DE4328172A1 - Mehrlagige Polsterung - Google Patents

Mehrlagige Polsterung

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Description

Die Erfindung betrifft eine neuartige mehrlagige Polsterung.
Bei bekannten mehrlagigen Polsterungen ergibt sich das Problem, daß sie bezüglich Recycling-Fähigkeit Probleme aufwerfen, weil es erforderlich ist, diese aufzuschließen und die unterschiedlichen Materialien zu sortieren und zu separieren. Andere mehrlagige Polsterungen benutzen Federkerne. Die Herstellung solcher Polsterungen ist relativ aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mehrlagige Polsterung zu schaffen, welche die oben erwähnten Mängel nicht aufweist, wobei es in einfacher Weise möglich ist, jedes beliebige an eine solche Polsterung gestellte Anforderungsprofil entsprechend der jeweiligen Anwendung der Polsterung in einfacher Weise funktionell einzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Polsterung aus wenigstens einer elastisch nachgiebigen weichen ersten Polsterschicht und einem dreidimensionalen formstabilen zwischengebilde besteht, das mit Räumen zur Aufnahme benachbarter Abschnitte der elastisch nachgiebigen weichen ersten Polsterschicht bei einer entsprechenden Belastung der Polsterung ausgebildet ist.
Durch geeignete Auswahl des Materials für die erste Polsterschicht und durch geeignete Wahl des Materials für das dreidimensionale formstabile Zwischengebilde ist es möglich, jedes geforderte Anwendungsprofil entsprechend der jeweiligen Anwendung der mehrlagigen Polsterung in einfacher Weise funktionell einzustellen. Außerdem ist die erfindungsgemäße mehrlagige Polsterung in vorteilhafter Weise voll recycelfähig; sie kann nach dem Gebrauch ohne Auf schließen, Sortieren und Separieren zerkleinert und anschließend wieder als Rohstoff insbes. zur Faserherstellung genutzt werden. Das ist insbes. dann möglich, wenn für die Lagen der erfindungsgemäßen Polsterung thermoplastische Materialien zur Anwendung gelangen, was vorzugsweise der Fall ist. Zweckmäßigerweise kommen hierbei Rohstoffe aus gleichen bzw. ähnlichen Polymeren wie z. B. PES, PA, PP o. dgl. zur Anwendung, weil sich diese Rohstoffe in vorteilhafter Weise mehrfach verwenden lassen. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau aus Schichten, die aus unterschiedlichen textilen bzw. vorgeformten Materialien bestehen, ist es möglich, daß die verschiedenen Lagen bzw. Schichten spezielle Funktionen übernehmen, wobei außerdem durch den Komposit-Aufbau komplexe Anforderungsprofile bezüglich der Polstereigenschaften realisierbar sind.
Die elastisch nachgiebige weiche erste Polsterschicht besteht vorzugsweise aus einem Vliesstoff, dessen Fasern im wesentlichen in Belastungsrichtung orientiert sind. Eine solche erste Polsterschicht zeichnet sich durch eine hohe Weichheit und Drapierfähigkeit aus. Die erste Polsterschicht übernimmt bei der erfindungsgemäßen mehrlagigen Polsterung insbes. die Aufgabe, bei einer Belastung der Polsterung punktuell in die benachbarte Lage, d. h. in das dreidimensionale formstabile zwischengebilde einzudringen. Dadurch wird erreicht, daß ein möglichst grober Anteil der weichen ersten Polsterschicht in das formstabile zwischengebilde hineinverdrängt wird. Wird die Polsterung wieder entlastet, so bewegen sich die oben genannten Anteile der ersten Polsterschicht infolge ihrer elastischen Nachgiebigkeit wieder aus den entsprechenden Räumen des dreidimensionalen formstabilen Zwischengebildes heraus. Hierdurch ergibt sich also ein federndes Polsterverhalten. Außerdem wird hierdurch in vorteilhafter Weise ein Pumpeffekt bewirkt, der zu einer Durchlüftung der erfindungsgemäßen Polsterung führt. Das bedeutet jedoch außer guten Polstereigenschaften auch ein gutes Sitzklima.
Auf der von der ersten Polsterschicht abgewandten Seite des Zwischengebildes kann eine formstabile elastische Außenschicht vorgesehen sein. Diese Außenschicht kann selbst ein- oder mehrlagig ausgebildet sein. Die Außenschicht übernimmt dann zumindest zwei Aufgaben, nämlich die der weichen ersten Polsterschicht entsprechende Aufgabe, unter Belastung punktuell in das dreidimensionale formstabile zwischengebilde einzudringen, sowie die Aufgabe, nach außen hin konventionelle Polstereigenschaften zu bewirken. Zu diesem Zwecke ist es vorteilhaft, wenn die Außenschicht formstabil ist und eine gute permanente Elastizität besitzt.
