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Diese
Erfindung betrifft Abstandsstoffe und insbesondere einen neuen Abstandsstoff
und ein Matrazenabdeckmaterial und eine daraus hergestellte Matrazenverbundkonstruktion.
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Abstandsstoffe
haben gegenüberliegende
Außenstrukturen,
die durch verbindende Abstandsfäden verbunden
sind und in einer mit Zwischenraum versehenen Anordnung gehalten
werden. Abstandsstoffe sind bekannt, z. B. aus der GB 2,042,003,
die ein flüssigkeitsabsorbierendes
Textilprodukt beschreibt, der WO 95/16416, die eine Kompressionsbinde
beschreibt, der WO 95/12018, die Kleidungsartikel beschreibt, der
US 5896758 , die einen Stoff
für Schuhe
und Rucksäcke
beschreibt, der WO 99/05990, die prosthetische Stoffe beschreibt,
der WO 96/01602, die eine Matte beschreibt, und der
US 5,834,382 , die eine gegenüber hohen Temperaturen
beständige
Abdeckung beschreibt. Die vollständige
Offenbarung dieser Patente wird hierin durch Bezugnahme für alle Zwecke
aufgenommen.
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In
der GB 2,305,191B ist ein flexibles Abstandsmaterial beschrieben
und beansprucht, das einen Stoff enthält, der eine flüssigkeitsdurchlässige und
atmungsfähige
obere Oberfläche,
eine wärme-
und flüssigkeitsabführende Abstandsschicht
und eine flüssigkeitsundurchlässige untere
Oberflächenschicht
zur Verfügung stellt.
Das Abstandsmaterial wird zur Herstellung von Matrazenabdeckmaterialien
und insbesondere zur Herstellung von Bettmatrazen für Babies
und junge Kinder verwendet. Diese werden unter dem Namen SLEEPRIGHT® Bettmatraze
durch Mothercare Limited vertrieben. Die vollständige Offenbarung von GB 2,305,191B wird
hierin durch Bezugnahme für
alle Zwecke aufgenommen.
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Während die
hergestellten Bettmatrazen, die die in GB 2305191B beschriebenen
Abstandsmaterialien verwenden, erheblich verbesserte Eigenschaften
gegenüber
konventionellen Bettmatrazen haben und sich das Produkt als kommerziell äußerst erfolgreich
herausgestellt hat, wären
bestimmte Verbesserungen der Atmungsfä higkeit und Luftstromeigenschaften
des Abstandsstoffes sehr wünschenswert.
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Verbesserte
Atmungsfähigkeit
stellt offensichtlich einen verbesserten Sicherheitsfaktor für die Bettmatraze
dar, und ein verbesserter Luftstrom verringert die Gefahr einer Überwärmung und
führt somit
zu einem noch größeren Komfort
für das
Kind.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Verbesserung der Atmungsfähigkeit und Luftströmungseigenschaften
durch Erhöhung
des Verhältnisses
von Lochgröße zu Fadengröße in dem
gewirkten Gewebe der oberen Oberfläche, des Stoffes und/oder durch
Verwendung von ausschließlich
einfädigen
Fäden als
Verbindungsfäden
in der Abstandsschicht erhalten.
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Gemäß einem
ersten Aspekt stellt die Erfindung einen flexiblen Abstandsstoff
zur Verfügung,
der eine flüssigkeitsdurchlässige und
atmungsfähige
obere Oberflächenschicht
aufweist, die ein gewirktes Gewebe, bei dem die Durchschnittsbreite
der Gewebefäden
in der oberen Oberflächenschicht
von 0,1 mm bis 4 mm und das Verhältnis
von durchschnittlichem Lochdurchmesser zu durchschnittlicher Fadenbreite
von 4:1 bis 1:2 reicht, eine wärme- und flüssigkeitsabführende Abstandsschicht
und eine formbeständige
untere Oberflächenschicht
umfaßt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Matrazenabdeckmaterial
zur Verfügung,
das einen flexiblen Abstandsstoff gemäß der Erfindung und eine flüssigkeitsdurchlässige untere
Oberflächenschicht enthält.
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Gemäß einem
anderen Aspekt stellt die Erfindung eine Bettmatraze zur Verfügung, die
einen Schaumstoffkern oder einen Federkern und ein Abdeckmaterial
aufweist, das einen flexiblen Abstandsstoff gemäß der Erfindung und eine flüssigkeitsundurchlässige untere
Oberflächenschicht
enthält.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt stellt die Erfindung eine Bettmatraze zur Verfügung, die
einen Schaumstoffkern oder einen Federkern, ein Abdeckmaterial,
das einen flexiblen Abstandsstoff gemäß der Erfindung enthält, und
eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht
aufweist, die zwischen der Bettmatraze und dem Abdeckmaterial angeordnet
ist.
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Bevorzugte
Fasern zur Verwendung in der oberen Oberflächenschicht sind mehrfädige synthetische Garne.
Geeignete synthetische Fasern umfassen Polyester und Polyamide,
wobei Polyester wegen Ihrer größeren Wärmestabilität bevorzugt
sind. Bevorzugte mehrfädige
Garne haben einen dtex von 40 bis 340, insbesondere von 40 bis 180.
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Die
obere Oberflächenschicht
ist vorzugsweise derartig, daß Flüssigkeiten
und Luft einfach durch sie hindurch in die Abstandsschicht gelangen,
und der Abstandsstoff ist vorzugsweise derartig, daß er eine
verbesserte Fähigkeit
hat, Flüssigkeit
weg von der Oberfläche
zu leiten und durch die Stoffstruktur hindurch abzuführen, und
daß er
die Durchlässigkeit
von Luft durch die Struktur hindurch erlaubt.
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Die
obere Oberflächenschicht
ist vorzugsweise ein kettgewirktes Gewebe, das Löcher in einer solchen Größe hat,
daß Flüssigkeiten
dadurch hindurch gelangen können.
Bevorzugterweise sind die Löcher
hexagonal, so daß die
obere Oberflächenschicht
die Erscheinung einer Honigwabe hat.
