Matériau stratifié pour vêtement deprotection et procédé de fabrication
La présente invention concerne un matériau stratifié convenant pour la confection de vêtements de protection et composé d'une couche extérieure en. un tissu textile, d'une couche intermédiaire de fibres et d'une couche intérieure calorifuge et perméable à l'air, éventuellement recouverte du côté le plus proche de la peau
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cédé pour la fabrication d'un tel matériau stratifié.
Des vêtements de protection contre la chaleur connus sont extérieurement garnis d'une ou de plusieurs pellicules en métal, qui réfléchissent le rayonnement thermique et permettent par conséquent à leurs porteurs de s'exposer plus longtemps à un tel rayonnement. De telsvêtements sont entre autres portés par les pompiers et les travailleurs sidérurgiques.
Dans le domaine militaire, on a également créé des vêtements de ce genre, destinés à la protection contre le rayonnement thermique très intense, mais de courte durée, auquel il faut s'attendre en cas d'explosion d une bombe nucléaire. Pour l'usage militaire, des vêtements de protection à couche métallique extérieure réfléchissante sont cependant à rejeter, parce qu'ils rendent le camouflage aléatoire.
Il est concevable de placer la couche métallique réfléchissante à l'intérieur d'un matériau stratifié, comme le préconise d'ailleurs le brevet allemand (DOS)
2.553.781 pour un matériau stratifié destiné à protéger du froid. Les couches extérieures de ce matériau stratifié connu sont cependant inflammables et dans un matériau stratifié destiné à protéger de la chaleur, la couche métallique et les autres couches situées du côté du porteur du vêtement de protection devraient par conséquent être réalisées de telle façon qu'elles protègent celui-ci
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couches extérieures.
L'un des inconvénients principaux du matériau stratifié connu est cependant le fait que la couche métallique extérieure, en vue de former une barrière de protection satisfaisante contre tout rayonnement, doit être sans solution de continuité et est donc aussi
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prévoir, par exemple, une série de pellicules métalliques disposées de manière à. laisser subsister des ouvertures pour le passage de l'air. car la combustion ou carbonisation des couches extérieures donne lieu à la formation de gaz chauds, qui peuvent pénétrer à travers ces ouvertures et provoquer des brûlures sur la peau du porteur d'un tel vêtement de protection.
Un vêtement de protection complètement imperméable à l'air est pourtant inconcevable pour des troupes au combat, qui risquent de ne pouvoir le quitter pendant plusieurs jours, et qui empêcherait par conséquent pendant toute cette durée tout contact et tout échange de la peau avec l'air.
Les demandeurs s'étaient, pour ces raisons,
fixés comme but de développer un matériau stratifié du genre défini, permettant la confection de vêtements de protection contre une chaleur très élevée de courte durée, mais cependant perméable à l'air.
Conformément à l'invention, cet objet est réalisé avec un matériau stratifié, composé d'une couche extérieure en un tissu textile, d'une couche intermédiaire de fibres et d'une couche intérieure calorifuge et perméable à l'air, dont le tissu textile extérieur est ininflammable, les fibres de la couche intermédiaire sont des-fibres minérales
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sée, perméable à l'air, dont les pores sont garnis de particules de charbon activé.
Le tissu textile extérieur est en un matériau ininflammable, avantageusement en coton pourvu d'un apprêt hydro- et oléophobe résistant à l'inflammation, d'un
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être coloré. Exposée à un rayonnement thermique, cette couche extérieure charbonne, mais ne s'enflamme pas.
Les fibres intermédiaires sont des fibres minérales, généralement d'un poids par unité de surface
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de fibres minérales est, par exemple, le suivant (parties en poids) :
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Une telle couche en fibres minérales conserve
sa forme même sous l'effet d'une chaleur intense et maintient par conséquent la cohésion mécanique du matériau stratifié; elle absorbe d'autre part une quantité suffisante de la chaleur pour empêcher cette dernière d'endommager la couche de matière plastique expansée. Cette absorption de chaleur provoque évidemment, surtout si le vêtement de protection est mouillé, la formation de gaz chauds, qui pénètrent dans le matériau perméable à l'air, mais y sont adsorbés sur les particules de charbon activé.
