WO2014135269A2 - Belüftungseinsatz - Google Patents

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Birger Lange
Volker Braeunling
Thomas Arnold
lan SMITH
Nermina Zaplatilek
Stephanie LAMBERTZ
Ulrich Schneider
Dominic Kramer
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    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B7/00—Footwear with health or hygienic arrangements
    • A43B7/06—Footwear with health or hygienic arrangements ventilated
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    • Y10T442/2861—Coated or impregnated synthetic organic fiber fabric
    • Y10T442/2885—Coated or impregnated acrylic fiber fabric
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    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
    • Y10T442/2926—Coated or impregnated inorganic fiber fabric

Definitions

  • the invention relates to a ventilation insert for arrangement in or on textiles.
  • the invention further relates to a process for the preparation of
  • Ventilation insert and its use as a moisture regulator and / or climate regulator.
  • a ventilation insert of the type mentioned is already known from the prior art.
  • Such ventilation inserts usually have a layered structure of several layers.
  • EP 1 921 939 B1 shows a ventilation insert which consists of three layers.
  • One layer forms a core element, which is enclosed on both sides by two further functional layers in each case.
  • the two functional layers are bonded together by gluing or sewing the two outer edges of the ventilation insert so that the swellable material is loosely and freely disposed between the functional layers.
  • the core element is a swellable material or a vapor absorbent.
  • the core material may be bonded by a binder to either or both of the layers. If the fixation of the swellable material by means of a binder, the weight per unit area of the ventilation insert is significantly increased.
  • the core element is arranged without fixation by means of a binder between the two functional layers, the core element can swell freely and absorb a large amount of liquid. This has the consequence that the volume and the weight of the core element increase significantly.
  • a limitation of the basis weight is effected by the two functional layers, which are connected at a certain distance from each other and are homogeneously spaced.
  • a ventilation insert which consists of seven layers. Three layers form a core element, which is enclosed on both sides by two further functional layers.
  • the core element has two air-permeable layers which enclose a swellable material.
  • the other functional layers are the
  • the ventilation inserts in the document described above have a large height or thickness and a high basis weight and are stiff and inflexible. This makes it difficult
  • the invention is therefore the object of a ventilation insert of the type mentioned in such a way and further, that this has a low thickness and low weight per unit area with high flexibility after cost-effective production and moisture-independent, can be formed in one layer, self-sealing vents closes and that Absorbent absorbent material includes.
  • the present invention achieves the aforementioned object by the features of patent claim 1.
  • the aforementioned ventilation insert is characterized in that the absorbent material is at least partially bonded cohesively to the location.
  • Closing or self-sealing takes place in such a way that due to its swelling, the absorption material completely or partially fills the ventilation openings and seals them against the passage of liquids and / or gases, preferably against the passage of water and / or air.
  • An absorbent material according to the invention is a swellable, preferably liquid-swellable, in particular water-swellable material, which can preferably absorb at least about 10 times, in particular about 20 times and preferably about 50 or more times its own weight of liquid.
  • Absorbent material is basically suitable for receiving any liquids.
  • Preferred liquids are water, aqueous salt solutions, rainwater, condensed water, blood and / or urine.
  • the absorbent material is water-insoluble.
  • the layer according to the invention is a textile layer. This allows easy processing of the ventilation insert, in particular during sewing and bonding.
  • a single-layer construction is possible due to the cohesive bonding. It is also advantageous that the ventilation insert is particularly flexible and movable due to its single-layer construction and has a small thickness.
  • the absorbent material stabilizes the layer and no additional reinforcing element is necessary.
  • the absorption material is used as a binder.
  • variable setting allows the amount of
  • Absorbent material by partially or completely covering the layer with the absorbent material, regulating the absorption capacity of the ventilation insert to liquid. This can be an optimal
  • Moisture regulation can be achieved with sufficient air circulation and the weight and volume increase can be minimized with a suitable setting.
  • fibers of the layer are partially or completely with the
  • the absorbent material is applied as a firmly adhering layer on the surface of the fibers.
  • a coating can be a thin or thick layer that surrounds or envelops the fiber throughout. This allows for good adhesion between absorbent material and the fibers of the layer. Furthermore, the thickness of the layer of absorbent material can be optimally adjusted. Consequently, the object mentioned above is achieved.
  • the absorption material could be free of covering, that is to say that the absorption material is not covered by a covering layer. This allows a quick fluid intake, since a passage of the liquid through the carrier or cover layer is eliminated.
  • the absorption material used according to the invention is able to close the ventilation openings on contact with liquid due to a change in shape, in particular a swelling and an increase in volume.
  • the ventilation insert could change its thickness by 0 to 20-fold, preferably by 2 to 12-fold, in particular by 3 to 10-fold increase in fluid intake.
  • the thickness was gem. DIN EN 9073-2 determined. This is possible because the liquid in the position can be absorbed homogeneously due to the material-locking connection.
  • the layer could be configured as a nonwoven, nonwoven, woven, knitted or scrim.
  • a ventilation insert is obtained with a particularly flat structure and the ventilation insert is easily deformed. This facilitates further processing of the ventilation insert.
  • a nonwoven fabric is preferably used. This could be mechanically, chemically and / or thermally solidified. Mechanical solidification can be achieved by means of needle technique or by entangling fibers of the layer by means of water jets and / or air. This produces a particularly soft product with a low basis weight.
  • Ventilation insert used mixture.
  • the layer contains fibers selected from the group consisting of: polyolefin, in particular polyphenylene sulfide, polyester, especially polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate; Polyamide, in particular polyamide 6.6 (nylon ® ) -, polyamide 6.0 (Perlon ® ) -; Polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polyimide,
  • the layer particularly preferably contains fibers selected from the group consisting of: polyethylene, polypropylene, polyamide, poly-p-phenylene terephthalamide, poly-m-phenylene terephthalamide, cotton, viscose fibers and mixtures thereof.
  • the layer has ventilation openings.
  • the vents could be formed by being able to, especially due to the fiber structure, existing pores.
  • Particularly preferred is a layer with a porosity gem.
  • ISO 8971-4 in the range of 50 to 95%, in particular in the range of 80 to 90%. It is also conceivable that the ventilation openings can be introduced by forming recesses and / or passages. Through the ventilation openings, the absorption material can after
  • Fluid intake according to the geometry of the ventilation openings extend spatially limited and the weight and volume increase of the ventilation insert can be varied.
  • vents could be statistically distributed. This allows a quick fluid intake in the situation.
  • a local fluid intake takes place inside the ventilation opening directly at the point of penetration of the fluid.
  • the ventilation openings could have a regular geometric structure. In this case, capillary effects occur, which lead to a very rapid fluid absorption in the situation.
  • the ventilation insert could be made thin. So could the
  • Ventilation insert a thickness according to DIN EN 9073-2 from 20 to 10,000 [im, preferably from 100 to 7000 ⁇ , in particular from 300 to 4000 pm have. This allows the use of a tailor made
  • Ventilation use in view of a variety of applications, especially for applications where the space or space available is limited.
  • the basis weight can vary widely.
  • the ventilation insert has a basis weight according to DIN EN 29073-1 of 5 to 600 g / m 2 , preferably from 30 to 400 g / m 2 , in particular from 50 to 200 g / m 2 . Ventilation inserts with such basis weights have excellent stability.
  • the ventilation insert has a bubble point according to DIN ISO 2942 in the range from 10 to 2500 mbar, preferably in the range from 100 to 1500 mbar, in particular in the range from 500 to 1000 mbar.
  • Bubble point is the pressure needed to force air through the swollen vent liner.
  • the ventilation openings are closed as quickly and completely as possible due to the swelling of the absorption material. There is a good seal against further penetrating liquid instead.
  • the ventilation insert could be in a range of 0.1 to 1 bar, preferably from 0.2 to 0.9 bar, in particular from 0.3 to 0.8 bar, waterproof.
  • the water permeability is determined with a water transmission device according to the Pfaff method. It will be three round Test samples with a diameter of 12.5 cm punched out of the ventilation insert according to the invention. The measurements are carried out at a temperature in the range of 18 to 25 ° C and at a pressure of 1 bar.
  • the water outlet device is filled with permeate (water) through a filling opening up to the upper edge of the seal. Subsequently, the test sample is fixed by means of a clamp on the water passage device. At the beginning of the measurement, a compressed air valve on the water outlet device is closed. Now that will be
  • Air valve slowly opened.
  • the compressed air valve remains open until the first drops of water pass through the test sample.
  • the penetrating drops of water are wiped off on the opposite side of the sample.
  • the compressed air is slowly increased to 0.1 bar. Now the water permeability at 0.1 bar is determined for ten minutes. If no drops of water have passed through the sample, the sample is waterproof at this pressure. Subsequently, the compressed air is always increased in increments of 0.1 to determine the pressure at which water passes through the test sample.
  • Such a ventilation insert is characterized by a rapid closing of the ventilation openings.
  • the ventilation insert described here preferably has one
  • the absorption material is chosen such that it is capable of the liquid under a Volume decrease again, whereby by evaporation of the
  • the partially closed vents can be released again, preferably at a temperature in the range -20 to 70 ° C and a pressure of 0.1 to 5 bar, in particular at a temperature of -10 to 50 ° C and a pressure of 0, 3 to 3 bar.
  • the liquid is preferably carried out automatically without the influence of pressure and
  • Releasing and closing the vents could be a reversible process. This allows a versatile and durable use of the ventilation insert. In addition, the life of the ventilation insert is increased.
  • the vent insert could not have additional hydrophilic fibers introduced.
  • the proportion of hydrophilic additionally introduced fibers based on the total weight of the aeration insert could be less than 00 wt .-%, preferably less than 50 wt .-%, more preferably less than 25 wt .-%, in particular 0 wt .-% amount. This allows the fastest possible closing of the ventilation openings.
  • the invention also includes a method for producing a
  • Ventilation insert for placement in or on textiles, comprising the following method steps: a) treating a ventilation-containing layer with a
  • a surface tension of the mixture is influenced such that a cohesive bonding of the absorbent material takes place with the situation and the absorbent material is connected captive with the layer.
  • the bonding of the absorbent material with the layer is not necessary.
  • an adhesive, binder and / or adhesion promoter is not necessary.
  • an additional process step namely a fixation of the absorbent material with the situation.
  • a thermal fixation of the absorbent material with the layer is not necessary.
  • the absorption material can be introduced directly into the layer and connected to it. This results in a targeted control of fluid intake and swelling of the
  • Ventilation holes within the location are Ventilation holes within the location.
  • Another advantage of the method according to the invention is that due to the polymerization, the absorption material has a good adhesion within the layer and the ventilation insert produced by the method is characterized by an increased abrasion resistance.
  • a wetting agent is natural or
  • a wetting agent is preferably selected from the group consisting of: glycerol, propylene glycol, sorbitol, trihydroxystearin, phenol, acid resin, phospholipids, ethylene oxide / fatty alcohol ethers, ethoxylates of propylene oxide with propylene glycol, esters of sorbitol and glycerol and mixtures thereof.
  • the wetting agent is a compound of the following formula
  • Practical tests have shown that the use of such a wetting agent reduces the surface tension of the mixture in a particularly effective manner, which facilitates the penetration of the mixture into the layer. This results in excellent adhesion between the absorbent material and the sheet.
  • alkyl radical is according to the invention a saturated aliphatic radical
  • Hydrocarbon group having 1 to 30, preferably 3 to 20, more preferably 4 to 7 and especially 6 to 11 carbon atoms.
  • An alkyl group may be linear or branched and is optionally substituted with one or more aliphatic, especially saturated, hydrocarbon groups having from 1 to 4 hydrocarbons.
  • Wetting agent based on the total amount of the mixture in the range from 0.1 to 5 wt .-%, preferably from 1 to 4 wt .-%, in particular from 1, 5 to 3.5 wt .-% takes place a particularly uniform and homogeneous wetting of the layer.
  • Particularly good results with regard to the wetting of the layer were achieved by adding a wetting agent which sets a surface tension according to DIN 55660 of the mixture in the range from 10 to 72 dynes, preferably in the range from 15 to 60 dynes, in particular in the range from 20 to 68 dynes ,
  • Macromolecules are linked to a three-dimensional network.
  • the linkage can be achieved either directly in the construction of the macromolecules or by reactions on already existing polymers.
  • the process of cross-linking can change the properties of the cross-linked substances.
  • the change is increasing
  • the degree of crosslinking is a quantitative measure for the characterization of polymeric networks.
  • the degree of crosslinking is calculated as the quotient of a number of crosslinked basic building blocks and a total number of moles of basic building blocks in the macromolecular network. It is given either as a dimensionless number or as a percentage (mole fraction).
  • the crosslinker used according to the invention combines or crosslinks the monomers or oligomers in places with one another by means of chemical bridges. This bridging can reduce the water insolubility of the
  • Absorbent material swells this up and tightens this network at the molecular level - the ventilation openings close off in a self-sealing manner. Thus, can a penetration or passage of liquid through the ventilation openings can be prevented.
  • the crosslinker used in the process according to the invention advantageously has at least two reactive functional groups which can react with functional groups of the polymerisable monomers or oligomers during the polymerization.
  • the crosslinker has at least one olefin, carboxyl, and / or carboxylate group.
  • the crosslinkers are selected from the group consisting of:
  • Dipentaerythritol hexaacrylate polyethylene glycol diglycidyl ether, di- or polyglycidyl ethers of aliphatic, polyvalent alcohols,
  • crosslinkers are triethylene glycol dimethacrylate,
  • crosslinkers are particularly suitable for a targeted control of the absorption capacity of the absorbent material, so that for closing the ventilation openings only a small fluid intake necessary is. As a result, the weight of the ventilation insert changes only slightly after fluid absorption.
  • a cross-linking degree in the range of 4.7 is preferable * 10 "5 and 1, 9 * 10" 1, preferably of 2.3 * 10 "4 to 1, 3 * 10", in particular of 4.7 * 10 "4 to 4.9 * 10 "2 , set.
  • the proportion of the crosslinking agent relative to the total amount of the monomer portion is from 0.01 to 40.00% by weight, preferably from 0.05 to 28.00% by weight, in particular from 0.10 to 20.00 wt .-%.
  • the proportion of the crosslinker is the
  • Ventilation openings can be closed optimally and as quickly as possible when in contact with a liquid.
  • the polymerisable monomer or oligomer is selected from the group consisting of:
  • monoethylenically unsaturated mono-carboxylic acids in particular acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid; Crotonic acid, sorbic acid,
  • Itaconic acid cinnamic acid; monoethylenically unsaturated
  • Polycarboxylic acid anhydrides especially maleic anhydride
  • Carboxylic acid salts preferably water-soluble salts, in particular alkali, ammonium or amine salts; monoethylenically unsaturated mono- or polycarboxylic acids, in particular sodium methane, trimethylamine methane,
  • Triethanolamine methane sodium maleate, methylamine maleate
  • Sulfonic acids preferably aliphatic or aromatic vinylsulfonic acids, in particular Vinyl, allyl, vinyltoluene, styrene, methacrylic sulfonic acids; 2-hydroxy-3-methacryloxypropylsulfonic acid; Sulfopropyl methacrylate, sulfonic acid salts, preferably alkali metal, ammonium, amine salts of sulfonic acid-containing monomers or oligomers; Hydroxy compounds, preferably
  • monoethylenically unsaturated alcohols monoethylenically unsaturated ethers or esters of polyols, in particular methallyl alcohol, alkylene glycols, glycerol, polyoxyalkylene polyols, hydroxyethyl methacrylate,
  • Hydroxy groups are optionally etherified or esterified;
  • Amides preferably vinyl form, methacrylic, N-alkylmeth-, ⁇ , ⁇ -dialkylmethacrylic, N-hydroxyalkylmethacrylic, N-hexylacrylic, ⁇ , ⁇ -dimethylacrylic, N, N'-di-n-propylacrylic, N-methylolmethacryl, N-hydroxyethylmethacryl, N, N-dihydroxyethylmethacylamide, vinyllactams, in particular N-vinylpyrrolidone; Amino compounds, preferably amino-containing esters,
  • the proportion of the monomer or oligomer based on the total amount of the mixture is 3 to 80, preferably 5 to 70 wt .-%, in particular 10 to 50 wt .-%. Practical experiments have shown that at this monomer or oligomer content, the absorption capacity of the
  • Absorbent material in particular of water, is sufficiently high and the ventilation insert is particularly stable.
