AT508653A4 - Flammenhemmender stoff für eine schutzkleidung - Google Patents

Description

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Lenzing AG, PL0462

Flammhemmender Stoff für Schutzkleidung Anwendungsbereich

Es ist allgemein bekannt, dass flammhemmende Stoffe und insbesondere solche, die aus flammhemmenden Textilfasern hergestellt wurden, zum Schutz vor Flammen verwendet werden können. Feuerwehrleute tragen üblicherweise Kleidung, die den Träger in gefährlichen Situationen vor Flammen schützt. Durch die Kleidung soll verhindert werden, dass die Haut des Trägers direkt den Flammen ausgesetzt wird, und dabei soll das Risiko von Brandverletzungen verringert werden.

Weitere Berufsgruppen, für die ein Schutz vor Flammen erforderlich ist, sind die Polizei, Sicherheitspersonal, Militärpersonal, Arbeiter in der Gas- und Erdölindustrie, Schweißer, Arbeiter in der Metallindustrie sowie Arbeiter in Versorgungsunternehmen, die unter Umständen an Hochspannungsanlagen arbeiten.

Es ist höchst erstrebenswert, dass die Stoffe, die in diesen Anwendungsbereichen eingesetzt werden, bequem zu tragen und funktionsfähig sind sowie dem Beruf optisch entsprechen - wie z. B. im Hinblick auf Farbgebung und Tragekomfort.

Arbeiter, die Arbeitsschutzkleidung tragen, sind üblicherweise in einem Arbeitsumfeld mit vielen Stressfaktoren tätig, in dem die hohen Arbeitsbelastungen einen höheren Energieverbrauch verursachen. Dadurch entsteht unter der Kleidung Wärme und Feuchtigkeit. Es ist daher höchst erstrebenswert, dass die StofFe, die zur Herstellung dieser Schutzkleidung verwendet werden, Wärme und Feuchtigkeit ableiten können, um eine Überhitzung des Trägers zu verhindern. Aus Stoffen, die Hitze und Feuchtigkeit entweichen lassen, werden Kleidungsstücke produziert, die einen höheren Tragekomfort haben. Des Weiteren kann eine längere Arbeitszeit erreicht werden, ohne die physiologischen Höchstbelastungen zu überschreiten.

Es ist allgemein bekannt, dass Zellulosefasern im Vergleich zu synthetischen Textilfasern einen verbesserten Tragekomfort bieten. Der Grund dafür ist, dass Zellulosefasem hydrophil sind und Wasserdampf und flüssiges Wasser absorbieren. Die Kontrolle der Bewegung und Verteilung des Wassers im Stoff ist die besondere Eigenschaft der Zellulosefaser. 1 ·· ·*·· ··

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In den vorgesehenen Anwendungsbereichen dürfen die Stoffe nicht durch die Aktivitäten beeinflusst werden, denen sie ausgesetzt sind. Dies bedeutet, dass sie sowohl eine hohe Reißfestigkeit und Abriebfestigkeit haben müssen als auch eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Maschenzieher.

Des Weiteren muss die Optik des Stoffes über eine längere Nutzungs- und Pflegedauer erhalten werden. Deshalb müssen die Stoffe waschbar sowie waschstabil, krumpfarm und pillingarm sein. Die Färbungen der Stoffe müssen zudem waschecht und lichtecht sein.

Einrichtungen, die Beschäftigte mit Arbeitsschutzkleidung ausstatten, müssen sicherstellen, dass die Kleidung den Untemehmensfarben der jeweiligen Einrichtung entspricht. Es gibt auch viele Fälle, in denen die Farbe der Kleidung für ihre Funktion wichtig ist, wie z. B. die Farbe der Uniformen der Bereitschaftspolizei oder der Feuerwehr. Deshalb ist es höchst erstrebenswert, dass die Stoffe, die in diesen Anwendungsbereichen eingesetzt werden, problemlos in einer breiten Farbpalette gefärbt werden können sowie gute Echtheitseigenschaften aufweisen.

Stand der Technik

Die Fähigkeit von Textilmaterialien, flammhemmend zu sein und somit die darunterliegenden Materialien zu schützen, variiert erheblich. Die meisten Stoffe aus natürlichen Fasern und synthetischen Textilfasern brennen, wenn sie mit Flammen in Kontakt kommen. Die Verbrennungsgeschwindigkeit und Entflammbarkeit hängen in erster Linie von den chemischen Eigenschaften des Polymers ab, aus dem die Faser hergestellt wurde, und von der Struktur des Stoffes. Viele Polymere, wie z. B. Zellulose, Polyester und Nylon sind leicht entflammbar. Die Verbrennungsgeschwindigkeit nimmt ab, je schwerer der Stoff ist. Wolle ist die am weitesten verbreitete Faser, die einigermaßen flammhemmend ist-schwere Wollstoffe sind schwer entflammbar und werden als Material für die Feuerwehrbekleidung eingesetzt.

