DD251579A5

DD251579A5 - Verfahren zur herstellung flammbestaendiger materialien

Info

Publication number: DD251579A5
Application number: DD86293598A
Authority: DD
Inventors: Jacobus Maurits Van Dort
Original assignee: ��@��@��`��@��@��k��
Priority date: 1985-08-13
Filing date: 1986-08-12
Publication date: 1987-11-18
Also published as: WO1987001140A1; GB8520318D0; IL79689A0; DK177487D0; EP0268586A1; JPS63500392A; DK177487A; ES2000391A6; AU6192186A; GR862067B; ZA865935B; CN86106246A; KR880700117A; PT83189A

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer flammenbestaendigen Kombination aus wenigstens zwei flammenbestaendigen Stapelfaserkomponenten in Faserband-, Vorgarn-, Einfach- oder Mehrfach-, gewebter oder gestrickter Gewebeform. Die Kombination ist vorgesehen fuer die Herstellung von Bekleidung, Bekleidungsstuecken oder Bekleidungssystemen, die vorwiegend oder wenigstens teilweise Gewebe einschliessen, die Faeden mit segregierten Komponenten aufweisen. Die Aufgabe besteht darin, flammenbestaendiges Material herzustellen, das bei der Einwirkung von Flammen und intensiver Hitze unter Beibehaltung seiner Flexibilitaet und eines gewissen Masses an Festigkeit eine geringe Waermeschrumpfung aufweist und bei dem nur ein langsames Aufreissen eintritt. Dies wird dadurch erreicht, dass eine der Komponenten der Kombination bewusst, positiv oder anderweitig beabsichtigt gegenueber der anderen Komponente oder den anderen Komponenten der Kombination getrennt gehalten wird.

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung flammenbeständiger Materialien, die besonders geeignet sind, den Wirkungen relativ hoher Temperaturen standzuhalten.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt ist der Einsatz von Schutzbekleidung zum Schutz von Personen, die unbeabsichtigt oder anderweitig Bedingungen extremen Wärmeflusses oder Flammen mit sehr hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Eine Hauptfunktion von Schutzbekleidung ist es, den Trägervorden Auswirkungen extremer Hitze und von Flammen so lange wie möglich, oder, in einem Notfall, wenigstens so lange zu schützen, wie das erforderlich sein kann, um aus dem Bereich, an dem die extremen Temperaturen auftreten, zu einem Ort mit einem niedrigeren und annehmbareren Temperaturniveau zu entfliehen. Insbesondere soll jede Schutzbekleidung den Körper des Trägers so lange abschirmen, wie das notwendig ist, um das Überleben einer Person zu ermöglichen, die extremen Temperaturen ausgesetzt ist.

Bei Personen, deren Beruf die Möglichkeit einschließt, extremer Hitze und Flammen von sehr hohen Temperaturen ausgesetzt zu werden, beispielsweise Armeeangehörigen, Flugzeug- oder Bodenpersonal, Rennfahrern, Polizeiangehörigen, Feuerwehrleuten, Arbeitern in bestimmten Industriezweigen, muß immer mit der ständigen Möglichkeit gerechnet werden, daß diese Person jederzeit, z. B. durch einen Unfall oder im Ergebnis bewußter Aktionen, z. B. durch den Gegner, Hitze und Flammen von extremer Temperatur ausgesetzt sein können. In diesen Fällen zählt jede Sekunde, da eine Person, die sich in Gefahr befindet, zu fliehen versuchen wird, dafür aber eine bestimmte Zeitspanne braucht.

Gleichzeitig ist es bei diesen Personen erforderlich, daß sie sich über längere Zeit relativ frei bewegen können, ohne übermäßig durch die Schutzbekleidung behindert zu werden. Mit anderen Worten, die Tragbarkeit, d. h., die Aspekte des Komforts der Materialien, aus denen die Kleidung hergestellt wird, muß berücksichtigt werden. Daraus leitet sich ab, daß das Material einer Schutzbekleidung aus mehr als einer Gewebeschicht bestehen kann, wobei die erste Schicht, die Außenschicht, in der Lage sein muß, abschirmend oder schützend vor Hitze und Flammen zu wirken, während eine zweite Schicht dazu dient, eine Isolationsschicht zu bilden, die das Eindringen der Hitze durch die Kleidung auf den Träger verzögert. In diesem Zusammenhang

ist darauf zu verweisen, daß in den Fällen, in denen die Bekleidung des Trägers aus mehreren Stücken besteht, die Wärmeisolierung nicht nur die äußeren Kleidungsstücke betrifft (d.h., die Kleidungsstücke, die im herkömmlichen Sinne als Schutzbekleidung betrachtet werden), sondern auch die Unterwäsche des Trägers, da auch sie ein gewisses Maß an Wärmeisolierung bietet.

In Abhängigkeit vom Einsatzort, d.h., in Abhängigkeit von der Aussicht des Auftretens von Kalamitäten und den Umweltaspekten, muß zwischen verschiedenen Isolationskompromissen gewählt werden, das heißt, müssen gemacht werden.

Die Isolierung erfolgt durch das gesamte Bekleidungssystem oder ist durch dieses zu verwirklichen, d. h. normalerweise durch mehr als eine Gewebeschicht, die aus gleichen oder verschiedenen Materialien hergestellt werden.

In der Praxis kann die äußerste Schicht eines Schutzbekleidungssystems als der wichtigste Teil der Schutzbekleidung betrachtet werden, da diese Schicht dem größten Teil der Wirkung extremer Wärmebedingungen standhalten muß und da diese Schicht, wie bereits erwähnt, als abschirmende Schicht nicht nur hinsichtlich des Körpers des Trägers, d. h., seiner Haut, sondern auch als Schutzmittel für die Isolierung, die die Schicht oder Schichten der Bekleidung bieten, dienen muß.

Es wurde festgestellt, daß das für die Herstellung der Abschirmschicht verwendete Gewebe sehr spezielle Bedingungen erfüllen muß. Zuallererst muß das Material flammbeständig sein. Das heißt, das Material muß in Gewebeform einen Sauerstoffgrenzindex (LOI) von wenigstens 26,5 haben. Mit anderen Worten, das Material muß selbstlöschend sein, wenn die Zündungsquelle entfernt wird (Textile Chemist & Colorist, Bd. 6, Nr. 2,1974, S. 25 bis 29). Außerdem ist es notwendig, daß das Material, wenn es einem intensiven Hitzefluß ausgesetzt wird, so lange wie möglich als ununterbrochene Oberfläche erhalten bleibt.

Es wurde viele Vorschläge für Materialien gemacht, die flammbeständige Eigenschaften aufweisen. So wurden natürliche oder künstliche Faserstoffe vorgeschlagen. Zu diesen Fasern gehörten beispielsweise Baumwolle, Wolle, Kunstseide und/oder Eiweißfaserstoffe, die nach der Herstellung zur Gewebeform behandelt wurden, um die Entflammbarkeit zu verringern.

Es ist bereits bekannt, künstliche oder synthetische Fasern, z. B. Viskosefasern, Polyester- und Akrylfasem, die normalerweise entflammbar sind, dadurch nichtbrennbar zu machen, daß während der Fertigung flammenverzögernde Zusätze einbezogen wurden. Vorgeschlagen würde auch, Stapelfasern aus Polymeren herzustellen, die an sich flammenbeständig sind. Zu diesen Stapelfasern gehören Polyvinylchlorid, Polyimid, Polyamidimid, Polytetrafluorethylen, Polyakrylnitril und Polymetaphenylenisophthalamid usw.