  • initiators are substances which are added to the mixture containing monomers or oligomers and wetting agents in order to enable and start or initiate the desired polymerization.
  • initiators water-soluble azo compounds; redox systems; peroxycarboxylic acids; peroxycarboxylic; thioxanthene; thioamines; ketone peroxides; hydroperoxides; bicarbonates; oxalates; Nitriles, preferably valeronitriles; Anisoine; benzophenones; acetophenones;
  • Ethylanthrachinone 1-hydroxycyclohexylphenyl ketones, 2-methyl-4 ' - (methylthio) -2-morpholinopropiophenones, phenanthrenequinones, 4-phenoxyacetophenpne; Triarylsulfonium hexafluoroantimonates in
  • propylene carbonate a-hydroxyketones; phenylglyoxylates; benzyl dimethyl; ⁇ amino ketones; 2,5-dimethyl-2,5-dihydroperoxy-hexane; 1,3-di (2-hydroxyperoxyisopropyl) benzene; Monoacylphosphine; bisacylphosphines;
  • phosphine oxides e.g., phosphine oxides; Metalloccene; peroxides; persulfates; permanganates; chlorites; cerium salts; iodine salts and / or hypochlorites used; preferably 2,2 '- azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane dihydrochloride; Azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride); Azo-bis-cyanopentanoic acid; 4-benzoyl-N, N, N-trimethylbenzene methanaminium chloride; 2-hydroxy-3- (4-benzoylphenoxy) -3- ⁇ , ⁇ , ⁇ -trimethyl-l-propanaminiumchloridmonohydrat; 2-hydroxy-3- (3,4-dimethyl-9-oxo-9H-thioxanthone-2-yloxy) -N, N, N-trimethyl-1-propanamium chloride; 2-hydroxy-1 - [
  • Didecanoylperoixd dilauryl; dibenzoyl; Di (2-ethyl) peroxydicarbonate; Dicylohexylperoxidicarbonat; Di- (4-tert-butyl) -cyclohexyl peroxydicarbonate; Diacetylperoxodicarbonat;
  • cumene hydroperoxide diacyl; hydrogen peroxide; 2-di (3,5,5-trimethylhexenoyl) peroxide; Hydroxy- and / or tert-butyl peroxide, especially bis (2 > 4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxides, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketones, benzophenones and / or 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2- hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one.
  • the proportion of the initiator relative to the total amount of the mixture could be in the range from 0.1 to 3% by weight, preferably from 0.5 to 2% by weight, in particular from 0.7 to 1.5% by weight, lie.
  • the mixture could contain a filler.
  • Fillers increase the volume or weight and can improve the technical properties of the mixture.
  • the filler is preferably selected from the group consisting of: carbonates, in particular calcium carbonate, carbon blacks, in particular carbon black, graphite, ion exchange resins, activated carbon, Silicates, in particular talc, clay, mica, silica, chalk, calcium and barium sulfate, aluminum hydroxide, glass fibers and spheres, and wood flour, cellulose powder, perlite, cork or plastic granules, milled
  • Carbon fibers and their mixtures By adding a filler, the porosity and permeability to liquid and / or air can be changed.
  • the mixture could contain disinfectants, antioxidants, comonomers, corrosion inhibitors, in particular triazoles and / or benzimidazoles, thickeners, foam auxiliaries, defoamers, fragrances and / or active ingredients. Practical experiments have shown that a biocidal effect is achieved by adding silver, copper and / or nano-particles.
  • the mixture could contain a phase change material (PCM) and / or IR reflecting pigments, preferably paraffin and / or wax capsules. Phase change materials preferably have high heats of fusion and thermal energy can be hidden, low loss with many
  • Repetitive cycles are stored over a long period of time.
  • Phase change materials can absorb, store and release the body or ambient heat.
  • the polymerization carried out in process step b) from the monomers or oligomers could form a superabsorber.
  • Superabsorbents are characterized by their ability to bind and absorb liquid very well. According to the invention is under a
  • Superabsorber understood a polymer that is capable of a multiple of its own weight - up to 500 times - to absorb liquids or liquids, preferably, while it increases in volume.
  • the monomer or oligomer is dissolved or emulsified, preferably in an aqueous solution.
  • the water content in the mixture could be in the range from 20 to 90% by weight, preferably in the range from 30 to 80% by weight, in each case based on the total amount of the mixture.
  • the crosslinker is not soluble, it may be added in emulsified form.
  • a water-miscible organic solvent for dissolving or dispersing the crosslinking may be added. Subsequently, the wetting agent and the initiator could be added.
  • the polymerization preferably takes place in the acidic pH range from 3 to 6, in particular from 4.3 to 5.5. Under these conditions, the mixture is particularly stable.
  • a hydroxide preferably a
  • Alkalimetal hydroxide in particular sodium, potassium or lithium hydroxide, carbonate of an alkali metal and / or ammonium hydroxide can be used.
  • Sodium or potassium hydroxide are due to their commercial
  • the treatment of the layer with the mixture could be carried out by impregnation,
  • the mixture is applied by means of coating, in particular by means of doctoring or kiss coating.
  • doctoring usually works a doctor blade against a pad, roller, table or the substrate itself. Under a doctor blade is understood a coating device. This could be fixed over the entire width of the web.
  • the application of the mixture can be carried out with the following doctor blades, doctor blade, air knife, blanket doctor blade, supporting doctor blade, table doctor blade, spiral doctor blade and / or doctor blade.
  • Kisscoating typically uses a smooth-surfaced platen or etched, machined or knurled recesses on the surface.
  • the mixture could be from the pressure roller to the sheet to be coated
  • the depressions may be of any size or shape and discontinuous or continuous on the surface of the
  • Be distributed pressure roller Be distributed pressure roller.
  • the application of the mixture by means of impregnation is particularly preferred, in particular by means of padding or by means of
  • the padding is carried out in one or more stages, with a precisely defined mixture
  • liquor refers to the totality of all its components, that is, the solvent, preferably water, and all dissolved, emulsified or dispersed components contained therein such as dyes, particles, pigments, chemicals and auxiliaries.
  • Spraying the layer can vary widely. Usually, amounts in the range from 10 to 2500 g / m 2 , in particular from 50 to 1200 g / m 2 , are introduced into the fiber structure of the layer. After impregnating, coating or spraying the layer, it can be squeezed between two rolls and / or rolls. Practical experiments have shown that at a squeezing pressure in a range of 1 to 8 bar, preferably in a range of 3 to 5 bar, the order quantity can be optimally adjusted and a homogeneous distribution of
  • Absorbent material is formed. Depending on the initiator and
  • the polymerization can be initiated autocatalytically, thermally by the action of ionizing radiation or by plasma.
  • the monomer or oligomer polymerizes in the presence of ultraviolet radiation.
  • UV curing could be done using a UV lamp.
  • Radiation intensity and time depend on the composition of the mixture and the nature of the layer. Particularly good results are achieved at a radiation intensity in the range of 40 to 400 watts / cm, preferably in the range of 100 to 250 watts / cm with a radiation time in the range of 0.1 to 120 seconds.
  • the UV curing is carried out under vacuum or in the presence of an inorganic gas, preferably nitrogen, helium or argon, or in air.
  • the thermal curing could take place in an oven, in air or in an inert atmosphere or under vacuum. Also conceivable is the applied mixture in a dryer, such as a through-air dryer or a
  • Infrared dryer to polymerize or harden The polymerization or curing usually takes place in a temperature range from 40 to 100.degree.
  • the cure takes place at a Energy dose in the range of 1 to 16 megarad, preferably in the range of up to 2 to 8 megarad, instead.
  • the washing preferably takes place with water and can be continuous or discontinuous. It is advantageous that by repeated washing the bubble point of
  • Ventilation insert and its tightness can be increased.
  • a particularly dense, in particular watertight, ventilation insert is obtained.
  • the ventilation holes are caused by swelling of the
  • neutralization it is possible to use the abovementioned hydroxides, preferably alkali metal hydroxide, in particular sodium, potassium or lithium hydroxide, carbonate of an alkali metal and / or ammonium hydroxide.
  • the remaining liquid could be removed by further drying in a convection oven or with infrared lamps.
  • the surface energy of the ventilation insert is increased by corona and / or plasma treatment.
  • the corona and / or plasma treatment is preferably carried out in such a way that the Surface is a surface energy according to DIN 55,660 of 40 to 72 dyn, preferably from 50 to 70 dyn, especially from 55 to 68 dyn lent.
  • the surface can be hydrophilic or hydrophobic equipped without adding chemicals. This equipment is used to optimally regulate the liquid content in the venting insert. This is especially in close-fitting products, such as
  • clothing of advantage is also conceivable are the antistatic finish of the surface, as well as its ingenuity with care substances.
  • an anti-pilling treatment for example, an anti-pilling treatment, a hydrophilization of an antistatic treatment, a treatment to improve the
  • Fire resistance and / or to change the tactile properties or gloss a mechanical treatment such as thawing, sanforizing, sanding or a tumbler treatment and / or a change of appearance treatment such as dyeing or printing.
  • the ventilation insert according to the invention is due to its low weight, its air permeability and its high absorption capacity ideal for use as a moisture regulator.
  • a moisture regulator is understood to mean that it can absorb moisture from the ambient air and release it again in dry air.
  • Particularly preferred is the ventilation insert as
  • Humidity regulator in the field of filtration application Humidity regulator in the field of filtration application.
  • Ventilation insert can be used as a climate regulator.
  • the climate regulator is understood to be a ventilation insert which is able to feel nice and cool in the cold and cool in the cold. It is particularly advantageous that the climate regulator is breathable, that is to say that the ventilation openings are large enough to allow the penetration of vapors and air to allow, but prevent a liquid passage.
  • the ventilation insert as a carrier material for the production of wound dressings due to its comfortable nature
  • Ventilation insert for placement in or on textiles.
  • Preferred textiles are shoes as well as shoe soles, sleeping bags, tents, rucksacks, bags, jackets, protective suits, gloves, headgear, preferably as a clothing, inlay and / or nonwoven fabric.
  • the ventilation insert could be arranged in or on a shoe due to its pleasant wearing climate due to a good ventilation.
  • the ventilation insert could also be used in protective helmets, goggles, insulating mats, upholstery mats, protectors and as cosmetics or packaging material.
  • the ventilation insert could also be used in electronic devices, electrical cables, submarine cables, live cables, window frames, as a sealing material and / or as an insulating material.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a ventilation insert with complete coverage
  • FIG. 2 shows a detail view of the ventilation insert shown in FIG. 1 in the dry state
  • FIG. 3 is a detail view of the ventilation insert shown in Figure 1 under the action of liquid
  • FIG. 4 shows a schematic view of a ventilation insert with partial cover
  • FIG. 5 is a detail view of the ventilation insert shown in Figure 4 in the dry state
  • Fig. 6 is a detail view of the ventilation insert shown in Figure 4 under the action of water and
  • Bubble point shows. Embodiment of the invention
  • a ventilation insert 1 for placement in or on textiles, comprising at least one layer 2 which is at least partially covered by an absorbent material 3 and ventilation openings 4, wherein the ventilation openings 4 at least partially closed by the action of liquid due to swelling of the absorbent material 3 obtainable by a process comprising the following process steps: a) treating a vents 4 having a vents 4 with a mixture containing a polymerizable monomer or oligomer and a crosslinker, as a precursor for the absorbent material, a
  • the absorption material 3 is connected at least partially cohesively to the layer 2.
  • the ventilation openings 4 and the size of the ventilation openings 4 are statistically randomly distributed.
  • the geometric structure of the ventilation openings 4 is random.
  • the ventilation openings 4 are not regularly constructed geometric body such as cuboid or octahedron, but open-cell or closed spaces which are separated by fibers 5 and the absorbent material 3 from each other.
  • the layer 2 consists of a hydroentangled nonwoven fabric. This
  • Nonwoven fabric is made hydrophobic by a hydrophobing agent.
  • the layer 2 may contain fibers 5 selected from the group consisting of: polyolefin, in particular polyphenylene sulfide, polyester, especially polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate; Polyamide, in particular polyamide 6.6 (nylon ® ), polyamide 6.0 (Perlon ® ) -; Polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polyimide, polytetrafluoroethylene (Teflon®), aramid, wool, cotton, silk, hemp, bamboo, kenaf, sisal, cellulose, soy, flake, glass -, basalt, Carbon, viscose fibers and their mixtures.
  • the layer 2 shown in FIG. 1 contains aramid fibers.
  • the ventilation insert 1 may have a thickness according to DIN EN 9073-2 of 20 to 10,000 ⁇ , preferably from 100 to 7000 ⁇ , in particular from 300 to 4000im exhibit.
  • the ventilation insert 1 in Figure 1 has a thickness of 0.8 mm.
  • the ventilation insert 1 may have a basis weight according to DIN EN 29073-1 of 5 to 600 g / m 2 , preferably from 30 to 400 g / m 2 , in particular from 50 to 200 g / m 2 .
  • the ventilation insert 1, shown in Figure 1, has a basis weight of 500 g / m 2 .
  • the ventilation insert 1 can have an air permeability according to DIN EN ISO 9237 in the dry state of 100 to 5000 dm 3 / (m 2 s), preferably from 400 to 2500 dm 3 / (m 2 s), in particular from 500 to 1800 dm 3 / ( m 2 s).
  • the ventilation insert 1 according to FIG. 1 has an air permeability of 1000 dm 3 / (m 2 s).
  • Ventilation openings 4 are released again, preferably at a temperature in the range of -20 to 70 ° C and a pressure of 0.1 to 5 bar, in particular at a temperature of -10 to 50 ° C and a pressure of 0.3 to 3 bar.
  • the ventilation insert 1 shown in Figure 1 releases the partially closed ventilation openings 4 at a temperature of 0 ° C and a pressure of 1, 013 bar again.
  • the manufacture of the ventilation insert 1 for placement in or on textiles comprises the following method steps: a) treating a ventilation openings 4 having layer 2 with a mixture containing a polymerizable monomer or oligomer and a crosslinker, as a precursor for a
  • wetting agent 1 for the preparation of the ventilation insert shown in Figure 1 is a compound of formula
  • the proportion of the wetting agent relative to the total amount of the mixture may range from 0.1 to 5.0% by weight, preferably from 1.0 to 4.0% by weight, in particular from 1.5 to 3.5 wt .-%.
  • Ventilation insert 1 based on the total amount of the mixture is 2.0 wt .-%.
  • the addition of the wetting agent sets a surface tension according to DIN 55660 of the mixture in the range from 10 to 72 dynes, preferably in the range from 5 to 60 dynes, in particular in the range from 20 to 68 dynes.
