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Title:
INSERT HAVING DISTANCE-KEEPING CELLS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/028749
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an insert for arrangement in or on textiles, comprising a carrier layer (1) and a cover layer (2), wherein a material (3) that is swellable when absorbing liquid is accommodated in cells (4) in an encapsulated manner between the carrier layer (1) and the cover layer (2), said insert being characterized with regard to the object of configuring and further improving an insert such that the same has a relatively low thickness at high flexibility in a permanent and moisture-independent manner after the cost-effective production thereof, and encloses the swellable material in a loss-proof manner, in that the cells (4) form a layer (5) that connects the carrier layer (1) and the cover layer (2) to each other, wherein the cells (4) have walls (6) made from a binding agent, said walls connecting the carrier layer (1) and the cover layer (2) and keeping them at a distance to each other.

Inventors:
BRAEUNLING VOLKER (DE)
WAGNER RUDOLF (DE)
ARNOLD THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/006179
Publication Date:
March 18, 2010
Filing Date:
August 26, 2009
Export Citation:
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Assignee:
FREUDENBERG CARL KG (DE)
BRAEUNLING VOLKER (DE)
WAGNER RUDOLF (DE)
ARNOLD THOMAS (DE)
International Classes:
B32B5/26; A61F13/15; B32B5/16; B32B5/30; B32B7/12; B32B7/14; B32B27/02; B32B27/04; B32B27/14; B32B27/16; B32B27/36
Domestic Patent References:
WO2002094552A12002-11-28
Foreign References:
EP0374910A11990-06-27
US4715918A1987-12-29
DE3002136A11981-07-30
US5482761A1996-01-09
EP0374910A11990-06-27
US4715918A1987-12-29
DE3002136A11981-07-30
US5482761A1996-01-09
DE102005051575A12007-03-15
DE3244386A11984-06-07
DE102006042145B32007-10-31
Attorney, Agent or Firm:
CARL FREUDENBERG KG (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Einsatz zur Anordnung in oder auf Textilien, umfassend eine Trägerlage (1 ) und eine Abdecklage (2), wobei zwischen der Trägerlage (1 ) und der Abdecklage (2) ein unter Flüssigkeitsaufnahme quellfähiges Material (3) in Zellen (4) gekapselt aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen (4) eine Schicht (5) ausbilden, welche die Trägerlage (1) und die Abdecklage (2) miteinander verbindet, wobei die Zellen (4) Wände (6) aus einem Bindemittel aufweisen, welche die Trägerlage (1 ) und die Abdecklage (2) verbinden und beabstanden.

2. Einsatz nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Änderung seiner Dicke um maximal 5 % bei Feuchtigkeitsaufnahme.

3. Einsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (6) die Trägerlage (1 ) und die Abdecklage (2) beim Aufquellen des quellfähigen Materials (3) auf einen Abstand zueinander zwingen, der maximal 5 % von dem Abstand im tockenen Zustand des Einsatzes abweicht.

4. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das quellfähige Material (3) derart gekapselt aufgenommen ist, dass die Schicht (5) bei aufgequollenem quellfähigen Material (3) abdichtet.

5. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen (4) durch das aufgequollene quellfähige Material (3) verschlossen und ausgefüllt sind.

6. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerlage (1 ) und/ oder die Abdecklage (2) als Vlies, Vliesstoff oder Textilie ausgestaltet ist, wobei die Zellen (4) eine Schicht (5) ausbilden und wobei die Größen der Zellen (4) statistisch zufällig verteilt sind.

7. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der geometrische Aufbau der Zellen (4) regellos ist.

8. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (6) der Zellen (4) derart steif ausgebildet sind, dass die Trägerlage (1 ) und die Abdecklage (2) sowohl bei nicht aufgequollenem als auch bei aufgequollenem quellfähigem Material (3) auf einem Abstand zueinander gehalten sind, der maximal 5 % von dem Abstand im tockenen Zustand des Einsatzes abweicht.

9. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (6) der Zellen (4) die Schicht (5) netzartig aufbauen.

10. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel als thermoplastische Polymerverbindung ausgestaltet ist.

11. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das quellfähige Material (3) in Partikelform und/ oder Faserform vorliegt.

12. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das quellfähige Material (3) mit dem Bindemittel zumindest teilweise agglomerierte Partikel bildet.

13. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das quellfähige Material (3) Superabsorber enthält.

14. Einsatz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das quellfähige Material (3) flüssige Superabsorber enthält.

15. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdecklage (2) durch ein Hydrophilierungsmittel hydrophil ausgestaltet ist.

16. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerlage (1) durch ein Hydrophobierungsmittel hydrophob ausgestaltet ist.

17. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine Luftdurchlässigkeit im trockenen Zustand von mindestens 200 dm^m^), bevorzugt von mindestens 600 dm3/(m2s), bei einer Druckdifferenz von 200 mbar zwischen Anströmseite und Abströmseite.

18. Einsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch eine Trocknungszeit bei Raumtemperatur von höchstens 20 min, bevorzugt von höchstens 10 min, in welcher sich die Masse des Einsatzes um mindestens 400 % verringert.

19. Verwendung eines Einsatzes nach einem der voranstehenden Ansprüche als Feuchteregulator.

20. Verwendung eines Einsatzes nach einem der Ansprüche 1 bis 18 in Schuhen, Textilien oder Sitzmöbeln.

Description:
Einsatz mit abstandswahrenden Zellen

Beschreibung

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Einsatz zur Anordnung in oder auf Textilien, umfassend eine Trägerlage und eine Abdecklage, wobei zwischen der Trägerlage und der Abdecklage ein unter Flüssigkeitsaufnahme quellfähiges Material in Zellen gekapselt aufgenommen ist.

Stand der Technik

Ein Einsatz der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2005 051 575 A1 bereits bekannt. Bei dem gattungsbildenden Einsatz bilden die Trägerlage und die Abdecklage Zellen oder Kammern aus, in welchen quellfähiges Material quasi in Säckchen aufgenommen ist. Bei Aufquellen des quellfähigen Materials kann die Dicke des Einsatzes daher erheblich erhöht werden.

Die DE 32 44 386 A1 offenbart einen Einsatz, bei welchem die Trägerlage und die Abdecklage durch rautenförmige Steppnähte miteinander verbunden sind. Das quellfähige Material quillt bei Feuchtigkeitsaufnahme auf und erhöht dabei die Dicke des Einsatzes in hohem Maße. Hier soll primär nicht gegenüber Luft oder Feuchtigkeit abgedichtet werden. Vor diesem Hintergrund offenbart die EP 1 054 095 A2 einen Einsatz, bei welchem die Trägerlage und die Abdecklage beim Aufquellen des quellfähigen Materials auseinandergedrückt werden.

Die WO 02/094552 A1 offenbart einen Einsatz, bei welchem die Trägerlage und die Abdecklage durch Partikel aus qellfähigem Material miteinander verbunden sind, wobei die Partikel untereinander durch ein Bindemittel verbunden sind. Das quellfähige Material quillt bei Feuchtigkeitsaufnahme auf und kann auch hier die Dicke des Einsatzes in hohem Maße erhöhen. Auch hier soll primär nicht gegen Feuchtigkeit abgedichtet werden.

Die Dickenänderung eines Einsatzes kann durch Verpressen des Einsatzes zwischen weiteren Lagen verhindert oder gesteuert werden.

Vor diesem Hintergrund zeigt die DE 10 2006 042 145 B3 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. Hierzu werden spritzgusstechnisch hergestellte funktionelle Lagen verwendet, in welchen regelmäßig ausgeformte Ausnehmungen ausgebildet 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 zusammengefügt werden, um einen verwendungsfähigen Einsatz herzustellen.

