WO2007087792A2 - Abstandsgewirk sowie verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a spacer fabric with an upper and lower fabric, between which intersecting support threads are arranged, which hold the upper and lower textiles spaced apart from each other and a method for its production.
  • Spacer knitted fabrics are produced from an upper textile and a lower textile, which are kept apart by supporting threads, in particular monofilaments.
  • the support threads or monofilaments are plastic materials and usually consist of one strand.
  • the compression hardness of the spacer knitted fabric is determined.
  • Spacer knits are used, for example, as a seat pad for wheelchairs or as a sleeping pad for pressure ulcer patients.
  • Conventional spacer fabrics have the disadvantage that they can absorb only very limited shear forces and that they have limited ability to keep the textiles spaced from each other.
  • the object of the present invention is to provide a spacer knit and a method for its production, with which a better shear and compressive strength of the spacer knitted fabric can be achieved.
  • the spacer fabric according to the invention provides an upper and lower fabric, between which intersecting support threads are arranged, which keep the upper and lower fabrics spaced apart and held together. At least parts of the supporting threads are connected to one another at their points of intersection, which results in an increased shear strength of the entire spacer fabric and an increased resistance to bending. be provided against the compression of the textiles towards each other. As a result, the finished spacer fabric can not be completely compressed or only compressed against an increased compressive force, since the intersecting support or spacer threads are connected to each other at certain points, comparable to welded wires in a chain link fence. Depending on the density and the crossing angle of the supporting threads as well as the number and arrangement of the connections in the crossing points, the hardness of the spacer knitted fabric can be adjusted.
  • the support threads are formed as monofilaments, twisted support threads or core-shell spuns.
  • the support threads can be coated or sheathed, such as monofilaments, core-shell-puffs or twisted support threads, in order to facilitate or facilitate the connection of a plurality of support threads to one another at their points of intersection.
  • the coating or sheath may be made of a plastic or an adhesive having a lower activation temperature than the core of the support thread.
  • the support threads themselves can have different diameters, whether by coating with a plastic or an adhesive, or that the desired compressive strength and shear stability should be set by a suitable choice of the support thread dimensioning.
  • the inventive method for producing a spacer fabric provides that at least parts of the intersecting support threads, which connect an upper textile and a sub-textile spaced apart from each other, are joined together at their intersection points. It is envisaged that the support threads are glued or welded together.
  • the coating, sheathing or wrapping is such that the melting point is lower than that of the core and that the spacer fabric is at a temperature below the melting point of the core Kerns and above the melting point of the coating, sheathing or wrapping is heated.
  • the adhesive is activated or the plastic coatings are melted, so that it comes to a non-positive or cohesive connection between two intersecting support threads.
  • a thermal bond can also be a chemical bond by dissolution and curing of the coating, sheathing or wrapping done.
  • uncoated support threads can also be connected to one another by a thermal or chemical bond by melting or dissolving only part of the support thread and then curing them.
  • the spacer fabric After connecting the support threads by heating to a predetermined temperature, it is provided that the spacer fabric is kept at a temperature below the melting or activation temperature in order to reduce adjusting deformations and stresses within the spacer fabric.
  • Figure 1 - a conventional spacer fabric; such as
  • Figure 2 an inventive spacer fabric.
  • FIG. 1 shows a spacer fabric 1 with a top textile 2 and a bottom textile 3. Between the textiles 2, 3 support threads 4 are arranged, which intersect and are attached to the textiles 2, 3 in a certain bond and density. The support threads 4 are not connected to each other, so that the compression hardness, ie the resistance to a load perpendicular to the textile plane, by the diameter of the support threads 4, the binding of the support threads 4 to the textiles 2, 3, the density of the support threads 4 in the finished product and the crossing angle of the supporting threads 4 can be determined.
  • the compression hardness ie the resistance to a load perpendicular to the textile plane
  • connection levels 6 in the illustrated embodiment, these are two levels, can be compressed under load or partially fail, so that connection points 5 dissolve and the compression would take place up to the second level 6.
