CN102858410A - 包含具有弹性特性的阻隔层的织物叠层 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及叠层（10），其包含至少一个第一织物层（20）和第二织物层（30），其中所述第一织物层（20）或者第二织物层（30）包含至少一种耐热纤维，还包含至少一个设置在第一织物层（20）和第二织物层（30）之间并与相应的第一织物层和相应的第二织物层相连的阻隔层（40）。第一织物层（20）设计成单床针织品或具有缝褶线环的双床针织品的形式，第二织物层（30）设计成无缝褶线环的双床针织品的形式。本发明还涉及包含所述叠层的防护性服装。

Description

包含具有弹性特性的阻隔层的织物叠层
本发明涉及特别是用于防护性服装的具有阻隔层的织物叠层，所述织物叠层具有弹性特性。本发明还涉及具有本发明的弹性织物叠层的防护性服装。
防护性服装对于其使用区域通常具有许多特性。而且，防护性服装可以由数个单独的服装制品组成，或者可以是单个或多层的服装的制品。例如，用于消防区域的防护性服装所需的材料和材料组合有效地保护人们免遭蒸汽、火焰、化学品辐射和喷射、风和雨。所述材料还应该是透气的，从而降低了积热对穿着者的危害。
通过国际标准建立了用于防护性服装（用于对热和火焰防护的服装）的材料的最低要求。例如，《标准ISO 14116:2008对热和火焰的防护》对具有限制火焰蔓延的服装中的材料和材料组合进行了定义，从而限制了服装自身开始燃烧并因此对穿着者产生危害的可能性。所述材料和材料组合通常含有耐热和不易燃纤维材料，或者具有防护层形式的阻燃性涂层。用于抗热（也称作耐热）的材料和低可燃性纤维材料包括芳族聚酰胺、三聚氰胺树脂纤维、聚酰胺-酰亚胺、聚酰亚胺以及PBI（聚苯并咪唑）。永久性耐燃织物材料大部分含有这些耐热和低可燃性纤维。
根据ISO 11613(1999)，防护性服装（用于对热和火焰防护的服装），例如消防防护性服装还应该是不透水和可透水蒸气的。这是通过例如使用不透水和可透过水蒸气的阻隔层（功能层）来实现的，所述不透水和可透过水蒸气的阻隔层（功能层）被结合在用于消防的防护性服装的材料和材料组合中。Putzbrunn的W.L.戈尔联合公司(W.L.Gore & Associates GmbH)提供了具有织物耐热性和阻燃性材料和不透水和可透过水蒸气薄膜的材料组合，所述薄膜由例如ePTFE薄膜（发泡聚四氟乙烯）制得。所述材料例如以商品名
Figure BDA00002286565800011
Fireblocker提供。
除了不透水性、空气不可透过性以及水蒸气可透过性（透气性）以外，还通常希望防护性服装具有弹性特性，如拉伸和回复特性。弹性特性提供许多优点，例如服装制品更加合身、舒适、减少了折痕或者设计的灵活性更大。
通常已知将市售可得的弹性纤维，如氨纶（斯潘德克斯（spandex））、莱克拉弹性纤维（Lycra）、多拉斯坦弹性纤维（Dorlastan）、伊拉斯坦弹性纤维（Elastane）、DOW XLA（商标名）或者橡胶结合到织物结构中，从而使这些织物获得弹性特性。这些纤维是弹性或者热弹性的，当受到高温时被破坏。例如，它们会熔融或者分解。因此织物的弹性特性和服装制品的稳定性完全丧失，特别是当受到高温时。为此，弹性纱线几乎不用于防火织物中。
EP 313261A2（W.L.戈尔联合有限公司(W.L.Gore & Associates Inc.)）描述了一种具有可拉伸针织或织造织物外层和可拉伸内层的服装制品。所述内层由涂覆了亲水性聚合物层的多孔疏水性聚合物层构成，其又与弹性聚合物织物粘合。外织物由聚酰胺、聚酯或羊毛制得。内织物是Lycra、Spandex（杜邦商标名）的织造或针织弹性聚合物层。这些层叠结构的一个缺点是Lycra、Spandex是热塑性材料，会在热和高温的影响下熔融从而被破坏。因此也丧失了所有的弹性特性。
EP 1665945A1（马尔登密耳工业有限公司(Malden Mill Industries,Inc.)）描述了一种多层防火织物。所述织物由具有外织造层、可透气薄膜形式的内针织耐热层的叠层构成。中间层设置在外层和内层之间并与它们粘合。外织造层在经线和纬线中具有氨纶（Spandex），从而在两个方向提供拉伸，使得该层具有足够的弹性。外层还具有由芳族聚酰胺、三聚氰胺、FR聚酯等制得的耐热纱线。内针织层还具有耐热纱线，并且具有基于针织结构的弹性特性。然而在外层中使用氨纶是有问题的，因为外层一受热，热塑性氨纶就熔融，外层丧失其弹性特性。