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Die
Maschenlochgröße der oberen
Oberflächenschicht
ist vorzugsweise für
Drainage und Belüftungszwecke
so groß wie
möglich,
sollte aber nicht so groß sein,
daß sie
bei Berührung
mit der Haut Unbehagen verursacht. Ein durchschnittlicher Lochdurchmesser
der Maschen von 1 bis 3 mm, vorzugsweise um 2 mm führt zu besonders
guten Ergebnissen.
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Die
Durchschnittsbreite der Gewebefäden
in der oberen Oberflächenschicht
liegt zwischen 0,1 und 4 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 und 3 mm,
wie z. B. um 2 mm.
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Vorzugsweise
liegt das Verhältnis
von durchschnittlichem Lochdurchmesser zur Durchschnittsbreite der
Gewebefäden
in der oberen Oberflächenschicht
zwischen 3:1 und 1:2, wie z. B. 1:1.
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Vorzugsweise
ist die obere Oberflächenschicht
des Abstandsstoffs derartig, daß Flüssigkeiten
mit einer Viskosität
von mindestens 20 dyn pro Zentimeter und insbesondere von mindestens
30 dyn pro Zentimeter durch die obere Oberflächenschicht hindurch in die
Abstandsschicht gelangen, ohne auf der Oberfläche zu verbleiben. Vorzugsweise
hat die obere Oberfläche
des Abstandsstoffs bei Prüfung
nach dem die Ölabstoßung messenden
AATCC-Verfahren einen Grad kleiner als 1.
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Die
Atmungsfähigkeit
der oberen Oberflächenschicht
ist vorzugsweise derartig, daß ein
Baby verhältnismäßig normal
weiteratmen kann, wenn das Gesicht nach unten auf den Stoff gelegt
ist.
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Ein
geeignetes Luftdurchlässigkeitsprüfungsverfahren,
das eine Messung der Atmungsfähigkeit
eines Stoffes, d. h. die Leichtigkeit, mit der Luft durch die Stoffstruktur
hindurchgelangt, zur Verfügung
stellt, ist BS4578: 1970 (1991) Messung der Beschränkung des
Luftflusses. Vorzugsweise hat der Abstandsstoff bei der Prüfung nach
BS4578: 1970 (1991) einen Wert kleiner als 5 mm H2O,
insbesondere weniger als 2,0 mm H2O, besonders
bevorzugt weniger als 1 mm H2O.
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Vorzugsweise
enthält
die obere Oberflächenschicht
eine Kettmasche aus mehrfädigem
Garn.
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Eine
Erhöhung
des Verhältnisses
von durchschnittlichem Lochdurchmesser zur Durchschnittsbreite der
Gewebefäden
in der oberen Oberflächenschicht
kann eine Verringerung der Saugrate des Stoffes bewirken. Es wurde
gefunden, daß dieser
Effekt zumindest zu einem signifikanten Grad durch Einarbeitung
von Fasern mit inhärenter
Saugwirkung oder einem Fasergebilde mit Saugwirkung ausgeglichen
werden kann.
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Während der
Abstandsstoff gemäß GB 2,305,191B
unzweifelhaft Saugeigenschaften aufweist, wird zu der oberen Oberflächenschicht
nicht vorgetragen, von der Stoffstruktur unabhängige Saugeigenschaften zu haben.
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In
dieser Anmeldung bezeichnet der Ausdruck "Faser mit Saugwirkung" eine Faser, die
durch Wirkung Ihrer Form und Konfiguration und/oder ihres Faser-dtex
inhärente
Saugeigenschaften hat, wobei die Flüssigkeit durch Kapillarwirkung
entlang der Faser transportiert werden kann. Gleicherweise bezeichnet
der Ausdruck "Konstruktion
mit Saugwirkung" eine
Faserkonstruktion, die zwei oder mehr Fasern enthält, wobei
die Konstruktion inhärente
Saugeigenschaften hat, wobei die Flüssigkeit durch Kapillarwirkung
entlang der Faserkonstruktion transportiert werden kann.
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Bevorzugte
Fasern mit Saugwirkung zur Verwendung in der oberen Oberflächenschicht
sind mehrfädige
synthetische Fasergarne, die wegen ihrer inhärenten Saugfähigkeit
vertrieben werden. Solche Fasern haben aufgrund ihrer Gestalt und
Konfiguration eine verbesserte Kapillarwirkung. Die verbesserten
Saugeigenschaften der sogenannten Fasern mit Saugwirkung können z.B.
durch viele verschiedene Faserquerschnittsstrukturen erreicht werden,
die vorzugsweise mindestens einen longitudinalen Kanal aufweisen,
der einen schnelleren Flüssigkeitstransport
durch Kapillarwirkung erlaubt. Alle Fasern mit Saugwirkung haben
eine Saugfähigkeit
mit signifikant größerer Rate
und über
größere Distanzen
als herkömmliche
mehrfädige
Fasern mit ähnlichem
dtex. Sie können
z. B. einen komplexen Querschnitt haben, der eine Mehrzahl von longitudinalen
Kanälen
aufweist, um Flüssigkeit
entlang der Faser mit einer Rate und über eine Distanz zu leiten,
die größer als
bei einer vergleichbaren herkömmlichen
mehrfädigen
Faser mit einem kreisrunden Querschnitt ist. Stoffe, die aus Fasern
mit inhärenter
Saugwirkung gewirkt sind, können
eine Trocknungslei stung von bis zu 20%, insbesondere 30% und besonders
bevorzugt 50% schneller als Baumwolle und bis zu 5% und insbesondere
10% schneller als herkömmliche
synthetische Fasern haben. Vorzugsweise hat ein Stoff, der aus Fasern mit
inhärenter
Saugwirkung gemacht ist, nach 30 Minuten einen mindestens 5%, insbesondere
mindestens 10% größeren Flüssigkeitsverlust
als ein Stoff mit kreisrundem Querschnitt, der aus herkömmlichen
synthetischen Fasern gemacht ist.
