AT508497A1

AT508497A1 - Schutzgewebe gegen ultraviolette strahlung auf grundlage künstlich hergestellter zellulosefasern

Info

Publication number: AT508497A1
Application number: AT0091109A
Authority: AT
Original assignee: Chemiefaser Lenzing Ag
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2011-01-15
Also published as: US20120156462A1; EP2443275B1; BRPI1011663A2; JP2015158037A; AU2010262770A1; EP2443275A1; AU2010262770B2; BRPI1011663A8; TWI507580B; NZ596474A; CN102459721A; WO2010144925A1; TW201107550A; BRPI1011663B1; ES2592211T3; PT2443275T; CN102459721B; JP2012530192A

Description

Lenzing AG, PL0484 • · • ·

Schutzgewebe gegen ultraviolette Strahlung auf Grundlage künstlich hergestellter Zellulosefasern

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schutzgewebe gegen ultraviolette Strahlung, wobei dieses Gewebe aus UV-sicheren, hochfesten, künstlich hergestellten Zellulosefasern besteht. Neben dem dauerhaften und inhärenten Schutz gegen die UV-Strahlung der besagten Fasermaterialien und folglich des Gewebes wird der UV-Schutz auch dann gewährleistet, wenn das Gewebe durchnässt und gedehnt ist. Als Resultat der Faserquellung wird die Gewebekonstruktion dichter und als unmittelbares Resultat dieser Quellung wird die UV-Transmission verglichen mit dem trockenen und gedehnten Zustand erheblich reduziert.

Hintergrund der Erfindung

Das Bewusstsein hinsichtlich der Auswirkungen und Folgen einer übermäßigen UV-Bestrahlung haben zu einem erhöhten Forschungsinteresse im Zusammenhang mit Schutz gegen UV-Strahlung geführt. Die UV-Strahlung und insbesondere die UVA- (380-315 nm) und UVB- (315-280 nm) Strahlung ist dafür bekannt, Schädigungen auf der Haut, wie Sonnenbrand, Hautalterung, Allergien und sogar Hautkrebs, zu verursachen. Dermatologen warnen, dass insbesondere Kinder bei einem langen Aufenthalt in der Sonne und der damit einhergehenden einfallenden Sonnenbestrahlung beispielsweise durch Sonnenschutztextilien geschützt werden sollten. Auch für Sportler und Personen, die sich berufsbedingt im Freien aufhalten müssen, ist ein Sonnenschutz unerlässlich.

Im Vergleich zu Sonnencreme bieten Textilmaterialien einen dauerhaften Schutz vor UV-Strahlen. Dennoch ist es kaum möglich, den UV-Schutz von Textilmaterialien durch eine strenge Beurteilung zu quantifizieren. Genau festgelegte Normverfahren auf der Grundlage der Bestimmung des Uitraviolettschutzfaktörs (USF) werden zur Klassifizierung der Textilien gemäß deren UV-Schutzfähigkeit angewandt. Zu den besagten Normen zählen u.a. die UV-Norm 801, AS/NZS 4399:1996 und EN 13758-1. Allgemein ausgedrückt muss Sonnenschutzkleidung USF-Werte von 15 (gut) bis 50+ (ausgezeichnet) aufweisen, um einen zufriedenstellenden Sonnenschutz bereitzustellen. Das heißt, dass Sonnenschutzkleidung einen USF-Wert von mindestens 15 aufweisen muss, um als Sonnenschutz klassifiziert zu werden. Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung wird die australisch-neuseeländische Norm AS/NZS 4399:1996 über die Bewertung und Klassifizierung von Sonnenschutzkleidung (Sun Protective Clothing Evaluation and Classification) als Standard genutzt.

