DE69909331T2

DE69909331T2 - Intelligenter poröser film oder intelligentes poröses material

Info

Publication number: DE69909331T2
Application number: DE1999609331
Authority: DE
Inventors: Colin Dawson; Julian Vincent
Original assignee: SEC DEP FOR DEFENCE WHITEHALL; UK Secretary of State for Defence
Current assignee: SEC DEP FOR DEFENCE WHITEHALL; UK Secretary of State for Defence
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 1999-05-10
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2019-05-11
Also published as: DE69909331D1; EP1185415B1; EP1185415A1; US6770579B1

Description

Die Erfindung betrifft intelligente Filme und Materialien, insbesondere solche, die ihre porösen Eigenschaften ändern und für Bekleidung verwendet werden können.
Wenn Objekte mit einem Schutzfilm oder -material bedeckt werden, ist es oftmals für den Film oder das Material erwünscht, daß er/es in der Lage ist, Fluiden wie Flüssigkeiten und Gasen zu erlauben, von dem Objekt durch den Film oder das Material hindurch in die Umgebung zu gelangen.
Beispiele für dieses Erfordernis lassen sich insbesondere bei Bekleidung finden, wo eine Vielzahl von feuchtigkeitsdampfdurchlässigen (MVP-)Materialien bekannt ist, die Wasserdampf erlauben, durch die Bekleidung hindurchzugehen, wodurch ein Teil des vom Träger produzierten Schweißes entfernt wird. Diese Materialien werden auch in breitem Umfang auf dem Gebiet der Medizin in Form von Bandagen und Verbänden verwendet. Weiterhin sind Materialien wie Stomatex (RTM) bekannt, das ein Kautschukmaterial mit einer Anzahl von Perforationen ist, die im Material verteilt sind. Das Material hat Taschen unter jeder Perforation, die so gestaltet ist, daß sie einen lokalen Aufbau des Dampfdrucks erlaubt, bevor sie die Gase durchlässt. Sowohl bei Verwendung für Bekleidung als auch in der Medizin erfüllen diese Materialien ihre spezifische Funktion, wobei sie jedoch insoweit beschränkt sind, daß sie nur Gas und Dämpfe entfernen können und eine begrenzte Leistungsfähigkeit haben, die konstant ist und sich nicht als Reaktion auf Umweltveränderungen ändert. Somit ist das Material unter extremen Bedingungen nicht in der Lage, zufriedenstellend zu funktionieren. Dabei umfaßt Bekleidung Handschuhe, Hüte, Schuhe und Stiefel.
Deshalb liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde, einen intelligenten porösen Film oder ein intelligentes poröses Material bereitzustellen, der/das automatisch seine porösen Eigenschaften in Abhängigkeit von Veränderungen seiner lokalen Umgebung steuert und es somit Fluiden erlaubt, durch den Film oder das Material auf eine kontrollierte Art und Weise hindurchzugelangen.
Deshalb wird erfindungsgemäß ein intelligenter Film oder ein intelligentes Material bereitgestellt, aufweisend mindestens zwei Schichten, die unterschiedliche Fluidabsorptionseigenschaften haben, wobei alle Schichten so geschnitten sind, daß sie eine Vielzahl eng aneinanderliegender Klappen durch den Film oder das Material hindurch ergeben, sodaß Spannungsdifferenzen zwischen den Schichten, die durch ihre unterschiedlichen Fluidabsorptionseigenschaften verursacht werden, bewirken, daß sich die Klappen biegen, wodurch sich eine Vielzahl von Öffnungen in der Schicht ergibt.
Alternativ wird erfindungsgemäß ein intelligenter Film oder ein intelligentes Material bereitgestellt, aufweisend eine Schicht, deren Oberfläche diskrete Bereiche hat, die Fluidabsorptionseigenschaften haben, die sich von denen des Rests der Schicht unterscheiden, wobei die diskreten Bereiche und die Schicht, die sie bedecken, so ge schnitten sind, daß sich eine Vielzahl von eng aneinander liegenden Klappen durch den Film oder das Material hindurch ergibt, sodaß Spannungsdifferenzen zwischen den diskreten Flächen und der Schicht, die sie bedecken, die durch ihre unterschiedlichen Fluidabsorptionseigenschaften verursacht werden, bewirken, daß sich die Klappen biegen, wodurch sich eine Öffnung in der Schicht ergibt.