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Geeignete
synthetische Fasergarne umfassen Polyester und Polyamide, obwohl
Polyester wegen ihrer größeren Wärmestabilität bevorzugt
sind. Bevorzugte mehrfädige
Garne haben ein dtex von 40 bis 340, insbesondere von 40 bis 180.
Ein Beispiel einer geeigneten Faser mit Saugwirkung ist CoolMaxTM, das eine von Du-Pont hergestellte Vierkanal-DacronTM Polyesterfaser mit einer speziellen Querschnittsstruktur
ist, die drei sich kreuzende Kreise aufweist. Eine andere potentiell
geeignete Faser mit Saugwirkung ist CoolMax A1taTM,
ebenfalls von Du Pont hergestellt.
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Fasergebilde
mit Saugwirkung, die in der oberen Oberflächenschicht verwendet werden
können,
enthalten gewöhnlich
zwei oder mehrere synthetische Fasern mit verschiedenem dtex, die
in Schichten gewirkt sind. Ein typisches Fasergebilde mit Saugwirkung
enthält
eine obere Schicht einer relativ groben Faser und eine untere Schicht
einer relativ feinen Faser oder Mikrofaser.
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Geeignete
synthetische Fasern für
Fasergebilde mit Saugwirkung umfassen Polyester und Polyamide, wobei
Polyester wegen ihrer größeren Wärmestabilität bevorzugt
sind. Das Fasergebilde mit Saugwirkung kann z. B. eine obere Schicht
aus einem groben mehrfädigen
Garn mit einem Faser-dtex von 6 bis 3 und eine untere Schicht aus
einem Mikrofasergarn mit einem dtex von 1,1 bis 0,3 enthalten.
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Zusätzlich zu
ihren inhärenten
Saugeigenschaften kann die obere Oberflächenschicht auch den Flüssigkeitstransport
verstärken, indem
es Flüssigkeiten
ermöglicht
wird, durch die Schicht selbst hindurch in die Abstandsschicht zu
gelangen.
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In
bestimmten Ausführungsformen
der Erfindung kann mindestens die obere Oberflächenschicht des Abstandsstoff
auch ein antibakterielles Garn enthalten, das vorzugsweise derart
ist, daß es
auch das Wachstum von Schimmel, Mehltau und Pilzen verlangsamt.
Die Einarbeitung einer Einlage aus antibakteriellem Garn kann einen
sichereren und hygienischeren Abstandsstoff zur Verfügung stellen.
Andere Einlagen, die verwendet werden können, umfassen z. B. wärmeregulierende
Fasern.
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Die
Verbindungsfäden
der Abstandsschicht enthalten vorzugsweise ein einfädiges Garn,
das auf und ab zwischen der oberen und unteren Oberfläche verläuft. Es
wurde gefunden, daß durch
Verzicht auf mehrfädige
Verbindungsfäden
in der Abstandsschicht das Luftvolumen in der Abstandsschicht erhöht werden
kann, was eine verbesserte Luftdurchlässigkeit und Wärmeabfuhr
bewirkt. Der Verzicht auf mehrfädige
Verbindungsfäden
ermöglicht
z. B. eine Reduktion der Anzahl der über die Abstandsschicht verbindenden
Fäden um
50% verglichen zum kommerziell erhältlichen Produkt. In einem
bevorzugten Abstandsstoff der Erfindung liegt die Anzahl der einfädigen Verbindungsfäden in der
Abstandsschicht vorzugsweise zwischen 100 und 400 Fäden pro
Quadratzentimeter, z. B. bei etwa 286 Fäden pro Quadratzentimeter.
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Während die
einfädigen
Verbindungsfäden
in der Abstandsschicht individuell getrennt verteilt und bezogen
auf die obere und untere Oberflächenschicht
senkrecht angeordnet sein können,
sind sie vorzugsweise derartig angeordnet, daß jedes Paar oder jede Gruppe
von Fäden
in der Querschnittsansicht des Stoffes eine V-Form annimmt, bei dem der Winkel des
V vorzugsweise von 5° bis
55° reicht,
z. B. von etwa 27° bis
etwa 32°.
Die Paare oder Gruppen von Verbindungsfäden in V-Form können ein
Zickzackmuster bilden und jeder einzelne Faden kann einen horizontalen
Mittelabschnitt haben, der in die obere Oberflächenschicht eingelegt ist.
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Vorzugsweise
sind mindestens 50% und insbesondere 100% der Verbindungsfäden in V-Form
angeordnet.
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Durch
Anordnung von Paaren oder Gruppen von Fäden, die die obere und untere
Oberfläche
verbinden, in entgegengesetzten Winkeln zu der senkrechten Verbindung
zwischen oberer und unterer Oberfläche, ist es möglich, den
Widerstand des Abstandsstoffes gegenüber einem "Überklappen" bei Einwirkung einer
zusammendrückenden
Kraft zu erhöhen.
Dieses "Überklappen" ist äußerst unerwünscht, da
es eine vollständige Abflachung
der Abstandsschicht und einen Schaden der Abstandsschicht bezogen
auf seine Eigenschaften der Atmungsfähigkeit und Wärmeabfuhr
herbeiführen
kann. Da die Verbindungsfäden
in abwechselnden Richtungen ausgerichtet sind, kann der Abstandsstoff
ein angenehmes nachgiebiges Gefühl
annehmen, und gleichzeitig Atmungsfähigkeit, Wärmeabfuhr und einen Widerstand
gegenüber
Zerdrücken
beibehalten. Der eingelegte Mittelabschnitt hilft auch, die Last
der einfädigen
Fäden auf
der oberen Oberflächenschicht
auszubreiten.
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Die
Verbindungsfäden
haben vorzugsweise eine ausreichende Steifigkeit, um dem vollständigen Zusammendrücken des
Stoffes durch das verteilte Gewicht des Babys zu widerstehen, und
haben dennoch eine ausreichende Nachgiebigkeit, um dem Stoff Elastizität zu verleihen.
Bevorzugte einfädige
Garne zur Verwendung als Verbindungsfäden haben einen dtex von 22
bis 115 und können
z. B. aus Polyamid, wie Nylon, Polypropylen oder besonders bevorzugt
Polyester bestehen.
