Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
TEXTILE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/057291
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a textile 1 formed from at least three layers, a backing layer 2 having an inside_B 2.1, an intermediate layer 3, and a cover layer 4 having an inside_C 4.1, wherein the intermediate layer 3 is disposed between the backing layer 2 and the cover layer 4 and is connected to the inside_B 2.1 of the backing layer 2 and to the inside_C 4.1 of the cover layer 4, and wherein the cover layer 4 has a cooling medium 4.4, which is integrated in the cover layer 4.

Inventors:
KORDEL WERNER (DE)
KÜHN CHRISTOPHER (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/077061
Publication Date:
April 13, 2023
Filing Date:
September 28, 2022
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ODM GMBH (DE)
International Classes:
D03D15/52; D04B21/12; A41D13/005; A42B1/008
Domestic Patent References:
WO2008149127A12008-12-11
WO2010044657A22010-04-22
Foreign References:
US20180242665A12018-08-30
US20130298317A12013-11-14
US20170106622A12017-04-20
US20020132091A12002-09-19
DE202011001473U12011-05-05
Attorney, Agent or Firm:
STT SOZIETÄT THEWS & THEWS (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche Textil (1 ) gebildet aus mindestens drei Lagen, einer Trägerlage (2) mit ei- ner lnnenseite_T (2.1), einer Zwischenlage (3) und einer Decklage (4) mit einer lnnenseite_D (4.1), wobei die Zwischenlage (3) zwischen der Trä- gerlage (2) und der Decklage (4) angeordnet ist und mit der Innensei- te_T (2.1) der Trägerlage (2) und mit der lnnenseite_D (4.1) der Deckla- ge (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Decklage (4) aus einem Basismaterial (4.2) und einem Funkti- onsmaterial (4.3) gebildet ist, wobei die Decklage (4) ein Kühlmedium aufweist, welches in der Decklage integriert ist. Textil (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Basismaterial (4.2) als Garn oder als Faser ausgebildet ist und/oder dass das Funktionsmaterial (4.3) als Garn oder als Faser ausge- bildet ist und das Kühlmedium (4.4) als weiteren Bestandteil aufweist, der in das Garn oder die Faser eingelagert ist. Textil (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (3) als Abstandsgewirk ausgebildet ist und eine Polfadenstruktur ausbildet, bestehend aus mehreren mit einem Abstand a angeordneten Fäden (3.1) mit einer Längsachse L, die mit Bezug zu der Längsachse L in einer Richtung Q quer zu der lnnenseite_T (2.1 ) und quer zu der Innenseite D (4.1 ) ausgerichtet sind. Textil (1 ) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden (3.1) der Zwischenlage (3) mit der lnnenseite_T (2.1) und/oder mit der lnnenseite_D (4.1) einen Winkel ß einschließen, mit 80° <=ß<=100°. Textil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden (3.1) der Zwischenlage (3) parallel zueinander angeordnet sind oder einen Winkel a zueinander einschließen, mit a <= 30°. Textil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (3) eine Flächengewicht von maximal 200 g/qm aufweist. Textil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Funktionsmaterials (4.3) in der Decklage (4) 20 % bis 60 % oder 30 % oder 40 % oder 50 % beträgt. Textil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmaterial (4.3) eine spezifische Wärmeaufnahme von mindestens 50 J/g aufweist. Textil (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Decklage (4) eine Flächengewicht von maximal 230 g/qm bis 290 g/qm oder 250 g/qm oder 270 g/qm aufweist. Textil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flächengewicht von maximal 400 g/qm bis 600 g/qm oder 485 g/qm oder 550 g/qm vorgesehen ist. Verwendung eines Textils (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche für die Herstellung von Schutzbekleidung, Schutzwesten, Schutzhosen, Bandagen, Schuhen, Stirnbändern, Mützen, Hals- und Nackentüchern, Kopfbedeckungen, Verbänden und Handschuhen.
Description:
Textil

Die Erfindung bezieht sich auf ein Textil aus mindestens drei Lagen, einer Trä- gerlage mit einer Innenseite T, einer Zwischenlage und der Decklage mit einer lnnenseite_D gebildet ist, wobei die Zwischenlage zwischen der Trägerlage und der Decklage angeordnet ist und die Zwischenlage mit der Innenseite T der Trägerlage und mit der lnnenseite_D der Decklage verbunden ist.

Es ist bereits ein Textil bekannt, das ein Kühlmedium aufweist, so dass ein Temperaturausgleich mit der Haut stattfindet.