  • connection levels 6 For longer support threads 4 or a corresponding density and selection of the crossing angle even more connection levels 6 can be created.
  • a limited and predetermined number of support threads 4 and monofilaments is provided with a coating and an adhesive.
  • e.g. evenly distributed provides increased resistance to crushing or shearing motion in the spacer fabric.
  • load-resistant resistors in a spacer fabric in order, for example, to achieve a uniform support of the entire body in decubitus patients.
  • the finished spacer fabric 1 After bonding by heating, it is provided to keep the finished spacer fabric 1 at an elevated temperature below the activation or melting temperature of the coating, in order to be able to reduce stresses present within the spacer fabric 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Abstandsgewirk (1) mit einem Obertextil (2) und einem Untertextil (3), zwischen denen sich kreuzende Stützfäden (4) angeordnet sind, die das Ober- und Untertextil (2, 3) zueinander beabstandet miteinander verbunden halten sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Erfindungsgemäß werden zumindest Teile der Stützfäden (4) an ihren Kreuzungspunkten (5) miteinander verbunden.

Description

Abstandsgewirk sowie Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Abstandsgewirk mit einem Ober- und Untertextil vor, zwischen denen sich kreuzende Stützfäden angeordnet sind, die die Ober- und Unter- textilien zueinander beabstandet miteinander verbunden halten sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Abstandsgewirke werden aus einem Obertextil und einem Untertextil hergestellt, die über Stützfäden, insbesondere Monofile, auf Abstand zueinander gehalten werden. Die Stützfäden oder Monofile sind Kunststoffmaterialien und bestehen in der Regel aus einem Strang. In Abhängigkeit von dem Durchmesser der Stützfäden, deren Bindung an den Textilien, der Dichte im fertigen Abstandsgewirk und dem Kreuzungswinkel der Stützfäden zueinander wird die Stauchhärte des Abstandsgewirkes bestimmt. Abstandsgewirke werden beispielsweise als Sitzunterlage für Rollstühle oder als Schlafunterlage für Dekubitus-Patienten verwendet. Herkömmliche Abstandsgewirke haben den Nachteil, dass sie nur sehr begrenzt Scherkräfte aufnehmen können und dass sie nur begrenzt in der Lage sind, die Textilien zueinander beabstandet zu halten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Abstandsgewirk und ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, mit dem eine bessere Scher- und Druckfestigkeit der Abstandsgewirke erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Abstandsgewirk mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Abstandsgewirk sieht ein Ober- und Untertextil vor, zwischen denen sich kreuzende Stützfäden angeordnet sind, die die Ober- und Untertextilien zueinander beabstandet und miteinander verbunden halten. Zumindest Teile der Stützfäden sind an ihren Kreuzungspunkten miteinander verbunden, wodurch sich eine erhöhte Scherfestigkeit des gesamten Abstandsgewirkes und ein erhöhter Wi- derstand gegen das Zusammendrücken der Textilien in Richtung aufeinander zu bereitgestellt werden. Das fertig hergestellte Abstandsgewirk kann dadurch nicht oder nur gegen eine erhöhte Druckkraft vollständig zusammengedrückt werden, da die sich kreuzenden Stütz- oder Abstandsfäden an bestimmten Stellen miteinander ver- bunden sind, vergleichbar mit verschweißten Drähten in einem Maschendrahtzaun. Abhängig von der Dichte und dem Kreuzungswinkel der Stützfäden sowie der Anzahl und Anordnung der Verbindungen in den Kreuzungspunkten kann die Härte des Abstandsgewirkes eingestellt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Stützfäden als Monofile, verzwirnte Stützfäden oder Kern-Mantel-Gespinste ausgebildet sind. Insbesondere können die Stützfäden wie Monofile, Kern-Mantel-Gespimste oder verzwirnte Stützfäden beschichtet oder ummantelt ausgebildet sein, um die Verbindung mehrerer Stützfäden