本发明的任务是提供一种耐热和弹性叠层，即使受到高温之后，所述耐热和弹性叠层也不会丧失其弹性特性。特别地，叠层应该适用于防护性服装－用于对热和火焰防护的服装，如消防服装。
根据本发明通过具有权利要求1的特征的叠层解决了该任务。本发明还涉及如权利要求31所述的特征的防护性服装。从属权利要求涉及本发明的优选实施方式。
根据本发明的一个方面，叠层具有至少一个第一织物层和第二织物层，所述第一织物层或第二织物层具有至少一种耐热纤维。此外，叠层具有至少一个设置在第一织物层和第二织物层之间的阻隔层，其与所述第一织物层和第二织物层接合。第一织物层设计成单床针织品或具有缝褶线环的双床针织品的形式（图3a/3b），而第二织物层设计成无缝褶线环的双床针织品形式（图2）。
根据本发明的一个变化形式，第一织物层是双罗纹凸纹（interlock piqué）针织物形式的具有缝褶线环的双床针织品。根据本发明的另一个变化形式，第二织物层是双罗纹右/右针织物形式的无缝褶线环的双床针织品。
根据本发明的另一个变化形式，第一织物层是凸纹织针织物形式的单床针织品。
根据本发明的另一个变化形式，第一织物层和第二织物层具有至少部分耐热纤维。
根据本发明的另一个方面，叠层具有至少一个第一织物层和第二织物层，所述第一织物层和第二织物层各自具有由芳族聚酰胺制得的耐热纱线。此处第一织物层设计为凸纹针织物，而第二织物层是双罗纹针织物。叠层还具有至少一个设置在第一织物层和第二织物层之间，并与所述第一织物层和第二织物层接合的阻隔层。阻隔层具有ePTFE薄膜，其中所述阻隔层通过不连续施涂的胶的方式与第一织物层和第二织物层接合。在230°C的温度加热5分钟之后，叠层在纵向具有至少50%的弹性拉伸性，在横向具有至少25%的弹性拉伸性。
因此可以根据本发明制备具有两织物层的叠层，其中所述两织物层都是针织物，但是针织结构相互不同。第一织物层是单床针织品，特别是凸纹针织物或者具有缝褶线环的双床针织品的形式。第二织物层是无缝褶线环的双床针织品，特别是双罗纹右/右针织物的形式。所述叠层是永久弹性的，因此第一织物层和第二织物层没有在纱线中使用热弹性纤维或者其他弹性体，形成了永久弹性叠层。由于使用耐热纤维的纱线，所述叠层还是耐燃和耐热的。根据另一个方面，根据ISO 14116:2008的要求，叠层具有限制火焰蔓延的阻燃性。
单床针织品，特别是凸纹针织物或者具有缝褶线环的双床针织品形式的第一织物层具有弹性特性，无缝褶线环的双床针织物形式，特别是双罗纹右/右针织品的第二织物层也具有弹性特性。然而，如下文进一步说明，两种网织品的弹性特性相互不同。所述至少两织物层的不同弹性织物针织结构产生了整个叠层的弹性特性。该弹性特性在不使用市售可得的弹性纤维的情况下获得。叠层的弹性是永久的，因为即使在通过高温加热叠层的热应力之后，也保留了弹性特性。
根据本发明的叠层的弹性特性是由于第一织物层和第二织物层的不同织物针织结构导致的。第一织物层是单床针织品或者具有缝褶线环的双床针织品的形式。
单床针织品和具有缝褶线环的双床针织品具有会弹性回弹的弹性拉伸性。在一个变化形式中，单床针织品也具有缝褶线环。这是右/左凸纹织法的情况。特别是在具有缝褶线环的单床和双床针织结构中，缝褶线环保证了弹性伸长之后织物层在弹性回弹之后回弹到初始位置。缝褶线环是仅插入到针中的非针织的网眼。
无缝褶线环的双床具有特别优良的弹性拉伸特性。网眼可以在规定的线长度内无限拉伸，但是仅存在有限的弹性回弹。
因此，第二织物层使得具有特别良好的弹性拉伸性而第一织物层使得在拉伸之后具有特别优良的弹性回弹。这两种织物层的结合导致了本发明的叠层的弹性特性。
术语“针织品”概括了不同的织物结构。另外，术语“针织品”可以包括第一组针织产品，例如圆针织物和平针织物，还包括第二组拉歇尔（Raschel）和经编针织物。
根据本发明的另一个方面，在230°C的温度加热5分钟之后，叠层在横向具有至少30%的弹性拉伸性。在一个变化形式中，在230°C的温度加热5分钟之后，叠层在纵向具有至少25%的弹性拉伸性。
在230°C的温度加热5分钟之后，叠层特别地在纵向具有至少30%的弹性拉伸性和至少80%的弹性回弹，在横向具有至少25%的弹性拉伸性和至少95%的弹性回弹。
在一个变化形式中，在230°C的温度加热5分钟之后，叠层在纵向具有至少70%的弹性拉伸性和至少80%的弹性回弹，在横向具有至少30%的弹性拉伸性和至少95%的弹性回弹。