Der Einfachheit halber werden flammenbeständige Fasern in dieser Spezifikation als FR-Fasern bezeichnet.

Eine weitere Gruppe von Fasern, die durch Materialien wie die folgenden gekennzeichnet ist, wird als Fasergruppe mit flammenbeständigen Eigenschaften bezeichnet: Polybenzimidazol (PBI-Faser); Polyparaphenylenterephthalamid (KEVLAR-Faser und TWARON-Faser); Formophenolharzfaser (PHILENE-Faser); vernetzte Polyakrylsäure (INIDEX) und bestimmte hitzebehandelte/zyklisierteAkryIfaserstoffe (karbonisierte Fasern). Diese Gruppe von Materialien wird nachstehend als R-Fasern bezeichnet.

Im allgemeinen wurde festgestellt, daß bei FR-Fasern nach dem Spinnen zu Garnen und dem Weben zu Geweben eine beachtliche Verschlechterung oder eine hohe Wärmeschrumpfung und ein schnelles „Aufbrechen" bei der Einwirkung von Flammen und intensiver Hitze auftreten. Außerdem wurde festgestellt, daß R-Fasern in Gewebeform in der Lage sind, intensiven Wärmeflüsseh über eine beachtliche Zeitspanne bei weit geringerer Wärmeschrumpfung und ohne „Aufbrechen" oder mit verzögertem „Aufbrechen" standzuhalten, verbunden mit der Beibehaltung ihrer Flexibilität, begleitet durch ein gewisses Maß an Festigkeit über eine weit längere Zeitspanne/als das bei FR-Fasern unter denselben Bedingungen der Fall ist.

Trotz der offensichtlich besseren Möglichkeiten von R-Fasern im Vergleich zu FR-Fasern haben die R-Fasern keinen allgemeinen Eingang in die Herstellung von Schutzbekleidung gefunden, da festgestellt wurde, daß R-Fasern bestimmte Eigenschaften haben, die den Einsatz von R-Fasern für das Weben von Schutzbekleidung einschränken.

Der zaghafte Einsatz von R-Fasern basiert beispielsweise auf der schlechten Färbbarkeit und in einigen Fällen der inhärenten hellen Färbung und schlechten Lichtbeständigkeit. Auch mechanische Eigenschaften wie die Abriebbeständigkeit sind nicht optimal für Gewebe zum täglichen Tragen.

Aus der US-PS 4198494 ist bereits bekannt, eine innige Mischung aus schmelzbaren FR-Fasern und R-Fasern für die Herstellung eines Gewebes für Schutzbekleidung zu schaffen. In der Spezifikation dieses US-Patentes wird eine schmelzbare FR/F-Fasermischung mit wenigstens 15% FR-Fasern und wenigstens 3% R-Fasern vorgeschlagen. Bei diesem Gemisch sind die einzelnen Fasern nicht vorzugsweise in bestimmten Bereichendes Gemisches abgesondert, wie das infolge der normalen Schwankungen in der Faserverteilung auftreten könnte, die auf rein statistischer Grundlage zu erwarten wäre. Es wurde festgestellt, daß das aus diesem Gemisch hergestellte Gewebe eine synergistische Wirkung bezüglich der Reißfestigkeit bei einer Wirkung eines Wärmeflusses von 8,4 J/cm² für die Dauer von zehn Sekunden hat (d.h., 2cal/cm²), was nachstehend als „Zustand in Flammen" bezeichnet wird. Der Begriff „synergistisch" wird in dem US-Patent in dem Sinne gebraucht, daß die Festigkeit eines Gewebes, das aus dem Gemisch hergestellt wurde, im Zustand von Flammen wesentlich höher ist als die Summe der Festigkeitsanteile der einzelnen Komponenten des Gewebes, wenn diese in Flammen stehen.

Aus der US-PS 4198494 ist auch bekannt, einen modifizierten Flammentest für die Prüfung von FR- und R-Fasern anzuwenden.

Der Test wurde angewendet, um die extensive Verschmelzung zwischen den Fasern und die sogenannte „Flammenfestigkeit" als die Festigkeit des Gewebes im Zustand von Flammen zu untersuchen.

Es wurde festgestellt, daß es diesem Test an Genauigkeit und Reproduzierbarkeit bei der Messung der Flammenfestigkeit fehlt.

Das gilt insbesondere, wenn sehr leichte Gewebe wie das im Beispiel 1 des oben genannten US-Patentes erwähnte „Restgewebe" geprüft werden. Der plötzliche Wärmefluß von 2cal/cm² (8,4J/cm²) durch einen Meker-Brenner ist außerdem zu plötzlich und zu intensiv, und die Stärke der Flamme beeinträchtigt die Messung.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, flammenbeständiges Material mit hohen Gebrauchseigenschaften herzustellen.

-4- 251 579. Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, flammenbeständiges Material aus einer Kombination von wenigstens zwei Stapelfaserkomponenten in einem Faserband, Vorgarn, Einfach- oder Mehrfachgarn oder in Form eines gewebten oder gestrickten Gewebes herzustellen, das bei der Einwirkung von Flammen und intensiver Hitze unter Beibehaltung seiner Flexibilität und eines gewissen Maßes an Festigkeit eine geringe Wärmeschrumpfung aufweist und bei dem nur ein langsames Aufreißen eintritt.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Komponente bewußt, positiv oder anderweitig beabsichtigt gegenüber der anderen Komponente oder den restlichen Komponenten der Kombination getrennt gehalten wird.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einerflammenbeständigen Kombination von wenigstens zwei flammenbeständigen Stapelfaserkomponenten in gewebter oder gestrickter Form geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine der Komponenten bewußt, positiv oder anderweitig beabsichtigt von der anderen Komponente oder den restlichen Komponenten der Kombination in einer Weise getrennt gehalten wird, daß die „Wärmeverhaltenseigenschaften" synergistisch auf die entsprechenden Eigenschaften der einzelnen Komponenten bezogen

Die Komponenten werden derart zusammengefügt, daß eine der Komponenten die Form eines Vorgarnes und die andere Komponente die Form eines Faserbandes aufweisen. Die Vorgarnkomponente wird verdrehungsfrei eingesetzt.

Die Komponenten werden derart zusammengefügt, daß die Kombination in Garnform die eine Komponente konzentriert im Kern des Garnes enthält.

Vorzugsweise werden die Komponenten derart zusammengefügt, daß die Kombination in Mehrfachgarnform wenigstens eine Zwirnung mit der einen Komponente einschließt. Die Komponenten werden derart zusammengefügt, daß die Kombination in Mehrfachgarnform wenigstens eine Zwirnung einschließt, die erfindungsgemäß hergestellt wurde.

Vorzugsweise werden die Komponenten so zusammengefügt, daß diese Kombination in gewebter Form in der Kett- und Schußrichtung des Gewebes flammenbeständige Garne aufweist, die diese Komponente enthalten, wobei die flammenbeständigen Garne durch einen Abstand getrennt sind, der maximal das Zwanzigfache der Stärke des Gewebes beträgt.