Bei der erfindungsgemäßen Polsterung kann das formstabile Zwischengebilde mindestens eine plissierte Lage aufweisen. Es ist auch möglich, daß das formstabile Zwischengebilde mindestens eine mit Näpfchen ausgebildete Lage aufweist. Dadurch ist es möglich, mit Hilfe des formstabilen Zwischengebildes relativ grobe Hohl- bzw. Aufnahmeräume für die bei einer Belastung der erfindungsgemäßen Polsterung eindringende elastisch nachgiebige weiche erste Polsterschicht bzw. die formstabile elastische Außenschicht bereitzustellen. Gleichzeitig wird hierdurch - wie bereits erwähnt worden ist - ein Pumpeffekt zum Transport feuchter Luft bewirkt. Das formstabile Zwischengebilde besitzt bspw. Dichten über 100 kg/cbm und ist im Vergleich zur ersten Polsterschicht bzw. zur Außenschicht relativ luftundurchlässig. Die Näpfchen- bzw. Plissierhöhe kann größenordnungsmäßig zwischen 10 und 60 mm betragen.
Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn mindestens zwei Lagen des Zwischengebildes spiegelbildlich übereinander vorgesehen sind, um das formstabile Zwischengebilde der erfindungsgemäßen mehrlagigen Polsterung zu bilden.
Die/jede Lage des Zwischengebildes kann aus einem verformten Textil bestehen, bei dem es sich vorzugsweise um einen Vliesstoff oder um ein Gewirke handelt. Es ist jedoch auch möglich, daß die/jede Lage aus Kartonmaterial o. dgl. besteht oder als Kunststoff-Formteil ausgebildet ist. Hierbei kann es sich um ein im Vakuum-Tiefziehverfahren hergestelltes Formteil handeln. Von Wichtigkeit ist nur, daß die/jede Lage ein ausreichendes Volumen zur Verfügung stellt, in welches die weiche erste Polsterschicht und gegebenenfalls die Außenschicht bei einer Belastung der Polsterung temporär eindringen kann. Insbes. die erste Polsterschicht zeichnet sich durch eine hohe Elastizität und Formstabilität aus. Bei einer Entlastung der Polsterung springt die erste Polsterschicht in ihre ursprüngliche Form zurück.
Die Außenschicht kann bei der erfindungsgemäßen Polsterung einen Vliesstoff aufweisen, dessen Fasern im wesentlichen senkrecht zur Belastungsrichtung orientiert sind. Dadurch ist es möglich, daß die Außenschicht z. B. beim Verbiegen der Gesamtpolsterung auftretende Querspannungen aufnimmt. Die Außenschicht kann auch einen Schaumstoff aufweisen. Unabhängig davon, ob die Außenschicht einen Vliesstoff oder einen Schaumstoff aufweist, ist es vorteilhaft, wenn die Außenschicht ein sich in Dickenrichtung änderndes Elastizitäts- bzw. Federungsverhalten aufweist, d. h. wenn die Außenschicht einen progressiven Aufbau besitzt. Die Außenschicht kann in dem der ersten Polsterschicht bzw. dem Zwischengebilde zugewandten Innenbereich aus einem der ersten Polsterschicht ähnlichen Material und im übrigen bspw. aus einem gekrempelten Vliesstoff bestehen.
Eine Polsterung mit guten Klimaeigenschaften wird erzielt, wenn die Außenschicht auf der dem Zwischengebilde zugewandten Innenseite zur Feuchtigkeitsaufnahme einen Vliesstoff aus hydrophilen Fasern aufweist. Bei einer solchen Polsterung hat sich gezeigt, daß die bei einer Belastung der Polsterung bewirkten Luftströme durch den zuletzt genannten Vliesstoff gepumpt werden, so daß dort mit Hilfe der hydrophilen Fasern die Feuchtigkeit aus den entsprechenden Luftströmen aufgenommen werden kann.
