WO2002040267A1 - Composite in a watertight windtight thermally-insulating and reflecting embodiment - Google Patents

Composite in a watertight windtight thermally-insulating and reflecting embodiment Download PDF

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WO2002040267A1
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composite
layer
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spoke
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Siegfried Langhein
Achim Janek
Jürgen Stahl
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Siegfried Langhein
Achim Janek
Stahl Juergen
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    • B32B37/20—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of continuous webs only

Definitions

  • the present invention relates to a Nerbund made of at least two layers in a watertight, windproof, heat-insulating and -reflecting embodiment, as well as a device and a method for producing the composite.
  • composite systems which only have individual properties such as, for example, heat protection down to minus 30 degrees Celsius and below, extremely low weight and being water-repellent to waterproof to the outside.
  • these properties have not yet been achieved in the complex in a composite.
  • the present invention is based on the object of providing a composite which combines various technical and textile properties for extreme areas of application and is washable and inexpensive to manufacture.
  • This object is achieved according to the invention by a composite comprising at least one inner layer and at least one outer layer, the inner layer having a plastic with a metal coating on one or both sides, the thickness of which essentially corresponds to the wavelength of body heat radiation, and the outer layer Layer has a water-repellent film-shaped body.
  • “essentially” means a thickness of the metal coating, which is preferably in the range from 100 to 500 angstroms, preferably in the range from 150 to 450 angstroms, particularly preferably in the range from 200 to 400 angstroms, in particular in the range from 280 to 290 angstroms and in particular 286 angstroms.
  • 1 angstrom is 10 "10 m or 0.1 nm.
  • a composite is understood to be a material with several layers. This is preferably a composite that is assembled from two or more materials in such a way that a two-dimensional connection is created that acts like a single material.
  • a three-layer composite is particularly preferably suitable for the present invention.
  • the individual layers can consist of different materials or of one and the same material.
  • plastics can be used as layer materials, but preference is given to using, for example, thread-like, ribbon-like and flat structures made of fiber materials of all types, such as woven fabrics, knitted fabrics, knitted fabrics or felts.
  • Synthetic fibers such as polyamide, polyester and copolyester are preferably used, which also with other fibers such as Lycra, cotton, wool, Nylon or rayon can be combined.
  • polyamide is particularly preferably used.
  • Thermoplastic materials are preferably used in particular as layer materials for the inner layer. It is preferably polyolefin, in particular polyethylene and polypropylene, homo- and copolymers.
  • the inner layer of the composite according to the invention has a polyethylene and / or polyester film as plastic, the polyethylene and / or polyester film preferably being produced by casting and preferably having both hard and soft segments.
  • the casting takes place in the warm state of the polymer starting material.
  • the cooling film is preferably brought to the desired uniform thickness by rolling.
  • the starting polymer has the static property of showing the same strength in all tensile directions. This process results in a stretching behavior of the film after a curing time, which in turn is important so that an almost equal stretching coefficient is achieved after the metal coating has been applied. This compensates for stresses that result from the application of heat to the metal-coated film in such a way that the metal layer does not tear. This is prevented by the fact that the plastic film as the carrier material itself consists of two polymeric granules with a hard and a soft component.
  • the outer layer of the composite preferably has a layer fabric made of polyamide.
  • a layer fabric made of polyamide.
  • all materials known to the person skilled in the art can also be used for the outer layer which are water-repellent and preferably also have washability, flexibility etc.
  • the inner layer of the composite according to the invention also has a metal coating, which preferably comprises aluminum.
  • the present invention also relates to a method for producing the inner layer of the composite, the inner layer being coated with at least one metallic substrate.
  • the coating can be applied to one or both sides of the plastic.
  • the metallic substrate is preferably evaporated onto the inner layer.
  • Evaporation is generally understood to mean a method for producing thin metal layers, the material to be evaporated being brought into a vaporous state in order to then condense or settle on the cold surfaces or, particularly preferably, to bond to the slightly warmed surfaces.
  • the metallic substrate can basically be selected from metals, but can also be selected from organic or inorganic metal compounds. However, aluminum is particularly preferably used.
  • the aluminum vapor deposition takes place in such a small layer thickness ( ⁇ 0.001 mm to nanometer range) that this layer thickness is smaller than the wavelength of, for example, body heat rays. This achieves properties that use the physical effect of reflection in particular.
  • the mass fraction of the metal coating per unit area is preferably chosen so that the heat conduction within the metal coating is so low as possible, or even avoided. Thermal radiation that strikes the metal-coated side of the film is thus almost completely reflected and does not heat the film itself.
  • the metallic substrate is sealed according to the invention with the aid of a connecting method. Furthermore, by means of at least one device, during the method for producing the inner layer of the composite, the metallic substrate of the metal coating can be treated in such a way that the metal crystals are aligned. It is only through this treatment of the metal coating that the desired increased reflectivity of the aluminum-vapor-coated layer is achieved.
  • the device for aligning the metal crystals used in the method according to the invention is preferably a laser device.
  • the alignment is particularly preferably carried out during the vapor deposition by a special device for polarizing the metal vapor, so that the metal crystals are deposited in a polarized manner on the plastic surface.
  • the metal crystals are aligned on the one hand by poling the metal particles, which then align themselves according to the polarity (use of the mass loading effect) and on the other hand by means of a constantly thin coating using an evaporation device.
  • metal foil instead of or in addition to the metal-coated plastic film described can in principle also be used to produce the composite.
  • the predominant use of plastics is preferable in view of the extremely light weight of the composite.
  • “being connected to one another” is understood to mean that the individual layers stick together.
  • This two layers adhering to one another can be flat, linear or point-shaped. Adhesion can be ensured by all forms of connection, such as gluing, sewing, stapling, staples, Velcro or magnetic strips.
  • the respective connection method thus also determines the adhesive used, such as adhesive (liquid adhesive processed cold or warm, adhesive film) when gluing or sewing thread when sewing.
  • the layers can also be connected to one another by adhesive forces.
  • a sewing seam has proven to be particularly advantageous as an adhesive. If necessary, this can be provided with an adhesive tape.
  • the composite is further characterized in that the adhesive preferably comprises an adhesive film or layer.
  • Securing the seam with an adhesive tape has several advantages.
  • such an adhesive tape also ensures a watertight seam, so that the entire bond is thus watertight.
  • by using an adhesive tape tearing of Layer material in the seam area during movements and loads can be prevented, which at the same time increases the resilience of the composite.
  • the adhesive tape is preferably applied during the sewing process. It is also possible to apply the adhesive tape before or after sewing.
  • the use of the adhesive tape can be dispensed with in order to allow a desired diffusion, namely from the second layer in the direction of the third layer through the first layer, as a result of the perforation of the layers resulting from the seam.
  • a desired diffusion namely from the second layer in the direction of the third layer through the first layer
  • This special diffusion-capable seam perforation is achieved through a special seam layer and needle guidance.
  • the seams are preferably designed so that they have a capillary action.
  • the adhesive between the inner and outer layer then seals the hole on one side after the needle is pierced. This is done in such a way that the still liquid adhesive runs into the hole after the stitch.
  • the production of the composite is characterized in that the inner layer, which has been provided with at least one metallic substrate, is brought together with the outer layer with the aid of a device, the individual layers being connected to one another during or after and after and / or during the connection of the individual Layers are subjected to a treatment with surface pressure and / or temperature in the melting range of the thermoplastic.
  • the device for bringing together and connecting the individual layers is preferably a calender.
  • This comprises two or more rolls, which are usually arranged one above the other and which, like in rolling mills, are hollow and can be heated and cooled, the rolls being adjustably mounted for the purpose of regulating the roll gap.
  • the device according to the invention for producing the composite comprises at least two transport rollers for guiding the inner layer and at least one vapor deposition device.
  • it can have at least one laser device and / or at least one perforation device and / or at least one dressing device for the outer layer and a third layer.
  • the inner layer is preferably perforated on one or both sides by the perforation device.
  • the perforation and thus the diffusibility of the inner layer can be freely determined both according to the number of perforations per unit area and the geometry of the individual perforation openings.