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Vorzugsweise
ist der Abstandsstoff der Erfindung derartig, daß die Abstandsschicht eine
Verdichtungsarbeit, gemessen nach BS 4098: 1975, von mindestens
50 J/m2, vorzugsweise von mindestens 60
J/m2, mit einem Maximum um 350 J/m2 erfordert und ein Dickenrückstellvermögen von
mindestens 50%, vorzugsweise von mindestens 75% und ein Verdichtungsrückstellvermögen von
mindestens 65%, vorzugsweise von mindestens 75% hat.
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Vorzugsweise
ist der Abstandsstoff der Erfindung derartig, daß in der Abstandsschicht das
Verhältnis des
Volumens des freien Raums zum Volumen der Verbindungsfäden größer als
40, vorzugsweise größer als 100
ist.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung hat die obere Oberflächenschicht einen Aufbau, bei dem
die einfädigen
Verbindungsfäden
der Abstandsschicht in wirksamer Weise durch weichere mehrfädige Garne
umgeben sind, um ein weicheres Oberflächengefühl zu erzielen. Dieser Aufbau
kann z. B. durch Verwendung einer Liba-DPL-Maschine und einer Kombination
von geschlossenen und offenen Maschen bezogen auf die verschiedenen
Garne und Fäden
erreicht werden. Vorzugsweise wird eine offene Masche bei den mehrfädigen Oberflächengarnen
und eine geschlossene Masche bei den einfädigen Verbindungsfäden verwendet.
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Das
Einbetten der einfädigen
Verbindungsfäden
in mehrfädige
Garne in der oberen Oberflächenschicht
verteilt die Spitze der Last jedes einfädigen Verbindungsfadens über eine
größere Fläche und
verleiht dem Stoff größere Nachgiebigkeit
und verbesserte ermüdungsbeständige Verdichtungseigenschaften.
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In
bevorzugten Abstandsstoffen gemäß der Erfindung
ist die Oberflächenmasche
vollständig
durch einfädige
Verbindungsfäden
gestützt.
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Die
formbeständige
untere Oberflächenschicht
des Abstandsstoffs der Erfindung ist vorzugsweise aus Maschen mit
einer Vielzahl von Schleifen gewirkt, die z. B. durch Verwendung
von zwei Leitschienen anstatt einer und einer Liba-DPLM-Maschine
erreicht werden. Die Anzahl der Maschen spiegelt sich im Stichmaß der verwendeten
Wirkmaschine wieder und die Maschine hat vorzugsweise ein Stichmaß von mindestens
16 und vorzugsweise 16, 22, 24 oder 28. "Formbeständig" heißt, daß die untere Oberflächenschicht
ihre Unversehrtheit auch nach Beanspruchung wie Waschen und Knittern
behält.
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In
bestimmten Ausführungsformen
der Erfindung wird die untere Oberfläche des Abstandsstoffs mit einer
flüssigkeitsundurchlässigen Schicht
versehen, die z. B. durch eine direkte Beschichtung der unteren Oberfläche des
Stoffs mit einem flüssigkeitsundurchlässigen polymeren
Material, durch Imprägnierung
eines flüssigkeitsundurchlässigen polymeren
Materials oder durch Übertragungsbeschichtung
oder Laminierung eines Films aus flüssigkeitsundurchlässigem polymeren
Material erreicht werden kann, um eine fest adhärente, flüssigkeitsundurchlässige Trägerschicht
oder Imprägnierschicht
zur Verfügung
zu stellen.
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Vorzugsweise
wird die flüssigkeitsundurchlässige Schicht
durch Laminierung einer flexiblen Trägerschicht eines geeigneten
polymeren Materials, z. B. eines Polyurethanfilms, auf die untere
Oberfläche
des Stoffs mittels eines Klebstoffs zur Verfügung gestellt. Die Schicht
des polymeren Materials ist vorzugsweise von 10 bis 30 μm dick, und
gute Ergebnisse und eine gute Flexibilität wurden durch Verwendung einer
25 μm dicken
Polyurethanschicht erreicht. Andere polymere Filmmaterialien wie
z. B. Polyethylen und Polyvinylchlorid können unter entsprechenden Umständen auch
verwendet werden.
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Wird
ein Klebstoff für
die Laminierung verwendet, kann dieser lösungsmittel- oder wärmeaktiviert
oder kalthärtend
sein, aber die Menge der Wärme
und des Drucks, die im Laminierverfahren angewendet werden, darf
weder ausreichend sein, um das entstehende Laminat übermäßig zu verdichten,
noch um es dauerhaft zu schädigen.
Vorzugsweise bildet der Klebstoff nach dem Härten einen flexiblen Film,
um ohne Zerreißen
des Films ein Knittern und Verbiegen des Materials zu verhindern.
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Vorzugsweise
wird die Trägerschicht
bei Prüfung
nach BS EN 20811: 1992 als wasserdicht eingestuft.
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Die
Trägerschicht
ist vorzugsweise derartig, daß sie
ohne übermäßiges Schrumpfen
oder dauerhaften Schaden wiederholt maschi nengewaschen und in einem
elektrischen Wäschetrockner
getrocknet werden kann.
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Die
untere Oberflächenschicht
des Abstandsstoffs ist vorzugsweise eine mehrfädige oder gesponnene Kettware,
und es kann z. B. ein mehrfädiges
Garn mit einem dtex von 40 bis 230, z. B. etwa 78, verwendet werden.
Polyamid- oder Polyestergarne sind Beispiele geeigneter mehrfädiger Garne,
die verwendet werden können,
wobei Polyestergarne bevorzugt sind.
