhylpolysiloxan besteht Ein nichtionisches, oberflächenaktives Mittel kann auch als Schmiermittel auf die Fasern aufgetragen werden. Derartige Schmiermittel werden auf die Oberflächen der den Strang bildenden Filamente durch Aufsprühen oder Eintauchen aufgetragen.

Anhand der Figuren soll die Erfindung an bevorzugten Aüsführungsformen im einzelnen erläu'.ert werden. Es zeigen

Fi g. 1-A, 1-B, 1-C, 1-D, 1-E und 1-F Perspektivansichten von Ausführungsformen von Einheiten des erfindungsgemäßen Füllmaterials;

F i g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Füllmaterials;

F i g. 3 eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Füllmaterials und

F i g. 4 eine Ansicht einer Einheit des erfindungsgemäßen Füllmaterials, bei der die schleifenförnrügen Fa sern oder Faserstränge eine räumlich ausgedehnte Anordnung aufweisen oder auseinandergespreizt sind.

Bei den in den Fig. 1 gezeigten Ausführungsformen der Einheiten des erfindungsgemäßen Füllmaterials 1 ist ein Bündel 3 aus Fasem 2 zu einem schleifenförmigen Teil 4 gebogen. Die den schleifenförmigen Teil 4 bildenden Fasern 2 sind an einer Stelle 5 zusammengefaßt und sind an der Stelle 5 zu einer Einheit miteinander verbunden. Die zur Herstellung der Verbindung verwendeten Mittel sind nicht besonders kritisch. Die Fasern 2 können z. B. durch Verschmelzen unter Hitzeeinwirkung oder unter Verwendung eines Klebstoffs oder durch Anwendung eines Ultraschallverfahrens miteinander verbunden werden. In der in de·» Fig. 1-A gezeigten Ausführungsform weist der schleifenförmige Teil 4 eine wassertropfenähnliche Form auf. Diese Wassertropfenform entsteht, weil beide Endteile der zusammengefaßten Fasern 2 an der Zi;sammenfassungsstelle 5 in gleicher Richtung angeordnet sind. Werden die Fasern 2 an der Zustmmenfassungsstelle 5 derart verbunden, daß beide Endteile der Fasern 2 in einander entgegengesetzten Richtungen angeordnet sind, d. h. in entgegengesetzte Richtungen weisen, dann ergibt sich eine kreisförmige Form des schleifenförmigen Teils 4, wie in F i g. 1 -B gezeigt Bei der in der Fig. 1-C gezeigten Ausführungsform ist der schleifenförmige Teil 4 in gleicher Weise gebildet wie bei der in der Fig. 1-B gezeigten Ausführungsform, wobei jedoch der schleifenförmige Teil 4 doppelt liegt Falls erwünscht, läßt sieh für den schleifenförmigen Teil 4 eine Dreifach- oder Mehrfachanordnung verwirklichen.

Ausführungsformen gemäß Anspruch 5 erhöhen das Volumen des Fül'materials. Die in der Fig. 1-D gezeigte Ausführungsform stellt eine Modifikation der Ausführungsform dar, deren s~hleifenförmiger Teil 4 eine wassertroofenähnliche Form aufweist und die in der Fig. 1-A gezeigt ist Bei der Ausführungsform gemäß der F i g. 1-D erstreckt sich der schleifenförmige Teil 4 symmetrisch zu beiden Seitein der in der Mitte liegenden Zusammenfassungsstelle 5. Bei den in den F i g. 1-E und 1 -F gezeigten Ausführungsformen ist gegenüber der zuletzt beschriebenen Ausführungsform die Anzahl der schleifenförmigen Teile 4 vergrößert, und die schleifenförmigen Teile 4 ragen in radialen Richtungen nach außen, wobei die Zusammenfassungsstelle 5 in der Mitte ίο liegt

Gemäß Anspruch 2 kann der schleifenförmige Teil 4 aus Fasern mit unterschiedlicher Länge bestehen, wie dies in der F i g. 3 gezeigt ist Bei dieser Ausführungsform kann der schleifenförmige Teil 4 jegliche der in den Fig. 1-A bis 1-F gezeigten Formen aufweisen. Werden Fasern 2 unterschiedlicher Länge zur Bildung eines schleifenförmigen Teils 4 verwendet, dann können die Fasern eine auseinandergespreizte oder räumlich ausgedehnte Anordnung aufweisen, so daß sich die Einheiten, in denen die Fasern 2 miteinander verbunden sind und die das Füllmaterial bilden, se weich und flauschig anfühlen wie Federn, wobei die Zusam.nenfassungsstellen 5 eine ähnliche Rolle spielen wie die Federkiele. In den F i g. 1 und 3 sind die den schleifenförmigen Teil 4 bildenden Fasern 2 in geordneter Anordnung dargestellt 3ei der Verwendung als Füllmaterial nehmen die Fasern 2 jedoch eine räumlich ausgedehnte oder auseinandergespreizte Konfiguration an, wie sie in der F i g. 4 gezeigt ist