在本发明的另一个方面，在230°C的温度加热5分钟之后，叠层在纵向具有至少50%的弹性拉伸性，在横向具有至少25%的弹性拉伸性。
例如，耐热纤维选自下组材料：芳族聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、纤维素纤维、三聚氰胺树脂、聚苯并咪唑（PBI）。如果纤维是芳族聚酰胺纤维或者纱线具有芳族聚酰胺纤维部分则是有利的。
在本发明的一个变化中，阻隔层通过不连续施涂的胶的方式与第一织物层和第二织物层接合。例如，以胶点或者胶粉的形式施涂胶。
根据本发明的另一个方面，阻隔层是不可透过空气而可透过水蒸气的。特别地，阻隔层是不可透过空气的。阻隔层还可以是不可透过液体的。特别地，阻隔层是不透风、不透水以及可透过水蒸气的。
例如，阻隔层是不透水的，可经受至少8kPa的入水压力（根据ISO811-1981）。其可以具有<20m2Pa/W的抗水蒸气透过性Ret（ISO 11092）。例如，阻隔层的透气性不大于6L/m2/s（根据ISO 9237-1995）。
阻隔层还可以是空气不可透过的：空气不可透过性对应于<1L/m2/s的空气透过性（ISO 9237;100cm2,2.5kPa）；和/或不透风的：不透风性对应于<50L/m2/s的空气透过性（ISO 9237;100cm2,2.5kPa）。
在本发明的另一个方面，阻隔层是薄膜或膜。例如，阻隔层是多孔薄膜，如ePTFE薄膜。可以由连续闭合塑料层来提供所述ePTFE薄膜。
薄膜可以选自下组材料，包括：聚烯烃、聚酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氨酯或者含氟聚合物。
根据本发明的一个方面使用的耐温（耐热）纱线具有至少一种由许多单独纤维形成的纱线。织物层中的耐热纱线保证了本发明的叠层具有对热和火焰的防护。为此，耐性纱线的LOI（极限氧指数）值至少为25。第一和第二织物层各自具有至少50%的耐热纱线。耐热纱线优选是芳族聚酰胺纤维的混合物。
耐热纱线可以选自下组材料，包括：芳族聚酰胺、聚酰亚胺、预氧化（preox）纤维、PBI或者三聚氰胺树脂纤维。根据ISO 17493进行测试时，在180±5°C的温度，由耐热纱线组成的材料不得点燃或者熔融。耐性纱线优选由芳族聚酰胺纤维的混合物形成。在一个变化形式中，第一织物层和第二织物层由100%芳族聚酰胺纤维组成。所述芳族聚酰胺是极其阻燃、耐热（阻燃、耐热性）和耐撕裂的，因此特别适用于本发明的叠层。
可以用LOI值对耐热和低可燃性纤维材料进行表征。具有对应于最低氧含量的LOI值的材料仍然发生燃烧。LOI值大于30-40%氧的聚合物体系是自熄的，即本身阻燃的。技术聚合物的LOI值为16-30%。通常，LOI值>25的纤维分类为具有低可燃性。因此如果耐热纱线的LOI值至少为25则是合乎需要的。前述纤维的LOI值为28-33，例如，聚酰亚胺的LOI值达到了38，PBI为40、预氧化（preox）纤维甚至达到了56-58。对于单独纤维的LOI值可以从文献中得到，例如，德国Denkendorf的《织物和加工技术协会的Denkendorf纤维表》(Denkendorf fiber table of the Institute for Textile and Process Engineering)。
同时，根据一个方面，根据本发明制得的叠层具有阻燃性。根据ISO14116:2008对于火焰蔓延，达到了最高指数3。这表示当本发明的材料与火焰接触后，该材料没有火焰蔓延、没有孔洞形成、没有燃烧滴落、没有余辉、后燃烧时间不大于2秒。因此，本发明的叠层满足用于消防员防护性服装的ISO11613(1999)或者还有防护性服装－对热和火焰防护的服装的ISO 11612的标准。因此，可以制得用于防护性服装的叠层，其是永久弹性的，并提供对热和火焰的防护。
在本发明的另一个方面，提供了具有至少部分上述类型的叠层的防护性服装。本发明的叠层可以是防护性服装制品的组成部分。防护性服装制品也可以完全由本发明的叠层构成。
所述防护性服装制品特别适合飞行员、消防员和油罐卡车的驾驶员，因为即使在热负荷之后该服装仍保留弹性功能。
防护性服装设计成，例如，外套、短上衣、裤子、背心、工作服、头盔、巴拉克拉瓦帽、手套或者它们的组合。
通过涉及本发明变化形式的附图的方式对本发明的各方面和优点进一步阐述。在相应附图中：
图1显示了本发明的叠层一个变化形式的示意图，