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Die
Abstandsschicht als Ganzes sollte selbstverständlich eine hohe Saugfähigkeit
haben, die als die Fähigkeit
des Stoffes definiert ist, Flüssigkeit
weg von der Fläche
des anfänglichen
Kontakts zu leiten und einen relativ dünnen Flüssigkeitsfilm innerhalb der
Stoffstruktur zu bilden. Die Saugfähigkeit des Stoffes als Ganzes
kann nach TTM 1428: 92 (FDC.348) gemessen werden, indem Versuchsproben
mit Federklammern vertikal über
ein Becherglas mit destilliertem Wasser aufgehängt werden und die Höhe, bis
zu der die Flüssigkeit in
einer bestimmten Zeit steigt, gemessen wird. Vorzugsweise ist der
Abstandsstoff derartig, daß die
aufgesaugte Flüssigkeit
innerhalb von 30 Minuten bei Prüfung
sowohl in Ketten- als auch in Schußrichtung bis zu einer Höhe von mindestens
50 mm, vorzugsweise von mindestens 100 mm steigt. Vor der Prüfung werden
die Versuchsproben für
mindestens 16 Stunden in einer Standardumgebung von 20°C/65% relative
Luftfeuchtigkeit ± 2
konditioniert.
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Eine
weitere Möglichkeit
der Fähigkeit
des Abstandsstoffes, Flüssigkeit
von seiner Oberfläche
abzuführen
und über
die Stoffstruktur zu verteilen, ist eine Wasserverteilungsprüfung, in
der eine Lösung,
die einen geeigneten Farbstoff enthält, verwendet wird, um die
Ausbreitung der Flüssigkeit
in und durch den Stoff zu messen. Bei dieser Prüfung wird eine gemessene Menge
an Flüssigkeit
(0,5 ml) auf die Stoffoberfläche
aufgebracht. Die Dimensionen der aufgrund der Ausbreitung der Flüssigkeit
gefärbten
Fläche
werden über
die Zeit gemessen. In einem bevorzugten Abstandsstoff gemäß der Erfindung
sind die Dimensionen der Aus breitung des Wassers, das Farbstoff
enthält,
mindestens 5,5 cm zu 2,5 cm und die Ausbreitung der Flüssigkeit
erreicht innerhalb etwa 15 Minuten fast ihr Gleichgewicht.
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Der
Stoff hat vorzugsweise eine derartig gute Wärmeabführung, das er Wärme schnell
weg von einem heißen
Körper
abführen
kann. Vorzugsweise ist der Stoff derartig, daß die Temperatur des Stoffs
beim Plazieren unter einer heißen
Scheibe mit einer Anfangstemperatur von 34°C einen Wert von 25°C und insbesondere 22°C nach 10
Min. nicht überschreitet.
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In
bestimmten bevorzugten Konstruktionen gemäß der Erfindung, bei denen
die flüssigkeitsundurchlässige Schicht
nicht auf den Abstandsstoff laminiert ist, wurde gefunden, daß der Abstandsstoff
weniger Geräusche
macht, wenn seine Oberfläche
weich frottiert ist, wodurch der Komfort einer daraus hergestellten
Bettmatraze verbessert wird, indem Rascheln verringert wird.
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Außerdem können in
den bevorzugten Ausführungsformen
ein verbessertes Zurückschnellen
und eine verbesserte Nachgiebigkeit des Abstandsstoffs erlangt werden,
indem auf mehrfädige
Verbindungsfäden
in der Abstandsschicht verzichtet wird, was die Nutzung der Eigenschaften
von einfädigen
Fäden in
vollem Umfang erlaubt.
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In
einer Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine Bettmatraze gebildet werden, indem ein Matrazenkern,
ein Matrazenabdeckmaterial, das einen Abstandsstoff gemäß der Erfindung
enthält, und
eine dazwischenliegende flüssigkeitsundurchlässige Schicht
zur Verfügung
gestellt werden. Z. B. kann ein Matrazenkern, der entweder ein Schaumstoffkern
oder ein Federkern sein kann, mit einer flüssigkeitsundurchlässigen wasserdichten
Unterlage versehen werden, und der Abstandsstoff der Erfindung kann
einen abnehmbaren Matrazenbezug dafür bilden. Ein Vorteil dieser
Konstruktion ist, daß der
Abstandsstoff ohne wasserdichte laminierte Schicht voraussichtlich
beständiger
gegenüber
Knittern und Verformung ist, wenn er bei höheren Tem peraturen gewaschen
wird. In dieser Ausführungsform
ist der Matrazenkern vorzugsweise vollständig mit einer wasserdichten
Filmschicht umschlossen, um Flüssigkeiten
am Erreichen des Kerns zu hindern. Vollständige Umschließung einer
Schaumstoffkernmatraze, z. B. durch die Verwendung einer wasserdichten
Plastikunterlage, ist wichtig, da sich, wenn die Matraze naß wird,
Vertiefungen bilden können,
die sich im trocknen Zustand nicht auf richten.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung kann der widerstand eines laminierten
Matrazenabdeckmaterials, bei dem das Abdeckmaterial den Abstandsstoff
und eine wasserdichte Plastikträgerschicht
enthält, gegenüber Verformung
und Knittern während
einer 60°C-Wäsche verbessert
werden, indem die Plastikschichten entweder vor oder nach dem Laminierungsschritt
vernetzt werden. Vernetzung kann, z. B. durch Elektronenstrahlbestrahlung,
chemische Vernetzung oder andere in der Technik bekannte Verfahren
durchgeführt werden.
Bei diesem Aspekt der Erfindung kann die Vernetzung des wasserdichten
Trägers
auf laminierte Matrazenabdeckmaterialien gemäß der vorliegenden Erfindung
und ebenso auf Trägerschichten
des laminierten Abstandsmaterials, das gemäß GB 2,305,191B hergestellt
ist, angewendet werden.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
des Abstandsstoffs und Matrazenabdeckmaterials gemäß der vorliegenden
Erfindung haben wegen des erhöhten
Verhältnisses
von Lochgröße zu Fadengröße in der
gewirkten Masche der oberen Oberflächenschicht eine verbesserte
Atmungsfähigkeit
und verbesserte Luftflußeigenschaften
und haben wegen des vergrößerten Luftraums
der Abstandsschicht eine verbesserte Luftdurchlässigkeit. Ebenso wird eine
Verbesserung der Weichheit durch eine Maschentechnik erzielt, in
der die einfädigen Verbindungsfäden von
weichen mehrfädigen
Garnen umhüllt
sind, um so eine weichere Oberfläche
zu bilden.