Der USF-Wert des Gewebes variiert in Abhängigkeit einiger Parameter erheblich. Zu diesen Parametern zählen der Fasertyp, die Farbe der Faser und folglich des Garnmaterials, Strukturparameter (Dicke, Dichte, Webung und Garntyp, spezifisches Gewicht), Vorhandensein von Zusatzstoffen (Pigmente, optische Aufheller) sowie mechanische Parameter (Elastizität), Nachbehandlungen, Handwäsche, Maschinenwäsche und Feuchtigkeitsgehalt. Es ist jedoch bekannt, dass die Gewebeporosität derjenige Parameter ist, der den UV-Schutz am meisten beeinflusst, da dieser die UV-Transmission bestimmt. Aus diesem Grund handelt es sich hierbei um den wichtigsten Punkt, auf den es sich bei der Entwicklung von leichtgewichtigen Sommergeweben für den Strand oder für Sportkleidung zu konzentrieren gilt.

Im Allgemein absorbieren schwergewichtige, dunkelfarbige und dicke Gewebe mehr UV-Strahlen als leichtgewichtige, hellfarbige und dünne Gewebe. Diese Tatsache stellt eine ernstzunehmende Einschränkung hinsichtlich der Herstellung von Sommerkleidung da, da Sommerkleidung ihrer Definition nach aus leichtgewichtigen Strukturen bestehen. Jedoch ist die UV-Strahlung während der Sommersaison am höchsten und folglich ist das Risiko einer Schädigung der Haut (Sonnenbrand, Hautkrebs) in jeder denkbaren Form im Sommer am höchsten. Das im Zusammenhang mit dem UV-Schutz bestehende Ziele, insbesondere im Hinblick auf Strand- und Sportkleidung und gleichermaßen für leichtgewichtige Sommer-Arbeitskleidung besteht aus diesem Grund in der Herstellung von leichtgewichtigen, hellfarbigen Geweben, die während heißer Sommermonate angenehm zu tragen sind und überdies einen optimalen UV-Schutz bei nahezu allen Tragebedingungen bieten.

NACHGEREICHT

Lenzing AG, PL0484 • 9 • · · ·

Die Bestimmung des USF einer ungedehnten, trockenen Gewebeprobe kann eine beträchtliche Fehlinterpretation seiner UV-Schutzeigenschaften zur Folge haben, da bekannt ist, dass der USF beim Tragen aufgrund der Dehnung und Befeuchtung sinkt. Während der Dehnung, die auf diverse Bewegungen des Trägers während der Ausübung von Aktivitäten zurückzuführen ist, kann es zu einer Befeuchtung kommen. Ursachen für eine Befeuchtung sind einerseits Wassersportarten wie Schwimmen, Segeln, Surfen, Fischen usw. oder andererseits durch Wandern, Laufen, Fahrradfahren, Klettern und sonstige Outdoor-Sportarten wie Tennis, Beachvolleyball usw. oder aber durch Arbeiten verursachtes Schwitzen. Hier lässt sich folgendes Beispiel anführen: Ein weitverbreitetes Gewebe für Sportbekleidung, z.B. T-Shirts, ist Single-Jersey mit einem Gewicht von 170g/m2, das aus 100% ungebleichter, d.h. weißer Baumwolle besteht. Im trockenen Zustand weist das Gewebe einen USF von 11 auf, was gemäß AS/NZS 4399:1996 ermittelt wurde. Wird das Gewebe im trockenen Zustand gemäß UV-Norm 801 gedehnt, verringert sich der Wert auf 5.

Im Allgemeinen bieten bekannte Gewebe im nassen Zustand einen erheblich geringeren UV-Schutz, was auf die höhere Transparenz zurückzuführen ist. Die Abnahme des Schutzniveaus hängt vom Faser-/Gewebetyp und von der absorbierten Menge der Feuchtigkeit ab. Der USF des oben beschriebenen Baumwoilgewebes beträgt 7, sofern dieses gemäß UV-Norm 801 befeuchtet und gedehnt wurde. Die leichte Zunahme des USF im gedehnten Zustand im Anschluss an die Befeuchtung kann ggf. infolge einer Quellung der Faser entstanden sein.

