[0001] Die Erfindung betrifft ein Mehr-Lagen-Laminat, das insbesondere für Bekleidungsstücke
geeignet ist, sowie ein Bekleidungsstück mit einem Mehr-Lagen-Laminat.
[0002] Mehr-Lagen-Laminate sind grundsätzlich bekannt und für verschiedene Anwendungsbereiche
von Interesse. So haben in letzter Zeit verschiedentlich Mehr-Lagen-Laminate in der
Bekleidungsbranche Verwendung gefunden. Der typische Aufbau von Mehr-Lagen-Laminaten
bei Kleidungsstücken, insbesondere für sogenannte Outdoor-Bekleidung, besteht aus
einer Außenschicht oder -lage, die strapazierfähig ist, einer Membran mit entsprechenden
funktionellen Eigenschaften wie zum Beispiel Wasserundurchlässigkeit und/oder Dampfdurchlässigkeit,
und einem Innenfutter bzw. einer Innenlage, die angenehm auf der Haut zu tragen ist.
[0003] In diesem Zusammenhang sind eine Vielzahl von Membranen bekannt, deren Grundkonzept
darauf beruht, dass die Membran Poren enthält, die Wasserdampf durchlassen, jedoch
gegenüber Wassertropfen dicht sind. Dadurch wird das entsprechende Laminat im wesentlichen
dicht gegen Wasser (und optional Wind), bleibt jedoch atmungsaktiv. Jedoch ist die
sogenannte Atmungsaktivität solcher Laminate limitiert. Das Verdunsten von Schweiß
durch die Membran kann nur effektiv erfolgen, wenn die Außentemperatur wesentlich
niedriger ist als die Temperatur unter dem Laminat. In der Regel ist hierfür eine
Temperaturdifferenz von mindestens etwa 15°C nötig. Bei kleineren Temperaturdifferenzen
diffundiert nur noch wenig Wasserdampf durch die Membran, so dass der Verwender des
Bekleidungsstücks schwitzt.
[0004] Problematisch bei Funktionsbekleidung ist auch, dass diese oftmals sowohl in einem
breiten Temperaturregime als auch bei sehr unterschiedlichen Belastungen zum Einsatz
kommt. Mit anderen Worten soll die Funktionsbekleidung beispielsweise bei einer Bergtour
sowohl beim frühmorgendlichen Aufstieg im Schatten als auch in der Mittagshitze funktionsfähig
sein. Entsprechend sollte die Funktionsbekleidung während großer Leistung (zum Beispiel
beim Aufstieg) als auch in Ruhe (zum Beispiel bei einer windigen Gipfelrast) einen
hohen Tragekomfort bereitstellen.
[0005] Während herkömmlich für unterschiedliche Temperatur- und/oder Belastungsbereiche
verschiedene Bekleidungsstücke mitgeführt werden mussten ("Zwiebeltechnik"), stellt
sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein Mehr-Lagen-Laminat bereitzustellen,
das in einem sehr breiten Anwendungsbereich funktional ist und einen hohen Tragekomfort
bereitstellt. Diese Aufgabe wird mit einem Laminat gemäß Anspruch 1 bzw. mit einem
Bekleidungsstück gemäß Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den
abhängigen Ansprüche beschrieben.
[0006] Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, ein Wende-Laminat bereitzustellen,
das zwei Außenlagen und eine dazwischen angeordnete Membran aufweist. Die beiden Außenlagen
haben erfindungsgemäß unterschiedliche optische Eigenschaften, so dass eine erste
Außenlage Licht, insbesondere Sonnenlicht bzw. das sichtbare Spektrum, absorbiert
und eine zweite, gegenüberliegende Außenlage Licht, insbesondere Sonnenlicht und/oder
Infrarotstrahlung, reflektiert. Kommt das Laminat in Funktionsbekleidung zum Einsatz,
wobei die erste Außenlage nach außen weist, wird die eintreffende Sonnenstrahlung
von der Außenlage absorbiert und als Wärme an den Körper weitergegeben, wohingegen
die vom Körper abgegebene Wärmestrahlung von der nach innen gerichteten zweiten Außenlage
reflektiert wird und somit ebenfalls dazu beiträgt, dass der Körper warm gehalten
wird. Weist hingegen die zweite Außenlage nach außen, wird eintreffende Sonnenstrahlung
reflektiert, um ein Überhitzen des Körpers zu verhindern, und vom Körper abgestrahlte
Wärmestrahlung nicht zurückreflektiert. Der zweite Zustand eignet sich gut für Belastung
unter Sonneneinstrahlung, während der erste Zustand den Körper beispielsweise bei
einer windigen Rast im Sonnenlicht hinreichend wärmen soll.