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Der
Schaumstoffkern oder das Schaumstoffmittelstück der Matraze enthält vorzugsweise
einen offenzelligen polymeren Schaumstoff, z. B. geschäumtes Polyurethan,
und sehr gute Ergebnisse werden durch die Verwendung von VITAFOAM® einem
Polyurethanschaum, der Melamin als feuerhemmenden Zusatz enthält, erzielt.
Vorzugsweise ist der Schaumstoffkern oder das Schaumstoffmittelstück durchlässig für Luft,
obwohl dies wegen bestimmter Abstandsmaterialien mit hoher Atmungsfähigkeit
nicht wesentlich ist. Eine Perforierung des Schaumstoffkerns ist
gewöhnlicherweise
nicht erforderlich.
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Wenn
der Abstandsstoff als Matrazenabdeckmaterial oder Matrazenschutz
verwendet wird, ist er vorzugsweise zu Waschzwecken von dem Matrazenkern
oder dem Matrazenmittelstück
entfernbar, und das Abdeckmaterial oder der Matrazenschutz kann
z. B. eine lose Abdeckung sein oder wird mit einem Reißverschluß an einem
oder an mehreren Kantenbereichen versehen, um eine solche Entfernung
zu ermöglichen.
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Um
die Herstellungskosten für
die Bettmatraze zu verringern, ist es möglich, den Abstandsstoff nur
als Oberflächenschicht
der Oberseite der Matraze zur Verfügung zu stellen, während die
Seiten und die Unterseite aus einem günstigeren Standardmatrazenabdeckmaterial
gemacht sind.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung besteht die Matraze eine Prüfung nach BS Standard 7177
für Widerstandsfähigkeit
von Matrazen, Liegen und Bettgestellen gegenüber Entflammung und nach BS Standard
1877 Feuerhemmungsprüfung
für Matrazen
und Puffer für
Kinderbetten, Kinderwagen und ähnlichen häuslichen
Gegenständen
und ist frei von feuerhemmenden Zusätzen, die Antimon, Phosphor
oder Arsen enthalten.
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Abstandsstoffe
können
z. B. an Fangkettstühlen
mit zwei Nadelleisten gewirkt werden. Abhängig von der Art des Abstandsstoffs
und seinen physikalischen Erfordernissen, werden mindestens vier
Legeschienen und normalerweise vier bis sechs oder mehr Legeschienen
verwendet. Zusätzlich
zu den hierin dargelegten Anforderungen wird die Dicke des Garns,
das für
die Abstandsfäden
verwendet wird, durch den Abstand zwischen oberer und unterer Oberfläche, der
erwünschten
Weichheit der oberen Oberfläche
und dadurch, ob die mittlere Schicht mit einer Legeschiene oder
mit zwei Legeschienen, die entgegengesetzt zueinander wirken, gewirkt
ist, beeinflußt.
Die Herstellungsverfahren für
Abstandsstoffe sind in der Druckschrift "Spacer Fabrics – Manufacturing Methods and
Applications", 1994
von Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH diskutiert, deren vollständige Offenbarung
durch Bezugnahme für
alle Zwecke hierin aufgenommen wird. In den Abstandsstoffen der
vorliegenden Erfindung reicht der Abstand zwischen oberer und unterer
Oberfläche,
das ist die Breite der Abstandsschicht, vorzugsweise von 3 bis 6
mm, insbesondere ist sie etwa 4,5 mm.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
eines Abstandsstoffs und einer Bettmatraze und eines Matrazenabdeckmaterials
gemäß der Erfindung
werden in den folgenden Beispielen beschrieben:
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BEISPIEL 1
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Ein
Abstandsstoff für
ein Material gemäß der Erfindung
wird auf einer RD6N-Maschine gewirkt, indem zwei Nadelleisten und
sechs Legeschienen verwendet werden. Die Abfolge des Arbeitsvorgangs
ist wie folgt:
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Legeschienen
1 und 2 bilden die obere Maschenoberfläche. Die Legeschienenbewegung
zur Bildung der Masche kann verändert
werden, um je nach Wunsch eine ovale, hexagonale, diamantförmige, quadratische,
runde, rechtwinkelige Masche zu machen.
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Legeschienen
3 und 4 können
unterschiedliche Bewegungen für
die Verbindungsfäden
aufweisen, die in einem alternativen Herstellungsverfahren nur eine
anstatt zwei Legeschienen verwenden können. Ebenso ist es möglich, zwei
halbfestgesetzte gegenüberliegende
Legeschienen anstatt einer zu verwenden.
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Legeschienen
5 und 6 können
wieder unterschiedliche Bewegungen zur Herstellung von verschiedenen
Stoffträgerarten
aufweisen.
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Die
Ausführungsnotation
wird in 2er-Schritten angegeben, d. h. 0-1-2-3-4, wobei jede Ziffer
eine Bewegung (oder Nicht-Bewegung der Legeschiene über einen
Nadelplatz) widerspiegelt.
-
Z.
B. 0-1 ist eine Bewegung über
eine Nadel.
0-2 ist eine Bewegung über zwei Nadeln.
-
Die
Ziffern zwischen den / Zeichen spiegeln die Bewegung in Bezug auf
eine Nadelleiste oder Nadelleisten wieder.
-
Z.
B. 1-0-1-2// bedeutet, daß die
Legeschiene über
beide Nadelleisten wirkt (um die Verbindungsfäden zu verwenden).
-
1-0-1-1//
bedeutet, daß die
Legeschiene nur auf einem Nadelbett wirkt, da es keine Bewegung
(2-2) auf der zweiten Nadelleiste gibt.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der dtex des Garns (Dicke) beispielsweise wie folgt:
Schiene
1 und 2 – 78
dtex Polyester
Schiene 3 und 4 – 33 dtex Polyester
Schiene
6 – 78
dtex Polyester
-
Der
entstehende Abstandsstoff hat eine Dicke von 4,5 mm, einen durchschnittlichen
oberen Oberflächenlochdurchmesser
von 2 mm und eine durchschnittliche Fadenbreite von 2 mm.
