DE19654798A1 - Zellenkonstruktion für Bettmaterial und dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zellenkonstruktion mit einer durch ein flexibles, luftdurchlässiges Hüllensystem eingeschlossenen Weichfüllung für Bettkomponenten, Kleinkissen und Spielkörper, wobei die Weichfüllung in einem Zellenhohlraum innerhalb einer unter Nahtbildung aus faserhaltigem, flexiblem, luftdurchläs­ sigem und Kleinteilchen zurückhaltendem Innenhüllenmaterial hergestellten Innenhülle aufgenommen ist und wobei die Innen­ hülle innerhalb einer aus flexiblem Außenhüllenmaterial unter Nahtbildung hergestellten Außenhülle aufgenommen ist.

Eine solche Zellenkonstruktion ist aus der EP 323 116 B1 be­ kannt. Dabei ist es (Anspruch 7) auch bekannt, eine Innenhülle aus einem Milbensperrmaterial zu bilden und diese Innenhülle mit "üblichem Material" zu bedecken, welches grundsätzlich als Außenhüllenmaterial verstanden werden kann. Aufgrund der Aus­ führungen in der europäischen Patentschrift 323 116 B1 kann nur vermutet werden, daß das bedeckende übliche Material die übliche Bettwäsche sein soll, die regelmäßig nach kurzen Be­ nutzungszeiten abgezogen und gewaschen wird.

Die Milbensperre wird in der Patentschrift dahin definiert, daß sie eine Porengröße von weniger als 10 µ haben soll. Auf­ grund dieser Angaben ist nicht zu erwarten, daß die sog. Mil­ bensperren die Exkremente von Hausstaubmilben zurückhalten können, die für allergische Beschwerden primär verantwortlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zellenkonstruk­ tion anzugeben, die es erlaubt, allergische Erscheinungen bei Allergikern wirksamer zu bekämpfen als bisher, ohne die An­ schmiegeigenschaften der Zellenkonstruktion zu verschlechtern. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Innenhüllenmaterial mindestens eine Faserschicht ent­ hält, welche einerseits in hohem Maße luftdurchlässig und andererseits in hohem Maße einfangaktiv für Kleinteilchen einer Teilchengröße von ca. 0,5 µ bis ca. 3 µ ist, daß die Innenhülle in der Außenhülle durch beide Hüllen erfas­ sende Nähte untrennbar aufgenommen und gegen Verlagerung auch unter Waschbedingungen positioniert ist und daß der resultie­ rende Luftdurchflußwiderstand zwischen Zellenhohlraum und Umgebungsatmosphäre derart eingestellt ist, daß der Druckaus­ gleich zwischen Zellenhohlraum und Umgebungsatmosphäre unter im wesentlichen vollständiger Vermeidung von Luftströmung durch die Nähte im wesentlichen vollständig durch das Innen­ hüllenmaterial stattfindet.