Die US 2002/0132091 A1 beschreibt ein Textil bestehend aus einer Faser- schicht mit einer Beschichtung aus PGM Material auf der Ober- und der Unter- seite.

Die WO 2010/044657 A2 beschreibt ein Laminatmaterial für die Herstellung von Schuhwerk, bestehend aus einem Sublaminat das eine dehnbare Trägerschicht und eine weitere dehnbare Schicht aufweist, wobei eine weitere Schicht vorge- sehen ist, die PGM Material enthält,

Die DE 20 2011 001 473 U1 beschreibt ein flexibles Flächengebilde mit PCM Material. Zudem ist ein Wärmetauschermedium vorgesehen, das in wärmelei- tendem Kontakt mit den PCM Material steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Textil derart auszubilden und an- zuordnen, dass ein verbesserter Temperaturausgleich bzw. eine verbesserte Kühlwirkung erreicht wird.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Decklage aus ei- nem Basismaterial und einem Funktionsmaterial gebildet ist, wobei die Deckla- ge ein Kühlmedium aufweist, welches in der Decklage integriert ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Wirkung des Kühlmediums, mithin der Temperaturaus- gleich mit der Haut bzw. die Kühlwirkung, verbessert wird. Die zusätzliche Zwi- schenschicht gewährleistet eine verbesserte Grundkühlung, zu der ergänzend die Kühlwirkung des Kühlmediums hinzutritt. Das Basismaterial und das Funkti- onsmaterial können unabhängig voneinander hergestellt werden. Damit sind die Massenverhältnisse von Basismaterial zu Funktionsmaterial frei wählbar.

Bei dem Kühlmedium handelt es sich um ein sogenanntes pcm (phase change material), das Körperwärme bzw. Wärme der Haut aufnehmen kann, wobei es zumindest teilweise den Aggregatzustand von fest nach flüssig wechselt. Wenn die Körper- bzw. Hauttemperatur wieder sinkt, gibt das Kühlmedium wieder Wärme ab und erfährt somit einen Phasenwechsel zurück in den festen Zu- stand. Damit gewährleistet ist ein stetiger Temperaturausgleich zwischen der inneren Stoffschicht und dem Körper bzw. der Haut. Das hier angewendete PCM wird ab einer Temperatur von ca. 28°C flüssig. Hierzu nimmt das PCM Körperwärme auf und speichert diese bis zu einer Ma- ximaltemperatur von 33°C. Sinkt die Umgebungstemperatur, wird das PCM wieder fest und gibt durch diesen Prozess wiederum die gespeicherte Wärme ab. Es kann davon ausgegangen werden, dass die mittlere Durchschnittstempera- tur im System linear um 2°C gesenkt wird. Dies bedeutet aber auch, dass die Temperaturspitzen nach oben und unten gebrochen werden. Dadurch wird die Schweißbildung signifikant reduziert.

Dieser Temperaturausgleich wird durch Luftaustausch oder Luftbewegung in Gang gehalten. Diese Luftbewegung wird in einem solchen geschlossenen Sys- tem erst durch die Zwischenlage möglich. In der Zwischenlage ist Luft einge- schlossen, die durch Bewegung verschoben wird. Durch diese Luftbewegung wird höher temperierte Luft an niedrig temperierte Stellen im System bzw. in der Zwischenlage verschoben. Die Zwischenlage kann hierzu mit der Trägerlage und der Decklage verwebt sein. Sowohl die Trägerlage als auch die Decklage können als Gewebe ausgebildet sein.

Durch das Verweben kann auf eine Barriere wie eine Klebelage in einem Lami- nat oder in bondierten Stoffen verzichtet werden. Somit kann die temperierte Luft direkt mit der temperaturausgleichenden Decklage in Berührung kommen, was eine enorme Steigerung der Effizienz des Wärmeaustauschs mit sich bringt. Der Aufbau wird hierdurch eher weich und fluffig und passt sich der Auf- lagefläche bzw. Auflageform an.

Gelöst wird die Aufgabe auch durch Verwendung eines Textils wie vorgehend beschrieben für die Herstellung von Schutzbekleidung, Schutzwesten, Schutz- hosen, Bandagen, Schuhen, Stirnbändern, Mützen, Hals- und Nackentüchern, Kopfbedeckungen, Verbänden und Handschuhen. Schutzbekleidung kann sich insbesondere auch auf Wärmeschutz beziehen. Demnach kommt auch Frei- zeitkleidung in Betracht.