Des Weiteren ist nachteilig, dass zur Ausbildung der Kammerstruktur als funktionelle Lagen Metall- oder Kunststoffgitter verwendet werden, deren Maschenweite limitiert ist. Insbesondere ist aber nachteilig, dass der gattungsbildene Einsatz aufgrund seines Aufbaus eine große Bauhöhe aufweist und relativ steif und unflexibel ist. Diese Eigenschaften sind insbesondere nachteilig, wenn der Einsatz in Textilien vernäht oder verklebt werden soll.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Einsatz der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass dieser nach kostengünstiger Fertigung dauerhaft und feuchteunabhängig eine relativ geringe Dicke bei hoher Flexibilität aufweist und das quellfähige Material verliersicher einschließt.

Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Danach ist der eingangs genannte Einsatz dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen eine Schicht ausbilden, welche die Trägerlage und die Abdecklage miteinander verbindet, wobei die Zellen Wände aus einem Bindemittel aufweisen, welche die Trägerlage und die Abdecklage verbinden und beabstanden.

Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, dass die Zellen durch ein Bindemittel derart ausgebildet werden können, dass das quellfähige Material überwiegend verliersicher in den Zellen gekapselt aufgenommen ist. Weiter ist erkannt worden, dass die Trägerlage und die Abdecklage durch das Bindemittel miteinander verbunden und flächig homogen beabstandet werden können. Das Bindemittel verbindet die Abdecklage mit der Trägerlage und schließt das quellfähige Material verliersicher gekapselt zwischen der Trägerlage und der Abdecklage ein. Erfindungsgemäß bestehen die Wände der Zellen aus dem Bindemittel. Hierdurch ist sichergestellt, dass die quellfähigen Materialien an die Wände der Zellen angebunden sind. Ein Herausrieseln oder Herauslaufen des quellfähigen Materials aus dem Einsatz wird hierdurch wirksam vermieden. Weiter ist sicher gestellt, dass die Wände der Zellen die Trägerlage und die Abdecklage feuchteunabhängig auf einem nahezu konstanten Abstand zueinander halten. Über die gesamte Fläche des Einsatzes bewegt sich der Abstand daher feuchteunabhängig in einem gewissen, engen Wertebereich. Ein mit bloßem Auge sichtbares Ausbeulen des Einsatzes durch Feuchtigkeitsaufnahme findet nicht statt. Die Schaffung von Zellen in einer Schicht erlaubt weiter erfindungsgemäß die Fertigung von dünnen und sehr flexiblen Einsätzen, welche aus lediglich drei Lagen, nämlich der Trägerlage, der Schicht und der Abdecklage bestehen. Somit kann der Einsatz nach kostengünstiger Herstellung problemlos in Textilien verarbeitet werden und weist dauerhaft feuchteunabhängig eine nahezu konstante Dicke auf.

Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.

Der Einsatz könnte bei Feuchtigkeitsaufnahme seine Dicke um maximal 5 % verändern, bzw. vergrößern. Hierdurch ist ein nahezu dickenkonstanter Einsatz realisiert. Vorteilhaft kann ein solcher Einsatz problemlos in Textilien verarbeitet und verwendet werden.

Die Wände könnten die Trägerlage und die Abdecklage beim Aufquellen des quellfähigen Materials auf einen Abstand zueinander zwingen, der maximal 5 % von dem Abstand im tockenen Zustand des Einsatzes abweicht. Hierdurch wird die eintretende Flüssigkeit gezwungen, sich in horizontaler Richtung im Einsatz auszubreiten. Die Dicke des Einsatzes im trockenen Zustand unterscheidet sich daher nahezu nicht von der Dicke des Einsatzes im durchnässten Zustand. Die Dicke des Einsatzes ist über dessen gesamte Fläche nahezu feuchteunabhängig konstant.

