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Die
Anmeldung betrifft einen Schuh mit luftdurchlässiger Sohle
umfassend ein verfestigtes textiles Flächengebilde aus
Fasern, wobei in zwischen den Fasern gebildeten Zellen ein unter
Flüssigkeitsaufnahme quellfähiges Material aufgenommen
ist.
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Atmungsaktive
Schuhe sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Die
DE 10 2006 042 145 B3 zeigt
beispielsweise einen Belüftungseinsatz, 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 Kernelementes in Teilbereichen zusammengedrückt,
wodurch eine Kammerstruktur aus regelmäßigen Kammern
geschaffen wird. Die Herstellung eines solchen Belüftungseinsatzes
ist aufwendig und teuer. Es müssen insgesamt sieben Lagen
zusammengefügt werden, um einen verwendungsfähigen
Belüftungseinsatz herzustellen. Des Weiteren ist nachteilig,
dass zur Ausbildung der Kammerstruktur als funktionelle Lagen Metall-
oder Kunststoffgitter verwendet werden, deren Maschenweite limitiert
ist. Aufgrund seines Aufbaus weist dieser Belüftungseinsatz
eine große Bauhöhe auf und ist relativ steif und
unflexibel. Diese Eigenschaften sind insbesondere nachteilig, wenn
der Belüftungseinsatz in Textilien vernäht oder
verklebt werden soll.
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Ausgehend
von diesen Nachteilen lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, eine
luftdurchlässige Sohle für einen Schuh zu schaffen,
welche kostengünstig und einfach herstellbar ist und gleichzeitig
den Tragekomfort nicht beeinflusst.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Sohle nach Anspruch 1 gelöst.
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Es
ist erkannt worden, dass die Aufnahme eines unter Flüssigkeitsaufnahme
quellfähigen Materials in den Sohlenaufbau eine einfache
Möglichkeit darstellt, einen atmungsaktiven Schuh herzustellen. Dadurch,
dass das textile Flächengebilde im Wesentlichen vollflächig
zwischen der Laufsohle und der Brandsohle angeordnet ist, bietet
es eine große atmungsaktive Fläche. Außerdem
lässt sich das textile Flächengebilde in besonders
einfacher Weise in den Schuh integrieren. Der Produktionsprozess
der Schuhsohle muss nur geringfügig angepasst werden. Es
entfällt eine aufwändige Herstellung eines Belüftungseinsatzes,
der aufwändig in der Sohle befestigt werden muss.
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Die
Zellen können eine Schicht ausbilden, in welcher das quellfähige
Material derart gekapselt aufgenommen ist, dass die Schicht bei
aufgequollenem quellfähigen Material wasserdicht abgedichtet ist.
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Gemäß eines
Ausführungsbeispiels kann das textile Flächengebilde
aus einer Trägerlage und einer Abdecklage gebildet werden,
die eine Schicht einschließen, in welcher die Zellen ausgebildet
sind. Die Zellen sind derart gebildet, dass das quellfähige Material überwiegend
verliersicher in den Zellen gekapselt aufgenommen ist. Die gekapselte
Aufnahme des quellfähigen Materials in den Zellen erlaubt
ein Verschließen der Zellen bei Aufquellen des quellfähigen
Materials. Die Schicht kann dann als eigenständiges funktionelles
Element die Abdichtfunktion erfüllen. Der Sohlenaufbau
als auch das textile Flächengebilde benötigt keine
separaten Gitter und aufwändigen Spritzgusskonstruktionen,
um die Quellung des quellfähigen Materials so zu steuern,
dass eine Abdichtung gegenüber Luft und Wasser durch das textile
Flächengebilde gegeben ist. Die Schaffung von Zellen in
einer Schicht erlaubt die Fertigung von dünnen und sehr
flexiblen Sohleneinlagen zwischen der Laufsohle und der Brandsohle,
welche aus lediglich drei Lagen, nämlich der Trägerlage,
der Schicht und der Abdecklage bestehen können.
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Um
eine gute Wasserdichtigkeit zu erzielen, wird vorgeschlagen, dass
das textile Flächengebilde entlang des Umfangs der Laufsohle
mit der Laufsohle wasserdicht verbunden ist. Dies kann mittels Kleben oder
Kunststoffschweißen erfolgen. Auch ist es möglich,
beim Spritzgiessen der Laufsohle die Zwischenlage aus textilem Flächengebilde
in der Gussform anzuordnen und im Bereich von Durchbrechungen der Sohle
abzudecken. Dann wird das Flächengebilde mit der Laufsohle
vergossen und im Bereich der Durchbrechungen ist das Flächengebilde
frei vom Sohlenmaterial und bietet eine Luftdurchlässigkeit. Auch
kann das textile Flächengebilde entlang des Umfangs der
Laufsohle, insbesondere entlang der inneren Mantelfläche
der Laufsohle, mit der Laufsohle verklebt sein.