Hierzu kann es vorteilhaft sein, wenndas Basismaterial als Garn oder als Faser bzw. Gewirke ausgebildet ist und/oder wenn das Funktionsmaterial als Garn oder als Faser bzw. Gewirke ausgebildet ist und das Kühlmedium als weiteren Bestandteil aufweist, der in das Garn oder die Faser eingelagert ist. Sowohl Garn als auch Gewirke gewährleisten einen guten Gasaustausch. Wenn das Basismaterial ebenfalls als Garn oder als Gewirke ausgebildet ist, wird der Gasaustausch noch weiter verbessert.

Vorteilhaft kann es hierzu auch sein, wenn die Zwischenlage als Abstandsge- wirk ausgebildet ist und eine Polfadenstruktur ausbildet, bestehend aus mehre- ren mit einem Abstand a angeordneten Fäden mit einer Längsachse_L, die mit Bezug zu der Längsachse L in einer Richtung Q quer zu der lnnenseite_T und quer zu der lnnenseite_D ausgerichtet sind. Die Polfadenstruktur ist dabei als Härchenstruktur bzw. Stäbchenstruktur ausgebildet, die die Trägerlage und die Decklage auf Abstand halten. Damit wird der Wärmeaustauch innerhalb der Zwischenschicht und somit die Kühlwirkung der Decklage verbessert.

Das Textil ist durch diese Konstruktion vertikal, bzw. normal zur Oberfläche elastisch und dadurch kann eingeschlossene Luft bewegt bzw. gepumpt wer- den. Das heißt, durch die Körperbewegungen des Anwenders wird die Zwi- schenschicht partiell eingedrückt und die darin eingeschlossene Luft bewegt zur Seite hin bewegt.

Vorteilhaft kann es auch sein, wenn die Fäden der Zwischenlage mit der Innen- seite^ und/oder mit der lnnenseite_D einen Winkel ß einschließen, mit 80° <= ß <= 100°. Durch einen Winkel nahe der 90 0 wird die Steifigkeit der Zwischen- lage erhöht, da die Fäden durch die Decklage und die Trägerlage vornehmlich entlang der Längsachse_L auf Druck belastet werden.

Hierzu kann es vorteilhaft sein, wenn die Fäden der Zwischenlage parallel zuei- nander angeordnet sind oder einen Winkel a zueinander einschließen, mit a <= 30°. Durch den möglichst kleinen spitzen Winkel wird die Steifigkeit der Zwi- schenlage erhöht, da die Fäden mit Bezug zu der Längsachse_L in verschiede- ne Richtungen ausgerichtet sind, so dass nicht nur Kräfte normal zur Oberflä- ehe der Deck- bzw. Trägerlage gut aufgenommen werden, sondern auch Kräfte, die in dem oben genannten Winkel ß auf die Deck- bzw. Trägerlage wirken.

Von besonderer Bedeutung kann für die vorliegende Erfindung sein, wenn die Zwischenlage ein Flächengewicht von maximal 200 g/qm (Gramm pro Quad- ratmeter) aufweist. Somit können die damit hergestellten Stoffe bzw. Kleidungs- stücke bzw. Schutzkleidungsstücke oder Schutzausrüstungen ein vorteilhaftes Gewicht aufweisen.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung kann es von Vorteil sein, wenn die Decklage zusammengesetzt ist aus einem Basismaterial und einem Funktionsmaterial, welches das Kühlmedium aufweist, wobei der Anteil des Funktionsmaterials in der Decklage 20 % bis 60 % oder 30 % oder 40 % oder 50 % beträgt. Das Basismaterial kann dabei als Garn oder Faser ausgebildet sein. Das Funktionsmaterial kann ebenso als Garn oder Faser ausgebildet sein.

Durch einen höheren Anteil von Funktionsmaterial wird zwar die Masse von Kühlmedium bzw. Paraffin erhöht. Dadurch wird jedoch nicht der Temperatur- ausgleich grundsätzlich verbessert, sondern die Dauer von Temperaturaufnah- me und Temperaturabgabe verlängert. Zudem kann ein höherer Anteil als 30% Funktionsmaterial zu Problemen bei der Herstellung des Funktionsmaterials, wie ein Garn, führen.

Vorteilhaft kann es hierbei sein, wenn das Funktionsmaterial eine spezifische Wärmeaufnahme von mindestens 50 J/g (Joule pro Gramm) aufweist. 50 J/g ist ein in der Praxis ausreichender Wert, um das Tragegefühl des damit hergestell- ten Textils nachhaltig zu verbessern. Bei einem Anteil von 30% Funktionsmate- rial ist theoretisch mit einer spezifische Wärmeaufnahme von etwa 16 J/g zu rechnen. Dieser Wert kann durch die Verarbeitung, insbesondere das Färben und Veredeln der Decklage, beeinflusst werden.