  • the ventilation insert, shown in Figure 1 has a
  • the polymerizable monomer or oligomer may be selected from the group consisting of:
  • monoethylenically unsaturated mono-carboxylic acids in particular acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid; Crotonic acid, sorbic acid, itaconic acid, cinnamic acid; monoethylenically unsaturated
  • Polycarboxylic acid anhydrides especially maleic anhydride
  • Carboxylic acid salts preferably water-soluble salts, in particular alkali, ammonium or amine salts; monoethylenically unsaturated mono- or polycarboxylic acids, in particular sodium methane, trimethylamine methane,
  • Triethanolamine methane sodium maleate, methylamine maleate
  • Sulfonic acids preferably aliphatic or aromatic vinylsulfonic acids, in particular vinyl, allyl, vinyltoluene, styrene, (meth) acrylic sulfonic acids; 2-hydroxy-3-methacryloxypropylsulfonic acid; Sulfopropyl methacrylate, sulfonic acid salts, preferably alkali metal, ammonium, amine salts of sulfonic acid-containing monomers or oligomers; Hydroxy compounds, preferably
  • monoethylenically unsaturated alcohols monoethylenically unsaturated ethers or esters of polyols, in particular methallyl alcohol, alkylene glycols, glycerol, polyoxyalkylene polyols, hydroxyethyl methacrylate, Hydroxypropyl methacrylate, triethylene glycol methacrylate,
  • Hydroxy groups are optionally etherified or esterified;
  • Amides preferably vinyl form, methacrylic, N-alkylmeth-, ⁇ , ⁇ -dialkylmethacrylic, N-hydroxyalkyl (meth) acrylic, N-hexylacrylic, ⁇ , ⁇ -dimethylacrylic, N, N'-di-n propylacrylic, N-methylolmethacrylic, N-hydroxyethylmethacrylic, N, N-dihydroxyethylmethacrylamide, vinyllactams, in particular N-vinylpyrrolidone; Amino compounds, preferably amino-containing esters,
  • the polymerizable monomer of the absorbent 3 for the venting insert 1 shown in Figure 1 is acrylic acid.
  • the polymerization in process step b) forms a superabsorber.
  • the surface energy of the ventilation insert 1 is increased by corona and / or plasma treatment.
  • the surface energy of the ventilation insert 1 is increased by corona and / or plasma treatment.
  • Ventilation insert 1 of Figure 1 is 70 dyn.
  • the ventilation insert 1 can be used as a moisture and / or climate regulator.
  • the ventilation insert 1 shown in Figure 1 is called
  • FIG. 2 shows a detailed view of the ventilation insert 1 shown in FIG. 1 in the dry state.
  • This ventilation insert 1 for placement in or on textiles comprises at least one layer 2, which is at least partially covered by an absorbent material 3 and having ventilation openings 4, wherein the ventilation openings 4 can be at least partially closed by the action of liquid due to swelling of the absorbent material 3.
  • the absorption material 3 is partially bonded cohesively to the layer 2.
  • the fibers 5 of the layer 2 are completely covered or coated with the absorbent material 3.
  • the ventilation opening 4 has an octahedral shape, wherein the
  • Ventilation holes 4 can not be built up by regular geometric shapes.
  • the ventilation opening 4 shown in Figure 2 is open.
  • FIG. 3 shows a detailed view of the ventilation insert 1 shown in FIG. 1 under the action of liquid.
  • the penetrating liquid is absorbed by the absorption material 3.
  • the swelled absorbent material 3 fills the vent 4, shown in Figure 2, completely and closes them against the passage of liquid or a gas.
  • 4 shows a ventilation insert 1 ' for arrangement in or on textiles, comprising at least one layer 2 which is at least partially covered by an absorbent material 3 and has ventilation openings 4, the ventilation openings 4 being at least fluid-induced by swelling of the absorption material 3 can be partially closed.
  • the absorption material 3 is connected at least partially cohesively to the layer 2.
  • the absorbent material 3 partially covers the fibers 5.
  • the ventilation openings 4 are evenly distributed in the situation 2.
  • the ventilation insert 1 ' shown in Figure 1, has a basis weight of 100 g / m 2 .
  • the ventilation insert 1 ' according to FIG. 1 has an air permeability of 200 dm 3 / (m 2 s).
  • the ventilation insert 1 ' is with the previously described
  • FIG. 5 shows a detailed view of the ventilation insert 1 'shown in FIG. 4 in the dry state.
  • the absorption material 3 is connected in regions cohesively with the fibers 5 of the layer 2.
  • FIG. 6 shows a detailed view of the ventilation insert 1 ' shown in FIG. 4 under the action of water.
  • the penetrating water is from the absorbent material 3 under a
  • the vent 4 is partially closed.
  • the thickness of the ventilation insert ' shown in Figure 4 has increased 3-fold under the action of water.
  • Fig. 7 shows a diagram in which the cleaning time against the
  • Bubble point (bubble point) is shown. It became the influence of
  • Cleaning time to the bubble point of a ventilation insert examined.
  • the bubble point measurement was performed according to DIN ISO 2942.
  • the ventilation insert was prepared analogously to Embodiments 2 and 3. It was found that the bubble point is increased with increasing cleaning time.
  • Cleaning time is understood to mean the duration of the washing or cleaning of the ventilation insert.
  • the washing or cleaning is done with water and used to remove
  • This process step can be continuous or
  • the ventilation insert may have a bubble point according to DIN ISO 2942 in the range of 10 to 2500 mbar, preferably in the range of 100 to 1500 mbar, in particular in the range of 500 to 1000 mbar. Even a short-term wash more than doubles the bubble point according to DN ISO 2942, compared to an unwashed aeration insert. Furthermore, surprisingly it can be stated that with increasing cleaning time the bubble point can be increased significantly. After a cleaning time of four minutes, a bubble point greater than 1000 mbar is reached.
  • the ventilation insert just described can be made according to the following embodiments:
  • Exemplary Embodiment 1 8.00 g are used to prepare a partially neutralized acrylic acid solution
  • the impregnated nonwoven is squeezed between two rolls and by UV treatment the polymerization of a mixture containing acrylic acid, a crosslinker, a wetting agent and an initiator is started.
  • the UV treatment is carried out by connecting UV lamps (Dr. Hönle, type Uvahand 250, 250 watts per spot).
  • the irradiation time is 10
  • the degree of crosslinking of the absorbent material is 0.011.
  • the irradiated web is washed with water and dried at 70 ° C for four hours.
  • the swelling rate defines the amount of water that is absorbed by the coating within a specified period of time.
  • the swelling capacity refers to the maximum amount of water or liquid absorbed by the coating, which value refers to the dry weight of the coating.
  • the swelling rate is determined by measuring the percentage swelling or
  • Weight gain determined in periods of 0 to 20 minutes.
  • the swelling rate is 60.00 and the weight after swelling is 43.44 g.
  • the thickness of the ventilation insert produced in Example 1 is 0.1 mm.
  • Embodiment 2 The thickness of the ventilation insert produced in Example 1 is 0.1 mm.
  • the pH of the solution is about 3.5.
  • To the solution are added 0.32 g of 1, 3,5-triallyl-1, 3,5-triazine-2, 4,6 (1H, 3H, 5H) -trione and this is stirred for 15 minutes at a temperature of ca. 22 ° C stirred. Subsequently, a 10 x 10 cm polyamide nonwoven with a
  • the impregnated nonwoven is squeezed between two rolls and by UV treatment the polymerization of a mixture containing acrylic acid, a crosslinker, a wetting agent and an initiator is started.
  • the UV treatment is carried out by connecting UV lamps (Dr. Hönle, type Uvahand 250, 250 watts per spot).
  • the irradiation time is 20
  • the degree of crosslinking of the absorbent material is 0.007.
  • the irradiated web is washed with water and dried at 70 ° C for four hours.
  • the weight of the nonwoven increases by about 80% by weight.
  • the swelling rate is determined by measuring the percentage swelling or
  • Weight gain determined in periods of 0 to 20 minutes.
  • the swelling rate is 50.00 and the weight after swelling is 39.93 g.
  • the thickness of the ventilation insert produced in Example 2 is 1, 5 mm.
  • Vinylsulfonklare with 0.5 g of 1-Hydroxycyclohexylphenylketon, 0.5 g of benzophenone, 1, 50 g of ethyl polyethylene glycol ether (C 2 H 5 0 (CH 2 CH 2 0) e, 5H) and 32.50 g of water homogeneously mixed.
  • the pH of the solution is about 3.5.
  • 0.15 g of ethylene glycol dimethacrylate is added to the solution and it is stirred for 15 minutes at a temperature of about 22 ° C.
  • a 10 ⁇ 10 cm viscose nonwoven with a basis weight of 300 g / cm 2 is soaked in the solution. It ground 2200 g / m 2 introduced into the fiber structure of the situation.
  • the impregnated nonwoven is squeezed between two rolls and by UV treatment the polymerization of a mixture containing acrylic acid, a crosslinker, a wetting agent and an initiator is started.
  • the UV treatment is carried out by connecting UV lamps (Dr. Hönle, type Uvahand 250, 250 watts per spot).
  • the irradiation time is 13
  • the degree of crosslinking of the absorbent material is 0.016.
  • the irradiated web is washed with water and dried at 70 ° C for four hours.
  • Bubble point examined For this purpose, samples of a ventilation insert were washed with water for different lengths of time after the polymerization.
  • Table 1 Experimentally determined bubble points for the ventilation insert according to the invention at different cleaning times.

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Abstract

Ein Belüftungseinsatz (1, 1') zur Anordnung in oder auf Textilien, umfassend mindestens eine Lage (2), die mindestens teilweise von einem Absorptionsmaterial (3) bedeckt ist und Lüftungsöffnungen (4) aufweist, wobei die Lüftungsöffnungen (4) unter Einwirkung von Flüssigkeit aufgrund einer Quellung des Absorptionsmaterials (3) zumindest teilweise verschlossen werden können, erhältlich durch ein Verfahren, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: a) Behandeln einer Lüftungsöffnungen (4) aufweisenden Lage (2) mit einer Mischung, enthaltend ein polymerisierbares Monomer oder Oligomer und einen Vernetzer, als Vorstufe für das Absorptionsmaterial, (3) ein Benetzungsmittel und einen Initiator und b) Polymerisation des Monomers oder Oligomers zu dem Absorptionsmaterial (3) unter Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Absorptionsmaterial (3) und der Lage, ist im Hinblick auf die Aufgabe, einen Belüftungseinsatz derart auszugestalten und weiterzubilden, dass dieser nach kostengünstiger Fertigung dauerhaft und feuchteunabhängig eine relativ geringe Dicke und ein geringes Flächengewicht bei hoher Flexibilität aufweist, einlagig ausgebildet werden kann, selbstabdichtend Lüftungsöffnungen verschließt und das Absorptionsmaterial verliersicher umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsmaterial (3) zumindest bereichsweise stoffschlüssig an die Lage (2) angebunden ist.

Description

Belüftungseinsatz
Beschreibung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Belüftungseinsatz zur Anordnung in oder auf Textilien. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung des
Belüftungseinsatzes sowie dessen Verwendung als Feuchtigkeitsregulator und/oder Klimaregulator.
Stand der Technik
Ein Belüftungseinsatz der eingangs genannten Art ist aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Derartige Belüftungseinsätze besitzen üblicherweise einen schichtartigen Aufbau aus mehreren Lagen.
Die EP 1 921 939 B1 zeigt einen Belüftungseinsatz, der aus drei Lagen besteht Dabei bildet eine Lage ein Kernelement, welches beidseitig von jeweils zwei weiteren funktionellen Lagen umschlossen ist. Die beiden funktionellen Lagen werden durch Verkleben oder Vernähen der beiden äußeren Ränder des Belüftungseinsatzes miteinander verbunden, so dass das quellfähige Material lose und frei zwischen den funktionellen Lagen angeordnet ist. Hierbei ist
BESTÄTIGUNGSKOPIE nachteilig, dass beim mechanischen Verarbeiten, insbesondere beim Vernähen des Belüftungseinsatzes, beispielsweise in Textilien, das quellfähige Material aufgrund der fehlenden Fixierung an den Einstichstellen austreten kann. Bei dem Kernelement handelt es sich um ein quellfähiges Material oder einen Dampfabsorber. Das Kernmaterial kann durch ein Bindemittel mit einer der beiden oder beiden Lagen verbunden werden. Erfolgt die Fixierung des quellfähigen Materials mittels eines Bindemittels wird das Flächengewicht des Belüftungseinsatzes deutlich erhöht.
Ist das Kernelement ohne Fixierung mittels Bindemittel zwischen den beiden funktionellen Lagen angeordnet, kann das Kernelement frei quellen und eine hohe Menge an Flüssigkeit aufnehmen. Dies hat zur Folge, dass das Volumen und das Gewicht des Kernelements deutlich zunehmen. Eine Begrenzung des Flächengewichts erfolgt durch die beiden funktionellen Lagen, die in einem bestimmten Abstand zueinander verbunden sind und homogen beabstandet werden.
Aus der DE 10 2006 042 145 B3 ist ein Belüftungseinsatz bekannt, der aus sieben Lagen besteht. Dabei bilden drei Lagen ein Kernelement, welches beidseitig von jeweils zwei weiteren funktionellen Lagen umschlossen wird. Das Kernelement weist zwei luftdurchlässige Lagen auf, die ein quellfähiges Material einschließen. Durch die weiteren funktionellen Lagen werden die
luftdurchlässigen Lagen des Kernelements in Teilbereichen zusammen gedrückt, wodurch eine Kammerstruktur aus regelmäßigen Kammern
geschaffen wird. Hierzu werden spritzgusstechnisch hergestellte funktionelle Lagen verwendet, in welchen regelmäßig ausgeformte Ausnehmungen angeordnet sind. Die Herstellung eines solchen Einsatzes ist aufwendig und teuer. Einerseits müssen erhebliche Anstrengungen getroffen werden, um die funktionellen Lagen spritzgusstechnisch herzustellen, andererseits müssen insgesamt sieben Lagen zusammen gefügt werden, um einen
verwendungsfähigen Einsatz herzustellen. Aufgrund ihres mehrlagigen Aufbaus weisen die Belüftungseinsätze im zuvor beschriebenen Dokument eine große Bauhöhe bzw. Dicke sowie ein hohes Flächengewicht auf und sind steif und unflexibel. Dies erschwert die
Verarbeitung des Belüftungseinsatzes, insbesondere beim Vernähen oder Verkleben, in Textilien.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Belüftungseinsatz der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass dieser nach kostengünstiger Fertigung dauerhaft und feuchteunabhängig eine relativ geringe Dicke und ein geringes Flächengewicht bei hoher Flexibilität aufweist, einlagig ausgebildet werden kann, selbstabdichtend Lüftungsöffnungen verschließt und das Absorptionsmaterial verliersicher umfasst. Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Danach ist der eingangs genannte Belüftungseinsatz dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsmaterial zumindest bereichsweise stoffschlüssig an die Lage angebunden ist.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass aufgrund des stoffschlüssigen Verbindens des Absorptionsmaterials innerhalb der Lage die
Aufnahmekapazität des Absorptionsmaterials beschränkt ist und die Lüftungsöffnungen sich selbstabdichtend verschließen können. Das
Verschließen bzw. Selbstabdichten erfolgt derart, dass das Absorptionsmaterial aufgrund seiner Quellung die Lüftungsöffnungen vollständig oder teilweise ausfüllt und diese gegen den Durchtritt von Flüssigkeiten und/oder Gasen, vorzugsweise gegen Durchtritt von Wasser und/oder Luft, verschließt.
Unter einem Absorptionsmaterial ist erfindungsgemäß ein quellbares, vorzugsweise flüssigkeitsquellbares, insbesondere wasserquellbares Material, zu verstehen, das vorzugsweise mindestens etwa das 10-fache, insbesondere etwa das 20-fache und vorzugsweise etwa das 50- oder Mehrfache seines Eigengewichts an Flüssigkeit aufnehmen kann. Das erfindungsgemäße
Absorptionsmaterial eignet sich grundsätzlich zur Aufnahme von beliebigen Flüssigkeiten. Bevorzugte Flüssigkeiten sind Wasser, wässrige Salzlösungen, Regenwasser, Kondenswasser, Blut und/oder Harn. Vorzugsweise ist das Absorptionsmaterial wasserunlöslich.
Durch das stoffschlüssige Verbinden ist das Absorptionsmaterial verliersicher in der Lage angeordnet. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Lage eine textile Lage. Dies ermöglicht eine einfache Verarbeitung des Belüftungseinsatzes, insbesondere beim Vernähen und Verkleben.
Vorteilhafterweise ist aufgrund des stoffschlüssigen Verbindens ein einlagiger Aufbau möglich. Weiterhin vorteilhaft ist, dass der Belüftungseinsatz aufgrund seines einlagigen Aufbaus besonders flexibel und beweglich ist sowie eine geringe Dicke aufweist.