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Auch
kann das textile Flächengebilde die Brandsohle zumindest
teilweise bilden. So kann beispielsweise die Trägerlage,
die dem Fuß zugewandt ist, aus einem hautfreundlichen Material
gebildet sein. Die Brandsohle ist häufig zweigeteilt. So
kann beispielsweise der Fersenbereich und/oder der Ballenbereich
der Brandsohle aus dem textilen Flächengebilde gebildet
sein.
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Häufig
wird der Schaft mit der Brandsohle derart vernäht, dass
im Bereich der der Lauffläche zugewandten Seite der Brandsohle
der Schaft an der Brandsohle angenäht ist. Der Flächenversatz,
der sich somit im Bereich der Brandsohle bildet, wird regelmäßig
durch eine vollflächige Ausballung der Brandsohle, welche
den Zwischenraum zwischen Brandsohle und Laufsohle bildet. ausgepolstert.
Diese Ausballung kann auch durch das textile Flächengebilde
geformt werden.
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Gemäß eines
vorteilhaften Ausführungsbeispiels ist das textile Flächengebilde
entlang des Umfangs der Brandsohle mit der Brandsohle wasserdicht
verbunden ist. Somit wird die Brandsohle wasserdicht gegenüber
der Laufsohle abgedichtet. Durchbrechungen in der Laufsohle, beispielsweise Öffnungen
mit Durchmessern zwischen 1 mm und 5 mm oder Mikroöffnungen
oder auch fensterartige Durchbrechungen, erlauben eine Luftzirkulation. Durch
diese Öffnungen kann Wasser durch die Laufsohle dringen.
Um zu verhindern, dass das Wasser durch die Brandsohle gelangt,
ist diese vollflächig durch das textile Flächengebilde
abgedichtet. Hierzu ist dieses entlang des äußeren
Umfangs der Brandsohle mit dieser verbunden, beispielsweise verklebt oder
verschweißt.
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Auch
kann die Laufsohle Durchbrechungen aufweisen. Im Bereich der Durchbrechungen
ist eine Atmungsaktivität und Luftdurchlässigkeit
wichtig. Es wird daher vorgeschlagen, dass das textile Flächengebilde
zumindest zwei Zonen aufweist, wobei die Zonen durch einen Binnenschweißnaht
gegeneinander wasserdicht abgedichtet sind. Die Binnenschweißnaht
verbindet die Abdecklage mit der Trägerlage. Die Binnenschweißnaht
verschließt die horizontale Verbindung zwischen den Zellen
entlang der Schweißnaht. Es können wabenförmige
und/oder unregelmäßige Zonen gebildet werden.
Wasser in einer Zone führt nur zum Aufquellen des Materials
in dieser Zone. Das Wasser aus dieser Zone kann nicht in die anderen
Zonen vordringen. Diese Zonen bleiben, solange kein Wasser unmittelbar
an diese Zonen von außen gelangt, luftdurchlässig.
Auch wird weniger Wasser aufgenommen, beispielsweise wenn der Schuh
nur partiell nass wird. Dies führt auch zu einer schnelleren
Trocknung. Es kann eine Zone im Bereich der Durchbrechungen gebildet
werden. Diese Zone muss frei von Kleber sein. Der Rest des textilen Flächengebildes
kann mit der Laufsohle und/oder der Brandsohle verklebt werden,
vorzugsweise flächig. Ein horizontaler Wasserdurchtritt
ist durch die Binnenschweißnaht verhindert. Ein Luftdurchtritt
ist im Bereich der Zone der Durchbrechung möglich. Die Binnenschweißnaht
kann durch Ultraschallschweißen oder anderer Kunststoffschweißverfahren
gebildet werden.
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Das
textile Flächengebilde kann als Vlies, Vliesstoff oder
Textilie ausgestaltet sein. Die Zellen können eine Schicht
ausbilden, wobei die Größen der Zellen statistisch
zufällig verteilt sind. Die Verwendung von Vliesen, Vliesstoffen
oder Textilien erlaubt einen besonders flachen Aufbau des textilen
Flächengebildes und macht diesen leicht deformierbar.
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Das
textile Flächengebilde kann aus mineralischen Fasern, tierischen
Fasern, pflanzlichen Fasern oder chemischen Fasern gebildet sein.
Hierbei sind Fasern oder Fasermischungen aus Glas, Mineralwolle,
Basalt, Seide, Wolle oder Baumwolle möglich. Auch sind
Fasern oder Fasermischungen aus chemischen Fasern wie beispielsweise
natürlichen Polymeren, z. B. Zellulose, synthetischen Polymeren,
z. B. Polyamid, PA 6.6 (Nylon®),
PA 6.0 (Perlon®), Polyester, PET
(Polyethylenterephthalat), PBT (Polybutylenterephthalat), PVC (Polyvinylchlorid),
PP (Polypropylen), PE (Polyethylen), PPS (Polyphenylensulfid), PAN
(Polyacrylnitril), PI (Polyimid), PTFE (Polytetraflourethylen, Teflon®) oder Aramide möglich.
