DE102009022647A1

DE102009022647A1 - Voluminöser Polstervliesstoff und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE102009022647A1
Application number: DE102009022647A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Böttcher; Manfred Hunger
Original assignee: Individual
Current assignee: Tenowo De GmbH
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2029-05-27
Also published as: DE102009022647B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen voluminösen Polstervliesstoff in Ausführung eines Maschen-Vlieswirkstoffes, bei dem unter einer Fasermaschenoberfläche (2) die textile Funktionsschicht (5) in Ausführung eines Vlieses oder Vliesstoffes aus feuchteaufnehmenden und feuchtespeichernden Fasern oder Filamenten in einer Dicke von 10 bis 30% der Gesamtdicke des Maschen-Vlieswirkstoffes (6) angeordnet ist, wobei diese Fasern oder Filamente eine Feuchteaufnahme von mindestens 60% aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft einen voluminösen Polstervliesstoff mit hoher Druckelastizität und effektiver feuchteregulierender Wirkung für den Einsatz als Unterpolstermaterial zur Substitution von Polyurethan-Schaumstoffen, insbesondere in Fahrzeugsitzen und Polstermöbeln. sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Dieser voluminöse Polstervliesstoff ist von Struktur und Herstellung her ein spezieller Maschen-Vlieswirkstoff als nach DIN 61211 „ein textiles Flächengebilde aus einem Polfaser-Vlieswirkstoff, aus dessen Polfasern eine zweite Fasermaschenschicht gebildet ist”. Eine bekannte Warenbezeichnung für den Maschen-Wirkvliesstoff ist Multiknit. Der Polfaser-Vlieswirkstoff wiederum ist nach DIN 61211 „ein textiles Flächengebilde aus einem Faservlies, wobei die Fasern des Vlieses in eine maschenähnliche Form überführt sind und freie Enden der Fasern eine Polfaserschicht bilden”. Eine bekannte Warenbezeichnung für den Polfaser-Wirkvliesstoff ist Kunit.
Allgemein werden an Polstervliesstoffe zur Substitution von Polyurethanschaumstoffen spezielle Anforderungen hinsichtlich Komfortverhalten gestellt. Dazu gehören gute druckelastische Eigenschaften und als Vorteil gegenüber den bisher eingesetzten Polyurethanschaumstoff ein ansprechendes Sitzklima.
Bei erhöhten Temperaturen, wie sie häufig im Sommer auftreten, transpiriert der menschliche Körper. Der abgegebene Körperschweiß dringt in die Sitze ein und führt zu einer Durchfeuchtung des Polsters. Wichtig im Sinne eines passiven Klimasitzes ist dann der Abtransport der Feuchte.
Polstervliesstoffe auf Basis der Vlieswirkstoffe Kunit und Multiknit sind bereits bekannt und in Anwendung. Sie weisen bedingt durch die vertikale bis diagonale Faserteilanordnung in der Polfaserschicht eine gute Druckelastizität auf und haben gegenüber dem Polyurethanschaumstoff infolge ihrer Porigkeit eine hohe Luftdurchlässigkeit. In Verbindung mit einer durchlässigen Verklebung mit dem Polsterstoff ergibt sich durch diese Struktur eine Verbesserung des Sitzklimas. Allerdings bestehen diese Vlieswirkstoffe im Sinne der Erfüllung aller Anforderungen zu 100% aus Polyesterfasern, einem Faserstoff mit einer Feuchteaufnahme von höchstens 4%.
Es gibt Entwicklungen zur Erhöhung des Sitzkomforts durch Varianten des Sitzaufbaues und durch funktionelle Strukturen im Polstervliesbereich.
In EP 0126 798 A1 wird ein Sitz beschrieben, bei dem der Schaumstoffkern der Sitzfläche Bohrungen und Rillen enthält, um die Durchlüftung des Sitzbezuges zu erhöhen und damit eine gewisse Feuchteabführung von der Sitzoberfläche zu erreichen.