Stoffe können behandelt werden, damit sie flammhemmend werden. Dazu wird der Stoff mit einer geeigneten chemischen Substanz versetzt. Bei den ersten Substanzen, die eingesetzt wurden, um Baumwollstoffe flammhemmend zu machen, handelte es sich um anorganische Salze wie Aluminiumhydroxid, Antimontrioxid und Borate. Diese führten zwar zum gewünschten Erfolg, verloren jedoch ihre flammhemmende Eigenschaft beim Waschen.

Organische, phosphorhaltige Verbindungen, die entweder durch Polymerisation oder Vernetzung mit der Baumwolle reagieren, sind langlebiger und werden häufig verwendet. Zwei führende Markennamen sind Proban® und Pyrovatex®. Obwohl 2 ·· ··*· • · · · · • ··· · • · · • # · ···· ··· ····

Lenzing AG, PL0462 diese Ausrüstungsarten langlebig sind, können sie durch eine Behandlung mit aggressiven chemischen Substanzen wieder entfernt werden. Zudem nimmt der Wirkungsgrad der Ausrüstung nach mehrmaligem Waschen ab. Diese Art der Ausrüstung führt zu einer nachteiligen Versteifung des Stoffes. Derartige Stoffe werden zum Schutz vor Flammen eingesetzt.

Die erste flammhemmende Kunstfaser wurde mit dem Viskoseverfahren hergestellt. Ein hochviskoser, flüssiger flammhemmender Zusatzstoff wurde vor der Extrusion der Faser in der Spinnlösung dispergiert. Die Flüssigkeit wurde auf physikalische Weise als kleinste Bläschen in der Zellulose eingeschlossen. Dadurch wurde zwar eine flammhemmende Faser gewonnen, der Zusatzstoff konnte jedoch durch mehrmaliges Waschen wieder entfernt werden. Die Festigkeit der Faser verringert sich, je größer die Menge des hinzugefügten Zusatzstoffes ist. Der Zusatzstoff wurde aufgrund von Sicherheitsbedenken vom Markt genommen und die Faserproduktion wurde eingestellt.

Eine verbesserte flammhemmende Viskosefaser kann durch die Verwendung eines festen, pigmenthaltigen Flammschutzmittels hergestellt werden. Eine derartige Faser wird als Viskose FR bezeichnet. Das Pigment wird fein gemahlen und vor der Extrusion der Faser mit der Spinnlösung vermischt. Das Ergebnis ist eine Dispersion des unlöslichen, partikulären Zusatzstoffes in der Faser. Die Festigkeit der Faser verringert sich, je größer die Menge des hinzugefügten Zusatzstoffes ist. Die gesamte Zellulose in der Faser enthält den Zusatzstoff und dieser kann weder durch Waschen noch durch normales Färben des Stoffes oder durch Veredelungsverfahren wieder entfernt werden. Durch dieses Verfahren wird somit eine inhärent flammhemmende Faser gewonnen. Eine sehr bekannte Faser dieser Art ist Visil®, die ein Flammschutzmittel enthält, das u. a. aus Kieselsäure besteht.

Eine weitere Verbesserung kann erreicht werden, indem man das feste pigmenthaltige Flammschutzmittel zu der Spinnlösung hinzufügt, die zur Herstellung von Modalfasern verwendet wird. Das Modalverfahren ist ein modifiziertes Viskoseverfahren, um eine Faser mit 3

Lenzing AG, PL0462 ·..··..· einer höheren Festigkeit und einem höheren Nassmodul zu produzieren als es bei normaler Viskose der Fall ist. Die Faser, die durch dieses Verfahren entstanden ist und das flammhemmende Pigment enthält, ist inhärent flammhemmend. Sie ist fester als die nach dem Viskoseverfahren hergestellten Fasern und verleiht dem Stoff eine höhere Festigkeit und bessere Stabilität. Eine derartige Faser wird als Modal FR bezeichnet. Es ist jedoch zu beachten, dass die Eigenschaften der Faser nicht der BISFA-Definition der Modalfaser entsprechen. Bewährte flammhemmende Pigmente derartiger Fasern sind organische Phosphorverbindungen. Als Pigment bevorzugt verwendet wird Exolith® (2’-Oxybis[5,5-Dimethyl-1,3,2-Dioxaphosphorinan]2,2’Disulfid).

