DE19910785A1 - Dreidimensionales klimatisierendes Flächengebilde - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beinhaltet ein dreidimensionales klimatisierendes Flächengebilde, das in einer hautnahen, leicht biegeflexiblen Fläche ein gutes Anschmiegen an die Körperkonturen ermöglicht, wodurch die Übergabe der Feuchte aus der Transpiration der Haut in den Flächenzwischenraum und durch diesen hindurch an die hautferne Fläche des dreidimensionalen Gewirkes gewährleistet ist. Gleichzeitig ist die hautnahe Fläche so gestaltet, daß diese durch Strukturöffnungen bei Druckbewegungen auf das Textil Luft und Feuchte in den Flächenzwischenraum, die Klimazone, transportieren. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß dieses Flächengebilde schichtförmig aufgebaut ist und eine obere hautnahe Fläche (1) und eine untere hautferne Fläche (2) besitzt. Die Fläche (1) weist längsverlaufende Rippen (3) mit sich abwechselnd längsverlaufenden Kanälen (4) auf. Zwischen den Flächen (1 und 2) sind monofile Verbindungsfäden (5) und multifile Verbindungsfäden (8) flächenverbindend, eine Klimazone (6) bildend, angeordnet. Die Kanäle (4) besitzen zur Klimazone (6) weisende Öffnungen (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein zweiflächiges dreidimensionales klimatisierendes Flächengebilde für den Einsatz als körper­ nah verwendete Textilien, wie sie vorzugsweise in Sport­ textilien, Schuhen und medizinischen Hilfsmitteln ver­ wendet werden.

Abstandsgewirke sind aus verschiedenen Anwendungsbereichen bekannt und erfüllen beispielsweise im Automobilsektor als Verkleidungen und Unterpolster, im Geotextilbereich als Matten und Absorptionsmaterialien sowie in Sporttex­ tilien und im Bereich der technischen Textilien gezielte Aufgaben.

Aus DE 28 51 348 C ist die Verwendung einer doppelflä­ chigen Kettenwirkware aus zwei Warenbahnen und diese verbindenden Polfäden (Abstandshaltefäden) als Auflage für Sitz- und Liegemöbel bekannt. Die Abstandshalte­ fäden bestehen aus in Streifen geschnittener Folie, vorzugsweise aus Polypropylen, was einen glatten und federnden Flächenzwischenraum zur Folge haben soll. Eine klimatisierende Wirkung wird damit aber nicht erreicht.

Aus der DE 27 14 901 A sind Gewebe bekannt, die aus mehreren Lagen bestehen, welche durch Abstandshalte­ fäden auf Distanz gehalten werden und ein Zusammen­ fallen der Gewebeschichten verhindern. Diese Gewebe dienen als Vorprodukte für Wärmetauschelemente und Bauplatten. Den Geweben haftet der Mangel an, daß diese keine klimatisierende Zwischenschicht in ihrem Aufbau besitzen.

Aus dem D-GBM G 90 16 062 ist bekannt, daß für Unter­ polster von Sitzmöbeln und von Kleidungsstücken sowie als Unterlage für Krankenbetten ein textiles Abstands­ gewirke eingesetzt wird, das verbesserte Formstabili­ tät und bleibende Rücksprungeigenschaften hat. Die Eigenschaften werden dadurch erreicht, daß die bahn­ flächenverbindenden Maschen aus monofilen elastischen Fäden bestehen. Dem Gewirke haftet der Nachteil an, daß eine Klimawirkung damit nicht erreicht wird.

Im US-Patent 5 385 036 wird ein Abstandsgewirke be­ schrieben, dessen beide textilen Flächen elastisch gearbeitet sind. Die Erfindung beschreibt insbesondere die unterschiedliche Winkelorientierung der Polfäden als Abstandshaltefäden.

Die Patentschrift DE 43 36 303 beschreibt ein elasti­ sches zweiflächiges Abstandsgewirke, welches durch unter­ schiedlich filamentierten Materialeinsatz in den beiden Oberflächen feuchtetransportierende Eigenschaften besitzt.

Den Gewirken haftet der Nachteil an, daß durch die ein­ gesetzten Elastanfäden ein Flächengebilde mit hoher Flächenmasse und geringerer Atmungsaktivität erzielt wird und eine hautnahe Fläche nicht die Kanal/Rippen­ struktur besitzt.