Le cas échéant, on peut faire adhérer la couche textile extérieure à la couche de fibres minérales à 1'
aide d'une pellicule d'un adhésif à base d'une matière thermoplastique.
La matière plastique expansée, constituant la couche intérieure, est avantageusement un polyuréthanne, d'une épaisseur de l'ordre de 2 mm, cette couche pouvant être soudée sur la couche de fibres minérales ou cousue
sur les couches extérieures.
Bien que le matériau suivant 1 ' invention est perméable à l'air, il s'est avéré qu'il peut être utilisé pour la confection de vêtements de protection pour les militaires, carie charbon activé, qu'il renferme, est capable d'adsorber également des volumes relativement importants de gaz de contact tels que des gaz de combat
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radio-active due à l'explosion d'une bombe nucléaire.
Le degré de protection des vêtements selon 1 ' invention peut encore être accru en garnissant la couche la plus proche de la peau du porteur d'un tissu
ou d'un mat en fibres, en particulier de fibres en polyamide, soudé ou collé sur la couche en matière plastique expansée.
Lorsque le vêtement de protection est employé sous la pluie ou vient en contact avec l'eau, par exemple lors de travaux d'extinction d'un incendie, l'humidité pénètre évidemment à travers la couche textile et la couche de fibres minérales jusqu'à la couche de matière plastique expansée, perméable à l'air, disposée du coté de la peau
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les substances chimiques nuisibles éventuellement contenues dans cette eau sont adsorbées, mais même l'humidité ellemême pu l'eau ne contenant plus de produits nuisibles
peut à la longue rendre le vêtement inconfortable pour
le porteur et diminuer l'efficacité de l'action de ce dernier.
Pour empêcher cette pénétration de 1 ' eau et d'autres fluides, sans cependant diminuer dans une mesure notable la perméabilité à l'air du matériau stratifié suivant l'invention, du moins à l'état sec, on peut intercaler entre le tissu textile extérieur et la matière plastique expansée une couche poreuse, perméable à l'air, formant barrière, contre le passage de l'eau et de humidité. Une telle barrière est avantageusement constitues" par une couche en matière plastique expansée hydrophobe,.
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lières, dont les parois adjacentes au tissu textile adhèrent aux fibres de celui-ci et dont les mailles eu pore,:
contigus au tissu textile sont ouverts vers ce dernier.
L'utilisation d'une couche formant barrière contre l'eau est déjà décrite dans le brevet antérieur, cité plus haut, mais l'ensemble des caractéristiques d'un matériau stratifié suivant l'invention ne ressort nulle-* ment de la description dudit brevet.
Comme la couche formant barrière pour l'eau est intercalée entre la couche en tissu textile et la couche de fibres minérales, qui possèdent avantageusement un coefficient de dilatation très minime, il est possible d'employer pour une telle barrière une pellicule très
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tiquement imperméable à l'eau, ou de réaliser cette barrière à l'aide d'un réseau ou treillis en fines mailles en un matériau non mouillable par l'eau ou par d'autres liquides, au passage desquels le matériau stratifié suivant l'invention doit s'opposer.
II faut cependant veiller à employer pour la barrière contre l'eau une matière peu inflammable qui, exposée à une température élevée, charbonne sans flamme. Dans le cas contraire, la barrière contre l'eau doit être suffisamment mince qu'elle flambe immédiatement et rapidement sans risque pour les couches adjacentes, Lorsque la barrière contre l'eau est réalisée en une matière thermo-plastique, sa masse doit être tellement réduite qu'elle
ne risque pas, en cas de fusion à l'exposition à une
forte chaleur, de boucher les pores de la couche de fibres minérales et de rendre celle-ci imperméable à l'air, et(ou) de transférer une quantité de chaleur importante à travers les pores de la couche minérale dans la couche en matière plastique expansée sous-jacente.
Lorsque l'on prévoit une barrière contre l'eau
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d'un réseau ou treillis aux mailles suffisamment fines pour s'opposer au passage des gouttelettes d'eau, il faut compter avec l'éventualité d'une détérioration de cette barrière par la formation de fissures aux endroits soumis à des pliages ou des flexions répétées, par des piqûres d'aiguilles etc.