Außerdem kann es hierbei vorteilhaft sein, wenn die Decklage ein Flächenge- wicht von maximal 230 g/qm bis 290 g/qm oder 250 g/qm oder 270 g/qm auf- weist. Damit ist zumindest ein relatives Maximum an spezifischer Wärmeauf- nahme erreicht. Eine Erhöhung des Anteils an Funktionsmaterial über die 40 % oder die 30 % hinaus, führt zu keinem signifikanten Anstieg der spezifischen Wärmeaufnahme. Lediglich das Flächengewicht der Zwischenlage nimmt auf- grund der höheren spezifischen Dichte des Funktionsmaterials zu. Somit ist un- ter Verwendung des oben genannten Anteils an Funktionsmaterial mit Bezug zur spezifischen Wärmeaufnahme der Decklage eine optimale Flächendichte erreicht. Ein Optimum des Verhältnisses zwischen der spezifischen Wärmeauf- nahme und dem Flächengewicht der Zwischenlage ist erreicht.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn ein Flächengewicht von maximal 500 g/qm bis 600 g/qm oder 485 g/qm oder 550 g/qm vorgesehen ist. Das Textil ist damit relativ leicht.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:

Figur 1 eine Prinzipskizze zum Aufbau des Textils;

Figur 2 eine Prinzipskizze eines relativen Ausführungsbeispiels;

Figur 3a eine Prinzipskizze des Textils;

Figur 3b eine Prinzipskizze des Funktionsmaterials.

Nach Figur 1 , 2 weist das Textil 1 die genannte Decklage 4 sowie die Trägerla- ge 2 und darüber hinaus eine zwischen der Decklage 4 und der Trägerlage 2 angeordnete Zwischenlage 3 auf. Während die Decklage 4 sowie die Trägerla- ge 2 aus einem textilen Stoff gebildet sind, weist die Zwischenlage 3 eine Fa- den- bzw. Härchenstruktur auf. Nach Ausführungsbeispiel Figur 1 sind dabei die Fäden 3.1 bzw. Härchen in einem Winkel a zueinander angeordnet. Dieser Winkel a ist ein spitzer Winkel von etwa 40°. Nach Ausführungsbeispiel Figur 2 sind die Fäden 3.1 bzw. Härchen 3.1 parallel zueinander ausgerichtet und zu- gleich normal zur angrenzenden Decklage 4 bzw. Trägerlage 2 ausgerichtet. Sie weisen einen Abstand a auf, wobei nach Figur 2 der fünffache Abstand 5a skizziert ist. Die Zwischenlage 3 ist sowohl mit der Decklage 4 als auch mit der Trägerlage 2 mechanisch verbunden, wie beispielsweise durch Einweben.

Die Zwischenlage 3 weist wie nach Figur 2 im Prinzip dargestellt ein Volumen V auf, das sich zusammensetzt aus dem Volumen F der darin befindlichen Fäden 3.1 sowie dem verbleibendem Luftvolumen U. Das Verhältnis F/U von Fäden zu Luft beträgt dabei zwischen 0,01 und 0,1.

Wie nach Figur 1 , 2 dargestellt weist die Decklage 4 ein Kühlmedium 4.4 auf, welches in Form von Paraffin in die Decklage 4 integriert ist. Die Decklage 4 ist gebildet aus einem Basismaterial 4.2 und einem Funktionsmaterial 4.3, die bei- de jeweils als Faser vorliegen können oder die beide zu einer gemeinsamen Faser verarbeitet sein können. Die Decklage 4 ist aus den beiden Fasern bzw. aus der gemeinsamen Faser gewebt.

Nach Figur 3a ist das dreilagige Textil flächig aufgebaut. Das Funktionsmateri- al 4.3 nach Figur 3b ist als Garn bzw. Faser ausgebildet und weist das Kühlme- dium 4.4 auf.

Bezugszeichenliste

1 Textil, Klimastoff

2 Trägerlage

2.1 lnnenseite_T

3 Zwischenlage

3.1 Faden

4 Decklage

4.1 lnnenseite_D

4.2 Basismaterial

4.3 Funktionsmaterial

4.4 Kühlmedium a Abstand

F Volumen der Fäden

LJ Volumen der eingeschlossenen Luft

V Volumen a Winkel ß Winkel

Sonstige Nomenklatur

Längsachse_L von Faden 3.1

Richtung_Q von Längsachse_L