Im Bereich Bekleidung wird Modal FR in ihrer reinen Form (100%) nur in wenigen Anwendungsbereichen eingesetzt, wie z. B. bei metallisierten Stoffen oder Stoffen, die aus einer Mischung von zwei oder mehreren Garnen bestehen. In ihrer reinen Form (100%) sind die Eigenschaften der Modal FR im Vergleich zu anderen Produkten in vielerlei Hinsicht unzureichend.

Auf die gleiche Art und Weise können Lyocellfasern flammhemmend gemacht werden. Aufgrund der unterschiedlichen Hersteifungsbedingungen sind meist andere Pigmente geeignet. Eine derartige Faser wird als Lyocell FR bezeichnet.

Ein alternatives Verfahren zur Herstellung einer FR Faser ist die Modifizierung des Polymers, aus dem die Faser gewonnen wurde, so dass dieses zwar flammhemmend ist, aber immer noch zu einer Faser geformt werden kann. Für derartige Fasern gibt es viele Beispiele. Zu den Fasern, die im Bereich Arbeitsschutzkleidung eingesetzt werden, zählen jedoch vor allem Meta-Aramid, Para-Aramid, Polybenzimidazol (PBI), Polyester FR und Modacryl.

Flammhemmende Fasern können oftmals allein eingesetzt werden, um funktionsfähige Stoffe herzustellen. Außerdem können sie zur Herstellung von Stoffen auch in Mischungen untereinander und mit nicht flammhemmenden Fasern kombiniert werden. Derartige Mischgewebe können Eigenschaften aufweisen, die sich aus den Eigenschaften der Komponentenfasern zusammensetzen.

Auf dem Markt sind viele flammhemmende Stoffe erhältlich. Folgende Stoffe werden für Arbeitsschutzkleidung am häufigsten verwendet: flammhemmend ausgerüstete reine Baumwolle (100%); flammhemmend ausgerüstete Baumwoll-/Polyamidmischung (Typ 85/15); flammhemmend ausgerüstete Polyester-/Baumwollmischung (Typ 50/50); Modacryl-/Baumwoll-Mischung (Typ 55/45); Modacryl-/Baumwoll-Aramid-Mischung (Typ 25/25/50); Modacryl- 4

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···· • · • ··· /Lyocell-/Aramid-Mischung (Typ 25/25/50); reines Meta-Aramid (100%); Meta-Aramid-/Para-Aramid-Mischung (Typ 80/20); Meta-Aramid-/Modal FR-Mischung (Typ 70/30).

Jede dieser Stoffarten hat ihre Vor- und Nachteile, welche in Tabelle 1 aufgeführt sind. Die Hersteller und Designer von Kleidungsstücken begründen ihre Entscheidung bei der Auswahl der Stoffe, indem sie die Gesamteigenschaften sowie den erforderlichen Wirkungsgrad auf der Basis einer Risikoanalyse beurteilen. Keiner der Stoffe erfüllt alle Kriterien eines idealen Stoffes, wie sie oben genannt wurden.

Stoffe aus flammhemmend behandelter Baumwolle und Baumwollmischungen haben eine schlechte bis mittelmäßige Effizienz sowie einen ausreichenden Tragekomfort. Sie können allerdings leicht weiterverarbeitet werden und sind am erschwinglichsten. Modacrylmischungen verfügen über eine gute Effizienz. Jedoch ist der Tragekomfort niedrig und sie kosten mehr.

Stoffe aus Aramid verfügen über gute Eigenschaften sowie eine gute Waschleistung, haben allerdings einen niedrigen Tragekomfort und sind teuer.

Das Beimischen von Modal FR zu einem Stoff aus Aramid verbessert seine Gesamteigenschaften und senkt die Kosten.

Jeder Stoff weist in einem oder mehreren Punkten Nachteile auf. Kein einziger Stoff verfügt zu vertretbaren Kosten über gute Gesamteigenschaften, einen hohen Tragekomfort, eine gute Verarbeitbarkeit und gute Pflegeeigenschaften. An diesem Punkt setzt die Erfindung an.

Ziel

Das Ziel dieser Erfindung ist es, einen Stoff für die Herstellung von Arbeitsschutzkleidung zu produzieren, der die oben genannten Mängel des bisherigen Stands der Technik nicht aufweist. Er sollte über ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der Sicherheit des Trägers verfügen, jedoch zu geringeren Kosten herstellbar sein sowie mit einem besseren Tragekomfort und besseren optischen Eigenschaften als bei derzeitigen Produkten, um zu gewährleisten, dass daraus hergestellte Kleidungsstücke alle Eigenschaften aufweisen, die für die beabsichtigen Anwendungsbereiche erforderlich sind.