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Das
textile Flächengebilde kann mechanisch, chemisch oder thermisch
verfestigt sein. Mechanisch kann eine Vernadelung oder durch Wasserstrahlverfestigung
erfolgen. Chemisch kann eine Verfestigung durch die Zugabe von Bindemitteln
erfolgen. Thermisch kann eine Verfestigung durch das Erweichen in
einem geeigneten Gasstrom, zwischen beheizten Walzen oder auch in
einem Dampfstrom erfolgen.
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Die
statistisch zufällige Verteilung der Größen
der Zellen stellt sicher, dass die Zellen mit einer sehr hohen Gleichmäßigkeit
verteilt sind. Hierdurch werden Fehlstellen wirksam vermieden. Durch
die statistisch zufällige Verteilung der Größen
der Zellen werden auch Zellen mit mikroskopischer Ausdehnung geschaffen.
Durch Zellen mikroskopischer Ausdehnung wird die Reaktionszeit des
in den Zellen gekapselt aufgenommenen quellfähigen Materials
und damit die Zeit bis zur Abdichtung durch das textile Flächengebilde
sehr stark verkürzt. Des Weiteren wird realisiert, dass
sehr kleine Mengen quellfähigen Materials in den Zellen
gekapselt aufgenommen werden können. Hierdurch wird eine
schnelle Kinetik realisiert, die ein schnelles Ansprechverhalten
des quellfähigen Materials auf Flüssigkeit bewirkt.
Dadurch ist eine dynamische Porosität des textilen Flächengebildes
geschaffen, die sich durch ein rasches Abdichten gegen Flüssigkeitsdurchtritt
und eine schnelle Trocknung bei Ausbleiben von Feuchtigkeit auszeichnet.
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Der
geometrische Aufbau der Zellen könnte regellos sein. Ein
regelloser geometrischer Aufbau der Zellen zeigt überraschenderweise
eine sehr rasche Flüssigkeitsverteilung in der Schicht,
in welcher sich die Zellen befinden. Durch die statistisch zufällige
Verteilung der Größen bzw. der Ausdehnung der Zellen
in Kombination mit deren regellosen Aufbau treten Kapillareffekte
auf, die zu einer sehr schnellen Verteilung der Flüssigkeit
innerhalb der Schicht führen.
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Die
Trägerlage und die Abdecklage könnten durch eine
Schicht miteinander verbunden sein, wobei die Schicht zumindest
teilweise aus einem Bindemittel besteht. Vor diesem Hintergrund
ist es möglich, dass sowohl die Abdecklage als auch die
Trägerlage aus einem Vlies oder Vliesstoff gefertigt sind.
Das Bindemittel verbindet die Abdecklage mit der Trägerlage
verliersicher und schließt das quellfähige Material
verliersicher gekapselt zwischen der Trägerlage und der
Abdecklage ein.
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Dabei
ist es möglich, dass das quellfähige Material
homogen mit dem Bindemittel gemischt oder in agglomerierter Form
mit dem pulverförmigen Bindemittel kombiniert wird und
auf der Trägerlage abgelegt wird. Nach Auflegen der Abdecklage
kann dann das Bindemittel erwärmt werden, so dass dieses
aufschmilzt. Nach dem Erkalten des Bindemittels sind die Trägerlage
und die Abdecklage miteinander verbunden und sind die in Partikelform
und/oder Faserform vorliegenden quellfähigen Materialien
in Zellen gekapselt aufgenommen.
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Vor
diesem Hintergrund könnten die Wände der Zellen
zumindest teilweise aus dem Bindemittel bestehen. Durch diese Ausgestaltung
ist sichergestellt, dass die quellfähigen Materialien an
die Wände der Zellen angebunden sind. Ein Herausrieseln
des quellfähigen Materials aus dem textilen Flächengebilde
wird hierdurch wirksam vermieden.
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Die
Wände der Zellen könnten die Schicht netzartig
aufbauen. Durch den netzartigen Aufbau wird dem textilen Flächengebilde
eine hohe Flexibilität verliehen. Das textile Flächengebilde
kann aufgerollt oder verbogen werden, ohne dass die Schicht zerbricht.
Die netzartige Ausgestaltung lässt außerdem überraschenderweise
eine zerstörungsfreie Dehnung des textilen Flächengebildes
zu.
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Das
Bindemittel könnte als thermoplastische Polymerverbindung
ausgestaltet sein. Thermoplasten lassen sich problemlos aufschmelzen
und können mit anderen Stoffen stoffschlüssige
Verbindungen eingehen.
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Das
quellfähige Material könnte Superabsorber enthalten.
Superabsorber zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine große
Menge an Flüssigkeit binden können. Quellfähige
Materialien, die in Partikelform oder in Faserform bei dem hier
beschriebenen textilen Flächengebilde verwendet werden
können sind beispielsweise quellfähige Polymere,
ausgewählt aus der Gruppe Polyacrylsäure, Polyacrylsäurecopolymere
und vernetzten Natriumpolyacrylat oder Kasein, Eiweiss oder ein Thermoplast-Elastomer-Gemisch.