Die Patentschrift DE 44 28 238 A1 beschreibt ein unela­ stisches mehrflächiges Textil aus mindestens zwei tex­ tilen Flächengebilden und einer dazwischenliegenden Abstandsstruktur für Polster- und Verkleidungszwecke. Dieser Flächenverbundkonstruktion haftet der Nachteil an, daß sie keine Klimazone mit Feuchtleitfähigkeit besitzt.

Die DE 42 04 339 A1 beschreibt ein Gestrick aus mehre­ ren Schichten, wobei eine außenliegende Schicht mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann als die innere - hautnahe - Schicht, was durch den Einsatz von Material mit unter­ schiedlicher Kapillaranzahl erreicht wird. Dem Mehr­ schichttextil haftet der Nachteil an, daß ein druck­ stabiler, durchlüftender Flächenzwischenraum nicht vor­ handen ist.

Für viele Zwecke leisten Abstandsgewirke bereits hervor­ ragende Dienste. Die bekannten Abstandsstrukturen haben jedoch Mängel hinsichtlich einer Klimafunktion und insbesondere einer schnellen Übergabe von Feuchte aus der transpirierenden Haut durch den flächenverbindenden Zwischenraum, der Klimazone, an die Gewirkeunterseite, sowie der Erhaltung der Druckstabilität des Flächenzwi­ schenraumes in Verbindung mit der gleichmäßigen Auflage­ druckverteilung bei Belastung mit einem menschlichen Körper, wenn diese in medizinischen Bereichen oder in funktioneller Sportbekleidung eingesetzt werden sollen.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, unter Verwendung der Technologie der Herstellung von dreidimensionalen gewirkten Strukturen ein Flächenge­ bilde zu entwickeln, das in einer hautnahen, leicht biegeflexiblen Fläche ein gutes Anschmiegen an die Körperkonturen ermöglicht, wodurch die Übergabe der Feuchte aus der Transpiration der Haut in den Flächen­ zwischenraum und durch diesen hindurch an die haut­ ferne Fläche des dreidimensionalen Gewirkes gewähr­ leistet ist. Gleichzeitig soll die hautnahe Fläche so gestaltet werden, daß diese durch Strukturöffnungen bei Druckbewegungen auf das Textil Luft und Feuchte in den Flächenzwischenraum, die Klimazone, transpor­ tieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruches 1 erreicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze in perspektivischer Sicht des dreidimensionalen klimatisierenden Flächen­ gebildes.

Das textile Flächengebilde ist schichtförmig aufgebaut und besitzt zwei Flächen, die hautnahe Fläche 1 auf der Oberfläche des textilen Flächengebildes und auf der Unterseite des textilen Flächengebildes die hautferne Fläche 2. Die hautnahe Fläche 1 besitzt Rippen 3 und wird durch Kanäle 4 unterbrochen. Zwischen der hautnahen Fläche 1 und der hautfernen Fläche 2 sind monofile Verbindungsfäden 5 angeordnet, die gleichzeitig neben der Verbindung beider Flächen 1 und 2 eine Klimazone 6 bilden. Die Kanäle 4 besitzen zur Klimazone 6 weisende Öffnungen 7 und zusätzlich zwischen den Flächen 1 und 2 in der Klimazone 6 verlaufen multifile Verbindungsfäden 8.