Nachstehend soll eine Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen eines Füllmaterials, das aus Einheiten besteht wie sie in der Fig. 1-A dargestellt sind, beschrieben werden. Ein Strang 6 aus Fasern oder Filamenten, welcher den vorstehend erwähnten Kräusel- und Schmiermitteibehand!ungen je nach Bedarf unterzogen worden ist, wird um iin Zickzackanordnung vorgesehene Stifte 7 geschlungen, so daß aufeinanderfolgende S-förmige Teile entstehen, wie dies in der F i g. 2 gezeigt ist Der Strang 6 aus Fasern oder Filamenten mit den auf diese Weise gebildeten schleifenförmigeii Teilen 4 wird an den Kreuzungspunkten zu in schleifenförmige Konfiguration gebogenen Fasern 2 geschnitten, wobei gleichzeitig die Schnittenden unter Einwirkung von Hitze schmelzverbunden werden. Durch diesen Schneid-Vorgang wird der Strang 6 aus Fasern oder Filamenten zu einem Füllmaterial geformt, welches aus Bündeln 3 von Fasern 2 besteht, die zu schleifenförmiger Konfiguration gebogen sind und deren Enden miteinander schmelzverbunden sind, wie dies in der F i g. 1 gezeigt ist

Wie vorstehend beschrieben, besteht das erfindungsgemäße Füllmaterial aus Fasern 2, die in einer Mehrrahl zu schleifenförmiger Konfiguration gebogen sind. Weil (Jiest; Fasern 2 an einer Stelle 5 zusammengefaßt und an dieser Stelle zu einer Einheit miteinander verbunden sind, weisen sie gegenüber einem von außen einwirkenden Druck eine hohe Elastizität auf. Wird dementsprechend das erfindungsgemäße Füllmaterial ais Füllung verwendet, bilden sich aufgrund der elastischen Kräfte zwischen den miteinander in Berührung stehenden Fasern 2 viele mit Luft gefüllte Zwischenräume. Das erfindungsgemäße Füllmaterial weist somit die gleichen guten Elastizitäts- und Wärmedämmungseigenschaften auf wie Füllungen, die aus natürlichen Daunen oder Fedem bestehen.

Weil ferner die das erfindungsgemäße Füllmaterial bildenden Fasern 2 eine schleifenförmige Konfiguration aufweisen, bei der die Schleifen in allen Richtungsebe-

nen liegen, kann es einem von außen einwirkenden Druck unabhängig von der Richtung der Einwirkung des Drucks elastisch widerstehen. Hinzu kommt, daß zwischen benachbarten Einheiten keine Verschlingungen entstehen und große mit Luft gefüllte Räume zwischen den Einheiten gebildet werden.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Füllmaterial bestehend aus Einheiten, in denen jeweils die Fasern eines Faserbündels gebogen und an ihren beiden Enden zusammengefaßt und miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (2) des Bündels (3) zu schleifenförmiger Konfiguration mit einem oder mehreren schleifenförmigen Teilen (4) gebogen und an einer Stelle (5) zusammengefaßt und miteinander verbunden sind (F i g. 1A bis F).

2. Füllmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (2) des schleifenförmigen Teils (4) unterschiedlicher Länge sind (F i g. 3).

3. Füllmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Oberflächen der Fasern (2) ein Schmiermittel aufgetragen ist

4. Füllmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 die Fasern (2) gekräuselt sind.

5. Füllmaterial nach Anspruch .1. dadurch gekennzeichnet, daß Einheiten, in denen jeweils der schleifenförmige Teil (4) der Fasern (2) in Form eines Wassertropfens vorliegt, an den jeweiligen Stellen, an denen die Fasern (2) zusammengefaßt sind, miteinander verbunden sind.

6. Füllmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (2) aus Polyesterfasern mit hohem Elastizitätsmodul bestehen.