Die Komponenten werden derart zusammengefügt, daß die Kombination in der Form eines Gewebes in der Kett- und der Schußrichtung des Gewebes flammenbeständige Garne einschließt, die aus einer Kombination von wenigstens zwei erfindungsgemäß zusammengefügten Komponenten bestehen, wobei die flammenbeständigen Garne um einen Abstand voneinander getrennt sind, der einen Maximalwert des Zwanzigfachen der Gewebestärke aufweist. Die eine Komponente weist ein Wärmeverhalten mit einem Maximum von 15mJ/dTexauf.

Vorzugsweise werden für die eine Komponente Polyparaphenylenterephthalamid- und/oder Formophenol- und/öder Polybenzimidazol-und/oder Kohlenstoffasern verwendet.

Für die andere Komponente oder die anderen Komponenten werden natürliche und/oder künstliche Materialien verwendet, die flammenverzögernd behandelt werden, wie WoII- und/oder Baumwoll- und/oder Viskoseseide- u'nd/oder Eiweißstapelfasern.

Für die andere Komponente oder die anderen Komponenten kann auch künstliches Material, das flamrfienverzögernde Zusätze einschließt, wie Viskoseseide- und/oder Diazetat- und/oder Triazetat- und/oder Proteinstapelfasern, verwendet werden.

Weiterhin können für die andere Komponente oder die anderen Komponenten synthetische/organische Materialien, die flammenverzögrnde Zusätze einschließen, wie Polyester- und/oder Polyamid- und/oder Polyakrylnitrilstapelfasern, verwendet werden.

Für die andere Komponente oder die anderen Komponenten wird inhärent flammenbeständiges Material, wie Modakryl- und/oder Polyvinylchlorid- und/oder Polyimid- und/oder Polyamidimid- und/oder Polytetrafluorethylen- und/oder Polymetaphenylenisophthalamid- und/oder vernetzter Polyakrylsäurefaserstoff, verwendet.

Von dereinen Komponente wird erfindungsgemäß ein Anteil zwischen 2 und 4, bzw. 0,5 und 40, bzw. 0,15 und 5Gew.-%zum Gesamtgewicht der Kombination verwendet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung der Apparatur zur Prüfung der Eigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten hitzebeständigen Materialien;

Fig. 2: eine schematische Seitenansicht der Apparatur aus Fig. 1;

Fig.3 und 4: Grafiken, die die gegenseitigen Beziehungen von definierten Materialfaktoren der Erfindung und der bekannten technischen Lösungen darstellen.

In Fig. 1 und 2 ist eine Apparatur dargestellt, die für eine genaue Prüfung zur Bestimmung der Eigenschaften von hitzebeständigen Materialien verwendet wird. Die Prüfmethode wurde entwickelt, da es im Verhältnis zur Beschreibung des US-Patentes 4198494fraglich ist, ob die Messung der „Flammenfestigkeit" ein Maß des „Wärmeverhaltens" des Gewebes, das als Schutzschicht dienen soll, ist. Der Begriff „Wärmeverhalten" wird nachstehend ausführlicher behandelt. Angesichts der Menschen, die noch in der Lage sind, aus dem Bereich zu entfliehen, in dem die extremen Temperaturen auftreten, wird nach einem realistischen Standpunkt vorgeschlagen, den Wärmefluß auf die Hälfte der unteren Grenze des Temperaturbereiches bei einem Heizölgroßbrand zu senken (3,2 J/cm²s). Bei der vorliegenden Erfindung wird anstelle der Konvektionswärme eines Meker-Brenners (nicht dargestellt) die Strahlungswärme einer Quarzröhre 1 von 500 Watt verwendet. Der Strom, der dieser Quarzröhre 1 zugeführt wird, kann durch einen Transformator (nicht dargestellt) geändert werden, um einen Wärmefluß von 3,2 J/cm²s zu erhalten. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, läßt man einen 20 mm breiten Gewebestreifen 2 des Testgewebes von einem Metallstreifen 3 herabhängen, der sich über der Quarzröhre 1 befindet und mittels eines Befestigungselementes 4 am Metallstreifen 3 befestigt ist. Dieser Gewebestreifen 2 wird außerhalb des Bereiches der Quarzröhre 1 gehalten, bis die Prüfung beginnt. An dem Gewebestreifen 2 ist am unteren Ende 6 mit einem Befestigungselement 7 ein

Bezugsgewicht 8 angebracht, das im vorliegenden Fall 20g wiegt. Das Befestigungselement? kann mit einer Vorrichtung 5 zusammenwirken, um das Gewebe von der Quarzröhre 1 wegzuhalten. Wie aus Fig. 1 und 2 deutlich zu erkennen ist, wickelt sich der Gewebestreifen 2 nur um einen Abschnitt der Quarzröhre 1. In der Praxis ist es erforderlich, daß die Sehnenlänge 9 der Wicklung, die die Kontaktlänge zwischen dem Gewebestreifen 2 und der Quarzröhre 1 ist, 7 mm beträgt. Das wird in Abb. 2 dargestellt.

In dem US-Patent 4198494 wird die „Flammenfestigkeit" durch Einhaltung einerfesten Flammenzeit in Sekunden und Anbringung unterschiedlicher Gewichte an den Gewebestreifen gemessen. Durch die Verwendung der Quarzröhre 1 und des feststehenden Bezugsgewichts 8 wird die Zeit gemessen, während der das Gewebe dem Wärmefluß ausgesetzt sein muß, bevor es das feststehende Gewicht nicht mehr tragen kann. (Es wird beispielsweise davon ausgegangen, daß die erforderliche Zeit effektiv ein Charakteristikum der Menge des Wärmeflusses in Joule ist.)

Folglich kann die Vorrichtung (Öffnung) 5, die den Gewebestreifen 2 abschirmt und aus dem Bereich der Quarzröhre 1 heraushält, zurückgezogen werden. Der Gewebestreifen 2 schwingt zur Quarzröhre 1 hin, und eine Fläche von 1,4cm² kommt mit der Quarzröhre 1 in Kontakt, die Fläche, auf die die oben genannte Sehnenlänge 9 Bezug nimmt. Im Ergebnis dessen wird der Gewebestreifen 2 einem Wärmefluß von 4,5 J/s ausgesetzt. Es ist ein Zeitgeber vorhanden, um die Zeit zu messen, die das Bezugsgewicht 8, das vom Gewebestreifen 2 gehalten wird, braucht, um nach unten zufallen.

Durch diese Wärmeverhaltensprüfung kann die Menge des Wärmeflusses, der das Gewebe standhalten kann, als das „Wärmeverhalten" des Gewebes berechnet werden.

Diese Menge des Wärmeflusses in Joule kann durch den Tex-Gesamtwert (Denier) all der Garne, die in der senkrechten (Prüf-) Richtung laufen, dividiert werden, um das Wärmeverhalten des Prüfgewebes je Dezitex (dTex) in Millijoule (mJ) zu berechnen.

Durch die Wärmeverhaltensprüfung wird auch die Zeit, die bei der Flucht vor den Wirkungen von extremer Hitze und Flammen so wichtig ist, ermittelt. Da jede Sekunde, die sich eine Person vom Ort der Hitze und der Flammen entfernen kann, wichtig ist, erhöht jede zusätzliche Sekunde die Möglichkeit des Überlebens.

Um festzustellen, ob sich eine Faser als R-Faserkomponente eignet, kann ein aus dieser Faser hergestelltes Gewebe der oben ausgeführten erfindungsgemäßen Prüfung unterzogen werden. Wenn das „Wärmeverhalten" je Dezitex wenigstens 15mJ beträgt, kann die Faser als R-Faser betrachtet werden.

