DE4407097C2 - Textilware und daraus hergestelltes Verbundmaterial - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Textilware gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und aus einer derartigen Textilware hergestellte Verbundmaterialien.

Aus der EP 0 530 769 A1 ist ein Schichtstoff bekannt, der einen schmelzbinderverfestigten Vliesstoff auf Basis von Trägerfasern und Bindefasern sowie ein damit verbundenes Flächengebilde umfaßt, welches mittels einer Klebschicht mit dem Vliesstoff verbunden ist. Die Klebschicht entsteht durch praktisch voll­ ständiges Aufschmelzen von Bindefasern, die sich in Form einer Schicht zumindest auf der dem Flächengebilde zugewandten Ober­ fläche des Vliesstoffes befinden.

Im Stand der Technik sind Textilwaren der eingangs genannten Art bekannt, die z. B. bei der Herstellung von Kissen, Polstern, Matratzen etc. verwendet werden. Das Problem bei derartigen Textilwaren besteht darin, daß die Verbindung zwischen der Basisschicht und der Tragschicht relativ schwierig herzustellen ist, so daß die einzelnen Schichten der Textilware leicht gegeneinander verrutschen können. Daher wurde auch der Weg beschritten, anstelle des Abstandstextilmaterials auf die Basisschicht einen Schaum aus Polyurethan o. dgl. aufzubringen. Der Nachteil einer derartigen Anordnung besteht jedoch darin, daß bei Dauerbelastungen die Elastizität der Gesamtanordnung verlorengeht, was ebenfalls unerwünscht ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, die eingangs genannte Textilware dahingehend zu verbessern, daß der Schichtaufbau der Textilware und der Schichtaufbau von aus derartigen Textilwaren hergestellter Verbundmaterialien stabi­ ler und dauerbelastbarer ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Textilware gelöst, die die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist; die Patentansprüche 8 und 9 betreffen aus einer derartigen Textil­ ware hergestellte Verbundmaterialien.

Durch die Ausbildung der Textilware gemäß Patentanspruch 1 wird als besonderer Vorteil erreicht, daß die Biegeradien der die Basisschicht bildenden Garne sehr eng (vor dem Erwärmen) ausge­ führt und in diesem Zustand dauerhaft fixiert werden können (nach dem Erwärmen). Auf diese Weise können Textilwaren für die eingangs genannten Zwecke mit noch nicht bekannten Eigenschaf­ ten in Bezug auf die Langzeitstabilität der Verbindung von Basisschicht und Tragschicht geschaffen werden. Ein Verrutschen der beiden Schichten gegeneinander wird wirksam verhindert, ohne daß die Eigenschaften des Abstandstextilmaterials hin­ sichtlich der Elastizität, Wärme- und Feuchtigkeitsisolation bzw. -durchlässigkeit, sowie Gewicht und Griffigkeit aufzugeben wären.

Vorzugsweise besteht die Basisschicht aus einem Chemiewerkstoff der Gruppe der Polyester, Polybenzimidazol, Polyalkyle, Polya­ mide, Polyimide, Polyvinyle oder einer Mischung dieser Chemie­ werkstoffe. Damit kann die materialschlüssige Verbindung entweder durch Temperatur, durch eine Kombination aus Tempera­ tur und Druck, durch geeignete Lösungsmittel, durch Ultraschall o. dgl. bewirkt werden.

Hinsichtlich ihrer Struktur kann die Basisschicht als Vlies, Gestrick, Gewirke, Geflecht, Gewebe oder Gelege ausgebildet sein.

Die als Abstandstextilmaterial fungierende Tragschicht kann in ähnlicher Weise aus Fasern als Vlies, Gestrick, Gewirke, Ge­ flecht, Gewebe oder Gelege hergestellt sein.

Die Tragschicht kann eine Dicke von etwa 2 mm bis 20 mm aufwei­ sen, während die Basisschicht eine Dicke von etwa 0,2 bis 5 mm haben kann, je nachdem, ob die Basisschicht als Vlies, als Gestrick, als Gewirke, als Geflecht, als Gewebe oder als Gelege ausgebildet ist.

