DE60224253T2

DE60224253T2 - Matratzenhüllenstoff mit Sperreigenschaften

Info

Publication number: DE60224253T2
Application number: DE60224253T
Authority: DE
Inventors: Vittorio Orlandi
Original assignee: Orlandi SpA
Current assignee: Orlandi SpA
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2022-11-27
Also published as: EP1316635A3; DE60224253D1; EP1316635B1; ITMI20012521A1; JP2003219947A; EP1316635A2; CA2413053A1; US6987075B2; US20030159213A1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung beschreibt einen neuen Matratzenhüllenstoff mit hoher antibakterieller Wirkung und idealen Biokompatibilitätseigenschaften.
Hintergrund der Erfindung
Die Matratzenhüllenstoffe haben die Aufgabe, die Matratze gegen den menschlichen Körper zu isolieren. Der enge Kontakt zwischen dem menschlichen Körper und der Matratze ist in der Tat generell nicht wünschenswert: Die Matratze ist wegen des im Gebrauch erzeugten Mikroklimas (Temperatur, Feuchtigkeit, längere Einwirkung) normalerweise eine ausgezeichnete Brutstätte für Bakterien und Milben. Die Matratze enthält Staubteilchen (von der natürlichen Wolle stammend oder durch Erosion des Schaumstoffs entstehend), die die Oberfläche der Matratze durchdringen und die Haut reizen können. Weiterhin unterliegen die oberen Lagen der Matratze mit der Zeit einem Befall/einer Kontaminierung durch Bakterien und Parasiten. Die angegriffene/kontaminierte Oberfläche kann ihrerseits zu Hautreizung und Allergien führen. Insbesondere sollte der Übergang von Bakterien und Parasiten von der Matratze auf die Person vermieden werden.
Daher ist die Aufgabe des Matratzenhüllenstoffes die Lieferung einer Sperre zwischen der Matratze und der Person, eine Begrenzung des Verschleißes der Matratze und vor allem die Verhinderung des Übergangs von Reizstoffen, Bakterien oder Parasiten von der Matratze auf die Person. Gleichzeitig muss der Hüllenstoff jedoch die Atmung der Haut erlauben, weil sonst die obigen Reizerscheinungen erneut auftreten können. Die bisher produzierten Matratzenhüllenstoffe erfüllen die obigen Anforderungen nur teilweise: Beispielsweise erhält man die Sperreigenschaften durch eine erhebliche Erhöhung der Dicke des Hüllenstoffes oder durch die Hinzufügung von Plastikmaterial, und dies schränkt die Atmungsfähigkeit erheblich ein. In einigen Fällen wurden mit antibakteriellen Stoffen imprägnierte Gewebe benutzt, aber in diesem Fall kann das Antibakterium leicht freigesetzt werden und Probleme der Giftigkeit für die Haut und einen Verlust der Sperrwirkung des Hüllenstoffes erzeugen.
WO 94/04739 beschreibt ein feuerbeständiges Material, das eine Faserfüllung und eine Aramidfaserschicht enthält, die durch Vernadelung, Wasserstrahlverdichtung oder Laminieren integriert werden können. Das Material hat ein hohes Gewicht und ist für die Verwendung als Matratzenhüllenstoff, auch was die Transpirierfähigkeit betrifft, nicht voll zufrieden stellend.
US 3 603 234 beschreibt ein wasserstrahlverdichtetes Gewebe, das ein Vliesstoffgewebe mit einem Polymerbindemittel zur Erhöhung der Elastizität enthält. Das Dokument enthält keine Aussage zur Erreichung einer antibakteriellen Sperrwirkung. JP 2001123397 beschreibt ein Vliesstoffgewebe; die Sperreigenschaften werden durch Fasern mit bakteriostatischen Eigenschaften erreicht.
CN 1 227 292 beschreibt ein wasserstrahlverdichtetes Vliesstoffgewebe aus einer antibakteriellen Faser.