Für eine Untersuchung der synergistischen Wirkung, die in dem US-Patent 4198494 erwähnt wird, wurden folgende Prüfgewebe hergestellt, wobei verschiedene innige Mischungen von FR- und R-Fasern vorgenommen wurden.

Als FR-Komponente diente eine Metaaramidfaser(Polymetaphenylisophthalamidfaser) von 40 mm (1,6 Zoll) Faserlänge und 1,7 Dezitex (1,5dpf) Faserfeinheit (APYEIL).

Als R-Faser diente eine Paraaramidfaser (Polyparaphenylenterephthalamidfaser (KEVLAR-Faser). Die Fasenlänge betrug 38mm (1,5 Zoll) und die Faserfeinheit 1,7 Dezitex (1,5dpf). Unterschiedliche Mengen dieser Fasern wurden in Faserform gemischt und zu einem Einfachgarn von 49Tex (12cm³) versponnen. Die Garne wurden zu einem Gewebe in Leinwandbindung von etwa 21x21 Fäden je cm nach Beseitigung von Schlichtkomponenten und Schmutz verwebt. Das Grundgewicht dieser Gewebe lag im Bereich von 227-241 g/m² (6,7-7,1 Unzen/Quadratyard).

Das „Wärmeverhalten" dieser Gewebe wurde gemessen und ist in der Tabelle 1 dargestellt. Die Daten der innigen Mischung aus der Tabelle 1 werden in der Kurve Ader Fig.3 dargestellt.

Tabelle 1	Wärmeverhalten	Synergistische Wirkung
Zusammensetzung	(mJ/dTex)	Verglichen mit 100%
% FR/% R)		R-Faser
	0,9	negativ
100/0	24,6	45%
95/5	23,5	38%
90/10	21,3	25%
80/20	20,5	20%
67/33	17,0	0%
0/100

Es ist wichtig, die Unterschiede zwischen diesen Zahlen und den Flammenfestigkeitsmessungen, die in dem US-Patent 4198494 genannt werden, festzustellen. Nach dem US-Patent ergeben die Zahlen der „Flammenfestigkeit" für das Gewebe aus 100% Paraamid (KEVLAR) ein weit höheres „Wärmeverhalten" als das Gewebe aus 100% Metaaramid, d. h., 17,0 mJ/dTex, verglichen mitO,9mJ/dTex.

Um die Daten aus der Tabelle 1 besser verstehen zu können, sollte beachtet werden, daß diese Zahlen in der Praxis der Fluchtzeit (bei diesen Geweben) 78s Bruchzeit und 4s Bruchzeit entsprechen. Die Zahlen veranschaulichen auch die synergistische Wechselwirkung zwischen den Fasern in der innigen Mischung.

Das ist völlig unerwartet und steht im Gegensatz zu den Zahlen der Flammenfestigkeit in dem US-Patent.

Aus der Tabelle 1 kann entnommen werden, daß die synergistische Wirkung, wie sie erfindungsgemäß verstanden wird, das Verhältnis des „Wärmeverhaltens" der innigen Mischungen für Gewebe im Vergleich zum „Wärmeverhalten" von Geweben aus 100% R-Fasern ist, d.h., Geweben, die zu 100% aus den besten der beiden Komponenten hergestellt wurden. Das „Wärmeverhalten" aller Gewebe aus einem innigen Fasergemisch ist besser als das des Gewebes aus einhundertprozentigen Paraaramidfasern. Man kann feststellen, daß sich die synergistische Wirkung mit der Verringerung der Menge an Paraaramid erhöht.

Die genaue Wärmeverhaltensprüfung, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung entwickelt wurde, zeigt auch die Richtigkeit der Ausführungen zum Mischungsbereich von 3 bis 20%, der in dem US-Patent angeführt wird. Es wird gezeigt, daß die Zunahme der synergistischen Wirkung beim Einsatz von mehr als 20% Paraaramid in Mischung mit Metaaramid weit geringer ist als die synergistische Wirkung, die bei Mischungswerten unter 20% erreicht werden können. Das wird in der unteren Kurve A der Fig. 3 gezeigt.

Der Mischungswert von 20% in dem US-Patent wurde ausschließlich aus praktischen Gründen der Färbbarkeit, des Abriebs usw. gewählt. Wie nun nachgewiesen wurde, ist der Wert von 20% eine wichtige Grenze des wirksamen Einflusses der Faserkomponente.

Wie in dem US-Patent 4198494 ausgeführt wird, wurde die untere Grenze von 3% für die R-Faserkomponente als praktischer Mindestwert für innige Mischungen gewählt, um eine einheitliche Verteilung der R-Faserkomponente im Gemisch zu gewährleisten. Auf die Effektivität von Mischungswerten unter 3% wird nachstehend Bezug genommen. Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß durch die positive, bewußte oder anderweitig beabsichtigte Absonderung der R-Fasern in einerflammenbeständigen Kombination von flammenbeständigen Fasern eine unerwartete synergistische Wirkung eintritt, die nicht durch die Leimwirkung der schmelzbaren FR-Fasern erklärt werden kann, wie das in dem US-Patent 4198494 getan wird. Auf die Notwendigkeit des Vorhandenseins von Fasern, die eine Leimwirkung aufweisen, wird nachstehend noch

Bezug genommen. . - -

Ü'rfTeTnen VergleicFzwischendenÄusführungen des US-Patentes und denen der vorliegenden Erfindung vornehmen zu tonnen, wurde ein Garn von 49 Tex (12cm³) aus 90% Metaaramid (APYEIL) und 10% Paraaramid (KEVLAR) auf einer DREF-Spinnmaschine gesponnen, bei dem alle 10% KEVLAR-Paraamidfasem bewußt in Faserform im Kern des Garns abgesondert wurden.

Aus dem Garn wurde ein Gewebe in Leinenbindung gewebt und ein Gewebestück von 21 χ 21 Fäden je Zentimeter hergestellt, was mit dem Gewebe aus einer 90/10-Mischung von Garnen vergleichbar ist.

Der Vergleich der „Wärmeverhaltenszahl" je Dezitex beim Gewebe der vorliegenden Erfindung mit der

, Gewebewärmeverhaltenszahl" für das Gewebe des US-Patentes wird in der Tabelle 2 gezeigt.

Der Einfachheit halber werden in der folgenden Spezifikation Garne aus innigen Mischungen als I-Garne und die segregierten Garne der vorliegenden Erfindung als S-Garne bezeichnet.

Tabelle 2

Mischungsmethode Wärmeverhalten Synergistische Wirkung

(10% R) (mJ/dTex) verglichen mit 100%

R-Faser

Innig (I) 23,5 38%

Gesondert (S) 32,7 92%

Wie in der Tabelle 1 gezeigt wurde, weist das „Wärmeverhalten" des Gewebes aus I-Gamen mit einem 10%igen R-Faseranteil eine synergistische Wirkung von 38% im Vergleich zum „Wärmeverhalten" von 17mJ/dTexvon 100% R-Faser auf. Wenn die R-Fasern positiv, bewußt oder anderweitig beabsichtigt im Kern des S-Games segregiert sind, erhält man eine synergistische Wirkung von 92%, die etwa um das Zweieinhalbfache über der des I-Garnes liegt.

