WO2024200032A1 - Verfahren zur herstellung einer dreidimensionalen netzwerkstruktur - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur aufweisend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines thermoplastischen Elastomers, Aufschmelzen des thermoplastischen Elastomers um eine Schmelze zu erhalten, Extrudieren der Schmelze durch eine Gruppe von Spinndüsen um Schmelzestrahlen zu erhalten, wobei die Gruppe von Spinndüsen über eine Fläche verteilt ist, so dass mindestens drei übereinander angeordnete Reihen von Spinndüsen gebildet werden und Verformen und Kühlen der Schmelzestrahlen, um miteinander verschlungene lineare Strukturen zu erhalten. Dabei bilden die miteinander verschlungenen linearen Strukturen einen Körper aus, dessen Querschnittsfläche eine konkave Einbuchtung aufweist.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER DREIDIMENSIONALEN NETZWERKSTRUKTUR

Beschreibung:

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur, insbesondere zur Verwendung in Sitzen. Um sie komfortabel zu gestalten, werden Sitzmöbel schon seit Jahrhunderten mit Polsterungen ausgestattet, die die Sitzfläche, die Rückenlehne und/oder die Armlehnen weicher gestalten und unangenehme Körperreaktionen insbesondere beim längeren Sitzen vermeiden sollen. Dies ist insbesondere für Sitzmöbel in Verkehrsmitteln aller Art der Fall, die je nach Anlass ein Stunden langes, komfortables Sitzen ermöglichen müssen. In diesem Zusammenhang sind insbesondere Sitze in Kraftfahrzeugen und Flugzeugen zu nennen. In Kraftfahrzeugen, insbesondere in Autos, spielt dabei eine entscheidende Rolle, dass ein Aufstehen während der Fahrt fast vollkommen unmöglich ist und der Sitz dementsprechend nur verlassen werden kann, wenn auch das Fahrzeug verlassen wird, also zum Beispiel bei Pausen. In Flugzeugen ist von entscheidender Bedeutung, dass insbesondere Interkontinentalflüge etliche Stunden dauern oder über Nacht gehen können, so dass sich die Passagiere, insbesondere zum Schlafen, sehr lange in ihren Sitzen aufhalten.

Doch das Anforderungsprofil an Sitze in Verkehrsmitteln ist nicht auf den Komfort beschränkt. Vielmehr sind insbesondere in Flugzeugen äußerst restriktive Anforderungen an das Gewicht zu beachten.

Hinzu kommt gerade in jüngster Zeit die Forderung nach Recyclingfähigkeit. Diese ist insbesondere bei Sitzen, deren Polster auf Schäumen basieren wie zum Beispiel Polyurethan-Schäumen (PU-Schäumen), nicht gegeben. Neben einer schlechten Recyclingfähigkeit haben auf PU-Schaum basierende Sitze den großen Nachteil, dass ihre Produktion ausgesprochen langwierig ist. PU-Schaum wird im Formwerkzeug durch Mischen einer Polyol-Komponente und einer Isocyanat-Kom ponente mit einem Schäumungsmittel erzeugt. Isocyanate sind allerdings ausgesprochen toxisch und so muss für eine gefahrlose Handhabung der Polsterung sichergestellt sein, dass die Reagenzien komplett ausreagiert sind, wenn die Polsterung aus dem Formwerkzeug entfernt wird. Hierfür sind nach dem Einbringen der Reagenzien lange Standzeiten erforderlich, die die Herstellung der Polster zeitaufwändig machen.

Diese Probleme werden teilweise dadurch gelöst, dass PU-Schäume durch dreidimensionale Fasernetzwerke ersetzt werden. Allerdings haben Sitzpolster in der Regel anspruchsvolle Formen, die den Fasernetzwerken in der Regel nach der Bildung aufgeprägt werden müssen. Dadurch kommt es innerhalb des Fasernetzwerkes unwillkürlich zu Verdichtungen, die den Sitzkomfort beeinträchtigen können.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein Verfahren bereit zu stellen, das es ermöglicht, Halbzeuge für Sitzpolster herzustellen, die nur noch ein minimales Maß an Umformung benötigen.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur aufweisend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines thermoplastischen Elastomers, Aufschmelzen des thermoplastischen Elastomers um eine Schmelze zu erhalten, Extrudieren der Schmelze durch eine Gruppe von Spinndüsen um Schmelzestrahlen zu erhalten, wobei die Gruppe von Spinndüsen über eine Fläche verteilt ist, so dass mindestens drei übereinander angeordnete Reihen von Spinndüsen gebildet werden, Verformen und Kühlen der Schmelzestrahlen, um miteinander verschlungene lineare Strukturen zu erhalten dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander verschlungenen linearen Strukturen einen Körper ausbilden, dessen Querschnitt eine konkave Einbuchtung aufweist.