-
Der
Abstandsstoff kann auf 60 cm Weite geschnitten und mit einem Reißverschluß zu einem
abnehmbaren Bezug für
Bettmatrazen verarbeitet werden. Der Schaumstoffkern der Bettmatraze
ist ein 10 cm dickes Polyurethanschaummaterial des Grads 35M.
-
Alle
Polyestergarne, die bei der Herstellung der als Beispiel dienenden
Abstandsstoffe verwendet werden, und der Polyurethanschaum des Matrazenkerns
sind so ausgewählt,
daß sie
im wesentlichen frei von Arsen und Antimon sind, und weniger als
12 ppm Phosphor enthalten und vorzugsweise im wesentlichen frei
von Phosphor sind.
-
Ein
Abstandsstoffabstandsmaterial und eine wie oben beschriebe hergestellte
Matraze werden den folgenden Prüfungen
unterworfen, deren Ergebnisse und Schlußfolgerungen wie unten dargelegt
sind:
-
1. Luftdurchlässigkeitsprüfung
-
Mit
dieser wird die Atmungsfähigkeit
des Stoffes bewertet, d. h. die Einfachheit, mit der Luft durch
die Stoffstruktur hindurch gelangt.
-
Prüfungsverfahren:
BS 4578: 1970 (1991) Messung der Begrenzung des Luftflusses.
-
Der
Stoff der Erfindung wird mit einer Vergleichsprobe, die gemäß GB 2,305,1918
hergestellt wurde, verglichen. Je näher das Ergebnis an null liegt,
desto besser ist der Luftfluß durch
das Matrazenabdeckmaterial hindurch.
-
Die
Ergebnisse sind wie folgt:
-
Die
Ergebnisse zeigen, daß der
Abstandsmaterial-Matrazenbezug der vorliegenden Erfindung eine signifikant
höhere
Durchlässigkeit
und somit verbesserte Atmungsfähigkeit
hat.
-
Nach
dem Waschen gemäß BS49236A
bei 40°C
und Leinentrocknung ist die Begrenzung des Luftflusses des Abstandsmaterial-Matrazenbezugs
der Erfindung immer noch sehr gering.
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2. Flüssigkeitsabführungsprüfungen
-
Diese
zeigen die Fähigkeit
des Stoffes, Flüssigkeit
von der Oberfläche
fortzuleiten und durch die Stoffstruktur hindurch abzuführen.
-
Die
Prüfungen
bestehen aus drei Teilen:
-
2(a) Flüssigkeitsflußprüfung
-
Flüssigkeit
fließt
von der Oberfläche
des Stoffs in die Struktur des Stoffs. Flüssigkeiten mit Viskositäten von
27,3 bis 31,5 dyn/cm werden geprüft
(Auf Grundlage des die Ölabstoßung messenden
AATCC-Verfahrens).
-
Je
näher der
Grad an null ist, desto mehr Flüssigkeiten
werden in den Stoff fortgeschafft.
-
Ein
Grad kleiner als 1 zeigt, daß Flüssigkeiten
aller geprüften
Viskositäten
von der Stoffstruktur aufgesaugt werden und belegt, daß keine
Flüssigkeit
auf der Stoffoberfläche
verbleibt.
-
2(b) Saugwirkungsprüfung
-
(Auf der Grundlage von
TTM1428:92 (FDC.348)
-
Versuchsproben
werden über
einem Becherglas mit destilliertem Wasser aufgehängt und die Höhe, bis
zu der die Flüssigkeit
steigt, wird über
die Zeit gemessen.
-
Der
Stoff wird geprüft
und mit einer Kontrollprobe eines Stoffes, der gemäß GB 2,305,191B
hergestellt ist, in beiden Richtungen des Stoffes verglichen.
-
Die
Ergebnisse sind wie folgt:
-
Während die
Ergebnisse für
den neuen Stoff etwas kleiner sind als die, die in GB 2,305,191B
erzielt werden, sind sie, besonders in Schußrichtung, vergleichbar, und
es kann gesehen werden, daß die
Anwesenheit von Fasern mit Saugwirkung in der Oberflächenschicht
im wesentlichen die Erhöhung
der Lochgröße zu Fadengröße kompensiert.
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2(c) Prüfung der
Wasserverteilung
-
Eine
Lösung,
die einen Farbstoff enthält,
wird verwendet, um die Ausbreitung der Flüssigkeit in und durch den Abstandsstoff
hindurch zu messen. Eine gemessene Menge (0,5 ml) wird auf die Stoffoberfläche aufgebracht.
Die Dimensionen der durch die Ausbreitung der Flüssigkeit gefärbten Fläche werden über die
Zeit gemessen.
-
Der
Stoff wird mit Vergleichsproben eines gewebten Baumwollmatrazenstoffs
und mit PVC verglichen.
-
Es
wird gefunden, daß die
Ausbreitung der Flüssigkeit
in dem Abstandsstoff nach etwa 15 Min. fast ein Gleichgewicht, d.
h. eine maximale Ausbreitung erreicht.
-
Sowohl
für das
Baumwollgewebe als auch PVC wird gefunden, daß sie keine Ausbreitung haben,
und Wasser daher auf der Oberfläche
des Stoffs verbleibt.
-
Daher
ist der Abstandsstoff in Bezug auf das Abführen von Flüssigkeit von der Oberfläche des
Stoffs und Verteilung über
die Stoffstruktur überlegen.
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3. Feuerhemmnistest
-
Die
Matraze ist auf feuerhemmende Wirkung nach dem Standard geprüft worden,
der in den Möbel- und
Wohnungseinrichtungs(Feuer)(Sicherheits-)Bestimmungen 1988 dargelegt
ist. Das Ergebnis ist ein Bestehen des Tests.
-
4. Prüfung der
Waschbarkeit
-
Prüfungen der
Waschbarkeit werden durchgeführt.