Neben der Variierung typischer Strukturparameter gibt es zahlreiche weitere Ansätze im Zusammenhang mit der Herstellung von UV-blockierenden Textilmaterialien. Eine Möglichkeit besteht in der Behandlung von Fasern oder Geweben mit einem UV-blockierenden Oberflächenschutz, der üblicherweise z.B. organische UV-blockierende Substanzen oder anorganische Partikel enthält. Jedoch ist bekannt, dass sich dieser Oberflächenschutz nachteilig auf die Widerstandsfähigkeit auswirkt. Er wird zumindest teilweise während der Nutzung und beim Waschen aufgrund von Abrieb, Auswaschung u. Ä. entfernt, was zu einem Verlust ihrer UV-blockierenden Eigenschaften führt.

Ein in der Polymerindustrie bekanntes Verfahren zur Bewältigung dieses Nachteils besteht in der Einbindung funktionaler Substanzen während des Formgebungsprozesses in die Formkörper durch Hinzufügen der Substanzen zur Masse vor der Formgebung, z.B. in die Polymerschmelze oder -lösung.

Dieses Verfahren kann selbstverständlich nicht auf naturgewachsene Baumwollfasern angewandt werden.

Es ist bekannt, dass Polyesterfasern die UV-blockierenden Eigenschaften nachhaltig durch die Einbindung von Pigmenten während des Spinnprozesses erhöhen, wodurch die Möglichkeit besteht, die Transmission über den gesamten UV-Bereich zu verringern. Die verwendeten Pigmente können sowohl organischen als auch anorganischen Ursprungs sein. Da bekannt ist, dass organische Pigmente die physikalischen Eigenschaften der Fasern im Vergleich zu den anorganischen Pigmenten nachteiliger beeinflussen, werden anorganische Pigmente wie Titandioxid oder Zinkoxid häufiger verwendet, um die UV-absorbierenden und -reflektierenden Eigenschaften der Fasermaterialien zu beeinflussen. Im Vergleich zum oben beschriebenen Baumwollgewebe weist ein Gewebe mit derselben Struktur (170 g/m2 Single-Jersey), jedoch mit 100% UV-blockierenden Polyesterfasern, einen nahezu doppelten USF von 20 im trockenen, ungedehnten Zustand auf. Nach der Dehnung im trockenen Zustand fällt der USF jedoch auf 8. Eine leichte Zunahme des USF auf bis zu 12 kann festgestellt werden, wenn das Gewebe im nassen Zustand gedehnt wird. Da Polyester bei Wasserkontakt nicht quillt, wird das Wasser ausschließlich auf der Faseroberfläche absorbiert und der leicht erhöhte USF ist folglich ggf. auf die Reflektion der UV-Strahlung oder ähnliche Auswirkungen zurückzuführen. Zusammengefasst erfüllt sogar ein derartiges Gewebe nicht die Anforderungen eines USF von mindestens 15 unter realistischen Tragebedingungen. Des Weiteren sorgen aus Synthetikfasern hergestellte Gewebe wie Polyester oder Nylon aufgrund ihrer geringen Feuchtigkeitsabsorption für einen sehr geringen Tragekomfort und ein schlechtes Körperklima.

Die Einbindung von Zusatzstoffen in künstlich hergestellte Zeliulosefasern ist bekannt. So befasst sich DE 195 42 533 mit der Einbindung von Keramikpartikeln in Lyocell für die Herstellung von Sensorfasern. Es werden keine bestimmten Zusammensetzungen für diese Partikeln erwähnt. WO 2003/024891 befasst sich

NACHGEREICHT I - II - i———— • · • · • ·

Lenzing AG, PL0484 ············ • ·· ·· · · · ·· · mit der Einbindung großer Mengen von Ti02 in Lyocell für die Herstellung von Vorprodukten für Keramikfasern, jedoch haben diese Vorprodukte vollkommen andere Eigenschaften als die für leichtgewichtige Textilien verwendete Fasern. WO 96/27638 befasst sich mit der Verwendung eines sog. Masterbatch, der bis zu 50% (w/w) Ti02 in einem Lyocell-Prozess für Fasern für unterschiedliche Anwendungen enthält; das Patent enthält jedoch keinerlei Informationen über die Partikelgröße und -Verteilung sowie über den Partikelgehalt in den endgültigen Fasern, die für die Herstellung von leichtgewichtigen UV-sicheren Geweben erforderlich sind.