Dabei ist das Biegen der Klappen ein Ergebnis der Schichten mit unterschiedlichen Affinitäten für ein Fluid in der lokalen Atmosphäre oder der diskreten Bereiche mit einer Affinität für ein Fluid, die anders als diejenige der Schicht ist, welche sie bedecken.
Ein Beispiel für diesen Effekt ist ein diskreter Bereich, dessen hydrophile Eigenschaften anders als diejenigen der Schicht sind, die er bedeckt, oder sind Schichten mit von einander verschiedenen hydrophilen Eigenschaften.
In einem spezielleren Beispiel kann ein diskreter Bereich so angeordnet werden, daß er mehr Wasser oder Wasserdampf aus der lokalen Atmosphäre aufnimmt als die Schicht, die er bedeckt, wonach er sich ausdehnt und dabei eine Spannungsdifferenz zwischen sich und der Schicht, die er bedeckt, verursacht. Diese Spannungsdifferenz bewirkt, daß sich die Klappen in der energetisch vorteilhaftesten Richtung biegen.
Der Vorteil davon ist, daß ein Film oder Material bereitgestellt wird, dessen Porosität sich auf kontrollierte Weise als Reaktion auf Veränderungen in seiner lokalen Umgebung verändern kann.
Bei Verwendung kann die Schicht oder eine der Schichten im Wesentlichen undwchlässig sein, sodaß Fluids nicht durch den Film oder das Material hindwchgelangen können, außer durch die Öffnungen, die von dem Film oder Material verursacht werden. Alternativ kann die Schicht oder eine der Schichten permeabel sein, sodaß in einer solchen Ausführungsform die Fluidmenge, die durch den Film oder das Material gelangen kann, sich durch das Öffnen oder Schließen der Hlappen durch den Film oder das Material hindurch vergrößert oder verkleinert.
Vorteilhafterweise kann eine der Schichten aus einer Polymerfaser mit verbesserten Fluidabsorptionseigenschaften wie einem mit Nylon beschichteten Polyethylenoxid-Hochpolymer wie Hygra^TM hergestellt werden.
Die diskreten Bereiche können in Form von Materialien hergestellt werden, die einzeln auf eine Oberfläche der Schicht, möglicherweise unter Nutzung irgendeiner Form einer chemischen Bindung, durch ein Druckverfahren wie Punktdrucken, durch Übertragungs- bzw. Streichbeschichten oder ein beliebiges anderes Mittel, das in der Lage ist, kleine Materialmengen auf einer Oberfläche genau abzuscheiden, aufgebracht werden. Alternativ können die diskreten Bereiche durch ein Ätzverfahren hergestellt werden, wodurch eine weitere Schicht auf die Oberfläche der Schicht aufgebracht wird und Bereiche der zusätzlichen Schicht weggeätzt werden, um die diskreten Bereiche zurückzulassen.
Die auf einer Oberfläche der Schicht aufgebrachten diskreten Bereiche können ein hydrophiles Gel, ein Gelgemisch oder ein anderes geeignetes Material sein. Solche Materialien können einzeln oder in Kombination Polyvinylalkohol, teilweise hydrolysiertes Polyvinylacetat, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenglykol, ethoxyliertes Polyethylenglykol, Polysiloxan, ethoxyliertes Polysiloxan, Polyacrylsäure, Acrylsäurecopolymere, Poly(N-isopropylacrylamid), Poly(2-acrylamid-2-methylpropansulfonsäure), Collagen, Gelatine, Pektin und Stärke, die in jedem Fall wahlweise durch Einbau eines geeigneten physikalischen Vernetzungsmittels, beispielsweise Borax, oder chemischen Vernetzungsmittels, beispielsweise Ethylen-bis-acrylamid, vernetzt sind, geeignete Initiatoren, beispielsweise Milchsäure, oder aus freien Radikalen bestehende Initiatoren, beispielsweise Azo-bis-isobutyronitril, und verträgliche pflanzliche oder mineralische Füillstoffe, die alle in der solche Materialen betreffenden Literatur beschrieben sind, enthalten.