Es besteht deswegen ein Bedarf für Matratzenhüllenstoffe, die frei von den obigen Einschränkungen sind und insbesondere in der Lage sind, eine wirksame Sperre zu liefern und gleichzeitig biokompatibel und benutzerfreundlich sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Erfindung beschreibt einen neuen Matratzenhüllenstoff mit Sperrwirkung gegen Bakterien und Parasiten, der ein auf einer Spunlace-Faser basierendes Gewebe beinhaltet. Der Spunlace-Gewebe-Matratzenhüllenstoff wird in einer mehrlagigen Struktur nach Anspruch 1 hergestellt und kann antibakterielle Substanzen enthalten. Der Hüllenstoff, der Gegenstand der Erfindung ist, liefert eine wirksame Sperre zwischen der Person und der Matratze und vermeidet insbesondere den Übergang von Verunreinigungen von der Matratze auf die Person und schützt gleichzeitig die Hygiene der Matratze selbst.
Beschreibung der Abbildungen
1–3: Bewertung der antibakteriellen Sperre des Matratzenhüllenstoffes gegen Haufenkokken ATCC6538.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Diese Erfindung betrifft einen Matratzenhüllenstoff, der ein auf einer Spunlace-Faser basierendes Gewebe enthält.
Spunlace-Gewebe sind Vliesstoffgewebe, deren Fasern mechanisch verbunden werden; man erhält die Verbindung durch Verwebung der Fasern durch feine Wasserstrahlen. Spunlace-Fasern werden insbesondere wie folgt gebildet: Die zu bearbeitenden Fasern werden, erforderlichenfalls unter Hinzufügung von Additiven zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit, im verlangen Verhältnis gemischt. De Fasern werden dann gekrempelt, d. h. in einem Gewebe zusammengefasst, das nötigenfalls kalandriert wird. Das Gewebe wird dann wie oben angegeben verwoben, um ihm die physikalischen und mechanischen Eigenschaften eines Vliesstoffgewebes zu geben: In dieser Phase werden die Fasern durch sehr kräftige feine Wasserstrahlen verbunden (verwoben), um das Produkt zu verfilzen. Während dieser Behandlungen wird das Produkt von Riemen und Zylindern gehalten und von Wasserstrahlen getroffen; schließlich wird das Produkt getrocknet und nötigenfalls kalandriert. Am stärksten verbreitet ist die Anwendung der Spunlacetechnik in der Vorbereitung der Absorbierstoffe zur Reinigung und/oder Hygienisierung von Oberflächen (z. B. Reinigungstücher für Küchenarbeitsflächen) und zum Wischen (persönliche Hygiene, Makeup etc.). Diese Erfindung betrifft einen auf einem Spunlace-Gewebe basierenden Matratzenhüllenstoff. Das für die Zwecke der Erfindung benutzte Spunlace-Gewebe hat ein Gewichts-/Oberflächenverhältnis von mindestens 20 g/m², vorzugsweise liegt es zwischen 30 g/m² und 80 g/m², z. B. 50 g/m². Die Anwendung dieses Gewichts-/Oberflächenverhältnisses liefert ein ausgezeichnetes Verhältnis zwischen Sperrwirkung und Leichtigkeit/Atmungsfähigkeit des Gewebes. Die in dieser Erfindung verwendeten Fasern des Spunlace-Gewebes werden bevorzugt aus Polyester, Viskose (Kunstseide), Polypropylen, Polyamid, Baumwolle oder Zellstofffasern ausgewählt. Es ist möglich, eine einzige Faser oder eine Kombination aus verschiedenen Fasern zu verwenden. Die Viskose/Polyester-Kombination wird besonders bevorzugt: In ihr hat die Viskose hauptsächlich die Funktion eines Absorptionsmittels, während das Polyester die Gewebefestigkeit erhöht. Bei diesen Kombinationen stellt die Viskose 50%–80% des Gewichts und das Polyester das restliche Gewicht.
Die Abmessungen der Fasern liegen generell zwischen 0,9 und 3,3 dtex; dtex ist eine indirekte Maßeinheit für den Faserquerschnitt und gibt das Gewicht im Gramm von 10.000 m yam an.
In dem Hüllenstoff, der der Gegenstand der Erfindung ist, lässt sich die Sperrwirkung weiter durch Anwendung einer oder mehrerer der folgenden Techniken erhöhen:

(i) Produktion von Mehrlagengewebe, wobei mindestens eine Lage aus Spunlace-Gewebe besteht.
(ii) Hinzufügung von in die Faser integrierten antibakteriellen Substanzen.
(iii) Hinzufügung von antibakteriellen Substanzen, mit denen das Gewebe imprägniert wird.