In Anbetracht dieses Standes der Technik besteht das Ziel dieser Erfindung in der Bereitstellung eines verbesserten UV-Schutzgewebes und zwar insbesondere als Textilgewebe für Strand-, Sport- oder Sommer-Arbeitskleidung mit einem verbesserten USF, der den Träger unter realistischen Tragebedingungen zufriedenstellend schützt, für einen guten Tragekomfort und ein gutes Körperklima sorgt und eine Reißfestigkeit aufweist, die den üblicherweise während der Ausübung von Outdoor-Sportaktivitäten vorherrschenden rauen Bedingungen sowie den während der Arbeit vorherrschenden Bedingungen ausreichend widersteht.

Insbesondere besteht das Ziel dieser Erfindung in der Bereitstellung eines verbesserten widerstandsfähigen UV-Schutzgewebes, das seine UV-Schutzfähigkeit auch im Falle einer Befeuchtung und im gedehnten Zustand beibehält, sodass es für Sommerkleidung für Strand, Sport und sogar für Arbeiten im Freien verwendet werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Lösung dieses Problems ist ein UV-Schutzgewebe mit hochfesten künstlich hergestellten Zellulosefasern, die eingebundene anorganische nanometergroße Pigmente enthalten. Zum Zwecke dieser Erfindung soll ein nanometergroßes Pigment durch einen Xso-Wert unter 1000 nm gekennzeichnet sein. Unter eingebundenen Pigmenten sind Pigmente zu verstehen, die der Zelluloselösung vor dem Spinnprozess hinzugefügt wurden. Eine derartige Einbindung resultiert üblicherweise in einer äußerst gleichmäßigen Verteilung der Pigmente in den Fasern, was problemlos, z.B. anhand einer einfachen Lichtmikroskopie des Faserquerschnitts, nachgewiesen werden kann.

Fasern im Sinne der vorliegenden Erfindung sind überwiegend Stapelfasern. Jedoch fallen auch Flächengebilde mit Endlosfilamenten in den Geltungsbereich der Anwendung, sofern die nachfolgend beschriebenen relevanten Eigenschaften erfüllt werden, da die Endlosfilamente im Allgemeinen dasselbe Verhalten in Anbetracht der Wirkung der Pigmente, der Quellung, der Feuchtigkeitsregelung, der mechanischen Festigkeit usw. aufweisen.

Hochfeste künstlich hergestellte Zellulosefasern gemäß der vorliegenden Erfindung sind künstlich hergestellte Zellulosefasern mit einer Reißfestigkeit von mindestens 30 cN/tex im trockenen und mindestens 18 cN/tex im nassen Zustand, wobei beide Parameter gemäß BISFA gemessen wurden.

Vorzugsweise enthalten die Zellulosefasern in diesem Gewebe 0,1 und 1,5 % (w/w) eines eingebundenen nanometergroßen Ti02-Pigments mit einer Partikelverteilung mit einem x50-Werte unterhalb 1000 nm und einem Xgg-Wert unterhalb 2000 nm. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Pigment um Ti02, da dies in ausreichenden Quantitäten und Qualitäten kommerziell erhältlich ist. Sämtliche im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung beschriebenen Partikelverteilungswerte wurden mit einem HELOS/BF-Partikelgrößenanalysegerät mit Laserbeugung und installierter Software gemessen.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung enthält das Gewebe zusätzlich mindestens einen Typ einer Synthetikfaser und/oder einer natürlichen Zellulosefaser. Die Synthetikfaser kann aus Polyester, Polyamid, Polyimid, Aramid oder aus einem sonstigen geeigneten Synthetikmaterial bestehen und kann einen Titer aufweisen, der sich für die in diesem Dokument erwähnten Gewebetypen eignet. Ein spezieller Sythetikfasertyp, den es hier zusätzlich zu erwähnen gilt, ist Elastan, der häufig mit anderen Fasern