[0007] Die zwischen den beiden Außenlagen angeordnete Membran ist bevorzugt im wesentlichen
wasserdicht, wobei die Membran bevorzugt einer Wassersäule von mindestens 5000 mm,
stärker bevorzugt von mindestens 10000 mm und besonderst bevorzugt von mindestens
15000 mm (gemessen nach ISO 811) standhält. Bevorzugt ist die Membran dabei in beide
Richtungen im wesentlichen wasserdicht. Gleichzeitig sollte das Laminat bevorzugt
im wesentlichen wasserdampfdurchlässig sein, wobei das Laminat bevorzugt eine Dampfdurchlässigkeit
von mindestens 10000 g/m
2 in 24 Stunden, stärker bevorzugt von mindestens 20000 g/m
2 in 24 Stunden und besonders bevorzugt von mindestens 30000 g/m
2 in 24 Stunden aufweist. Auch hier ist es bevorzugt, dass das Laminat in zwei Richtungen
im wesentlichen wasserdampfdurchlässig ist, so dass eine Funktionsbekleidung aus dem
erfindungsgemäßen Laminat unabhängig davon, welche Außenlage nach außen gerichtet
ist, Regen abhält und Körperschweiß transportiert. Es ist ferner bevorzugt, dass das
Laminat im wesentlichen winddicht ist.
[0008] Es ist bevorzugt, dass die zweite Außenlage einen Reflektionsgrad für Sonnenstrahlung
(im sichtbaren Spektrum) von mindestens 30%, bevorzugt von mindestens 45%, stärker
bevorzugt von mindestens 60%, besonders bevorzugt von mindestens 70% aufweist. Es
ist ferner bevorzugt, dass die erste Außenlage einen Absorptionsgrad für Sonnenstrahlung
bzw. für Infrarotstrahlung von mindestens 40%, bevorzugt von mindestens 60%, stärker
bevorzugt von mindestens 80%, und besonders bevorzugt von mindestens 90% aufweist.
[0009] Für die Membran des erfindungsgemäßen Laminats kommen alle bekannten Membranen in
Frage, die im Sinne der oben diskutierten Funktionen geeignet sind. Insbesondere kann
die Membran eines oder eine Kombination der folgenden Materialien aufweisen: Polyester,
Polyurethan, Polytetrafluorethylen, Keramik.
[0010] Für die erste und zweite Außenlage kommen grundsätzlich Materialien in Frage, die
auch herkömmlich als Außenlage für derartige Laminate zur Anwendung kamen. Allerdings
ist wegen der erfindungsgemäßen Wendefunktion bevorzugt sowohl die erste Außenlage
als auch die zweite Außenlage dazu geeignet, auf der Haut getragen zu werden bzw.
für die Haut entsprechend komfortabel. Ferner sind bevorzugt beide Außenseiten im
Hinblick auf ihre Wendefunktion hinreichend stabil, abriebsfest und/oder strapazierfähig.
Die erste und/oder zweite Außenlage weist bevorzugt eines oder eine Kombination der
folgenden Materialien auf: Polyamid, Polyester, Polyacryl, Polyurethan, Baumwolle,
Wolle, Seide, Bambus, Elasthan, Silber, Keramik.
[0011] Die bevorzugten optischen Eigenschaften der beiden Außenlagen können durch eine entsprechende
Oberflächenbeschaffenheit erzielt werden. So kommen für die erste, Licht absorbierende
Außenlage insbesondere dunkle, bevorzugt schwarze, Materialien in Frage, die bevorzugt
eine raue Oberflächenbeschaffenheit aufweisen. Für die zweite, Licht reflektierende
Außenlage kommen insbesondere helle, zum Beispiel weiße, oder spiegelnde, zum Beispiel
silbrige oder metallfarbene, Materialien mit einer bevorzugt glatten Oberfläche in
Frage.