Die erfindungsgemäße mehrlagige Polsterung weist also folgende Vorteile auf: Sie ist recycelfähig und kann nach dem Gebrauch ohne Aufschließen, Sortieren und Separieren zerkleinert und als Rohstoff zur Faserherstellung genutzt werden; gewünschte Anforderungsprofile entsprechend den jeweiligen Anwendungen können durch den mehrlagigen Aufbau funktionell eingestellt werden; durch unterschiedlich luftdurchlässige Materiallagen bzw. -schichten ergibt sich ein Pumpeffekt, der eine Durchlüftung der Polsterung bewirkt; durch offenzellige Ausbildung der Außenschicht wird ein Feuchtigkeitsstau in der Polsterung verhindert; in der Polsterung vorhandene Feuchtigkeit kann nach innen und nach außen zirkulieren; durch den Einsatz formstabiler, relativ harter Lagen ist eine Stabilisierung der Polsterung möglich, wobei durch das dreidimensionale formstabile Zwischengebilde eine eingeschränkte Flexibilität möglich bleibt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch und abschnittweise dargestellten Ausbildungen der erfindungsgemäßen mehrlagigen Polsterung. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausbildung der Polsterung,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Polsterung, und
Fig. 3 eine den Fig. 1 und 2 entsprechende Darstellung einer dritten Ausführungsform der Polsterung.
Fig. 1 zeigt abschnittweise geschnitten eine Polsterung 10 mit einer elastisch nachgiebigen weichen ersten Polsterschicht 12, an der oberseitig und unterseitig je ein dreidimensionales formstabiles Zwischengebilde 14 vorgesehen ist. Jedes der beiden Zwischengebilde 14 weist zwei Lagen 16 mit Näpfchen 18 auf. Die Lagen 16 sind zueinander spiegelbildlich angeordnet, so daß jedes Zwischengebilde 14 sowohl auf der der ersten Polsterschicht 12 zugewandten Seite als auch auf der von der ersten Polsterschicht 12 abgewandten Seite mit Räumen 20 ausgebildet ist, die bei einer entsprechenden Belastung der Polsterung 10 zur Aufnahme der zugehörigen benachbarten Abschnitte der elastisch nachgiebigen weichen Polsterschicht 12 bzw. entsprechender Abschnitte einer elastischen Außenschicht 22 der Polsterung 10 geeignet sind. Bei dem in Fig. 1 gezeichneten Ausführungsbeispiel der Polsterung 10 sind zwei Außenschichten 22 vorgesehen, wobei jede der beiden Außenschichten 22 selbst zweilagig ausgebildet ist. Hierbei kann die der ersten Polsterschicht 12 bzw. dem benachbarten Zwischengebilde 14 zugewandte Schicht 24 aus einem ähnlichen Material wie die erste Polsterschicht 12 sein, während die jeweilige außenliegende Schicht 26 zweckmäßigerweise aus einem gekrempelten Vliesstoff besteht, der dazu geeignet ist, bei einem Verbiegen der Polsterung 10 auftretende Querspannungen aufzunehmen. Die Linien 28 der ersten Polsterschicht 12 verdeutlichen die Faserorientierung der ersten Polsterschicht 12, die Linien 30 verdeutlichen die Faserorientierung der jeweiligen inneren Schicht 24 der entsprechenden Außenschicht 22 und die Linien 32 verdeutlichen die Faserorientierung der entsprechenden außenliegenden Schicht 26 der jeweiligen Außenschicht 22 der Polsterung 10. Durch die Faserorientierung 32 ergibt sich eine entsprechende Formstabilität der Polsterung 10; die durch die Linien 30 angedeuteten Fasern weisen zweckmäßigerweise hydrophile Eigenschaften auf. Die in Belastungsrichtung orientierten Fasern (Linien 28) der ersten Polsterschicht 12 ergeben eine entsprechende Weichheit und die Möglichkeit, daß bei einer Belastung der Polsterung 10 die entsprechenden Abschnitte der ersten Polsterschicht 12 in die benachbarten Räume 20 des formstabilen dreidimensionalen Zwischengebildes 14 eindringen können. Entsprechend können die zu den Räumen 20 benachbarten Abschnitte der Innenschicht 24 in die zugehörigen Räume 20 bei einer Belastung der Polsterung 10 eindringen. Wird die Polsterung 10 wieder entlastet, so ergibt sich ein Rücksprung der besagten eingedrungenen Abschnitte der ersten Polsterschicht 12 sowie der jeweiligen innenliegenden Schicht 24 der entsprechenden Außenschicht 22.