Die derzeit auf dem Markt erhältlichen Produkte schützen den Träger gut. Allerdings sind sie teuer, wodurch ihr Einsatz begrenzt ist. Sie werden zumindest teilweise aus Fasern mit einem geringerem Tragekomfort und schlechten optischen Eigenschaften hergestellt und ihre 5

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Produktion ist wegen der schlechten Anfärbbarkeit schwierig. Es besteht daher der Bedarf an einem Stoff, der folgende Eigenschaften besitzt: • Schutz o Flammhemmende Eigenschaften während der Lebensdauer des Produktes o Cool Touch direkt nach dem Kontakt mit Flammen o Sehr gutes Aufbrech verhalten; der Stoff bleibt auch nach dem Kontakt mit Flammen intakt o Sehr gute Isolierung gegenüber Hitze und Flammen • Mechanische Strapazierfähigkeit o Enorm hohe Reißfestigkeit o Geringes Pilling o Ausgezeichnete Abriebeigenschaften durch den Einsatz von langen Stapelfasern • Physiologische Eigenschaften o Bessere thermische Eigenschaften für eine effizientere Kühlung o Verbesserte tragephysiologische Eigenschaften • Tragekomfort o Höhere und schnellere Feuchtigkeitsaufnahme o Bessere kurzfristige Wasseraufnahmefähigkeit o Cool Touch • Verarbeitbarkeit o Stoff kann stückgefärbt werden o Sehr hohe Farbechtheit o Breite Farbpalette möglich o Stoff kann mit Küpen- oder Reaktivfarbstoffsystemen bedruckt werden • Waschleistung o Waschstabil o Geringes Krumpfen beim Waschen • Umwelt / Nachhaltigkeit o Fasern, die dem ÖKOTEX Standard 100 entsprechen o Fasern, die besonders nachhaltig sind

Beschreibung 6

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Die Erfindung ist ein flammhemmender Stoff für den Einsatz im Bereich Arbeitsschutzkleidung, der einen hohen Schutz gegen Gefährdungen durch Flammen oder ändere Hitzequellen bietet. Zudem ist er dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer Garnmischung hergestellt wurde. Diese besteht aus einem ersten Garn, das wiederum eine Mischung aus FR Zellulosefasern und hochtemperaturbeständigen Polymerfasern ist und aus einem zweiten Garn, das ein gezwirntes, synthetisches Endlosfilamentgarn ist.

Das Mischungsverhältnis des ersten Garnes liegt vorzugsweise zwischen 70 bis 90% Zellulosefasern und 10 bis 30% hochtemperaturbeständigen Polymerfasern. Besonders bevorzugt ist ein Mischungsverhältnis von 80 bis 90% Modal FR und 10 bis 20 % hochtemperaturbeständigen Polymerfasern.

Die FR Zellulosefaser des ersten Garnes ist eine Zellulosefaser, die während oder nach der Faserherstellung durch den Zusatz eines FR Wirkstoffes flammhemmend gemacht wurde.

Die FR Zellulosefasern des ersten Garnes werden aus der Gruppe ausgewählt, zu der Modal FR, Viskose FR und Lyocell FR gehören. Insbesondere handelt es sich bei den FR Zellulosefasern des ersten Garnes um FR Modalfasern.

Die hitzebeständigen Polymerfasem werden aus der Gruppe ausgewählt, zu der Para-Aramid, Meta-Aramid und PBI sowie Mischungen dieser Fasern gehören. Aus der Gruppe der hitzebeständigen Polymerfasem werden vorzugsweise Fasern aus Para-Aramid ausgewählt.

Das zweite Garn wird aus der Gruppe ausgewählt, zu der die Filamentgame PA 6, PA6.6, PES und Aramid gehören. Vorzugsweise handelt es sich bei dem zweiten Garn um das Filamentgam PA 6 und besonders bevorzugt wird ein hochfestes PA 6 Filament.

Insbesondere handelt es sich bei der Erfindung um einen Stoff, der zum einen aus einem ersten Garn besteht, das eine Mischung aus Modal FR und einem Para-Aramid oder Meta-Aramid oder einer Mischung aus den beiden Aramiden ist, und zum anderen aus einem zweiten Garn, dessen Fasern gezwirnte, reine (100%) Endlosfasem aus Polyamid (Nylon) sind. Der Stoff kann entweder gewebt oder gestrickt werden.