[0012] Erfindungsgemäß wird ferner ein Bekleidungsstück mit einem Laminat wie oben beschrieben
bereitgestellt. Dabei ist das Bekleidungsstück bevorzugt dafür vorgesehen, beidseitig
getragen zu werden, so dass je nach Bedarf die erste oder zweite Außenlage nach außen
weist. Hierunter wird verstanden, dass das Bekleidungsstück nicht nur grundsätzlich
dafür geeignet ist, auf links gedreht zu werden, sondern dass das Bekleidungsstück
explizit dafür ausgelegt ist, dass die Innenseite auch nach außen weisen kann. Hierfür
sollen beispielsweise beide Außenseiten entsprechend abriebsfest sein, die Verarbeitung
der Nähte derart sein, dass beide Außenseiten nach außen getragen werden können, und
bevorzugt eine oder mehrere Wendetaschen vorgesehen sein, die dafür geeignet sind,
beidseitig genutzt werden zu können.
[0013] Bevorzugt ist das Bekleidungsstück eine Wendejacke. Das erfindungsgemäße Laminat
kann jedoch auch für andere Bekleidungsstücke, insbesondere für Jacken, Hosen, T-Shirts,
Pullover, Hemden, Funktionsunterwäsche, Kopfbedeckungen wie Kappen oder Mützen, Handschuhe
und Badebekleidung verwendet werden. Alternativ kann das erfindungsgemäße Laminat
auch für Zeltstoffe, Decken, Isoliermatten oder dergleichen zum Einsatz kommen. Auch
bei letzteren gibt es jeweils eine nach außen gerichtete und eine zum Körper hin gerichtete
Seite, so dass auch hier die oben beschriebenen Wendeeigenschaften von Vorteil sein
können.
[0014] Zusammengefasst hat das oben beschriebene Laminat den Vorteil, dass es wärmt, wenn
es wärmen soll, und kühlt, wenn es kühlen soll. Somit bietet das erfindungsgemäße
Laminat bei minimalem Gewicht einen Hitze-Kälte-Regulierungskomfort in unterschiedlichen
Lebens- und Belastungssituationen. Funktionsbekleidung aus dem erfindungsgemäßen Laminat
spart Gewicht, ohne dass dabei auf Komfort verzichtet werden müsste, und vereint die
Funktionen von drei Kleidungsstücken, indem sie Kälteschutz, Regenschutz und Hitzeschutz
bereitstellt.
[0015] Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die
Figuren beschrieben.
[0016] Es zeigen:
- Figuren 1 und 2
- eine erfindungsgemäße Wendejacke, bei der die zweite (Figur 1) bzw. die erste (Figur
2) Außenlage nach außen weist;
- Figuren 3 und 4
- die erfindungsgemäße Wendejacke der Figuren 1 und 2, jeweils im geöffneten Zustand;
- Figuren 5 und 6
- Details der erfindungsgemäßen Wendejacke der Figuren 1 und 2;
- Figur 7
- ein schematisches Messprotokoll zur Untersuchung der erfindungsgemäßen Wendejacke;
- Figur 8
- das Messergebnis in Form eines Temperaturverlaufs; und
- Figur 9
- das Messergebnis in Form eines Luftfeuchtigkeitsverlaufs.
[0017] In den Figuren 1 bis 6 ist eine erfindungsgemäße Wendejacke dargestellt, die aus
dem erfindungsgemäßen Laminat besteht. Die erfindungsgemäße Wendejacke weist eine
erste, Licht absorbierende, schwarze Außenlage und eine zweite Licht reflektierende,
weiße bzw. silberfarbene Außenlage auf. Wie aus den Figuren 1 bis 6 deutlich wird,
ist die Wendejacke derart gearbeitet, dass beide Außenlagen nach außen getragen werden
können, ohne dass dabei Kompromisse im Bezug auf Tragekomfort und Design gemacht werden
müssten. Insbesondere sind auch zwei Wendetaschen zu erkennen, die beidseitig genutzt,
das heißt von beiden Seiten geöffnet und geschlossen bzw. befüllt werden können.