In DE 41 27 337 A1 wird ebenfalls ein Sitz beschrieben, bei dem in der Polsterung ein Hydrogel eingelagert ist. Über die Konstruktion der Polsterung werden keine Angaben gemacht.
Auch für die Anordnung von pulver- oder granulatartigen Sorptionsmitteln, wie Aktivkohle, gibt es Patentschriften. Problematisch erscheint bei solchen Lösungen die Vermeidung des Herauswanderns der pulver- oder granulatartigen Sorptionsmittel aus dem Vliesstoffquerschnitt bei Gebrauchsbeanspruchungen.
In DE 103 03 737 A1 wird ein Polfaservliesstoff beschrieben, der in seiner Struktur einem Kunit oder einem velourisierten Nadelvliesstoff entspricht. Als erfindungsgemäße Innovation wird die Anordnung einer Polymerschicht, die aus Superabsorber besteht, auf die Polfaserschicht durch nachfolgendes Beschichten beschrieben. Nachteilig bei dieser Lösung sind hohe Kosten und starke Versteifung des Vliesstoffes.
Ausgehend vom dargelegten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Maschen-Vlieswirkstoff für die Verwendung als Polstervliesstoff zur Substitution von Polyurethanschaumstoffen zu schaffen, der gutes druckelastisches Verhalten und eine hohe Feuchteaufnahme und Flüssigkeitsspeicherung besitzt und damit ein sehr gutes Sitzklima erzeugt.
Erfindungsgemäß wird diese hohe Feuchteaufnahme und Flüssigkeitsspeicherung des Maschen-Vlieswirkstoffes durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht, also dadurch, dass der Maschen-Vlieswirkstoff unter einer seiner Fasermaschenoberflächen eine textile Funktionsschicht in Ausführung eines Vlieses oder Vliesstoffes aus feuchteaufnehmenden und feuchtespeichernden Fasern oder Filamenten aufweist. Dies bezieht sich auf spezielle Faserstoffe mit einer Feuchteaufnahme bei 100% Luftfeuchte von über 60%. Wichtig für das Gesamtverhalten der erfindungsgemäßen Konstruktion des Polstervliesstoffes ist der textile Charakter und damit die textile Wirkung der textilen Funktionsschicht.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann der Effekt der zusätzlichen Anordnung einer Funktionsschicht in den Querschnitt des erfindungsgemäßen Maschen-Vlieswirkstoffes auch zur Erhöhung der Querfestigkeit desselben genutzt werden. Dazu erfolgt der Einsatz eines Vliesstoffes als textile Funktionsschicht, der einerseits aus Faserstoffen mit hoher Feuchteaufnahme besteht und der andererseits durch seine Vorverfestigung zur Erhöhung der Querfestigkeit des Maschen-Vlieswirkstoffes nach seiner Anordnung unter eine Fasermaschenoberfläche desselben beiträgt.
Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen enthalten. Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen
1 die schematische Darstellung der Struktur des voluminösen Polstervliesstoffes als speziellem Maschen Vlieswirkstoff mit eingebundener textiler Funktionsschicht.
2 die Arbeitsstelle einer Nähwirkmaschine Malimo Typ Multiknit mit Zuführung der textilen Funktionsschicht
Der erfindungsgemäße voluminöse Polstervliesstoff nach 1 besteht aus dem Maschen-Vlieswirkstoff 6 mit den beiden Fasermaschenoberflächen 1 und 2 und den zwischen ihnen diagonal bis vertikal angeordneten Faserteilen 3. Unter der späteren Sitzoberfläche abgewandten Fasermaschenoberfläche 2 ist die textile Funktionsschicht 5 aus Faserstoffen mit hoher Feuchteaufnahme angeordnet. Die Fasermaschenoberfläche 1 wird später mit dem Polsterstoff 7 verklebt. Von dem Polsterstoff 7 wird im Gebrauch die das Sitzklima negativ beeinflussende Feuchte über die länglichen Hohlräume 4 durch Wirkung der Schwerkraft und der Kapillarwirkung der länglichen Hohlräume 4 in die textile Funktionsschicht 5 geführt und dort von den Faserstoffen mit hoher Feuchteaufnahme aufgenommen und gespeichert.