Vorzugsweise ist der Absorber mit einem Füllstoff vermischt
und Füllstoff und Absorber bilden gemeinsam eine Absorberschicht
aus. Als Absorber können beispielsweise Superabsorber verwendet
werden, wie HySorb® von der BASF
AG oder Favor® von der Degussa
AG.
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Das
quellfähige Material könnte mit dem Bindemittel
zumindest teilweise agglomerierte Partikel bilden. Hierdurch wird
das Aufbringen des quellfähigen Materials auf die Trägerlage
erleichtert. Des Weiteren kann die Menge an quellfähigem
Material verringert werden. Hierdurch kann eine relativ geringe Gewichtserhöhung
bei Flüssigkeitsaufnahme erzielt werden.
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Die
Abdecklage könnte hydrophil ausgestaltet sein. Durch diese
Ausgestaltung ist sichergestellt, dass sich Wasser auf der Abdecklage
homogen verteilt und gleichmäßig in die Zellen
eindringen kann. Hierdurch wird ein gleichmäßiges
Aufquellen des quellfähigen Materials realisiert. Das gleichmäßige Aufquellen
führt zu einer gleichmäßigen Abdichtung über
die gesamte Fläche des textilen Flächengebildes
bzw. über die gesamte Fläche der Abdecklage. Die
hydrophil ausgerüstete Abdecklage dient des Weiteren als
Diffusionsschicht, somit der horizontalen Verteilung des eindringenden
Wassers, damit die nachfolgende Schicht gleichmäßig
mit dem eindringenden Wasser beaufschlagt wird. Des Weiteren ist die
Abdecklage dafür verantwortlich, dass das im quellfähigen
Material eingelagerte Wasser schnellstmöglich verdunsten
kann. Dies wird erreicht, indem das Wasser durch Kapillarwirkung
und Konzentrationsgradienten nach außen transportiert wird
und somit verdunstet. Die Abdecklage kann der Laufsohle zugewandt
sein.
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Die
Trägerlage könnte hydrophob ausgestaltet sein.
Hierdurch ist sichergestellt, dass in den Zellen eingelagertes Wasser
und aufgequollenes, feuchtes quellfähiges Material durch
die Trägerlage zurückgehalten wird und nicht mit
dem Körper des Trägers eines textilen Produkts
in Kontakt kommt. Hierdurch ist der Tragekomfort von Schuhen durch
einen aktiven Luftaustausch und durch Ableitung von Feuchtigkeit
infolge von Schweißbildung deutlich verbessert. Die Trägerlage
kann dem Fuß zugewandt sein.
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Es
ist erkannt worden, dass das textile Flächengebilde bzw.
das quellfähige Material nur unter direktem Wassereinfluss
quillt. Luftfeuchtigkeit reicht nicht aus, das textile Flächengebilde
bzw. das quellfähige Material quellen zu lassen. Dies führt
dazu, dass Fußschweiß durch das textile Flächengebilde nach
außen abgeführt werden kann, ohne das das Material
aufquillt.
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Vor
diesem Hintergrund kann das textile Flächengebilde eine
Luftdurchlässigkeit im trockenen Zustand von mindestens
200 dm^3/(m^2 s), bevorzugt von mindestens 600 dm^3/(m^2 s) bei
einer Druckdifferenz von 200 mbar zwischen Anströmseite und
Abströmseite aufweisen. Diese Werte haben sich als besonders
vorteilhaft erwiesen, um beim Menschen ein gutes Tragegefühl
beim Tragen von textilen Produkten zu erzeugen.
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Das
textile Flächengebilde kann eine Trocknungszeit bei Raumtemperatur
von höchstens 20 Minuten, bevorzugt von höchstens
10 Minuten, aufweisen, in welcher sich die Masse des textilen Flächengebildes
um mindestens 400% verringert. Der Träger eines textilen
Produktes, welches mit dem hier beschriebenen textilen Flächengebilde
ausgerüstet ist, wird daher nach Durchnässung
des Produkts nur wenige Minuten auf ein atmungsaktives und luftdurchlässiges
textiles Produkt verzichten müssen.
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Die
statistisch zufällig ausgebildete Zellstruktur sorgt dafür,
dass sich das gekapselt aufgenommene quellfähige Material
räumlich nur begrenzt ausdehnen kann. Damit ist das textile
Flächengebilde gegenüber Luft- und Feuchtigkeitsdurchtritt
abdichtbar. Die Quellung des quellfähigen Materials erfolgt überraschenderweise
vornehmlich in horizontaler Richtung. Die Luftdurchlässigkeit
im trockenen Zustand ist überraschenderweise um ein vielfaches
höher als die Luftdurchlässigkeit bekannter wasserdampfdurchlässiger
Membransysteme. Daher ist der Tragekomfort von Schuhen deutlich
verbessert.