  • a selective weakening of the metal-coated plastic film is achieved in such a way that the openings made through the perforation in the plastic film only close again after perforation due to the surface tension of the plastic surrounding the openings, since the deformations of the plastic are preferably in the elastic range through the perforation.
  • a preferred direction of diffusion is created, water vapor diffusing from the inside to the outside, in particular when the composite is used for producing sleeping bags, but not vice versa. The reason for this is that the pressure inside the sleeping bag is a few millibars higher than outside the sleeping bag.
  • the composite according to the invention is preferably used for the production of sleeping bags, weatherproof sports, leisure and work clothing, tents, tarpaulins, sailing and sacks. It can also be used for the production of rescue equipment, such as clothing, sacks, tarpaulins, blankets, tents or the like, which enable survival in particular under extreme climatic conditions.
  • an inner layer made of metal-coated plastic film and an outer layer made of plastic fabric are preferably used.
  • a third layer, also made of plastic fabric, can be provided as a so-called lining layer.
  • the inner layer is made of an aluminum-coated polyethylene and / or polyester film
  • the outer layer is made of a polyamide fabric
  • the third layer is made of an antistatic polyamide fabric, which is designed as a mesh and thus serves as a spacer for the reflection of body heat radiation.
  • other combinations are also possible, it being important to ensure that the materials of the respective layer are selected in accordance with their function in the composite.
  • the inner layer has a plastic film, preferably 12 to 27 ⁇ m thick, with an extremely thin metal coating, preferably in the nanometer range, particularly preferably with a layer thickness which corresponds to the wavelength of body heat radiation, the metal coating preferably being provided on one side is to ensure a reflection of body heat in the interior of the sleeping bag.
  • the waterproof plastic fabric made of polyamide, which is preferably used for the outer layer, ensures the water tightness of the sleeping bag to the outside, the seams preferably being one-sided between the composite in accordance with the invention when waterproof inner and outer layers can be provided with an adhesive film or adhesive layer.
  • the task of the plastic fabric of the third layer as an antistatic layer fabric, preferably in the form of a mesh, is to create a distance from the metal heat-reflecting metal coating and thus to provide additional space for thermal insulation.
  • the complexity of the properties up to the washability of the composite is achieved by the pressure acting on the entire surface and simultaneous thermal processing before the melting point of the plastic film. What is important here is the correct ratio of pressure to temperature during the manufacturing process.
  • a ratio of a pressure in the range from 8 to 10 bar to a temperature in the range from 110 ° C. to 140 ° C. is preferred.
  • a ratio of 10 bar pressure to 130 ° C. temperature is particularly preferred for producing the composite when using polyethylene and / or polyester film and polyamide fabric.
  • the respective pressure and temperature values are to be adapted according to the plastic used in each case on the basis of its material characteristics.
  • the inner and outer layers are glued together using the calendering technique, both hot and cold adhesives having to be determined that match the layers used.
  • the calenders are precisely adjusted with regard to pressure and temperature, so that with this ratio the bond ensures both the flexibility of the third layer and the properties of the composite over the entire surface.
  • the use of the network is open to other products that focus primarily on the heat-protecting character.
  • the association can therefore be used in design, color and equipment for products in the technical and textile sector.
  • the present invention also relates to a method for producing the composite, in which the inner layer to which at least one metallic substrate has been applied is brought together with the outer layer with the aid of a device and the individual layers are connected to one another during or after.
  • the composite is preferably subjected to a treatment with surface pressure and / or temperature in the melting range of the thermoplastic after and / or during the connection of the individual layers.
  • connection of the inner layer to the outer layer and optionally to a third layer is preferably carried out by gluing and / or laminating and / or sewing and / or heating and / or pressing and / or by exposure to electromagnetic Radiation.
  • FIG. 1 schematically shows a greatly enlarged illustration of a cross section through a composite in the seam area
  • Fig. 2 schematically simplified an apparatus for producing the composite
  • Fig. 3 shows a roller of the perforation device with perforation cams.
  • the composite 10 is composed of a waterproof or at least water-repellent outer layer 14, preferably plastic fabric, an inner layer 12, preferably plastic film, connected to this outer layer 14, which is provided with a metal coating 16 for heat reflection and optionally a third layer 18, which has an antistatic plastic fabric formed as a network with a heat-insulating spacer layer.
  • each seam 20 can additionally be glued by means of an adhesive tape 22 applied during sewing. On the one hand, this ensures the tightness of the composite 10 and, on the other hand, tearing of the plastic film in the seam area during movements and loads is avoided.
  • a layer of fleece material can also be provided in order to achieve even better thermal insulation or thermal insulation.
  • FIG. 2 shows the basic structure of a device 30 for producing the composite 10.
  • a suitable plastic film 12 is positioned with the aid of two transport rollers 32, 34 in such a way that it can be fed to a vapor deposition device 36 without interference.
  • the metal coating 16 is vapor-deposited onto the plastic film 12 on one or both sides.
  • the so coated with a metal coating 16 The plastic film 12 is then transported further to a laser device 38, in which the metal coating 16 is processed.
  • the metal crystals of the metal coating 16 are aligned uniformly in such a way that better heat reflectivity and minimized wrinkling noise of the composite 10 are achieved.
  • the plastic film 12 provided with the metal coating 16 is conveyed on to a feed device 40, in which it is integrated between the outer layer 14 and the third layer 18, the individual layers 12, 14, 16, 18 during or after the integration can be connected to one another and then subjected to a treatment with surface pressure and / or temperature in the melting range of the plastic.
  • a perforation device 39 can optionally be provided for a diffusion-open composite, preferably between the laser device 38 and the feed device 40.
  • the perforation device 39 preferably comprises two opposing rollers 42, between which the inner layer 12 is passed.
  • Preferably, only one of the rollers 42 has perforation cams 44 (FIG. 3).
  • the second roller 42 which preferably has a flat surface, serves as a support during perforation and for guiding the inner layer 12.
  • the second roller preferably has a slightly resilient surface material which protects the tips of the perforation cams 44 and thus prevents the perforation cams 44 from being deformed.
  • both rollers 42 can also have perforation cams 44.
  • the number of perforation cams 44 per roller 42 and their geometry are in principle not subject to any restrictions.
  • the diffusibility of the composite can be predetermined with the number of perforation cams 44 per roller 42.
  • the perforation cams 44 can be, for example, conical, pyramid-shaped, needle-shaped, cylindrical or tetrahedral.
  • a preferred embodiment has a perforation opening with an average diameter of 0.001 mm on an area of 10 to 20 cm 2 of the inner layer 12.

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Abstract

The invention relates to a composite (10), comprising at least one inner layer (12) and at least one outer layer (14). The inner layer (12) comprises a plastic with a single-, or double-sided metal coating (16), the thickness of which essentially corresponds to the wavelength of bodyheat radiation. The outer layer (14) comprises a film-like water-repellent body. The invention further relates to a device and method for the production of the composite (10) and a method for the production of the inner layer (12) of the composite (10).

Description

Verbund in wasserdichter, winddichter, wärmeisolierender und -reflektierender Ausführung Composite in waterproof, windproof, heat-insulating and reflective design
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Nerbund aus wenigstens zwei Schichten in wasserdichter, winddichter, wärmeisolierender und -reflektierender Ausfuhrung sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung des Verbunds.The present invention relates to a Nerbund made of at least two layers in a watertight, windproof, heat-insulating and -reflecting embodiment, as well as a device and a method for producing the composite.
Bisher bekannt sind Verbundsysteme, die lediglich einzelne Eigenschaften wie beispielsweise Wärmeschutz bis Minus 30 Grad Celsius und darunter, extrem geringes Gewicht sowie nach außen wasserabweisend bis wasserdicht zu sein, aufweisen. Diese Eigenschaften sind jedoch im Komplex bei einem Verbund bisher noch nicht erreicht worden.So far, composite systems are known which only have individual properties such as, for example, heat protection down to minus 30 degrees Celsius and below, extremely low weight and being water-repellent to waterproof to the outside. However, these properties have not yet been achieved in the complex in a composite.