Die Netzwerkstruktur wird durch regellos gebundene Schlingen von kontinuierlichen, linearen Strukturen gebildet die miteinander verschlungen sind, wobei das oder die kontinuierlichen linearen Gebilde so in Bögen-gelegt sind, dass sie eine dreidimensionale Struktur bilden, die durch punktuelle Verschweißungen oder Verschmelzungen an Kreuzungspunkten in Form gehalten wird. In einer Ausführungsform handelt es sich um eine sich selbst tragende Struktur, die durch Einwirkung einer äußeren Kraft komprimiert werden kann und beim Komprimieren innere Spannungen ausbildet. Diese inneren Spannungen stellen sicher, dass die dreidimensionale Netzwerkstruktur nach dem Ende der Krafteinwirkung wieder in ihre ursprüngliche Form zurück federt.

In einer Ausführungsform bildet die dreidimensionale Netzwerkstruktur dabei eine elastische, federnd wirkende Wirrfasermatte.

Die kontinuierliche lineare Struktur nach der vorliegenden Anmeldung enthält mindestens ein thermoplastisches Elastomer. Thermoplastische Elastomere sind hochmolekulare Verbindungen („Polymere“), die bei einer Temperatur von 298 K elastische Eigenschaften aufweisen, die aber bei höheren Temperaturen wie Thermoplaste thermisch verformbar sind. Im Gegensatz zu klassischen Elastomeren wie zum Beispiel Gummi, die aus gering durch kovalente Bindungen vernetzten Makromolekülen aufgebaut sind, bestehen thermoplastische Elastomere aus nicht kovalent vernetzten, kettenförmigen Makromolekülen und können - im Gegensatz zu klassischen Elastomeren - durch Einwirkung von Wärme ohne chemische Zersetzung verformbar gemacht und geschmolzen werden. Dadurch ist es möglich, thermoplastische Elastomere wie klassische Thermoplaste zu recyceln, was mit klassischen Elastomeren nicht möglich ist. Typische thermoplastische Elastomere gehören zu den bekannten Familien thermoplastischer Polymere wie zum Beispiel Polyamiden oder Polyestern. Generell sind Polyamide Polymere, die durch die Bildung von Amidgruppen zwischen Aminogruppen und Carbonsäuregruppen ihrer Monomere gebildet werden. Die einfachsten Polyamide entstehen dabei entweder durch Polymerisation einer Dicarbonsäure und eines Diamins wie zum Beispiel Adipinsäure und Hexamethylendiamin, die gemeinsam Polyamid-6,6 bilden oder durch Polymerisation einer Aminocarbonsäure oder eines Lactams wie zum Beispiel s-Caprolactam, das zu Polyamid-6 polymerisiert. Polyamide, die aus einer Dicarbonsäure und einem Diamin oder aus einem Lactam oder einer Aminocarbonsäure bestehen, weisen allerdings keine elastomeren Eigenschaften auf. Hierfür ist die Beteiligung weiterer Monomere nötig, die beim Aufbau des Polymers in die Makromoleküle eingebaut werden und die Bildung allzu großer regelmäßiger und damit kristalliner Bereiche von aggregierten Polymeren verhindern. Vielmehr verfügen thermoplastische Elastomere über kleinere kristalline Bereiche, in denen benachbarte Makromoleküle durch nicht chemisch bindende Wechselwirkungen so miteinander vernetzt sind, dass die Vernetzung durch Einwirkung von Wärme gelöst und beim Abkühlen wieder hergestellt werden kann. Die Ausbildung solcher schwacher Vernetzungen ist bei Copolymeren möglich, deren Ketten mehr verschiedene Monomere aufweisen als für die Bildung der Kette unbedingt notwendig sind. Im Fall der bereits erwähnten Polyamide kann ein thermoplastisches Elastomer beispielsweise aus einer Dicarbonsäure und zwei oder mehr verschiedenen Diaminen oder aus zwei oder mehr verschiedenen Dicarbonsäuren und einem Diamin aufgebaut sein. Auch ein Aufbau aus zwei oder mehr verschieden Aminocarbonsäuren oder zwei oder mehr verschiedenen Lactamen ist möglich.