Die diskreten Bereiche können auch durch lokale Modifizierung der Fluidabsorptionseigenschaften der Schicht gebildet werden, wodurch die Notwendigkeit entfällt, sie mit der Schicht zu verbinden; dies kann durch Plasmabehandlung einer Schichtoberfläche oder durch Behandlung einer Schichtoberfläche mit Chemikalien oder Strahlung erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, indem ein Material, das aus einem nicht vernetzten Polymer aufgebaut ist, einer Quelle für energiereiche Strahlung (wie UV-Licht oder Gammastrahlung) oder Ionenteilchen (wie einem Plasma) ausgesetzt wird, zwischen den Polymermolekülen Vernetzungen zu schaffen. Ist das ursprüngliche Ausgangsmaterial hydrophil, so wird es durch diese Behandlung hydrophiler gemacht, wobei es auch steifer werden kann.
Vorteilhafterweise können die diskreten Bereiche einen Durchmesser von nur einigen Millimetern haben und über die gesamte Schicht oder an spezifischen Stellen der Schicht mit einer Dichte verteilt sein, die von dem Maß an Porosität festgelegt wird, das für den Film oder das Material erforderlich ist. Dabei wird die Größe der diskreten Bereiche in der Praxis durch Herstellungsverfahren und die Fähigkeit, genaue kleine Schnitte durch den Film oder das Material hindurch anzubringen, begrenzt.
Offensichtlich sind, wenn größere diskrete Bereiche bereitgestellt werden können, große Öffnungen erforderlich, wie sie auch erforderlich wären, um anstelle von Gasen Flüssigkeiten zu erlauben, durch den Film oder das Material hindurchzutreten.
Dabei wird das Zuschneiden der Klappen vorzugsweise derart durchgeführt, daß sich eine Vielzahl von Klappen bildet, die in enger Nachbarschaft angeordnet sind, d. h., die beim Schneiden entfernte Materialmenge sollte auf einem Minimum gehalten werden. Dies ist vorteilhaft, da es darauf abzielt, die Eigenschaften des angeschnittenen Films oder Materials soweit wie möglich zu erhalten. Nützlich erweise kann dies durch Anwendung von Laser-, Wasserstrahl- oder Stanzverfahren durchgeführt werden.
Es kann eine beliebige Anzahl von eng aneinanderliegenden Klappen an einer Stelle im Film oder Material vorgesehen werden, wobei es jedoch ein Minimum von drei Klappen diesen erlaubt, sich leicht durchzubiegen, wodurch eine Öffnung entsteht. Weitere Klappen vergrößern die Öffnung, die an jeder Stelle erzeugt wird, wobei jedoch die Komplexität des Schneidvorgangs und die Menge des zu entfernenden Materials zunimmt, je mehr Schnitte erforderlich sind. Durch die Entfernung von mehr Material werden die Gesamteigenschaften des Films oder Materials, wenn die Klappen geschlossen sind, zunehmend beeinflusst.
Eine zusätzliche Verbesserung der Erfindung kann erhalten werden, indem ein weiterer diskreter Bereich erzeugt wird, dessen Fluidabsorptionseigenschaften sich von denjenigen des Rests der zu bildenden Schicht unterscheiden und welcher einzeln einige oder alle diskreten Bereiche umgibt und ab dem diskreten Bereich, den er umgibt, angeordnet ist. Dies kann in Form eines Rings ausgeführt werden. Wenn die Umgebung, die an einen weiteren diskreten Bereich angrenzt, die Spannungsdifferenzen zwischen der Schicht und dem weiteren diskreten Bereich als Ergebnis ihrer unterschiedlichen Fluidabsorptionseigenschaften verändert, wird die Bildung einer Tasche oder Ausbauchung im Film oder Material ausgelöst. Durch die Anordnung einer Tasche oder Ausbauchung unter der von den Klappen gebildeten Öffnung kann die Wirksamkeit des vorgeschla genen Systems verbessert werden. So kann beispielsweise, wenn die Tasche oder Ausbauchung gebildet ist, der Konzentration eines Gases wie Wasserdampf ermöglicht werden, einen hohen Wert aufzubauen, bevor sich die im diskreten Bereich gebildeten Klappen im Ergebnis der Spannungsdifferenzen zwischen den Schichten der Klappen biegen, wodurch sich eine Öffnung bildet. Nach Bildung der Öffnung kann ein Gasaustausch zwischen der Tasche oder Ausbauchung und der Umgebung durch Diffusion stattfinden. Die Diffusion wird von Konzentrationsgradienten verursacht, weshalb sich dieser Gasaustausch durch die hohe Gaskonzentration in der Tasche oder Ausbauchung verstärkt und den Gasanteil in der Kammer schnell senkt, wodurch die Klappen geschlossen werden. Dadurch wird auch der Zeitraum verkürzt, den die Klappen für ihre Öffnung brauchen.