miteinander in ihren Kreuzungspunkten zu ermöglichen bzw. zu erleichtern. Die Beschichtung oder Ummantelung kann aus einem Kunststoff oder einem Klebstoff bestehen, der eine niedrigere Schmelz- bzw. Aktivierungstemperatur als der Kern des Stützfadens aufweist. Dadurch kann ohne Festigkeitsverlust und im Wesentlichen ohne Veränderung der geometrischen Gegebenheiten durch Erwärmen des fertig gewirkten Abstandsgewirkes eine Verbindung mehrerer Stützfäden miteinander realisiert werden. Dies geschieht bei der Verbindung zweier sich kreuzender, mit einer Kunststoffschicht überzogener Stützfäden stoffschlüssig, indem die äußere Beschichtung angeschmolzen und aufgeschmolzen wird und die sich kreuzenden, aneinander anliegenden oder angrenzenden Stützfäden stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Bei einer Beschichtung mit einem Klebstoff, der bei einer bestimm- ten Temperatur aktiviert wird, müssen nicht mehrere beschichtete Stützfäden aneinander liegen, vielmehr ist es ausreichend, wenn ein mit Klebstoff überzogener Stützfaden an einem anderen, gegebenenfalls ohne Klebstoff versehenen Stützfaden anliegt und das Abstandsgewirk auf Aktivierungstemperatur erhitzt wird. Dann haften die beiden sich kreuzenden Stützfäden aufgrund der Klebewirkung des Klebstoffes aneinander, ohne dass es zu einem Stoffschluss zweier Beschichtungen kommen muss. Alternativ ist es vorgesehen, dass die Umspinnung aus einem niedrigschmelzenden Material besteht, das über die Einstellung der Temperatur angeschmolzen wird. Auch kann eine chemische Anlösung der Beschichtung, Ummantelung oder Umspinnung mit anschließender Aushärtung erfolgen, um eine Verbindung der Stützfäden zu erreichen.
Um die Härte des Abstandsgewirkes einzustellen, also den Widerstand, den das Abstandsgewirk einer Druck- oder Scherkraft entgegensetzt, werden 20 % bis 80% der Fäden beschichtet oder mit einem Klebstoff versehen. Je nach gewünschtem Einsatzzweck ist es somit möglich, eine gewünschte Anzahl von Verbindungsstellen zwischen den Stützfäden zu erzeugen, so dass zusätzlich zu dem Kreuzungswinkel und der Dichte der Stützfäden in Abhängigkeit von der Anzahl der Verbindungsstel- len, die Härte und Scherfestigkeit des Abstandsgewirkes eingestellt wird. Ein Stützfaden kann auch an mehreren Stellen mit anderen Stützfäden verbunden sein.
Weiterhin können die Stützfäden selbst unterschiedliche Durchmesser aufweisen, sei es durch die Beschichtung mit einem Kunststoff oder einem Klebstoff oder dass durch eine geeignete Wahl der Stützfädendimensionierung die gewünschte Druckfestigkeit und Scherstabilität eingestellt werden soll.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Abstandsgewirkes sieht vor, dass zumindest Teile der sich kreuzenden Stützfäden, die ein Obertextil und ein Un- tertextil zueinander beabstandet miteinander verbinden, an ihren Kreuzungspunkten miteinander verbunden werden. Dabei ist es vorgesehen, dass die Stützfäden miteinander verklebt oder verschweißt werden.
Sofern die Stützfäden einen Kern aufweisen, der mit einer Beschichtung oder Um- mantelung oder Umspinnung versehen ist, ist die Beschichtung, Ummantelung oder Umspinnung so beschaffen, dass der Schmelzpunkt niedriger als der des Kernes ist und dass das Abstandsgewirk auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Kerns und oberhalb des Schmelzpunktes der Beschichtung, Ummantelung oder Umspinnung erhitzt wird. Dadurch werden entweder der Klebstoff aktiviert oder die Kunststoffbeschichtungen aufgeschmolzen, so dass es zu einer kraft- oder stoffschlüssigen Verbindung zwischen zwei sich kreuzenden Stützfäden kommt. Statt einer thermischen Bindung kann auch eine chemische Bindung durch Anlösen und Aushärten der Beschichtung, Ummantelung oder Umspinnung erfolgen. Grundsätzlich können auch unbeschichtete Stützfäden miteinander durch eine thermische oder chemische Bindung miteinander verbunden werden, indem nur ein Teil des Stützfadens angeschmolzen oder angelöst und anschließend ausgehärtet wird.