En vue d'éviter ce risque, l'on peut réaliser cette barrière sous forme d'une couche supplémentaire d'une matière plastique expansée résistant à l'eau à pores ouverts.
Comme la couche textile et(ou) la couche de fibres minérales sont plus épaisses, elles servent de couches supports, qui empêchent que la matière plastique expansée ne soit comprimée passagèrement aux endroits de pliage et de flexion à tel point que par un effet de pompage, elle fasse passer l'eau dans les couches intérieures du matériau stratifié.
D'ailleurs, pour la raison citée plus haut, c'est-à-dire pour empêcher que les pores de la couche
de fibres minérales ne puissent être obstrués par de la matière plastique fondue, cette barrière en matière plastique expansée ne peut avoir une trop grande épaisseur.
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aide d'une matière non mouillable par le ou les liquides à repousser par le stratifié suivant l'invention, possé-
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grandeur des gouttelettes de liquide, reliés par des micro-pores suffisamment petits pour s'opposer à la pénétration du liquide dans les macro-pores sons-jacents par des effets de surfaces limites alternées entre matière expansée et liquide, il se forme dans la matière mousse une couche superficielle saturée en liquide qui, par suite
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le liquide subséquent et empêche toute pénétration plus profonde du liquide. Ce phénomène provoque évidemment
une diminution de la perméabilité à l'air du matériau stratifié, puisque celle-ci se limite aux micro-pores superficiels, non remplis de liquide, mais dès la fin
du contact avec le liquide, la couche superficielle saturée, peu profonde, sèche rapidement et la capacité de respiration du matériau stratifié est entièrement rétablie.
Dans une variante du stratifié suivant l'invention, la couche en matière expansée additionnelle
forme un réseau en nid d'abeilles à cellules irrégulières, dont les mailles sont, soit suffisamment larges pour capter les gouttelettes de liquide à la façon des macro-pores, dont question ci-dessus, soit suffisamment étroites, pour repousser ces gouttelettes et pour con-tinuer à maintenir la perméabilité à l'air du matériau.
Du fait du choix d'une faible épaisseur pour la couche barrière, la structure en nid d'abeilles ne comporte pratiquement qu'une épaisseur ou tout au plus
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pas de former une sorte d'éponge pompant du liquide dans
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Dans un mode de réalisation avantageux du matériau stratifié suivant l'invention 9 la majeure partie ou la -totalité des pores superficiels de la couche coatiguë à la couche textile extérieure sont des pores ouverts vers celle-ci, de manière à former, lorsque du liquide traverse cette couche, une couche superficielle mouillée pratiquement sans solution de continuité, et d'assurer ainsi une étanchéité presque parfaite aux liquides.
Conformément à l'invention, les parois des pores contigus au tissu textile extérieur adhèrent aux fibres de celui-ci, de manière à empêcher que les pores ouverts vers le tissu textile ne puissent être comprimés parallèlement à la surface du matériau stratifié en cas de pliage ou de flexion, en expulsant le liquide y contenu vers l'intérieur du matériau stratifié.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un matériau stratifié convenant pour la confection de vêtements de protection tel que décrit dans ce qui précède.
Ce procédé consiste à préparer par broyage
un mélange homogène des ingrédients indiqués plus haut, . qui est fondu et maintenu pendant 12 heures vers 1400[deg.]C, <EMI ID=19.1>
refroidi lentement, puis granulé, les granules étant à nouveau fondus et extrudés en fils.
Sur un mat de telles fibres minérales, on étend
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colle thermoplastique, qui est avantageusement séchée à
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particulier un tissu en coton.
Il s'est avéré avantageux de déposer immédiatement après cette application sur au moins une des faces du stratifié ainsi réalisé une certaine proportion de silicate de sodium pulvérulent.
La colle thermoplastique est avantageusement un polyuréthanne thermoplastique usuel, que l'on dissout
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une cétone, on ajoute à cette solution une solution saturée
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l'agite pendant plusieurs heures à l'abri de l'air.
Le stratifié tissu textile - fibres minérales est de préférence enroulé sous tension et maintenu pendant
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culation complète de la colle.