Wenn die Sitzfläche frei wird, kann die in der textilen Funktionsschicht 5 gespeicherte Feuchte als Wasserdampf durch die poröse Struktur des Maschen-Vlieswirkstoffes 6 entweichen. Dieser Vorgang wird durch die poröse Struktur des Maschen-Vlieswirkstoffes 6 mit den bis in die textile Funktionsschicht 5 hinein reichenden länglichen Hohlräumen 4, der geringeren Feuchteaufnahme der Polyesterfasern außerhalb der textilen Funktionsschicht 5 und von den diagonal bis vertikal angeordneten Faserteilen 3 wirksam unterstützt.
Die erfindungsgemäße Lösung bringt positive Wirkungen für das Sitzklima durch Aufnahme der sich im Gebrauch einstellenden Oberflächenfeuchte und in den Sitzpausen durch Abführung dieser Feuchte und Erhalt einer trockenen Polsterstoffoberfläche.
Verfahrenstechnisch erfolgt die Einbindung der textilen Funktionsschicht 5 in den Querschnitt des Maschen-Vlieswirkstoffes 6 bei der Herstellung desselben entsprechend der Darstellung in 2. Diese zeigt die Arbeitsstelle der Nähwirkmaschine Malimo, Typ Multiknit, der Polfaser-Vlieswirkstoff 9 zur Ausbildung der Fasermaschenschicht 2 zugeführt wird. Vor der Arbeitstelle wird die textile Funktionsschicht 5 an die Polfaserschicht 8 des Polfaser-Vlieswirkstoffes 9 herangeführt und durch die Stifte 10 der Gegenhaltebarre 11 so gehalten, dass die einstechenden Schiebernadeln 12 die zur Ausbildung der Fasermaschenoberfläche 2 erfaßten Faserteile der Polfaserschicht 8 durch die textile Funktionschicht 5 hindurchziehen und diese somit bei der Ausbildung der Fasermaschenoberfläche 2 in den Querschnitt des entstehenden Maschen-Vlieswirkstoffes 6 erfindungsgemäß einbinden.
Im 1. Ausführungsbeispiel werden ein Polfaser-Vlieswirkstoff 9 bzw. Kunit und ein Faser-Vlieswirkstoff bzw. Malivlies als textile Funktionsschicht 5 zum erfindungsgemäßen Polstervliesstoff in Ausführung eines Maschen-Vlieswirkstoffes 6 verarbeitet. Der Polfaser-Vlieswirkstoff 9 besteht aus 45% PES-Fasern mit 6,7 dtex Feinheit und 80 mm Schnittlänge, aus 40% PES-Fasern mit 4 dtex Feinheit und 60 mm Schnittlänge sowie aus 15% PES Bindefasern mit 4,4 dtex Feinheit und 55 mm Schnittlänge und hat eine Flächenmasse von 230 g/m². Der die textile Funktionsschicht 5 bildende Faser-Vlieswirkstoff oder das Malvlies hat nachstehende Daten: Fasermaterial 100% zellulosischen Fasern in Form von Superabsorbern insbesondere des Typs ALCERU-supersorb mit 4 dtex Faserfeinheit und 60 mm Schnittlänge; Flächenmasse 80 g/m².
Der Polfaser-Vlieswirkstoff 9 oder das Kunit wird der Nähwirkmaschine Malimo Typ Multiknit in Maschinenfeinheit F 18 zugeführt, die mit einer Gegenhaltebarre 11 ausgerüstet ist. Zusätzlich wird an der Nähwirkstelle das die textile Funktionsschicht 5 bildende Malivlies mit der Fasermaschenseite anliegend an der Abschhagplatine 13 zugeführt.