Die einfachsten Polyester entstehen durch Polymerisation einer Dicarbonsäure mit einem Dialkohol. Auf diesem Wege entsteht beispielsweise aus Ethylengylcol und Terephthalsäure Polyethylenterephthalat (PET). Auch die Polymerisation einer Hydroxycarbonsäure oder eines Lactons ist möglich. Auf diesem Wege entsteht beispielsweise aus Milchsäure Polylactid (PLA) oder aus Caprolacton Polycaprolacton. Polyester, die nur aus einer Dicarbonsäure und einem Dialkohol oder einer Hydroxycarbonsäure bzw. einem Lacton aufgebaut sind, weisen keine elastomeren Eigenschaften auf. Um elastomere Eigenschaften zu erreichen muss auch hier, wie bei den erwähnten Polyamiden, die Anzahl der Monomere erhöht werden, so dass zwei oder mehr Dicarbonsäuren und/oder zwei oder mehr Dialokohole zum Einsatz kommen. Auch die Verwendung von zwei oder mehr Hydroxycarbonsäuren oder zwei oder mehr Lactonen ist möglich. Auf Polyestern basierende thermoplastische Elastomere werden typischerweise in zwei Klassen eingeteilt, Polyester-ester-Blockcopolymere und Polyester-ether- Blockcopolymere.

Beiden Gruppen ist gemein, dass sie „harte“ und „weiche“ Kettensegmente besitzen.

Bei thermoplastischen Elastomeren aus der Gruppe der Polyester-ester- Blockcopolymere werden sowohl die harten wie auch die weichen Kettensegemente aus Polyestereinheiten gebildet.

Als Dicarbonsäuren kommen sowohl für die harten wie auch für die weichen Kettensegmente aromatische Carbonsäuren wie Terephthalsäure, Isophthalsäure, Naphthalen-2,6-dicarbonsäure, Naphthalen-2,7-dicarbonsäure und Diphenyl-4,4‘- dicarbonsäure ebenso in Frage wie alicyclische Carbonsäuren wie 1 ,4- Cyclohexyldicarbonsäure und aliphatische Dicarbonsäuren wie Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure und Fettsäuredimere („Dimersäuren“). Es können jeweils auch Derivate der genannten Carbonsäuren wie Carbonsäureanhydride oder -halogenide zum Einsatz kommen.

Als Diolkomponente kommen für die „harten“ Kettensegmente zum Beispiel aliphatische Diole wie 1 ,4-Butandiol, Ethylenglycol, Trimethylenglycol, Pentamethylenglycol, Hexamethylenglycol, alicyclische Diole wie 1 ,1- Cyclohexandimethanol und 1 ,4-Cyclohexandimethanol zum Einsatz. Ebenso können esterbildende Derivate dieser Diole wie zum Beispiel die entsprechenden Chlor-, Brom- oder lodalkane zum Einsatz kommen.

Weiterhin können sogenannte Polyester-Diole eingesetzt werden. Hierunter werden Oligomere oder Polymere verstanden, die wie Polyester aus Dicarbonsäuren und Diolen, aus Hydroxycarbonsäuren oder Lactonen aufgebaut sind, bei denen aber sichergestellt ist, dass beide Kettenenden Hydroxygruppen enthalten und die sich deswegen wie Diol-Einheiten in Polyesterketten einfügen. Als Polyester-Diole können Polylactone wie Polycaprolacton zum Einsatz kommen, die durch Reaktion mit einem Diol oder einem Precursor dafür wie einem Halogenalkanol so modifiziert werden, dass beide Kettenenden Hydroxygruppen aufweisen. Polyester-Diole haben typischerweise eine durchschnittliche molare Masse von 300 bis 5000 g/mol. Polyester-Diolen liegen normalerweise aliphatische Polyester zugrunde.