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Bei
Wassereintritt von außen verschließt das textile
Flächengebilde sofort die Lufteintrittsöffnung und
dichtet gegen das eindringende Wasser ab. Das Aufquellen des quellfähigen
Materials in den räumlich begrenzten Zellen bewirkt eine
Reduzierung der Porosität des textilen Flächengebildes
auf nahezu null %. Neben der Feuchtigkeitsaufnahme und der dauerhaften
Abdichtung durch das textile Flächengebilde bei Eintritt
von Feuchtigkeit ist es entscheidend, dass sich die Porosität
bzw. die Luftdurchlässigkeit des textilen Flächengebildes
bei Ausbleiben eindringender Feuchtigkeit schnellstmöglich
regeneriert. Es ist gewünscht, dass die Porosität
schnellstmöglich den Wert erreicht, den das textile Flächengebilde
im trockenen Zustand zeigt. Dieses Verhalten wird dynamische Porosität
genannt und erfolgt bei dem hier beschriebenen textilen Flächengebilde
reversibel ohne Änderung der physikalischen Eigenschaften des
textilen Flächengebildes.
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Soweit
hier von Zellen die Rede ist, ist es unerheblich, ob die Zellen
geschlossen oder offen sind. Ähnlich wie in einer Schaumstoffschicht
kann die Schicht, welche die Zellen aufweist, offenzellig oder geschlossenzellig
ausgestaltet sein.
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Nachfolgend
wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden
Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Schnittansicht eines textilen Flächengebildes;
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2 ein
Diagramm, welches das Trocknungsverhalten des textilen Flächengebildes
zeigt;
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3 ein
Diagramm, welches die Luftdurchlässigkeit des textilen
Flächengebildes im nassen und im trockenen Zustand zeigt;
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4 ein
Schuh mit einem textilen Flächengebilde vollflächig
auf der Laufsohle aufgebracht;
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5 eine
Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel nach 4;
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6 eine
Schuhsohle mit einem textilen Flächengebilde zwischen der
Laufsohle und einer Zwischensohle;
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7 ein
Schuh mit einem textilen Flächengebilde vollflächig
auf der Brandsohle aufgebracht;
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8 eine
Draufsicht auf ein textiles Flächengebilde;
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9 eine
Schnittansicht durch eine Brandsohle.
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1 zeigt
ein textiles Flächengebilde als luftdurchlässige
Schicht 14 zur vollflächigen Anordnung auf einer
Laufsohle eines Schuhs, umfassend eine Trägerlage 1 und
eine Abdecklage 2, wobei zwischen der Trägerlage 1 und
der Abdecklage 2 ein unter Flüssigkeitsaufnahme
quellfähiges Material 3 in Partikelform in Zellen 4 gekapselt
aufgenommen ist.
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Die
Zellen 4 bilden eine Schicht 5 aus, in welcher
das quellfähige Material 3 derart gekapselt aufgenommen
ist, dass die Schicht 5 bei aufgequollenem quellfähigen
Material 3 abdichtet. Die Abdichtung bewirkt, dass ein
Gasstrom oder ein Flüssigkeitsstrom von der Abdecklage 2 zur
Trägerlage 1 oder durch die Trägerlage 1 hindurch
verhindert oder reduziert wird.
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Die
Trägerlage 1 und die Abdecklage 2 sind als
Vliesstoffe ausgestaltet, wobei die Zellen 4 eine Schicht 5 ausbilden
und wobei die Größen der Zellen 4 statistisch
zufällig verteilt sind. Auch kann die Schicht 5 als
Vlies gebildet sein.
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Der
geometrische Aufbau der Zellen 4 ist regellos. Bei den
Zellen 4 handelt es sich nicht um regelmäßig
aufgebaute geometrische Körper wie Oktaeder oder Quader,
sondern um offenzellige oder geschlossenzellige Zwischenräume,
die durch Wände 6 voneinander getrennt sind.
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Die
Trägerlage 1 und die Abdecklage 2 sind durch
die Schicht 5 miteinander verbunden, wobei die Schicht 5 aus
einem Bindemittel gefertigt ist. Die Wände 6 der
Zellen 4 bestehen aus Bindemittel und bauen die Schicht 5 netzartig
auf. Das Bindemittel ist als thermoplastische Polymerverbindung
ausgestaltet. Das quellfähige Material 3 enthält
Superabsorber.
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Die
Abdecklage 2 ist hydrophil ausgestaltet und erlaubt eine
homogene horizontale Verteilung des von außen in Pfeilrichtung
eindringenden Wassers in der Schicht 5. Der kürzere
Pfeil X zeigt, dass das Wasser nach Durchtritt durch die Abdecklage 2 vom
quellfähigen Material 3 absorbiert wird. Durch das
Absorbieren des eindringenden Wassers quillt das quellfähige
Material 3 auf und verschließt die Zellen 4.