Das quellfähige Material könnte derart gekapselt aufgenommen sein, dass die Schicht bei aufgequollenem quellfähigen Material abdichtet. 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 Einsatz benötigt keine separaten Gitter und aufwendigen Spritzgusskonstruktionen, um die Quellung des quellfähigen Materials so zu steuern, dass eine Abdichtung gegenüber Luft und Wasser durch den Einsatz gegeben ist.

Die Zellen könnten durch das aufgequollene quellfähige Material verschlossen und ausgefüllt sein. Durch die Kapselung des quellfähigen Materials wird dieses in räumlich begrenzten und nahezu nicht ausdehnungsfähigen Zellen eingeschlossen. Das aufgequollene Material füllt die Zellen daher vollständig aus und verschließt diese gegen Durchtritt einer Flüssigkeit oder eines Gases.

Die Trägerlage und/oder die Abdecklage könnte als Vlies, Vliesstoff oder Textilie ausgestaltet sein bzw. könnten als Vliese, Vliesstoffe oder Textilien ausgestaltet sein, wobei die Zellen eine Schicht ausbilden und wobei die Größen der Zellen statistisch zufällig verteilt sind. Die Verwendung von Vliesen, Vliesstoffen oder Textilien erlaubt einen besonders flachen Aufbau des Einsatzes und macht diesen leicht deformierbar. Die statistisch zufällige Verteilung der Größen der Zellen stellt sicher, dass die Zellen mit einer sehr hohen Gleichmäßigkeit zwischen der Trägerlage und der Abdecklage 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 den Einsatz 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 Einsatzes geschaffen, die sich durch ein rasches Abdichten gegen Flüssigkeitsdurchtritt und eine schnelle Trocknung bei Ausbleiben von Feuchtigkeit auszeichnet.

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.

Die Wände der Zellen könnten derart steif ausgebildet sein, dass die

Trägerlage und die Abdecklage sowohl bei nicht aufgequollenem als auch bei aufgequollenem quellfähigem Material auf einem Abstand zueinander gehalten sind, der maximal 5 % von dem Abstand im tockenen Zustand des Einsatzes abweicht. Hierdurch fungieren die Wände der Zellen als Abstandshalter zwischen Trägerlage und Abdecklage. Über eine gesamte Fläche des

Einsatzes weist der Einsatz eine nahezu konstante Dicke auf, da sich die Dicke der Schicht zwischen Trägerlage und Abdecklage durch das Aufquellen des quellfähigen Materials nahezu nicht ändert. Die Dicke des Einsatzes bei nicht aufgequollenem quellfähigem Material ist nahezu gleich der Dicke bei aufgequollenem quellfähigem Material. Die Wände der Zellen könnten die Schicht netzartig aufbauen. Durch den netzartigen Aufbau wird dem Einsatz eine hohe Flexibilität verliehen. Der Einsatz kann aufgerollt oder verbogen werden, ohne dass die Schicht zerbricht. Die netzartige Ausgestaltung lässt außerdem überraschenderweise eine zerstörungsfreie Dehnung des Einsatzes zu.

Das Bindemittel könnte als thermoplastische Polymerverbindung ausgestaltet sein. Thermoplasten lassen sich problemlos aufschmelzen und können mit anderen Stoffen stoffschlüssige Verbindungen eingehen. Vor diesem

Hintergrund ist konkret denkbar, dass sowohl die Abdecklage als auch die Trägerlage aus einem Vlies oder Vliesstoff gefertigt sind. Dabei ist denkbar, 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 quellfähigen Materialien in Zellen gekapselt aufgenommen.

Das quellfähige Material könnte in Partikelform und/ oder in Faserform vorliegen. Hierdurch kann das quellfähige Material in rieselfähiger Form auf die Trägerlage aufgebracht werden.

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. Das quellfähige Material könnte Superabsorber enthalten. Superabsorber zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine große Menge an Flüssigkeit binden können. In Absatz 15 der DE 10 2006 042 145 B3 sind quellfähige Materialien genannt, die in Partikelform oder in Faserform bei dem hier beschriebenen Einsatz verwendet werden können.

