CH656516A5 - Flammgeschuetzte matratze. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine flammgeschützte Matratze mit einem Schaumstoffanteil von mindestens 50%.

Bei derartigen Schaumstoffmatratzen besteht die Gefahr, dass diese bei Kontakt mit einer offenen Flamme oder einer brennenden Zigarette zumindest weiterglimmen, was zu grösseren Schäden führen kann.

Daher werden für bestimmte Anwendungsfälle besondere Anforderungen an die Brand- und Glimmresistenz derartiger Matratzen gestellt. Dies gilt besonders für Bereiche, in denen viele Menschen zusammenkommen, wie z.B. Hotels, Sanatorien, Krankenhäuser, Kasernen und auf Schiffen, wobei letztere besonders strenge Vorschriften bezüglich der Nichtbrennbarkeit der verwendeten Materialien aufweisen.

Es sind in diesem Zusammenhang durch eine spezielle Tränkung besonders flammwidrig ausgerüstete Polyurethanschaumstoffe bekannt, die beim Kontakt mit einer offenen Flamme sofort von selbst verlöschen und nicht weiterbrennen. Derartige Schaumstoffe verlieren durch die Tränkung jedoch weitgehend ihre Elastizität und werden darüber hinaus sehr schwer, so dass sie im Grunde als Polstermaterial nicht mehr geeignet sind.

Ausgehend von der vorstehend geschilderten Problematik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine flammgeschützte Matratze zu schaffen, die einerseits eine herkömmlichen Matratzen vergleichbare Elastizität aufweist, die aber andererseits optimal flammgeschützt ist, um den erhöhten Anforderungen des eingangs geschilderten Anwendungsbereiches voll zu genügen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist daher erfindungsgemäss vorgesehen, dass die Matratze einen elastischen Kern unter

Verwendung eines flammhemmenden Kaltschaumes aufweist, der allseitig von einer Schicht aus einem flammwidrig ausgerüsteten Polyurethanschaum und einem ebenfalls flammwidrigen Bezugsstoff umhüllt ist.

Zweckmässigerweise weist dabei die Schicht aus dem flammwidrig ausgerüsteten Polyurethanschaumstoff eine Dicke von 5 — 15 mm, insbesondere 10 mm auf.

Mit einem derartigen Aufbau ist sichergestellt, dass die Matratze die guten Gebrauchseigenschaften beibehält, und dass sie zusätzlich optimal flammwidrig ausgestattet ist, wie noch erläutert werden wird.

Der elastische Kern der Matratze kann dabei aus einem massiven Block aus flammhemmenden Polyether-Kalt-schaum bestehen. Bei diesem sogenannten Kaltschaum handelt es sich um einen Polyurethanschaum, dessen Polyol-Anteil primäre OH-Gruppen aufweist und daher ohne Wärmezufuhr aushärtet. Diese Schäume sind von sich aus flammhemmend, d. h. sie brennen nach Kontakt mit einer Flamme nicht frei weiter.

Es ist aber auch möglich, dass der elastische Kern aus einem Federkorb mit einer Abdeckung aus einem flammhem-mend ausgerüsteten Filz und einer Ummantelung aus einem flammhemmenden Kaltschaum besteht.

Ferner ist es zweckmässig, dass zumindest auf der Oberseite des Matratzenschaumstoffes noch eine flammgeschützte Vliesschicht angeordnet ist, um den Komfort der Matratze zu erhöhen.

Ferner kann zwischen dem flammhemmenden Kaltschaum und dem flammwidrig ausgerüsteten Polyurethanschaumstoff eine Schicht aus einem Glasgewebe angeordnet sein, um eine zusätzliche flammwidrige Trennschicht zu erhalten.