[0018] Um den Vorteil einer Wendejacke aus dem erfindungsgemäßen Laminat gegenüber einer
Jacke aus einem herkömmlichen Mehr-Lagen-Laminat nachzuweisen, wurde vom Forschungszentrum
Ski-Alpin Innsbruck ein Versuch durchgeführt, um die thermoregulatorischen Auswirkungen
einer erfindungsgemäßen Wendejacke "Polychrom" und einer Referenzjacke ("Makalu" von
Mammut) zu vergleichen.
[0019] Die Referenzjacke besteht aus einem 3-Lagen-Laminat. Oberstoff (außen) und Abseite
(Innenlage) bestehen aus 100% Polyamid. Die Membrane besteht aus 100% Polyurethan.
Die Referenzjacke "Makalu" von der Firma Mammut hat einen schwarze Außenlage und eine
sogenannte DRYtech-Membran, die einer Wassersäule von 20000 mm standhält und eine
Dampfdurchlässigkeit von 20000 g/m
2 in 24 Stunden aufweist. Die Untersuchung wurde in der Klimakammer an der Universität
Innsbruck bei einer Umgebungstemperatur von 5°C und einer Luftfeuchte von 60% durchgeführt.
[0020] Dem Probanden wurden zu Beginn der Untersuchung Sensoren zur Messung der Hauttemperatur
und Luftfeuchte am Schulterblatt knapp hinter der Achselhöhle (M. latissimus dorsi)
angebracht. Diese wurden an der Laufbekleidung (Löffler C-TEX Kompressionsshirt und
-hose) außen befestigt. Die Sensoren zeichneten alle 8 Sekunden die Umgebungstemperatur
und Luftfeuchte (zwischen Unterwäsche und Jacke) auf und wurden erst nach Beendigung
des Testprotokolls wieder ausgeschaltet.
[0021] Der Proband musste mit beiden Jacken das in Figur 7 schematisch dargestellte Messprotokoll
durchlaufen. Hierzu musste der Proband zunächst 7 Minuten ruhig sitzen, um sich zu
akklimatisieren.
[0022] Anschließend musste der Proband 15 Minuten lang bei einer Steigung von 17,5% und
einer Geschwindigkeit von 4 km/h entsprechend einer Aufstiegsgeschwindigkeit von 700
Höhenmeter pro Stunde gehen. Anschließend folgte eine zweite, zur ersten identischen
Belastungsphase, während derer eine Infrarotleuchte hinter dem Laufband positioniert
und auf den Rücken des Probanden ausgerichtet wurde. Darauf folgten 5 Minuten Ruhephase
(sitzen) unter Infrarotbestrahlung und anschließend 5 Minuten Ruhephase (sitzen) ohne
Infrarotbestrahlung. Im Falle der Wendejacke wurde während der Akklimatisationsphase
und der ersten Belastungsphase die erste, schwarze Außenlage nach außen getragen,
die Wendejacke dann zwischen den beiden Belastungsphasen gewendet und während der
zweiten Belastungsphase mit der zweiten, weißen Außenlage nach außen getragen. Zwischen
zweiter Belastungsphase und erste Ruhephase wurde die Jacke abermals gewendet und
während beider Ruhephasen mit der ersten, schwarzen Außenlage nach außen getragen.
Die Referenzjacke wurde während des gesamten Messprotokolls mit der üblichen Außenlage
nach außen getragen.
[0023] Das Ergebnis der Temperaturmessung während dieses Messprotokolls ist in Figur 8 zu
sehen. Die durchgezogene Linie zeigt den Temperaturverlauf während des Messprotokolls
unter der erfindungsgemäßen Wendejacke ("Poly"), die gestrichelte Linie jenen der
Referenzjacke ("Referenz"). Daraus ergibt sich, dass während der ersten Belastungsphase
beide Jacken einen leichten Anstieg der Temperatur verursachen. Dies war aufgrund
der vermehrten Wärmeproduktion unter Belastung zu erwarten. Der Vorteil der erfindungsgemäßen
Wendejacke zeigt sich dann in der zweiten Belastungsphase, während derer die Temperatur
unter der Referenzjacke stark anstiegt, wohingegen die erfindungsgemäße Wendejacke
die Temperatur einigermaßen konstant hält. Letzteres beruht, wie aus Figur 8 ersichtlich
ist, zum einen auf dem Temperaturabfall, der durch das Wenden (bei Minute 22) verursacht
wird, wie auch durch einen verringerten Temperaturanstieg während der zweiten Belastungsphase.