Dans une variante particulièrement avantageuse du procédé suivant l'invention, une couche additionnelle de matière plastique expansée est réalisée à l'aide d'un polyuréthanne, auquel est incorporé un agent d'expansion ou agent porogène.
Le stratifié tissu textile - fibres minérales peut être placé sur un feuil. en matière plastique expansée préfabriqué, la réunion des diverses couches se faisant au moment de la confection d'un vêtement de protection par les coutures.
Un mode de réalisation plus avantageux consiste cependant à enduire l'un des côtés du tissu textile et(ou) de la couche de fibres minérales d'une composition de matière plastique expansible, contenant un agent porogène, l'action de ce dernier pouvant être déclenchée, soit avant, soit après l'application de la composition sur la ou les faces à enduire.
Cette façon de procéder assure une liaison particulièrement intime entre le tissu textile et(ou)
les fibres minérales et la couche de matière plastique expansée.
Par une addition dosée d'agent porogène, il
est en outre possible de régler facilement et pratiquement
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former.
Lorsque la composition d'enduction est appliquée après l'expansion complète de la matière plastique, on doit choisir la matière plastique et(ou) régler la viscosité de la composition de façon que les pores formés restent dans le produit pendant l'opération d'enduction, à l'exception de ceux venant en contact avec la surface à enduire et qui crèvent. Avec cette façon de procéder, il est préférable de placer le tissu textile au-dessus de la composition d'enduction, afin que les bulles de gaz, qui ont tendance à monter à la surface, forment
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avec le tissu textile.
Il peut cependant aussi être avantageux d' appliquer la composition d'enduction et de ne provoquer qu'ensuite l'expansion de la matière plastique dans le stratifié déjà réalisé.
Ce mode de réalisation permet de confectionner des stratifiés d'une épaisseur pré-déterminée et qui sont perméables aux gaz, dans lesquels les différentes couches sont intimement liées les unes aux autres et dans lesquels la majorité des pores ouverts se trouve dans la surface de séparation avec le matériau de la couche adjacente.
Une variante du procédé de l'invention implique un post-chauffage du stratifié tissu textile - colle fibres minérales - matière plastique expansée à la température, à laquelle l'agent porogène libère à nouveau du gaz, ce qui permet d'une part d'améliorer l'uniformité et la reproductibilité des produits finis et d'autre part l'obtention d'une liaison encore plus intime entre les couches superposées, en particulier de la couche de matière plastique expansée, qui ne risque plus de se détacher des couches voisines en cas de pliage ou de flexion du stratifié.
Ce post-chauffage peut, par exemple, être réalisé à l'aide d'un jeu de calandres chauffées ou, mieux encore, par un traitement à l'aide d'un gaz, la température de celui-ci et(ou) la durée du traitement étant choisies de manière à éviter toute détérioration'
de la couche directement exposée, mais à amener les pores dans la région de la couche de colle ou de matière plastique expansée adjacente à la couche exposée au gaz chaud à crever et à former des pores ouverts dans cette région.
Ce traitement du stratifié entièrement constitué avec un gaz chaud ne convient cependant que dans les cas où la couche support directement exposée au gaz possède des mailles ou pores relativement larges. Dans certains autres cas, il est préférable de procéder à ce traitesant sur le stratifié partiel, c'est-à-dire tissu textile colle - matière plastique expansée ou fibres minérales matière plastique expansée, et de déposer la couche manquante, c'est-à-dire les fibres minérales ou le tissu textile, sur la matière plastique chaude dans la région des pores crevés.
Comme déjà précisé, la composition de colle
ou d'enduction est avantageusement à base d'un polyuréthanne.
L'invention est décrite ci-après plus en détail
à l'aide d'exemples de modes de réalisation non limitatifs, en se référant au dessin annexé, sur lequel :
- la figure 1 représente une vue en coupe d'un élément stratifié et
- la figure 2 est une vue en coupe d'une variante d'un élément stratifié convenant pour la confection de vêtements de protection contre la chaleur, les rayonnements et les produits toxiques. Le matériau stratifié suivant l'invention, illustré par la figure 1, est constitué, en allant de l'extérieur E vers l'intérieur I, d'une couche textile 1 en un tissu en coton, suivie d'une couche 2 en fibres minérales, puis d'une couche 3 en un polyuréthanne expansé, dont les pores sont garnis de particules de charbon activé, dont une partie au moins est constituée de granules poreux sphériques avec une surface active extrêmement importante et efficace.