Der Polyurethanschaumstoff selbst ist flammwidrig ausgerüstet durch Behandlung mit einer Mischung aus einem carboxylgruppenhaltigen Polycloroprenlatex und Aluminiumhydroxyd und anschliessender Vernetzung des Latex mit Zinkoxyd oder Magnesiumoxyd.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine flammgeschützte Matratze mit einem massiven Kern aus Kaltschaum und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Matratze mit einem Federkern.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, weist die Vollschaummatratze 1 einen massiven Kern 2 aus einem flammhemmenden Kaltschaum auf. Dieser Kern 2 ist nunmehr erfindungsgemäss mit einer Deckschicht 3 und einer Grundschicht 4 aus einem flammwidrig ausgerüsteten Polyurethanschaumstoff abgedeckt. In gleicher Weise sind auch die Stirnseiten mit entsprechenden Schichten 5 und 6 verkleidet, sowie die in diesem Schnitt nicht zu sehenden Längsseiten. Bei einer Gesamthöhe der Matratze von etwa 120 mm kann dabei der Kern 2 eine Höhe von 100 mm und die Deckschicht 3 sowie die Grundschicht 4 jeweils eine Höhe von 10 mm aufweisen. Darüber hinaus ist auf der Oberseite der Deckschicht 3 eine ebenfalls flammgeschützt ausgerüstete Vliesschicht 7 angeordnet, um den Komfort der Matratze zu erhöhen. Die gesamte Matratze, einschliesslich der Vliesschicht 7, ist dann von einem ebenfalls flammwidrig ausgerüsteten Bezugsstoff 8 umhüllt, wobei beispielsweise organisches Phosphor-Stick-stoff-Polykondensat interzellar in die Fasern und den Faserverband des Bezugsdrells 8 —unter dem Handelsnamen Proban bekannt — eingelagert ist. Dabei sind auch die verwendeten Kleber zum Verbinden der einzelnen Schaumstofflagen sowie der Nähfaden für den Bezug schwer entflammbar ausgerüstet.

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Als zusätzliche flammhemmende Schicht kann zwischen dem Kern 2 aus Kaltschaum und der oberen Deckschicht 3bzw. ggf. auch der unteren Schicht 4 ein Glasgewebe 9 eingelegt sein.

Die in Fig. 2 gezeigte Federkernmatratze 10 weist einen herkömmlichen Federkorb 11 auf, der ober- und unterseitig mit einem flammhemmend ausgerüsteten Filz 12 abgedeckt ist. Auf diesen Filz sind zunächst Deckschichten 13 und 14 und entsprechende Stirnseiten 15 und 16 aus flammhemmen-dem Kaltschaum als komfortbildender Teil der Matratze angeordnet. Diese Kaltschaumbereiche sind — wie nach dem Prinzip aus Fig. 1 — mit entsprechenden Deckschichten 17 und 18 sowie entsprechenden Stirnflächen 19 und 20 aus flammwidrig ausgerüstetem Polyurethanschaumstoff allseitig umhüllt. Auf der Oberseite der Deckschicht 17 kann dann ebenfalls eine flammgeschützte Vliesschicht 21 vorgesehen werden. Insgesamt ist diese Matratze ebenfalls mit einem flammwidrigen Bezugsstoff 22 versehen.

Zur flammwidrigen Ausrüstung des Polyurethanschaumstoffes dient im allgemeinen eine Imprägnierung mit carb-oxylgruppenhaltigen Elastomeren, die mit Zinkoxyd oder Magnesiumoxyd vernetzt werden können. Diese Latices werden dabei in Mischung mit flammhemmenden Verbindungen eingesetzt, wozu sich beispielsweise Magnesiumcarbonat, Magnesiumoxydhydrat und insbesondere Aluminiumhydroxyd eignen.

Um die gestellten Anforderungen an Flammfestigkeit zu erfüllen, wird der Polyurethanschaum dann mit etwa der drei- bis vierfachen Menge (gewichtsprozentual) behandelt, wobei eine vollständige Imprägnierung am zweckmässigsten ist. Nach der Tränkung wird die im Polyurethanschaum enthaltene Feuchtigkeit durch Trocknen bei erhöhter Temperatur entfernt und das in den Polyurethanschaum eingebrachte Elastomer vernetzt. Bei carboxylgruppenhaltigen Latices, die als Vemetzer Zinkoxyd oder Magnesiumoxyd enthalten,

ergibt sich dabei der Vorteil, dass die Vernetzung des Elastomers bereits bei den für die Trocknung ausreichenden Temperaturen erfolgt, d.h. bei etwa 100 °C oder wenig darüber.