Das schichtförmig aufgebaute textile Flächengebilde, wie in Fig. 1 dargestellt, wird in einem Verfahrens­ prozeß hergestellt. In Verbindung mit den zwei Flächen, der hautnahen Fläche 1 und der hautfernen Fläche 2 besitzt wechselseitig in Herstellungsrichtung verlau­ fende erhabene Rippen 3 und Kanäle 4. Die Flächen 1 und 2 werden durch monofile Verbindungsfäden 5 auf Distanz gehalten. Diese Distanz zwischen den Flächen 1 und 2 wird als Klimazone 6 bezeichnet. Die Rippen 3 dienen einerseits zur Erhaltung der Stabilität der hautnahen Fläche 1 und andererseits bewirken sie, daß beim Belasten des Textils ein Durchlüftungsspalt zu den Kanälen 4 erhalten bleibt. Die Kanäle 4 sind mit zur Klimazone 6 weisenden Öffnungen 7 für die Durch­ lüftung des Textils ausgestattet, welche die Atmungs­ aktivität und den Feuchteaustausch der menschlichen Haut regulieren helfen. Gleichzeitig kann bei Bewegung des Körpers auf einer solchen Unterlage ein schneller Luftaustausch zwischen den Flächen 1 und 2 erfolgen. Als weiterer Vorzug der Kanalstruktur ist anzuführen, daß diese bei Belastung ein leichtes Einknicken der hautnahen Fläche 1 an diesen Stellen des Textils zu­ lassen, wodurch die Biegesteifigkeit der hautnahen Fläche 1 verringert wird und ein konturgerechtes An­ schmiegen des dreidimensionalen Textils eintritt, was zu einer besseren Lastverteilung des Körperge­ wichtes auf die Unterlage führt und ein entscheidender Faktor zum Abbau von Druckbelastungsspitzen in der Dekubitusprophylaxe ist. Die Klimazone 5 enthält ein Luftpolster und wird durch die Bewegungen des mensch­ lichen Körpers, durch welche unterschiedliche Druck­ belastungen auf das Textil ausgeübt werden, durch "Pumpwirkung" zum Luftaustausch angeregt. Dieser Luft­ austausch wirkt als Thermoregulator zwischen der menschlichen Haut und der Unterlage oder anderen Bekleidungsschichten und sorgt für einen Temperatur­ ausgleich, wodurch die Haut weniger zur Transpiration angeregt wird. Abgesonderte Feuchte wird durch die trockenere Frischluft in der Klimazone 6 schneller aufgenommen und weitergeleitet. Durch die Öffnungen 7 und die zusätzlich zwischen den Flächen 1 und 2 mit durch die Klimazone 6 verlaufenden multifilen Ver­ bindungsfäden 8, die als Feuchtetransportelemente die­ nen, wird die durch Transpiration freigesetzte Feuchte des menschlichen Körpers in der durchlüfteten und mit trockenerer Frischluft versehenen Klimazone 6 teilweise durch Luftaustausch mittels Pumpwirkung verdunstet bzw. in die hautferne Fläche 2 zielgerichtet abgeleitet. Die Verformungsstabilität der Klimazone 6 ist in Verbin­ dung mit den Flächen 1 und 2 so konstruiert, daß bei Auflagedrücken, die der Gewichtsverteilung des mensch­ lichen Körpers entsprechen, eine für die Aufrechter­ haltung der klimatisierenden Funktion notwendige Ab­ standshaltung garantiert ist.

Das erfindungsgemäße dreidimensionale klimatisierende Flächengebilde wird auf einer R/R-Raschelwirkmaschine mit verstellbarem Abstand zwischen den Nadelbetten her­ gestellt.

Aus Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau des dreidimen­ sionalen Flächengebildes ersichtlich. Die hautnahe Fläche 1 mit der Kanal/Rippstruktur 4 und 3 wird durch die Legeschienen L1 und L2 der R/R-Raschelwirkmaschine gebildet. Die Bildung der Kanäle 4 wird dadurch erreicht, indem in den Legeschienen 1 und 2 ein Fileteinzug der Fäden angeordnet ist. Dabei wird das Fadenmaterial, was beim Einsatz für medizinische Produkte vorzugsweise aus synthetischen Filamentgarnen, wie Polymid, Polyester oder Polypropylen mit hoher Filamentanzahl für einen weichen Griff besteht, im Fileteinzug, vorzugsweise 3 : 1 - 3 voll, 1 leer -, in die Lochnadeln eingelesen.