NACHGEREICHT

gemischt wird und in Strand-, Sport- und ähnlicher Kleidung verarbeitet wird. Bei der natürlichen Zellulosefaser handelt es sich hauptsächlich um Baumwolle, jedoch kann es sich bei dieser natürlichen Zellulosefaser auch um Leinen oder Hanf handeln. Die Mischung unterschiedlicher Fasertypen ist ein übliches Verfahren in derTexilbranche, was sich auf verschiedene Gründe zurückführen lässt. In Anbetracht der Ziele der vorliegenden Erfindung liegen jedoch bestimmte Anforderungen vor, die es zu erfüllen gilt: so ergeben z.B. Mischungen aus hochfesten künstlich hergestellten Zellulosefasern, die eingebundene anorganische nanometergroße Pigmente mit Polyester enthalten, leichtgewichtige Strukturen mit einer hohen Gewebefestigkeit und sind preisgünstig erhältlich. Die in dem Gewebe vorhandene Polyestermenge kann auch für die Regulierung der Feuchtigkeitsaufnahme des Gewebes genutzt werden, die je nach Anwendung unterschiedlich sein kann. Mischungen aus hochfesten künstlich hergestellten Zellulosefasern, die eingebundene anorganische nanometergroße Pigmente mit Baumwollfasern enthalten, ergeben preisgünstige Gewebe mit hohem Tragekomfort. Derartige Mischungen können durch Mischen der Fasern vor Herstellung des Garns oder aber durch Mischen reiner Garne in Kette und Schuss hergestellt werden. Beispiel: eine Mischung aus 50 % der Zellulosefasern gemäß der Erfindung mit 50 % der Coolmax®-Polyesterfaser kann für zahlreiche Anwendungen auf den Gebieten Strand- und Sportkleidung eingesetzt werden.

Durch die Einbindung von UV-Schutz-Partikein in die Zellulosefasern wird die Festigkeit der Fasern erheblich gemindert. Aus diesem Grund müssen spezielle Herstellungsverfahren angewandt werden, um Fasern mit den erforderlichen mechanischen Eigenschaften zu erhalten. Eine besonders bevorzugte Ausführungsart der Erfindung basiert folglich auf einem Gewebe, dessen hochfeste künstlich hergestellte Zellulosefasern Lyocell-Fasern sind. Gemäß der BISFA-Definition handelt es sich bei Lyocell-Fasem um Zellulosefasern, die durch einen organischen Lösungsmittelspinnprozess gewonnen wurden, wobei unter einem "organischen Lösungsmittel" eine Mischung aus organischen Chemikalien und Wasser verstanden wird und "Lösungsmittelspinnen" bedeutet Lösen und Spinnen ohne die Entstehung eines Derivates. Derartige Prozesse sind aus der Literatur der letzten 20 Jahre gut bekannt. Diese Fasern weisen nicht nur eine bemerkenswert hohe Festigkeit im trockenen Zustand, sondern auch im nassen Zustand auf und zwar trotz ihres Gehalts eingebundener Pigmente. Ein weiterer überraschender Vorteil der Nutzung von Lyocell-Fasern besteht darin, dass diese Fasern zu einer Fibrillierung neigen und dass diese Fibrillierung zu einer zusätzlichen Zunahme des USF führt. Ein gewebtes Lyocell-Flächengebilde, das aus Fasern mit eingebundenen anorganischen nanometergroßen Pigmenten hergestellt wurde und nach dem Weben fibrilliert wurde, wies verglichen mit einem ähnlichen Gewebe, welches mit Harz behandelt und nach dem Weben defibrilliert wurde, einen nahezu doppelten USF auf. Dies ist ein bedeutender Vorteil, insbesondere im Vergleich mit Fasern mit einer UV-Schutz-Oberflächenbeschichtung, bei denen keine Fibrillen aus UV-Schutz-Material auftreten.