Ein erfindungsgemäßer Film oder ein erfindungsgemäßes Material kann zu einer Vielfalt von Zwecken verwendet werden. Diese Zwecke umfassen die Verwendung für medizinische und Bekleidungszwecke, Lebensmittelverpackungen und Strukturen wie Camping- und Gartenzelte.
Wird das Material als Bekleidungsmaterial verwendet, so kann es so angeordnet werden, daß es eine festgelegte Porosität besitzt, die in der Lage ist, durch Öffnung der Klappen als Reaktion auf Veränderungen in der lokalen Umgebung, die durch eine Tätigkeit des Trägers verursacht werden, erhöht zu werden. Dies könnte ein Ergebnis der Vergrößerung der Arbeitsbelastung des Trägers sein, wodurch dieser wärmer wird und es erforderlich wird, eine erhöhte Fluidmenge, entweder in Form von Feuchtigkeitsdampf oder Schweiß, vom Körper zu entfernen. Dabei kann diese Öffnung der Klappen so veranlasst werden, daß sie eine Reaktion auf einen Durchschnitt der Fluidabsorption im Film oder Material ist oder nur bei extremen Werten stattfindet, um eine Hitzebelastung unter schwerer Beanspruchung zu verringern.
Medizinische Verwendungen eines erfindungsgemäßen Films oder Materials umfassen Verwendungen in Bandagen oder Wundverbänden, wo es wünschenswert ist, entweder die bedeckte Fläche trocken zu halten oder es Gasen zu ermöglichen, aus der bedeckten Fläche auszutreten. Auch hier wieder kann ein Film oder Material derart angeordnet werden, daß sich die Klappen unter durchschnittlichen Bedingungen oder nur unter extremen Bedingungen öffnen.
Verwendungen für Lebensmittelverpackungen sind ähnlich den medizinischen Verwendungen, wobei Lebensmittel entweder trocken oder frei von sich ansammelnden Gasen gehalten werden sollen. Spezielle Verwendungen in Lebensmittelverpackungen sind solche, in welchen der Film oder das Material Gase absorbiert, die natürlicherweise vom Lebensmittel abgegeben werden, wodurch Poren geöffnet und somit die Gase abgegeben werden.
Wenn er/es in Strukturen wie Camping- oder Gartenzelten verwendet wird, kann der Film oder das Material die Entstehung von Kon densation auf der Innenseite des Aufbaus verhindern oder innerhalb des Aufbaus abgegebenen Gasen erlauben, nach außen zu gelangen.
Wie weiter oben festgestellt, wird der Film oder das Material durch die in ihm angebrachten Schnitte poröser gemacht, selbst wenn die resultierenden Klappen geschlossen sind, sofern nicht diese Schnitte so eng aneinander liegend angebracht werden können, daß sie undurchlässig gemacht werden, oder sie unter einer derartigen Spannung angebracht werden, daß, wenn sie freigegeben werden, die Klappen sich in engem Kontakt miteinander befinden. Es kann erforderlich werden, daß der intelligente Film oder das intelligente Material mit weiteren Materialien kombiniert werden muß, möglicherweise unter Verwendung von feuchtigkeitsdampfdurchlässigen Materialien oder genadelten, eingebetteten oder verwebten Haaren bzw. Fasern, um die erforderlichen Gesamteigenschaften zu ergeben. Ein weiteres Material, das verwendet werden kann, ist ein einen Pelz nachahmendes Material, das als Außenschicht wirkt, um Schutz vor Regen zu bieten.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen intelligenten porösen Textilien können verschiedene Materialien verwendet werden. Materialien, die Wasser absorbieren und auf einer nicht-absorbierenden Schicht kaschiert oder mit dieser extrudiert werden können, umfassen Polyurethane, Polyetherblockamide (PEBA), Hydrogele und wasserlösliche Polymere wie Polyvinylpyrrolidon, Carboxylmethylcellulose und Polyvinylalkohol.