Es ist selbstverständlich, daß die Ausführungen der vorliegenden Erfindung nicht auf Kombinationen von nur zwei Stapelfaserkombinationen beschränkt sind, sondern ebenso mehrfache Komponentenkombinationen einschließt, die z. B. mit mehreren FR- und R-Komponenten arbeiten, um die erforderlichen Prozentanteile der einzelnen Typen zu erreichen.

Auf einer DREF-Spinnmaschine wird ein Garn zu 49 Tex (12cm³) gesponnen, das 63% APYEIL-Metaaramidfasem (FR-Fasern) 27% nichtschmelzbare, flammenverzögernde Viskose-FR-Fasem und, im Kern segregiert, 10% KEVLAR-Paraaramidfasern (R-Fasern) enthält. Die Garne werden dann zu einem Gewebe in Leinwandbindung mit 21 χ 21 Fäden je Zentimeter (thr/cm) nach dem Entschlichten verwebt.

Das Wärmeverhalten wird gemessen und ergibt einen Wert von 40,5 mJ/dTex, was im Vergleich zu den Garnen mit einem 10%igen R-Faseranteil in der Tabelle 2 eine verbesserte synergistische Wirkung zeigt; siehe dazu Tabelle 2 A.

Tabelle 2A	% R-Fasern	Wärmeverhalten	Synergistische
		(mJ/dTex)	Wirkung
Garntyp	100%	17,0	0%
Ringspinngarn	10%	23,5	38%
Innige Mischung	10%	32,7	92%
Segregiert	Viskose 10%	40,5	138%
Segregiert+ 27%

Eine andere Methode, die R-Fasern im Kern eines Garnes abzusondern, ist das Vorspinnen nur eines sehr feinen Garnes aus R-Fasern oder die Verwendung eines Endlosgarnes aus R-Fasern. Unter Anwendung der bekannten Kernspinnmethoden kann die vorgesponnene R-Faser oder das Endlosgarn aus R-Fasern im Kern des Garnes segregiert werden.

Das Vorspinnen kann mit jeder Spinnmaschine erfolgen, die zum Spinnen sehr feiner Garne geeignet ist. Das Kernspinnen kann unter Anwendung der bekannten Kernspinnmethoden erfolgen, d. h., durch Ringspinnen, Rotorspinnmaschinen, Reibungsspinnmaschinen usw. Ein sehr fein gesponnenes Garn aus 100% KEVLAR-Paraaramid (R-Fasern) wurde zu einem Garn von 12 Tex (50cm³) versponnen.

Auf einer DREF-Reibungsspinnmaschine wurde das oben genannte Garn in den Kern eines Garns aus APYEIL-Metaaramidfasem (FR-Fasern) einbezogen, wodurch ein Garn zu 49 Tex mit einem R-Faseranteil von 24% entstand. Auch aus diesem Garn wurde ein Gewebe in Leinwandbindung mit 21 χ 21 Fäden/cm gewoben, gewaschen und geprüft.

Der Wert des „Wärmeverhaltens" dieses Gewebes beträgt 22,5mJ/dTex, was einer synergistischen Wirkung von 32% entspricht.

Wie aus der Tabelle 1 deutlich hervorgeht, beträgt die synergistische Wirkung einer innigen Mischung von 20% R-Fasern 25% und nimmt ab, wenn der Anteil der R-Fasern erhöht wird. Folglich hat eine innige Mischung mit einem R-Faseranteil von 24% (I-Garn) eine synergistische Wirkung von weniger als 25%. Bei einem S-Garn mit einem R-Faseranteil von 24% beträgt die

j synergistische Wirkung 32%, was weit höher liegt und die erhöhte synergistische Wirkung der segregierten Einbeziehung und

R-Fasern unterstreicht.

Wie in der Tabelle 1 gezeigt wird, nimmt die synergistische Wirkung zu, wenn die Menge der R-Fasern im Gewebe zurückgeht.

Die Verringerung der Menge an R-Fasern wird erreicht durch die Verringerung der Menge an R-Fasern in den Garnen. Eine andere Möglichkeit, die Menge der R-Fasern im Gewebe zu verringern, ist der Einsatz verschiedener Garne mit einem

unterschiedlichen Anteil an R-Fasern. Ein Gewebe kann aus dem oben genannten S-Garn mit 24% R-Fasern in Kombination mit j einem Garn mit 0% R-Fasern hergestellt werden, und die Garne können nacheinander eingesetzt werden. Mit anderen Worten,

wenn eines von zwei Garnen im Gewebe 24% R-Fasern enthält, beträgt die Gesamtmenge der R-Fasern im Gewebe 12%.

Folglich kann die Absonderung der R-Fasern nicht nur im Garn vorgenommen werden, sondern auch während des Webens des Gewebes, worin ein Merkmal der vorliegenden Erfindung zu sehen ist.

Unter Verwendung des oben genannten S-Garnes (S), das 24% R-Fasern in Kombination mit einem Garn (FR) enthält, das ebenfalls auf der DREF-Spinnmaschine hergestellt wurde und 0% R-Fasern enthält, wurden verschiedene Gewebe zu 49 x 49Texund21 x 21 Faden/cm hergestellt und nach dem Entschlichten geprüft, um das „Wärmeverhalten" zu ermitteln. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 und in der Kurve B in Fig.4 gezeigt.

Tabelle 3	% R-Fasern	im Wärmeverhalten	Synergistische
Verwendetes Garn	Gewebe	(mJ/dTex)	Wirkung, %
	0,0	1.3	negativ
Alles FR-Garne	4,8	37,0	118
1S-+ 4 FR-G.	8,0	30,7	80
1 S- + 2 FR-G.	24,0	22,5	32
Alles S-Garne

Wie festgestellt werden kann, nimmt auch hier das Wärmeverhalten des Gewebes zu, wenn die Menge der R-Fasern im Gewebe abnimmt, obwohl die Menge der R-Fasern im speziellen S-Garn, das die R-Fasern enthält, konstant bleibt (24%). Folglich kann die erhöhte synergistische Wirkung, die durch die bewußte Segregation der R-Fasern im Garn erreicht wird, statt eine innige Mischung herbeizuführen, auch durch Segregieren von R-faserhaltigen Garnen im Gewebe erzielt werden. Die Gewebestärke der in der Tabelle 3 genannten Gewebe liegt zwischen 0,51 und 0,52 mm. Bei dem Gewebe aus 1 S- und 4 FR-Garnen beträgt der Abstand zwischen zwei S-Garnen 2,30mm. Der S-Garntrennungsabstand kann also als das Verhältnis des 4,5fachen der Gewebestärke definiert werden. Wird dieser Abstand vergrößert, erhöht sich auch die Gefahr, daß ein kleines Gewebestück, das in der Schutz- und Kettrichtung durch S-Garne begrenzt wird, aufbricht. Folglich ist in Abhängigkeit vom Wärmeverhalten und anderen Eigenschaften der anderen Komponente oder Komponenten der Abstand zwischen zwei R-faserhaltigen Garnen begrenzt und darf das Zwanzigfache der Gewebestärke nicht übersteigen.

Es ist bekannt, daß Einfachgarne gedreht oder verzwirnt werden können. Um die R-Fasern bewußt segregiert in das Garn einzubeziehen, können zwei oder mehr Garne verdreht werden, von denen wenigstens ein Garn (das im Vergleich zu den anderen Gamkomponenten, mit denen es verdreht werden soll, nur sehr fein ist) R-Fasern aufweist.