Ausführungsformen von Polyester-ester-Blockcopolymeren sind beispielsweise Dreiblock-Copolymere, die Terephthalsäure und/oder Naphthalen-2,6- dicarbonsäure als Dicarbonsäure, 1 ,4-Butandiol als Diolkomponente und Polylacton als Polyester-Diol enthalten.

Polyester-ether-Copolymere können auf den gleichen Dicarbonsäuren und Diolen basieren wie Polyester-ester-Copolymere. Darüber hinaus kann die Basis auch eine polymerisierte Hydroxycarbonsäure oder ein polymerisiertes Lacton sein. Allerdings enthalten Polyester-ether-Copolymere anstatt einer Polyester- Diolkomponente eine Polyether-Diolkomponente als „weiches“ Kettensegment. Bei der Polyether-Diolkomponente kann es sich zum Beispiel um Polyalkylendiole wie Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Polytetramethylenglycol ebenso handeln wie um Ethylenoxid-Propylenoxid-Copolymere. Die durchschnittliche molare Masse der Polyether-Diolkomponente kann zwischen 300 und 5000 g/mol liegen. In einer Ausführungsform besteht die dreidimensionale Netzwerkstruktur aus einem thermoplastischen Elastomer.

Das thermoplastische Elastomer gemäß der vorliegenden Anmeldung liegt üblicherweise in Form von Stücken oder als Granulat vor, die für das Verfahren gemäß der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt werden. Das Material kann dabei aus fossilen Rohstoffen wie Erdöl, Erdgas oder Kohle ebenso gewonnen werden wie aus Biomasse. Darüber hinaus ist auch die Bereitstellung von Recyclingmaterial möglich, zum Beispiel in Form zerkleinerter, ausrangierter Gegenstände, die aus einem thermoplastischen Elastomer nach der vorliegenden Anmeldung bestehen. In einer Ausführungsform werden für das Verfahren gemäß der vorliegenden Anmeldung zerkleinerte dreidimensionale Netzwerkstrukturen aus einem thermoplastischen Elastomer gemäß der vorliegenden Anmeldung verwendet. In einer Ausführungsform handelt es sich bei den zerkleinerten dreidimensionalen Netzwerkstrukturen um Überreste von Sitzpolstern. In einer Ausführungsform wurde die dreidimensionale Netzwerkstruktur nach dem Verfahren der vorliegenden Anmeldung hergestellt. Das thermoplastische Elastomer wird über seinen Schmelzpunkt erhitzt und so zu einer Schmelze aufgeschmolzen. Diese Schmelze wird einem Extruder zugeführt und durch Spinndüsen extrudiert. Unter einer Spinndüse im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird dabei eine einzelne Öffnung verstanden, durch die Schmelze zum Beispiel in ein umgebendes flüssiges oder gasförmiges Medium hinein austreten kann. Die Spinndüsen im Sinne der vorliegenden Anmeldung können sämtliche dem Fachmann bekannte Formen haben. Insbesondere ist eine Kreisform ebenso möglich wie ein Oval, ein Polygon wie zum Beispiel ein Dreieck, Viereck, Fünfeck oder Sechseck oder auch eine Stemform. Die Spinndüsen können dabei Löcher sein, die die genannte Form haben, oder sie können geschlossene, schlitzförmige Figuren mit den genannten Formen darstellen. Während sich durch Austritt aus Löchern mit den genannten Formen massive lineare Strukturen ausbilden, entstehen durch Austritt aus geschlossenen, schlitzförmigen Figuren hohle lineare Strukturen der genannten Formen. Die Spinndüsen im Sinne der vorliegenden Anmeldung können als Öffnungen in einer ebenen Platte, einer konkaven Fläche oder einer konvexen Fläche angeordnet sein.