Das quellfähige Material könnte flüssige Superabsorber enthalten. Ein flüssiger Superabsorber kann als Suspension ausgestaltet sein. Flüssige Superabsorber können besonders homogen auf der Trägerlage verteilt werden. Ein flüssiger Superabsorber ist daher leicht aufzubringen. Insbesondere kann ein flüssiger Superabsorber in Form eines Musters auf die Trägerlage aufgebracht werden. Besonders bevorzugt könnte ein Superabsorber des Typs Sahara DEV 119 der Firma H & R ChemPharm, Großbritannien, verwendet werden.

Die Abdecklage könnte durch ein Hydrophilierungsmittel hydrophil ausgestaltet sein. Durch diese konkrete 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 Einsatzes bzw. über die gesamte Fläche der Abdecklage.

Die hydrophil ausgerüstete Abdecklage dient des Weiteren als Diffusionsschicht, dient nämlich 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 Trägerlage könnte durch ein Hydrophobierungsmittel 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 textilen Produkten, insbesondere von Schuhen, durch einen effektiven Luftaustausch und durch Ableitung von Feuchtigkeit infolge von Schweißbildung deutlich verbessert.

Denkbar ist auch, die Abdecklage hydrophob auszurüsten. Hierdurch kann einmal eingedrungenes Wasser innerhalb des Einsatzes eingeschlossen werden.

Vor diesem Hintergrund könnte der Einsatz 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.

Der Einsatz könnte eine Trocknungszeit bei Raumtemperatur von höchstens 20 Minuten, bevorzugt von höchstens 10 Minuten, aufweisen, in welcher sich die Masse des Einsatzes um mindestens 400 % verringert. Überraschenderweise zeigt der hier beschriebene Einsatz mit statistisch zufälliger Verteilung der Größen der Zellen diese sehr kurze Trocknungszeit. Der Träger eines textilen Produktes, welches mit dem hier beschriebenen Einsatz ausgerüstet ist, wird daher nach Durchnässung des Produkts nur wenige Minuten auf ein atmungsaktives und luftdurchlässiges textiles Produkt verzichten müssen. Der hier beschriebene Einsatz könnte besonders bevorzugt in oder an einem Schuh angeordnet sein. Die statistisch zufällig ausgebildete Zellstruktur sorgt dafür, dass sich das gekapselt aufgenommene quellfähige Material räumlich nur begrenzt ausdehnen kann. Damit ist der Einsatz 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.

Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass der Schuh mit einem wasserabweisenden Obermaterial oder als Membranschuh, nämlich mit wasserdichter Folie oder wasserdampfdurchlässiger Membran, gefertigt ist. Der Einbau eines hier beschriebenen Einsatzes bewirkt ein angenehmes Trageklima durch gute Durchlüftung des Schuhs im Gebrauch. Nur bei Wassereintritt von außen verschließt der Einsatz 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 Einsatzes auf nahezu null %. Neben der

Feuchtigkeitsaufnahme und der dauerhaften Abdichtung durch den Einsatz bei Eintritt von Feuchtigkeit ist es entscheidend, dass sich die Porosität bzw. die Luftdurchlässigkeit des Einsatzes bei Ausbleiben eindringender Feuchtigkeit schnellstmöglich regeneriert. Es ist gewünscht, dass die Porosität schnellstmöglich den Wert erreicht, den der Einsatz im trockenen Zustand zeigt. Dieses Verhalten wird dynamische Porosität genannt und erfolgt bei dem hier beschriebenen Einsatz reversibel nahezu ohne Änderung der physikalischen Eigenschaften des Einsatzes. 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.

Der hier beschriebene Einsatz könnte als Belüftungseinsatz verwendet werden. Überraschend hat sich gezeigt, dass der hier beschriebene Einsatz in trockenem Zustand eine sehr hohe Gas- oder Dampfdurchlässigkeit aufweist. Bei aufgequollenem quellfähigem Material dichtet der Belüftungseinsatz sehr gut gegen Flüssigkeit und/ oder Gase ab.