Mit derart flammwidrig ausgerüstetem Polyurethanschaumstoff aufgebaute Matratzen haben die strengen Brandtestmethoden beispielsweise nach dem Californa-Test 121 und dem PSA-Crib-Test No. 7 voll bestanden.

Nach dem California-Test wird ein einem Papierkorb ähnlicher Metallbehälter mit geknülltem Zeitungspapier gefüllt und dicht unterhalb der Matratze entzündet. Der Test gilt dabei als erfüllt, wenn in den ersten 10 min. nach dem Entflammen des Papiers ein Gewichtsverlust der Matratze von weniger als 10% zu verzeichnen ist, wenn während des Tests oberhalb der Matratze weniger als 260 °C gemessen werden, und wenn im Testraum weniger als 1.000 ppm Koh-lenmonoxyd-Konzentration auftritt.

Bei dem durchgeführten Test ergab sich ein Gewichtsverlust von weniger als 10%, der Temperaturanstieg betrug 2 °C und die CO-Konzentration 40 ppm.

Beim PSA-Crib-Test wird eine Fichtenholzkrippe definierter Grösse mit Holzwolle gefüllt, auf die Matratze gestellt und dort entzündet. Die zu erfüllenden Bedingungen sind im Grunde die gleichen wie beim California-Test. Als Testergebnis wurde dabei ebenfalls ein Gewichtsverlust von weniger als 10% und ein Temperaturanstieg von 18 °C ermittelt.

Damit sind beide Tests voll erfüllt worden, wobei die ermittelten Werte weit unter den zulässigen Maximalwerten lagen.

Durch den beschriebenen Aufbau der Matratze und die verwendeten Materialien ist also ein hoher Komfort gewährleistet, wobei gleichzeitig ein optimaler Brandschutz durch Verwendung eines von Hause aus flammhemmenden, aber hochelastischen Schaumstoffs und einer gesondert flammwidrig ausgerüsteten Schaumstoffschicht sichergestellt ist.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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1. Flammengeschützte Matratze mit einem Schaumstoffanteil von mindestens 50%, dadurch gekennzeichnet, dass die Matratze (1; 10) einen elastischen Kern (2; 11,13 —16) unter Verwendung eines flammhemmenden Kaltschaumes aufweist, der allseitig von einer Schicht aus einem flammwidrig ausgerüsteten Polyurethanschaumstoff (3 — 6; 17—20) und einem ebenfalls flammwidrigen Bezugsstoff (8; 22) umhüllt ist.

2. Flammgeschützte Matratze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus flammwidrig ausgerüsteten Polyurethanschaumstoff (3—6; 17—20) eine Dicke von 5—15 mm aufweist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Flammgeschützte Matratze nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Kern (2) aus einem massiven Block aus flammhemmendem Polyether-Kalt-schaum besteht.

4. Flammgeschützte Matratze nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Kern aus einem Federkorb (11) mit einer Abdeckung (12) aus einem flammhemmend ausgerüsteten Filz und einer Ummantelung

(13 — 16) aus einem flammhemmenden Kaltschaum besteht.

5. Flammgeschützte Matratze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem flamm-hemmenden Kaltschaum (2) und dem flammwidrig ausgerüsteten Polyurethanschaumstoff (3,4) eine Schicht (9) aus Glasgewebe angeordnet ist.

6. Flammgeschützte Matratze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyurethanschaumstoff flammwidrig ausgerüstet ist durch Behandlung mit einer Mischung aus einem Carboxyl-gruppenhaltigen Polychloropren-Latex und Aluminiumhydroxyd und anschliessender Vernetzung des Latex mit Zinkoxyd oder Magnesiumoxyd.