Ein beachtlicher Nachteil der bekannten Verbundsysteme, bei welchen beschichtete Komponenten zum Einsatz kommen, ist die unkontrollierte, nicht definierte Perforation der Komponenten. Diese führt beispielsweise zu unerwünschten Wärmeverlusten.A considerable disadvantage of the known composite systems, in which coated components are used, is the uncontrolled, undefined perforation of the components. This leads to undesirable heat losses, for example.
Ein weiterer Nachteil bekannter Verbundsysteme, beispielsweise mit Daunen oder daunenähnlichen Stoffen bei ähnlichen wärmeschützenden Eigenschaften, ist, dass sie nicht waschbar sondern nur chemisch zu reinigen sind und durch Feuchtigkeitsaufnahme verklumpen können und somit die wärmedämmenden Eigenschaften verlieren.Another disadvantage of known composite systems, for example with down or down-like materials with similar heat-protecting properties, is that they are not washable but can only be cleaned chemically and can clump together due to moisture absorption and thus lose the heat-insulating properties.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Verbund bereitzustellen, welcher verschiedene technische und textile Eigenschaften für extreme Anwendungsbereiche in sich vereint und dabei waschbar und kostengünstig herstellbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Verbund, umfassend wenigstens eine innere Schicht und wenigstens eine äußere Schicht, wobei die innere Schicht einen Kunststoff mit einer ein- oder beidseitigen Metallbeschich- tung, deren Dicke im wesentlichen der Wellenlänge von Körperwärmestrahlung entspricht, aufweist und die äußere Schicht einen wasserabweisenden folienför- migen Körper aufweist.The present invention is based on the object of providing a composite which combines various technical and textile properties for extreme areas of application and is washable and inexpensive to manufacture. This object is achieved according to the invention by a composite comprising at least one inner layer and at least one outer layer, the inner layer having a plastic with a metal coating on one or both sides, the thickness of which essentially corresponds to the wavelength of body heat radiation, and the outer layer Layer has a water-repellent film-shaped body.
Unter "im wesentlichen" ist in diesem Zusammenhang eine Dicke der Metallbe- Schichtung zu verstehen, die vorzugsweise im Bereich von 100 bis 500 Ängström, bevorzugt im Bereich von 150 bis 450 Ängström, besonders bevorzugt im Bereich von 200 bis 400 Ängström, insbesondere im Bereich von 280 bis 290 Ängström und im speziellen bei 286 Ängström liegt. Dabei ist 1 Ängström gleich 10"10 m oder gleich 0,1 nm.In this context, “essentially” means a thickness of the metal coating, which is preferably in the range from 100 to 500 angstroms, preferably in the range from 150 to 450 angstroms, particularly preferably in the range from 200 to 400 angstroms, in particular in the range from 280 to 290 angstroms and in particular 286 angstroms. 1 angstrom is 10 "10 m or 0.1 nm.
Unter einem Verbund wird im Rahmen dieser Erfindung ein Material mit mehreren Schichten verstanden. Dabei handelt es sich bevorzugt um einen Verbund, welcher aus zwei oder mehr Werkstoffen so zusammengefugt ist, dass eine flächige Verbindung entsteht, die wie ein einziges Material wirkt. Besonders bevorzugt eignet sich ein aus drei Schichten bestehender Verbund für die vorliegende Erfindung.In the context of this invention, a composite is understood to be a material with several layers. This is preferably a composite that is assembled from two or more materials in such a way that a two-dimensional connection is created that acts like a single material. A three-layer composite is particularly preferably suitable for the present invention.
Die einzelnen Schichten können aus unterschiedlichen Werkstoffen oder aus ein und demselben Werkstoff bestehen.The individual layers can consist of different materials or of one and the same material.
Als Schichtwerkstoffe können grundsätzlich alle bekannten Kunststoffe eingesetzt werden, bevorzugt werden jedoch aus Faserstoffen aller Art hergestellte, beispielsweise fadenförmige, bändchenförmige und flächige Gebilde, wie Gewebe, Gewirke, Gestricke oder Filze eingesetzt. Bevorzugt kommen Kunstfaserstoffe wie beispielsweise Polyamid, Polyester und Copolyester zum Einsatz, welche des weiteren auch mit anderen Fasern wie beispielsweise Lycra, Baumwolle, Wolle, Nylon oder Rayon kombiniert werden können. Von diesen wird besonders bevorzugt Polyamid eingesetzt.In principle, all known plastics can be used as layer materials, but preference is given to using, for example, thread-like, ribbon-like and flat structures made of fiber materials of all types, such as woven fabrics, knitted fabrics, knitted fabrics or felts. Synthetic fibers such as polyamide, polyester and copolyester are preferably used, which also with other fibers such as Lycra, cotton, wool, Nylon or rayon can be combined. Of these, polyamide is particularly preferably used.
Insbesondere als Schichtwerkstoffe für die innere Schicht werden bevorzugt thermoplastische Kunststoffe eingesetzt. Vorzugsweise handelt es sich dabei um Polyolefin, insbesondere Polyethylen und Polypropylen, homo- und -copolymere.Thermoplastic materials are preferably used in particular as layer materials for the inner layer. It is preferably polyolefin, in particular polyethylene and polypropylene, homo- and copolymers.
Besonders bevorzugt weist die innere Schicht des erfindungsgemäßen Verbunds als Kunststoff eine Polyethylen- und/oder Polyester-Folie auf, wobei die Poly- ethylen- und/oder Polyester-Folie bevorzugt durch Gießen hergestellt wird und vorzugsweise sowohl Hart- als auch Weichsegmente aufweist. . Particularly preferably, the inner layer of the composite according to the invention has a polyethylene and / or polyester film as plastic, the polyethylene and / or polyester film preferably being produced by casting and preferably having both hard and soft segments. ,
Das Gießen erfolgt im warmen Zustand des Polymer-Ausgangsmaterials. Die erkaltende Folie wird bevorzugt durch Walzen auf die gewünschte gleichmäßige Dicke gebracht. Das Ausgangspolymer hat die statische Eigenschaft, die gleiche Festigkeit in allen Zugrichtungen zu zeigen. Durch diesen Prozess wird nach einer Aushärtezeit ein Dehnungsverhalten der Folie erreicht, welches wiederum wichtig ist, damit nach dem Auftragen der Metallbeschichtung ein nahezu gleicher Dehnungskoeffizient erreicht wird. Damit werden Spannungen, die durch das Ein- bringen von Wärme auf die Metall-beschichtete Folie entstehen derart ausgeglichen, dass die Metallschicht nicht reißt. Das wird dadurch verhindert, dass die Kunststoff-Folie als Trägermaterial wiederum in sich schon als Verbindung aus zwei polymeren Granulaten mit einer harten und einer weichen Komponente besteht.The casting takes place in the warm state of the polymer starting material. The cooling film is preferably brought to the desired uniform thickness by rolling. The starting polymer has the static property of showing the same strength in all tensile directions. This process results in a stretching behavior of the film after a curing time, which in turn is important so that an almost equal stretching coefficient is achieved after the metal coating has been applied. This compensates for stresses that result from the application of heat to the metal-coated film in such a way that the metal layer does not tear. This is prevented by the fact that the plastic film as the carrier material itself consists of two polymeric granules with a hard and a soft component.
Die äußere Schicht des Verbunds weist erfindungsgemäß bevorzugt ein Schichtgewebe aus Polyamid auf. Alternativ dazu können ebenfalls alle dem Fachmann bekannten Materialien für die äußere Schicht zur Anwendung kommen, welche wasserabweisend sind und bevorzugt ferner Waschbarkeit, Flexibilität etc., auf- weisen. Die innere Schicht des erfϊndungsgemäßen Verbunds weist weiterhin eine Metallbeschichtung auf, welche bevorzugt Aluminium umfasst.According to the invention, the outer layer of the composite preferably has a layer fabric made of polyamide. Alternatively, all materials known to the person skilled in the art can also be used for the outer layer which are water-repellent and preferably also have washability, flexibility etc. The inner layer of the composite according to the invention also has a metal coating, which preferably comprises aluminum.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung der inneren Schicht des Verbunds, wobei die innere Schicht mit wenigstens einem metallischen Substrat beschichtet wird.The present invention also relates to a method for producing the inner layer of the composite, the inner layer being coated with at least one metallic substrate.