Der hier beschriebene Einsatz könnte auch als Feuchteregulator verwendet werden. Durch die Verwendung als Feuchteregulator kann ein Mikroklima sehr stark beeinflusst werden. Überraschend hat sich gezeigt, dass ein hier beschriebener Einatz, welcher mit einem quellfähigen Material ausgerüstet ist, welches Superabsorber enthält, besonders gut Wasserdampf absorbieren und auch wieder abgeben kann. Überraschend haben sich die hier verwendeten Superabsorber als äußerst hygroskopisch erwiesen.

Vor diesem Hintergrund könnte ein hier beschriebener Einsatz als

Feuchteregulator in einem Schuh verwendet werden. Durch sein hohes Absorptionsvermögen kann der Einsatz ein sehr gutes, nämlich trockenes, Fussklima erzeugen. Dabei ist denkbar, dass der Einsatz vorzugsweise im Schuhschaft, nämlich dem Oberteil des Schuhs, angeordnet ist. Der Schuhschaft umfasst hierbei nicht die Sohle. Konkret könnte die Trägerlage als Obermaterial des Schuhs ausgestaltet sein, wobei die Abdecklage als Innenfutter des Schuhs ausgestaltet ist. Hierdurch sind ein kompakter, leichter und teilearmer Aufbau des Schuhs und eine kostengünstige Herstellung realisiert. Des Weiteren könnte der Einsatz als Feuchteregulator in Autoinnenräumen verwendet werden. Dabei ist konkret denkbar, dass Autositze mit dem Einsatz ausgerüstet werden. Schweiss eines Autofahrers kann vorteilhaft vom Rücken des Autofahrers weggeführt und vom Einsatz aufgenommen werden.

Nach alledem eignet sich der hier beschriebene Einsatz insbesondere für Verwendungen in Schuhen, Textilien und Sitzmöbeln.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen.

In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Einsatzes,

Fig. 2 ein Diagramm, welches das Trocknungsverhalten von

Einsätzen zeigt,

Fig. 3 ein Diagramm, welches die Luftdurchlässigkeit von

Einsätzen im nassen und im trockenen Zustand zeigt, Fig. 4 ein Diagramm, in welchem die Wasserdichtheit von Einsätzen gegen die Zeit aufgetragen ist, und

Fig. 5 ein Diagramm, in welchem die Wasserdampfaufnahme eines Einsatzes mit der Wasserdampfaufnahme eines Vliesstoffs aus

Polyester verglichen wird.

Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt einen Einsatz zur Anordnung in oder auf Textilien, umfassend eine Trägerlage 1 und eine Abdecklage 2, wobei zwischen der Trägeriage 1 und der Abdecklage 2 ein unter Flüssigkeitsaufnahme quellfähiges Material 3 in Partikelform in Zellen 4 gekapselt aufgenommen ist. 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.

Die Trägeriage 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. 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.

Die Trägeriage 1 und die Abdecklage 2 sind durch die Schicht 5 miteinander verbunden, wobei die Schicht 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.

Die Wände 6 der Zellen 4 bestehen aus dem Bindemittel und sind derart steif ausgebildet, dass die Trägerlage 1 und die Abdecklage 2 sowohl bei nicht aufgequollenem als auch bei aufgequollenem quellfähigem Material 3 auf einem nahezu konstanten Abstand zueinander gehalten sind. Die Dicke des Einsatzes ändert sich nur um maximal 5 % bei Feuchtigkeitsaufnahme gegenüber dem trockenen Einsatz.

Das quellfähige Material 3 enthält Superabsorber. Die Abdecklage 2 ist durch ein Hydrophilierungsmittel hydrophil ausgestaltet und erlaubt eine homogene horizontale Verteilung des von außen in Pfeilrichtung eindringenden Wassers in der Schicht 5. Der kürzere Pfeil 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 zeigt schematisch, dass Luft im trockenen Zustand durch die Abdecklage 2, die Schicht 5 und die Trägerlage 1 hindurchtreten kann.