Nach dem Verbinden der Stützfäden durch Erwärmen auf eine vorgegebene Temperatur ist es vorgesehen, dass das Abstandsgewirk auf einer Temperatur unterhalb der Schmelz- oder Aktivierungstemperatur gehalten wird, um sich einstellende Deformationen und Spannungen innerhalb des Abstandsgewirkes abzubauen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 - ein herkömmliches Abstandsgewirk; sowie
Figur 2 - ein erfindungsgemäßes Abstandsgewirk.
In der Figur 1 ist ein Abstandsgewirk 1 mit einem Obertextil 2 und einem Untertextil 3 gezeigt. Zwischen den Textilien 2, 3 sind Stützfäden 4 angeordnet, die sich kreuzen und in einer bestimmten Bindung und Dichte an den Textilien 2, 3 befestigt sind. Die Stützfäden 4 sind untereinander nicht verbunden, so dass die Stauchhärte, also der Widerstand gegen eine Belastung senkrecht zur Textilebene, durch den Durchmesser der Stützfäden 4, der Bindung der Stützfäden 4 an den Textilien 2, 3, der Dichte der Stützfäden 4 im Fertigprodukt und den Kreuzungswinkel der Stützfäden 4 be- stimmt werden.
Damit ein Abstandsgewirk 1 nicht vollständig oder nur mit einem wesentlich höheren Aufwand zusammengedrückt werden kann, sind gemäß der Figur 2 in einem erfindungsgemäßen Abstandsgewirk 1 die sich kreuzenden Stützfäden 4 an ihren Kreu- zungspunkten 5 miteinander verbunden, entweder über einen Klebstoff oder stoffschlüssig aufgrund einer aufgeschmolzenen, sich verbindenden Beschichtung der bevorzugt verwendeten Monofile. Abhängig von der Dichte der Stützfäden 4 und dem Kreuzungswinkel werden in bestimmten Höhen des fertigen Abstandsgewirkes Verbindungsebenen 6 geschaffen, die eine erhöhte Stabilität des Abstandsgewirkes 1 bewirken. Die Verbindungsebenen 6, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind dies zwei Ebenen, können bei Belastung zusammengedrückt werden oder aber teilweise versagen, so dass Verbindungspunkte 5 sich auflösen und das Zusammendrücken bis zur zweiten Ebene 6 erfolgen würde. Bei längeren Stützfäden 4 oder einer entsprechenden Dichte und Auswahl der Kreuzungswinkel können noch mehr Verbindungsebenen 6 geschaffen werden. Durch eine zuvor bestimmte Anordnungsdichte der Stützfäden 4 und deren entsprechende Ausrichtung in einem Winkel zu der Oberfläche der Textilien 2, 3 kann eine festgelegte Anzahl von Verbindungspunkten 5 definiert werden. Dadurch kann festgelegt werden, bei welcher Gewichtsbelastung das Abstandsgewirk 1 völlig zusammengedrückt werden kann. Für verschiede- ne Gewichtsklassen eines Patienten bzw. für verschiedene Belastungen kann somit ein entsprechend angepasstes Material angefertigt werden.