Eine Mehrfachbeschichtung mit zwei oder mehreren unterschiedlichen Substraten ist dabei grundsätzlich auch möglich. Des weiteren kann die Beschichtung je nach zu erzielenden Eigenschaften sowohl einseitig als auch beidseitig des Kunststoffs aufgebracht werden.Multiple coating with two or more different substrates is in principle also possible. Furthermore, depending on the properties to be achieved, the coating can be applied to one or both sides of the plastic.
Erfindungsgemäß wird das metallische Substrat bevorzugt auf die innere Schicht aufgedampft.According to the invention, the metallic substrate is preferably evaporated onto the inner layer.
Unter Aufdampfen ist ganz allgemein ein Verfahren zum Herstellen dünner Metallschichten zu verstehen, wobei der aufzudampfende Werkstoff in einen dampfförmigen Zustand gebracht wird, um sich dann an den kalten Flächen zu kondensieren oder abzusetzen oder besonders bevorzugt mit den leicht angewärmten Flä- chen zu verbinden.Evaporation is generally understood to mean a method for producing thin metal layers, the material to be evaporated being brought into a vaporous state in order to then condense or settle on the cold surfaces or, particularly preferably, to bond to the slightly warmed surfaces.
Das metallische Substrat ist grundsätzlich unter Metallen auswählbar, kann aber auch unter organischen oder anorganischen Metallverbindungen ausgewählt werden. Besonders bevorzugt wird jedoch Aluminium verwendet.The metallic substrate can basically be selected from metals, but can also be selected from organic or inorganic metal compounds. However, aluminum is particularly preferably used.
Die Aluminium-Bedampfung erfolgt dabei in einer so geringen Schichtdicke (<0,001mm bis Nanometerbereich), dass diese Schichtdicke kleiner ist als die Wellenlänge von beispielsweise Körperwärmestrahlen. Damit werden Eigenschaften erzielt, die insbesondere den physikalische Effekt der Reflektion nutzen. Der Masseanteil der Metallbeschichtung pro Flächeneinheit ist bevorzugt gerade so gewählt, dass die Wärmeleitung innerhalb der Metallbeschichtung so gering wie möglich ist, oder sogar vermieden wird. Auf die Metall-beschichtete Seite der Folie auftreffende Wärmestrahlung wird somit nahezu vollständig reflektiert und erwärmt nicht die Folie selbst.The aluminum vapor deposition takes place in such a small layer thickness (<0.001 mm to nanometer range) that this layer thickness is smaller than the wavelength of, for example, body heat rays. This achieves properties that use the physical effect of reflection in particular. The mass fraction of the metal coating per unit area is preferably chosen so that the heat conduction within the metal coating is so low as possible, or even avoided. Thermal radiation that strikes the metal-coated side of the film is thus almost completely reflected and does not heat the film itself.
Um unerwünschte Knittergeräusche, die beispielsweise beim Falten des metallbeschichteten Kunststoffs auftreten, nahezu auszuschließen, oder zumindest jedoch erheblich zu minimieren, wird das metallische Substrat erfindungsgemäß mit Hilfe eines Verbindungsverfahrens versiegelt. Weiterhin kann mittels wenigstens einer Vorrichtung, während des Verfahrens zur Herstellung der inneren Schicht des Verbunds, das metallische Substrat der Metallbeschichtung so behandelt werden, dass eine Ausrichtung der Metallkristalle erfolgt. Erst durch diese Behandlung der Metallbeschichtung wird auch die gewünschte erhöhte Reflektionsfähig- keit der Aluminium-bedampften Schicht erreicht.In order to virtually exclude, or at least considerably minimize, undesired creasing noises that occur, for example, when folding the metal-coated plastic, the metallic substrate is sealed according to the invention with the aid of a connecting method. Furthermore, by means of at least one device, during the method for producing the inner layer of the composite, the metallic substrate of the metal coating can be treated in such a way that the metal crystals are aligned. It is only through this treatment of the metal coating that the desired increased reflectivity of the aluminum-vapor-coated layer is achieved.
Bei der im erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung kommenden Vorrichtung zur Ausrichtung der Metallkristalle handelt es sich vorzugsweise um eine Laservorrichtung. Die Ausrichtung wird jedoch besonders bevorzugt während der Bedampfung durch eine spezielle Vorrichtung zur Polarisation des Metalldampfes vorgenommen, so dass sich die Metallkristalle polarisiert ausgerichtet auf der Kunststoffoberfläche niederschlagen.The device for aligning the metal crystals used in the method according to the invention is preferably a laser device. However, the alignment is particularly preferably carried out during the vapor deposition by a special device for polarizing the metal vapor, so that the metal crystals are deposited in a polarized manner on the plastic surface.
Das Ausrichten der Metallkristalle erfolgt dabei einerseits durch eine Polung der Metallteilchen, die sich dann entsprechend der Polung ausrichten (Nutzung des Masseladeeffektes) und andererseits durch eine konstant dünne Beschichtung mittels einer Bedampfungsvorrichtung.The metal crystals are aligned on the one hand by poling the metal particles, which then align themselves according to the polarity (use of the mass loading effect) and on the other hand by means of a constantly thin coating using an evaporation device.
Der Einsatz von Metallfolie anstelle oder zusätzlich zu der beschriebenen metallbeschichteten Kunststoff-Folie kann zur Herstellung des Verbunds grundsätzlich auch erfolgen. Der vorwiegende Einsatz von Kunststoffen ist unter der Zielstellung eines extrem leichten Gewichts des Verbunds jedoch vorzuziehen.The use of metal foil instead of or in addition to the metal-coated plastic film described can in principle also be used to produce the composite. However, the predominant use of plastics is preferable in view of the extremely light weight of the composite.
Um eine produktive Herstellung und ein möglichst geringes Packvolumen zu er- reichen, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die einzelnen Schichten des erfindungsgemäßen Verbunds durch Haftmittel miteinander verbunden sind.In order to achieve productive production and the smallest possible packing volume, it is also advantageous if the individual layers of the composite according to the invention are connected to one another by means of adhesives.
Unter "miteinander verbunden sein" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Aneinanderhaften der einzelnen Schichten verstanden. Dieses Aneinander- haften zweier Schichten kann flächenförmig, linienförmig oder punktformig sein. Das Aneinanderhaften kann durch alle Formen des Verbindens gewährleistet werden, wie beispielsweise durch Kleben, Nähen, Tackern, Klammern, Klettverschluß oder Magnetstreifen. Das jeweilige Verbindungs verfahren bestimmt somit auch die zur Anwendung kommenden Haftmittel, wie beispielsweise Kleb- stoff (Flüssigkleber kalt oder warm verarbeitet, Klebefolie) beim Kleben oder Nähgarn beim Nähen.In the context of the present invention, “being connected to one another” is understood to mean that the individual layers stick together. This two layers adhering to one another can be flat, linear or point-shaped. Adhesion can be ensured by all forms of connection, such as gluing, sewing, stapling, staples, Velcro or magnetic strips. The respective connection method thus also determines the adhesive used, such as adhesive (liquid adhesive processed cold or warm, adhesive film) when gluing or sewing thread when sewing.
Alternativ zu den entsprechenden Haftmitteln können die Schichten auch durch Adhäsionskräfte miteinander verbunden sein.As an alternative to the corresponding adhesives, the layers can also be connected to one another by adhesive forces.
Als besonders vorteilhaft hat sich als Haftmittel eine Nähnaht erwiesen. Diese kann, wenn erforderlich mit einem Haftband versehen sein.A sewing seam has proven to be particularly advantageous as an adhesive. If necessary, this can be provided with an adhesive tape.
Der Verbund ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Haftmittel vorzugs- weise eine Klebefolie oder Klebeschicht umfasst.The composite is further characterized in that the adhesive preferably comprises an adhesive film or layer.