Durch den Erfindungsvorschlag wird folgendes erreicht: Bei der Auswahl des Innenhüllenmaterials braucht man in erster Linie nur auf hohe Luftdurchlässigkeit einerseits und hohe Teilchen­ einfangaktivität andererseits zu achten und kann auf andere bei der Herstellung von Bettkomponenten und dgl. notwendige Eigenschaften ganz oder teilweise verzichten, weil diese von dem Außenhüllenmaterial beigestellt werden können, z. B. die für längeren Gebrauch notwendige mechanische Strukturfestig­ keit. Dadurch, daß das Innenhüllenmaterial und das Außenhül­ lenmaterial durch beide Hüllen erfassende Nähte relativ zuein­ ander positioniert sind, besteht auch nicht die Gefahr der unkontrollierbaren Verlagerung des Innenhüllenmaterials inner­ halb des Außenhüllenmaterials. Wenn beispielsweise ein Kissen oder eine Steppdecke erfindungsgemäßer Zellenkonstruktion glattgestrichen oder glattgeklopft werden durch Einwirkung auf das jeweilige Außenhüllenmaterial, so ist durch die Vernähung gewährleistet, daß auch das Innenhüllenmaterial entsprechend ausgebreitet wird. Dieser Effekt tritt umso deutlicher in Erscheinung, je kleiner die einzelnen Zellen sind. Deshalb ist die Erfindung insbesondere zur Anwendung bei Steppdecken und Kleinkissen geeignet, wo notwendigerweise relativ kleine Zel­ len auftreten. Die erfindungsgemäßen Zellen können auch in der Waschmaschine gewaschen werden, ohne daß eine Beschädigung oder Zerstörung des Innenhüllenmaterials eintritt, weil dieses durch das Außenhüllenmaterial geschützt ist, so daß selbst Innenhüllenmaterialien von nur sehr geringer Strukturbestän­ digkeit eine Vielzahl von Waschvorgängen überleben können und nach dem Trocknen wieder in Position gebracht werden, indem man einfach das Außenhüllenmaterial wieder formgerecht aus­ breitet oder flachklopft. Das Vernähen von Innenhüllenmaterial und Außenhüllenmaterial ist also ein wesentlicher Gesichts­ punkt der Erfindung. Zumindest im Falle von Steppdecken wird auch das Weichfüllmaterial miteingenäht werden, so daß dieses in den jeweiligen Einzelzellen lagestabil aufgenommen ist und bleibt, ohne daß eine Unterteilung in einzelne Füllkörper bei oder vor der Vernähung notwendig ist. Das Vernähen ist aber andererseits im Hinblick auf die Erfüllung der Aufgabe ein sehr kritischer Vorgang. Beim Nähen entstehen nämlich notwen­ digerweise Nahtlöcher, die den Kleinteilchen Durchgang gewäh­ ren können. Es besteht insbesondere bei Vorhandensein langer Nähstrecken die Gefahr, daß durch die Nahtlöcher Kleinteilchen und insbesondere Kleinteilchen der oben angegebenen Größe einerseits in die Zelle eingesaugt werden und andererseits auch wieder ausgestoßen werden. Man bedenke die vielfache Verformung, welche die Zellen einer Steppdecke bei Benutzung, aber auch beim Bettenmachen und bei sonstigen Wartungsvorgän­ gen erleiden. Dabei werden einzelne Zellen gelegentlich in ihrem Volumen stark vergrößert, wenn sie durch Verformung der Kugelgestalt angenähert werden und dann wieder stark verklei­ nert, wenn sie durch Flachquetschen einer Flachform angenähert werden. Diese Verformungen sind jedesmal von einem Luftaus­ tausch begleitet, und wenn dieser Luftaustausch durch die Nahtlöcher erfolgt, so besteht die große Gefahr, daß dann zur Unzeit Teilchen der oben definierten Größe von der Zelle auf­ genommen oder abgestoßen werden. Es wurde erkannt, daß man diese Gefahr des - wie vorstehend beschrieben, aus anderen Gründen vorteilhaften - Vernähens dadurch vermeiden kann, daß der resultierende Luftdurchflußwiderstand zwischen Zellenhohl­ raum und Umgebungsatmosphäre eingestellt wird, und zwar so eingestellt, daß der Druckausgleich zwischen Zellenhohlraum und Umgebungsatmosphäre unter im wesentlichen vollständiger Vermeidung von Luftströmung durch die Nähte im wesentlichen vollständig durch das Innenhüllenmaterial stattfindet. Wenn der spezifische Luftdurchflußwiderstand pro Flächeneinheit des Innenhüllenmaterials sehr herabgesetzt wird, so findet der Luftaustausch durch das Innenhüllenmaterial im wesentlichen im Flächenbereich des Innenhüllenmaterials statt, und es treten keine wesentlichen Strömungsfäden im Bereich von Nahtstich­ stellen auf, welche Teilchen ein- und austragen könnten. Aus diesem Grunde ist es notwendig, für das Innenhüllenmaterial die Eigenschaftskombination von hoher Luftdurchlässigkeit und hoher Teilcheneinfangaktivität einzuhalten. Wie dies im ein­ zelnen erreicht wird, ist an späterer Stelle noch zu beschrei­ ben.

Es wurde schon angedeutet, daß die Strukturstabilität des Innenhüllenmaterials im Hinblick auf das Vorhandensein des Außenhüllenmaterials reduziert sein kann. Dies geht soweit, daß das Innenhüllenmaterial eine reduzierte Strukturstabilität besitzen kann, welche zur Erzielung einer geforderten Lang­ zeitbeständigkeit eines Schutzes durch die Außenhülle bedarf.

Für die Vermeidung des Luftstroms durch die Nahtstichlöcher kann es darauf ankommen, auch die Luftdurchlässigkeit des Außenhüllenmaterials sehr groß zu halten, also den Luftdurch­ flußwiderstand des Außenhüllenmaterials sehr klein zu halten. Man kann deshalb nicht ohne weiteres die in der Bettwarenindu­ strie üblichen Inletts verwenden, welche mit relativ hoher Materialdichte hergestellt werden, insbesondere, um das Aus­ treten von Fasermaterial der Füllung zu verhindern. Hier bringt nun die Erfindung glücklicher- und überraschenderweise aus sich selbst heraus eine Lösung: Nachdem das Innenhüllenma­ terial gegen Teilchendurchtritt hohe Einfangaktivität entge­ gensetzt, also keine Teilchen durchläßt, nicht einmal Teilchen in der Größenordnung von ca. 0,5 µ-ca. 3 µ, ist es auch wirksam für das Zurückhalten von Teilchen, die in der Weich­ füllung enthalten sind oder sich dort absondern. Aus diesem Grunde bedarf es keiner Zurückhaltungseigenschaften des Außen­ hüllenmaterials für solche Teilchen der Weichfüllung mehr, und infolgedessen kann bei der Auswahl des Außenhüllenmaterials der in der klassischen Bettwarenherstellung maßgebende Ge­ sichtspunkt der Zurückhaltung von Teilchen der Weichfüllung hintangestellt werden. Dies hat die weitere Konsequenz, daß trotz des Zellenaufbaus mit einem Innenhüllenmaterial und einem Außenhüllenmaterial der gesamte Materialaufwand insge­ samt nicht oder nur relativ wenig vergrößert wird. Es wird damit möglich, Zellenkonstruktionen zu erhalten, die - obwohl undurchlässig für Allergene - in ihren Anschmiegeigenschaften vergleichbar sind mit normalen Zellenkonstruktionen und auch zu einem vergleichbaren oder nur wenig erhöhten Preis angebo­ ten werden können.