Nach Beendigung der insgesamt 30-minütigen Belastung liegt die Temperatur unter der
Referenzjacke deutlich höher als die Temperatur unter der erfindungsgemäßen Wendejacke
(vgl. Minute 37). Der Proband erfährt somit unter Belastung mit der erfindungsgemäßen
Wendejacke einen Kühlungseffekt, was positiv für Leistungsfähigkeit und Kreislaufsystem
zu bewerten ist. Zwischen Minute 38 und Minute 40 wird die erfindungsgemäße Wendejacke
wieder gewendet, was den erneuten Temperaturabfall erklären kann. Jedoch steigt die
Temperatur wieder an, sobald die schwarze Seite außen liegt und mit der Infrarotleuchte
bestrahlt wird. Ganz analog zu diesem Experiment kann sich ein Sportler in Erholungspausen
nach oder zwischen Belastungen bei Sonneneinstrahlung aufwärmen. Wird die Bestrahlung
durch die Infrarotleuchte beendet, so sinkt auch die Temperatur unter der erfindungsgemäßen
Wendejacke wieder leicht ab (vgl. Minuten 45-51). Im Vergleich dazu erreicht die Referenzjacke
die höchste Temperatur mit Beendigung der Belastung und fällt anschließend stetig
ab.
[0024] Zusammenfassend führt die Referenzjacke zu höheren Temperaturen unter Belastung und
Infraroteinstrahlung (vgl. Minute 38) und relativ dazu zu niedrigeren Temperaturen
in der Erholungsphase unter Infraroteinstrahlung (vgl. die Entwicklung zwischen den
Minuten 38 und 45). Somit wird insgesamt der Temperaturhaushalt des Probanden durch
die erfindungsgemäße Wendejacke besser reguliert, da die Jacke während der Leistung
kühlt und in der anschließenden Ruhephase wärmt, so dass ein Überhitzen während der
Leistung verhindert und ein Frösteln nach Beendigung der Belastung hinausgezögert
werden kann.
[0025] Das Ergebnis der Luftfeuchtigkeitsmessung während des Messprotokolls ist in Figur
9 zu sehen. Die durchgezogene Linie zeigt den Verlauf während des Messprotokolls unter
der erfindungsgemäßen Wendejacke ("Poly"), die gestrichelte Linie jenen der Referenzjacke
("Referenz"). Insgesamt sind hier die Unterschiede zwischen der erfindungsgemäßen
Wendejacke und der Referenzjacke weniger ausgeprägt. Das Wenden der Jacke bei Minute
22 führt zu einem starken Abfall der Luftfeuchte, langfristig ähnelt der Wert jedoch
derjenigen der Refernzjacke (vgl. Minte 37). Der Effekt des Aufheizens unter der Infraroteinstrahlung
(vgl. Minuten 40-45) bewirkt womöglich auch einen Anstieg in der Luftfeuchtigkeit.
Insgesamt führt jedoch das Wenden der erfindungsgemäßen Jacke zumindest kurzzeitig
zu einer verminderten Luftfeuchtigkeit unter der Kleidung, was von den Probanden im
Rahmen einer Befindlichkeitsbefragung auch bestätigt wurde: Diese gaben an, sich während
der Messung mit der Wendejacke "weniger nass" gefühlt zu haben.
Durch ein einfaches Wenden der Wendejacke kann der Sportler/Verwender nach schweißtreibenden
Aktivitäten die Jacke einfach auf die trockene Seite wenden, ohne auf die Funktionen
der ungewendeten Jacke zu verzichten. Vorteil des Wendens der Jacke nach Anstrengung
ist die viel bessere Verdampfung von Körpernässe auf dem Textil. Unangenehmes Frösteln
und schleichende Erkältungsgefahr wird damit aktiv entgegengewirkt.