Die Sicherung der Nähnaht mit einem Haftband hat mehrere Vorteile. Bei Verwendung von wasserdichten Werkstoffen für einzelne Schichten wird durch ein solches Haftband auch eine wasserdichte Nähnaht gewährleistet, so dass der ge- samte Verbund somit wasserdicht ist. Das gleiche gilt für einen winddichten Verbund. Des weiteren kann durch die Verwendung eines Haftbandes das Reißen von Schichtmaterial im Nahtbereich bei Bewegungen und Belastungen verhindert werden, womit gleichzeitig die Belastbarkeit des Verbunds erhöht wird. Das Aufbringen des Haftbands erfolgt bevorzugt während des Nähvorgangs. Ein Aufbringen des Haftbands vor oder nach dem Nähen ist ebenso möglich.Securing the seam with an adhesive tape has several advantages. When using watertight materials for individual layers, such an adhesive tape also ensures a watertight seam, so that the entire bond is thus watertight. The same applies to a windproof composite. Furthermore, by using an adhesive tape, tearing of Layer material in the seam area during movements and loads can be prevented, which at the same time increases the resilience of the composite. The adhesive tape is preferably applied during the sewing process. It is also possible to apply the adhesive tape before or after sewing.
Die Verwendung des Haftbandes kann in einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform entfallen, um eine gewünschte Diffusion, nämlich von der zweiten Schicht in Richtung der dritten Schicht durch die erste Schicht hindurch, infolge der durch die Naht entstandenen Perforation der Schichten, zuzulassen. Damit könnte Feuchtigkeit durch den Verbund hindurchdiffundieren, was einer Atmungsaktivität des Verbunds gleichkommt. Diese spezielle diffüsionsfahige Nahtperforation wird durch eine besondere Nahtlage und Nadelfuhrung erreicht.In a likewise preferred embodiment, the use of the adhesive tape can be dispensed with in order to allow a desired diffusion, namely from the second layer in the direction of the third layer through the first layer, as a result of the perforation of the layers resulting from the seam. This could allow moisture to diffuse through the composite, which equates to breathability of the composite. This special diffusion-capable seam perforation is achieved through a special seam layer and needle guidance.
Die Nähte sind vorzugsweise so gestaltet, dass sie eine Kapillarwirkung aufwei- sen. Die Klebemasse zwischen innerer und äußerer Schicht dichtet dann nach dem Stich der Nadel das Loch einseitig ab. Das erfolgt derart, dass nach dem Stich die noch flüssige Klebemasse in das Loch läuft.The seams are preferably designed so that they have a capillary action. The adhesive between the inner and outer layer then seals the hole on one side after the needle is pierced. This is done in such a way that the still liquid adhesive runs into the hole after the stitch.
Erfindungsgemäß ist die Herstellung des Verbunds dadurch gekennzeichnet, dass die mit wenigstens einem metallischen Substrat beaufschlagte innere Schicht mit Hilfe einer Vorrichtung mit der äußeren Schicht zusammengeführt wird, wobei die einzelnen Schichten währenddessen oder danach miteinander verbunden werden und nach und/oder während dem Verbinden der einzelnen Schichten einer Behandlung mit Flächendruck und/oder Temperatur im Schmelzbereich des ther- moplastischen Kunststoffs unterzogen werden.According to the invention, the production of the composite is characterized in that the inner layer, which has been provided with at least one metallic substrate, is brought together with the outer layer with the aid of a device, the individual layers being connected to one another during or after and after and / or during the connection of the individual Layers are subjected to a treatment with surface pressure and / or temperature in the melting range of the thermoplastic.
Vorzugsweise handelt es sich bei der Vorrichtung zum Zusammenführen und Verbinden der einzelnen Schichten um einen Kalander. Dieser umfasst zwei oder mehrere meist übereinander angeordnete Walzen, die wie bei Walzwerken hohl sind und geheizt und gekühlt werden können, wobei die Walzen zum Zwecke der Regulierung des Walzenspaltes verstellbar gelagert sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung des Verbunds umfasst wenigstens zwei Transportwalzen zur Führung der inneren Schicht und wenigstens eine Bedampfungsvorrichtung. Optional kann sie wenigstens eine Laservorrich- tung und/oder wenigstens eine Perforierungsvorrichtung und/oder wenigstens eine ZuMirungsvorrichtung für die äußere Schicht und eine dritte Schicht aufweisen.The device for bringing together and connecting the individual layers is preferably a calender. This comprises two or more rolls, which are usually arranged one above the other and which, like in rolling mills, are hollow and can be heated and cooled, the rolls being adjustably mounted for the purpose of regulating the roll gap. The device according to the invention for producing the composite comprises at least two transport rollers for guiding the inner layer and at least one vapor deposition device. Optionally, it can have at least one laser device and / or at least one perforation device and / or at least one dressing device for the outer layer and a third layer.
Während der Perforation wird vorzugsweise die innere Schicht ein- oder beidseitig durch die Perforierungsvorrichtung perforiert. Dabei kann die Perforation und damit die Diffusionsfahigkeit der inneren Schicht sowohl nach Anzahl der Perforationen pro Flächeneinheit, als auch die Geometrie der einzelnen Perforations- öffhungen frei bestimmt werden.During the perforation, the inner layer is preferably perforated on one or both sides by the perforation device. The perforation and thus the diffusibility of the inner layer can be freely determined both according to the number of perforations per unit area and the geometry of the individual perforation openings.
Durch die Perforation wird eine punktuelle Schwächung der Metall-beschichteten Kunststoff-Folie derart erreicht, dass die durch die Perforation in die Kunststoff- Folie eingebrachten Öffnungen, sich nach dem Perforieren aufgrund der Oberflächenspannung des die Öffnungen umgebenden Kunststoffs erst einmal wieder schließen, da die Verformungen des Kunststoffs durch die Perforation vorzugsweise im elastischen Bereich liegen. Insbesondere bei einseitiger Perforation der inneren Schicht wird eine bevorzugte Diffusionsrichtung geschaffen, wobei insbesondere bei der Verwendung des Verbunds zur Herstellung für Schlafsäcke, Wasserdampf von innen nach außen diffundieren kann aber nicht umgekehrt. Das liegt darin begründet, dass beim Schlafen der Druck im Schlafsackinneren um wenige Millibar höher liegt als außerhalb des Schlafsacks. Mit Hilfe dieses Überdrucks kann die Oberflächenspannung des die Perforationsöffhungen umgebenden Kunststoffs überwunden werden, was dazu führt, dass eine definierte Wasserdampfmenge durch die Perforationsöffnungen von innen nach außen entweichen kann. Somit kann auch der durch die Diffusion stattfindende Wärmeverlust minimiert werden. Der erfindungsgemäße Verbund wird bevorzugt zur Herstellung von Schlafsäcken, wetterfester Sport-, Freizeit- und Berufsbekleidung, Zelten, Planen, Segeln und Säcken verwendet. Er kann ebenfalls zur Herstellung von Rettungsausrüstungen, wie beispielsweise Bekleidung, Säcke, Planen, Decken, Zelte oder derglei- chen verwendet werden, welche das Überleben insbesondere unter extremen klimatischen Bedingungen ermöglichen.Due to the perforation, a selective weakening of the metal-coated plastic film is achieved in such a way that the openings made through the perforation in the plastic film only close again after perforation due to the surface tension of the plastic surrounding the openings, since the deformations of the plastic are preferably in the elastic range through the perforation. Particularly in the case of one-sided perforation of the inner layer, a preferred direction of diffusion is created, water vapor diffusing from the inside to the outside, in particular when the composite is used for producing sleeping bags, but not vice versa. The reason for this is that the pressure inside the sleeping bag is a few millibars higher than outside the sleeping bag. With the help of this overpressure, the surface tension of the plastic surrounding the perforation openings can be overcome, which means that a defined amount of water vapor can escape through the perforation openings from the inside to the outside. The heat loss due to diffusion can thus also be minimized. The composite according to the invention is preferably used for the production of sleeping bags, weatherproof sports, leisure and work clothing, tents, tarpaulins, sailing and sacks. It can also be used for the production of rescue equipment, such as clothing, sacks, tarpaulins, blankets, tents or the like, which enable survival in particular under extreme climatic conditions.