Die Lösung (i) liefert eine mehrlagige Struktur. Beispielsweise lässt sich eine dreilagige (Sandwich)-struktur erzielen, bei der die zwei äußeren Lagen aus Vliesstofffaser bestehen, z. B. Polyester, und die innere Lage aus einem Absorptionsmaterial, z. B. Zellstoff. Die angrenzenden Lagen lassen sich durch bekannte Systeme verbinden, einschl. des Spunlace-Prozesses. Es ist deswegen möglich, wie oben beschrieben eine Struktur zu verweben, die aus mehreren sich überlappenden Faserlagen besteht, wodurch man in diesem Fall ein mehrlagiges Spunlace-Gewebe erhält. Die äußeren Lagen können ein Gewichts-/Oberflächenverhältnis von 10–15 g/m² haben und die innere Lage von 20–40 g/m².
Bei der Lösung (ii) enthält der Hüllenstoff in die innerste Struktur der Faser integrierte antibakterielle Substanzen. Die antibakterielle Substanz wird in der Extrusionsphase der Vliesstofffaser integriert, d. h. im Prozess der Herstellung der Faser selbst. Generell kann jede mit dem Integrationsprozess kompatible und für Menschen nicht giftige antibakterielle Substanz verwendet werden. In dieser Erfindung beinhaltet der Begriff "antibakteriell" auch Desinfektionsmittel, Insektizide und Mittel zur Schädlingsbekämpfung. Bevorzugte antibakterielle Substanzen sind: Zeolit mit Silber-, Kupfer- oder Zinkbasis oder organische Additive wie z. B. Triclosan. Diese Substanzen sind gekennzeichnet durch eine hohe Effizienz in der Verhinderung von Bakterienkolonien und haben gleichzeitig eine hohe Kompatibilität und Ungiftigkeit für Menschen.
Bei der Lösung (iii) enthält der Hüllenstoff antibakterielle Substanzen, die dem Gewebe durch ein Imprägnierungsverfahren hinzugefügt werden.
Der Matratzenhüllenstoff, der Gegenstand dieser Erfindung ist, hat die Abmessungen, die zur Abdeckung einer Matratze oder eines Matratzenpaares erforderlich sind (z. B. 1,5 × 2,5 m oder 2,5 × 3 m), und wird vorzugsweise mit gewöhnlichen Matratzenbefestigungsmitteln, z. B. Schnallen, Riemen oder Haken, vorgesehen oder kann so konzipiert werden, dass er um die seitlichen Kanten der Matratze herum und darunter gewickelt wird. Der Hüllenstoff kann auch als Sackversion produziert werden, um die gesamte Matratzenoberfläche zu bedecken.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Prozess zur Herstellung eines Matratzenhüllenstoffes, der durch die Verwendung eines Spunlace-Gewebes unter den Stoffen, aus denen der Hüllenstoff besteht, gekennzeichnet ist. Das Spunlace-Gewebe kann gebrauchsfertig sein oder von Fall zu Fall durch Verwebung einer Fasenlage wie oben beschrieben erzeugt werden. Im zuletzt genannten Fall wird auf die bekannten Prozesse zur Herstellung von Spunlace-Gewebe Bezug genommen, wie sie beispielsweise in der vorangehenden Beschreibung der bekannten Technik erläutert werden.
Für die Herstellung des Hüllenstoffes nach einer der bevorzugten oben beschriebenen Lösungen (i)–(iii) wird der Prozess jeweils folgendes einschließen:

– Im Fall (i): Die Herstellung eines mehrlagigen Gewebes.

Zur Herstellung des mehrlagigen Gewebes werden die Faserlagen in der verlangten Reihenfolge überlappt und direkt dem Spunlace-Prozess unterzogen, oder es kann zuerst eine Kalandrierphase erfolgen und dann der Spunlace-Prozess durchgeführt werden, der die Verbindung zwischen den Fasern vervollständigt. Auf jeden Fall erhält man am Ende des Prozesses ein zusammenhängendes Produkt, in dem die verschiedenen Lagen fest miteinander verbunden sind. Die Vorbehandlung durch Kalandrierung ist besonders wirksam für die Erhöhung der Sperrwirkung.