Als Beispiel kann das oben genannte 10%ige KEVLAR-Paraaramidgarn (R-Fasergarn) mit einer Garnnummer von 12Tex mit einem 10%igenAPYEIL-Metaaramidgarn(FR-Fasergarn) mit einer Garnnummer von 37 Tex verdreht werden, wodurch sich eine Mehrfachgarnkombination mit einer Garnnummer von 49 Tex ergibt, bei dem die Menge der bewußt segregierten R-Fasern wiederum 24% beträgt.

Auch Garne aus FR-Fasem können mit wenigstens einem Garn einer Kombination von FR- und R-Fasern verdreht werden, bei welcher die R-Fasern bewußt segregiert sind. Diese Methode wird einer Verringerung der Menge an R-Fasern vorgezogen und ermöglicht es, den Schritt des Vorspinnens von sehr feinen Garnen aus R-Fasern entfallen zu lassen. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine flammenbeständige Kombination von wenigstens zwei flammenbeständigen Stapelfaserkomponenten in Form eines Mehrfachgarnes geschaffen, wobei wenigstens eine der Komponenten bewußt, positiv oder anderweitig beabsichtigt segregiert ist und wenigstens eine Zwirnung die R-Faser oder eine Kombination aus FR- und R-Fasern enthält, in welcher die R-Fasern bewußt segregiert sind.

Das oben erwähnte S-Garn, das 24% R-Fasern enthält, ist ein Garn, in welchem die R-Fasern in (vorgesponnener) Garnform enthalten sind.

Wie oben gezeigt wurde, erhöht sich das „Wärmeverhalten" in Abhängigkeit von der Verringerung der Menge der R-Fasern. Wenn mit dem Vorspinnsystem gearbeitet wird, kann der geringe Prozentsatz an R-Fasern nur bei ziemlich groben Garnen (dicken Garnen) erreicht werden, da es Grenzen für die Feinheit des vorgesponnenen Garnes gibt.

Die Segregation der R-Fasern kann auch in Faserform wie beim S-Garn in der Tabelle 2 erreicht werden, es ist also nicht die Form des Vorspinnens erforderlich. Wie bereits ausgeführt, wurde ein S-Garn mit 10% segregierten R-Fasern auf einer DREF-Spinnmaschine gesponnen. In diesem Fall werden die R-Fasern nicht vorgesponnen, sondern in Fäserform in das Garn einbezogen. Der Fasereinsatz im Verziehteil der Maschine war ein Faserband aus FR-Fasern und ein Vorgarn aus R-Fasern. In der Verziehzone wird der Fasereinsatz, d. h., das Faserband und das Vorgarn, verzogen, bleibt aber in der relativen Einordnung. Folglich wird das R-Faservorgam nur zu einem feineren Faserbündel gezogen und bleibt segregiert. Dieses System wird als Faserband-Vorgarn-Paarungssystem bezeichnet und bildet einen weiteren Aspekt der Erfindung.

Auch bei den (gebräuchlichen) Ringspinnsystemen kann das Faserband-Vorgarn-Paarungssystem angewendet werden, um segregierte R-Fasern in einem Ringspinngarn zu erhalten.

Durch Anwendung des Faserband-Vorgarn-Paarungssystems als Einsatz beim Feinflyer erhält man ein Vorgarn mit segregierten R-Fasern, das nach dem Spinnen auf der Ringspinnmaschine ein Ringspinngarn mit segregierten R-Fasern ergibt. Wie aus der Ringspinntechnik bekannt ist, ist die letzte Maschine im Gesamtprozeß, bei der ein Mischen von Fasermischungen erfolgt, die Streckmaschine.

Durch wiederholte Kombination von sechs oder mehr Faserbändern und Strecken zu einem Faserband erfolgt ein Mischen oder Vermengender Fasern. Im Beispiel 1 des US-Patentes 4198494 wird die innige Mischung auf diesen Maschinen erreicht.

Wenn mit dem Faserband-Vorgarn-Paarungssystem gearbeitet wird, erfolgt an der letzten Streckmaschine keine Vermischung, wenn ein R-Faservorgang (in der Mitte der anderen zugeführten Faserbänder) in die Maschine eingeführt wird. Folglich ist der Ausgang aus dieser letzten Streckmaschine und der Einsatz in die nächste Maschine, den Feinflyer, ein Faserband mit segregierten R-Fasem. Nach dem Spinnen des Vorgarns auf einer Ringspinnmaschine erhält man ein Ringspinngarn mit segregierten R-Fasern.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren für die Einbeziehung von segregierten R-Fasern in ein Garn aus flammenbeständigen Fasern durch ein Faserband-Vorgarn-Paarungssystem geschaffen.

Wenn das Faserband-Vorgarn-System, wie oben erwähnt, an der letzten Streckmaschine angewendet wird, kann die Menge der R-Fasern sehr gering sein, da die Maschine mit sechs oder mehr Faserbändern aus FR-Fasern und einem Vorgarn aus R-Fasern beschickt wird. Es kann ein Prozentsatz von 2 oder, wenn mit einem verdrehungsfreien Vorgarn, wie es nachstehend beschrieben wird, gearbeitet wird, sogar weniger als. einem Prozent erreicht werden.

Wenn das Faserbad-Vorgarn-Paarungssystem bei einer Maschine angewendet werden soll, bei der der Einsatz nur aus einem einzigen Faserband besteht, d. h., einem VorfJyer, einer DREF-Reibungsspinnmaschine usw., darf die Untergrenze des Prozentsatzes der R-Fasern nicht so niedrig sein, da es praktische Beschränkungen für die Feinheit des Vorgarnes gibt. Es ist daher ein weiteres Merkmal der Erfindung, ein spezielles Faserband-Vorgarn-Paarungssystem zu schaffen, bei welchem der Vorgarnteil aus einem verdrehungsfreien Faserbündel besteht, das nach einem an sich bekannten verdrehungsfreien Spinnsystem hergestellt wurde.

Auf derartige verdrehungsfreie Spinnsysteme wird Bezug genommen im holländischen Patent 143002; im britischen Patent 1186233; im US-Patent 3447310; im japanischen Patent 805398 und auch im britischen Patent 1419108. Im wesentlichen beinhalten diese Systeme das Strecken eines Faserbandes zu einem feineren Faserbündel, und anstelle des Verdrehens zum Festigen des Bündels, das Verleimen der Fasern durch einen wasserlöslichen Leim. Das verdrehungsfreie „Garn", das nach diesen Systemen gesponnen wurde, kann als Vorgang im Faserband-Vorgarn-Paarungssystem eingesetzt werden, wenn die Menge des in diesen Systemen eingesetzten Leims auf einen Wert verringert wird, der das Strecken des Faserbündels im Streckbereich nicht beeinträchtigt.

Aus statistischen Überlegungen ist bekannt, daß bei innigen Fasermischungen der Mischungspegel eine praktische Untergrenze von angegebenen 3% hat, die aber in der Praxis eine tatsächliche Grenze von 5% ist, um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer R-Fäser zu sichern, d. h., die einheitliche Verteilung der R-Fasern. Diese mögliche praktische Grenze wird auch in dem US-Patent 4198494 angeführt. Auf Grund der bewußten Segregation nach der vorliegenden Erfindung (also keiner innigen Bindung) ist die Grenze für die Kombination von zwei oder mehr Faserkomponenten zur Sicherung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer R-Faser niedriger als 3% und kann, in Abhängigkeit von der Faserfeinheit und der Garnnummer, sogar unter 0,5%liegen.