Für das Verfahren im Sinne der vorliegenden Anmeldung werden Gruppen von Spinndüsen benötigt. Die Anzahl der verwendeten Spinndüsen ist nicht limitiert, in einer Ausführungsform handelt es sich aber um mindestens 20, mindestens 30, mindestens 40 oder mindestens 50. Insbesondere nach oben ist die Anzahl nicht begrenzt. In einer Ausführungsform handelt es sich aber um höchstens 150, höchstens 200, höchstens 300 oder höchstens 400 Spinndüsen. Die Spinndüsen können auf einer ebenen Platte, einer konkaven Fläche oder einer konvexen Fläche in jeder dem Fachmann bekannten Art so angeordnet sein, dass sie in irgendeiner Raumrichtung Reihen bilden und dass mindestens drei übereinander angeordnete Reihen von Spinndüsen ausgebildet sind, wobei der Begriff „über“ so zu verstehen ist, dass die Gruppe von Spinndüsen vor der Beurteilung, ob sie übereinander angeordnet sind, in einer beliebigen Richtung und um einen beliebigen Winkel gedreht werden kann. In einer Ausführungsform bilden die Spinndüsen auf der ebenen Platte, der konvexen Fläche oder der konkaven Fläche ein Raster. In einer Ausführungsform sind sie in konzentrischen Kreisen angeordnet.

Als gasförmiges Medium kann dabei zum Beispiel Luft oder ein Inertgas wie Stickstoff, Kohlenstoffdioxid oder Argon fungieren. Als flüssiges Medium kann beispielsweise Wasser fungieren. Typischerweise liegt die Temperatur des flüssigen oder gasförmigen Mediums unter der Schmelz- oder unter der Erweichungstemperatur des thermoplastischen Elastomers. In diesem Fall fungiert das flüssige oder gasförmige Medium als Kühlmittel, das eine Erstarrung des thermoplastischen Elastomers herbei führt.

Beim Durchtritt durch die Spinndüsen bilden sich Schmelzestrahlen, die je nach Temperatur des gasförmigen oder flüssigen Mediums sofort oder oder erst nach einer gewissen Zeit wie zum Beispiel einigen Minuten oder einigen Sekunden erstarren. Das Erstarren muss dabei nicht schlagartig vor sich gehen, sondern kann in einem Minuten oder Sekunden dauernden Verfestigungsvorgang vor sich gehen, während dessen die in den Schmelzestrahlen enthaltene Schmelze zunächst zähflüssig und später fest wird. In einer Ausführungsform weist ihre Oberfläche zeitweilig oder während des gesamten Verfestigungsvorgangs eine klebrige Oberflächenbeschaffenheit auf.

Während des Verfestigungsvorgangs werden die Schmelzestrahlen in einer Weise verformt, dass sich miteinander verschlungene, lineare Strukturen bilden. In einer Ausführungsform geschieht dies, indem die Schmelzestrahlen von einem gasförmiges in ein flüssiges Medium eintreten und dabei beim Durchtritt durch die Grenzfläche abgebremst und miteinander verschlungen werden. Gleichzeitig mit dem Verschlingen kommen die Schmelzestrahlen miteinander in Berührung. In einer Ausführungsform geschieht dies zu einem Zeitpunkt im Verfestigungsvorgang, zu dem die Schmelzestrahlen noch eine klebrige Oberflächenbeschaffenheit aufweisen, so dass die sich verfestigenden Schmelzestrahlen miteinander verkleben und so die linearen Strukturen der dreidimensionalen Netzwerkstruktur nicht nur durch Verschlingen, sondern auch durch Verkleben miteinander verbunden sind. Auf diese Weise wird die dreidimensionale Netzwerkstruktur besonders stabil in Form gehalten. Im Stand der Technik bilden die linearen Strukturen während des Verfestigungsvorganges die dreidimensionale Netzwerkstruktur in Form eines Körpers aus, dessen Querschnittsfläche quer zur Herstellungsrichtung der Fläche entspricht oder zumindest ähnelt, auf der die Gruppe von Spinndüsen angeordnet ist. Bildet die Gruppe von Spinndüsen zum Beispiel ein Rechteck, so hat die dreidimensionale Netzwerkstruktur die Form eines Quaders, bildet sie einen Kreis, so hat die dreidimensionale Netzwerkstruktur die Form eines Zylinders. Das bedeutet jedoch auch, dass in Verfahren nach dem Stand der Technik die Form der dreidimensionalen Netzwerkstruktur maßgeblich durch die Form der Gruppe von Spinndüsen festgelegt wird, was die Flexibilität des Produktes und des Herstellungsverfahrens massiv beeinträchtigt. Dies erfordert insbesondere eine aufwändige Formgebung der erhaltenen dreidimensionalen Netzwerkstruktur entweder z.B. durch Thermoformen, was zu teilweise schwer oder gar unkontrollierbaren Verdichtungen des Materials führt oder durch abrasive Verfahren, die in größeren Mengen Abfall und somit einer der Nachhaltigkeit entgegenstehenden Verschwendung von Ressourcen resultiert.