Die Trägerlage 1 ist durch ein Hydrophobierungsmittel hydrophob ausgestaltet und verhindert, dass eindringendes Wasser oder aufgequollenes, feuchtes quellfähiges Material mit dem Träger eines textilen Produktes in Kontakt treten kann.

Der soeben beschriebene Einsatz kann gemäß der Ausführungsbeispiele in folgender Weise aufgebaut sein:

Ausführungsbeispiel 1 : Die Trägerlage 1 besteht aus einem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff aus Polyester, der ein Flächengewicht von 100 g/m 2 aufweist. Dieser Vliesstoff ist hydrophob ausgerüstet. Das Bindemittel besteht aus einem Polyethylenpuder einer mittleren Korngröße von 200 - 400 μm. 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 besteht aus einem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff aus Polyester mit einem Flächengewicht von 100 g/m 2 . Die

Abdecklage 2 ist hydrophil ausgerüstet. 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.

Ausführungsbeispiel 2:

Die Trägerlage 1 besteht aus einem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff aus Polyester, der ein Flächengewicht von 100 g/m 2 aufweist. Dieser Vliesstoff ist durch ein Hydrophobierungsmittel hydrophob ausgerüstet. Das Bindemittel besteht aus einem Polyethylenpuder einer mittleren Korngröße von 200 - 400 μm. 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 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 besteht aus einem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff aus Polyester mit einem Flächengewicht von 100 g/m 2 . Die Abdecklage 2 ist durch ein Hydrophilierungsmittel hydrophil ausgerüstet. 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.

Ausführungsbeispiel 3:

Die Trägerlage 1 besteht aus einem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff aus Polyester, der ein Flächengewicht von 100 g/m 2 aufweist. Dieser Vliesstoff ist durch ein Hydrophobierungsmittel hydrophob ausgerüstet. Das Bindemittel besteht aus einem Polyethylenpuder einer mittleren Korngröße von 200 - 400 μm. Das Polyethylenpuder wird von der Firma Sabic unter dem Namen Sabic LDPE 1695 Z vertrieben. Das quellfähige Material 3 besteht aus einem flüssigen Superabsorber. Es wird ein flüssiger Superabsorberdes des Typs Sahara DEV 119 der Firma H & R ChemPharm, Großbritannien, verwendet.

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 besteht aus einem wasserstrahlverfestigten Vliesstoff aus Polyester mit einem Flächengewicht von 100 g/m 2 . Die Abdecklage 2 ist durch ein Hydrophilierungsmittel hydrophil ausgerüstet. 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.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm, in welchem die Massenänderung zweier nasser Einsätze gemäß Ausführungsbeispiel 1 gegen die Zeit in Minuten aufgetragen ist. Die Massenänderung ist in Prozent angegeben. Bei einer Raumtemperatur von 18 bis 25 0 C zeigen beide Einsätze eine Trocknungszeit von höchstens 20 Minuten, bevorzugt von höchstens 10 Minuten, in welcher sich die Masse der Einsätze um mindestens 400 % verringert. Im Diagramm gemäß Fig. 2 sind zwei Messungen aufgetragen, die nahezu deckungsgleich sind. Die erste Messung (= 1. Messung im Diagramm) wurde an einem ersten Einsatz, die zweite Messung (= 2. Messung im Diagramm) an einem zweiten Einsatz gemäß Ausführungsbeispiel 1 durchgeführt. Fig. 2 dokumentiert anschaulich die hohe dynamische Porosität der Einsätze. Des Weiteren belegt Fig. 2, dass die Einsätze reversibel durchnäss- und trockenbar sind.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm, in welchem die Luftdurchlässigkeit vier verschiedener Einsätze (Nr. 1 bis 4 aufgetragen auf der x-Achse) im trockenen (= trocken im Diagramm) und im nassen (= nass im Diagramm) Zustand dargestellt ist. Alle vier Einsätze wurden analog zum Ausführungsbeispiel 1 gefertigt und zeigten eine Dicke von 1 ,1 mm. Fig. 3 zeigt, dass die untersuchten Einsätze 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. Fig. 4 zeigt ein Diagramm, in welchem die Wasserdichtheit in % von zwei Einsätzen (Version 1 und Version 2) in Abhängigkeit von einer Reaktionszeit in Sekunden verglichen wird. Die Wasserdichtheit wurde durch ein Pfaff Nahtdichtprüfgerät bei 0,2 bar durchgeführt. Als Wasser wurde Leitungswasser mit 15-20° deutscher Härte verwendet.