Entsprechend früherer Ankündigung soll nun dargelegt werden, wie man die scheinbar konträren Eigenschaften der hohen Luft­ durchlässigkeit einerseits und der hohen Teilcheneinfangakti­ vität andererseits des Innenhüllenmaterials erreichen kann.

Eine Möglichkeit, um diese scheinbar konträren Eigenschaften zu paaren, besteht darin, daß man das Innenhüllenmaterial in einer oder mehreren Schichten von relativ lockerer Überein­ anderanordnung der Fasern ausbildet. Je mehr Fasern nämlich übereinander liegen, umso größer ist die Einfangwahrschein­ lichkeit für Teilchen, insbesondere dann, wenn durch noch zu beschreibende physikalische Maßnahmen eine Adhäsion zwischen Fasern und Teilchen bei deren Vorbeiflug besteht. Wenn eine Vielzahl von Fasern an jedem Ort eines Flächenelements des Innenhüllenmaterials übereinanderliegen, so besteht demnach eine große Einfangwahrscheinlichkeit. Andererseits wird durch das Übereinanderliegen der Fasern des Innenhüllenmaterials der Luftdurchflußwiderstand dann nicht in gleichem Maße erhöht, wie die Einfangwahrscheinlichkeit erhöht wird, wenn die Fasern relativ lose übereinanderliegen. Die Moleküle der Atmosphäre werden nämlich in ihrem Weg durch die Innenhülle von der Zahl der Übereinanderliegenden Fasern weit weniger zurückgehalten als die um viele Größenordnungen größeren Teilchen, die es zurückzuhalten gilt.

Eine herausragende Möglichkeit, um die Einfangaktivität des Innenhüllenmaterials zu erhöhen, ohne gleichzeitig die Luft­ durchlässigkeit herabzusetzen, liegt darin, daß die Einfang­ aktivität des Innenhüllenmaterials durch Aufbringen einer elektrostatischen Ladung, insbesondere durch Corona-Behandlung mindestens eines Bestandteils des Innenhüllenmaterials erhöht wird. Es hat sich gezeigt, daß man durch eine solche Corona- Behandlung auch bei dünnschichtigem Innenhüllenmaterial eine hohe Einfangaktivität erzielen kann.

Die Corona-Entladung kann aufbracht werden, indem das Innen­ hüllenmaterial insgesamt an einer Entladestation vorbeigeführt wird. Es ist aber auch möglich, daß einzelne Schichten, welche das Innenhüllenmaterial letztlich bilden, oder mindestens eine von ihnen, gesondert an der Corona-Entladestation vorbeige­ führt werden bzw. wird. Hinsichtlich der Durchführung der Corona-Entladung wird auf die im Originaltext und in Überset­ zung anhängende PCT-Offenlegungsschrift WO 96/20833 verwiesen sowie auf die dort angegebene Sekundärliteratur.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Innenhüllenma­ terial aus mindestens einer einfangaktiven Schicht und aus mindestens einer stabilitätserhöhenden Schicht besteht. Durch diese Verteilung der einzelnen Funktionen auf einzelne Schich­ ten ergibt sich eine erleichterte Möglichkeit, durch einfache Vorversuche die optimale Struktur des Innenhüllenmaterials zu bestimmen. Bei diesen Vorversuchen kann man insbesondere in der Weise vorgehen, daß man mit einer Kombination einer be­ stimmten Anzahl stabilitätserhöhender Schichten und einer bestimmten Anzahl einfangaktiver Schichten beginnt und daß man dann die jeweilige Anzahl je nach Meßergebnis vermehrfacht.

Es wird empfohlen, daß das Innenhüllenmaterial mindestens zum Teil aus Synthesefasern besteht. Synthesefasern haben in der Regel einen geringen Leitwert oder anders ausgedrückt eine hohe Dielektrizitätskonstante und eignen sich deshalb dazu, um eine einmal aufgebrachte Ladung möglichst lange zu erhalten. Beispielsweise kann das Innenhüllenmaterial wenigstens zum Teil aus Fasern bestehen, welche Polyester, Polyolefine, Po­ lyamide oder entsprechende Mischpolymere enthalten, vorzugs­ weise Polypropylenfasern oder Mischpolymerfasern mit Propylen­ gehalt.

Im Falle mehrschichtiger Ausführung des Innenhüllenmaterials wird empfohlen, daß das Innenhüllenmaterial als stabilitäts­ erhöhende Schicht eine spun-bond-Schicht, insbesondere eine spun-bond-Schicht aus Polypropylen oder einem Mischpolymerisat mit Propylengehalt enthält, und daß das Innenhüllenmaterial als einfangaktive Schicht eine melt-blown-Schicht, insbeson­ dere eine melt-blown-Schicht aus Polypropylen oder Mischpoly­ merisat mit Propylengehalt enthält. Beispielsweise kann das Innenhüllenmaterial aus einer spun-bond-Schicht als stabili­ tätserhöhender Schicht und einer melt-blown-Schicht als ein­ fangaktiver Schicht bestehen.