A la couche 3 en matière plastique expansée fait suite une couche 4, constituée d'un tissu ou d'un mat de.fibres en polyamide, collées ou soudées sur la couche 3.
Dans le matériau stratifié illustré par la figure 1, le tissu en coton 1 et la couche en fibres minérales 2 sont liées l'une à l'autre à l'aide d'une colle thermoplastique à base d'un polyuréthanne.. Ce stratifié assure une protection satisfaisante contre <EMI ID=28.1>
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En employant les fibres minérales de la composition indiquée plus haut, d'un grammage d'environ
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(m<2>) d'environ 150 g pour les couches 1 et 2 et d'environ
250 g pour les couches 3 et 4, soit un poids d'environ
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possède, sous une pression de 1 cm de colonne d'eau,
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Pour la confection d'un vêtement de protection
ou d'éléments pour la réalisation d'un abri de protection, on découpe un stratifié tel que décrit ou, plus avantageusement, une bande constituée des couches extérieures
1 et 2 et une autre bande constituée des couches intérieures 3 et 4, leur réunion étant assurée par les coutures. Dans le cas de pièces de grande dimension, il est indiqué de réaliser d3s coutures intermédiaires.
Le matériau stratifié illustré par la figure 2 est identique à celui décrit en référence à la figure 1, sauf que l'on a intercalé entre le tissu textile 1 et les fibres minérales 2 une couche 5 en matière plastique expansée, possédant une structure en nid d'abeilles à cellules irrégulières et réalisée en incorporant à une composition de polyuréthanne un agent porogène du commerce, en provoquant l'expansion de la matière plastique et en l'appliquant, d'une part, sur l'une des faces du tissu
en coton, et, d'autre part, sur l'une des faces de la couche de fibres minérales, la liaison entre les couches étant assurée par un traitement thermique ou une exposi-
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adhésif thermoplastique et la formation de pores ouverts.
L'interaction intramoléculaire à la surface
de séparation de deux phases, la phase eau et la phase polyuréthanne, empêche la pénétration de l'eau à travers les fibres minérales dans le stratifié, les mailles ou pores ouverts du tissu en coton extérieur sont rapidement saturés et repoussent tout liquide subséquent, qui s'écoule sur la surface extérieure
Laminate material for protective clothing and method of making
The present invention relates to a laminate material suitable for making protective clothing and composed of an outer layer. a textile fabric, an intermediate layer of fibers and an inner heat-insulating and breathable layer, possibly covered on the side closest to the skin
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sold for the manufacture of such a laminated material.
Known protective clothing against heat is externally lined with one or more metal films, which reflect thermal radiation and therefore allow their wearers to be exposed to such radiation for longer. Such clothing is worn, among other things, by firefighters and steel workers.
In the military field, clothing of this kind has also been created, intended for protection against very intense, but short-lived, thermal radiation, which should be expected in the event of a nuclear bomb explosion. For military use, protective clothing with a reflective metallic exterior layer is however to be rejected, because it makes camouflage random.
It is conceivable to place the reflective metallic layer inside a laminated material, as recommended by the German patent (DOS)
2,553,781 for a laminated material intended to protect from the cold. The outer layers of this known laminate material are, however, flammable and in a laminate material intended to protect from heat, the metal layer and the other layers situated on the wearer's side of the protective clothing should therefore be made in such a way that protect this one
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outer layers.
One of the main drawbacks of the known laminated material is, however, the fact that the external metal layer, in order to form a satisfactory protective barrier against any radiation, must be without a solution of continuity and is therefore also
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provide, for example, a series of metal films arranged so as to. leave openings for the passage of air. because the combustion or carbonization of the outer layers gives rise to the formation of hot gases, which can penetrate through these openings and cause burns on the skin of the wearer of such protective clothing.
A protective clothing completely impermeable to air is however inconceivable for troops in combat, who risk not being able to leave it for several days, and which would consequently prevent during all this duration any contact and any exchange of skin with the air.