Anschließend werden vier Beispiele für Verfahren zur Herstellung erfindungsgemäßer Materialien näher erläutert.
Beispiel 1
Ein glattes Polyestergewebe mit 2 × 2 200 g/m² wurde durch eine Lösung eines Haftvermittlers geschickt, nach dem Trocknen mit einer Düsenstrahl-Druckpaste für punktförmigen Auftrag beschichtet und unmittelbar danach mit einem Pulver in Berührung gebracht, das ein 1 : 1 Trockenblend aus Polyvinylalkohol und Polyacrylsäure umfaßte, wobei durch eine auf 170°C erhitzte Walze Druck ausgeübt wurde.
Die erhaltenen aufkaschierten Scheiben mit einem Durchmesser von 5 mm lagen mit einer Flächendichte von zwei pro Quadratzentimeter mit einem regelmäßigen Gittermuster vor.
Das Gewebe wurde anschließend diskontinuierlich durch den Arbeitsbereich eines fokussierten, parallel ausgerichteten intermittierenden Kohlendioxidlasers geschickt, der jede Scheibenfläche bestrahlte, wodurch in dieser kreuzförmige Schlitze mit einer Breite von 0,3 mm und einer Länge von 3 mm gebildet wurden.
Beispiel 2
Ein zuvor entfettetes glattes Baumwollgewebe mit Polyesterkern und 300 g/m2 wurde durch den Stickstoff-Arbeitsbereich eines intermit tierenden Abtastelektronenstrahls (300 keV, 15 mA) geschickt, der die gesamte Breite des Gewebes mit einer Querabtastgeschwindigkeit von 25 m/min durchlief.
Es wurde Acrylsäure auf eine Seite des Gewebes in Streifenbereichen gesprüht und das Gewebe mit einer Verweilzeit von 10 Minuten durch einen Trockenofen mit 100°C geschickt und anschließend 10 Minuten lang mit Gebläseunterstützung auf Raumtemperatur abgekühlt.
Die Gewichtszunahme durch die Polyacrylsäure betrug 200 g/m² in den behandelten Bereichen.
Das Gewebe wurde anschließend nur im Bereich der Streifen mit einem kreuzförmigen Muster gestanzt, was eine Porendichte von einer Pore pro Quadratzentimeter ergab, wobei die Poren in jeder orthogonalen Richtung eine Länge von 5 mm hatten.
Beispiel 3
Ein zuvor entfettetes glattes Baumwollgewebe mit Polyesterkern und 300 g/m2 wurde durch einen Elektronenstrahl in ausgewählten Bereichen aktiviert und anschließend vollständig mit N-Vinylpyrrolidon beschichtet, das 0,5 Gew.-% N,N-Methylen-bis-acrylamid enthielt. Das Gewebe kann auch chemisch durch Behandlung mit Peroxydischwefelsäure, Chromsäure, Eisen(III)-chlorid/Wasserstoffperoxid oder Peroxyessigsäure aktiviert werden.
Das Gewebe wurde mit einer Verweilzeit von 10 Minuten durch einen auf 70°C befindlichen Umlufttrockenofen geschickt und anschließend 10 Minuten lang mit Gebläseunterstützung abgekühlt. Das Gewebe wurde danach durch ein gerührtes Wasserbad geschickt, um nicht fixierten Beschichtungsstoff wegzuwaschen, wodurch ein Gewebe mit Poly-N-vinylpyrrolidon-Beschichtung (200 g/m2) nur in den bestrahlten Bereichen zurückblieb.
Das Gewebe wurde gestanzt, um kreuzförmige Schnitte zu bilden.
Beispiel 4
Ein A4-Probekörper aus Polyestermikrofaser-Gewebe mit 60 g/m² wurde auf eine Folie gelegt und die exponierte Oberfläche 10 Minuten lang in einem Niedrigtemperatur-Plasmatrommelreaktor mit einer aufrechterhaltenen verdünnten Stickstoffatmosphäre, die 20% Vol./Vol. N-Vinylpyrrolidon (6,7 Pa (0,05 Torr)) enthielt, die durch ein 100-W-Mikrowellenfeld (433 MHz) angeregt wurde, behandelt.