Zum Begriff spun-bond-Schicht genügt hier zunächst der Hin­ weis, daß eine spun-bond-Schicht durch Endlosfaserextrusion aus einer Düsenplatte erhalten werden kann, und zwar mit oder ohne Streckung der aus Düsenbohrungen austretenden Fasern. Dabei läßt man die aus der Düsenplatte kommenden Fasern auf einen Schichtbildungsträger auffallen, welcher kontinuierlich an der Gefällestrecke der austretenden Fasern vorbeiläuft, wobei die Fasern vor dem Auftreffen auf dem Schichtbildungs­ träger durch einen Luftstrom verwirbelt werden. Die Geschwin­ digkeit, mit der diese Fasern auf den Schichtbildungsträger auffallen, wird dabei auf einen erheblich größeren Wert einge­ stellt als er der Lineargeschwindigkeit der Bewegung des Schichtbildungsträgers entspricht, so daß sich in unregelmäßi­ ger Weise auf dem Schichtbildungsträger Schleifen und Schlin­ gen der spun-bond-Fasern ergeben. Die spun-bond-Fasern, bei­ spielsweise thermoplastische Fasern, können aneinander in Kreuzungspunkten fixiert werden, z. B. unter Ausnutzung einer ihnen verbliebenen Restthermoplastifizierung oder durch erneu­ tes Aufschmelzen oder durch Aufsprühen eines Anlösemittels. Die Stärke der spun-bond-Fasern ist in der Regel nicht kleiner als 1,5 dtex.

Bei der Herstellung einer melt-blown-Schicht werden ebenfalls Fasern aus einer Düsenplatte gewonnen, wobei diese Fasern in eine Luftwirbelzone eingeführt werden. Die dabei entstehenden Fasern haben einen Durchmesser von < 10 µ. Diese Fasern werden in den Luftwirbeln gebrochen bevor sie sich auf einem bewegten Schichtbildungsträger sammeln. Die Länge der gebrochenen Fa­ sern ist dabei in der Regel < 10 mm. Die Fasern der melt-blown-Schicht können in ähnlicher Weise an Kreuzungsstellen miteinander verbunden werden wie die Fasern der spun-bond- Schicht. In beiden Fällen ist darauf zu achten, daß durch die Fixierung der Fasern der einzelnen Schichten die Luftdurch­ lässigkeit nicht zu gering oder anders ausgedrückt, der Luft­ durchflußwiderstand nicht zu groß wird.

Es ist auch möglich, die melt-blown-Schicht mit der spun-bond- Schicht zusammenzuheften, wobei wiederum ein Anschweißen, beispielsweise durch Ultraschall-Schweißung oder ein Anlösen einzelner Fasern zur Verbindung der Schichten führen kann. Selbstverständlich muß auch bei solchen Verbindungstechniken auf die Erhaltung des geringen Luftdurchflußwiderstands ge­ achtet werden.

Die Corona-Behandlung wird vorzugsweise an dem bereits ferti­ gen ggf. mehrschichtigen Innenhüllenmaterial durchgeführt.

Wegen Einzelheiten hinsichtlich der Herstellungsart, Faserwahl und Corona-Behandlung wird erneut auf die anhängende PCT-Of­ fenlegungsschrift WO 96/20833 und deren ebenfalls anhängende Übersetzung verwiesen.

Das Außenhüllenmaterial kann als Gewebe, Gewirke oder als Vliesschicht ausgebildet sein. Für die Erhaltung der struktu­ rellen Festigkeit wird empfohlen, Gewebe oder Gewirke zu ver­ wenden, die aufgrund der Bindetechnik sehr locker und deshalb hoch luftdurchlässig sein können, ohne das erforderliche Min­ destmaß an struktureller Festigkeit einzubüßen. Im Hinblick auf die Anfühleigenschaften werden für das Außenhüllenmaterial insbesondere Naturfasern wie z. B. Baumwollfasern vorgeschla­ gen. Da die Außenhüllenschicht, wie schon ausgeführt, im we­ sentlichen keine Bedeutung hinsichtlich der Zurückhaltung von Kleinteilchen des Füllmaterials hat und auch keine wesentliche Funktion hinsichtlich der Zurückhaltung von Kleinteilchen wie Allergenen erfüllen muß, kann das Außenhüllenmaterial relativ weitmaschig gewebt oder gewirkt oder sonstwie gebunden sein, z. B. als ein Non-Woven-Material, so daß es hohe Luftdurchläs­ sigkeit besitzt.