Geeignete Pflegeanleitungen sind:
- (i) Waschen
als Synthetik – Höchsttemperatur
60°C
- (ii) kein Bleichen
- (iii) kein Bügeln
- (iv) kein chemisches Reinigen
- (v) Trocknen im Wäschetrockner
-
5. Prüfung der Dickenverdichtung
und des Rückstellvermögens
-
Fünf Proben
des Stoffs der Erfindung werden gemäß dem in BS 4098: 1975 beschriebenen
Verfahren getestet und die Ergebnisse werden gemittelt und mit den
Ergebnissen, die in GB 2,305,191B erhalten werden, verglichen.
-
-
Die
Ergebnisse zeigen, daß das
Abstandsmaterial eine geringere Verdichtungsarbeit sowie ein verbessertes
Dickenrückstellvermögen und
Verdichtungsrückstellvermögen nach
der Verdichtung aufweist.
-
6. Prüfung der Wärmeabfuhr
-
Eine
rechtwinklige heiße
Scheibe mit einer anfänglichen
Temperatur von 33,8°C
wird auf ein Matrazenabdeckmaterial gemäß der Erfindung gelegt, und
es wurde der Temperaturanstieg des Matrazenabdeckmaterials unter
der heißen
Scheibe und in bis zu 12 cm Entfernung von den Enden der heißen Scheibe
durch Verwendung von zwei Gruppen aus je fünf Thermoelementen gemessen,
wobei die einzelnen Thermoelemente in jeder Gruppe in einem Abstand
von 4 cm angeordnet sind. Ein 100% PVC-Matrazenabdeckmaterial wird als
Vergleich verwendet. Thermoelemente 1 und 6 werden unter der heißen Scheibe
in einem zentralen Bereich davon und mit 10 cm Abstand voneinander
angeordnet. Thermoelemente 2 und 7 werden an den Kanten der heißen Scheibe
entfernt angeordnet. Thermoelemente 3 bis 5 (und 8 bis 10 ebenso)
werden in einer Linie jeweils 4 cm, 8 cm und 12 cm von der Kante
der heißen
Scheibe entfernt angeordnet.
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Die
Ergebnisse zeigen, daß durch
Verwendung des erfindungsgemäßen Matrazenabdeckmaterials die
Temperatur langsamer steigt und daß noch nach 75 Min. die Temperatur
unter der heißen
Scheibe durch Verwendung des Matrazenabdeckmaterials der Erfindung
signifikant kleiner ist als die der PVC-Vergleichsprobe.
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BEISPIEL 2
-
Ein
zweiter Abstandsstoff für
Materialien gemäß der Erfindung
wird auf einer RD6N-Maschine gewirkt, indem zwei Nadelleisten und
sechs Legeschienen verwendet werden. Die Abfolge der Arbeitsvorgänge ist
wie folgt:
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Die
Ausführungsnotation
wird in 2er-Schritten angegeben, d. h. 0-2-4-6-8, wobei jede Ziffer
eine Bewegung (oder Nicht-Bewegung der Legeschiene über einen
Nadelplatz) wiederspiegelt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der dtex des Garns (Dicke) wie folgt:
Schienen 1 und 2 – 55 dtex
Polyester
Schienen 3 und 4 – 69 dtex Polyester
Schienen
5 und 6 – 50
dtex Polyester
-
Eine
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Abstandsmaterials
wird in den begleitenden Zeichnungen illustriert, in denen:
-
1 die obere Oberfläche eines
Teils des Abstandsmaterials in einer Aufsicht zeigt; und
-
2 eine Seitenansicht des
Abstandsmaterials von 1 zeigt.
-
Bezogen
auf die Zeichnungen hat der Abstandsstoff, der in 1 allgemein
illustriert ist, eine obere Oberfläche 2, die eine mehrfädige Kettmasche
enthält,
die Gewebefäden 3 mit
einer Breite von 2 mm mit Löchern 4 mit
einem Durchmesser von 2 mm aufweist. In 2 ist ebenso die Abstandsschicht 5 gezeigt,
die einfädige Polyesterabstandsfäden 6 hat,
die generell in V-förmigen Gruppen 7 mit
einem spitzen Winkel α,
wie gezeigt, zwischen den Fäden
mit entgegengesetzter Schrägstellung
angeordnet sind. Die untere Oberfläche 8 des Abstandsstoffs 1 ist
aus mehrfädigen
Polyesterfäden
gewirkt, um eine im wesentlichen formstabile Schicht zu bilden.
Einzelne Abstandsverbindungsfäden
wie 9, die als dickere Linie illustriert sind, haben Abschnitte 10, 11, die
in entgegengesetzten Richtungen gewinkelt sind, und einen horizontalen
Mittelabschnitt 12, der in die obere Oberflächenschicht 2 eingelegt
ist.
-
Die
Aufmerksamkeit des Lesers ist auf alle Schriften gelenkt, die gleichzeitig
mit oder vor dieser Beschreibung in Verbindung mit dieser Anmeldung
eingereicht sind und die mit dieser Beschreibung der öffentlichen
Einsicht zugänglich
sind.
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Alle
Merkmale, die in dieser Beschreibung offenbart sind (alle begleitenden
Ansprüche,
Zusammenfassung und Zeichnungen eingeschlossen) und/oder alle Schritte
jedes ebenso offenbarten Verfahrens dürfen in jeder Kombination miteinander
kombiniert werden, mit Ausnahme von Kombinationen, bei denen mindestens
einige dieser Merkmale und/oder Schritte sich gegenseitig ausschließen.
-
Jedes
Merkmal, das in dieser Beschreibung offenbart ist (die begleitenden
Ansprüche,
Zusammenfassung und Zeichnungen eingeschlossen) darf durch alternative
Merkmale ersetzt werden, die dem gleichen, einem äquivalenten
oder ähnlichen
Zweck dienen, solange nicht ausdrücklich anders angegeben. Daher,
solang nicht ausdrücklich
anders angegeben, ist jedes offenbarte Merkmal nur ein Beispiel
einer generischen Reihe von äquivalenten
oder ähnlichen
Merkmalen.