Unter Verwendung von APYEIL-Metaaramid als FR-Faser und des Paraaramids KELVAR als R-Faser wird ein einzelnes Ringspinngarn mit einer Garnnummer von 49 Tex hergestellt und zu einem Gewebe in Leinenbindung von 21 χ 21 Garnen je Zentimeter verwebt. An der letzten Streckmaschine wird das Faserband-Vorgarn-Paarungssystem angewendet, um Garne mit einem Anteil von 1,2,10 und 33% segregierten R-Fasern zu erhalten. Nach dem Entschlichten wird das „Wärmeverhalten" gemessen und die synergistische Wirkung berechnet.

Tabelle 4	% R-Fasern	Wärmeverhalten	Synergistische
Garntyp	(Paraaramid)	(mJ/dTex)	Wirkung
	0%	1,3	negativ
100%Metaaramid	1%	54,6	221%
Meta-/Paraaramid	2%	36,1	112%
MetaVParaaramid	10%	33,0	94%
Meta-/Paraaramid	33%	27,5	62%
MetaVParaaramid	100%	17,0	0%
100%Paraaramid

Es ist zu beachten, daß die Meta-/Paraaramid-Garne in der Tabelle 4 S-Garne sind.

Die erhöhte synergistische Wirkung auf Grund des geringen Prozentsatzes (1 und 2%) an R-Fasern, deren Auftretenswahrscheinlichkeit durch die Segregation gesichert ist, ist offensichtlich. Die Zahlen der Tabelle 4 werden in der KurveC in Fig.3 dargestellt.

Obwohl Modakrylfasern einen LOI-Wert von mehr als 26,5 aufweisen und damit nicht weiterbrennen, wenn die Entzündungsquelle entfernt wird, ist die Schutzwirkung als abschirmende oder schützende Schicht bei Flammenschutzkleidung ziemlich gering, da am Gewebe sehr rasch eine Wertminderung eintritt.

EinS-Garn nach der vorliegenden Erfindung wird aus 98% Modakrylfasern mit einer Faserlänge von 40 mm (1,6ZoII) und 1,7 dTex (1,5dpf) (VELICREN FRS-Modakrylfasern) und 2% im Kern des Garnes bewußt segregierten Paraaramid-R-Fasem (Polyparaphenylenteräphthalamid) zu 40mm (1,6 Zoll) Faserlänge und 2,2 dTex (2,0dpf) (Twaron-Faser) hergestellt. Das Spinnen der Garne erfolgte auf einer DREF-Reibungsspinnmaschine unter Anwendung des Faserband-Vorgarn-Paarungssystems und unter Verwendung eines Faserbandes und eines verdrehungsfreien Vorgarns, wie das oben ausgeführt wurde..Die Garne mit einer Garnzahl von 49 Tex werden zu einem Gewebe in Leinwandbindung zu 21 χ 21 Fasern/cm verarbeitet. Hergestellt werden auch gleiche Gewebe aus 100% VELICREN FRS-Fasern und aus 100%TWARON-Fasern.

Es werden die Zahlen des „Wärmeverhaltens" gemessen und die synergistische Wirkung berechnet, wie das in der Tabelle 5 dargestellt ist.

Tabelle 5

Garntyp

100%Paraaramid

100%Modakrylf.

98%Modakrylf.

% R-Fasern

100% 0% 2%

Wärmeverhalter (mJ/dTex) 21,8 0,2 25,2 Synergistische Wirkung 0% negativ

15%

Obwohl die synergistische Wirkung im Verhältnis zum Gewebe genannten Beispielen mit Metaaramiden, ist das „Wärmeverha R-Fasern nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt w Wärmeverhalten des 98/2%-S-Garnes mit Modakrylfasern ist se

Tabelle I.

Wie bereits oben erwähnt, kann das verbesserte „Wärmeverhai Leim-Theorie für Α-Fasern (gleich organischen synthetischen FF in dem US-Patent 4198494 geschieht. Das notwendige Auftrete Herstellung von Geweben ohne schmelzbare FR-Fasern, aber rr untersucht.

Auf einer DREF-Reibungsspinnmaschine werden die folgenden FR-Garn 100% Viskose fr

S10-Garn 90%Viskose FR und 10% KELVAR (R-Faser)

S2-Garn 98 % Viskose fr und 2 % KELVAR (R-Faser)

Diese Garne werden wiederum jedesmal zu einem Gewebe von 1 das Wärmeverhalten geprüft, und die Ergebnisse sind in der Tal is 100%Paraaramid nicht so auffällig ist wie bei den oben n" des Gewebes, das aus Modakryl-S-Gamen mit nur 2% -de, besser als das „Wärmeverhalten" bei 100% R-Fasern. Das ar gleich dem des 95/5%-l-Garnes von Metaaramid in der

n" bei niedrigeren Prozentsätzen von R-Fasern nicht nach der ^:asern in der vorliegenden Erfindung) erklärt werden, wie das der schmelzbaren organischen FR-Fasern wird durch anorganischen FR-Fasern in Kombination mit R-Fasern

ame zu 49 Tex hergestellt:

x 21 Faden/cm nach dem Entschlichten verwoben. Es wurde ile 6 dargestellt.

Tabelle 6

Garntyp

Ringspinngarn FR-Garn S10-Gam S2-Gam

% R-Fasern	Wärmeverhalter
	(mJ/dTex)
100	17,0
0	4,5
10	88,6
2	13,1

Synergistische

Wirkung, %

negativ

421 %

negativ

Wie man feststellen kann, sind die 2% bewußt segregierter R-Fe wenig, um eine ausreichend erhöhte synergistische Wirkung irr erreichen, auch wenn die Verbesserung des „Wärmeverhaltens' gegenüber der Summe der „Wärmeverhaltensanteile" der einz Wenn die 10% R-Fasern eingesetzt werden, ist eine stark verbes Vorhandensein von schmelzbaren organischen FR-Fasern nicht erreicht werden.

Vorzugsweise sollte erfindungsgemäß das prozentuale Gewicht R-Fasern, wenn diese nur in Kombination mit nichtorganischen Wie bereits erwähnt, besteht ein wesentlicher Nachteil vieler Vc Wärmeschrumpfung und dem schnellen Aufbrechen. In dem ot vorgeschlagen, der häufig als Wärmeschutzverhaltenstest (TPP-hergestellten Geweben angewendet, wobei die Gewebe einem" ausgesetzt wurden. Es wird die Zeit bis zum Aufreißengemesser ;rn in Kombination mit einer nichtorganischen FR-Faser zu ergleich zum „Wärmeverhalten" von 100% R-Faser zu Dn 4,5 m J/dTex auf 13,1 mJ/dTex eine synergistische Wirkung ien Komponenten (4,6mJ/dTex) aufweist.

rte synergistische Wirkung deutlich. Daher ist das Jtwendig, denn es kann eine erhöhte synergistische Wirkung

3r bewußt, positiv oder anderweitig beabsichtigt segregierten VFasern eingesetzt werden, nicht weniger als 3% betragen, chläge für Flammenschutzmaterialien in der hohen ι genannten US-Patent wird ein „Gewebeaufbruchtest" 3St) bezeichnet wird. Er wurde bei den erfindungsgemäß ärmefluß von 8,4mJ/cm²s über die standardisierten 10s venn das nicht geschieht, diese mit mehr als 10s angegeben.