图2显示了根据本发明一个变化形式的第二织物层的针织物连接，特别是双罗纹右/右针织物形式的无缝褶线环的双床针织品的针织物连接的视图，
图3a显示了根据本发明一个变化形式的第一织物层中的针织物，特别是右/左凸纹针织物形式的具有缝褶线环的单床针织品的视图，
图3b显示了根据本发明一个变化形式的第一织物层中的针织物，特别是双罗纹凸纹针织物形式的具有缝褶线环的双床针织品的视图，
图4显示关于根据炉测试（ISO 17493）的不同产品样品在不同温度下受热之后的尺寸稳定性，
图5显示关于三种不同产品样品的不同温度的纵向（图5A）或横向（图5B）拉伸/回复的图。
图6显示关于两种产品样品的伸长的下降与温度的关系的图，
图7显示是关于术语伸长和弹性的示意图，
图8显示了至少部分具有本发明的叠层的服装制品。
图1显示了本发明的叠层10的变化形式，其具有第一织物层20、第二织物层30和设置在织物层20、30之间的阻隔层40。三个层相互接合成叠层10。可以通过合适的方法使得这些层相互接合。选择接合技术使得不显著限制阻隔层40的功能性是重要的。例如，可以通过胶的方式使得这些层相互接合。在一个变化形式中，胶是以点、粉末、网络或者格子的形式不连续存在的，从而不限制阻隔层40的功能。在另一个变化形式中，胶是连续的胶层，优选为可透过水蒸气的胶材料。其他接合技术可以是焊接、超声焊接（例如，点焊）或者缝合。
在一个变化形式中，阻隔层40是不可透过空气但是可透过水蒸气的，因此对于不需要的或者有害的气体形成了阻隔。阻隔层40优选是不可透过空气的。在一个变化形式中，阻隔层40的空气透过性不大于1L/m2/s（根据ISO9237-1995）。同时阻隔层40允许水蒸气通过，在该情况下，在一个变化形式中的阻隔层40的抗水蒸气透过性Ret<20m2Pa/W（ISO 11092）。在一个优选的变化形式中，阻隔层40是可透过水蒸气的，但是不透过液体的，特别是不透水的。例如，不透水阻隔层40可经受至少8kPa的入水压力。阻隔层40还可以是可透过水蒸气和不透风的或者可透过水蒸气、不透水和不透风的。叠层10中阻隔层40的存在增加了至少部分具有该叠层或者由该叠层组成的服装制品的穿着舒适度，因为穿着者的汗水从内部输送出去，并同时防止了水和/或风的透过。相对于具有不可透过水蒸气阻隔层的结构改善了穿着舒适度。
阻隔层40可以是膜或者薄膜。本发明的阻隔层40的合适的材料是含氟聚合物例如聚四氟乙烯、聚酯、聚砜、聚氨酯、聚氨酯-聚酯、聚乙烯、聚醚砜、聚碳酸酯、聚硅氧烷、聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚丙烯，包括聚醚-酯及其组合。阻隔层可以是多孔或者无孔的。
优选使用发泡聚四氟乙烯（ePTFE）的薄膜。ePTFE薄膜可以设计成厚度在5和500μm之间，优选为25和300μm之间。ePTFE薄膜是特别合适的，因为它相对于热和高温非常稳定，并且不会燃烧或者熔化。优选对ePTFE薄膜的孔隙率和孔径进行选择，从而不会阻碍气体扩散。平均孔径可以是0.02-3μm，优选是0.1-0.5μm。孔隙率是30-90%，优选为50-80%。同时，材料是不透水的。例如，US 3,953,566和US 4,187,390中揭示了一种用于从发泡PTFE制得所述多孔薄膜的方法。
在一个变化形式中，ePTFe薄膜具有可透过水蒸气的连续亲水性聚合物层。合适的可连续的透过水蒸气聚合物是，但不限于，聚氨酯类、聚硅氧烷类、共聚醚-酯类或者共聚醚-酯酰胺类。US-A-4493870和US-A-4725481中揭示了合适的亲水性组合物的共聚醚-酯。US-A-4194041中描述了合适的聚氨酯。合适的亲水性组合物参见US-A-42340838。如US-A-4532316所述，一类优选的连续可透过水蒸的聚合物是聚氨酯，特别是那些含氧乙烯单元的聚氨酯。
在一个变化形式中，如果阻隔层是多层的，所述阻隔层还可以具有前述类型的膜或者薄膜。例如，在一个多层的变化形式中，薄膜的一侧或者两侧与另外的层，例如支撑层和/或另一功能层接合。
本发明的叠层10的第一织物层20和/或第二织物层20具有至少一种耐温（耐热）纤维，特别是耐热纱线。所述耐热纤维优选是具有耐热纱线和芳族聚酰胺纱线的芳族聚酰胺纤维。在一个变化形式中，两个织物层20、30各自具有至少50%的耐热纱线。
图2显示了根据本发明变化形式的第二织物层针织物的示意图（针织品技术的技术图案）。图2显示了根据两排，第1排和第2排（图案重复）的针织物，所述针织每两排重复。图2中的针表示为13、线是14以及网眼是15。