Kette und Schuss der Webware bestehen hauptsächlich aus dem ersten Garn, wobei jeder sechste Kett- und Schussfaden durch das zweite Garn ersetzt wird, 7 ·· ···· t·

Lenzing AG, PL0462 ·..· ·..· damit ein Raster des zweiten Gams entsteht. Der Stoff wird insbesondere so hergestellt, dass in Kette und Schuss jeder vierte bis zwanzigste, vorzugsweise jeder fünfte bis achte Faden aus dem zweiten Garn besteht, so daß ein Raster des zweiten Garns entsteht. Gestrickte Maschenware besteht aus ungefähr fünf Maschenreihen des ersten Games und einer Maschenreihe des zweiten Garns.

Der Stoff hat außergewöhnliche Brenn- und Schutzeigenschaften. Er ist nicht entflammbar, bricht beim Kontakt mit Flammen nicht auf und bietet auch weiterhin Schutz vor Flammen. Dies war bisher nur mit sehr viel teureren Stoffen wie z. B. PBI, reinem Para-Aramid (100%) oder Lenzing FR / Meta-Aramid-Mischungen und Fasern auf anorganischer Basis möglich.

All dies wird mit einem Stoff erreicht, dessen Fertigungskosten niedriger sind als bei anderen Stoffen mit ähnlichen Eigenschaften. Zudem besitzt der Stoff aufgrund des höheren Anteils an Zellulosefasem einen höheren Tragekomfort.

Das Grundgarn wird aus Stapelfasern hergestellt, indem das Garn durch die Anwendung konventioneller Verfahren gesponnen wird, wie z. B. Ringspinnen, Rotorspinnen, Luftdüsenspinnen, Kammgamspinnen, Halbkammgamspinnen oder jede beliebige Variation dieser Verfahren, die in der Gamspinnerei verwendet werden. Die Stapellänge der Fasern für das erste Garn kann in einem Bereich von 35 mm bis 160 mm liegen, jedoch vorzugsweise zwischen 75 mm und 110 mm. Die Stapellänge muss für das gewählte Spinnverfahren geeignet sein.

Die Garnstärke des zweiten Garns ist vorzugsweise der Garnstärke des Grundgarns ähnlich. Abhängig von der für den Anwendungsbereich erforderlichen Reißfestigkeit kann das zweite Garn jedoch feiner oder grober sein als das erste Garn.

Die gewählte lineare Dichte (= Titer) der für den Stoff verwendeten Fasern und Filamente hängt vom beabsichtigten Anwendungsbereich ab. Sie liegt normalerweise in dem für derartige textile Anwendungsbereiche üblichen Spektrum. Die lineare Dichte hängt vom Garnspinnverfahren ab, das für das erste Garn eingesetzt wurde. 8 ·· ···· »· » · t t I • ··· « ·· ·· • · · · ► ·· ···· ··· ····

Lenzing AG, PL0462 :ββ: Während der Vorbereitungsverfahren vor dem Spinnen des ersten Garnes werden die Fasern Modal FR und Para-Aramid in dem erforderlichen Verhältnis miteinander vermischt. Das erste Garn ist eine innige Mischung der zwei Fasern, wobei die Para-Aramid-Faser im Endgarn durchgehend gut dispergiert ist. Diese Mischung kann während des Öffnens der Fasern, während des Kardierens oder während des Streckens des Faserbandes vorgenommen werden.

Das Mischungsverhältnis des ersten Garnes liegt der Erfindung nach bei vorzugsweise 70 bis 90% Modal FR und 10 bis 30% Para-Aramid. Noch besser ist ein Verhältnis von 80 bis 90% Modal FR und 10 bis 20% Para-Aramid. Der Anteil an Para-Aramid-Fasern im Garn kann bei bis zu 30% liegen. Allerdings nehmen die Kosten für den Stoff mit steigendem Para-Aramid-Gehalt zu, ohne dass sich die Eigenschaften gegenüber den maßgeblichen Standards nennenswert verbessern.