Insbesondere für die Verwendung des erfmdungsgemäßen Verbunds zur Herstellung von Schlafsäcken wird bevorzugt eine innere Schicht aus metallbeschichteter Kunststoff-Folie, eine äußere Schicht aus Kunststoffgewebe verwendet. Eine dritte Schicht ebenfalls aus Kunststoffgewebe kann als sogenannte Futterschicht vorgesehen sein.In particular for the use of the composite according to the invention for the production of sleeping bags, an inner layer made of metal-coated plastic film and an outer layer made of plastic fabric are preferably used. A third layer, also made of plastic fabric, can be provided as a so-called lining layer.
Als besonders bevorzugt hat sich eine Kombination herausgestellt, bei der die innere Schicht aus einer Aluminium-beschichteten Polyethylen- und/oder Polyester-Folie, die äußere Schicht aus einem Polyamidgewebe und die dritte Schicht aus einem antistatischen Polyamidgewebe, welches als Netz ausgebildet ist und somit als Distanzschicht für die Reflektion der Körperwärmestrahlung dient, besteht. Es sind jedoch auch andere Kombinationen möglich, wobei darauf zu ach- ten ist, dass die Materialien der jeweiligen Schicht entsprechend ihrer Funktion im Verbund ausgewählt werden.A combination has been found to be particularly preferred in which the inner layer is made of an aluminum-coated polyethylene and / or polyester film, the outer layer is made of a polyamide fabric and the third layer is made of an antistatic polyamide fabric, which is designed as a mesh and thus serves as a spacer for the reflection of body heat radiation. However, other combinations are also possible, it being important to ensure that the materials of the respective layer are selected in accordance with their function in the composite.
Die innere Schicht weist eine Kunststoff-Folie, vorzugsweise 12 bis 27 μm dick, mit extrem dünner Metallbeschichtung, bevorzugt im Nanometerbereich, beson- ders bevorzugt mit einer Schichtdicke, die der Wellenlänge von Körperwärme- strahlung entspricht, auf, wobei die Metallbeschichtung vorzugsweise einseitig vorgesehen ist, um eine Reflektion der Körperwärme in den Innenraum des Schlafsacks sicherzustellen. Das für die äußere Schicht vorzugsweise zum Einsatz kommende wasserdichte Kunststoffgewebe aus Polyamid, gewährleistet die Was- serdichtigkeit des Schlafsacks nach außen, wobei die Nähte bei wasserdichter Ausfuhrung des erfindungsgemäßen Verbunds vorzugsweise einseitig zwischen innerer und äußerer Schicht mit einer Klebefolie bzw. Klebeschicht versehen werden.The inner layer has a plastic film, preferably 12 to 27 μm thick, with an extremely thin metal coating, preferably in the nanometer range, particularly preferably with a layer thickness which corresponds to the wavelength of body heat radiation, the metal coating preferably being provided on one side is to ensure a reflection of body heat in the interior of the sleeping bag. The waterproof plastic fabric made of polyamide, which is preferably used for the outer layer, ensures the water tightness of the sleeping bag to the outside, the seams preferably being one-sided between the composite in accordance with the invention when waterproof inner and outer layers can be provided with an adhesive film or adhesive layer.
Das Kunststoffgewebe der dritten Schicht hat die Aufgabe als antistatisches Schichtgewebe in vorzugsweise Netzform, eine Distanz zu der körperwärmereflektierenden Metallbeschichtung herzustellen und so zusätzlich Raum zur Wärmeisolation bereitzustellen.The task of the plastic fabric of the third layer as an antistatic layer fabric, preferably in the form of a mesh, is to create a distance from the metal heat-reflecting metal coating and thus to provide additional space for thermal insulation.
Die Komplexität der Eigenschaften bis zur Waschbarkeit des Verbunds wird durch Druckeinwirkung auf die ganze Fläche bei gleichzeitiger thermischer Bearbeitung vor dem Schmelzpunkt der Kunststoff-Folie erreicht.. Wichtig ist dabei das richtige Verhältnis von Druck zu Temperatur während des Herstellungsverfahrens. Bevorzugt ist ein Verhältnis von einem Druck im Bereich von 8 bis 10 bar zu einer Temperatur im Bereich von 110°C bis 140°C einzuhalten. Besonders bevorzugt eignet sich ein Verhältnis von 10 bar Druck zu 130°C Temperatur zur Herstellung des Verbunds bei Verwendung von Polyethylen- und/oder Polyester- Folie und Polyamidgewebe. Die jeweiligen Druck- und Temperaturwerte sind entsprechend dem jeweils zur Anwendung kommenden Kunststoff anhand dessen Werkstoffkennwerten anzupassen.The complexity of the properties up to the washability of the composite is achieved by the pressure acting on the entire surface and simultaneous thermal processing before the melting point of the plastic film. What is important here is the correct ratio of pressure to temperature during the manufacturing process. A ratio of a pressure in the range from 8 to 10 bar to a temperature in the range from 110 ° C. to 140 ° C. is preferred. A ratio of 10 bar pressure to 130 ° C. temperature is particularly preferred for producing the composite when using polyethylene and / or polyester film and polyamide fabric. The respective pressure and temperature values are to be adapted according to the plastic used in each case on the basis of its material characteristics.
Insbesondere die innere und die äußere Schicht werden mit Hilfe der Kalandertechnik miteinander verklebt, wobei sowohl Kalt- als auch Warmkleber ermittelt werden müssen, die zu den jeweils verwendeten Schichten passen. Dabei werden die Kalander, um eine Wiederholbarkeit zu gewährleisten, hinsichtlich Druck und Temperatur genau eingestellt, so dass bei diesem Verhältnis die Verklebung sowohl die Flexibilität der dritten Schicht als auch die Eigenschaften des Verbunds über die gesamte Fläche sichert.In particular, the inner and outer layers are glued together using the calendering technique, both hot and cold adhesives having to be determined that match the layers used. In order to ensure repeatability, the calenders are precisely adjusted with regard to pressure and temperature, so that with this ratio the bond ensures both the flexibility of the third layer and the properties of the composite over the entire surface.
Vorteile ergeben sich für den Nutzer dahingehend, dass solch ein Produkt insbe- sondere in kalten Klima-Zonen einsetzbar ist, zu einem relativ kleinen Volumen verpackt werden kann und somit gut transportierbar ist. Der Verbund ist aufgrund seiner Materialzusammensetzung nicht anfällig gegen Wasserschäden und lässt sich sehr schnell trocknen.There are advantages for the user in that such a product can be used in particular in cold climates, can be packaged in a relatively small volume and is therefore easy to transport. The association is due its material composition is not susceptible to water damage and can be dried very quickly.
Die Nutzung des Verbunds ist für weitere Produkte offen, die sich vor allem auf den wärmeschützenden Charakter orientieren. Der Verbund ist demnach in Design, Farbe und Ausrüstung für Produkte im technischen und textilen Bereich einsetzbar.The use of the network is open to other products that focus primarily on the heat-protecting character. The association can therefore be used in design, color and equipment for products in the technical and textile sector.
Wie oben bereits kurz beschrieben betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung des Verbunds, bei welchem die mit wenigstens einem metallischen Substrat beaufschlagte innere Schicht mit Hilfe einer Vorrichtung mit der äußeren Schicht zusammengeführt wird und wobei die einzelnen Schichten währenddessen oder danach miteinander verbunden werden. Vorzugsweise wird dabei der Verbund nach und/oder während dem Verbinden der einzelnen Schichten einer Behandlung mit Flächendruck und/oder Temperatur im Schmelzbereich des thermoplastischen Kunststoffs unterzogen.As already briefly described above, the present invention also relates to a method for producing the composite, in which the inner layer to which at least one metallic substrate has been applied is brought together with the outer layer with the aid of a device and the individual layers are connected to one another during or after. The composite is preferably subjected to a treatment with surface pressure and / or temperature in the melting range of the thermoplastic after and / or during the connection of the individual layers.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Verbunds erfolgt das Verbinden der inneren Schicht mit der äußeren Schicht und gegebenenfalls mit einer dritten Schicht bevorzugt durch Verkleben und/oder Laminieren und/oder Vernähen und/oder Erwärmen und/oder Pressen und/oder durch Beaufschlagung mit elektromagnetischer Strahlung.In the method according to the invention for producing the composite, the connection of the inner layer to the outer layer and optionally to a third layer is preferably carried out by gluing and / or laminating and / or sewing and / or heating and / or pressing and / or by exposure to electromagnetic Radiation.