Die Nähte, welche die einzelnen Zellen abschließen, kann man grundsätzlich in beliebiger Weise herstellen. Schweißnähte sind grundsätzlich denkbar, sind aber weniger bevorzugt, da sie, wenn genügend haltbar ausgeführt, zu fühlbaren und uner­ wünschten Verhärtungen der Zelle bzw. der jeweiligen Bettkom­ ponente führen. Bevorzugt sind Nähte, die unter Durchstechen hergestellt werden und deshalb die Gefahr der Bildung von Luftstromfäden ergeben, in denen Kleinteilchen mitgeführt werden können. Grundsätzlich ist es denkbar, die Nähte in Nadeltechnik herzustellen, wie sie beim Verfestigen von Filzen und Vliesen angewandt wird. Bevorzugt sind Nähte, die nach der klassischen Nähtechnik mit Nadel und Faden etwa mittels einer Nähmaschine hergestellt werden; hier besteht wiederum die Gefahr der Entstehung von Luftstromfäden, eine Gefahr, die durch hohe Luftdurchlässigkeit des Innenhüllenmaterials und des Außenhüllenmaterials ausgeschaltet werden kann.

Eine erfindungsgemäße Zellenkonstruktion, beispielsweise ein Kissen oder eine Steppdecke, kann in eine Bezugshülle einge­ schlossen werden. Diese Bezugshülle entspricht der üblichen Bettwäsche, die in kurzen periodischen Abständen gewaschen wird. Diese Bettwäsche hat von Haus aus geringen Luftdurch­ flußwiderstand und beeinflußt deshalb die Ausströmverhältnisse aus der jeweiligen Zelle kaum. Im übrigen werden Bettbezüge, die zum häufigen Waschen bestimmt sind, in der Regel durch Knöpfe od. dgl. nur undicht verschlossen, so daß auch hier Luftaustrittsmöglichkeiten bestehen und folglich die Luftstrombildung in Nadellöchern des Hüllensystems nicht we­ sentlich beeinflußt wird.

Das erfindungsgemäße Hüllensystem bleibt beim Wechseln der Bettwäsche unverändert bestehen. Die jeweilige Zelle kann von Zeit zu Zeit gewaschen werden, beispielsweise in jährlichen Abständen. Da das Hüllensystem der Zelle, bestehend aus Innen­ hüllenmaterial und Außenhüllenmaterial, weder ganz noch teil­ weise abgenommen werden kann, ist es unmöglich, durch Nachläs­ sigkeit oder mit Absicht Teile des Allergene zurückhaltenden Hüllensystems abzunehmen, so daß die Undurchlässigkeit für Allergenteilchen auf Dauer gewährleistet ist.

Es ist denkbar, das Außenhüllenmaterial und das Innenhüllenma­ terial auch punktweise aneinander zu fixieren an Stellen, an denen keine Zellengrenzen zu bilden sind. Man hat dabei al­ lerdings darauf zu achten, daß durch solche Verbindungstechnik keine zusätzlichen Nadelstichlöcher entstehen, in denen Al­ lergenteilchen führende Luftströmungen auftreten könnten.

Wegen weiterer Einzelheiten wird auf den Inhalt der im engli­ schen und deutschen Text anhängenden PCT-Offenlegungsschrift WO 96/20833 verwiesen.

Die Weichfüllung kann von einem polsterartig voluminösen Syn­ thesevliesmaterial gebildet sein, das sich unter Kompaktierung an den jeweiligen Nahtverläufen leicht zwischen zwei einander gegenüberliegenden Bereichen des Hüllensystems durchnähen läßt. Weiterhin kommen Baumwoll- Kapok- und waschbar ausgerü­ stete Tierhaarfüllungen (Schurwolle) und dgl. in Frage.

Bei der anzuwendenden Nähtechnik sollte man die Zahl der Na­ delstiche und den Durchmesser der verwendeten Nadeln möglichst klein halten.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen; es stellen dar:

Fig. 1 eine mit erfindungsgemäßer Zellenkonstruktion herge­ stellte Steppdecke;

Fig. 2 ein als erfindungsgemäße Zellenkonstruktion ausge­ bildetes Kleinkissen;

Fig. 3 einen als erfindungsgemäße Zellenkonstruktion ausge­ bildeten Spielkörper;

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäß aufgebautes Hüllensystem einer Zellenkonstruktion gemäß Fig. 1 und

Fig. 6 ein Schaltbild der Luftdurchflußwiderstände.

In Fig. 1 erkennt man eine ganz allgemein mit 10 bezeichnete Steppdecke. Diese Steppdecke umfaßt eine Mehrzahl von Zellen 12. In den Zellen 12 ist jeweils eine Weichfüllung 14 aus polsterartig aufgebauschtem Synthesefaservlies untergebracht. Das Material 14, im folgenden wird davon ausgegangen, daß es sich um ein Fasern enthaltendes Material handelt, befindet sich innerhalb eines Hohlraums 16, welcher durch ein Hüllensy­ stem 18 eingeschlossen ist. Das Hüllensystem 18 setzt sich zusammen aus einer Innenhülle 20 und einer Außenhülle 22. Die Innenhülle 20 und die Außenhülle 22 sind durch Nähte 24 mit­ einander vernäht. Die Nähte 24 durchdringen dabei die Außen­ hülle, die Innenhülle und das dazwischenliegende Synthesefa­ servlies 14.