Die Schicht 5 dichtet ab. Der größere
Pfeil Y zeigt schematisch, dass Luft im trockenen Zustand durch
die Abdecklage 2, die Schicht 5 und Trägerlage 1 hindurchtreten
kann.
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Die
Trägerlage 1 ist hydrophob ausgestaltet und verhindert,
dass eindringendes Wasser oder aufgequollenes, feuchtes quellfähiges
Material mit dem Träger eines textilen Produktes in Kontakt
treten kann.
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Das
textile Flächengebilde kann gemäß der Ausführungsbeispiele
in folgender Weise aufgebaut sein: Die Trägerlage 1 ist
aus einem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff aus Polyester, der
ein Flächengewicht von 100 g/m^2 aufweist gebildet. Dieser
Vliesstoff ist hydrophob ausgerüstet. Das Bindemittel ist aus
einem Polyethylenpuder einer mittleren Korngröße
von 200–400 μm gebildet. Das Polyethylenpuder wird
von der Firma Sabic unter dem Namen Sabic LDPE 1695 Z vertrieben.
Das quellfähige Material 3 besteht aus einem Superabsorberpulver
mit einer mittleren Korngröße von 80 bis 160 μm.
Das Superabsorberpulver wird von der Firma Sumitomo Seika Chemicals
Co. unter dem Namen Aqua Keep 10 SH-MB 3 vertrieben. Das Polyethylenpuder
und das quellfähige Material 3 werden homogen
gemischt und auf die Trägerlage 1 aufgebracht.
Danach wird die Abdecklage 2 auf die homogene Mischung
aus quellfähigem Material 3 und Bindemittel aufgebracht. Die
Abdecklage 2 ist aus einem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff
aus Polyester mit einem Flächengewicht von 100 g/m^2 gebildet.
Die Abdecklage 2 ist hydrophil ausgerüstet. Durch
eine thermische Kaschierung von Trägerlage 1 und
Abdecklage 2 wird das Bindemittel aufgeschmolzen und die
Zellen 4 werden erzeugt, welche das quellfähige
Material 3 gekapselt einschließen.
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Auch
kann die Trägerlage 1 aus einem wasserstrahlverfestigten
Vliesstoff aus Polyester, der ein Flächengewicht von 100
g/m^2 aufweist, gebildet sein. Dieser Vliesstoff ist hydrophob ausgerüstet. Das
Bindemittel ist aus einem Polyethylenpuder einer mittleren Korngröße
von 200–400 μm gebildet. Das Polyethylenpuder
wird von der Firma Sabic unter dem Namen Sabic LDPE 1695 Z vertrieben.
Das quellfähige Material 3 ist aus einem Superabsorberpulver
mit einer mittleren Korngröße von 80 bis 160 μm
gebildet. Das Superabsorberpulver wird von der Firma Sumitomo Seika
Chemicals Co. unter dem Namen Aqua Keep 10 SH-MB 3 vertrieben. Das
Polyethylenpuder wird in einem regelmäßigen Muster
auf die Trägerlage 1 aufgebracht. Das quellfähige
Material 3 wird in Zwischenräume des Musters verbracht, die
nicht mit Polyethylenpuder belegt sind. Danach wird die Abdecklage 2 auf
das quellfähige Material 3 und das Bindemittel
aufgebracht. Die Abdecklage 2 ist aus einem wasserstrahlverfestigten
Vliesstoff aus Polyester mit einem Flächengewicht von 100
g/m^2 gebildet. Die Abdecklage 2 ist hydrophil. Durch eine thermische
Kaschierung von Trägerlage 1 und Abdecklage 2 wird
das Bindemittel aufgeschmolzen und werden die Zellen 4 erzeugt,
welche das quellfähige Material 3 gekapselt einschließen.
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2 zeigt
ein Diagramm, in welchem die Massenänderung zweier nasser
textiler Flächengebilde gemäß Ausführungsbeispiel
1 gegen die Zeit in Minuten aufgetragen ist. Die Massenänderung
ist in Prozent angegeben. Bei einer Raumtemperatur von 18 bis 25°C
zeigen beide textile Flächengebilde eine Trocknungszeit
von höchstens 20 Minuten, bevorzugt von höchstens
10 Minuten, in welcher sich die Masse der textilen Flächengebilde
um mindestens 400% verringert.
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Im
Diagramm gemäß 2 sind zwei
Messungen aufgetragen, die nahezu deckungsgleich sind. Die erste
Messung wurde an einem ersten textilen Flächengebilde,
die zweite Messung an einem zweiten textilen Flächengebilde
durchgeführt. 2 dokumentiert anschaulich die
hohe dynamische Porosität der textilen Flächengebilde.
Des Weiteren belegt 2, dass die textilen Flächengebilde
reversibel durchnäss- und trockenbar sind.
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3 zeigt
ein Diagramm, in welchem die Luftdurchlässigkeit vier verschiedener
textiler Flächengebilde (Nr. 1 bis 4 aufgetragen auf der
x-Achse) im trockenen und im nassen Zustand dargestellt ist. Alle
vier textilen Flächengebilde wurden analog zum oben zuerst
genannten Ausführungsbeispiel gefertigt und zeigten eine
Dicke von 1,1 mm.