Je nach Anwendungszweck (Polstermaterial, Sitzbezug, Matratze o. dgl.) können mehrere Lagen der so gebildeten Textilware übereinander angeordnet sein, wobei die einzelnen Lagen mitein­ ander in gleicher Weise wie die einzelne Basisschicht mit der jeweiligen Tragschicht materialschlüssig verbunden sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist an der der Tragschicht abgewandten Fläche der Basisschicht eine Kernschicht angeord­ net. Diese Kernschicht ist bevorzugt als Wirrfaservlies ausge­ bildet. Es können jedoch auch andere Herstellungsverfahren für die Kernschicht verwendet werden. Entscheidend ist, daß die Eigenschaften der Kernschicht an den jeweiligen Verwendungs­ zweck angepaßt sind.

In gleicher Weise wie die Verbindung zwischen der Basisschicht und der Tragschicht wird die Verbindung zwischen der Basis­ schicht und der Kernschicht dadurch materialschlüssig herge­ stellt, daß die Kernschicht zumindest teilweise aus Fasern aus einem Chemiewerkstoff gebildet ist, der mit der Basisschicht materialschlüssig verbindbar ist.

Vorzugsweise hat die Kernschicht bzw. ihr Wirrfaservlies eine Dicke von 20 mm bis 120 mm.

Um Verbundmaterialien größerer Dicke bzw. eines jeweils ge­ wünschten Elastizitätsverhalten und anderer Eigenschaften herzustellen, kann die Kernschicht an ihrer der Tragschicht abgewandten Fläche mit einer weiteren Basisschicht in material­ schlüssiger Verbindung stehen, wobei die oben erläuterten Überlegungen hinsichtlich der Basisschicht, ihrer Materialaus­ wahl und dgl. Anwendung finden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist auf der der Basisschicht abgewandten Fläche der Tragschicht eine Folie angebracht, die zumindest teilweise aus einem Chemiewerkstoff gebildet ist, der mit der Tragschicht eine materialschlüssige Verbindung eingeht. Auch hier gelten die gleichen Überlegungen hinsichtlich der Materialauswahl. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, besonders flüssigkeitsunempfindliche Verbundma­ terialien herzustellen, die als Polster, als Matratzen oder für beliebige andere Zwecke einsetzbar sind.

Um ein Verbundmaterial höherer Schichtstärke herzustellen, sind vorteilhafterweise mehrere Lagen aus der Kernschicht und der weiteren Basisschicht übereinander angeordnet und miteinander sowie mit der (ersten) Basisschicht materialschlüssig verbun­ den.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind einzelne der übereinander angeordneten Tragschichten bzw. Kernschichten zumindest senkrecht zu ihrer Fläche mit unterschiedlichen Nachgiebigkeits- und Elastizitätswerten ausgestattet. Auf die Weise können z. B. Matratzen mit unterschiedlichem Liegekomfort oder für verschieden schwere Personen hergestellt werden.

Insbesondere wenn das Verbundmaterial zu Matratzen verarbeitet wird, ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß von der freien Fläche der Tragschicht bzw. der auf der Tragschicht angeordneten Folie zu der entgegengesetzten freien Fläche der weiteren Basisschicht (an der Unterseite der Matratze) wenigstens ein durchgehender Kanal verläuft. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die Oberseite der Matratze zu belüften oder gegebenenfalls Flüssigkeiten abzuführen.

Zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Verbundmaterials kann vorteilhaft wie folgt vorgegangen werden: Anders als bei der Basisschicht der Textilware werden das Abstandstextilmate­ rial der Tragschicht und/oder die Fasern des Wirrfaservlieses der Kernschicht aus Mono- oder Multifilamenten gebildet, die vor der Ausbildung des Abstandstextilmaterials bzw. des Wirrfa­ servlies mit Stapelfasern umgeben werden, deren Schmelzpunkt niedriger als der Schmelzpunkt der Mono- oder Multifilamente ist. Zur Verbundbildung werden das Abstandstextilmaterial und das Wirrfaservlies auf eine Temperatur erwärmt, die ein An­ schmelzen der Stapelfasern an die Mono- oder Multifilamente bewirkt. Damit kann die Festigkeit des gesamten Verbundmateri­ als erheblich gesteigert werden.