[0026] Bei starker Sonneneinstrahlung kann die Wendejacke durch eine hohen Reflexionskennwert
und kluge Ventilation das Körperklima in allen Situationen des sportlich aktiven Lebens
zu Gunsten des Trägers positiv gestalten. Der Träger muss den gefürchteten Hitzestau
und damit einhergehendem Leistungsabfall oder schlicht Unwohlsein nicht mehr fürchten,
da der Träger immer über die richtige Jacke im richtigen Moment verfügen kann, selbst
als Sonnenschutzschild kann dieses Produkt bei extremer Sonne, speziell mit der Kapuze
eingesetzt werden.
[0027] Die in den Figuren 1 bis 6 dargestellte Ausführungsform der Wendejacke weist ferner
fast unsichtbare "Seamtapes" auf der Silberseite (Tapes, welche die Jacke noch wasserdichter
machen) und die Möglichkeit der biregulierbaren Unterarmbelüftung auf.
1. Laminat mit einer ersten, Licht absorbierenden Außenlage, einer gegenüberliegenden
zweiten, Licht reflektierenden Außenlage und einer dazwischen angeordneten Membran.
2. Laminat nach Anspruch 1, wobei die Membran, bevorzugt in beide Richtungen, im wesentlichen
wasserdicht ist.
3. Laminat nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Membran, bevorzugt in zwei Richtungen, einer
Wassersäule von mindestens 5000 mm, bevorzugt von mindestens 10000 mm, besonders bevorzugt
von mindestens 15000 mm (gemessen nach ISO 811) standhält.
4. Laminat nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Laminat, bevorzugt in zwei Richtungen,
im wesentlichen wasserdampfdurchlässig ist.
5. Laminat nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Laminat, bevorzugt in zwei Richtungen,
eine Dampfdurchlässigkeit von mindestens 10000 g/m2/24h, bevorzugt von mindestens 20000 g/m2/24h, besonders bevorzugt von mindestens 30000 g/m2/24h aufweist.
6. Laminat nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die zweite Außenlage einen Reflexionsgrad
für Sonnenstrahlung von mindestens 30%, bevorzugt mindestens 45%, stärker bevorzugt
mindestens 60%, besonders bevorzugt mindestens 70% aufweist.
7. Laminat nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die erste Außenlage einen Absorptionsgrad
für Sonnenstrahlung von mindestens 40%, bevorzugt mindestens 60%, stärker bevorzugt
mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90% aufweist.
8. Laminat nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Membran eines oder eine Kombination
der folgenden Materialien aufweist: Polyester, Polyurethan, Polytetrafluorethylen,
Keramik.
9. Laminat nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die erste Außenlage eines oder eine
Kombination der folgenden Materialien aufweist: Polyamid, Polyester, Polyacryl, Polyurethan,
Baumwolle, Wolle, Seide, Bambus, Elasthan, Silber, Keramik.
10. Laminat nach einem der vorigen Ansprüche, wobei zweite Außenlage eines oder eine Kombination
der folgenden Materialien aufweist: Polyamid, Polyester, Polyacryl, Polyurethan, Baumwolle,
Wolle, Seide, Bambus, Elasthan, Silber, Keramik.
11. Bekleidungsstück mit einem Laminat nach einem der vorigen Ansprüche.
12. Bekleidungsstück nach Anspruch 11, wobei das Bekleidungsstück dafür vorgesehen ist,
beidseitig getragen zu werden, so dass je nach Bedarf die erste oder zweite Außenlage
nach außen weist.
13. Bekleidungsstück nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Bekleidungsstück eine Wendejacke
ist.
14. Bekleidungsstück nach Anspruch 11, 12 oder 13, wobei das Bekleidungsstück eine oder
mehrere Wendetaschen aufweist, die dafür geeignet ist/sind, beidseitig genutzt werden
zu können.
15. Verwendung des Laminats nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für Bekleidungsstücke, insbesondere
Jacken, Hosen, T-Shirts, Pullover, Hemden, Funktionsunterwäsche, Kopfbedeckungen wie
Kappen oder Mützen, Handschuhe und Badebekleidung; Zeltstoffe; Decken; Isoliermatten.