Ein weiterer Vorteil ist, dass das Absorptionsmaterial die Lage stabilisiert und kein zusätzliches Verstärkungselement notwendig ist. Bevorzugt wird das Absorptionsmaterial als Bindemittel eingesetzt.
Darüber hinaus ermöglicht das variable Einstellen der Menge an
Absorptionsmaterial durch das teilweise bzw. vollständige Bedecken der Lage mit dem Absorptionsmaterial eine Regulierung der Aufnahmekapazität des Belüftungseinsatzes an Flüssigkeit. Hierdurch kann eine optimale
Feuchtigkeitsregulation bei ausreichender Luftzirkulation erreicht werden und die Gewichts- und Volumenzunahme kann bei geeigneter Einstellung minimiert werden.
Vorzugsweise sind Fasern der Lage teilweise oder vollständig mit dem
Absorptionsmaterial beschichtet. Hierdurch wird das Absorptionsmaterial als festhaftende Schicht auf die Oberfläche der Fasern aufgebracht. Bei einer Beschichtung kann es sich um eine dünne oder dicke Schicht handeln, die die Faser durchgängig und zusammenhängend umgibt bzw. einhüllt. Dies ermöglicht eine gute Adhäsion zwischen Absorptionsmaterial und den Fasern der Lage. Ferner kann die Dicke der Schicht aus Absorptionsmaterial optimal eingestellt werden. Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.
Das Absorptionsmaterial könnte bedeckungsfrei vorliegen, das heißt, dass das Absorptionsmaterial nicht von einer Abdecklage bedeckt bzw. umgeben ist. Dies ermöglicht eine schnelle Flüssigkeitsaufnahme, da ein Passieren der Flüssigkeit durch die Träger- bzw. Abdecklage entfällt.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Absorptionsmaterial ist in der Lage bei Kontakt mit Flüssigkeit die Lüftungsöffnungen aufgrund einer Formänderung, insbesondere einer Quellung und Volumenzunahme, zu verschließen. Der Belüftungseinsatz könnte bei Flüssigkeitsaufnahme seine Dicke um das 0- bis 20-fache, vorzugsweise um das 2- bis 12-fache, insbesondere um das 3- bis 10-fache verändern bzw. zunehmen. Die Dicke wurde gem. DIN EN 9073-2 bestimmt. Dies ist möglich, da die Flüssigkeit in der Lage aufgrund des stoffschlüssigen Verbindens homogen aufgenommen werden kann.
Die Lage könnte als Vlies, Vliesstoff, Gewebe, Gestricke oder Gelege ausgestaltet sein. Hierdurch wird ein Belüftungseinsatz mit einem besonders flachen Aufbau erhalten und der Belüftungseinsatz ist leicht deformierbar. Dies erleichtert eine weitere Verarbeitung des Belüftungseinsatzes.
Erfindungsgemäß bevorzugt wird ein Vliesstoff eingesetzt. Dieser könnte mechanisch, chemisch und/oder thermisch verfestigt sein. Ein mechanisches Verfestigen kann mittels Nadeltechnik oder durch ein Verschlingen von Fasern der Lage mittels Wasserstrahlen und/oder Luft erfolgen. Hierdurch wird ein besonders weiches Produkt mit einem niedrigen Flächengewicht hergestellt.
Bei chemisch gebundenen Vliesstoffen könnte ein Faserflor durch
Imprägnieren, Besprühen oder mittels sonst üblicher Auftragsmethoden mit einem Bindemittel oder mit der zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Belüftungseinsatzes eingesetzten Mischung versehen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Lage Fasern, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Polyolefinen-, insbesondere Polyphenylensulfid-, Polyester-, insbesondere Polyethylenterephthalat-, Polybutylenterephthalat-; Polyamid-, insbesondere Polyamid 6.6 (Nylon®)-, Polyamid 6.0 (Perlon®)-; Polyvinylchlorid-, Polyacrylnitril-, Polyimid-,
Polytetraflourethylen (Teflon®)-, Aramid-, Woll-, Baumwoll-, Seide-, Hanf-, Bambus-, Kenaf-, Sisal-, Cellulose-, Soja-, Flacks-, Glas-, Basalt-, Carbon-, Viskosefasern und deren Gemischen. Praktische Versuche haben gezeigt, dass ein Belüftungseinsatz aufgebaut aus den zuvor genannten Fasern eine besonders hohe Abriebbeständigkeit aufweist.
Besonders bevorzugt enthält die Lage Fasern, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Polyethylen-, Polypropylen-, Polyamid-, Poly-p- phenylenterephthalamid-, Poly-m-phenylenterephthalamid-, Baumwoll-, Viskosefasern und deren Gemischen.
Erfindungsgemäß weist die Lage Lüftungsöffnungen auf. Die Lüftungsöffnungen könnten durch in der Lage, speziell aufgrund der Faserstruktur, vorhandene Poren gebildet werden. Besonders bevorzugt ist eine Lage mit einer Porosität gem. ISO 8971-4 im Bereich von 50 bis 95 %, insbesondere im Bereich von 80 bis 90 %. Weiterhin denkbar ist, dass die Lüftungsöffnungen durch das Formen von Aussparungen und/oder Durchgängen eingebracht werden können. Durch die Lüftungsöffnungen kann sich das Absorptionsmaterial nach
Flüssigkeitsaufnahme entsprechend der Geometrie der Lüftungsöffnungen räumlich begrenzt ausdehnen und die Gewichts- und Volumenzunahme des Belüftungseinsatzes kann variiert werden.
Die Lüftungsöffnungen könnten statistisch verteilt sein. Dies ermöglicht eine schnelle Flüssigkeitsaufnahme in der Lage. Vorzugsweise findet eine lokale Flüssigkeitsaufnahme innerhalb der Lüftungsöffnung direkt am Eindringungsort der Flüssigkeit statt.
Ferner könnten die Lüftungsöffnungen einen regelosen geometrischen Aufbau aufweisen. Hierbei treten Kapillareffekte auf, die zu einer sehr schnellen Flüssigkeitsaufnahme in der Lage führen. Der Belüftungseinsatz könnte dünn ausgebildet sein. So könnte der
Belüftungseinsatz eine Dicke gemäß DIN EN 9073-2 von 20 bis 10000 [im, vorzugsweise von 100 bis 7000 μιτι, insbesondere von 300 bis 4000 pm, aufweisen. Dies ermöglicht den Einsatz eines maßgeschneiderten
Belüftungseinsatzes im Hinblick auf die unterschiedlichsten Anwendungen, insbesondere für Anwendungen bei denen der Bauraum bzw. der vorhandene Platz begrenzt ist. Das Flächengewicht kann in weiten Bereichen schwanken. Bevorzugt weist der Belüftungseinsatz ein Flächengewicht gemäß DIN EN 29073-1 von 5 bis 600 g/m2, vorzugsweise von 30 bis 400 g/m2, insbesondere von 50 bis 200 g/m2 auf. Belüftungseinsätze mit solchen Flächengewichten verfügen über eine hervorragende Stabilität.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Belüftungseinsatz einen Blasenpunkt (Bubble Point) gemäß DIN ISO 2942 im Bereich von 10 bis 2500 mbar, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 1500 mbar, insbesondere im Bereich von 500 bis 1000 mbar, auf. Unter Blasenpunkt wird der Druck verstanden, der nötig ist, um Luft durch den gequollenen Belüftungseinsatz zu drücken. Bei Belüftungseinsätzen mit den zuvor genannten Blasenpunkten werden die Lüftungsöffnungen aufgrund der Quellung des Absorptionsmaterials möglichst schnell und vollständig verschlossen. Es findet eine gute Abdichtung gegenüber weiterer eindringender Flüssigkeit statt.
Der Belüftungseinsatz könnte in einem Bereich von 0,1 bis 1 bar, vorzugsweise von 0,2 bis 0,9 bar, insbesondere von 0,3 bis 0,8 bar, wasserdicht sein. Zur Bestimmung der Wasserdichtheit wird die Wasserdurchlässigkeit mit einem Wasserdurchlassgerät nach der Pfaff-Methode bestimmt. Es werden drei runde Messproben mit einem Durchmesser von 12,5 cm aus dem erfindungsgemäßen Belüftungseinsatz ausgestanzt. Die Messungen werden bei einer Temperatur im Bereich von 18 bis 25 °C und bei einem Druck von 1 bar durchgeführt. Das Wasserdurchlassgerät wird über eine Einfüllöffnung mit Permeat (Wasser) bis zur Dichtungsoberkante gefüllt. Anschließend wird die Messprobe mittels einer Klemme an dem Wasserdurchlassgerät fixiert. Zu Beginn der Messung wird ein Druckluftventil am Wasserdurchlassgerät geschlossen. Nun wird das
Druckluftventil langsam geöffnet. Das Druckluftventil bleibt solange geöffnet bis erste Wassertropfen durch die Messprobe gelangen. Die durchdringenden Wassertropfen werden auf der gegenüberliegenden Messprobenseite abgewischt. Innerhalb von 20 Sekunden wird die Druckluft auf 0,1 bar langsam erhöht. Nun wird die Wasserdurchlässigkeit bei 0,1 bar für zehn Minuten bestimmt. Falls keine Wassertropfen durch die Messprobe gelangt sind, ist die Messprobe bei diesem Druck wasserdicht. Anschließend wird die Druckluft immer in 0,1er Schritten erhöht, um den Druck zu bestimmen, bei dem Wasser durch die Messprobe gelangt. Ein derartiger Belüftungseinsatz zeichnet sich durch ein schnelles Verschließen der Lüftungsöffnungen aus.
Der hier beschriebene Belüftungseinsatz weist vorzugsweise eine
Luftdurchlässigkeit gemäß DIN EN ISO 9237 im trockenen Zustand von 100 bis 5000 dm3/(m2s), besonders bevorzugt von 400 bis 2500 dm3/(m2s),
insbesondere von 500 bis 800 dm3/(m2s), auf. Die Messungen der
Luftdurchlässigkeit erfolgten vor der Kontaktaufnahme mit Flüssigkeit.
Praktische Versuche haben gezeigt, dass bei diesen Werten ein effektiver Luftaustausch stattfindet und eine hervorragende Ableitung der Flüssigkeit, beispielsweise infolge von Schweißbildung, erfolgt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Absorptionsmaterial derart gewählt, dass es in der Lage ist die Flüssigkeit unter einer Volumenabnahme wieder abzugeben, wodurch durch Verdunsten der
Flüssigkeit die teilweise verschlossenen Lüftungsöffnungen wieder freigegeben werden können, vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich -20 bis 70 °C und einem Druck von 0,1 bis 5 bar, insbesondere bei einer Temperatur von -10 bis 50 °C und einem Druck von 0,3 bis 3 bar. Die Flüssigkeitsabgabe erfolgt vorzugsweise selbsttätig ohne Einwirkung von Druck- und
Temperaturänderungen.
Bei dem Freigeben und Schließen der Lüftungsöffnungen könnte es sich um einen reversiblen Prozess handeln. Dies ermöglicht einen vielseitigen und dauerhaften Einsatz des Belüftungseinsatzes. Zudem wird die Lebensdauer des Belüftungseinsatzes erhöht.
Der Belüftungseinsatz könnte keine zusätzlich eingebrachten hydrophilen Fasern aufweisen. Der Anteil an hydrophilen zusätzlich eingebrachten Fasern bezogen auf das Gesamtgewicht des Belüftungseinsatzes könnte weniger als 00 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 50 Gew.-% , besonders bevorzugt weniger als 25 Gew.-% , insbesondere 0 Gew.-% betragen. Dies ermöglicht ein möglichst schnelles Verschließen der Lüftungsöffnungen.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Herstellung eines
Belüftungseinsatzes zur Anordnung in oder auf Textilien, umfassend die folgenden Verfahrenschritte: a) Behandeln einer Lüftungsöffnungen aufweisenden Lage mit einer
Mischung, enthaltend ein polymerisierbares Monomer oder Oligomer und einen Vernetzer, als Vorstufe für ein Absorptionsmaterial, ein
Benetzungsmittel und einen Initiator und b) Polymerisation des Monomers oder Oligomers zu dem
Absorptionsmaterial unter Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Absorptionsmaterial und der Lage. Überraschend wurde festgestellt, dass durch die Verwendung eines
Benetzungsmittels eine Oberflächenspannung der Mischung derart beeinflusst wird, dass ein stoffschlüssiges Verbinden des Absorptionsmaterials mit der Lage erfolgt und das Absorptionsmaterial verliersicher mit der Lage verbunden wird.
Vorteilhafterweise ist zum Verbinden des Absorptionsmaterials mit der Lage die Verwendung eines Klebers, Bindemittels und/oder Haftvermittlers nicht nötig. Infolgedessen kann auf einen zusätzlichen Verfahrensschritt, nämlich einer Fixierung des Absorptionsmaterials mit der Lage verzichtet werden. Auch eine thermische Fixierung des Absorptionsmaterials mit der Lage ist nicht nötig.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Absorptionsmaterial direkt in die Lage eingebracht und mit dieser verbunden werden. Hierdurch erfolgen eine gezielte Steuerung der Flüssigkeitsaufnahme und Quellung des
Absorptionsmaterials sowie ein selbstdichtendes Verschließen der
Lüftungsöffnungen innerhalb der Lage.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass aufgrund der Polymerisation das Absorptionsmaterial eine gute Haftung innerhalb der Lage aufweist und sich der nach dem Verfahren hergestellte Belüftungseinsatz durch eine erhöhte Abriebbeständigkeit auszeichnet.
Erfindungsgemäß sind unter einem Benetzungsmittel natürliche oder
synthetische Stoffe zu verstehen, die in Lösung oder in Mischungen
Oberflächenspannungen von Wasser oder anderen Flüssigkeiten herabsetzen, so dass diese besser in Oberflächen fester Körper, wie die Lage, eindringen und sie unter Verdrängung von Luft durchtränken und benetzen können.
Bevorzugt wird ein Benetzungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Glycerin, Propylenglykol, Sorbitol, Trihydroxystearin, Phenol, Säureharz, Phospholipide, Ethylenoxid/Fett-Alkoholether, Ethoxylaten des Propylenoxid mit Propylenglykol, Ester des Sorbitols und des Glycerins und deren Gemischen.
Besonders bevorzugt wird als Benetzungsmittel eine Verbindung der folgenden Formel
RO(CH2CH20)xH, verwendet, wobei R ein linearer oder verzweigter Alkylrest ist und wobei x= 4; 5; 6,3; 6,5; 7; 8; 9; 10 oder 11 ist, vorzugsweise 6.5; 7; 8; 9; 10, insbesondere 6.5; 7; 8; 9. Praktische Versuche haben gezeigt, dass bei der Verwendung eines derartigen Benetzungsmittels die Oberflächenspannung der Mischung besonders effektiv herabgesetzt wird, wodurch das Eindringen der Mischung in die Lage erleichtert wird. Dies führt zu einer ausgezeichneten Haftung zwischen dem Absorptionsmaterials und der Lage.
Ein Alkylrest ist erfindungsgemäß eine gesättigte aliphatische
Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 30, vorzugsweise 3 bis 20, noch bevorzugter 4 bis 7 und insbesondere 6 bis 11 Kohlenstoffatomen. Eine Alkylgruppe kann linear oder verzweigt sein und ist wahlweise mit einem oder mehreren aliphatischen, insbesondere gesättigten, Kohlenwasserstoffgruppen mit 1 bis 4 Kohlenwasserstoffen substituiert.
Praktische Versuche haben gezeigt, dass bei einem Anteil des
Benetzungsmittels bezogen auf die Gesamtmenge der Mischung im Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 1 bis 4 Gew.-%, insbesondere von 1 ,5 bis 3,5 Gew.-% eine besonders gleichmäßige und homogene Benetzung der Lage erfolgt. Besonders gute Ergebnisse bzgl. der Benetzung der Lage wurden erzielt bei Zugabe eines Benetzungsmittels, das eine Oberflächenspannung gemäß DIN 55660 der Mischung im Bereich von 10 bis 72 dyn einstellt, vorzugsweise im Bereich von 15 bis 60 dyn, insbesondere im Bereich von 20 bis 68 dyn.