Vorteilhaft ist bei der Herstellung des Verbundmaterials das Abstandstextilmaterial als ein zweilagiges Abstandsvlies, -gespinst, -gestrick, -geflecht, -gewebe o. dgl. ausgebildet, bei dem Polfäden aus mit Stapelfasern umgebenen Mono- oder Multifilamenten gebildet sind, die nach dem Verbinden der jeweiligen Schichtbestandteile auf eine Temperatur erwärmt werden, die ein Anschmelzen der Stapelfasern an die von ihnen umgebenen Mono- oder Multifilamente bewirkt.

Anhand der beigefügten Zeichnungen werden Ausführungsformen der Erfindung sowie deren Eigenschaften und Vorteile erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Textilware gemäß der Erfindung, die aus einer Basisschicht, einem Abstandstextilmaterial und einer Tragschicht gebildet ist.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Darstellung der Basisschicht.

Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der mehrere Lagen der in Fig. 1 gezeigten Textilware als Verbundmaterial übereinander angeordnet sind.

Fig. 1 zeigt eine Textilware mit einer Basisschicht B und einer auf der Basisschicht B angeordneten Tragschicht T aus Abstand­ stextilmaterial. Die auf dem Abstandstextilmaterial der Trag­ schicht T angebrachte zusätzliche Basisschicht B kann - je nach Anwendungszweck - auch weggelassen sein. Sowohl die Basis­ schicht B als auch die Tragschicht T sind aus einem Chemiewerk­ stoff der Gruppe der Polyester, Polybenzimidazole, Polyalkyle, Polyamide, Polyimide, Polyvinyle oder eine Mischung dieser Chemiewerkstoffe hergestellt, wobei diese in Form von Fasern bzw. Garnen als Vlies, Gestrick, Gewirke, Geflecht, Gewebe oder Gelege ausgebildet sein können. In der vorliegenden Ausfüh­ rungsform ist die Basisschicht B selbst als zweilagiges Ab­ standstextilmaterial mit einer ersten Lage L1 und einer zweiten Lage L2 ausgebildet (s. Fig. 2), die durch eine Vielzahl von Polfäden P miteinander verbunden sind.

Jeder einzelne Polfaden P sowie die Lagen L1 und L2 des Ab­ standstextilmaterials der Basisschicht B sind durch bikomponen­ te Fasern oder Garne gebildet. Die beiden Einzelkomponenten haben jeweils unterschiedlich hohe Schmelzpunkte, wobei der höhere Schmelzpunkt bei etwa 250°C und der niedrigere Schmelz­ punkt bei 110° bis 130°C liegt.

Die Tragschicht T zwischen den beiden Basisschichten B (s. Fig. 1) ist als Wirrfaservlies ausgebildet, wobei auch hier gilt, daß die Fasern, die das Wirrfaservlies der Tragschicht T bil­ den, bikomponent sind. Entlang des äußeren Umfangs der Fasern befinden sich Anteile mit einem im Vergleich zum mittleren Bereich der Fasern niedrigeren Schmelzpunkt.

Die Verbindung zwischen der Basisschicht B und der Tragschicht T wird durch Temperatureinwirkung oder eine Mischung aus Druck und Temperatureinwirkung erreicht. Dabei ist die Temperatur so hoch zu wählen, daß die jeweils niedrigschmelzenderen Bereiche der Fasern oder Garne im Grenzbereich zwischen der Basisschicht und der Tragschicht leicht angeschmolzen werden und so mitein­ ander formschlüssig und materialeinheitlich verkleben. Wie bereits eingangs beschrieben ist dann bei Beendigung der Tempe­ ratureinwirkung eine feste und unter normalen Bedingungen nicht zerstörbare Verbindung zwischen den beiden Schichten herge­ stellt.