Beim Maschenbildungsvorgang auf der Nähwirkmaschine Malimo, Typ Multiknit wird das Malivlies von den Schiebernadeln 12 durchstochen. Die Schiebernadeln 12 nehmen mit dem Haken aus der Polfaserschicht 8 des Kunits 9 Fasern auf und bilden Schlingen, die durch das Malivlies bzw. die textile Funktionsschicht 5 hindurch gezogen werden und nach den Abschlag-Vorgang die Maschen der Fasermaschenoberfläche 2 bilden und die textile Funktionsschicht 5 somit bei der Ausbildung der Fasermaschenoberfläche 2 in den Querschnitt des entstehenden Maschen-Vlieswirkstoffes 6 erfindungsgemäß einbinden.
Dieser Maschen-Vlieswirkstoff 6 wird thermokalibriert, um die Druckelastizität zu sichern und hat danach eine Dicke von 3,7 mm.
Die Dicke der eingebundenen textilen Funktionsschicht 5 entspricht mit 1,5 mm einem Anteil von 40,5% an der Dicke des Maschen Vlieswirkstoffes 6, die textile Funktionsschicht 5 hat eine spezifische Flüssigkeitsaufnahme von > 600%. Dieser so entstandene Polstervliesstoff wird mittels Schmelzklebe-Kaschierung mit einem Polsterstoff 7 so verbunden, dass die Fasermaschenoberfläche 1 des Maschen-Vlieswirkstoffes 6 zum Polsterstoff 7 weist und das angebundene Malivlies als die textile Funktionsschicht 5 die Abseite des Polsterverbundes bildet. Dadurch wird beim späteren Gebrauch die Feuchte in dem korperfernen Bereich des Sitzbezuges angeordnet so, dass auch nach Feuchteaufnahme die Oberfläche sich trocken anfühlt.
Im 2. Ausführungsbeispiel werden ein Polfaser-Vlieswirkstoff 9 bzw. Kunit und ein Faser-Vlieswirkstoff bzw. Malivlies als textile Funktionsschicht 5 zum erfindungsgemäßen Polstervliesstoff in Ausführung eines Maschen-Vlieswirkstoffes 6 verarbeitet. Der Polfaser-Vlieswirkstoff 9 besteht aus 50% PES-Fasern mit 6,7 dtex Feinheit und 80 mm Schnittlänge, aus 35% PES-Fasern mit 4,0 dtex Feinheit und 60 mm Schnittlänge sowie aus 15% PES-Bindefasern mit 4,4 dtex Feinheit und 55 mm Schnittlänge und hat eine Flächenmasse von 300 g/m². Der die textile Funktionsschicht 5 bildende Faser-Vlieswirkstoff oder das Malivlies hat nachstehende Daten: Fasermaterial 50% Fasern des Typs ALCERU-supersorb mit 6,0 dtex Faserfeinheit und 60 mm Schnittlänge und 50% Polyesterfasern mit 4,0 dtex Faserfeinheit und 60 mm Schnittlänge; Flächenmasse 100 g/m².
Der Polfaser-Vlieswirkstoff 9 oder das Kunit wird der Nähwirkmaschine Malimo Typ Multiknit in Maschinenfeinheit F 18 zugeführt, die mit einer Gegenhaltebarre 11 ausgerüstet ist.
Zusätzlich wird an der Nähwirkstelle das die textile Funktionsschicht 5 bildende Malivlies mit der Fasermaschenseite anliegend an der Abschlagplatine 13 zugeführt. Beim Maschenbildungsvorgang auf der Nähwirkmaschine Malimo, Typ Multiknit wird das Malivlies von Schiebemadeln 12 durchstochen. Die Schiebemadeln 12 nehmen mit dem Haken aus der Polfaserschicht 8 des Kunits 9 Fasern auf und bilden Schlingen, die durch das Malivlies bzw. die textile Funktionsschicht 5 hindurch gezogen werden und nach den Abschlag-Vorgang die Maschen der Fasermaschenoberfläche 2 bilden und die textile Funktionsschicht 5 somit bei der Ausbildung der Fasermaschenoberfläche 2 in den Querschnitt des entstehenden Maschen-Vlieswirkstoffes 6 erfindungsgemäß einbinden.