The plaintiffs were, for these reasons,
set as a goal of developing a laminate material of the defined kind, allowing the production of protective clothing against very high heat of short duration, but nevertheless permeable to air.
According to the invention, this object is made with a laminated material, composed of an outer layer of a textile fabric, an intermediate layer of fibers and an inner heat-insulating and breathable layer, the fabric of which outer textile is non-flammable, the fibers of the intermediate layer are mineral fibers
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air permeable, the pores of which are filled with activated carbon particles.
The outer textile fabric is made of a non-flammable material, advantageously cotton provided with a water and oil repellant resistant to inflammation, a
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to be colorful. When exposed to thermal radiation, this outer layer coals, but does not ignite.
Intermediate fibers are mineral fibers, generally of a weight per unit area
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mineral fiber is, for example, the following (parts by weight):
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Such a layer of mineral fibers retains
its shape even under the effect of intense heat and therefore maintains the mechanical cohesion of the laminated material; on the other hand, it absorbs a sufficient amount of heat to prevent the latter from damaging the expanded plastic layer. This absorption of heat obviously causes, especially if the protective clothing is wet, the formation of hot gases, which penetrate into the breathable material, but are adsorbed thereon on the activated carbon particles.
If necessary, the outer textile layer can be made to adhere to the mineral fiber layer at 1 '
using a film of an adhesive based on a thermoplastic material.
The expanded plastic material constituting the inner layer is advantageously a polyurethane, with a thickness of the order of 2 mm, this layer being able to be welded to the layer of mineral fibers or sewn
on the outer layers.
Although the material according to the invention is breathable, it has been found that it can be used for making protective clothing for the military, because activated carbon, which it contains, is capable of also adsorb relatively large volumes of contact gases such as combat gases
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radioactive due to the explosion of a nuclear bomb.
The degree of protection of the clothes according to the invention can be further increased by lining the layer closest to the wearer's skin with a fabric.
or of a fiber mat, in particular of polyamide fibers, welded or bonded to the layer of expanded plastic.
When the protective clothing is used in the rain or comes into contact with water, for example during fire extinguishing work, moisture obviously penetrates through the textile layer and the mineral fiber layer up to with the layer of expanded plastic material, breathable, placed on the side of the skin
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the harmful chemicals possibly contained in this water are adsorbed, but even the moisture itself or the water no longer containing harmful products
can make the garment uncomfortable in the long run
the wearer and reduce the effectiveness of the latter's action.
To prevent this penetration of water and other fluids, without however significantly reducing the air permeability of the laminate material according to the invention, at least in the dry state, it is possible to interpose between the textile fabric outside and the expanded plastic a porous layer, breathable, forming a barrier against the passage of water and moisture. Such a barrier is advantageously constituted "by a layer of hydrophobic expanded plastic material.
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lières, whose walls adjacent to the textile fabric adhere to its fibers and whose meshes had pore:
adjacent to the textile fabric are open towards the latter.
The use of a layer forming a barrier against water is already described in the prior patent, cited above, but all the characteristics of a laminated material according to the invention do not emerge from the description of said said. patent.
As the barrier layer for water is interposed between the textile fabric layer and the layer of mineral fibers, which advantageously have a very minimal coefficient of expansion, it is possible to use for such a barrier a very thin film.
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tically impermeable to water, or to produce this barrier using a network or lattice in fine mesh in a material not wettable by water or by other liquids, with the passage of which the laminated material according to invention must oppose.
However, care must be taken to use a low-flammable material for the water barrier, which, exposed to a high temperature, coals flameless. Otherwise, the barrier against water must be thin enough that it will burst immediately and quickly without risk for the adjacent layers, When the barrier against water is made of a thermoplastic material, its mass must be so reduced it
does not risk, in case of merger exposure to a
high heat, clogging the pores of the mineral fiber layer and making it impermeable to air, and (or) transferring a significant amount of heat through the pores of the mineral layer into the plastic layer underlying foam.
When planning a water barrier
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of a network or lattice with sufficiently fine meshes to oppose the passage of water droplets, it is necessary to reckon with the possibility of a deterioration of this barrier by the formation of cracks in the places subjected to bending or bending repeated, by needle sticks etc.