Im Verfahren gemäß der vorliegenden Anmeldung bilden die miteinander verschlungenen linearen Strukturen nun einen Körper, dessen Querschnitt eine konkave Einbuchtung aufweist und der somit als konkave Fläche aufzufassen ist. Unter einer konkaven Fläche wird dabei ganz im mathematischen Sinne eine Fläche verstanden, die mindestens zwei Punkte umfasst, deren Verbindungsstrecke ganz oder teilweise außerhalb der Fläche liegt. Plakativ gesprochen handelt es sich bei konkaven Flächen um Flächen, die eine nach innen gerichtete Einbuchtung oder, landläufiger, eine Delle aufweisen.

Konkave Querschnitte in dreidimensionalen Netzwerkstrukturen stellen eine deutliche Annäherung an die Verwendung einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur als Polstermaterial dar, so dass der Aufwand für eine Formgebung nach der Herstellung und ggf. dem Schneiden auf eine gewünschte Größe deutlich reduziert wird, ganz einfach weil das Maß an Verformung, das dadurch notwendig wird, verringert wird.

Im Stand der Technik verbietet sich die Herstellung von dreidimensionalen Netzwerkstrukturen mit derart „maßgeschneiderter“ Querschnittsgeometrie, weil sie eine dafür spezifisch geformte und dementsprechend gefertigte Gruppe von Spinndüsen erfordern würden, was den apparativen Aufwand in nicht angemessenem Maß erhöhen würde.

Dieses Problem des Standes der Technik wird dadurch gelöst, dass eine standardisierte Gruppe von Spinndüsen vorgehalten wird, wobei die Gruppe eine Größe aufweist, die für die Herstellung aller benötigten Querschnitte ausreichend ist. Die Gruppe kann dabei eine Standardform wie beispielsweise rechteckig, quadratisch, kreisförmig, polygonal oder oval aufweisen. Für das Herstellungsverfahren wird die Gruppe dann mit einer passgenauen, sie dicht verschließenden Platte abgedeckt, wobei die Platte eine Öffnung aufweist, deren Fläche der gewünschten Querschnittsfläche entspricht und die während des Extrudierens der Schmelze als eine Art Blende fungiert, die dafür sorgt, dass sie linearen Strukturen in der gewünschten Geometrie aus der Gruppe von Spinndüsen austreten. Dabei können für ein und dieselbe Gruppe von Spinndüsen beliebig viele verschiedene Blenden für verschiedene Querschnittsgeometrien vorgehalten werden.

In einer Ausführungsform kann die Gruppe von Spinndüsen Spinndüsen mit unterschiedlichen Durchmessern enthalten.

In einer Ausführungsform kann die Gruppe von Spinndüsen sowohl Spinndüsen enthalten, die Schmelzestrahlen mit massiver Form erzeugen als auch Spinndüsen, die Schmelzestrahlen mit Röhrenform erzeugen. Dementsprechend können massive und hohle Schmelzestrahlen mit ein und derselben Gruppe von Spinndüsen erzeugt werden.