Das Warengewicht, der Aufbau und die Gewebebindung der Webware werden so gewählt, dass der Stil und die Eigenschaften des Stoffes dem Anwendungsbereich entsprechen. Der Stoffaufbau kann z. B. ein Köper, Panama, Satin oder jede andere beliebige Gewebebindung sein, die für Schutzkleidung geeignet ist. Bei Strickware sind ein Single Jersey, Piquä oder jeder andere zweckmäßige Gewebeaufbau möglich. Der Stoff für Hemden kann leicht sein (z. B. mit einem Gewicht von 100 bis 150 g/m2 pro Flächeneinheit) und mit einer Leinwandbindung hergestellt worden sein. Für Hosen kann der Stoff mittelschwer sein (z. B. mit einem Gewicht von 150 bis 230 g/m2 pro Flächeneinheit) und mit einer Köperbindung hergestellt worden sein. Für Jacken und andere Arten von Oberbekleidung kann er auch schwer sein (z. B. mit einem Gewicht von 230 bis 350 g/m2 pro Flächeneinheit) und mit einer Köperbindung hergestellt worden sein. Das Grundprinzip der Erfindung kann auf eine Vielzahl von Stoffen angewendet werden. Sie wird unabhängig von der Gewebebindung oder vom Stoffaufbau funktionieren, vorausgesetzt, dass die korrekten Garnmischungen und -anordnungen verwendet werden. Lediglich besonders leichte Stoffe (leichter als 100 g/m2) würden die Vorteile der Erfindung nicht aufweisen.

Einsatz der Erfindung

Die Erfindung soll als eine der Hauptkomponenten für Arbeitsschutzkleidung in Situationen eingesetzt werden, in denen ein Risiko besteht, mit Flammen in Kontakt zu kommen. Der Stoff wird verwendet, um Kleidungsstücke herzustellen, die den 9

Lenzing AG, PL0462 ·· ·· • e · # e • · · · • e e · • · · e ·· eeee ·· • · e · · • ··· · • · · • · · Körper des Trägers bedecken, um die Haut vor dem Kontakt mit Flammen und anderen Hitzequellen zu schützen, die eine Verletzung verursachen könnten.

Kleidungsstücke werden normalerweise hergestellt, indem zugeschnittene Stoffteile zusammengenäht werden. Die Erfindung kann sowohl der einzige Stoff sein, aus dem ein Kleidungsstück hergestellt wird, als auch eine Komponente des Kleidungsstücks; die Stoffe der anderen Komponenten können aus einem anderen Muster sein und können einen anderen Zweck haben. Der Stoff kann auch mit anderen Stoffen kombiniert werden, indem er kaschiert wird, bevor der Stoff für das jeweilige Kleidungsstück zugeschnitten wird.

Die Erfindung kann als eine Stofflage an der Innenseite eines Kleidungsstückes verwendet werden. Sie kann als eine Lage an der Außenseite eines Kleidungsstückes eingesetzt werden oder als eine Lage zwischen zwei oder mehreren Stoffen. Sie kann auch in mehr als einer Lage für das Kleidungsstück verwendet werden. Sie könnte z. B. als Innenlage des Kleidungsstückes und als Außenlage des Kleidungsstückes mit einer dritten Lage in Form einer flammhemmenden Zwischenlage zwischen der Innen- und Außenlage eingesetzt werden.

Die Erfindung kann für die Herstellung aller Arten von Kleidungsstücken eingesetzt werden, die in erster Linie dem Schutz vor Flammen dienen. Ihre Verwendung ist für Jacken, Mäntel, Hosen, Hemden, Pullover, Sweatshirts, T-Shirts, Socken, Schürzen, Handschuhe und Schutzhandschuhe, Kopfschutzhauben, andere Kopfbedeckungen sowie jede beliebige Art von Kleidungsstücken, die den Träger vor Flammen schützen sollen, möglich. Der Stoff kann auch in anderen Artikeln eingesetzt werden, die dem Schutz von Personen und Gegenständen vor dem Kontakt mit Flammen dienen sollen, wie z. B. Schuh- und Stiefelkomponenten, Schweißer-Schutzwände, Feuerschutzvorhänge, Zelte, Schlafsäcke, Planen und andere ähnliche Artikel, die ganz oder teilweise aus Stoff bestehen.

Farbige Stoffe für die beabsichtigten Anwendungsbereiche werden vorzugsweise dadurch gewonnen, dass sie spinnmassegefärbt, stückgefärbt oder bedruckt werden. Im Allgemeinen sind jedoch alle Färbeverfahren anwendbar.

Beispiel 1 10 »· ·'

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Ein Stoff in Leinwandbindung wurde aus den folgenden Bestandteilen gewebt: • Erstes Garn: Ein Nm 50/2 Kammgarn, dessen Faser zu 90% aus 3,3 dtex Lenzing FR® (1/3 mit einer Stapellänge von 75 mm und 2/3 mit einer Stapellänge von 90 mm) bestand und zu 10% aus 1,7 dtex Para-Aramid mit einer Stapellänge von 100 mm. Lenzing FR® ist eine Modal FR Faser, die über die Lenzing AG, Österreich, erhältlich ist. Sie wird in einem Modalverfahren hergestellt (Siehe AT-A 1371/2009) und enthält Exolith® als ein FR Pigment. Die beiden Faserkomponenten wurden beim Strecken des Faserbandes während des Vorbereitungsverfahrens miteinander vermischt. • Zweites Garn: Zwei 235 dtex, 34 Filament aus Nylon 6.6 hochfestes Endlosfilamentgarn, das mit 85 Umdrehungen pro Meter gedreht wurde. Das daraus entstandene Garn hatte eine Garnstärke von Nm 50/2.