Eine weitere besondere Ausführungsart ist ein Flächengebilde, wobei es sich bei den darin enthaltenen hochfesten künstlich hergestellten Zellulosefasern um Modalfasern handelt, d.h. Fasern, die gemäß einem modifizierten Viskoseprozess hergestellt wurden, wie z.B. in der österreichischen Patentveröffentlichung AT 287905 beschrieben wird. Diese Fasern weisen überdies eine bemerkenswert hohe Festigkeit sowohl im trockenen als auch im nassen Zustand auf, obwohl ihre Leistung in Anbetracht bestimmter Aspekte geringer ist als die einer UV-Schutz-Lyocell-Faser. Fasern, die gemäß einem Standardviskoseprozess mit der Einbindung von UV-Schutz-Partikeln hergestellt werden, werden nie die erforderlichen mechanischen Eigenschaften erreichen, insbesondere nicht im nassen Zustand.

Gemäß dem Gebiet der Erfindung weisen die hochfesten künstlich hergestellten Zellulosefasern in diesem Flächengebilde eine Feinheit von 0,8 bis 3,3 dtex, vorzugsweise 0,9 bis 1,7 dtex, auf. Fasern mit einer höheren Feinheit weisen keine ausreichenden mechanischen Eigenschaften auf, was sich auf die Einflussnahme der UV-Schutz-Partikel zurückführen lässt. Fasern mit einer geringeren Feinheit, d.h. mit einem größeren Durchmesser, eignen sich nicht für weiche, leichtgewichtige Gewebe. Bei den Flächengebilden handelt es sich meistens um gewebte oder gestrickte Flächengebilde. Derartige Flächengebilde haben vorzugsweise ein spezifisches Gewicht von 120 bis 270 g/m2. Leichtere Flächengebilde haben keinen ausreichenden USF, selbst wenn diese aus 100 % eingebundenen Fasern

NACHGEREICHT

Lenzing AG, PL0484 gemäß der Erfindung hergestellt werden. Bezogen auf schwerere Flächengebilde kann ein annehmbarer USF durch Standardfasern ohne eingebundene anorganische nanometergroße Pigmente erzielt werden.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Nutzung hochfester künstlich hergestellter Zellulosefasern mit eingebundenen anorganischen nanometergroßen Pigmenten für die Herstellung eines UV-Schutz-Flächengebildes für leichtgewichtige Stand-, Sport- oder Arbeitskleidung. Die Fasern können gemäß den oben erläuterten Beschreibungen genutzt werden.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Anwendung ist ein Verfahren zur Verbesserung des UV-Schutzes leichtgewichtiger Strand-, Sport- oder Arbeitskleidung durch Verwendung eines Flächengebildes, das eine Mischung hochfester künstlich hergestellter Zellulosefasern enthält, welche eingebundene anorganische nanometergroße Pigmente und nicht-pigmentierten Fasern in einem Verhältnis gemäß den folgenden allgemeinen Regeln enthalten: Je höher das spezifische Gewicht des Gewebes, desto geringer kann der Ti02-Gehalt sein. Jedoch ist bei einem spezifischen Gewicht über 270 g/m2 die Nutzung der Fasern mit mindestens 1% Ti02 sinnvoll. Im Hinblick auf die Fasermischungen muss der Anteil an UV-Schutzfaser mit abnehmendem spezifischen Gewicht erhöht werden. Zur Aufrechterhaltung einer hohen Reißfestigkeit eines derart dünnen Gewebes, insbesondere im nassen Zustand, muss die UV-Schutz-Zellulosefaser eine hohe Festigkeit aufweisen. Bei Geweben mit einer sehr "offenen" Struktur muss der Anteil an UV-Schutzfaser erhöht werden, um einen hohen USF-Wert beizubehalten. i |