Die einzelnen Materialschichten erkennt man im Schnitt der Fig. 5. Dort ist mit 20 wieder das Innenhüllenmaterial be­ zeichnet und mit 22 das Außenhüllenmaterial. Das Innenhüllen­ material 20 ist seinerseits zweischichtig und besteht aus einer mit 20a bezeichneten stabilisierenden spun-bond-Schicht sowie einer mit 20b bezeichneten hochluftdurchlässigen melt-blown-Schicht hoher Einfangaktivität für Kleinteilchen, ins­ besondere Kleinteilchen einer Teilchengröße von ca. 0,5 µ bis ca. 3 µ. Innerhalb der spun-bond-Schicht 20a können Verfesti­ gungsstellen vorgesehen sein, die mit 30 bezeichnet sind und beispielsweise durch Verschweißen gebildet sind. Auch inner­ halb der melt-blown-Schicht 20b können Verfestigungsstellen 32 vorgesehen sein, beispielsweise durch Verschweißen. Weiterhin ist es denkbar, daß beide Schichten 20a und 20b durch durch­ gehende Verfestigungsstellen 34 aneinander gebunden sind. Das Außenhüllenmaterial 22 ist beispielsweise von einem Baumwoll­ gewirke oder -gewebe gebildet, welches innerhalb der Nähte 24 lose an dem Innenhüllenmaterial 20 anliegt; es kann aber mit diesem auch punktweise oder linienweise verheftet sein.

Die Gesamtoberfläche des den Zellenhohlraum 16 umschließenden Innenhüllenmaterials 20 definiert einen Luftdurchflußwider­ stand R_JH; die Gesamtoberfläche des den Zellenhohlraum 16 ein­ schließenden Außenhüllenmaterials 22 definiert einen Luft­ durchflußwiderstand R_AH. Die Gesamtlänge der Nähte, d. h. die Gesamtheit der Nahtstiche der Nähte 24, definiert einen Luft­ durchflußwiderstand R_NL. Die Gesamtoberfläche eines Bettbezugs 36 definiert einen Gesamtdurchflußwiderstand R_BB.

In Fig. 6 ist ein Schaltbild gezeigt, in welchem die einzelnen Widerstände schaltungsmäßig zwischen dem Zellenhohlraum 16 und der freien Atmosphäre A dargestellt sind. Es ist aus Fig. 1 klar, daß der Luftdurchflußwiderstand R_JH der Innenhülle 20 und der Luftdurchflußwiderstand R_AH der Außenhülle 22 schaltungs­ mäßig in Reihe liegen und daß der Durchflußwiderstand R_NL der Nahtstichlöcher 24 parallel zu der Reihenschaltung des Luft­ durchflußwiderstands R_JH der Innenhülle 20 und des Luftdurch­ flußwiderstands R_AH der Außenhülle 22 liegt. Es ist weiter aus Fig. 1 ersichtlich, daß ein etwaiger merkbarer Luftdurchfluß­ widerstand R_BB des Bettbezugs 36 in Reihe zu der vorgenannten Parallelschaltung liegt. All dies ist in Fig. 6 nach Art einer elektrischen Widerstandsschaltung dargestellt.

Zwischen dem Zellenhohlraum 16 und der Atmosphäre existiere nun eine Druckdifferenz ΔP. Diese Druckdifferenz bewirkt einen Luftaustausch zwischen dem Zellenhohlraum 16 und der Atmosphä­ re, beispielsweise als Folge einer Zellenkompression durch die in Fig. 1 dargestellten und mit K bezeichneten Kompressions­ kräfte. Wesentlich ist nun, wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, daß der Luftstrom durch die Nahtstichlö­ cher 24 möglichst gering ist. Damit trotzdem ein Luftaustausch zwischen dem Zellenhohlraum 16 und der Atmosphäre A eintreten kann, muß der Luftdurchfluß im wesentlichen durch das Innen­ hüllenmaterial 20 und das Außenhüllenmaterial 22 hindurchströ­ men. Dies bedeutet, daß der Luftdurchflußwiderstand R_NL der Nahtstichlöcher 24 groß sein muß im Verhältnis zur Summe der Durchflußwiderstände R_JH des Innenhüllenmaterials 20 und R_AH des Außenhüllenmaterials 22 nach der Formel I:

R_NL » R_JH + R_AH.

Der Durchflußwiderstand R_BB durch das Bettbezugsmaterial 36 kann dabei in der Regel vernachlässigt werden.

Diese Formel soll - anders ausgedrückt - folgendes besagen: Wenn - beispielsweise durch Flachdrücken einer aufgeblähten Zelle - der Luftinhalt der Zelle nach außen verdrängt wird, so soll der Großteil des Luftstroms durch die Gesamtheit des Innenhüllenmaterials und des Außenhüllenmaterials stattfinden, während nur ein kleiner Teil des Gesamtluftaustausches durch die Nahtlöcher hindurch erfolgt. Luftvolumina, welche das Innenhüllenmaterial durchsetzt haben und zwischen Innenhül­ lenmaterial und Außenhüllenmaterial an die Nahtlöcher heran­ kommen, sind bereits gefiltert und daher unschädlich, auch wenn sie den Weg nach außen durch die Nahtlöcher fortsetzen.