图2显示了无缝褶线环的双床针织品样式的针织品，此处为双罗纹右/右针织物或者双罗纹右/右针织物编织的形式。根据本发明的一个变化形式，图1所示的织物层30设计成如图2所示的双罗纹右/右针织物的形式。
图3a和3b显示了根据本发明另一个变化形式的第一织物层针织编织的示意图（针织品技术的技术图案）。
图3a显示了根据两排，第1排和第2排（一个图案重复）的具有缝褶线环的单床针织品，所述单床针织品每两排重复。图3a中的针表示为16、线是17、缝褶线环是19以及网眼是18。
图3b显示了根据三排，第1、2和3排（一个图案重复）的具有缝褶线环的双床针织品，所述双床针织品每三排重复。同样地，此处针表示为16、线是17、缝褶线环是19以及网眼是18。
特别地，图3a显示了具有缝褶线环的单床针织品样式的针织物，此处为右/左凸纹针织物或者右/左凸纹针织物编织的形式。根据本发明的一个变化形式，根据图1的织物层20设计成如图3a所示的右/左凸纹针织物的形式。
图3b显示了具有缝褶线的双床针织物样式的针织品，此处为双罗纹凸纹针织或者双罗纹凸纹针织物编织的形式。根据本发明的一个变化形式，图1所示的织物层20设计成如图3b所示的双罗纹凸纹针织物的形式。
术语“凸纹针织品”和“双罗纹针织品”的技术含义及其设计是本领域技术人员已知的。因此从本领域技术人员的观点来看，这些术语无需单独的定义。相应的设计对于本领域技术人员也是已知的。如上所述，具体实施例如图2、3a、3b所示。
如图1示意性所示，由根据图2和3的织物层30和20构成的叠层10是永久弹性的，因此第一织物层20和第二织物层30在不使用热弹性纱线的情况下形成了永久弹性的叠层10。由于使用耐热的纤维和纱线，所述叠层还是耐火和耐热的。
优选对本发明的叠层进行设计，这样其具有服装规范，例如ISO 11612中所要求的尺寸稳定性。例如，在180°C和260°C下受热之后，叠层的尺寸变化小于5%，优选小于3%。
以下本发明一个变化形式的叠层所追求的特性A)至D)是：
A)所需的尺寸稳定性：
小于5%（例如，根据ISO 11612防护性服装－用于对热和火焰防护的服装）。
参见ISO 111612耐热性（6.2节）：
6.2.1节：180±5°C温度的耐热性：
在根据ISO 17493的180±5°C的温度下测试期间，服装中使用的材料和/或服装组合物不得点燃或者熔融，并且收缩不得大于5%。
6.2.2节：任选要求－260±5°C温度的耐热性：
其规定，如果单层服装或者多层服装的内衬的材料穿着在皮肤上，根据ISO17493，所述材料必须在260±5°C的温度下进行测试。材料必须符合6.2.1的要求，不得点燃或者熔融，并且收缩不得大于10%。
说明：由于受热所致的收缩会对热防护作用产生负面作用，因为减少了服装和身体之间的绝热空气层。因此，在防护性服装中必须避免热收缩，特别是在有来自热或者火焰的危害的情况下，这些危害会影响大百分比的服装表面。
B)所需的伸长：
大于25-100%以改善人体工程学
C)回复（回复能力）：
完全或者高度回复到初始尺寸，理想为100%（因为合身性变差，低于80%通常是不能接受的）
为此，图7显示了伸长和弹性（回复/回复能力）的示意图。一开始显示了初始长度的材料，通过用力拉伸例如100%。这在图7中显示为向右伸长，使初始材料拉长其自身的长度，这样材料相比于初始状态具有两倍的长度。在下方的图中，在力的作用结束之后，在本例中材料回复了其初始长度的80%（图7中的回复/回复能力），因此在力的作用结束之后保留形变（图7中的永久形变），因此材料长于它的初始长度。因此在本例中材料的弹性为80%。另一方面，完全回复到初始长度表示弹性为100%。
D)在热负荷之后没有性能变化（基本特性的变化）：
图4显示了不同产品样品在不同温度下受热之后的炉测试（ISO 17493）后的尺寸稳定性的图。
第一个样品“芳族聚酰胺叠层”是本发明的一个变化形式，其是三层叠层的形式，具有如下结构：
第一织物层（参见图1的层20）设计成基重为220g/m2的100%芳族聚酰胺单床凸纹层的形式（Nomex舒适纤维）。针织品的制造商（针织者）：FuchshuberTechnotex公司，制品名“凸纹Nomex(PiquéNomex)”。