Die Kettfadendichte des Stoffes betrug 30 Fäden pro cm. Die Schussfadendichte betrug 26 Fäden pro cm.

In der Kette wurden die Bikomponentengame so angebracht, dass fünf nebeneinanderliegende Fäden aus dem ernten Garn bestanden und der sechste Faden aus dem zweiten Garn bestand, der über die ganze Breite der Kette wiederholt wurde.

Der Schussfaden wurde so mit dem Kettfaden verwoben, dass fünf Fäden in Folge aus dem ersten Garn bestanden und der sechste Faden aus dem zweiten Garn bestand, der über die ganze Länge der Webware wiederholt wurde.

Der dabei entstandene Stoff hatte eine Masse von 250 g/m2 pro Flächeneinheit. Die Fäden des zweiten Gams bildeten ein rechteckiges Raster, das auf beiden Seiten auf der gesamten Oberfläche des Stoffes zu sehen war.

Der dabei entstandene Stoff konnte unter normalen Witterungsverhältnissen nicht entzündet werden. Beim direkten Kontakt mit Flammen auf der Oberfläche des Stoffes verkohlte der Stoff zwar, behielt aber dennoch seine Struktur bei und schützte auch weiterhin vor Flammen. Im Stoff entstanden keine Löcher. 11 pf

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Nachflammen und Nachglimmen des Stoffes betrugen während des Tests gemäß EN ISO 15025 sowohl in Kettfadenrichtung als auch in Schussfadenrichtung 0 Sekunden.

Im Vergleich zu einigen anderen Produkten, die für Arbeitsschutzkleidung eingesetzt werden, führte die Zerreißprobe zu folgenden, in Tabelle 1 aufgeführten Ergebnissen:

Tabelle 1 - Ergebnisse der Stoffeigenschaften

Stoff Gewicht des Stoffes (g/m2) Reißfestigkeit der Kette Reißfestigkeit des Schusses Wärme durchgangs koeffizient Wasser dampf aufnahme Farb echt heit Stoff der Erfindung 250 61 \ 50 173 10,5 5 Modacryl / Baumwolle 260 25 25 126 4,3 4 FR behandelte Baumwolle 340 30 30 139 9,1 3 Aramid 260 52 50 109 2,3 3

Dies zeigt, dass das in den Stoff eingearbeitete zweite Garn dem Stoff auf wirksame Weise eine höhere Reißfestigkeit verleiht.

Der Stoff wurde hinsichtlich seiner Tragekomforteigenschaften geprüft. Das Alambeta-Verfahren misst die Wärmedurchgangsrate des Stoffes. Stoffe mit einer hohen Wärmedurchgangsrate, d.h. mit einem hohen Wärmedurchgangskoeffizienten, fühlen sich kühler an und lassen sich deshalb angenehmer tragen.

Der Stoff wurde durch Anwendung des Humanhautmodells auf kurzfristige Wasserdampfaufnahme geprüft. Eine hohe Wasserdampfaufnahmefähigkeit zeigt an, dass der Stoff die Feuchtigkeit in seiner Umgebung gut weiterleiten kann. Dadurch bleibt der Körper trocken und kühl.

Beispiel 2

Der Stoff aus Beispiel 1 wurde subjektiv bewertet und mit anderen handelsüblichen Stoffen für Arbeitsschutzkleidung verglichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 in der letzten Spalte dargestellt. 12

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Bei jedem beurteilten Parameter erhielt der Stoff aus Beispiel 1 die Höchstpunktzahl. In dieser Tabelle werden die Punktzahlen 1-3 vergeben, wobei 1 = schlecht, 3 = ausgezeichnet ist.