Vernetzung umfasst Reaktionen, bei denen eine Vielzahl einzelner
Makromoleküle zu einem dreidimensionalen Netzwerk verknüpft werden. Die Verknüpfung kann entweder direkt beim Aufbau der Makromoleküle oder durch Reaktionen an bereits bestehenden Polymeren erreicht werden.
Durch den Prozess der Vernetzung können sich die Eigenschaften der vernetzten Stoffe verändern. Die Veränderung nimmt mit steigendem
Vernetzungsgrad zu. Bei dem Vernetzungsgrad handelt es sich um ein quantitatives Maß zur Charakterisierung von polymeren Netzwerken. Der Vernetzungsgrad wird berechnet als Quotient aus einer Molzahl vernetzter Grundbausteine und einer Molzahl insgesamt vorhandener Grundbausteine im makromolekularen Netzwerk. Er wird entweder als dimensionslose Zahl oder in Prozent (Stoffmengenanteil) angegeben.
Der erfindungsgemäß eingesetzte Vernetzer verbindet bzw. vernetzt die Monomere bzw. Oligomere stellenweise untereinander durch chemische Brücken. Diese Brückenbildung kann die Wasserunlöslichkeit des
Absorptionsmaterials verringern. Beim Eindringen von Flüssigkeit in das
Absorptionsmaterial quillt dieses auf und strafft auf molekularer Ebene dieses Netzwerk - die Lüftungsöffnungen schließen sich selbstdichtend ab. Somit kann ein Durchdringen bzw. Passieren von Flüssigkeit durch die Lüftungsöffnungen verhindert werden.
Der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Vernetzer weist vorteilhafterweise mindestens zwei reaktive funktionelle Gruppen auf, die mit funktionellen Gruppen der polymerisierbaren Monomere oder Oligomere während der Polymerisation reagieren können.
Vorteilhafterweise weist der Vernetzer mindestens eine Olefin-, Carboxyl-, und/oder Carboxylatgruppe auf. Vorzugsweise sind die Vernetzer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
Ethylenglykolbisacrylat, Diethylenglykoldimethacrylat,
Polyethylenglykoldimethacrylat, Propylenglykoldimethacrylat,
Polypropylenglykoldimethacrylat, Tetramethylolmethantrimethacrylat, N- Methylolacrylamid, Glycerintrimethacrylat, Glycidylmethacrylat, Ν,Ν'- Methylenbismethacrylamid, Diallylmaleat, Diallylphthalat, Diallylterephthalat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Triallylphosphat,
Dipentaerythritolhexaacrylat, Polyethylenglykoldiglycidylether, Di- oder Polyglycidylether von aliphatischen, polyvalenten Alkoholen,
Ethylenglykolglycidylether, Myrcene und deren Gemischen.
Besonders bevorzugte Vernetzer sind Triethylenglykoldimethacrylat,
Ethylendimethacrylat, 1 ,1 ,1-Trimethylpropantriacrylat, 1 ,3,5-Tri-allyl-1 ,3,5- triazin-2,4,6(1 H,3H, 5H)-trion, 1 ,3-Butandioldimethacrylat, 1 ,4- Butandioldimethacrylat, Ethylenglykoldimethacrylat,
Trimethylolpropantrimethacrylat, Ν,Ν'-Methylendiacrylamid und deren
Gemischen. Diese Vernetzer eignen sich besonders zu einer gezielten Steuerung der Aufnahmekapazität des Absorptionsmaterials, so dass zum Verschließen der Lüftungsöffnungen nur eine geringe Flüssigkeitsaufnahme notwendig ist. Dies führt dazu, dass sich das Gewicht des Belüftungseinsatzes nach Flüssigkeitsaufnahme nur gering verändert.
Bevorzugt wird ein Vernetzungsgrad im Bereich von 4,7*10"5 bis 1 ,9*10"1, vorzugsweise von 2,3*10"4 bis 1 ,3*10" , insbesondere von 4,7*10"4 bis 4,9*10"2, eingestellt. Durch einen hohen Vernetzungsgrad ist die Aufnahmekapazität des Absorptionsmaterials beschränkt und die Lüftungsöffnungen werden bei geringer Flüssigkeitsaufnahme verschlossen. Somit ändert sich das Gewicht nach der Flüssigkeitsaufnahme kaum.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Anteil des Vernetzers bezögen auf die Gesamtmenge des Monomeranteils 0,01 bis 40,00 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 28,00 Gew.-%, insbesondere 0,10 bis 20,00 Gew.-%. Bei einem solchen Anteil des Vernetzers ist die
Aufnahmekapazität des Absorptionsmaterials hoch genug um die
Lüftungsöffnungen bei Kontakt mit einer Flüssigkeit optimal und möglichst schnell verschließen zu können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das polymerisierbare Monomer oder Oligomer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
monoethylenisch ungesättigte Mono-Carbonsäuren, insbesondere Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure; Crotonsäure, Sorbinsäure,
Itaconsäure, Zimtsäure; monoethylenisch ungesättigte
Polycarbonsäureanhydride, insbesondere Maleinsäureanhydrid;
Carbonsäuresalze, vorzugsweise wasserlösliche Salze, insbesondere Alkali-, Ammonium- oder Aminsalze; monoethylenisch ungesättigte Mono- oder Polycarbonsäuren, insbesondere Natriummeth-, Trimethylaminmeth-,
Triethanolaminmeth-, Natriummaleat, Methylaminmaleat; Sulfonsäuren, vorzugsweise aliphatische oder aromatische Vinylsulfonsäuren, insbesondere Vinyl-, Allyl-, Vinyltoluol-, Styrol-, Methacrylsulfonsäuren; 2-Hydroxy-3- methacryloxypropylsulfonsäure; Sulfopropylmethacrylat, Sulfonsäuresalze, vorzugsweise Alkali-, Ammonium-, Aminsalze von sulfonsäuregruppenhaltigen Monomeren oder Oligomeren; Hydroxyverbindungen, vorzugsweise
monoethylenisch ungesättigte Alkohole, monoethylenisch ungesättigte Ether oder Ester von Polyolen, insbesondere Methallylalkohol, Alkylenglykolen, Glycerin, Polyoxyalkylenpolyolen, Hydroxyethylmethacrylat,
Hydroxypropylmethacrylat, Triethylenglykolmethacrylat,
Polyoxyethylenoxypropylenglykolmonomethallylether, wobei die
Hydroxygruppen gegebenenfalls etherifiziert oder esterifiziert sind; Amide, vorzugsweise Vinylform-, Methacryl-, N-Alkylmeth-, Ν,Ν-Dialkylmethacryl-, N- Hydroxyalkylmethacryl-, N-Hexylacryl-, Ν,Ν-Dimethylacryl-, N,N'-Di-n- propylacryl-, N-Methylolmethacryl-, N-Hydroxyethylmethacryl-, N,N- Dihydroxyethylmethaciylamid, Vinyllactame, insbesondere N-Vinylpyrrolidon; Aminoverbindungen, vorzugsweise aminogruppenhaltige Ester,
monoethylenisch ungesättigter Mono- oder Dicarbonsäuren, heterocyclische Vinylverbindungen, insbesondere Dialkylaminoalkyl-, Dihydroxyalkylaminoalkyl-, Morpholinoalkylester; Vinylpyridine, insbesondere 2-Vinyl-, 4-Vinyl-, N- Vinylpyridin, N-Vinylimidazol; quartäre Ammoniumsalze, vorzugsweise Ν,Ν,Ν- Trialkyl-N-methacryloyloxyalkylammoniumsalze, insbesondere Ν,Ν,Ν-Trimethyl- N-methacryloyloxyethylammoniumchlorid, N,N,N-Triethyl-N- methacryloyloxyethylammoniumchlorid, 2-Hydroxy-3- methacryloyloxypropyltrimethylammoniumchlorid , insbesondere
Dimethylaminoethylmethacrylat, Diethylaminoethylmethacrylat,
Morpholinoethylmethacrylat, Dimethylaminoethylfumarat und deren Gemischen.
Vorteilhafterweise beträgt der Anteil des Monomers oder Oligomers bezogen auf die Gesamtmenge der Mischung 3 bis 80, vorzugsweise 5 bis 70 Gew.-%, insbesondere 10 bis 50 Gew.-%. Praktische Versuche haben ergeben, dass bei diesem Monomer- bzw. Oligomeranteil die Aufnahmekapazität des
Absorptionsmaterials, insbesondere von Wasser, ausreichend hoch ist und der Belüftungseinsatz besonders stabil ist.
Als Initiatoren werden erfindungsgemäß Stoffe bezeichnet, die der Mischung, enthaltend Monomere bzw. Oligomere und Benetzungsmittel, zugegeben werden, um die gewünschte Polymerisation zu ermöglichen und zu starten, bzw. zu initiieren.
Zweckmäßigerweise werden als Initiatoren wasserlösliche Azoverbindungen; Redoxsysteme; Peroxycarbonsäuren; Peroxycarbonsäureester; Thioxanthen; Thioamine; Ketonperoxide; Hydroperoxide; Dicarbonate; Oxalate; Nitrile, vorzugsweise Valeronitrile; Anisoine; Benzophenone; Acetophenone;
Antrachinone; Benzolchromtricarbonyle; Benzoine; Benzoinether; Benzile; Benzilketale; 4-Benzoylbiphenyle; Phenylpropandiole;
Cyclopentadienyleisen(ll)-cumen-hexafluorophosphate; 10,11-Dihydro-5H- dibenzo[a,d]cyclohepten-5-one; Diphenyl(2,4,6-Trimethylbenzoyl)phospinoxide; 2-Hydroxy-2-methylpropiophenone; 4'-Ethoxyacetophenone;
Ethylanthrachinone; 1-Hydroxycyclohexylphenylketone, 2-Methyl-4'- (methylthio)~2-morpholinopropiophenone, Phenanthrenchinone, 4- Phenoxyacetophenpne; Triarylsulfoniumhexafluorantimonate in
Propylencarbonat; Triarylsulfoniumhexafluorophosphat-Salze in
Propylencarbonat; a-Hydroxyketone; Phenylglyoxylate; Benzyldimethylketale; α-Aminoketone; 2,5-Dimethyl-2,5-dihydroperoxy-hexan; 1 ,3-Di-(2- hydroxyperoxyisopropyl)-benzol; Monoacylphosphine; Bisacylphosphine;
Phosphinoxide; Metalloccene; Peroxide; Persulfate; Permanganate; Chlorite; Cersalze; lodsalze und/oder Hypochlorite eingesetzt; vorzugsweise 2,2'- Azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propandihydrochlorid; Azobis(2- Amidinopropan)dihydrochlorid); Azo-bis-cyanopentansäure; 4-Benzoyl-N,N,N- trimethylbenzolmethanaminiumchlorid; 2-Hydroxy-3-(4-benzoylphenoxy)-3- Ν,Ν,Ν-trimethyl-l-propanaminiumchloridmonohydrat; 2-Hydroxy-3-(3,4- dimethyl-9-oxo-9H-thioxanthon-2-yloxy)-N,N,N-trimethyl-1- propanamiumiumchlorid; 2-Hydroxy-1 -[4-(hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1 - propanon; 2-Hydroxy-2-methyl-1 -phenylpropan-1-οη; 4-Benzoyl-N,N-dimethyl- N-[2-(1-oxo-2-propenly)oxy]ethylbenzolmethanaminiumchlorid; 1-[4-(2~
Hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1 -propan-1-οη; 2,2'-Azobis(4- Methoxy-2,4-dimthylvaleronitril); Antrachinon-2-sulfonsäure
Natriummonohydrate; Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphinoxide;
Dibenzenchrom; Benzoamine; Benzoinethylether; Benzoinmethylether;
Benzoinisobutylether; 3,3',4,4'-Benzophenontetracarboxyldianhydrid; 4- Phenylbenzophenon; 2-Benzyl-2-(dimethylamino)-4'-morpholinobutyrophenon; 4,4'-Bis(diethylamino)benzophenon; 4,4'-Bis(dimethylamino)benzophenon, 4,4'Dimethylbenzil; 2,5-Dimethylbenzophenon; 3,4-Dimethylbenzophenon; 3'- Hydroxyacetophenon; 4'-Hydroxyacetophenon, 3-Hydroxybenzophenon; a, a- Dimethoxy-a-phenylacetophenon; 4-Hydroxybenzophenon; 2- Methylbenzophenon; Dialkoxyacetophenone; α-Hydroxyalklyphenone; a- Aminoalkylphenon; 4,4'-Dihydroxybenzophenone; 2,2-Dimethoxy-2- phenylacetophenon; 4-(Dimethylamino)benzophenon, 3-Methylbenzophenon, 1- Hydroxycyclohexylphenylketon; 2-Hydroxy-2-methylpropiophenon; 2-Hydroxy-2- methyl-propiophenon; 4-Dimethylaminobenophenon; 2,2-Diethoxy-2- phenyllacetophenon; 2,2-Diethoxyacetophenon; Methylbenzoylformat; Oxy- phenyl-essigsäure-2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy]-ethylester; Oxy-phenyl- acrylat-2-[2-hydroxy-ethoxy]-ethylester; 2-Chlorthioxanthen-9-one; 2-Benzyl-2- (dimehyiamino)- -[4-(4- ο ήοϋη^)ρήθη^]-1 -butanon; 2-Methyl-1 -[4-(4- morpholinyl)phenyl]-1 -propanon; Diphenyl-(2,4,6-trimethylbenzoyl)- phosphinoxid; Phenyl-bis-(2,4,6-Trimethyl)-benzoyl-phospinoxid; Ferrocen; Titanocen; Bis^5-2,4-cylopentadien-1-yl)-bis-[2,6-difluoro-3-(1H-pyrro-1-yl)- phenyl]titan; (4-methylphenyl)-[4-(2-methylpropyl-(4-methylphenyl)-[4-(2- methylproplyl)phenyl]-iodoniumhexafluorophosphat; Ammoniumpersulfat; Kaliumpersulfat; Kampferchinon;
Cumolcyclopentadienyleisenhexafluorophosphat; Dibenzocycloheptadienon; Hydroxyacetophenone; Thioxanthen-9-one; 4,4'-Dimethylbenzil;
2-Ethylanthrachinon; Acrylphosphinoxid; 2-Methylbenzoylformat;
Didecanoylperoixd; Dilaurylperoxid; Dibenzoylperoxid; Di-(2-ethyl)- peroxidicarbonat; Dicylohexylperoxidicarbonat; Di-(4-tert.-butyl)- cylcohexylperoxidicarbonat; Diacetylperoxodicarbonat;
Dimyristylperoxodicarbonat; Di-tert-butylperoxyoxalat; 2,2-Azobis(2,4- dimethylvaleronitril); 2,2-Azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitril); 2,2'- Azobis(2-methylbutyronitril); 2,2'-Azobis(N-(2-propenyl)-2methylpropionamid; Dimethyl-2,-2'-Azobis(2-methylpropionat); Dimethyl-2,2'-azoisobutyrat; 1 - Hydroxy-cyclohexylphenylketone; Peroxycarbonsäureester, hergestellt aus Pivalinsäure, Neodecansäure, 2-Ethylhexansäure, tert-Butylhydroperoxid, tert.- Amylhydroperoxid und/oder Cumolhydroxid; tert.-Amylhydroperoxid;
Cumolhydroperoxid; Diacylperoxid; Wasserstoffperoxid; 2-Di(3,5,5- trimethylhexenoyl)peroxid; Hydroxy- und/oder tert.-Butylperoxid, insbesondere Bis(2>4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphinoxide, 1-Hydroxycyclo- hexylphenylketone, Benzophenone und/oder 1-[4-(2-Hydroxyethoxy)-phenyl]-2- hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one.
Der Anteil des Initiators bezogen auf die Gesamtmenge der Mischung könnte im Bereich von 0,1 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 2 Gew.-%, insbesondere von 0,7 bis 1 ,5 Gew.-%, liegen.