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3 zeigt,
dass das untersuchte textile Flächengebilde im trockenen
Zustand eine Luftdurchlässigkeit von mindestens 200 dm^3/(m^2
s), bevorzugt von mindestens 600 dm^3/(m^2 s), bei einer Druckdifferenz
zwischen Anströmseite und Abströmseite von 200
mbar zeigen. Die Messung der Luftdurchlässigkeit wurde
gemäß DIN EN ISO 9237 durchgeführt.
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4 zeigt
schematisch eine Schnittansicht durch eine Schuhsohle bestehend
aus einer Lauffläche 12, einer luftdurchlässigen
Schicht 14 sowie einer Brandsohle 16. Im Herstellungsprozess
kann die Lauffläche 12 mittels Spritzguss oder
Vulkanisation hergestellt werden. Auch ist es möglich,
mehrere Schichten zu einer Lauffläche 12 mittels
Kleben miteinander zu verbinden. Während des Herstellungsprozesses
wird zunächst die Brandsohle 16 mittels Kleben
oder Nähen mit dem Schuhoberteil befestigt. Die so vorgefertigte
Schuhkonstruktion wird gemäß eines vorteilhaften
Ausführungsbeispiels mit der luftdurchlässigen
Schicht 14 verbunden.
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Hierbei
kann entlang des äußeren Umfangs der luftdurchlässigen
Schicht 14 diese mit der Brandsohle 16 verklebt
oder vernäht werden. Der Verbund aus Schuhschaft, Brandsohle 16 und
luftdurchlässiger Schicht 14 wird mit der Lauffläche 12 verbunden.
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Hierbei
kann beispielsweise in einem einheitlichen Prozess die Brandsohle 16 mit
der luftdurchlässigen Schicht 14 in eine Spritzgussform
eingelegt werden und die Lauffläche 14 kann daran
flüssig angeformt werden. Im Bereich der äußeren
Umfangsfläche der luftdurchlässigen Schicht 14 muss
eine wasserundurchlässige Verbindung 18 zwischen
der Lauffläche 12 und der luftdurchlässigen
Schicht 14 gebildet werden. Beim Verbinden der Lauffläche 12 mit
der luftdurchlässigen Schicht 14 muss vermieden werden,
dass im Bereich von Durchbrechungen 20 der Lauffläche 12 Klebstoff
oder sonstige Verbindungsmittel die luftdurchlässige Schicht
benetzen.
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Auch
ist es möglich, die Lauffläche 12 in
einem Spritzguss- oder Vulkanisationsprozess mit den Durchbrechungen 20 herzustellen
und anschließend die luftdurchlässige Schicht 14 hiermit
zu verkleben oder anderweitig zu verbinden. Beispielsweise kann am
Unfang der luftdurchlässigen Schicht 14 eine Kleberverbindung 18 zwischen
Lauffläche 12 und luftdurchlässiger Schicht 14 gebildet
werden.
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Für
eine gute Atmungsaktivität und gleichzeitige Wasserdichtheit
des Schuhs wird die luftdurchlässige Schicht 14 durch
ein textiles Flächengebilde wie zuvor beschrieben gebildet.
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Wie
in der 4 zu erkennen ist, ist die luftdurchlässige
Schicht 14 vollflächig auf der Lauffläche 12 angeordnet.
Hierzu ist im Bereich des Umfangs der Lauffläche 12 eine
Klebeverbindung 8 zwischen der luftdurchlässigen
Schicht 14 und der Lauffläche 12 gebildet.
Die Klebeverbindung 8 ist wasserdicht. Die Klebeverbindung 8 kann
zwischen der Lauffläche 12 und der luftdurchlässigen
Schicht 14 und/oder der Brandsohle 16 und der
luftdurchlässigen Schicht 14 gebildet sein. Wesentlich
ist die vollflächige Anordnung der luftdurchlässigen
Schicht 14 über der Lauffläche 12 und
unter der Brandsohle 16.
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5 zeigt
eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiels
gemäß der 4. Zu erkennen
ist, dass die luftdurchlässige Schicht 14 im Wesentlichen
vollflächig auf der Lauffläche 12 aufliegt
und die Durchbrechungen 20 abdeckt. Entlang des Randes 14a der
luftdurchlässigen Schicht 14 ist die luftdurchlässige
Schicht 14 mit der Lauffläche 12 verklebt
oder in sonstiger Weise wasserdicht verbunden. Wasser, welches durch
die Durchbrechungen 20 unter die luftdurchlässige
Schicht 14 gelangt, kann somit nicht in den Bereich der
Brandsohle 16 gelangen. Dadurch, dass die luftdurchlässige
Schicht 14 eine Luftzirkulation ermöglicht, kann
Luft als auch Wasserdampf vom Innenbereich des Schuhs durch die
Brandsohle 16 und die luftdurchlässige Schicht 14 in
die Durchbrechungen 20 gelangen, womit eine Luftzirkulation
ermöglicht ist.