阻隔层（参见图1的层40）设计成W.L.戈尔联合公司(W.L.Gore &Associates GmbH)制品编号为4410028的ePTFE薄膜的形式。第二织物层（参见图1的层30）设计成基重为220g/m2100%芳族聚酰胺的双床双罗纹右/右层的形式（Nomex舒适纤维）。针织品的制造商（针织者）：FuchshuberTechnotex公司，制品编号22928。第一个样品的整体基重约为470g/m2。
在第二个样品“芳族聚酰胺拉伸针织物（针织品）”中，涉及具有96%芳族聚酰胺和4%购自Activetex公司的莱克拉弹性纤维（Lycra）（部件号：AT 77255DF细棱纹）的单层产品的已知变化形式。
第三个图案“芳族聚酰胺拉伸织造物（织造织物）”也是具有96%芳族聚酰胺（Nomex舒适纤维）和4%购自T.Fritsche公司的莱克拉弹性纤维（Lycra）的单层产品的一种已知变化形式。
图4显示了不同产品样品在不同温度下根据ISO 17493的受热之后根据炉测试的尺寸稳定性（相对于所示的尺寸变化的特性）。前述三种样品，芳族聚酰胺叠层、芳族聚酰胺拉伸针织物以及芳族聚酰胺拉伸织造物用作产品样品。然后将样品在设定温度的炉中保持5分钟。然后测定尺寸变化。假定热处理证实织物变化尽可能地小，从而可以重复使用。图4还显示了对于不同温度的纵向（长度方向）和横向（宽度方向）尺寸稳定性。
图4显示，根据本发明的第一样品，芳族聚酰胺叠层的特点是高尺寸稳定性，而第二和第三样品的值则差得多，特别是在较高温度负荷时。图4所示的尺寸稳定性的正值表示相应产品膨胀，而负值表示相应产品收缩。
应用标准中定义了最低要求（例如，ISO 11612中±5%）。对三个样品的产品进行比较，显示对第一个样品（本发明的变化形式的叠层）的温度处理基本没有影响。具有伊拉斯坦弹性纤维（elastane）的芳族聚酰胺针织品（第二样品）的热处理导致强的尺寸变化。结构中使用弹性纤维时，当温度>200°C时它们被破坏并丧失尺寸稳定性。
图5显示涉及对于前述三个相同产品样品的不同温度的纵向（图5A）和横向（图5B）的伸长/回复的图，其参照图4进行说明。缩写NZ表示相应产品的新条件。
热负荷对于本发明的叠层在纵向或横向以及伸长特性或者弹性回复仅有轻微作用（相较于其他样品根本没有作用或者可以忽略不计）。另一方面，所述这些热负荷下的芳族聚酰胺拉伸针织物没有显示出足够的回复，降到低于70%。在高于200°C的热负荷之后，芳族聚酰胺拉伸针织物在横向失去了大于200%的伸长。
由于其设计，芳族聚酰胺拉伸织造物总体都没有达到足够高的伸长，并在高于200°C的热负荷之后失去了大于50%的初始伸长。另一方面，图6显示了在此情况下的本发明的芳族聚酰胺叠层，和芳族聚酰胺拉伸织造物的伸长的下降与温度的关系的图。显然也由图6可知，热负荷对于本发明的叠层在伸长特性上仅有轻微作用，而在热负荷之后芳族聚酰胺拉伸织造物的初始拉伸显著损失。
图8显示了外衣，例如消防员短上衣形式的服装制品70，其至少部分由图1的本发明的叠层10构成。
本发明所用术语“弹性拉伸性”表示材料具有低的应力或负载要求（即低拉伸力）以拉伸材料的特性。在这之后，材料可以再回到其初始形状（初始尺寸和形状），或者换言之，在拉伸、偏置后或者在不再施加拉伸力的情况下完全或者高度回复到初始尺寸。
术语“弹性回复/弹性”指的是当完成负荷之后，材料表现出的理想地快速回复、和有限永久形变的特性。
术语“永久弹性”表示本发明的叠层的以下特性：在230°C温度对叠层加热5分钟之后仍存在弹性。
结合本发明，织物或者织物层应理解为织造、针织、经编针织、非织造或者它们的组合。织物层具有合成纤维和天然纤维。也可以是天然纤维与合成纤维的纤维混合物。术语“纤维”还包括长丝（无确定长度的纤维），如单丝、复丝，或者短纤维。纤维优选是纱线的形式。本发明的纱线应理解为指许多纤维和/或者束状长丝的连续线，可以通过例如织造或针织来生产织物。所使用的纱线在涂覆前的线性密度优选在50分特(dtex)和500分特(dtex)之间。
聚烯烃、聚酰胺、聚酯、再生纤维素、乙酸纤维素、人造纤维、乙酸酯、丙烯酸类聚合物、玻璃材料、改性聚丙烯酸（modacryl）、棉、羊毛、丝、亚麻、黄麻及其混合物可用作织物层的材料。
本发明中的术语“阻燃性”表示织物层（织物）和材料都具有有限的火焰蔓延。标准ISO 14116:2008建立了材料有限火焰蔓延的性能要求，其基于根据ISO 15025（对应EN 532）的测试结果。性能用有限火焰蔓延指数来表示。建立了三种性能等级：
－指数1，材料没有发生火焰蔓延，在火焰接触时会形成孔洞；
－指数2，材料没有发生火焰蔓延，在火焰接触时不会形成孔洞；