Dieser Maschen-Vlieswirkstoff 6 wird thermokalibriert um die Druckelastizität zu sichern und hat danach eine Dicke von 4 mm.
Die Dicke der eingebundenen textilen Funktionsschicht 5 entspricht mit 1,8 mm einem Anteil von 45% an der Dicke des Maschen-Vlieswirkstoffes 6, die textile Funktionsschicht 5 hat eine Feuchteaufnahme von > 600%.
Dieser so entstandene Polstervliesstoff wird mittels Schmelzklebe-Kaschierung mit einem Polsterstoff 7 so verbunden, dass die Fasermaschenoberfläche 1 des Maschen-Vlieswirkstoffes 6 zum Polsterstoff 7 weist und das angebundene Malivlies als die textile Funktionsschicht 5 die Abseite des Polsterverbundes bildet. Dadurch wird beim späteren Gebrauch die Feuchte in dem körperfernen Bereich des Sitzbezuges angeordnet so dass auch nach Feuchteaufnahme die Oberfläche sich trocken anfühlt.
Im 3. Ausführungsbeispiel werden ein Polfaser-Vlieswirkstoff 9 bzw. Kunit und ein durch leichtes Vernadeln verfestigter Filamentvliesstoff als textile Funktionsschicht 5 zum erfindungsgemäßen Polstervliesstoff in Ausführung eines Maschen-Vlieswirkstoffes 6 verarbeitet. Der Polfaser-Vlieswirkstoff 9 besteht aus 50% PES-Fasern mit 6,7 dtex Feinheit und 80 mm Schnittlänge, aus 35% PES-Fasern mit 4,0 dtex Feinheit und 55 mm Schnittlänge sowie aus 15% PES-Bindefasern mit 4,4 dtex Feinheit und 55 mm Schnittlänge und hat eine Flächenmasse von 320 g/m². Der die textile Funktionsschicht 5 bildende Filamentvliesstoff hat nachstehende Daten: Filamentmaterial 100% ALCERU-supersorb mit 11 dtex; Flächenmasse 80 g/m².
Der Polfaser-Vlieswirkstoff 9 oder das Kunit wird der Nähwirkmaschine Malimo Typ Multiknit in Maschinenfeinheit F 18 zugeführt, die mit einer Gegenhaltebarre 11 ausgerüstet ist.
Zusätzlich wird an der Nähwirkstelle der die textile Funktionsschicht 5 bildende Filamentvliesstoff zugeführt.
Beim Maschenbildungsvorgang auf der Nähwirkmaschine Malimo, Typ Multiknit wird der Filamentvliesstoff von Schiebernadel/Schließdraht-System 12 durchstochen. Die Schiebernadeln nehmen mit dem Haken aus der Polfaserschicht 8 des Kunits 9 Fasern auf und bilden Schlingen, die durch die textile Funktionsschicht 5 hindurch gezogen werden und nach den Abschlagvorgang die Maschen der Fasermaschenoberfläche 2 bilden und die textile Funktionsschicht 5 somit bei der Ausbildung der Fasermaschenoberfläche 2 in den Querschnitt des entstehenden Maschen-Vlieswirkstoffes 6 erfindungsgemäß einbinden.
Dieser Maschen-Vlieswirkstoff 6 wird thermokalibriert um die Druckelastizität zu sichern und hat danach eine Dicke von 3,8 mm.
Die Dicke der eingebundenen textilen Funktionsschicht 5 entspricht mit 1,0 mm einem Anteil von 26,3% an der Dicke des Maschen-Vlieswirkstoffes 6, die textile Funktionsschicht 5 hat eine Feuchteaufnahme von > 600%.