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Die
Lauffläche 12 kann kleinflächigen Durchbrechungen 20 als
auch fensterartige Durchbrechung 20 oder Mikroöffnungen
aufweisen.
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Oberhalb
der luftdurchlässigen Schicht 14 kann ein Abstandsgewebe
angeordnet sein. Das Abstandsgewebe weist einen Träger
auf, an dem eine Vielzahl von dünnen Stegen in Richtung
der Schuhsohle gerichtet sind. Bei Druckbeanspruchung des Abstandsgewebes
werden diese Stege in Richtung der Lauffläche 12 gepresst,
so dass Luft von der Innenseite des Schuhs durch die Durchbrechung 20 nach
außen gepresst wird. Wird das Abstandsgewebe entlastet,
so stellen sich die Stege wieder auf und Luft wird von der Außenseite
durch die Durchbrechung 20 in die Innenseite des Schuhs
gezogen. Oberhalb des Trägers kann die Brandsohle 16 angeordnet
sein. Auch ist es möglich, dass die Brandsohle 16 zwischen
luftdurchlässiger Schicht 14 und Abstandsgewebe
angeordnet ist.
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6 zeigt
Elemente eines weiteren Ausführungsbeispiels in einer Draufsicht
nebeneinander angeordnet. Zu erkennen ist eine Lauffläche 12,
in der fensterartige kleine Durchbrechungen 20 angeordnet sind.
Die Durchbrechungen 20 sind in vier Bereichen der Lauffläche 12 angeordnet.
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Ferner
zeigt die 6 eine Zwischenschicht 15,
welche ebenfalls im Bereich der Durchbrechungen 20 lamellenartige Öffnungen 22 aufweist.
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Der
Sohlenaufbau gemäß dieses Ausführungsbeispiels
weist eine luftdurchlässige Schichten 14 auf,
die vollflächig über der Lauffläche 12 angeordnet
ist. Wie zu erkennen ist, ist die luftdurchlässige Schichten 14 entlang
ihres Umfanges mit einem Kleber 8 verklebt. Die Verklebung
kann derart sein, dass die luftdurchlässige Schicht 14 am äußeren
Umfang der Lauffläche 12 mit dieser verklebt ist.
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Die
Zwischenlage 15 wird ebenfalls mit der Lauffläche 12 verklebt,
indem diese in die Lauffläche 12 eingelegt. Zu
erkennen ist, dass die Bereiche der Durchbrechungen 20 und
die lamellenartigen Öffnungen 22 übereinander
liegen, so dass eine Luftzirkulation durch die luftdurchlässige
Schicht 14 möglich ist. Die Zwischenlage 15 kann
mit der luftdurchlässigen Schicht 14 vorgefertigt
und in eine Spritzgussform eingelegt werden. Anschließend
wird die Lauffläche 12 um die Zwischenlage 15 gegossen.
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7 zeigt
einen Sohlenaufbau ähnlich 4. Im Unterschied
zu 4 ist jedoch hierbei die luftdurchlässige
Schicht 14 mit der Brandsohle 16 verklebt. Am äußeren
Umfang der luftdurchlässigen Schicht 14 ist ein
Kleber 8 angebracht, der die luftdurchlässige
Schicht 14 mit der Brandsohle 16 verklebt. Wie
auch hier zu erkennen ist, ist die luftdurchlässige Schicht 14 im
Wesentlichen vollflächig unterhalb der Brandsohle angeordnet.
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8 zeigt
eine Draufsicht auf ein textiles Flächengebilde 14 im
Bereich der Laufsohle 12. Die Laufsohle weist eine Durchbrechung 30 auf.
Das textile Flächengebilde weist zwei Zonen 32 und 34 auf. Die
Zonen 32, 34 sind durch eine Binnenschweißnaht 36 horizontal
gegeneinander wasserdicht abgedichtet. Die Zone 36 ist
frei von Klebstoff. Die Zone 32 ist zumindest entlang ihres
Umfangs 14a mit einem Klebstoff mit der Laufsohle 12 verklebt.
Auch kann die Zone 32 flächig, bevorzugt vollflächig
mit der Laufsohle 12 verklebt sein.
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9 zeigt
eine Schnittansicht durch einen Schuh mit einer Laufsohle 12,
einem Schaft 38 und einer Brandsohle 16. Regelmäßig
ist der Schaft 38 mit der Brandsohle 16 im Bereich 40 vernäht
oder verklebt. Hierdurch bildet sich ein Versatz 42 am äußeren
Umfang der Brandsohle. Dieser Versatz 42 führt
zu einem Zwischenraum, welcher herkömmlich mit einem Filz
ausgeballt wird. Diese Ausballung kann vorteilhaft mit einem textilen
Flächengebilde 14 gebildet sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006042145
B3 [0002]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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