In order to avoid this risk, this barrier can be produced in the form of an additional layer of open-pore, water-resistant expanded plastic.
As the textile layer and / or the layer of mineral fibers are thicker, they serve as support layers, which prevent the expanded plastic material from being temporarily compressed at the bending and bending points to such an extent that by a pumping effect. , it passes water through the inner layers of the laminate material.
Besides, for the reason mentioned above, that is to say to prevent the pores of the layer
mineral fibers can not be obstructed by molten plastic, this expanded plastic barrier can not be too thick.
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using a material not wettable by the liquid or liquids to be repelled by the laminate according to the invention,
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size of the liquid droplets, connected by micro-pores small enough to oppose the penetration of the liquid into the sound-absorbing macro-pores by the effects of alternating boundary surfaces between expanded material and liquid, it forms in the material foam a liquid-saturated surface layer which, as a result
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the subsequent liquid and prevents any deeper penetration of the liquid. This phenomenon obviously causes
a decrease in the air permeability of the laminated material, since this is limited to superficial micro-pores, not filled with liquid, but at the end
from contact with the liquid, the shallow saturated surface layer dries quickly and the breathing capacity of the laminate material is fully restored.
In a variant of the laminate according to the invention, the layer of additional expanded material
forms a honeycomb network with irregular cells, the meshes of which are either sufficiently large to capture the droplets of liquid in the manner of the macro-pores, of which the question above, or sufficiently narrow, to repel these droplets and for continue to maintain the material's air permeability.
Due to the choice of a small thickness for the barrier layer, the honeycomb structure has practically only one thickness or at most
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not form a kind of sponge pumping liquid in
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In an advantageous embodiment of the laminate material according to the invention 9 the major part or the totality of the surface pores of the layer coated with the outer textile layer are pores open towards the latter, so as to form, when liquid passes through this layer, a wetted surface layer practically without any solution of continuity, and thus ensuring an almost perfect seal against liquids.
According to the invention, the walls of the pores contiguous to the outer textile fabric adhere to the fibers thereof, so as to prevent the pores open towards the textile fabric from being able to be compressed parallel to the surface of the laminated material in the event of folding. or bending, by expelling the liquid contained therein towards the interior of the laminated material.
The invention also relates to a method of manufacturing a laminate material suitable for making protective clothing as described in the foregoing.
This process consists in preparing by grinding
a homogeneous mixture of the ingredients indicated above,. which is melted and maintained for 12 hours around 1400 [deg.] C, <EMI ID = 19.1>
cooled slowly, then granulated, the granules being melted again and extruded into wires.
On a mat of such mineral fibers, we spread
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thermoplastic adhesive, which is advantageously dried at
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especially a cotton fabric.
It has proven advantageous to deposit immediately after this application on at least one of the faces of the laminate thus produced a certain proportion of powdered sodium silicate.
The thermoplastic adhesive is advantageously a usual thermoplastic polyurethane, which is dissolved
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a ketone, add a saturated solution to this solution
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shake it for several hours in the absence of air.
The textile fabric - mineral fiber laminate is preferably wound under tension and held for
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complete glue culation.
In a particularly advantageous variant of the process according to the invention, an additional layer of expanded plastic is produced using a polyurethane, in which a blowing agent or blowing agent is incorporated.
The textile fabric - mineral fibers laminate can be placed on a film. in prefabricated expanded plastic, the various layers being united when making a protective garment by stitching.
A more advantageous embodiment however consists in coating one of the sides of the textile fabric and / or the layer of mineral fibers with an expandable plastic composition containing a blowing agent, the action of the latter being able to be triggered, either before or after the application of the composition on the face or faces to be coated.
This procedure ensures a particularly intimate connection between the textile fabric and (or)
mineral fibers and the expanded plastic layer.
By a metered addition of blowing agent, it
is also possible to adjust easily and practically
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form.
When the coating composition is applied after the plastic has completely expanded, the plastic must be chosen and / or the viscosity of the composition must be adjusted so that the pores formed remain in the product during the operation. coating, with the exception of those coming into contact with the surface to be coated and which burst. With this procedure, it is preferable to place the textile fabric on top of the coating composition, so that the gas bubbles, which tend to rise to the surface, form
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with the textile fabric.