Tabelle 2 - Eigenschaften üblicher Personenschutzkleidung Stoffe im Vergleich zu Beispiel 1

Baumwolle FR Baumwolle FR/PA Poly FR/Baumwolle MAC/Baumwolle MAC/Baumwole /Araramid MAC/Lyocell/ Aramid Reines Meta-Aramid (100%) Meta-Aramid/Para- Aramid Meta-Aramid/ Modal FR Modal FR/Para-Aramid/Nylon (Bsp. 2) Schutz FR 1 1 1 2 2 2 3 3 3 3 Aufbruchverhalten 1 1 1 2 2 2 1 2 3 3 Isolierung 2 2 2 2 2 2 3 3 2 3 IV echanische Strapazierfähigkeit Reißfestigkeit 1 1 2 1 2 2 3 3 3 3 Pilling 2 2 2 1 1 2 2 2 3 3 Abriebeigenschaften 1 2 2 1 1 1 3 3 3 3 P hysiologische Eigenschaften: Thermische Eigenschaften 2 2 2 2 2 2 1 1 3 3 Trageeigenschaften 2 2 2 1 1 1 2 2 3 3 Tragekomfort: Feuchtigkeitsaufnahme 3 2 2 2 1 1 1 1 2 3 Cool Touch 2 2 1 1 1 2 1 1 2 3 Verarbeitbarkeit Kann stückgefärbt werden 3 3 3 2 2 2 1 1 2 3 Farbecht 1 1 1 1 2 2 1 3 2 3 Farbpalette 3 3 3 2 2 2 1 1 2 3 Stoff kann bedruckt 3 3 3 2 2 2 1 1 2 3 werden Waschlejstung Waschstabil 1 1 2 1 2 2 3 3 3 3 Geringes Krumpfen beim 1 1 2 2 2 3 3 3 3 3 Waschen Umwelt / Nachhaltigkeit ÖKOTEX Standard 100 1 1 1 1 1 1 2 2 2 3 Nachhaltigkeit 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 Erschwinglichkeit 3 3 3 2 2 2 1 1 2 3 13

Claims (10)

1. Lenzing AG, PL0462 ·· ·· » · · i ft · · · ft · · · ft · · « ·· ···· ·« ft · · · « • ··· | • · · • · · Ansprüche 1. Flammhemmender Stoff für den Einsatz im Bereich Arbeitsschutzkleidung, der einen hohen Schutz gegen Gefährdungen durch Flammen oder andere Hitzequellen bietet, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem ersteh Garn, das eine Mischung aus FR-Zellulosefasern und hochtemperaturbeständigen Polymerfasern ist und aus einem zweiten Garn, das ein gezwirntes, synthetisches Endlosfilamentgarn ist, hergestellt ist.
2. 2. Stoff gemäß Anspruch 1, bei dem das Mischungsverhältnis des ersten Garnes vorzugsweise zwischen 70 bis 90% an FR-Zellulosefasern und 10 bis 30% an hochtemperaturbeständigen Polymerfasern ist, insbesonders bevorzugt ein Mischungsverhältnis von 80 bis 90% Modal FR und 10 bis 20 % hochtemperaturbeständigen Polymerfasern.
3. 3. Stoff gemäß Anspruch 1, bei dem die FR Zellulosefasern des ersten Garnes Zellulosefasern sind, die während oder nach der Faserherstellung durch den Zusatz eines FR-Wirkstoffes flammhemmend gemacht wurden.
4. 4. Stoff gemäß Anspruch 1, bei dem die FR Zellulosefasern des ersten Garnes aus der Gruppe bestehend aus Modal FR, Viskose FR und Lyocell FR ausgewählt werden.
5. 5. Stoff gemäß Anspruch 1, bei dem die FR-Zellulosefasern des ersten Garnes FR Modalfasern sind.
6. 6. Stoff gemäß Anspruch 1, bei dem die hochtemperaturbeständigen Polymerfasern aus der Gruppe bestehend aus Para-Aramid, Meta-Aramid und PBI sowie Mischungen dieser Fasern ausgewählt werden.
7. 7. Stoff gemäß Anspruch 1, bei dem die hochtemperaturbeständigen Polymerfasern, Fasern aus Para-Aramid sind.
8. 8. Stoff gemäß Anspruch 1, bei dem das zweite Garn aus der Gruppe bestehend aus PA6, PA6.6, PES und Aramid Filamentgamen ausgewählt wird. 14 ·· ·· · ·· ···· ·« Lenzing AG, PL0462 • · · ···· ·· · · • · · · % · ··· · • · · · ♦ · · · • · · · · · · ·
9. 9. Stoff gemäß Anspruch 1, bei dem das zweite Garn ein PA6-Filamentgarn ist.
10. 10. Webware gemäß Anspruch 1, bei dem der Stoff so hergestellt wird, dass in Kette und Schuss jeder vierte bis zwanzigste, vorzugsweise jeder fünfte bis achte Faden aus dem zweiten Garn besteht. 15