Danach wurde das Polyestergewebe einem abtastenden, intermittierenden CO₂-Laser ausgesetzt, um kreuzförmige Schnitte anzubringen.
Die Textilie wurde auf einer Seite hydrophil, während sie auf der anderen hydrophob blieb.
Anschließend wird eine erfindungsgemäße Ausführungsform beispielhaft unter Bezugnahme auf die im Anhang befindlichen Zeichnungen näher beschrieben, wobei
1 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen intelligenten porösen Materials, wobei die gepunkteten Bereiche die intelligenten diskreten Bereiche des Materials anzeigen,
2 einen A-A-Querschnitt durch das in 1 dargestellte Material,
3 denselben Querschnitt wie in 2 nach Öffnung der Klappen,
4 eine Draufsicht auf ein verbessertes erfindungsgemäßes intelligentes poröses Material, wobei die gepunkteten Bereiche die intelligenten diskreten Bereiche des Materials anzeigen,
5 einen B-B-Querschnitt durch das in 4 dargestellte Material und
6 denselben Querschnitt wie in 5 nach Bildung der Tasche und Öffnung der Klappen zeigt.
Ein erfindungsgemäßes intelligentes poröses Material ist in 1 gezeigt und umfaßt eine Schicht 1, auf welcher feuchtigkeitsempfindliche diskrete Bereiche 2 angeordnet sind, die andere hydrophile Eigenschaften als die Schicht besitzen. Diese Bereiche können durch Plasmabehandlung spezifischer Bereiche der Schicht hergestellt werden. Somit werden die hydrophilen Eigenschaften eines re-lativ dünnen Bereichs 2 auf der Oberfläche der Schicht 1 verändert. Die feuchtigkeitsempfindlichen diskreten Bereiche werden so angeordnet und bemessen, daß so viele diskrete Bereiche auf die Schicht passen, wie erforderlich sind, um die notwendigen porösen Eigenschaften zu ergeben. Danach wird jeder diskrete Bereich und die Schicht darunter unter Anwendung von Laserverfahren in Form eines Kreuzes 3 geschnitten, wodurch vier Klappen 4a, 4b, 4c und 4d gebildet werden, wovon zwei in 2 im Querschnitt gezeigt sind. Wenn die Feuchtigkeit der an einen feuchtigkeitsempfindichen diskreten Bereich angrenzenden Umgebung größer wird, biegen sich die Klappen aufgrund der Spannungsdifferenzen, die von den unterschiedlichen hydrophilen Eigenschaften von Schicht und diskretem Bereich verursacht werden, wie in 3 gezeigt, wodurch eine Öffnung 5 im Material geformt und das Material als Ganzes poröser wird. Sinkt die Feuchtigkeit der Umgebung, die an diesen diskreten Bereich angrenzt, werden die Klappen wieder gerade, wodurch sich die Öffnung schließt und das Material als Ganzes weniger porös wird, wie in 2 gezeigt.
Eine Verbesserung der Endung kann erhalten werden, indem ein weiterer feuchtigkeitsempfindlicher diskreter Bereich 6, wie in den
4 und 5 gezeigt, in einem Ring außerhalb von einigen oder allen der diskreten Bereiche 2 gebildet wird. Wie in 6 gezeigt, werden, wenn die Feuchtigkeit der Umgebung, die an einen weiteren diskreten Bereich angrenzt, zunimmt, die Spannungsdifferenzen zwischen der Schicht 1 und dem weiteren diskreten Bereich 6 als Ergebnis ihrer unterschiedlichen hydrophilen Eigenschaften größer, wodurch eine Tasche 7 sowie das Loch 5 im Material gebildet werden, wodurch das Vermögen des gesamten Materials, Feuchtigkeit hindurchzulassen, verbessert wird. Loch 5 und Tasche 7 können so angeordnet werden, daß sie sich bei einem ähnlichen Feuchtigkeitsgrad oder bei unterschiedlichen Feuchtigkeitsgraden bilden.