Je nach Anwendungsgebiet könnte die Mischung einen Füllstoff enthalten. Füllstoffe erhöhen das Volumen oder Gewicht und können die technischen Eigenschaften der Mischung verbessern. Bevorzugt ist der Füllstoff ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Carbonate, insbesondere Calciumcarbonat, Ruße, insbesondere Leitruß, Graphit, lonenaustauscherharze, Aktivkohle, Silicate, insbesondere Talk, Ton, Glimmer, Kieselerde, Kreide, Calcium- und Bariumsulfat, Aluminiumhydroxid, Glasfasern und -kugeln sowie Holzmehl, Cellulose-Pulver, Perlit, Kork- oder Kunststoffgranulat, gemahlene
Thermoplasten, Baumwolle-, Carbonfasern, insbesondere gemahlene
Carbonfasern und deren Gemischen. Durch die Zugabe eines Füllstoffs kann die Porosität und die Durchlässigkeit für Flüssigkeit und/oder Luft verändert werden.
Darüber hinaus könnte die Mischung Desinfektionsmittel, Antioxidantien, Comonomere, Korrosionsschutzmittel, insbesondere Triazole und/oder Benzimidazole, Verdicker, Schaumhilfsmittel, Entschäumer, Duft- und/oder Wirkstoffe enthalten. Praktische Versuche haben gezeigt, dass eine biozidische Wirkung durch Zugabe von Silber-, Kupfer und/oder nano-Partikeln erreicht wird. Zur Thermoregulierung des Belüftungseinsatzes könnte die Mischung ein Phasenwechselmaterial (phase change material, PCM) und/oder IR- reflektierende Pigmente, vorzugsweise Paraffin- und/oder Wachskapseln, enthalten. Phasenwechselmateriallen weisen bevorzugt hohe Schmelzwärmen auf und thermische Energie kann verborgen, verlustarm mit vielen
Wiederholungszyklen über einen langen Zeitraum gespeichert werden.
Phasenwechselmateriallen können die Körper- oder Umgebungswärme aufnehmen, speichern und wieder abgeben.
Durch die in Verfahrensschritt b) aus den Monomeren bzw. Oligomeren durchgeführte Polymerisation könnte ein Superabsorber gebildet werden.
Superabsorber zeichnen sich dadurch aus, dass sie Flüssigkeit hervorragend binden und aufnehmen können. Erfindungsgemäß wird unter einem
Superabsorber ein Polymer verstanden, das in der Lage ist, ein Vielfaches seines Eigengewichts - bis zum 500-fachen - an Flüssigkeiten, vorzugsweise Wasser, aufzusaugen bzw. aufzunehmen, wobei es an Volumen zunimmt. Zur Bildung der Mischung wird das Monomer bzw. Oligomer, vorzugsweise in einer wässrigen Lösung, gelöst oder emulgiert. Der Wassergehalt in der Mischung könnte im Bereich von 20 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 30 bis 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Mischung, liegen. Wenn der Vernetzer nicht löslich ist, kann er in emulgierter Form zugesetzt werden. Zusätzlich kann ein mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel zum Lösen oder Dispergieren des Vernetzens zugefügt werden. Anschließend könnten das Benetzungsmittel und der Initiator zugegeben werden.
Die Polymerisation findet bevorzugt im sauren pH-Bereich von 3 bis 6, insbesondere von 4,3 bis 5,5, statt. Unter diesen Bedingungen ist die Mischung besonders stabil.
Zum Neutralisieren des Acrylsäuremonomers bzw. der oben erwähnten sauren Monomere oder Oligomere könnte ein Hydroxid, bevorzugt ein
Alkalimethallhydroxid, insbesondere Natrium-, Kalium- oder Lithiumhydroxid, Carbonat eines Alkalimetalls und/oder Ammoniumhydroxid verwendet werden. Natrium- oder Kaliumhydroxid werden aufgrund ihrer kommerziellen
Verfügbarkeit, ihres Preises und ihrer Sicherheit besonders bevorzugt eingesetzt.
Das Behandeln der Lage mit der Mischung könnte durch Imprägnieren,
Beschichten oder Sprühen erfolgen. Vorzugsweise wird die Mischung mittels Beschichten aufgebracht, insbesondere mittels Rakeln oder Kisscoating. Beim Rakeln arbeitet üblicherweise ein Streichmesser gegen eine Unterlage, Walze, Tisch oder das Substrat selbst. Unter einer Rakel wird eine Streichvorrichtung verstanden. Diese könnte über die Gesamtbreite der Warenbahn fixiert werden. Das Auftragen der Mischung kann mit den folgenden Streichmessern (Rakeln) Walzenrakel, Luftrakel, Gummituchrakel, Stützrakel, Tischrakel, Spiralrakel und/oder Kastenrakel erfolgen. Beim Kisscoating wird üblicherweise eine Druckwalze mit glatter Oberfläche oder mit geätzten, maschinell bearbeiteten oder gerändelten Vertiefungen auf der Oberfläche verwendet. Die Mischung könnte von der Druckwalze auf das zu beschichtende Flächengebilde
übertragen werden. Die Vertiefungen können jede beliebige Größe oder Form haben und diskontinuierlich oder kontinuierlich auf der Oberfläche der
Druckwalze verteilt sein. Das Aufbringen der Mischung mittels Imprägnieren ist besonders bevorzugt, insbesondere mittels Foulardieren oder mittels
Schaumimprägnierung. Zweckmäßigerweise wird das Foulardieren einstufig oder mehrstufig durchgeführt, wobei eine exakt definierte Mischung
gleichmäßig je m2 Textilgut aufgebracht wird. Beim Foulardieren wird eine Flotte durch Walzendruck in ein Gewebe gepresst. Der Begriff Flotte bezeichnet dabei die Gesamtheit aller ihrer Komponenten, das heißt das Lösungsmittel, vorzugsweise Wasser, sowie alle darin enthaltenen gelösten, emulgierten oder dispergierten Bestandteile wie Farbstoffe, Partikel, Pigmente, Chemikalien und Hilfsmittel. Die Auftragsmenge der Mischung zum Imprägnieren, Beschichten oder
Sprühen der Lage kann in weiten Bereich variieren. Üblicherweise werden Mengen im Bereich von 10 bis 2500 g/m2, insbesondere von 50 bis 1200 g/m2, in das Fasergebilde der Lage eingebracht. Nach dem Imprägnieren, Beschichten oder Besprühen der Lage kann diese zwischen zwei Rollen und/oder Walzen abgequetscht werden. Praktische Versuche haben gezeigt, dass bei einem Abquetschdruck in einem Bereich von 1 bis 8 bar, vorzugsweise in einem Bereich von 3 bis 5 bar, die Auftragsmenge optimal eingestellt werden kann und eine homogene Verteilung der
aufgetragenen Mischung im Fasergebilde der Lage erfolgt.
Anschließend könnte in einem nächsten Schritt die Polymerisation bzw.
Härtung der Monomere bzw. Oligomere stattfinden, wodurch das
Absorptionsmaterial gebildet wird. Je nach eingesetztem Initiator und
Reaktionsbedingungen kann die Polymerisation autokatalytisch, thermisch durch Einwirken von ionisierender Strahlung oder mittels Plasma eingeleitet werden. Bevorzugt polymerisiert das Monomer bzw. Oligomer in Gegenwart von ultravioletter Strahlung.
Die UV-Härtung könnte unter Verwendung einer UV-Lampe erfolgen.
Strahlungsintensität und -zeit richten sich nach der Zusammensetzung der Mischung und der Beschaffenheit der Lage. Besonders gute Ergebnisse werden bei einer Strahlungsintensität im Bereich von 40 bis 400 Watt/cm, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 250 Watt/cm bei einer Strahlungszeit im Bereich von 0,1 bis 120 Sekunden erzielt. Zweckmäßigerweise wird die UV- Härtung unter Vakuum oder in Gegenwart eines anorganischen Gases, vorzugsweise Stickstoff, Helium oder Argon oder in Luft, durchgeführt.
Das thermische Härten könnte in einem Ofen, in Luft oder in einer inerten Atmosphäre oder unter Vakuum stattfinden. Denkbar ist auch die aufgetragene Mischung in einem Trockner, wie einem Durchlufttrockner oder einem
Infrarottrockner zu polymerisieren bzw. zu härten. Üblicherweise erfolgt die Polymerisation bzw. Härtung in einem Temperaturbereich von 40 bis 100 °C.
Vor diesem Hintergrund ist auch denkbar, zum Härten der Mischung
Elektronenstrahlen zu verwenden. Üblicherweise findet die Härtung bei einer Energiedosis im Bereich von 1 bis 16 Megarad, vorzugsweise im Bereich von bis 2 bis 8 Megarad, statt.
Im Anschluss an die Polymerisation könnten Verunreinigungen durch Waschen aus dem Belüftungseinsatz entfernt werden. Das Waschen findet bevorzugt mit Wasser statt und kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Hierbei ist vorteilhaft, dass durch mehrmaliges Waschen der Blasenpunkt des
Belüftungseinsatzes sowie dessen Dichtheit erhöht werden kann. Hierdurch wird ein besonders dichter, insbesondere wasserdichter, Belüftungseinsatz erhalten. Ferner werden die Lüftungsöffnungen durch Quellen des
Absorptionsmaterials schnell verschlossen und die Faserstruktur der Lage wird optimiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform findet im Anschluss an die
Polymerisation ein Neutralisationsschritt statt. Hierzu könnte der
Belüftungseinsatz durch ein Neutralisationsbad mit einem pH-Wert im Bereich von 9 bis 14, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 14, insbesondere im Bereich von 12 bis 14, geführt werden. Zum Neutralisieren können die bereits zuvor genannten Hydroxide, bevorzugt Alkalimethallhydroxid, insbesondere Natrium-, Kalium- oder Lithiumhydroxid, Carbonat eines Alkalimetalls und/oder Ammoniumhydroxid, verwendet werden.
Nach der Härtung bzw. Polymerisation könnte die restliche Flüssigkeit durch weiteres Trocknen im Umluftofen oder mit Infrarotlampen entfernt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Oberflächenenergie des Belüftungseinsatzes durch Corona- und/oder Plasmabehandlung erhöht. Dabei erfolgt die Corona- und/oder Plasmabehandlung vorzugsweise derart, dass der Oberfläche eine Oberflächenenergie gemäß DIN 55660 von 40 bis 72 dyn, vorzugsweise von 50 bis 70 dyn, insbesondere von 55 bis 68 dyn, verliehen wird. Hierbei ist vorteilhaft, dass die Oberfläche hydrophil bzw. hydrophob ausgerüstet werden kann, ohne Chemikalien beizumengen. Diese Ausrüstung dient zur optimalen Regulierung des Flüssigkeitsgehalts im Belüftungseinsatz. Diese ist insbesondere bei körpernah eingesetzten Produkten, wie
beispielsweise Bekleidung von Vorteil. Ebenfalls denkbar sind die antistatische Ausrüstung der Oberfläche, sowie ihre Versehung mit Pflegesubstanzen.
Vor diesem Hintergrund ist auch denkbar den Belüftungseinsatz einer
Behandlung oder Veredelung chemischer Art zu unterziehen, wie
beispielsweise einer Anti Pilling-Behandlung, einer Hydrophilierung einer antistatischen Behandlung, einer Behandlung zur Verbesserung der
Feuerfestigkeit und/oder zur Veränderung der taktilen Eigenschaften oder des Glanzes, einer Behandlung mechanischer Art wie Auftauen, Sanforisieren, Schmirgeln oder einer Behandlung im Tumbler und/oder einer Behandlung zur Veränderung des Aussehens wie Färben oder Bedrucken.
Der erfindungsgemäße Belüftungseinsatz eignet sich aufgrund seines geringen Gewichts, seiner Luftdurchlässigkeit und seiner hohen Aufnahmekapazität hervorragend zur Verwendung als Feuchtigkeitsregulators. Erfindungsgemäß wird unter einem Feuchtigkeitsregulator verstanden, dass dieser Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft aufnehmen kann und sie bei trockener Luft wieder abgeben kann. Besonders bevorzugt findet der Belüftungseinsatz als
Feuchteregulator auf dem Gebiet der Filtration Anwendung.
Bei Kombination mit geeigneten wärmeregulierenden Zusatzstoffen, wie beispielsweise eines Paraffins, IR-reflektierende Pigmenten oder eines Phasenwechselmaterials (phase change material, PCM) könnte der
Belüftungseinsatz als Klimaregulator eingesetzt werden. Unter einem Klimaregulator wird erfindungsgemäß ein Belüftungseinsatz verstanden, der in der Lage ist sich bei Wärme schön kühl anzufühlen und bei Kälte wärmen kann Besonders vorteilhaft ist, dass der Klimaregulator atmungsaktiv ist, das heißt, dass die Lüftungsöffnungen groß genug sind, um das Durchdringen von Dämpfen und Luft zu erlauben, aber einen Flüssigkeitsdurchtritt unterbinden.
Denkbar ist auch die Verwendung des Belüftungseinsatzes als Trägermaterial zur Herstellung von Wundverbänden aufgrund seines komfortablen
Tragekomforts und seiner hohen Absorptionskapazität.
Weitere denkbare Einsatzgebiete sind die Verwendung des
Belüftungseinsatzes zur Anordnung in oder auf Textilien. Bevorzugte Textilien sind Schuhe sowie Schuhsohlen, Schlafsäcke, Zelte, Rucksäcke, Taschen, Jacken, Schutzanzüge, Handschuhe, Kopfbedeckungen, vorzugsweise als Bekleidungs-, Einlage- und/oder Vliesstoff.
Besonders bevorzugt könnte der Belüftungseinsatz in oder an einem Schuh aufgrund seines angenehmen Trageklimas in Folge einer guten Durchlüftung angeordnet sein.
Ferner könnte der Belüftungseinsatz auch in Schutzhelmen, Schutzbrillen, Isoliermatten, Polstermatten, Protektoren sowie als Kosmetikartikel oder Verpackungsmaterial verwendet werden. Schließlich könnte der Belüftungseinsatz auch in elektronischen Geräten, Elektrokabeln, Seekabeln, stromführenden Kabeln, Fensterrahmen, als Dichtungsmaterial und/oder als Dämmungsmaterial verwendet werden. Kurzbeschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Belüftungseinsatzes mit vollständiger Bedeckung,
Fig. 2 eine Detailansicht des in Figur 1 dargestellten Belüftungseinsatzes in trockenem Zustand,
Fig. 3 eine Detailansicht des in Figur 1 dargestellten Belüftungseinsatzes unter Einwirkung von Flüssigkeit,
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Belüftungseinsatzes mit teilweiser Bedeckung,
Fig. 5 eine Detailansicht des in Figur 4 dargestellten Belüftungseinsatzes in trockenem Zustand,
Fig. 6 eine Detailansicht des in Figur 4 dargestellten Belüftungseinsatzes unter Einwirkung von Wasser und
Fig. 7 ein Diagramm, welches die Reinigungszeit in Abhängigkeit des
Blasenpunkts (Bubble Point) zeigt. Ausführung der Erfindung
Figur 1 zeigt einen Belüftungseinsatz 1 zur Anordnung in oder auf Textilien, umfassend mindestens eine Lage 2, die mindestens teilweise von einem Absorptionsmaterial 3 bedeckt ist und Lüftungsöffnungen 4 aufweist, wobei die Lüftungsöffnungen 4 unter Einwirkung von Flüssigkeit aufgrund einer Quellung des Absorptionsmaterials 3 zumindest teilweise verschlossen werden können, erhältlich durch ein Verfahren, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: a) Behandeln einer Lüftungsöffnungen 4 aufweisenden Lage 2 mit einer Mischung, enthaltend ein polymerisierbares Monomer oder Oligomer und einen Vernetzer, als Vorstufe für das Absorptionsmaterial, ein
Benetzungsmittel und einen Initiator und b) Polymerisation des Monomers oder Oligomers zu dem
Absorptionsmaterial 3 unter Ausbildung einer stoffschlüssigen
Verbindung zwischen dem Absorptionsmaterial 3 und der Lage 2. Das Absorptionsmaterial 3 ist zumindest bereichsweise stoffschlüssig an die Lage 2 angebunden.