Die außenliegenden Schichten 26, die Innenschichten 24 und die Polsterschicht 12 können aus Vliesstoff bestehen und weisen eine gute Formstabilität sowie ein elastisches Verhalten auf. Die außenliegenden Schichten 26 unterscheiden sich nur durch die Faserlage im Vliesstoff von den Schichten 24 und 12, wobei es sich im ersten Fall insbes. um gekrempelten Vliesstoff handeln kann, während die zuletzt genannten Schichten zweckmäßigerweise aerodynamisch gebildet sind.
Jedes der Zwischengebilde 14 besteht vorzugsweise aus verformtem Vliesstoff oder aus einem anderen textilen Flächengebilde, bspw. in Näpfchenform oder plissiert. Hier ist eine gewisse Eigenstabilität sowie eine Luftundurchlässigkeit erforderlich.
Unter Belastung wird der punktelastische Vliesstoff in die Hohlräume der Flächengebilde 14 verdrängt. Dies führt dazu, daß in der ersten Phase der Belastung die Polsterung sich sehr weich zusammendrückt. Die Rückstellkräfte ergeben sich allein durch die Kompressionszonen des Vliesstoffes, die direkt an den maximalen Ausbuchtungen bzw. an deren Flanken angrenzen. Bei weiterer Kompression steigt die Dichte in den Hohlräumen der Flächengebilde 14 an, so daß auch diese Zonen Rückstellkräfte erzeugen. Steigert sich die Belastung weiter, werden alle Kräfte formschlüssig auf die gesamten Flächengebilde 14 übertragen und an untere Schichten weitergeleitet.
Die resultierende Federkennlinie wird maßgeblich durch die Art und Form der Flächengebilde 14 und durch die Struktur und Raumdichte der jeweils angrenzenden Schicht 12 bzw. 24 bestimmt.
Die Formbeständigkeit der einzelnen Schichten ist Voraussetzung für eine langjährige Funktionssicherheit der erfindungsgemäßen mehrlagigen Polsterung.
Der Vorteil der erfindungsgemäß zweckmäßigerweise angewandten Vliesstoffe in den Schichten 24, 26 und 12 gegenüber herkömmlichen Vliesstoffen aus Polyester besteht in der hervorragenden Beständigkeit hinsichtlich der Polstereigenschaften. Das dynamische Rückformvermögen beträgt z. B. bei 80000 Hüben mit 75 kg Belastung bei Raumdichten über 30 kg/cbm mehr als 95%.
Durch die offene Struktur der angewandten Vliesstoffe werden die klimatischen Bedingungen hinsichtlich der Luftfeuchtigkeitsverteilung positiv beeinflußt.
Die luftundurchlässigen geformten Zwischengebilde 14 bzw. deren Lagen 16 erzeugen in Verbindung mit dem unter Belastung eindringenden Vliesstoff 12, 24 einen Pumpeffekt, welcher den Polsteraufbau aktiv mit Luft durchströmt.
Auf der dem entsprechenden Zwischengebilde 14 zugewandten Innenseite kann die zugehörige Innenschicht 24 mit jeweils einer Vliesstoffschicht versehen sei, die dazu in der Lage ist, Luftfeuchtigkeit aufzunehmen und abzugeben. Die erzwungene Luftströmung durch die Vliesstoffschichten reguliert somit den Luftfeuchtigkeitsgrad in der Polsterung.
Alle zum oben beschriebenen mehrlagigen Polsteraufbau verwendeten Schichten können aus Polyester hergestellt werden. Das führt zu einem rohstoffkonformen Verbund, welcher hinsichtlich des Recycling-Aufwandes beim Trennen, Aufschliefen und Sortieren kostenrelevante Vorteile bietet.
Polyesterformteile werden heute vor allem dort eingesetzt, wo alternative Rohstoffe, wie PUR-Schaum, Gummi- und Kokoshaar u. a. Nachteile besitzen. Verpreßte Polyesterformteile sind schwerentflammbar und kommen dabei ohne Flammschutzmittel aus. Im Brandfall werden keine toxischen Gase, Halogenide oder Cyangase frei. Gesundheitsrelevante Risiken, welche bei derartigen Ausrüstungen durchaus bestehen, sind daher ausgeschlossen. Polyesterformteile sind geruchslos bzw. foggingarm. Sie besitzen in der Regel eine glatte Oberfläche, wodurch beim Beziehen mit anderen Textilien kein Bremsen oder Stocken, so wie es bei PUR-Schäumen bekannt ist, auftritt. Dadurch können Beschichtungen mit Charmeuse, Vlies u.ä. wegfallen.
Polyester ist, wie schon erwähnt, ein thermoplastischer Rohstoff. Diese Eigenschaft kann für ein direktes Recyceln auf hohem Niveau genutzt werden.