In einer Ausführungsform liegen alle Spinndüsen, die in Bezug auf die Dicke und die Form gleiche Schmelzestrahlen erzeugen, in einem gemeinsamen Bereich der Gruppe von Spinndüsen. So können zum Beispiel alle Spinndüsen, die hohle Schmelzestrahlen von einem Durchmesser a erzeugen, in einem Bereich der Gruppe von Spinndüsen angeordnet sein, während alle Spinndüsen, die massive Schmelzestrahlen mit einem Durchmesser b erzeugen, in einem anderen Bereich der Gruppe angeordnet sind. So wird es möglich, dreidimensionale Netzwerkstrukturen zu erzeugen, die Bereiche aufweisen, die unterschiedliche lineare Strukturen enthalten oder aus unterschiedlichen linearen Strukturen bestehen. Auf diese Weise können - gemeinsam mit einem Querschnitt der dreidimensionalen Netzwerkstruktrur, der eine konkave Einbuchtung aufweist - die Eigenschaften der dreidimensionalen Netzwerkstruktur deutlich gezielter eingestellt werden als das im Stand der Technik der Fall ist.

Da in der vorliegenden Anmeldung der Begriff der konkaven Fläche streng der mathematischen Definition folgt, muss es sich bei der konkaven Einbuchtung nicht um eine ganz oder teilweise abgerundete Einbuchtung handeln, vielmehr ist auch eine komplett eckige Form möglich. Insbesondere kann es sich bei der Querschnittsfläche um eine polygonale Fläche mit einer konkaven Ausbuchtung handeln. Insbesondere kann es sich bei der Querschnittsfläche um ein konkaves Drachenviereck handeln. Auch konkave Fünf-, Sechs-, Sieben- oder Achtecke oder konkave Polygone mit einer größeren Eckenanzahl sind möglich.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung von Spinndüsen 3, die eine große Anzahl einzelner Spinndüsen 1 enthält, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nur einzelne Spinndüsen mit einem Bezugszeichen versehen wurden. Die Anordnung 3 ist teilweise abgedeckt mit einer Blende 2, deren Öffnung eine konkave Ausbuchtung 4 aufweist.

Fig. 2 zeigt die Produkte, die mit einer Kombination aus einer Anordnung von Spinndüsen 3 mit einer Blende 2 wie in Fig. 1 erhalten werden.

Claims

Sitz III Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur aufweisend die folgenden Schritte: a. Bereitstellen eines thermoplastischen Elastomers, b. Aufschmelzen des thermoplastischen Elastomers um eine Schmelze zu erhalten, c. Extrudieren der Schmelze durch eine Gruppe von Spinndüsen um Schmelzestrahlen zu erhalten, wobei die Gruppe von Spinndüsen über eine Fläche verteilt ist, so dass mindestens drei übereinander angeordnete Reihen von Spinndüsen gebildet werden und wobei in der Gruppe von Spinndüsen mit unterschiedlichen Durchmessern enthalten sind. d. Verformen und Kühlen der Schmelzestrahlen, um miteinander verschlungene lineare Strukturen zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander verschlungenen linearen Strukturen einen Körper ausbilden, dessen Querschnittsfläche eine konkave Einbuchtung aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei es sich bei dem thermoplastischen Elastomer um einen Polyester-ester oder einen Polyester-ether handelt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Polyester-ester Ethylenglycol und/oder 1-4-Butandiol und/oder 1 ,3-Trimethylenglycol und/oder Terephthalsäure enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Polyester-ether Ethylenglycol und/oder 1-4-Butandiol und/oder 1 ,3-Trimethylenglycol und/oder Terephthalsäure und/oder Polyethylenglycol enthält.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, wobei vor der Gruppe von Spinndüsen eine dicht verschließende Platte angebracht ist, die eine Aussparung in Form einer Fläche mit einer konvexen Einbuchtung aufweist.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, wobei die Gruppe von Spinndüsen eine ovale, rechteckige, quadratische, polygonale, kreisförmige oder ovale Form hat.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, wobei die Gruppe von Spinndüsen sowohl Spinndüsen enthält, die Schmelzestrahlen mit massiver Form erzeugen als auch Spinndüsen enthält, die Schmelzestrahlen mit Röhrenform erzeugen.

8. Verfahren nach Anspruch 6 und/oder Anspruch 8, wobei Spinndüsen, die bzgl. Dicke und/oder Form gleiche Schmelzestrahlen erzeugen, innerhalb der Gruppe in einer gemeinsamen Zone angeordnet sind.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, wobei der Körper einen polygonalen Querschnitt mit mindestens fünf Ecken aufweist.