It may however also be advantageous to apply the coating composition and only cause the plastic to expand in the laminate already produced thereafter.
This embodiment makes it possible to make laminates of a predetermined thickness which are permeable to gases, in which the different layers are intimately linked to each other and in which the majority of the open pores are located in the separation surface. with the material of the adjacent layer.
A variant of the process of the invention involves post-heating of the textile fabric laminate - mineral fiber glue - expanded plastic material at the temperature, at which the blowing agent again releases gas, which allows on the one hand to improve the uniformity and reproducibility of the finished products and, on the other hand, obtain an even more intimate bond between the superimposed layers, in particular of the layer of expanded plastic material, which no longer risks detaching from the neighboring layers in case of folding or bending of the laminate.
This post-heating can, for example, be carried out using a set of heated calenders or, better still, by a treatment using a gas, the temperature thereof and / or the duration of treatment being chosen so as to avoid any deterioration '
of the directly exposed layer, but to bring the pores into the region of the layer of glue or of expanded plastic material adjacent to the layer exposed to the hot gas to be punctured and to form open pores in this region.
This treatment of the fully formed laminate with a hot gas is however only suitable in cases where the support layer directly exposed to the gas has relatively large meshes or pores. In certain other cases, it is preferable to carry out this treatment on the partial laminate, that is to say adhesive textile fabric - expanded plastic material or mineral fibers expanded plastic material, and to deposit the missing layer, that is ie mineral fibers or textile fabric, on the hot plastic in the region of the punctured pores.
As already specified, the adhesive composition
or coating is advantageously based on a polyurethane.
The invention is described below in more detail
using examples of nonlimiting embodiments, with reference to the appended drawing, in which:
- Figure 1 shows a sectional view of a laminated element and
- Figure 2 is a sectional view of a variant of a laminate element suitable for making protective clothing against heat, radiation and toxic products. The laminate material according to the invention, illustrated in FIG. 1, consists, going from the outside E towards the inside I, of a textile layer 1 of a cotton fabric, followed by a layer 2 of fibers mineral, then a layer 3 of an expanded polyurethane, the pores of which are filled with activated carbon particles, at least part of which consists of spherical porous granules with an extremely large and effective active surface.
Layer 3 of expanded plastic material is followed by layer 4, consisting of a fabric or a mat of polyamide fibers, bonded or welded to layer 3.
In the laminate material illustrated in FIG. 1, the cotton fabric 1 and the mineral fiber layer 2 are bonded to each other using a thermoplastic adhesive based on a polyurethane. This laminate provides satisfactory protection against <EMI ID = 28.1>
<EMI ID = 29.1>
By using the mineral fibers of the composition indicated above, of a grammage of approximately
<EMI ID = 30.1>
<EMI ID = 31.1>
(m <2>) approximately 150 g for layers 1 and 2 and approximately
250 g for layers 3 and 4, i.e. a weight of approximately
<EMI ID = 32.1>
has, under a pressure of 1 cm of water column,
<EMI ID = 33.1>
For making protective clothing
or elements for the realization of a protective shelter, a laminate is cut as described or, more advantageously, a strip made up of the outer layers
1 and 2 and another strip consisting of the inner layers 3 and 4, their meeting being ensured by the seams. In the case of large pieces, it is advisable to make intermediate seams.
The laminate material illustrated in FIG. 2 is identical to that described with reference to FIG. 1, except that a layer 5 of expanded plastic material having a nest structure has been inserted between the textile fabric 1 and the mineral fibers 2. of bees with irregular cells and produced by incorporating a commercial blowing agent into a polyurethane composition, causing the plastic to expand and applying it, on the one hand, to one side of the fabric
cotton, and, on the other hand, on one of the faces of the layer of mineral fibers, the connection between the layers being ensured by a heat treatment or an exposure
<EMI ID = 34.1>
thermoplastic adhesive and the formation of open pores.
Intramolecular interaction at the surface
separation of two phases, the water phase and the polyurethane phase, prevents the penetration of water through the mineral fibers into the laminate, the open mesh or pores of the outer cotton fabric are quickly saturated and repel any subsequent liquid, which flows on the outer surface