Weiterhin sind diese Polyester-Materialien für eine thermische Verwertung gut geeignet.
Der Rohstoff von elastische Polyesterformvliesstoffe kann außerdem auch in der Kunststoffindustrie zum Spritzgießen Verwendung finden.
Versuche haben gezeigt, daß derartige Formteile in zerkleinerter Form beim Faserlieferanten als Rohstoff zur Faserherstellung verwendet werden können. Die so hergestellten Recyclingfasern werden dann wiederum zur Vliesstoff-Herstellung verwendet, wodurch ein Material­ kreislauf entsteht.
Unabhängig davon lassen sich auch im Downrecyceln Füllmaterialien zur Dämmung o. ä. herstellen.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Polsterung 10 mit einer ersten Polsterschicht 12 ähnlich der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Polsterschicht 12. Auf der Polsterschicht 12 ist eine plissierte Lage 16 angeordnet, die ein formstabiles dreidimensionales Zwischengebilde 14 darstellt. Auf der von der ersten Polsterschicht 12 abgewandten Oberseite des formstabilen Zwischengebildes 14 ist eine einlagige Außenschicht 22 angeordnet, die bspw. der außenliegenden Schicht 26 gemäß Fig. 1 entspricht. Durch die Linien 28 ist auch in Fig. 2 die Faserorientierung der ersten Polsterschicht 12 und durch die Linien 32 die Faserorientierung der Außenschicht 22 angedeutet.
Fig. 3 verdeutlicht eine Ausbildung der Polsterung 10 mit einer ersten Polsterschicht 12 ähnlich der in den Fig. 1 und 2 gezeichneten Polsterschicht 12, einer ein dreidimensionales formstabiles Zwischengebilde 14 ergebenden plissierten Lage 16 sowie einem Formteil 34, das bspw. plattenförmig ausgebildet ist. Das Formteil 34 übernimmt bei einer solchen Polsterung 10 eine stützende Funktion für die erste Polsterschicht 12 und das dreidimensionale formstabile Zwischengebilde 14. Entsprechend der jeweiligen Anwendung der Polsterung 10 kann das Formteil 14 verformbar sein. Es besteht vorzugsweise aus einem Vliesstoff bzw. aus Gewirken.

Claims (12)

1. Mehrlagige Polsterung, dadurch gekennzeichnet, sie aus wenigstens einer elastisch nachgiebigen weichen ersten Polsterschicht (12) und einem dreidimensionalen formstabilen Zwischengebilde (16) besteht, das mit Räumen (20) zur Aufnahme benachbarter Abschnitte der elastisch nachgiebigen weichen ersten Polsterschicht (12) bei einer entsprechenden Belastung der Polsterung (10) ausgebildet ist.
2. Polsterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Polsterschicht (12) einen Vliesstoff aufweist, dessen Fasern im wesentlichen in Belastungsrichtung orientiert sind.
3. Polsterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der von der ersten Polsterschicht (12) abgewandten Seite des/jedes Zwischengebildes (14) eine formstabile elastische Außenschicht (22) vorgesehen ist.
4. Polsterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das formstabile Zwischengebilde (14) mindestens eine plissierte Lage (16) aufweist.
5. Polsterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das formstabile Zwischengebilde (14) mindestens eine mit Näpfchen (18) ausgebildete Lage (16) aufweist.
6. Polsterung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Zwischengebilde-Lagen (16) spiegelbildlich übereinander vorgesehen sind.
7. Polsterung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die/jede Zwischengebilde-Lage (16) aus Vliesstoff, Gewirke, Kartonmaterial o. dgl. besteht oder als Kunststoff-Formteil ausgebildet ist.
8. Polsterung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (22) einen Vliesstoff aufweist, dessen Fasern im wesentlichen senkrecht zur Belastungsrichtung orientiert sind.
9. Polsterung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (22) einen Schaumstoff aufweist.
10. Polsterung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (22) ein sich in Dickenrichtung änderndes Elastizitäts- bzw. Federungsverhalten aufweist.
11. Polsterung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (22) in dem der ersten Polsterschicht (12) bzw. dem Zwischengebilde (14) zugewandten Innenbereich aus einem der ersten Polsterschicht (12) ähnlichen Material und im übrigen aus einem gekrempelten Vliesstoff besteht.
12. Polsterung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (22) auf der dem Zwischengebilde (14) zugewandten Innenseite zur Feuchtigkeitsaufnahme einen Vliesstoff aus hydrophilen Fasern aufweist.
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