Sollten die Kanäle 4 verbreitert werden, ist die Leer­ fadenzahl zu vergrößern, z. B. 3 voll, 2 leer. Dabei ist in einer der beiden Legeschienen L1 oder L2 mit entsprechend größerer Unterlegung zu arbeiten. Die Stegbreite kann durch Erhöhung oder Reduzierung der volleingezogenen Fäden der Legeschienen L1 und L2 verändert werden. Die Legeschienenstellung der Lege­ barren 1 und 2 ist dabei so zu wählen, daß diese um eine Nadelteilung versetzt zueinander stehen. Somit entstehen vier nebeneinanderliegende Maschenstäbchen, wovon ein mittleres Maschenstäbchen in jeder Maschen­ reihe mit doppeltem Fadenmaterial gebildet wird, wodurch sich eine Strukturerhöhung der Rippe 3 ergibt. In den drei danebenliegenden Maschenstäbchen steht abwechselnd von den beiden Legeschienen in jeder Maschenreihe jeweils nur ein Faden pro Masche zur Verfügung, so daß eine strukturelle Abflachung zum Rand der Rippe 3 hin entsteht. Die ausgeführten Legungen beider Legeschienen sind gegenlegig zueinander, wobei eine Legeschiene nach jeder Reihe um eine Nadel nach rechts bzw. wieder nach links versetzt - Trikot - und die andere Legeschiene nach jeder Reihe um zwei Nadeln nach links bzw. wieder nach rechts versetzt - Tuch -. Dabei entsteht abwech­ selnd in jeder zweiten Maschenreihe eine über die Kanäle 4 laufende Querverbindung zu den Rippen 3 und in der der Maschendichte entsprechend definierten Größe eine Öffnung 7 zwischen den Rippen 3, die in den Zwischenraum der beiden Flächen 1 und 2 führt.

Der weitere Aufbau der Gewirkestruktur ist insbesondere durch die Konstruktion der Klimazone 6 bestimmt.

Zur Gewährleistung einer ausreichenden Druckstabilität zwischen den beiden Flächen 1 und 2 werden monofile Ver­ bindungsfäden 5 als Pollegung in Titerbereichen von 22 dtex bis 100 dtex in einer oder zwei Legeschienen eingesetzt. Die ausgeführte Legung sollte im Verhältnis zum eingestellten Fräsblechabstand einen Legungsversatz zwischen vorderer und hinterer Nadelbarre haben, der vorzugsweise einen Fadenverlegungswinkel von ca. 30° bis 60° bildet, um die beiden Flächen 1 und 2 druckstabil auf die gewünschte Distanz zu halten. In Kombination mit monofilen Verbindungsfäden sind multifile Verbindungsfäden als Polfäden eingezogen, die durch den Kapillareffekt Feuchte von der oberen hautnahen zur unteren hautfernen Fläche 1 und 2 leiten können. Für die hautferne Fläche 2, die als Unterseite fungiert, sind einsystemige oder zwei­ systemige Bindungen in Trikot-, Tuch- oder Satinlegung anwendbar. Ein zielgerichteter richtungsorientierter Feuchtetransport von der hautnahen Fläche 1 zur haut­ fernen Fläche 2 wird gewährleistet durch den Einsatz von nativen Faserstoffen oder Regenerat- bzw. Synthese­ seiden mit gröberer Filementanzahl als die in der hautnahen Fläche 1 eingesetzten Materialien.

Die Materialbelegung in den Legeschienen 3 und 4 als flächenverbindende Fadensysteme können monofile oder multifile Fäden oder eine Kombination beider Faden­ arten sein.

Die Fläche 2 kann mit jeder Bindung in Legeschiene 5 einfadensystemig oder in Verbindung mit Legeschiene 6 oder 7 als mehrfadensystemige Bindungskombination aus­ geführt werden.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1

hautnahe Fläche

2

hautferne Fläche

3

Rippen

4

Kanäle

5

monofile Verbindungsfäden

6

Klimazone

7

Öffnungen

8

multifile Verbindungsfäden

Claims (1)

1. Dreidimensionales klimatisierendes Flächengebilde unter Verwendung der Abstandsgewirketechnologie, dadurch gekennzeichnet, daß

   • - dieses schichtförmig aufgebaut ist und eine obere hautnahe Fläche (1) und eine untere haut­ ferne Fläche (2) besitzt,
   • - die Fläche (1) längsverlaufende Rippen (3) mit sich abwechselnd längsverlaufenden Kanälen (4) aufweist,
   • - zwischen den Flächen (1 und 2) monofile Verbin­ dungsfäden (5) und multifile Verbindungsfäden (8) flächenverbindend, eine Klimazone (6) bildend, angeordnet sind,
   • - die Kanäle (4) zur Klimazone (6) weisende Öffnun­ gen (7) besitzen.