Die Lüftungsöffnungen 4 und die Größe der Lüftungsöffnungen 4 sind statistisch zufällig verteilt. Der geometrische Aufbau der Lüftungsöffnungen 4 ist regellos. Bei den Lüftungsöffnungen 4 handelt es sich nicht um regelmäßig aufgebaute geometrische Körper wie Quader oder Oktaeder, sondern um offenzellige oder geschlossene Zwischenräume die durch Fasern 5 bzw. das Absorptionsmaterial 3 voneinander getrennt werden. Die Lage 2 besteht aus einem wasserstrahlverfestigte Vliesstoff. Dieser
Vliesstoff ist durch ein Hydrophobierungsmittel hydrophob ausgestaltet.
Die Lage 2 kann Fasern 5 enthalten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Polyolefinen-, insbesondere Polyphenylensulfid-, Polyester-, insbesondere Polyethylenterephthalat-, Polybutylenterephthalat-; Polyamid-, insbesondere Polyamid 6.6 (Nylon®), Polyamid 6.0 (Perlon®)-; Polyvinylchlorid-, Polyacrylnitril- , Polyimid-, Polytetraflourethylen (Teflon®)-, Aramid-, Woll-, Baumwoll-, Seide-, Hanf-, Bambus-, Kenaf-, Sisal-, Cellulose-, Soja-, Flacks-, Glas-, Basalt-, Carbon-, Viskosefasern und deren Gemischen. Die in der Figur 1 dargestellte Lage 2 enthält Aramidfasern.
Der Belüftungseinsatz 1 kann eine Dicke gemäß DIN EN 9073-2 von 20 bis 10000 μιτι, vorzugsweise von 100 bis 7000 μηη, insbesondere von 300 bis 4000im, aufweisen. Der Belüftungseinsatz 1 in Figur 1 zeigt eine Dicke von 0,8 mm auf.
Der Belüftungseinsatz 1 kann ein Flächengewicht gemäß DIN EN 29073-1 von 5 bis 600 g/m2, vorzugsweise von 30 bis 400 g/m2, insbesondere von 50 bis 200 g/m2, aufweisen. Der Belüftungseinsatz 1 , dargestellt in Figur 1 , weist ein Flächengewicht von 500 g/m2 auf.
Der Belüftungseinsatz 1 kann eine Luftdurchlässigkeit gemäß DIN EN ISO 9237 im trockenen Zustand von 100 bis 5000 dm3/(m2s), vorzugsweise von 400 bis 2500 dm3/(m2s), insbesondere von 500 bis 1800 dm3/(m2s), aufweisen. Der Belüftungseinsatz 1 gemäß der Figur 1 weist eine Luftdurchlässigkeit von 1000 dm3/(m2s). Durch Verdunsten der Flüssigkeit können die teilweise verschlossenen
Lüftungsöffnungen 4 wieder freigegeben werden, vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von -20 bis 70 °C und einem Druck von 0,1 bis 5 bar, insbesondere bei einer Temperatur von -10 bis 50°C und einem Druck von 0,3 bis 3 bar. Der in Figur 1 dargestellte Belüftungseinsatz 1 gibt die teilweise verschlossenen Lüftungsöffnungen 4 bei einer Temperatur von 0 °C und einem Druck von 1 ,013 bar wieder frei.
Die Herstellung des Belüftungseinsatzes 1 zur Anordnung in oder auf Textilien, umfasst die folgenden Verfahrenschritte: a) Behandeln einer Lüftungsöffnungen 4 aufweisenden Lage 2 mit einer Mischung, enthaltend ein polymerisierbares Monomer oder Oligomer und einen Vernetzer, als Vorstufe für ein
Absorptionsmaterial 3, ein Benetzungsmittel und einen Initiator und b) Polymerisation des Monomers oder Oligomers zu dem
Absorptionsmaterial 3 unter Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Absorptionsmaterial 3 und der Lage 2.
Als Benetzungsmittel kann eine Verbindung der folgenden Formel
RO(CH2CH20)xH, verwendet werden, wobei R ein linearer oder verzweigter Alkylrest ist und wobei x= 4; 5; 6,3; 6,5; 7; 8; 9; 10 oder 11 ist, vorzugsweise 6.5; 7; 8; 9; 10,
insbesondere 6.5; 7; 8; 9. Als Benetzungsmittel 1 zur Herstellung des in Figur 1 dargestellten Belüftungseinsatz wird eine Verbindung der Formel
RO(CH2CH20)xH verwendet, wobei R ein linearer Alkylrest ist und wobei x= 6,5 ist.
Der Anteil des Benetzungsmittels bezogen auf die Gesamtmenge der Mischung kann im Bereich von 0,1 bis 5,0 Gew.-% liegen, vorzugsweise von 1 ,0 bis 4,0 Gew.-%, insbesondere von 1 ,5 bis 3,5 Gew.-%. Der Anteil des
Benetzungsmittels zur Herstellung des in Figur 1 dargestellten
Belüftungseinsatz 1 bezogen auf die Gesamtmenge der Mischung liegt bei 2,0 Gew.-%. Durch die Zugabe des Benetzungsmittels wird eine Oberflächenspannung gemäß DIN 55660 der Mischung im Bereich von 10 bis 72 dyn eingestellt , vorzugsweise im Bereich von 5 bis 60 dyn, insbesondere im Bereich von 20 bis 68 dyn. Der Belüftungseinsatz , dargestellt in Figur 1 , weist eine
Oberflächenspannung von 60 dyn auf.
Es kann ein Vernetzungsgrad im Bereich von 4,7*10"5 bis 1 ,9*10"1,
vorzugsweise von 2,3*10"4 bis 1 ,3*10"1, insbesondere von 4,7*10"4 bis 4,9*10"2 eingestellt werden. Der Vernetzungsgrad des Belüftungseinsatz 1 dargestellt in Figur 1 beträgt 0,08.
Das polymerisierbare Monomer oder Oligomer kann ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus:
monoethylenisch ungesättigte Mono-Carbonsäuren, insbesondere Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure; Crotonsäure, Sorbinsäure, Itaconsäure, Zimtsäure; monoethylenisch ungesättigte
Polycarbonsäureanhydride, insbesondere Maleinsäureanhydrid;
Carbonsäuresalze, vorzugsweise wasserlösliche Salze, insbesondere Alkali-, Ammonium- oder Aminsalze; monoethylenisch ungesättigte Mono- oder Polycarbonsäuren, insbesondere Natriummeth-, Trimethylaminmeth-,
Triethanolaminmeth-, Natriummaleat, Methylaminmaleat; Sulfonsäuren, vorzugsweise aliphatische oder aromatische Vinylsulfonsäuren, insbesondere Vinyl-, Allyl-, Vinyltoluol-, Styrol-, (Meth)acrylsulfonsäuren; 2-Hydroxy-3- methacryloxypropylsulfonsäure; Sulfopropylmethacrylat, Sulfonsäuresalze, vorzugsweise Alkali-, Ammonium-, Aminsalze von sulfonsäuregruppenhaltigen Monomeren oder Oligomeren; Hydroxyverbindungen, vorzugsweise
monoethylenisch ungesättigte Alkohole, monoethylenisch ungesättigte Ether oder Ester von Polyolen, insbesondere Methallylalkohol, Alkylenglykolen, Glycerin, Polyoxyalkylenpolyolen, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Triethylenglykolmethacrylat,
Polyoxyethylenoxypropylenglykolmonomethallylether, wobei die
Hydroxygruppen gegebenenfalls etherifiziert oder esterifiziert sind; Amide, vorzugsweise Vinylform-, Methacryl-, N-Alkylmeth-, Ν,Ν-Dialkylmethacryl-, N- Hydroxyalkyl(meth)acryl-, N-Hexylacryl-, Ν,Ν-Dimethylacryl-, N,N'-Di-n- propylacryl-, N-Methylolmethacryl-, N-Hydroxyethylmethacryl-, N,N- Dihydroxyethylmethacrylamid, Vinyllactame, insbesondere N-Vinylpyrrolidon; Aminoverbindungen, vorzugsweise aminogruppenhaltige Ester,
monoethylenisch ungesättigter Mono- oder Dicarbonsäuren, heterocyclische Vinylverbindungen, insbesondere Dialkylaminoalkyl-, Dihydroxyalkylaminoalkyl-, Morpholinoalkylester; Vinylpyridine, insbesondere 2-Vinyl-, 4-Vinyl-, N- Vinylpyridin, N-Vinylimidazol; quartäre Ammoniumsalze, vorzugsweise Ν,Ν,Ν- Trialkyl-N-(meth)acryloyloxyalkylammoniumsalze, insbesondere Ν,Ν,Ν- Trimethyl-N-(meth)acryloyloxyethylammoniumchlorid, N,N,N-Triethyl-N- (meth)acryloyloxyethylammoniumchlorid, 2-Hydroxy-3- (meth)acryloyloxypropyltrimethylammoniumchlorid, insbesondere
Dimethylaminoethylmethacrylat, Diethylaminoethylmethacrylat,
Morpholinoethylmethacrylat, Dimethylaminoethylfumarat und deren Gemischen. Das polymerisierbare Monomer des Absorptionsmittels 3 für den in Figur 1 dargestellten Belüftungseinsatz 1 ist Acrylsäure.
Durch die Polymerisation in Verfahrensschritt b) wird ein Superabsorber gebildet.
Die Oberflächenenergie des Belüftungseinsatzes 1 wird durch Corona- und/oder Plasmabehandlung erhöht. Die Oberflächenenergie des
Belüftungseinsatzes 1 der Figur 1 beträgt 70 dyn. Der Belüftungseinsatzes 1 kann als Feuchtigkeits- und/oder Klimaregulator verwendet werden. Der in Figur 1 gezeigte Belüftungseinsatz 1 wird als
Feuchtigkeitsregulator verwendet. Fig. 2 zeigt eine Detailansicht des in Figur 1 dargestellten Belüftungseinsatzes 1 in trockenem Zustand. Dieser Belüftungseinsatz 1 zur Anordnung in oder auf Textilien umfasst mindestens eine Lage 2, die mindestens teilweise von einem Absorptionsmaterial 3 bedeckt ist und Lüftungsöffnungen 4 aufweist, wobei die Lüftungsöffnungen 4 unter Einwirkung von Flüssigkeit aufgrund einer Quellung des Absorptionsmaterials 3 zumindest teilweise verschlossen werden können. Das Absorptionsmaterial 3 ist bereichsweise stoffschlüssig an die Lage 2 angebunden.
Die Fasern 5 der Lage 2 sind vollständig mit dem Absorptionsmaterial 3 bedeckt bzw. beschichtet.
Die Lüftungsöffnung 4 weist eine oktaedrische Form auf, wobei die
Lüftungsöffnungen 4 nicht durch regelmäßige geometrische Formen aufgebaut werden.
Die in Figur 2 gezeigte Lüftungsöffnung 4 ist geöffnet.
Fig. 3 zeigt eine Detailansicht des in Figur 1 dargestellten Belüftungseinsatzes 1 unter Einwirkung von Flüssigkeit. Die eindringende Flüssigkeit wird vom Absorptionsmaterial 3 aufgenommen. Das aufgequollene Absorptionsmaterial 3 füllt die Lüftungsöffnung 4, dargestellt in Figur 2, vollständig aus und verschließt diese gegen den Durchtritt von Flüssigkeit oder eines Gases. Fig. 4 zeigt einen Belüftungseinsatz 1 ' zur Anordnung in oder auf Textilien, umfassend mindestens eine Lage 2, die mindestens teilweise von einem Absorptionsmaterial 3 bedeckt ist und Lüftungsöffnungen 4 aufweist, wobei die Lüftungsöffnungen 4 unter Einwirkung von Flüssigkeit aufgrund einer Quellung des Absorptionsmaterials 3 zumindest teilweise verschlossen werden können.
Das Absorptionsmaterial 3 ist zumindest bereichsweise stoffschlüssig an die Lage 2 angebunden. Das Absorptionsmaterial 3 bedeckt die Fasern 5 teilweise.
Die Lüftungsöffnungen 4 sind gleichmäßig in der Lage 2 verteilt.
Der Belüftungseinsatz 1 ', dargestellt in Figur 1 , weist ein Flächengewicht von 100 g/m2 auf.
Der Beiüftungseinsatz 1 ' gemäß der Figur 1 weist eine Luftdurchlässigkeit von 200 dm3/(m2s) auf. Der Beiüftungseinsatz 1 ' wird mit dem zuvor beschriebenen
Herstellungsverfahren hergestellt.
Fig. 5 zeigt eine Detailansicht des in Figur 4 dargestellten Belüftungseinsatzes 1 ' in trockenem Zustand. Das Absorptionsmaterial 3 ist bereichsweise stoffschlüssig mit den Fasern 5 der Lage 2 verbunden.
Die Lüftungsöffnungen 4 sind geöffnet. Fig. 6 zeigt eine Detailansicht des in Figur 4 dargestellten Belüftungseinsatzes 1 ' unter Einwirkung von Wasser.
Das eindringende Wasser wird vom Absorptionsmaterial 3 unter einer
Volumenzunahme aufgenommen. Durch ein Aufquellen des
Absorptionsmaterials 3 wird die Lüftungsöffnung 4 teilweise verschlossen.
Durch Verdunsten der Flüssigkeit werden die teilweise verschlossenen
Lüftungsöffnungen 4 wieder freigegeben.
Die Dicke des in Figur 4 dargestellten Belüftungseinsatzes ' hat sich unter Einwirkung von Wasser um das 3-fache erhöht.
Fig. 7 zeigt ein Diagramm, in welchem die Reinigungszeit gegen den
Blasenpunkt (Bubble Point) dargestellt ist. Es wurde der Einfluss der
Reinigungszeit auf den Blasenpunkt eines Belüftungseinsatzes untersucht. Die Messung des Blasenpunkts wurde gemäß DIN ISO 2942 durchgeführt. Der Belüftungseinsatz wurde analog den Ausführungsbeispielen 2 und 3 hergestellt. Es konnte festgestellt werden, dass mit zunehmender Reinigungszeit der Blasenpunkt erhöht wird. Unter Reinigungszeit wird die Dauer des Waschens bzw. Reinigens des Belüftungseinsatzes verstanden. Bevorzugt erfolgt das Waschen bzw. Reinigen mit Wasser und dient zum Entfernen von
Verunreinigungen. Dieser Verfahrensschritt kann kontinuierlich oder
diskontinuierlich erfolgen. Der Belüftungseinsatz kann einen Blasenpunkt (Bubble Point) gemäß DIN ISO 2942 im Bereich von 10 bis 2500 mbar, vorzugsweise im Bereich von 100 bis 1500 mbar, insbesondere im Bereich von 500 bis 1000 mbar, aufweisen. Schon ein kurzzeitiges Waschen erhöht den Blasenpunkt gemäß D N ISO 2942, um mehr als das Doppelte, verglichen mit einem ungewaschenen Belüftungseinsatz. Desweiteren konnte überraschend festgestellt werden, dass mit zunehmender Reinigungszeit der Blasenpunkt deutlich erhöht werden kann. Nach einer Reinigungszeit von vier Minuten wird ein Blasenpunkt größer als 1000 mbar erreicht. Der soeben beschriebene Belüftungseinsatz kann gemäß den folgenden Ausführungsbeispielen hergestellt werden:
Ausführungsbeispiel 1 : Zur Herstellung einer teilneutralisierten Acrylsäurelösung werden 8,00 g
Natriumhydroxid in 21 ,00 g Wasser gelöst und mit 21 ,00 g Acrylsäure versetzt. Anschließend werden 25,00 g der teilneutralisierten Acrylsäurelösung mit 0,50 g 1-[4-(2-Hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-on, 1 ,00 g Heptylpolyethylenglykolether (C7H150(CH2CH20)6.5H) und 47,00 g Wasser homogen vermischt. Der pH-Wert der Lösung beträgt ca. 4.