– Im Fall (ii): Die Verwendung von direkt in die Faser integrierten antibakteriellen Substanzen enthaltenden Fasern.

Der Prozess der Integrierung von Additiven in die Vliesstofffasern ist bekannt: Er besteht in der Hinzufügung des Additivs zu dem Gemisch, das auf den Extruder gegeben wird und das die Fasern bildet. Dieser Prozess erzeugt eine starke chemisch/physikalische Verbindung zwischen den Molekülen des Additivs (in diesem Fall ein antibakterielles Additiv) und dem Polymer, was zu einer hohen Produktfestigkeit führt, so dass das Produkt nicht in die Umwelt entweichen kann.

– Im Fall (iii): Die Hinzufügung von antibakteriellen Substanzen durch Imprägnierung des Gewebes.

In diesem Fall wird die antibakterielle Substanz auf das bereits gebildete Gewebe aufgesprüht oder in der Phase unmittelbar vor dem Spunlace-Prozess oder während dieses Prozesses. Für die Imprägnierung wird vorzugsweise ein "Foulard"-Applikationsverfahren angewendet, das die gleichmäßige Absorption des Produkts erlaubt.
Dieser Prozess hat eine erste Phase, in der das Produkt in eine in einem Behälter enthaltene Lösung eingetaucht und seine physikalische Struktur vollkommen mit besagter Lösung gesättigt wird. Die zweite Phase enthält den Durchgang des Artikels zwischen zwei einander gegenüberliegenden Walzen, die eine Quetschwirkung haben. Diese Operation regelt die auf dem Produkt zurückzulassende Lösungsmenge. In allen beschriebenen Fällen wird das Spunlace-Gewebe, das nach dem Spunlace-Prozess und/oder dem Besprühen mit den antibakteriellen Substanzen feucht ist, einem abschließenden Trocknungsverfahren unterzogen. Das Trocknen kann z. B. durch Spannen des Gewebes auf Zylindern in Trockenöfen erfolgen: In diesem Fall wird ein Spreizeffekt erzielt, der zusätzlich zur Verdampfung des Wassers im Produkt physikalisch den Schutz des Hüllenstoffes vervollständigt.
Schließlich wird das Gewebe auf Matratzengröße geschnitten und erforderlichenfalls mit den oben beschriebenen Befestigungselementen versehen.
Der hier beschriebene Matratzenhüllenstoff liefert eine wirksame antibakterielle/antiparasitäre Sperre: Die Wirkung ist hauptsächlich eine mechanische, erreicht mit dem Spunlace-Prozess und den optionalen Phasen von Kalandrieren, Spreizen und Mehrschichtenbildung. Diese Wirkung wird durch den chemischen Effekt ergänzt, wenn die obigen antibakteriellen Substanzen verwendet werden. In diesem Fall liefern die beiden Wirkungen, die mechanische und die chemische, einen kombinierten Effekt durch Erzielung einer vollständigen Sperre. Die hier beschriebene Technik erlaubt die Herstellung besagter Sperre mit mäßigem Materialeinsatz (Materialgewicht pro Oberflächeneinheit): Dies hat den Vorteil einer Reduzierung der Kosten des Produkts und seiner Gesamtabmessungen und einer noch leichteren Handhabung. Gleichzeitig verändert das feine, leichte Material die Atmungsfähigkeit nicht wesentlich und führt nicht dazu, dass der Schläfer sich nicht wohl fühlt. Und schließlich ist das Material vollständig antiallergen und hat keine Reizwirkung, und wenn es antibakterielle Substanzen enthält, sind diese fest integriert, ohne dass sie in die Umwelt oder mit einer Person in Berührung gelangen können.
Diese Erfindung wird jetzt an dem folgenden nicht einschränkenden Beispiel erläutert:
Versuchsteil
Es wurden 3 Spunlace-Gewebemuster (a, B, C) nach dieser Erfindung produziert. Die Gewebemuster wurden auf einer sterilen Agarkultur platziert, und eine Haufenkokkensporenlösung von 0,1 ml wurde in ihre Oberfläche inokuliert. Nach einer Inkubationszeit von 18 Stunden bei 37°C wurde das Wachstum von Bakterienkolonien auf der Oberfläche des Gewebes (1a, 2a und 3a) ermittelt und, nach Entfernung des Musters, auf der Agaroberfläche darunter (1b, 2b, 3b). Es ist festzuhalten, dass bei keinem der getesteten Muster A, B und C, weder auf der inokulierten Oberfläche noch auf der Agaroberfläche darunter, ein Bakterienwachstum zu verzeichnen war. Dies demonstriert, dass der Hüllenstoff, der Gegenstand der Erfindung ist, bakterieller Eindringung wirksam widersteht.