－指数3，材料没有发生火焰蔓延，在火焰接触时不会形成孔洞，并且只有有限的后燃烧。
对于消防员防护性服装，要求指数为3（对应于ISO 11613:1999）的材料。
本发明中的术语“低可燃性”材料表示材料的LOI（极限氧指数）大于25。
术语“耐热性”表示根据ISO 17493的炉测试，材料在5分钟的时间内可经受高于180°C的温度。
根据ISO 11092，抗水蒸气透过性Ret值是织物（织物纺织品和根据本发明的功能层）或组合材料（叠层）的特定材料特性，其测定等分压梯度下流过规定表面的潜热蒸发。
“可透过水蒸气”规定材料的抗水蒸气透过性Ret小于100m2Pa/W。优选地，织物的Ret小于20m2Pa/W。通过不同方法，例如ISO 11092或者HohensteinMDM干法（在服装生理协会e.V.Hohenstein的编号BPI 1.4(1987)的标准测试方法中描述）对水蒸气可透过性进行了测定。
“多孔”应理解为表示材料具有通过材料内部结构的非常小的微孔，并且孔形成了从材料表面到另一表面的连续连接或通路。因此根据孔径，材料是可透过空气和蒸汽的，但是液体水不能通过孔。可以用购自佛罗里达州，海厄利亚的库尔特电子公司(Coulter Electronics Inc)的库尔特气孔计(Coulter Porometer)(TM)测定孔径。所述库尔特气孔计是根据ASTM标准E1298-89所述的方法自动测定多孔中孔径分布的自动测量设备。无法用库尔特气孔计测定所有可用多孔材料的孔径。在此情况下，可以使用显微镜，如光学显微镜或电子显微镜确定孔径。
当使用微孔薄膜时，其平均孔径在0.1和100μm之间，优选在0.2和10μm之间。
入水压力测试/抗水透过性：
入水压力测试是抗水静压测试，其基本上是基于以下事实：水被压在材料样品的一侧，从材料样品的另一侧观察水的通过。根据如下测试方法测定了水压力：在压力下，将20±2°C的蒸馏水越来越多地施加于100cm2表面的材料样品上。水上升压力是60±3cmH2O/分钟。水压力就是水在样品另一侧上出现的压力。在1992的标准EN 20811中规定了精确步骤。根据2003的EN 343，“不透水”应理解为表示材料可经受至少8kPa的入水压力。

Claims (32)

1.叠层（10），其具有：
－至少一个第一织物层（20）和第二织物层（30）；
－所述第一织物层（20）或第二织物层（30）具有至少一种耐热纤维；
－至少一个阻隔层（40），其设置在第一织物层（10）和第二织物层（30）之间，并与所述第一织物层和第二织物层接合；
第一织物层（20）设计成单床针织品或具有缝褶线环的双床针织品的形式，第二织物层（30）设计成无缝褶线环的双床针织品形式。
2.如权利要求1所述的叠层，其特征在于，所述具有缝褶线环的双床针织品是双罗纹凸纹针织物。
3.如权利要求1所述的叠层，其特征在于，所述无缝褶线环的双床针织品是双罗纹右/右针织物。
4.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，所述单床针织品具有缝褶线环。
5.如权利要求4所述的叠层，其特征在于，所述具有缝褶线环的单床针织品是凸纹针织物。
6.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，所述第一织物层（20）和第二织物层（30）具有至少一种耐热纤维。
7.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，在230°C的温度加热5分钟之后，所述叠层在横向具有至少30%的弹性拉伸性。
8.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，在230°C的温度加热5分钟之后，所述叠层在纵向具有至少25%的弹性拉伸性。
9.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，在230°C的温度加热5分钟之后，所述叠层在纵向具有至少30%的弹性拉伸性和至少80%的弹性回弹，在横向具有至少25%的弹性拉伸性和至少95%的弹性回弹。
10.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，在230°C的温度加热5分钟之后，所述叠层在纵向具有至少70%的弹性拉伸性和至少80%的弹性回弹，在横向具有至少30%的弹性拉伸性和至少95%的弹性回弹。