Die Erfindung wird im Folgenden durch Beispiele verdeutlicht. Diese Beispiele schränken den Umfang der [

Erfindung in keiner Weise ein. S i

Beispiel 1 | 1.3 dtex UV-Schutz-Lyocell-Fasern mit einer Stapellänge von 38 mm wurden gemäß dem Lyocell-Prozess durch Einbindung von 1% (Gewicht/Gewicht) Ti02 (handelsüblich erhältlich als Kronos 2064) unter Verwendung eines geeigneten Dispersionsmittels hergestellt. Die Ti02-Dispersion wurde vor dem Hinzufügen zur Lyocell-Spinnlösung gefiltert. In der gefilterten Dispersion wies Ti02 eine

Parti kelgrößenverteilung mit einem x50-Wert von 570 nm und einem x99-Wert von 1160 nm auf. Die Fasern hatten im trockenen Zustand eine Festigkeit von 33,0 cN/tex und im nassen Zustand eine Festigkeit von 25,5 cN/tex. Die Reißdehnung im nassen Zustand betrug 14,5 %. Als Nachweis der Auswirkungen des nassen Zustands auf den USF eines ieichtgewichtigen gestrickten Gewebes bei Verwendung von aus diesen Fasern hergestellten Single-Jersey-Geweben werden Mischungen aus diesen Fasern mit Baumwolle in Nm50-Garne ringgesponnen, woraus Single-Jersey-Gewebe mit einem spezifischen Gewicht von 140 g/m2 hergestellt werden. Diese Gewebe wurden befeuchtet und mithilfe eines biaxialen Dehnrahmens gemäß UV-Norm 801 gedehnt. Nachfolgend wurde der USF gemäß AS/NZS 4399:1996 über die Bewertung und Klassifizierung von Sonnenschutzkleidung (Sun Protective Clothing Evaluation and Classification) bestimmt.

Die erhaltenen Ergebnisse wurden in Abbildung 1 zusammengefasst. Daraus kann Folgendes eindeutig abgeleitet werden: Je höher die Menge an UV-Schutz-Lyocell in der Fasermischung ist, desto höher ist der USF im nassen und gedehnten Zustand. Bei Geweben, die aus (mindestens) 70% UV- Schutz-Lyocell bestehen, wurde festgestellt, dass der USF der nass-gedehnten Proben im Vergleich zu den trockengedehnten Proben mehr als das Doppelte betrug.

Beispiel 2 1.3 dtex UV-Schutz-Modalfasern gemäß dem in der österreichischen Patentveröffentlichung AT 287905 beschriebenen Prozess mit einer Stapellänge von 39 mm wurden durch Einbindung von 1% (Gewicht/Gewicht) Ti02 (handelsüblich erhältlich als Kronos 2064) unter Verwendung eines geeigneten Dispersionsmittels hergestellt. Die Ti02-Dispersion wurde vor dem Hinzufügen zur Spinnlösung gefiltert. In der gefilterten Dispersion wies Ti02 eine Partikelgrößenverteilung mit einem x5o-Wert von 570 nm und einem Xgg-Wertvon 1160 nm auf. Die Fasern hatten im trockenen Zustand eine Festigkeit von 34,0 cN/tex und im nassen Zustand eine Festigkeit von 19 cN/tex. Die Reißdehnung im nassen Zustand betrug 15 %. Als Nachweis der positiven Auswirkungen der Faserquellung auf den UV-Schutz wurden diese UV-Schutz-Modalfasern und die UV-Schutz-Lyocell-Fasern aus Beispiel 1 in Nm50-Garne ringgesponnen, woraus NACHGEREICHT |