Bei der Version 1 des Einsatzes handelte es sich um einen Einsatz, dessen Trägerlage 1 und Abdecklage 2 jeweils als wasserstrahlverfestigte Vliesstoffe aus Polyester mit je einem Flächengewicht von 100 g/m 2 ausgestaltet waren. Die Schicht 5 umfasste 160 g/m 2 des in den Ausführungsbeispielen 1 und 2 genannten Polyethylenpuders als Bindemittel und 80 g/m 2 des in den zuvor genannten Ausführungsbeispielen genannten quellfähigen Materials 3. Bei der Version 2 des Einsatzes handelte es sich um einen Einsatz, dessen Trägerlage 1 und Abdecklage 2 jeweils als wasserstrahlverfestigte Vliesstoffe aus Polyester mit je einem Flächengewicht von 100 g/m 2 ausgestaltet waren. Die Schicht 5 umfasste 80 g/m 2 des in den Ausführungsbeispielen 1 und 2 genannten Polyethylenpuders als Bindemittel und 40 g/m 2 des in den zuvor genannten Ausführungsbeispielen genannten quellfähigen Materials 3. Man erkennt aus diesem Diagramm, wie die Wasserdichtheit in Abhängigkeit von der Menge des quellfähigen Materials 3 eingestellt werden kann. Version 1 (= Version 1 im Diagramm) zeigt eine viel kürzere Reaktionszeit bis zum Erreichen einer Wasserdichtheit von 100 % als Version 2 (=Version 2 im Diagramm).

Fig. 5 zeigt ein Diagramm, in welchem die Wasserdampfaufnahme eines Einsatzes mit der Wasserdampfaufnahme eines herkömmlichen Vliesstoffes aus Polyester verglichen wird. Der Vliesstoff aus Polyester (= Polyestermaterial im Diagramm) wies ein Flächengewicht von 150 g/m 2 auf. Der Einsatz, der als Feuchteregulator verwendet wurde (= Feuchteregulator im Diagramm), wies eine Trägerlage 1 und eine Abdecklage 2 mit einem Flächengewicht von jeweils 70 g/m 2 auf. Das Bindemittel, nämlich das in den Ausführungsbeispielen 1 und 2 genannte Polyethylenpuder, wurde mit einem Flächengewicht von 30 g/m 2 aufgetragen. Das in den zuvor genannten Ausführungsbeispielen genannte quellfähige Material 3 wurde mit einem Flächengewicht von 30 g/m 2 aufgetragen. Überraschend nimmt der Einsatz bei 90% relativer Feuchte der Umgebung und bei einer Umgebungstemperatur von 23° C eine

Wasserdampfmasse von über 50 mg pro cm 3 Einsatz auf. Sobald man die relative Feuchte auf 50 % reduziert, gibt der Einsatz über 40 mg Wasserdampfmasse an die Umgebung ab. Im Gegensatz zum Einsatz nimmt der Vliesstoff aus Polyester nur wenige mg Wasserdampfmasse bei der relativen Feuchte von 90% auf.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.

Abschließend sei ganz besonders hervorgehoben, dass die zuvor ausgewählten Ausführungsbeispiele lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dienen, diese jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele einschränken.