Claims

Intelligenter Film oder intelligentes Material, aufweisend mindestens zwei Schichten, die unterschiedliche Fluidabsorptionseigenschaften haben, wobei alle Schichten so geschnitten sind, daß sie eine Vielzahl eng aneinanderliegender Klappen durch den Film oder das Material hindurch ergeben, so daß Spannungsdifferenzen zwischen den Schichten, die durch ihre unterschiedlichen Fluidabsorptionseigenschaften verursacht werden, bewirken, daß sich die Klappen biegen, wodurch sich eine Vielzahl von Öffnungen in der Schicht ergeben.
Intelligenter Film oder intelligentes Material, aufweisend eine Schicht, deren Oberfläche diskrete Bereiche hat, die Fluidabsorptionseigenschaften haben, die sich von denen des Rests der Schicht unterscheiden, wobei die diskreten Bereiche und die Schicht, die sie bedecken, so geschnitten sind, daß sich eine Vielzahl von eng aneinanderliegenden Klappen durch den Film oder das Material hindurch ergeben, so daß Spannungsdifferenzen zwischen den diskreten Flächen und der Schicht, die sie bedecken, die durch ihre unterschiedlichen Fluidabsorptionseigenschaften verursacht werden, bewirken, daß sich die Klappen biegen, wodurch sich eine Öffnung in der Schicht ergibt.
Intelligenter Film oder intelligentes Material nach Anspruch 1 oder 2, der/das so konfiguriert ist, daß er/es zur Verwendung in Kleidung geeignet ist.
Intelligenter Film oder intelligentes Material nach Anspruch 2 oder 3, wobei die diskreten Bereiche hergestellt werden, indem ein Material, das im Vergleich zu der Schicht andere Fluidabsorptionseigenschaften hat, an der Oberfläche der Schicht befestigt wird.
Intelligenter Film oder intelligentes Material nach Anspruch 2 oder 3, wobei die diskreten Bereiche Bereiche der Schicht sind, die plasmabehandelt wurden oder mit Chemikalien oder Strahlung behandelt wurden, so daß sich ihre Fluidabsorptionseigenschaften ändern.
Intelligenter Film oder intelligentes Material nach Anspruch 2 oder 3, wobei die diskreten Bereiche durch ein Druckverfahren bereitgestellt wurden.
Intelligenter Film oder intelligentes Material nach Anspruch 2 oder 3, wobei die diskreten Bereiche durch einen Ätzprozeß bereitgestellt wurden.
Intelligenter Film oder intelligentes Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die diskreten Bereiche und die Schicht, die sie überdecken, oder alle Schichten unter Verwendung eines Lasers oder einer Stanze geschnitten wurden.
Intelligenter Film oder intelligentes Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die diskreten Bereiche und die Schicht, die sie bedecken, oder alle Schichten so geschnitten werden, daß sich mindestens drei eng aneinanderliegende Klappen durch den Film oder das Material ergeben.
Intelligenter Film oder intelligentes Material nach Anspruch 2 oder 3, wobei mindestens einige der diskreten Bereiche einzeln von einem weiteren diskreten Bereich umgeben werden, welcher Fluidabsorptionseigenschaften besitzt, die sich von denen des Rests der Schicht unterscheiden, und wobei der weitere diskrete Bereich ab dem diskreten Bereich, den er umgibt, angeordnet ist.
Intelligenter Film oder intelligentes Material, nach Anspruch 10, wobei mindestens einer der weiteren diskreten Bereiche in Form eines Rings bereitgestellt ist.
Intelligenter Film oder intelligentes Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schicht oder eine der Schichten im wesentlichen undurchlässig ist.
Intelligenter Film oder intelligentes Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schicht oder eine der Schichten durchlässig ist.
Intelligenter Film oder intelligentes Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, der/das ein Element einer Multielemententextilie bildet.
Intelligenter Film oder intelligentes Material nach Anspruch 1 oder 3, wobei die Schichten voneinander verschiedene hydrophile Eigenschaften haben.
Intelligenter Film oder intelligentes Material nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Schicht und die diskreten Bereiche unterschiedliche hydrophile Eigenschaften haben.
Intelligenter Film oder intelligentes Material, wie es vorstehend anhand der 1 bis 3 oder 4 bis 6 beschrieben wurde.