Der erfindungsgemäße Verbund wird im folgendem an einer Ausfuhrungsform näher erläutert. Dabei zeigtThe composite according to the invention is explained in more detail below using an embodiment. It shows
Fig. 1 schematisch eine stark vergrößerte Darstellung eines Querschnitts durch einen Verbund im Nahtbereich;1 schematically shows a greatly enlarged illustration of a cross section through a composite in the seam area;
Fig. 2 schematisch vereinfacht eine Vorrichtung zur Herstellung des Verbunds; und Fig. 3 eine Walze der Perforierungsvorrichtung mit Perforierungsnocken.Fig. 2 schematically simplified an apparatus for producing the composite; and Fig. 3 shows a roller of the perforation device with perforation cams.
Wie in Figur 1 dargestellt, setzt sich der erfindungsgemäße Verbund 10 aus einer wasserdichten oder zumindest wasserabweisenden äußeren Schicht 14, vorzugsweise Kunststoffgewebe, einer mit dieser äußeren Schicht 14 verbundenen inneren Schicht 12, vorzugsweise Kunststoff-Folie, welche zur Wärmereflexion mit einer Metallbeschichtung 16 versehen ist und gegebenenfalls einer dritten Schicht 18, welche ein antistatisches Kunststoffgewebe als Netz ausgebildet mit einer wärmeisolierenden Distanzschicht aufweist, zusammen.As shown in FIG. 1, the composite 10 according to the invention is composed of a waterproof or at least water-repellent outer layer 14, preferably plastic fabric, an inner layer 12, preferably plastic film, connected to this outer layer 14, which is provided with a metal coating 16 for heat reflection and optionally a third layer 18, which has an antistatic plastic fabric formed as a network with a heat-insulating spacer layer.
Die einzelnen Schichten 12, 14, 16, 18 des Verbunds 10 werden vorzugsweise mittels eines speziellen technologischen Verfahrens miteinander vernäht. Bei diesem Verfahren kann jede Naht 20 zusätzlich mittels eines während des Nähens mit aufgebrachten Haftbands 22 verklebt werden. Dies gewährleistet zum einen die Dichtigkeit des Verbunds 10 und zum anderen wird ein Reißen der Kunststoff- Folie im Nahtbereich bei Bewegungen und Belastungen vermieden.The individual layers 12, 14, 16, 18 of the composite 10 are preferably sewn together using a special technological process. In this method, each seam 20 can additionally be glued by means of an adhesive tape 22 applied during sewing. On the one hand, this ensures the tightness of the composite 10 and, on the other hand, tearing of the plastic film in the seam area during movements and loads is avoided.
Insbesondere bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verbunds zur Herstellung von Schlafsäcken und Sport- oder Freizeitbekleidung kann zusätzlich neben oder anstelle der dritten Schicht 18 noch eine Schicht aus Fleecestoff vorgesehen sein, um eine noch bessere Wärmedämmung bzw. Wärmeisolierung zu erreichen.In particular when using the composite according to the invention for the production of sleeping bags and sports or leisure clothing, in addition to or instead of the third layer 18, a layer of fleece material can also be provided in order to achieve even better thermal insulation or thermal insulation.
Figur 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung 30 zur Herstellung des Verbunds 10.FIG. 2 shows the basic structure of a device 30 for producing the composite 10.
Zur Herstellung des Verbunds 10 wird eine geeignete Kunststoff-Folie 12 mit Hilfe zweier Transportwalzen 32, 34 so positioniert, dass sie störungsfrei einer Bedampfungsvorrichtung 36 zugeführt werden kann. Mit Hilfe dieser Bedamp- fungs Vorrichtung 36 wird die Metallbeschichtung 16 ein- oder beidseitig auf die Kunststoff-Folie 12 aufgedampft. Die so mit einer Metallbeschichtung 16 verse- hene Kunststoff-Folie 12 wird anschließend zu einer Laservorrichtung 38 weitertransportiert, in welcher eine Bearbeitung der Metallbeschichtung 16 durchgeführt wird. Dabei werden die Metallkristalle der Metallbeschichtung 16 gleichförmig so ausgerichtet, dass ein besseres Wärmereflexionsvermögen sowie eine Minimie- rang des Knittergeräusches des Verbunds 10 erzielt wird.To produce the composite 10, a suitable plastic film 12 is positioned with the aid of two transport rollers 32, 34 in such a way that it can be fed to a vapor deposition device 36 without interference. With the aid of this vaporization device 36, the metal coating 16 is vapor-deposited onto the plastic film 12 on one or both sides. The so coated with a metal coating 16 The plastic film 12 is then transported further to a laser device 38, in which the metal coating 16 is processed. In this case, the metal crystals of the metal coating 16 are aligned uniformly in such a way that better heat reflectivity and minimized wrinkling noise of the composite 10 are achieved.
Daran anschließend wird die mit der Metallbeschichtung 16 versehene Kunststoff- Folie 12 zu einer Zuführungs Vorrichtung 40 weiterbefördert, in welcher sie zwischen die äußere Schicht 14 und die dritte Schicht 18 integriert wird, wobei die einzelnen Schichten 12, 14, 16, 18 während oder nach dem Integrieren miteinander verbunden werden und anschließend einer Behandlung mit Flächendruck und/oder Temperatur im Schmelzbereich des Kunststoffs unterzogen werden.Subsequently, the plastic film 12 provided with the metal coating 16 is conveyed on to a feed device 40, in which it is integrated between the outer layer 14 and the third layer 18, the individual layers 12, 14, 16, 18 during or after the integration can be connected to one another and then subjected to a treatment with surface pressure and / or temperature in the melting range of the plastic.
Je nach zu fertigendem Verbund, diffusionsdicht oder diffusionsoffen, kann für einen diffusionsoffenen Verbund, vorzugsweise zwischen der Laservorrichtung 38 und der Zuführungsvorrichtung 40, optional eine Perforierungsvorrichtung 39 vorgesehen sein. Die Perforierungsvorrichtung 39 umfasst bevorzugt zwei sich gegenüberliegende Walzen 42, zwischen denen die innere Schicht 12 hindurchgeführt wird. Bevorzugt weist nur eine der Walzen 42 Perforierungsnocken 44 auf (Fig. 3). Die zweite Walze 42 mit einer vorzugsweise ebenen Oberfläche dient als Gegenhalt während des Perforierens und zur Führung der inneren Schicht 12. Die zweite Walze weist bevorzugt ein leicht nachgiebiges Oberflächenmaterial auf, welches die Spitzen der Perforierungsnocken 44 schützt und so eine Verformung der Perforierungsnocken 44 verhindert. In einer weiteren Ausführungsform kön- nen auch beide Walzen 42 Perforierungsnocken 44 aufweisen. Die Anzahl der Perforierungsnocken 44 pro Walze 42 sowie deren Geometrie unterliegt grundsätzlich keinen Beschränkungen. Mit der Anzahl der Perforierungsnocken 44 pro Walze 42 lässt sich das Diffusionsvermögen des Verbunds vorbestimmen. Die Perforierungsnocken 44 können beispielsweise kegelförmig, pyramidenförmig, nadelförmig, zylinderförmig oder tetraederförmig sein. Eine bevorzugte Ausführungsform weist auf einer Fläche von 10 bis 20 cm2 der inneren Schicht 12 eine Perforationsöffnung mit einem mittleren Durchmesser von 0,001 mm auf.Depending on the composite to be produced, diffusion-tight or open to diffusion, a perforation device 39 can optionally be provided for a diffusion-open composite, preferably between the laser device 38 and the feed device 40. The perforation device 39 preferably comprises two opposing rollers 42, between which the inner layer 12 is passed. Preferably, only one of the rollers 42 has perforation cams 44 (FIG. 3). The second roller 42, which preferably has a flat surface, serves as a support during perforation and for guiding the inner layer 12. The second roller preferably has a slightly resilient surface material which protects the tips of the perforation cams 44 and thus prevents the perforation cams 44 from being deformed. In a further embodiment, both rollers 42 can also have perforation cams 44. The number of perforation cams 44 per roller 42 and their geometry are in principle not subject to any restrictions. The diffusibility of the composite can be predetermined with the number of perforation cams 44 per roller 42. The perforation cams 44 can be, for example, conical, pyramid-shaped, needle-shaped, cylindrical or tetrahedral. A preferred embodiment has a perforation opening with an average diameter of 0.001 mm on an area of 10 to 20 cm 2 of the inner layer 12.