Tabelle 7 zeigt die Aufreißteste für die Gewebe aus innigen Gea chen nach der Tabelle 1.	(Aufreißtest)
Tabelle 7	3S
	überiOS
Zusammensetzung TPP-Test	überiOS
(% FR/% R)	überiOS
100/0	über10S
95/5	über 10 S
90/10
80/20
67/33
0/100

Das erfindungsgemäß mit 10% segregierten R-Fasern hergestei Aufreißen von mehr als 10 Sekunden (über 10S) auf.

3 Gewebe, das in derTabelle 2 aufgeführt ist, weist auch ein

Tabelle 8	% R-Fasern im	TPP-Test
Verwendete Garne	Gewebe	(Aufreißtest)
	0,0	4s
AlleFR-Game	4,8	über 10 s (einige Flammen)
1S + 4FR-Game	8,0	überiOs
1 S- + 2FR-Garne	24,0	übeMOs
AlleS-Garne

Bei dem Gewebe mit 4,8% R-Fasern wurden oben an der Gewebeprobe einige Flammen beobachtet, ein Aufreißen erfolgte

jedoch nicht.

Selbst die Metaaramidgewebe aus S-Garnen mit nur 1 und 2% segregierten R-Fasem, wie sie in derTabelle 4 angeführt sind und das Modakrylgewebemit nur 2% R-Fasern aus derTabelle 5 rissen innerhalb von 5 Sekunden nicht auf.

Die Aufreißeigenschaften von Gewebe aus Viskose-FR-Fasern mit 2% und 10% seg regierten R-Fasern, wiesie in derTabelle 6 aufgeführt sind, werden in derTabelle 9 aufgeführt.

Tabelle 9

Verwendete Garne	% R-Fasern	R-Fasern	—	TPP-Test	Wärmeverhalten
	im Gewebe	%	—	(Aufreißtest)	(mJ/dTex)
FR-Garn	0		—	1s
S10-Garn	10	0	—	überiOs	1,1
S2-Garn	2			überiOs
Es folgen Beispielefürdas „Wärmeverhalten"	0	—		0,9
Fäden/cm.		—
Materialien	0	—		1,7
		—
Metaaramid	1	—		54,6
CONEX	0	' von Gewebe. Alle Gewebe bestehen aus Garnen zu 49 χ 49 Tex und etwa 21x21	0,6
Metaaramid
APYEIL	0	I/S-Game	0,4
80/20% APYEIL/	4		31,8
Viskose-FR
99% Metaaramid	10	—_	32,9
APYEIL	10		88,6
PolyimidP84		—
50/50% P 84/
Viskose-FR	I
96 4PolyimidP84
70/20% APYEIL/	S
Viskose-FR	—
90% Viskose-FR		Prozentuale synergistische Wirkung
Zu den Abbildungen 1 und 2	I	Prozentsatz an R-Fasern
Fabric sample	S	Innig vermischt
Quartz tube		Fasersegregation
Weight	S	Gewebesegregation
Contact height	S
Zu den Abbildungen 3 und 4
Percentage synergistic effect	Gewebeprobe
Percentage R-fibres	Quarzröhre
Intimate blended	Gewicht
Fibre segregating	Kontakthöhe
Fabric segragating

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer flammenbeständigen Kombination aus wenigstens zwei flammenbeständigen Stapelfaserkomponenten in Faserband-, Vorgarn-, Einfach- oder Mehrfachgarn-, gewebter oder gestrickter Gewebeform, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Komponenten bewußt, positiv oder anderweitig beabsichtigt gegenüber der anderen Komponente oder den anderen Komponenten der Kombination getrennt gehalten wird.

2. Verfahren zur Herstellung einer flammenbeständigen Kombination aus wenigstens zwei flammenbeständigen Stapelfaserkomponenten nach Anspruch 1, in Form eines gewebten oder gestrickten Gewebes, dadurch gekennzeichnet, daß die „Wärmeverhaltenseigenschaften" synergistisch im Verhältnis zu den entsprechenden Eigenschaften der einzelnen Komponenten sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten derart zusammengefügt werden, daß eine der Komponenten die Form eines Vorgarns und die andere Komponenten oder Komponenten die Form eines Faserbandes aufweisen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgarnkomponente verdrehungsfrei eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten derart zusammengefügt werden, daß die Kombination in Garnform die eine Komponente konzentriert im Kern des Garnes enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten derart zusammengefügt werden, daß die Kombination in Mehrfachgarnform wenigstens eine Zwirnung mit der einen Komponente einschließt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten derart zusammengefügt werden, daß die Kombination in Mehrfachgarnform wenigstens eine Zwirnung einschließt, die nach den Ansprüchen 3,4 oder 5 hergestellt wurde.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten derart zusammengefügt werden, daß die Kombination in der Form eines Gewebes in der Kett- und der Schußrichtung des Gewebes flammenbeständige Garne einschließt, die die eine Komponente aufweisen, wobei die flammenbeständigen Game um einen Abstand voneinander getrennt sind, der einen Maximalwert des Zwanzigfachen der Gewebestärke aufweist.

9. Verfahren nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten derart zusammengefügt werden, daß die Kombination in der Form eines Gewebes in der Kett- und der Schußrichtung des Gewebes flammenbeständige Garne einschließt, die aus einer Kombination von wenigstens zwei Komponenten bestehen, die nach einem der Ansprüche 3 bis 7 zusammengefügt wurden, wobei die flammenbeständigen Garne um einen Abstand voneinander getrennt sind, der einen Maximaiwert des Zwanzigfachen der Gewebestärke aufweist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Komponente ein „Wärmeverhalten" mit einem Maximum von 15mJ/dTex aufweist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die eine Komponente Polyparaphenylenterephthalamid- und/oder Formophenol- und/oder Polybenzimidazol- und/oder Kohlenstoffasem verwendet werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten natürliche und/oder künstliche Materialien, die flammenverzögernd behandelt wurden, verwendet werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten WoII- und/oder Baumwoll- und/oder Viskoseseide- und/oder Eiweißstapelfasern verwendet werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten künstliches Material, das flammenverzögernde Zusätze einschließt, verwendet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten Viskoseseide- und/oder Diazetat- und/oder Triazetat- und/oder Proteinstapelfasern verwendet werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2,3 und 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß für die

, andere Komponente oder die anderen Komponenten synthetische/organische Materialien, die flammenverzögernde Zusätze einschließen, verwendet werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten synthetische/organische Materialien, die flammenverzögernde Zusätze einschließen, verwendet werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten Polyester- und/oder Polyamid- und/oder Polyakrylnitrilstapelfasern verwendet werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 5 bis 16 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten inhärent flammenbeständiges Material verwendet wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten inhärent flammenbeständiges Material verwendet wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten Modakryl- und/oder Polyvinylchlorid- und/oder Polyimid- und/oder Polyamidimid- und/oder Polytetrafluorethylen- und/oder Polymetapenylenisephthalamid- und/oder vernetzte Polyakrylsäurefaserstoff verwendet wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß von der einen Komponente ein Anteil zwischen 2 und 4Gew.-% zum Gesamtgewicht der Kombination verwendet wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16,18,19 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß dereinen Komponente ein Anteil zwischen 0,5 und 40Gew.-% zum Gesamtgewicht der Kombination verwendet wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17,18, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß von der einen Komponente ein Anteil zwischen 0,15 und 5Gew.-%zum Gesamtgewicht der Kombination verwendet wird.