Claims

Matratzenhüllenstoff mit Sperreigenschaften, beinhaltend: Zwei äußere Lagen Synthetikfasern mit einem Gewichts-/Oberflächenverhältnis von 10–15 m/m², eine innere Lage aus absorbierendem Material mit einem Gewichts-/Oberflächenverhältnis von 20–40 m/m², wobei diese inneren und äußeren Lagen durch Spunlace-Verfahren verbunden sind.
Matratzenhüllenstoff nach Anspruch 1, beinhaltend Fasern aus Polyester, Viskose, Polypropylen, Polyamid, Baumwolle oder Zellstofffasern oder Gemische daraus.
Matratzenhüllenstoff nach den Ansprüchen 1–2, beinhaltend Fasern mit Abmessungen zwischen 0,9 und 3,3 dtex.
Dreilagenmatratzenhüllenstoff nach den Ansprüchen 1–3, bei dem die verschiedenen Gewebelagen durch Spunlacen und Kalandrierprozesse verbunden sind.
Matratzenhüllenstoff nach den Ansprüchen 1–4, außerdem eine antibakterielle Substanz enthaltend.
Matratzenhüllenstoff nach Anspruch 5, bei dem die antibakterielle Substanz während der Bildung der Faser selbst in besagte Fasern integriert wurde.
Matratzenhüllenstoff nach den Ansprüchen 1–6, mit Matratzenbefestigungselementen versehen.
Verfahren zur Herstellung eines Matratzenhüllenstoffes, die folgenden Schritte beinhaltend: Überlappung einer ersten Lage mit einem Gewichts-/Oberflächenverhältnis von 10–15 m/m², einer inneren Lage aus absorbierendem Material mit einem Gewichts-/Oberflächenverhältnis von 20–40 m/m², einer zweiten Lage aus Synthetikfasern mit einem Gewichts-/Oberflächenverhältnis von 10–15 m/m², wobei besagte erste, innere und zweite Lage Spunlacen unterzogen werden.
Prozess nach Anspruch 8, außerdem den Schritt enthaltend, in dem besagte Lagen vor dem Spunlacen einer ersten Kalandrierphase unterzogen werden.
Prozess nach den Ansprüchen 8 oder 9, beinhaltend einen oder mehrere der folgenden Schritte: – Verwendung von Fasern, die direkt in die Faser integrierte antibakterielle Substanzen enthalten; – Hinzufügung von antibakteriellen Substanzen durch Imprägnierung des Gewebes.
Prozess nach den Ansprüchen 8–10, bei dem das Gewebe zur vollständigen oder teilweisen Abdeckung und/oder Umhüllung von einer oder zwei Matratzen zugeschnitten wird und erforderlichenfalls mit Matratzenbfestigungselementen versehen ist.
Verwendung eines auf einer Spunlace-Faser basierenden Gewebes zur Vorbereitung des in den Ansprüchen 1–12 beschriebenen Matratzenhüllenstoffes.
Verwendung nach Anspruch 12 zur Bildung einer Sperre zwischen der Person und der Matratze, die in der Lage ist, den Übergang von Bakterien oder Parasiten vom Benutzer auf die Matratze und umgekehrt zu blockieren.
Verwendung nach Anspruch 13, worin besagte Sperre die Hautatmung des Benutzers nicht erheblich beeinträchtigt.