Die in Figur 2 dargestellten Pfeile geben die Bewegungsrichtungen der damit gekennzeichneten Komponenten an. The arrows shown in Figure 2 indicate the directions of movement of the components marked with it.
Bezugszeichenliste:LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Verbund10 composite
12 innere Schicht12 inner layer
14 äußere Schicht14 outer layer
16 Metallbeschichtung16 metal coating
18 dritte Schicht18 third shift
20 Naht20 seam
22 Haftband22 adhesive tape
30 Vorrichtung zur Herstellung des Verbunds30 Device for producing the composite
32, 34 - Transportwalzen32, 34 - transport rollers
36 Bedampfungsvomchtung36 Evaporation device
38 Laservorrichtung38 laser device
39 Perforierungsvorrichtung39 perforation device
40 Zuführungsvorrichtung40 feeding device
42 Walze42 roller
44 Perforierungsnocken 44 perforation cams

Claims

Patentansprüche claims
1. Verbund (10) umfassend, wenigstens eine innere Schicht (12) und wenigstens eine äußere Schicht (14), wobei die innere Schicht (12) einen Kunststoff mit einer ein- oder beidseitigen Metallbeschichtung (16), deren Dicke im wesentlichen der Wellenlänge von Körperwärmestrahlung entspricht, aufweist und die äußere Schicht1. Composite (10) comprising at least one inner layer (12) and at least one outer layer (14), the inner layer (12) being a plastic with a metal coating (16) on one or both sides, the thickness of which essentially corresponds to the wavelength corresponds to body heat radiation, and has the outer layer
(14) einen wasserabweisenden folienförmigen Körper aufweist.(14) has a water-repellent film-shaped body.
2. Verbund (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schicht (12) als Kunststoff eine Polyethylen- und/oder Polyester-Folie aufweist.2. Composite (10) according to claim 1, characterized in that the inner layer (12) has a plastic and a polyethylene and / or polyester film.
3. Verbund (10) nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyethylen- und/oder Polyester-Folie durch Gießen hergestellt wird und sowohl Hart- als auch Weichsegmente aufweist.3. Composite (10) according spoke 1 or 2, characterized in that the polyethylene and / or polyester film is produced by casting and has both hard and soft segments.
4. Verbund (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht (14) ein Schichtgewebe aus Polyamid aufweist.4. Composite (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer layer (14) has a layer fabric made of polyamide.
5. Verbund (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schichten (12, 14) durch Haftmittel miteinander verbunden sind.5. Composite (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the individual layers (12, 14) are connected to one another by adhesive.
6. Verbund (10) nach Ansprach 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Haft- mittel eine Nähnaht (20) ist. 6. Composite (10) according spoke 5, characterized in that the adhesive is a sewing seam (20).
7. Verbund (10) nach Ansprach 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Haftmittel eine Klebefolie oder Klebeschicht umfasst.7. Composite (10) according to spoke 5 or 6, characterized in that the adhesive comprises an adhesive film or adhesive layer.
8. Verbund (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbeschichtung (16) Aluminium umfasst.8. Composite (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the metal coating (16) comprises aluminum.
9. Vorrichtung (30) zur Herstellung des Verbunds (10), umfassend wenigstens zwei Transportwalzen (32, 34) zur Führung der inneren Schicht (12), wenigstens eine Bedampfungsvomchtung (36).9. Device (30) for producing the composite (10), comprising at least two transport rollers (32, 34) for guiding the inner layer (12), at least one vapor deposition device (36).
10. Vorrichtung (30) nach Ansprach 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Laservorrichtung (38) aufweist.10. The device (30) according to spoke 9, characterized in that it has at least one laser device (38).
11. Vorrichtung (30) nach Ansprach 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Perforierungsvorrichtung (39) aufweist.11. The device (30) according to spoke 9 or 10, characterized in that it has at least one perforation device (39).
12. Vorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Zufuhrungsvorrichtung (40) für die äu- ßere Schicht (14) und eine dritte Schicht (18) aufweist.12. Device (30) according to one of claims 9 to 11, characterized in that it has at least one feed device (40) for the outer layer (14) and a third layer (18).
13. Verfahren zur Herstellung der inneren Schicht (12) des Verbunds (10), wie in einem der Ansprüche 1 bis 8 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Schicht (12) mit wenigstens einem metallischen Substrat (16) be- schichtet wird.13. A method for producing the inner layer (12) of the composite (10), as defined in one of claims 1 to 8, characterized in that the inner layer (12) is coated with at least one metallic substrate (16).
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem das metallische Substrat (16) auf die innere Schicht (12) aufgedampft wird.14. The method according to claim 13, wherein the metallic substrate (16) is evaporated onto the inner layer (12).
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei welchem das metallische Substrat (16) mit Hilfe wenigstens einer Vorrichtung so behandelt wird, dass eine Ausrichtung der Metallkristalle erfolgt. 15. The method according to claim 13 or 14, in which the metallic substrate (16) is treated with the aid of at least one device such that the metal crystals are aligned.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei welchem die Vorrichtung zur Ausrichtung der Metallkristalle eine Laservorrichtung (38) aufweist.16. The method according to any one of claims 13 to 15, wherein the device for aligning the metal crystals comprises a laser device (38).
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei welchem die innere Schicht (12) ein- oder beidseitig durch eine Perforierungsvorrichtung (39) perforiert wird.17. The method according to any one of claims 13 to 16, wherein the inner layer (12) is perforated on one or both sides by a perforation device (39).
18. Verfahren zur Herstellung des Verbunds (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mit wenigstens einem metallischen Substrat (16) beaufschlagte innere Schicht (12) mit Hilfe einer Vorrichtung mit der äußeren Schicht (14) zusammengeführt wird, wobei die einzelnen Schichten (12, 14) währenddessen oder danach miteinander ver- bunden werden.18. A method for producing the composite (10) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the inner layer (12) loaded with at least one metallic substrate (16) is brought together with the outer layer (14) with the aid of a device , the individual layers (12, 14) being connected to one another during or after.
19. Verfahren nach Ansprach 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbund (10) nach und/oder während dem Verbinden der einzelnen Schichten einer Behandlung mit Flächendrack und/oder Temperatur im Schmelzbereich des thermoplastischen Kunststoffs unterzogen wird.19. The method according spoke 18, characterized in that the composite (10) after and / or during the connection of the individual layers is subjected to a treatment with surface pressure and / or temperature in the melting range of the thermoplastic.
20. Verfahren nach Ansprach 18 oder 19, bei welchem das Verbinden der inneren Schicht (12) mit der äußeren Schicht (14) und gegebenenfalls mit einer dritten Schicht (18) durch Verkleben und/oder Laminieren und/oder Vernähen und oder Erwärmen und/oder Pressen und/oder durch Beaufschlagung mit elektromagnetischer Strahlung erfolgt.20. The method according to spoke 18 or 19, in which the connection of the inner layer (12) with the outer layer (14) and optionally with a third layer (18) by gluing and / or laminating and / or sewing and or heating and / or pressing and / or by exposure to electromagnetic radiation.
21. Schlafsack, wetterfeste Sport-, Freizeit- und Berafsbekleidung, Zelte, Planen, Segel und Säcke, jeweils umfassend einen Verbund (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 oder einen Verbund, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 18 bis 20 oder eine innere Schicht (12), hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17. 21. Sleeping bag, weatherproof sports, leisure and beraf clothing, tents, tarpaulins, sails and sacks, each comprising a composite (10) according to one of claims 1 to 8 or a composite, produced by the method according to one of claims 18 to 20 or an inner layer (12) produced by the method according to one of claims 13 to 17.
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