Damit nicht sämtliche Kreuzungspunkte der Stützfäden 4 miteinander verbunden werden und zu Verbindungspunkten 5 werden, wird eine beschränkte und vorher festgelegte Anzahl von Stützfäden 4 bzw. Monofilen mit einer Beschichtung und einem Klebstoff versehen. Somit kann z.B. gleichmäßig verteilt eine erhöhte Widerstandskraft gegen das Zusammendrücken oder gegen eine Scherbewegung in dem Abstandsgewirk bereitgestellt werden. Ebenfalls ist es möglich, nur an bestimmten Stellen eines fertigen Abstandsgewirkes 1 eine erhöhte Vernetzungsanzahl bereitzustellen, was durch das Anordnen beschichteter und unbeschichteter Stützfäden in bestimmten Bereichen des Abstandsgewirkes realisiert werden kann. Somit ist es möglich, belastungsgerechte Widerstände in einem Abstandsgewirk bereitzustellen, um beispielsweise bei Dekubitus-Patienten eine gleichmäßige Abstützung des ge- samten Körpers zu erreichen.
Durch die erhöhte Widerstandskraft gegen eine Druckbelastung und eine erhöhte Scherstabilität ist es möglich, für gleiche Belastungen dünnere Produkte als bisher anbieten zu können oder neue Anwendungen zu ermöglichen, beispielsweise als Polstermaterial in der Prothetik und Orthetik oder als Schuheinlagen.
Um ein Mindestmaß an Nachgiebigkeit und Elastizität zu erreichen, sind nicht sämtliche Kreuzungspunkte der Stützfäden 4 untereinander verbunden.
Nach dem Verbinden durch Erwärmen ist es vorgesehen, das fertigte Abstandsgewirk 1 auf einer erhöhten Temperatur unterhalb der Aktivierungs- oder Schmelztemperatur der Beschichtung zu halten, um innerhalb des Abstandsgewirkes 1 vorhandene Spannungen abbauen zu können.

Claims

Patenansprüche
1. Abstandsgewirk mit einem Obertextil und einem Untertextil, zwischen denen sich kreuzende Stückfäden angeordnet sind, die das Ober- und Untertextil zu- einander beabstandet miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile der Stützfäden (4) an ihren Kreuzungspunkten (5) miteinander verbunden sind.
2. Abstandsgewirk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stütz- fäden (4) als Monofile, verzwirnte Stützfäden oder Kern-Mantel-Gespinste ausgebildet sind.
3. Abstandsgewirk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfäden (4) beschichtet oder ummantelt sind.
4. Abstandsgewirk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Be- schichtung oder Ummantelung einen niedrigeren Schmelzpunkt als der Kern des Stützfadens (4) hat oder chemisch anlösbar ist.
5. Abstandsgewirk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass 20
% bis 80 % der Stützfäden (4) beschichtet ausgebildet sind.
6. Abstandsgewirk nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Kunststoff oder einem thermisch aktivierbaren Klebstoff besteht.
7. Abstandsgewirk nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfäden (4) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
8. Abstandsgewirk nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfäden (4) stoffschlüssig miteinander verbunden oder miteinander verklebt sind.
9. Verfahren zur Herstellung eines Abstandsgewirkes, bei dem ein Obertextil mit einem Untertextil über Stützfäden zueinander beabstandet miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile der Stützfäden (4) an ihren Kreuzungspunkten (5) miteinander verbunden werden.
10.Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfäden (4) miteinander verklebt, verschweißt oder chemisch verbunden werden.
11.Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfäden (4) einen Kern mit einer Beschichtung oder Ummantelung aufweisen, die einen niedrigeren Schmelzpunkt als der Kern aufweist und das Abstandsgewirk (1 ) auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Kerns und oberhalb des Schmelzpunktes der Beschichtung erhitzt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen 20 % und 80% der Stützfäden (4) miteinander verbunden werden, um die Härte des Abstandsgewirkes (1) einzustellen.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verbinden der Stützfäden (4) miteinander das Abstandsgewirk (1 ) auf eine Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur der Beschichtung über einen definierten Zeitraum erwärmt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfäden (4) mit einem thermisch aktivierbaren Klebstoff beschichtet werden und dass das Abstandsgewirk (1 ) auf die Aktivierungstemperatur erhitzt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung oder Umspinnung chemisch angelöst und anschließend ausgehärtet wird.
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