Zu bedenken ist auch, daß - statistisch betrachtet - nicht alle Teilchen dieselbe Wahrscheinlichkeit haben, entweder durch die Naht oder durch den Bezug zu entweichen. Die Wahr­ scheinlichkeit hängt auch davon ab, wie weit sich die Teilchen vom nächsten Nahtloch entfernt befinden. Ein Teilchen, das sich ca. 2 mm von einem Nahtloch entfernt befindet, wird in jedem Fall durch das Nahtloch entweichen, egal wie durchlässig der Bezug ist. Ein Teilchen, das sich aber 5-10 cm vom näch­ sten Nahtloch entfernt befindet, wird sich nur dann auf den "weiten" Weg machen, wenn der Bezug sehr dicht ist, so daß sich der Umweg "lohnt". Wenn es aber eher durch den Bezug austritt, so wird es in der Nähe des Ursprungstandorts, also ohne zusätzliche Wegstrecke, entweichen.

Makroskopisch betrachtet ist also noch ein mittlerer Driftwi­ derstand R_D zu berücksichtigen, der zwischen einem Ort inner­ halb der Zelle und dem jeweils nächstgelegenen Nahtbereich besteht. Diesen mittleren Driftwiderstand kann man sich als in Reihe zu dem Luftdurchflußwiderstand R_NL der Nahtstichlöcher geschaltet vorstellen, so daß die noch verfeinerte Formel dann lautet Formel II:

R_NL + R_D » R_JH + R_AH.

Der Driftwiderstand ist u. a. von dem Füllgrad, der Fülldichte und der Größe der jeweiligen Zelle abhängig.

Zum Aufbau der stabilisierenden Schicht 20a aus spun-bond- Material und der einfangaktiven Schicht 20b aus melt-blown- Material sowie der Außenhülle 22 kann auf die Ausführungen der Beschreibungseinleitung verwiesen werden.

Der in Fig. 1 dargesellte Aufbau der Steppdecke erlaubt es, diese ohne die Gefahr von Veränderung oder Beschädigung nach Abnahme des Bettbezugs 36 in einer Waschmaschine zu waschen. In der Regel wird man den Bettbezug regelmäßig nach einer oder mehreren Wochen abnehmen und gesondert waschen. Die Steppdecke selbst wird nach Abnehmen des Bettbezugs 36 beispielsweise in Jahresabständen in der Waschmaschine gewaschen. Es stehen polsterartig aufgebauschte Vliesmaterialien zur Verfügung, die dem Waschvorgang ohne Strukturveränderung standhalten.

Entsprechend der dargestellten Schaltung müssen beide Schich­ ten 20a und 20b des Innenhüllenmaterials 20 je für sich kleine Werte besitzen, damit die Summe dieser Werte, dargestellt durch den Widerstand R_JH, klein bleibt. Auch die Außenhülle 22 soll einen möglichst kleinen Durchflußwiderstand besitzen. Dies ist möglich, weil - wie bereits ausgeführt - dank der Einfangaktivität der Innenhülle 20 die Außenhülle 22 aus lockerem Baumwollgewebe oder -gewirke bestehen kann, ohne daß die Teilchendurchlässigkeit des gesamten Hüllensystems 18 vergrö­ ßert wird.

In Fig. 2 ist ein Kleinkissen in Form einer Einzelzelle 212 dargestellt, die aus einem Außenhüllenmaterial 222, einem Innenhüllenmaterial 220 und einer Füllung 214 besteht und durch eine Ringsum-Naht 224 geschlossen ist, welche in beide Hüllen 220 und 222 eingreift. Für das Verhalten und die Be­ handlung des Kissens gemäß Fig. 2 gilt das zu der Steppdecke gemäß Fig. 1 Gesagte. Sind größere Kissen gewünscht, so emp­ fiehlt es sich, diese in gesteppter Form herzustellen, also so wie im Falle der Steppdecke gemäß Fig. 1.

In Fig. 3 erkennt man einen Spielkörper 312 in Form eines Herzens. Dieser Spielkörper ist genauso aufgebaut wie das Kleinkissen gemäß Fig. 2. Analoge Komponenten sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 2, jeweils ver­ mehrt um die Zahl 100.

Für das Verhalten und die Behandlung des Spielkörpers gemäß Fig. 3 und 4 gilt das zu dem Kleinkissen gemäß Fig. 2 Gesagte.

In der Schnittdarstellung der Fig. 5 liegt die stabilisierende Schicht 20a des Innenhüllenmaterials 20 fern von dem Außen­ hüllenmaterial 22. Es ist auch möglich, die stabilisierende Schicht 20a des Innenhüllenmaterials 20 unmittelbar an dem Außenhüllenmaterial 22 anliegen zu lassen.