Lenzing AG, PL0484 • · • ♦ · · · • ···

Single-Jersey-Gewebe mit einem spezifischen Gewicht von 170 g/m2 hergestellt wurden. Vor der Bewertung ihrer UV-Schutzfähigkeit wurden die Fasern gemäß der UV-Norm 801 befeuchtet und gedehnt. Nachfolgend wurde der USF gemäß AS/NZS 4399:1996 über die Bewertung und Klassifizierung von Sonnenschutzkleidung (Sun Protective Clothing Evaluation and Classification) bestimmt. Eine Zusammenfassung der erhaltenen Ergebnisse wird in Abbildung 2 dargestellt. Wie erwartet, hat die Befeuchtung der Gewebe erhebliche Auswirkungen auf die USF-Werte, was in hohem Maße von der Faserart abhängt. Die USF-Werte der UV-Schutz-Modal- und UV-Schutz-Lyocell-Fasern nahmen im nassen Zustand zu, was in Übereinstimmung mit den in Beispiel 1 beschriebenen Resultaten steht. Es wird eindeutig belegt, dass UV-Schutz-Modal- bzw. UV- Schutz-Lyocell ihre UV-Schutzfähigkeit auch im nassen Zustand beibehalten, was durch USF-Werte von mindestens 20 bestätigt wird. Abbildung 2 zeigt überdies die geringeren Leistungsergebnisse für 170 g/m2 Single-Jersey-Gewebe, das aus regulärer Baumwolle und handelsüblich erhältlichen 1,3 dtex Polyethylenterephthalat-Fasern mit 1% (w/w) Ti02 hergestellt wurde.

Anhand der Zusammenfassung dieser Ergebnisse kann geschlussfolgert werden, dass das Quellpotenzial der UV- Schutz-Modal- bzw. UV- Schutz-Lyocell-Fasern einen bemerkenswerten Vorteil bei der Entwicklung von UV-Schutzkleidung für Strand-, Sport- und sogar Arbeitskleidung darstellt.

Claims

Lenzing AG, PL0484 • · • ·

• · Patentansprüche: 1. UV- Schutz-Flächengebilde, enthaltend hochfeste künstlich hergestellte Zellulosefasern, die eingebundene anorganische nanometergroße Pigmente enthalten.
2. Flächengebilde gemäß Patentanspruch 1, wobei die Zellulosefasern zwischen 0,1 und 1,5% (w/w) eines eingebundenen nanometergroßen Ti02-Pigments mit einer Partikelgrößenverteilung mit einem x50-Wert kleiner als 1000 nm und einem x99-Wert kleiner als 2000 nm enthalten.
3. Flächengebilde gemäß Patentanspruch 1, wobei das Flächengebilde zusätzlich mindestens einen Typ einer Synthetik- und/oder Zellulosefaser enthält.
4. Flächengebilde gemäß Patentanspruch 1, wobei es sich bei den hochfesten künstlich hergestellten Zellulosefasern um Lyocell-Fasern handelt.
5. Flächengebilde gemäß Patentanspruch 1, wobei die hochfesten künstlich hergestellten Zellulosefasern eine Feinheit von 0,8 bis 3,3 dtex aufweisen.
6. Flächengebilde gemäß Patentanspruch 1, wobei es sich bei dem Flächengebilde um ein gewebtes oder gestricktes Flächengebilde handelt.
7. Flächengebilde gemäß Patentanspruch 1, wobei das Flächengebilde ein spezifisches Gewicht zwischen 120 und 270 g/m2 hat.
8. Verwendung von hochfesten künstlich hergestellten Zellulosefasern mit eingebundenen anorganischen nanometergroßen Pigmenten zur Herstellung eines UV-Schutz-Flächengebildes für leichtgewichtige Strand-, Sport- oder Arbeitskleidung. NACHGEREICHT