11.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，在230°C的温度加热5分钟之后，所述叠层在纵向具有至少50%的弹性拉伸性，在横向具有至少25%的弹性拉伸性。
12.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，所述耐热纤维选自下组材料：芳族聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、纤维素纤维、三聚氰胺树脂、聚苯并咪唑（PBI）。
13.如权利要求12所述的叠层，其特征在于，所述纤维是芳族聚酰胺纤维。
14.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，所述第一织物层（20）和第二织物层（30）各自在不使用热弹性或弹性体纱线的情况下形成永久弹性叠层。
15.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，所述阻隔层（40）通过不连续施涂胶的方式与第一织物层（20）和第二织物层（30）接合。
16.如权利要求15所述的叠层，其特征在于，以胶点形式或者胶粉形式施涂所述胶。
17.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，所述阻隔层是不可透过空气而可透过水蒸气的。
18.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，所述阻隔层是不可透过空气的。
19.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，所述阻隔层是不可透过液体的。
20.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，所述阻隔层是不透水的，可经受至少8kPa的入水压力（根据EN 20811-1992）。
21.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，所述阻隔层是不透风、不透水并且可透过水蒸气的。
22.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，所述阻隔层的抗水蒸气透过性Ret小于20m2Pa/W（ISO 11092）。
23.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，所述阻隔层的透气性不大于50L/m2/s（根据ISO 9237-1995）。
24.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，所述阻隔层是薄膜或膜。
25.如权利要求24所述的叠层，其特征在于，所述阻隔层是多孔薄膜。
26.如权利要求24或25所述的叠层，其特征在于，所述薄膜选自下组材料：聚烯烃、聚酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氨酯或者含氟聚合物。
27.如权利要求24至26中任一项所述的叠层，其特征在于，所述薄膜具有ePTFE阻隔层。
28.如权利要求27所述的叠层，其特征在于，所述ePTFE薄膜具有连续闭合塑料层。
29.如前述任一项权利要求所述的叠层，其特征在于，根据EN ISO 14116:2008的要求，所述叠层设计为具有有限火焰蔓延的阻燃性。
30.如前述任一项权利要求所述的叠层（10），其特征在于：
－所述第一织物层（20）和第二织物层（30）各自具有耐热芳族聚酰胺纱线；
－所述第一织物层（20）设计为凸纹针织物，而第二织物层是双罗纹右/右针织物；
－所述阻隔层（40）具有ePTFE薄膜，通过不连续施涂的胶使得阻隔层与第一织物层（20）和第二织物层（30）接合；
－在230°C的温度加热5分钟之后，叠层（10）在纵向具有至少50%的弹性拉伸性，在横向具有至少25%的弹性拉伸性。
31.防护性服装（70），其具有如权利要求1至30任一项所述的叠层。
32.如权利要求31所述的防护性服装，其特征在于，该防护性服装设计成外套、短上衣、裤子、背心、工作服、帽子、巴拉克拉瓦帽或手套的形式。
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