Claims (20)

1. Zellenkonstruktion mit einer durch ein flexibles, luft­ durchlässiges Hüllensystem (18) eingeschlossenen Weich­ füllung (14) für Bettkomponenten (10), Kleinkissen (212) und Spielkörper (312),
wobei die Weichfüllung (14) in einem Zellenhohlraum (16) innerhalb einer unter Nahtbildung (24) aus faserhaltigem, flexiblem, luftdurchlässigem und Kleinteilchen zurückhal­ tendem Innenhüllenmaterial (20) hergestellten Innenhülle aufgenommen ist, und
wobei die Innenhülle (20) innerhalb einer aus flexiblem Außenhüllenmaterial unter Nahtbildung hergestellen Außen­ hülle (22) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Innenhüllenmaterial (20) mindestens eine Faser­ schicht (20a, 20b) enthält, welche einerseits in hohem Maße luftdurchlässig und andererseits in hohem Maße ein­ fangaktiv für Kleinteilchen einer Teilchengröße von ca. 0,5 µ bis ca. 3 µ ist,
daß die Innenhülle (20) in der Außenhülle (22) durch beide Hüllen (20, 22) erfassende Nähte (24) untrennbar aufgenommen und gegen Verlagerung auch unter Waschbedin­ gungen positioniert ist und daß der resultierende Luft­ durchflußwiderstand zwischen Zellenhohlraum und Umge­ bungsatmosphäre derart eingestellt ist, daß der Druckaus­ gleich zwischen Zellenhohlraum (16) und Umgebungsatmo­ sphäre (A) unter weitgehender Vermeidung von Luftströmung durch die Nähte (24) größtenteils durch das Innenhüllen­ material (20) stattfindet.

2. Zellenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenhüllenmaterial (20) eine reduzierte Struk­ turstabilität besitzt, welche zur Erzielung einer gefor­ derten Langzeitbeständigkeit eines Schutzes durch die Außenhülle (22) bedarf.

3. Zellenkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenhüllenmaterial (22) eine Kleinteilchen- Durchlässigkeit besitzt, welche zur Erzielung einer ge­ forderten Dichtheit gegen das Austreten von Kleinteilchen der Weichfüllung (14) der Innenauskleidung durch das Innenhüllenmaterial (20) bedarf.

4. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfangaktivität des Innenhüllenmaterials (20) durch elektrostatische Aufladung, insbesondere durch Corona-Behandlung mindestens eines Bestandteils (20a, 20b) des Innenhüllenmaterials (20) erhöht ist.

5. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenhüllenmaterial (20) aus mindestens einer einfangaktiven Schicht (20b) und aus mindestens einer stabilitätserhöhenden Schicht (20a) besteht.

6. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenhüllenmaterial (20) mindestens zum Teil aus Synthesefaser besteht.

7. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenhüllenmaterial (20) wenigstens zum Teil, vorzugsweise insgesamt, aus dielektrischem Material be­ steht.

8. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenhüllenmaterial (20) wenigstens zum Teil aus Fasern besteht, welche Polyester, Polyolefine, Polyamide oder entsprechende Mischpolymere enthalten, vorzugsweise Polypropylenfasern oder Mischpolymerfasern mit Propylen­ gehalt.

9. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenhüllenmaterial (20) als stabilitätserhöhende Schicht eine spun-bond-Schicht (20a), insbesondere eine spun-bond-Schicht (20a) aus Polypropylen oder einem Mischpolymerisat mit Propylengehalt, enthält.

10. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenhüllenmaterial (20) als einfangaktive Schicht eine melt-blown-Schicht (20b), insbesondere eine melt-blown-Schicht (20b) aus Polypropylen oder Mischpoly­ merisat mit Propylengehalt, enthält.

11. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenhüllenmaterial (20) aus mindestens einer spun-bond-Schicht (20a) als stabilitätserhöhender Schicht und mindestens einer melt-blown-Schicht (20b) als ein­ fangaktiver Schicht besteht.

12. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenhüllenmaterial (20) zumindest im Bereich einzelner Schichten (20a, 20b) durch Fixierung wenigstens eines Teils der Faserkreuzungsstellen (bei 30 bzw. 32) verfestigt ist.

13. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenhüllenmaterial (20) durch gegenseitige Ver­ heftung (bei 34) einzelner Schichten (20a, 20b), insbeson­ dere punktuelle oder linienförmige Verheftung, verfestigt ist.

14. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenhüllenmaterial (22) als Gewebe, Gewirke oder Vliesschicht ausgebildet ist.

15. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenhüllenmaterial (22) wenigstens zum Teil aus Naturfaser, insbesondere Baumwollfaser, besteht.

16. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdurchflußwiderstand (R_AH) des Außenhüllenmate­ rials (22) wesentlich kleiner als der Luftdurchflußwider­ stand (R_JH) des Innenhüllenmaterials (20) ist.

17. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß die Nähte (24) als Fadennähte hergestellt sind, welche das Innenhüllenmaterial (20), das Außenhüllenmate­ rial (22) und gewünschtenfalls auch das Weichfüllungs­ material (14) ganz oder teilweise durchsetzen.

18. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens teilweise durch eine Bezugshülle (36) eingeschlossen ist.

19. Zellenkonstruktion nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugshülle (36) durch eine Luftaustausch ermög­ lichende Verschlußtechnik verschlossen ist, welche einen leichten und gewünschtenfalls mehrfachen Wechsel der Bezugshülle (36) gestattet.

20. Zellenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichfüllung (14) aus einem polsterartig volu­ minösen Synthesevliesmaterial, oder Baumwoll-, oder Ka­ pok-, oder waschbar ausgerüstetem Tierhaarmaterial (Schurwolle) besteht.