In Fig. 3 ist ein Verbundmaterial veranschaulicht, bei dem die in Fig. 1 veranschaulichte Textilware die oberste Lage bildet, während an der Unterseite der - von oben gesehen zweiten - Basisschicht eine Kernschicht K angeordnet ist, die ebenfalls als Wirrfaservlies ausgebildet ist. Die Verbindung zwischen der zweiten Basisschicht B und der Kernschicht K wird in gleicher Weise wie bei der Verbindung zwischen der Basisschicht B und der Tragschicht T hergestellt. Auf die Kernschicht K folgt eine - in Fig. 3 von oben gesehen dritte - Basisschicht B.

Anschließend können noch weitere abwechselnde Kernschicht- und Basisschichtlagen folgen, bis die gewünschte Dicke des Gesamt­ materials erreicht ist. Von der obersten Basisschicht B bis zur untersten Basisschicht B können ein oder mehrere Durchgangska­ näle D vorgesehen sein, die sich schlauchartig durch sämtliche Schichten hindurchziehen und für eine Belüftung oder Drainage der obersten Schicht von unten her sorgen. Dies gilt insbeson­ dere, wenn die oberste Basisschicht B (über der Tragschicht T) als Folie ausgebildet ist.

Mittels der Durchgangskanäle D besteht auch die Möglichkeit, die Durchlässigkeit des Verbundmaterials für Flüssigkeiten zu beeinflussen. In diesem Fall führen die Durchgangskanäle D von der zweiten Basisschicht B bis zur untersten Basisschicht B. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß bei einer Verwendung der Gesamtanordnung als Matratze o. dgl. eine gute Drainage der oberen Bereiche erreicht wird, so daß diese trocken sind.

Die einzelnen Kernschichten K können unterschiedlich fest bzw. elastisch gestaltet sein. Die Basisschicht B kann eine Dicke von 2 bis 20 mm haben, wobei jede Lage L1, L2 zwischen 0,2 und 5 mm bei entsprechender Länge der einzelnen Polfäden P dick sein kann. Die Tragschicht kann eine Dicke von etwa 2 mm bis 20 mm aufweisen und die Kernschicht kann eine Dicke von 20 mm bis 120 mm aufweisen.

Bei den Fasern bzw. Garnen der Tragschicht kann ein mono- oder multifilamenter Kernfaden aus einem Chemiewerkstoff mit einem hohen Schmelzpunkt von einer Vielzahl von Stapelfasern umgeben sein, die aus einem Chemiewerkstoff mit einem niedrigeren Schmelzpunkt hergestellt sind, und die durch Temperatureinwir­ kung an den Kernfaden mit Hilfe von Temperieren "angeklebt" bzw. angeschmolzen sind.

Die beiden Komponenten der Fasern bzw. Garne können jedoch auch so angeordnet sein, daß ein Kern aus einem Chemiewerkstoff mit einem hohen Schmelzpunkt vollständig von einem Mantel aus einem Chemiewerkstoff mit einem niedrigeren Schmelzpunkt umgeben ist.

Eine weitere Alternative besteht darin, daß zwei im Querschnitt etwa halbkreisförmige Filamente an ihrer gerade verlaufenden Fläche miteinander verschmolzen sind, wobei eine Hälfte aus einem Chemiewerkstoff mit einem hohen Schmelzpunkt und die andere Hälfte aus einem Chemiewerkstoff mit einem niedrigeren Schmelzpunkt hergestellt ist.

Schließlich besteht auch noch die Möglichkeit, ein flaches Gewebe, Gewirk, Gelege, Geflecht, Vlies oder andere Textilfor­ mationen herzustellen, die an der Oberfläche zumindest teilwei­ se aus solchen Fasern oder Garnen gebildet sind, die den gleichen niedrigen Schmelzpunkt haben, wie die entsprechenden Anteile des Verbundmaterials. Diese Textilformation kann einge­ setzt werden um als Verstärkung der oben beschriebenen Verbund­ materialien zu dienen, insbesondere für die Ecken und Seiten. Auch hier kann auf eine Leimverbindung oder dergleichen ver­ zichtet werden, da die Verbindung zu dem oben beschriebenen Verbundmaterial in gleicher Weise wie bei den anderen Schichten dieses Verbundmaterials erreichbar ist.