Der Lösung werden 0,25 g Ν,Ν'-Methylendiacrylamid hinzugegeben und diese wird 15 Minuten bei einer Temperatur von ca. 22 °C gerührt. Die erhaltene Lösung wird bei 20 °C im Foulard vorgelegt. Anschließend wird ein 10 x 10 cm Polyethylenterephthalatvlies mit einem Flächengewicht von 00 g/cm2 eingeführt und durch den Foulard (Sawafill 1122, Firma Sandler) gezogen. Es werden 280 g/m2 in das Fasergebilde der Lage eingebracht.
Das imprägnierte Vlies wird zwischen zwei Rollen abgequetscht und durch UV- Behandlung wird die Polymerisation einer Mischung, enthaltend Acrylsäure, einen Vernetzer, ein Benetzungsmittel und einen Initiator, gestartet. Die UV- Behandlung erfolgt durch Zuschalten von UV-Strahlern (Firma Dr. Hönle, Typ Uvahand 250, 250 Watt pro Strahler). Die Bestrahlungszeit beträgt 10
Sekunden. Der Vernetzungsgrad des Absorptionsmaterials liegt bei 0,011. Das bestrahlte Vlies wird mit Wasser gewaschen und vier Stunden bei 70 °C getrocknet.
Nach der Polymerisation nimmt das Gewicht des Vlieses um ca. 70 Gew.-% zu. Die Quellrate definiert die Menge an Wasser, die von der Beschichtung innerhalb einer festgelegten Zeitspanne absorbiert wird. Das Quellvermögen bezeichnet die maximale Menge an Wasser oder Flüssigkeit, die von der Beschichtung absorbiert wird, wobei sich dieser Wert auf das Trockengewicht der Beschichtung bezieht.
Die Quellrate wird durch Messen der prozentualen Quellung oder der
Gewichtszunahme in Zeitspannen von 0 bis 20 Minuten bestimmt.
Die Quellrate beträgt 60,00 und das Gewicht nach der Quellung liegt bei 43,44 g.
Die Dicke des in Ausführungsbeispiel 1 hergestellten Belüftungseinsatzes beträgt 0,1 mm. Ausführungsbeispiel 2:
Zur Herstellung einer teilneutralisierten Methacrylsäurelösung werden 8,00 g Natriumhydroxid in 12,00 g Wasser gelöst und mit 30,00 g Methacrylsäure versetzt. Anschließend werden 30,00 g der teilneutralisierten
Methacrylsäurelösung mit 0,95 g Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)- phenylphosphinoxid, 0,95 g Octylpolyethylenglykolether (C8Hi70(CH2CH20)9H) und 63,10 g Wasser homogen vermischt. Der pH-Wert der Lösung beträgt ca. 3,5. Der Lösung werden 0,32 g 1 ,3,5-Triallyl-l ,3,5-triazin-2 ,4,6(1 H,3H,5H)-trion hinzugegeben und diese wird 15 Minuten bei einer Temperatur von ca. 22 °C gerührt. Anschließend wird ein 10 x 10 cm Polyamidvlies mit einem
Flächengewicht von 200 g/cm2 mit der Lösung getränkt. Es werden 1000 g/m2 in das Fasergebilde der Lage eingebracht.
Das imprägnierte Vlies wird zwischen zwei Rollen abgequetscht und durch UV- Behandlung wird die Polymerisation einer Mischung, enthaltend Acrylsäure, einen Vernetzer, ein Benetzungsmittel und einen Initiator, gestartet. Die UV- Behandlung erfolgt durch Zuschalten von UV-Strahlern (Firma Dr. Hönle, Typ Uvahand 250, 250 Watt pro Strahler). Die Bestrahlungszeit beträgt 20
Sekunden. Der Vernetzungsgrad des Absorptionsmaterials liegt bei 0,007. Das bestrahlte Vlies wird mit Wasser gewaschen und vier Stunden bei 70 °C getrocknet.
Nach der Polymerisation nimmt das Gewicht des Vlieses um ca. 80 Gew.-% zu.
Die Quellrate wird durch Messen der prozentualen Quellung oder der
Gewichtszunahme in Zeitspannen von 0 bis 20 Minuten bestimmt.
Die Quellrate beträgt 50,00 und das Gewicht nach der Quellung liegt bei 39,93 g.
Die Dicke des in Ausführungsbeispiel 2 hergestellten Belüftungseinsatzes beträgt 1 ,5 mm. Ausführungsbeispiel 3:
Zur Herstellung einer teilneutralisierten Vinylsulfonsäurelösung werden 5,00 g Kaliumhydroxid in 20,00 g Wasser gelöst und mit 15,00 g Vinylsulfonsäure versetzt. Anschließend werden 15,00 g der teilneutralisierten
Vinylsulfonsäurelösung mit 0,5 g 1-Hydroxycyclohexylphenylketon, 0,5 g Benzophenon, 1 ,50 g Ethylpolyethylenglykolether (C2H50(CH2CH20)e,5H) und 32,50 g Wasser homogen vermischt. Der pH-Wert der Lösung beträgt ca. 3,5. Der Lösung wird 0,15 g Ethylenglykoldimethacrylat hinzugegeben und diese wird 15 Minuten bei einer Temperatur von ca. 22 °C gerührt. Anschließend wird ein 10 x 10 cm Viskosevlies mit einem Flächengewicht von 300 g/cm2 mit der Lösung getränkt. Es erden 2200 g/m2 in das Fasergebilde der Lage eingebracht.
Das imprägnierte Vlies wird zwischen zwei Rollen abgequetscht und durch UV- Behandlung wird die Polymerisation einer Mischung, enthaltend Acrylsäure, einen Vernetzer, ein Benetzungsmittel und einen Initiator, gestartet. Die UV- Behandlung erfolgt durch Zuschalten von UV-Strahlern (Firma Dr. Hönle, Typ Uvahand 250, 250 Watt pro Strahler). Die Bestrahlungszeit beträgt 13
Sekunden. Der Vernetzungsgrad des Absorptionsmaterials liegt bei 0,016. Das bestrahlte Vlies wird mit Wasser gewaschen und vier Stunden bei 70 °C getrocknet. Ausführungsbeispiel 4:
Es wurde der Einfluss des Waschens und der Reinigungszeit auf den
Blasenpunkt untersucht. Hierzu wurden Proben eines Belüftungseinsatzes unterschiedlich lang nach der Polymerisation mit Wasser gewaschen.
Anschließend wurde ein Gasblasentest (Bubble Point Test) gemäß DIN ISO 2942 durchgeführt. Der zu untersuchende Belüftungseinsatz wurde bei ca. 20 °C in einen mit Wasser gefüllten Behälter für zwei Minuten getaucht. Hierzu wurde der Belüftungseinsatz vollständig mit Flüssigkeit benetzt. Anschließend wurde der Belüftungseinsatz mit Druckluft beaufschlagt. Nun wurde der Druck gemessen, der nötig ist um Luft durch den Belüftungseinsatz bzw. durch die Lüftungsöffnungen zu drücken.
In der folgenden Tabelle sind die Blasenpunkte in Abhängigkeit der
Reinigungszeit aufgeführt:
Tabelle 1 : Experimentell bestimmte Blasenpunkte für den erfindungsgemäßen Belüftungseinsatz bei unterschiedlichen Reinigungszeiten.
Figure imgf000042_0001
Die Experimente zeigen, dass der erfindungsgemäße Belüftungseinsatz hohe Blasenpunkte aufweist. Ferner konnte überraschend festgestellt werden, dass durch einmaliges Waschen des Belüftungseinsatzes nach der Polymerisation der Blasenpunkt deutlich erhöht werden kann. Weiterhin kann der Blasenpunkt mit steigender Reinigungszeit erhöht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Belüftungseinsatz (1 , Γ) zur Anordnung in oder auf Textilien, umfassend mindestens eine Lage (2), die mindestens teilweise von einem
Absorptionsmaterial (3) bedeckt ist und Lüftungsöffnungen (4) aufweist, wobei die Lüftungsöffnungen (4) unter Einwirkung von Flüssigkeit aufgrund einer Quellung des Absorptionsmaterials (3) zumindest teilweise verschlossen werden können, erhältlich durch ein Verfahren, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: a) Behandeln einer Lüftungsöffnungen (4) aufweisenden Lage (2) mit einer Mischung, enthaltend ein polymerisierbares Monomer oder Oligomer und einen Vernetzer, als Vorstufe für das
Absorptionsmaterial (3), ein Benetzungsmittel und einen Initiator und b) Polymerisation des Monomers oder Oligomers zu dem
Absorptionsmaterial (3) unter Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Absorptionsmaterial (3) und der Lage, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsmaterial (3) zumindest bereichsweise stoffschlüssig an die Lage (2) angebunden ist.
2. Belüftungseinsatz nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (2) Fasern (5) enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Polyolefinen-, insbesondere Polyphenylensulfid-, Polyester-,
insbesondere Polyethylenterephthalat-, Polybutylenterephthalat-;
Polyamid-, insbesondere Polyamid 6.6 (Nylon®), Polyamid 6.0 (Perlon®)-; Polyvinylchlorid-, Polyacrylnitril-, Polyimid-, Polytetraflourethylen (Teflon )-, Aramid-, Woll-, Baumwoll-, Seide-, Hanf-, Bambus-, Kenaf-, Sisal-, Cellulose-, Soja-, Flacks-, Glas-, Basalt-, Carbon-, Viskosefasern und deren Gemischen.
3. Belüftungseinsatz nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Dicke gemäß DIN EN 9073-2 von 20 bis 10000 [im, vorzugsweise von 100 bis 7000 μιτι, insbesondere von 300 bis 4000 [im.
4. Belüftungseinsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch ein Flächengewicht gemäß DIN EN 29073-1 von 5 bis 600 g/m2, vorzugsweise von 30 bis 400 g/m2, insbesondere von 50 bis 200 g/m2.
5. Belüftungseinsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Luftdurchlässigkeit gemäß DIN EN ISO 9237 im trockenen Zustand von 100 bis 5000 dm3/(m2s), vorzugsweise von 400 bis 2500 dm3/(m2s), insbesondere von 500 bis 1800 dm3/(m2s).
6. Belüftungseinsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch . gekennzeichnet, dass durch Verdunsten der Flüssigkeit die teilweise verschlossenen Lüftungsöffnungen (4) wieder freigegeben werden können, vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von -20 bis 70 °C und einem Druck von 0,1 bis 5 bar, insbesondere bei einer Temperatur von - 0 bis 50 °C und einem Druck von 0,3 bis 3 bar.
7. Verfahren zur Herstellung eines Belüftungseinsatzes nach einem der Ansprüche I bis 6 zur Anordnung in oder auf Textilien, umfassend die folgenden Verfahrenschritte: a) Behandeln einer Lüftungsöffnungen (4) aufweisenden Lage (2) mit einer Mischung, enthaltend ein polymerisierbares Monomer oder Oligomer und einen Vemetzer, als Vorstufe für ein Absorptionsmaterial (3), ein
Benetzungsmittel und einen Initiator und b) Polymerisation des Monomers oder Oligomers zu dem
Absorptionsmaterial (3) unter Ausbildung einer stoffschlüssigen
Verbindung zwischen dem Absorptionsmaterial (3) und der Lage (2).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als
Benetzungsmittel eine Verbindung der folgenden Formel
RO(CH2CH2O)xH, verwendet wird , wobei R ein linearer oder verzweigter Alkylrest ist und wobei x= 4; 5; 6,3; 6,5; 7; 8; 9; 10 oder 11 ist, vorzugsweise 6.5; 7; 8; 9; 10, insbesondere 6.5; 7; 8; 9.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Benetzungsmittels bezogen auf die Gesamtmenge der Mischung im Bereich von 0,1 bis 5 Gew.-% liegt, vorzugsweise von 1 bis 4 Gew.-%, insbesondere von 1 ,5 bis 3,5 Gew.-%.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Zugabe eines Benetzungsmittels eine
Oberflächenspannung gemäß DIN 55660 der Mischung im Bereich von 10 bis 72 dyn eingestellt wird, vorzugsweise im Bereich von 50 bis 70 dyn, insbesondere im Bereich von 20 bis 68 dyn. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vernetzungsgrad im Bereich von 4,7*10"5 bis 1 ,9*10"1, vorzugsweise von 2,3*10"4 bis 1 ,3*10"\ insbesondere von 4,7*10"4 bis 4,9*10"2, eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das polymerisierbare Monomer oder Oligomer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
monoethyienisch ungesättigte Mono-Carbonsäuren, insbesondere Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure; Crotonsäure, Sorbinsäure, Itaconsäure, Zimtsäure; monoethyienisch ungesättigte Polycarbonsäureanhydride, insbesondere Maleinsäureanhydrid;
Carbonsäuresalze, vorzugsweise wasserlösliche Salze, insbesondere Alkali-, Ammonium- oder Aminsalze; monoethyienisch ungesättigte Mono- oder Polycarbonsäuren, insbesondere Natriummeth-,
Trimethylaminmeth-, Triethanolaminmeth-, Natriummaleat,
Methylaminmaleat; Sulfonsäuren, vorzugsweise aliphatische oder aromatische Vinylsulfonsäuren, insbesondere Vinyl-, Allyl-, Vinyltoluol-, Styrol-, Methacrylsulfonsäuren; 2-Hydroxy-3- methacryloxypropylsulfonsäure; Sulfopropylmethacrylat,
Sulfonsäuresalze, vorzugsweise Alkali-, Ammonium-, Aminsalze von sulfonsäuregruppenhaltigen Monomeren oder Oligomeren;
Hydroxyverbindungen, vorzugsweise monoethyienisch ungesättigte Alkohole, monoethyienisch ungesättigte Ether oder Ester von Polyolen, insbesondere (Meth)allylalkohol, Alkylenglykolen, Glycerin,
Polyoxyalkylenpolyolen, Hydroxyethylmethacrylat,
Hydroxypropylmethacrylat, Triethylenglykolmethacrylat,
Polyoxyethylenoxypropylenglykolmonomethallylether, wobei die
Hydroxygruppen gegebenenfalls etherifiziert oder esterifiziert sind; Amide, vorzugsweise Vinylform-, Methacryl-, N-Alkylmeth-, N,N- Dialkylmethacryl-, N-Hydroxyalkylmethacryl-, N-Hexylacryl-, N,N- Dimethylacryl-, N,N'-Di-n-propylacryl-, N-Methylolmethacryl-, N- Hydroxyethylmethacryl-, N,N-Dihydroxyethylmethacrylamid,
Vinyllactame, insbesondere N-Vinylpyrrolidon; Aminoverbindungen, vorzugsweise aminogruppenhaltige Ester, monoethylenisch ungesättigter Mono- oder Diearbonsäuren, heterocyclische Vinylverbindungen, insbesondere Dialkylaminoalkyl-, Dihydroxyalkylaminoalkyl-,
Morpholinoalkylester; Vinylpyridine, insbesondere 2-Vinyl-, 4-Vinyl-, N- Vinylpyridin, N-Vinylimidazol; quartäre Ammoniumsalze, vorzugsweise N,N,N-Trialkyl-N-methacryloyloxyalkylammoniumsalze, insbesondere Ν,Ν,Ν-Trimethyl-N-methacryloyloxyethylammoniumchlorid, Ν,Ν,Ν- Triethyl-N-methacryloyloxyethylammoniumchlorid, 2-Hydroxy-3- (meth)acryloyloxypropyltrimethylammoniumchlorid, insbesondere
Dimethylaminoethylmethacry!at, Diethylaminoethylmethacrylat,
Morpholinoethylmethacrylat, Dimethylaminoethylfumarat und deren Gemischen.
13. Verfahren nach einem der der Ansprüche 7 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass durch die Polymerisation in Verfahrensschritt b) ein Superabsorber gebildet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenenergie des Belüftungseinsatzes durch Corona- und/oder Plasmabehandlung erhöht wird.
15. Verwendung eines Belüftungseinsatzes nach einem der Ansprüche 1 bis 6 als Feuchtigkeits- und/oder Klimaregulator.
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