Dieser so entstandene Polstervliesstoff wird mittels Schmelzklebe-Kaschierung mit einem Polsterstoff 7 so verbunden, dass die Fasermaschenoberfläche 1 des Maschen-Vlieswirkstoffes 6 zum Polsterstoff 7 weist und das angebundene Malivlies als die textile Funktionsschicht 5 die Abseite des Polsterverbundes bildet.
Dadurch wird beim späteren Gebrauch die Feuchte in dem körperfernen Bereich des Sitzbezuges angeordnet so dass auch nach Feuchteaufnahme die Oberfläche sich trocken anfühlt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 0126798 A1 [0007]
- DE 4127337 A1 [0008]
- DE 10303737 A1 [0010]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- DIN 61211 [0002]
- DIN 61211 [0002]

Claims

Voluminöser Polstervliesstoff für den Einsatz als Unterpolstermaterial zur Substitution von Polyurethan-Schaumstoffen, insbesondere in Fahrzeugsitzen und Polstermöbeln, aus einem Maschen-Vlieswirkstoff (6) mit zwei Fasermaschenoberflächen (1) und (2) und dazwischen diagonal bis vertikal angeordneten Faserteilen (3), gekennzeichnet dadurch, dass die Fasermaschenoberfläche (1) die spätere flächige Verbindung mit dem Polsterstoff (7) bildet und unter der Fasermaschenoberfläche (2) die textile Funktionsschicht (5) in Ausführung eines Vlieses oder Vliesstoffes aus feuchteaufnehmenden und feuchtespeichernden Fasern oder Filamenten in einer Dicke von 15 bis 50% der Gesamtdicke des Maschen-Vlieswirkstoffes (6) angeordnet ist und dass die von den vertikal bis diagonal angeordneten Faserteilen (3) gebildeten länglichen Hohlräume (4) auch in der textilen Funktionsschicht (5) angeordnet sind.
Voluminöser Polstervliesstoff nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die textile Funktionsschicht (5) als Vlies, leicht vorverfestigtes Vlies oder als durch Vernadeln, Wasserstrahlverwirbeln. Vermaschen, Übernähen verfestigter Vliesstoff aus Fasern oder Filamenten ausgeführt ist und mindestens 20% Fasern oder Filamente mit einer Feuchteaufnahme über 60% enthält.
Voluminöser Polstervliesstoff nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass der Maschen-Vlieswirkstoff (6) mittels luftdurchlässiger Klebekaschierung mit dem Polsterstoff (7) verbunden ist.
Voluminöser Polstervliesstoff nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass der Maschen-Vlieswirkstoff (6) mindestens 8% thermoplastische Bindefasern enthält und durch Thermokalibrieren zusatzverfestigt ist.
Verfahren zur Herstellung eines voluminösen Polstervliesstoffes aus einem Maschen-Vlieswirkstoff (6) mit zwei Fasermaschenoberflächen (1) und (2) und dazwischen diagonal bis vertikal angeordneten Faserteilen (3) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass an der Arbeitsstelle der Nähwirkmaschine Malimo, Typ Multiknit auf die Polfaserschicht (8) des zur Ausbildung der Fasermaschenoberfläche (2) zugeführten Polfaser-Vlieswirkstoffes (9) die textile Funktionsschicht (5) angelegt wird und durch die Stifte (10) der Gegenhalteplatine (11) so gehalten wird, dass die einstechenden Schiebemadeln (12) die zur Ausbildung der Fasermaschenoberfläche (2) erfaßten Faserteile der Polfaserschicht (8) durch die textile Funktionsschicht (5) hindurchziehen und diese somit bei der Ausbildung der Fasermaschenoberfläche (2) in den Querschnitt des entstehenden Maschen-Vlieswirkstoffes (6) einbinden.