In allen vorgenannten Fällen sind die Chemiewerkstoffe der beiden Komponenten so gewählt, daß durch Erwärmen des Chemie­ werkstoffes mit dem niedrigeren Schmelzpunkt der jeweilige Faser- bzw. Garnteil an den anderen Faser- bzw. Garnteil mit dem höheren Schmelzpunkt anhaftet, wenn diese in direkten körperlichen Kontakt miteinander gebracht werden.

Claims (17)

1. Textilware mit mindestens einer aus Fasern gebildeten Basisschicht (B) und einer aus einem Abstandstextilmaterial gebildeten Tragschicht (T), die je zumindest teilweise aus einem Chemiewerkstoff gebildet sind, der mit dem Chemiewerk­ stoff der jeweils anderen Schicht (B oder T) eine material­ schlüssige Verbindung eingeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (B) aus Garnen besteht, bei denen Mono- oder Multifilamente mit Stapelfasern umgeben sind, die zumindest teilweise aus einem Chemiewerkstoff gebildet sind, der einen höheren Schmelzpunkt hat als der Chemiewerkstoff der Mono- oder Multifilamente.

2. Textilware nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (B) zumindest teilweise aus einem Chemiewerkstoff der Gruppe der Polyester, Polybenzimidazole, Polyalkyle, Polyamide, Polyimide, Polyvinyle oder einer Mischung dieser Chemiewerkstoffe gebildet ist.

3. Textilware nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (B) als Vlies, Gestrick, Gewirke, Geflecht, Gewebe oder Gelege ausgebildet ist.

4. Textilware nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschicht (T) als Vlies, Gestrick, Gewirke, Geflecht, Gewebe oder Gelege ausgebildet ist.

5. Textilware nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Tragschicht (T) verwen­ deten Fasern bikomponente Fasern sind, wobei die Schmelzpunkte der beiden Komponenten unterschiedlich sind.

6. Textilware nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht (B) mit der Trag­ schicht (T) durch Einwirkung von Druck und/oder Temperatur auf die beiden Schichten (B, T) materialschlüssig verbunden ist.

7. Textilware nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschicht eine Dicke von etwa 2 mm bis 20 mm aufweist.

8. Verbundmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lagen (B + T) der Textil­ ware gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 übereinander angeordnet sind und miteinander materialschlüssig verbunden sind.

9. Verbundmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß an einer der Tragschicht (T) abge­ wandten Fläche der Basisschicht (B) der Textilware gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 eine Kernschicht (K) angeordnet ist.

10. Verbundmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht (K) als Wirr­ faservlies ausgebildet ist.

11. Verbundmaterial nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht (K) zumindest teilweise aus Fasern aus einem Chemiewerkstoff gebildet ist, der mit der Basisschicht (B) eine materialschlüssige Verbindung eingeht.

12. Verbundmaterial nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht (K) eine Dicke von 20 mm bis 120 mm aufweist.

13. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht (K) an ihrer der Tragschicht (T) abgewandten Fläche mit einer weiteren Basis­ schicht (B) in materialschlüssiger Verbindung steht.

14. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Basisschicht (B) abge­ wandten Fläche der Tragschicht (T) eine Folie angebracht ist, die zumindest teilweise aus einem Chemiewerkstoff gebildet ist, der mit der Tragschicht (T) eine materialschlüssige Verbindung eingeht.

15. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lagen aus der Kernschicht (K) und der weiteren Basisschicht (B) übereinander angeordnet und miteinander materialschlüssig verbunden sind.

16. Verbundmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Tragschichten (T) und/oder die einzelnen Kernschichten (K) zumindest senkrecht zu ihrer Fläche unterschiedliche Nachgiebigkeits- und Elastizi­ tätswerte aufweisen.

17. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß von der freien Fläche der Trag­ schicht (T) bzw. der Folie (F) zu der entgegengesetzten Fläche der Tragschicht (T) bzw. der Folie (F) zu der entgegengesetzten freien Fläche der weiteren Basisschicht (B) wenigstens ein durchgehender Kanal verläuft.