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Die
Erfindung betrifft eine Schutzbekleidung zum Schutz vor Kälte, Wärme, Regen
und/oder Wind, die über
die bereits getragene Bekleidung gezogen werden kann. Weiterhin
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der Schutzbekleidung.
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Tätigkeiten
in der freien Natur werden häufig unter
Wetterbedingungen gestartet, die keine Wetterschutzbekleidung erfordern.
Insbesondere bei länger andauernden
Tätigkeiten,
zum Beispiel bei Wanderungen, beim Rad fahren, Bergsteigen oder ähnlichen
Aktivitäten
können
im Verlauf der Aktivität
Wetteränderungen
auftreten, die das Anlegen einer geeigneten Schutzbekleidung erforderlich
machen. So ist es zum Beispiel insbesondere in gebirgigen Gegenden
möglich,
dass plötzliche
Regenschauer oder Temperaturstürze
auftreten. Insbesondere bei Temperaturstürzen, d. h. bei einer starken
Temperaturabnahme, ist es erforderlich, Schutzbekleidung anzulegen,
die ein Auskühlen
des Körpers
verhindert.
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Derzeit
eingesetzte Notfall-Wetterschutzbekleidung kann von den die Tätigkeit
durchführenden Personen
zum Beispiel vollständig
in einem Rucksack mitgeführt
werden oder es wird eine unvollständige Schutzausrüstung um
die Hüfte
getragen. Insbesondere bei der Durchführung von sportlichen Aktivitäten, zum
Beispiel bei Bergläufen,
wird jedoch üblicherweise
kein Rucksack mitgeführt.
Auch gibt es andere Tätigkeiten,
die es nicht erlauben, einen Rucksack mitzuführen. In diesem Fall ist es
notwendig, die Schutzausrüstung
um die Hüfte
zu tragen. Nachteil der Schutzausrüstung, die um die Hüfte getragen
wird, ist, dass diese aufgrund ihrer Unvollständigkeit nur einen partiellen
Schutz für
den menschlichen Körper
bieten kann. Im Allgemeinen werden durch die unvollständige Schutzausrüstung Beine, Hände und
Füße nicht
geschützt.
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Das
Mitführen
der vollständigen
Schutzausrüstung,
wenn kein Rucksack getragen wird, ist insbesondere aufgrund des
großen
Volumens der bekannten Notfall-Wetterschutzbekleidung
nicht möglich.
Zudem ist vielfach, insbesondere bei Durchführung von sportlichen Aktivitäten wie
Bergläufen,
das Gewicht der derzeitig bekannten Schutzbekleidung zu hoch.
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Aufgrund
des großen
Volumens der Notfall-Wetterschutzbekleidung, wie sie aus dem Stand der
Technik bekannt ist, ist es auch für Rettungsdienste nicht möglich, insbesondere
bei Veranstaltungen mit vielen Teilnehmern, eine ausreichend große Menge
an Schutzbekleidungssätzen
mitzuführen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Schutzbekleidung bereitzustellen,
die ein geringes Gewicht und ein kleines Volumen aufweist, so dass
diese auf einfache Weise Platz sparend mitgeführt werden kann. Weiterhin
ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahrung zur Herstellung der Schutzbekleidung
bereitzustellen.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch eine Schutzbekleidung zum Schutz vor Kälte, Wärme, Regen und/oder
Wind, die über
die bereits getragene Bekleidung gezogen werden kann, wobei die
Schutzbekleidung aus einem Materialschichtverbund gefertigt ist, der
eine Schicht aus einem im Wesentlichen wasserundurchlässigen Material
umfasst, die auf einer Seite mit einem Material, durch das ein Luftpolster
erzeugt werden kann, und auf der anderen Seite mit einem Material,
das Wärmestrahlung
reflektiert, beschichtet ist.
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Als
Schutzbekleidung im Sinne der vorliegenden Erfindung wird eine Schutzbekleidung
verstanden, die den menschlichen Körper an Rumpf und Extremitäten vor
Kälte,
Wärme,
Regen und/oder Wind über
einen sinnvollen Zeitraum schützt.
Als sinnvoller Zeitraum wird die Zeit verstanden, die durchschnittlich
benötigt
wird, um aus eigener Kraft einen Unterstand zu erreichen oder Hilfe
herbeizuholen.
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Durch
die Verwendung eines Materialschichtverbundes, der eine Schicht
aus einem im Wesentlichen wasserundurchlässigen Material umfasst, wird
vermieden, dass Feuchtigkeit von außen eindringen kann. Hierdurch
eignet sich die Schutzbekleidung zum Beispiel als Regenschutz oder
auch als Schutz bei Schnee. Durch die Beschichtung mit einem Material,
durch das ein Luftpolster erzeugt werden kann, wird eine Isolationsschicht
erzielt, da Luft isolierend wirkt. Hierdurch wird ein schnelles
Auskühlen
des Körpers
vermieden. Im umgekehrten Fall kann auch bei Einsatz der Schutzbekleidung
bei großer
Hitze ein Überhitzen
des Körpers
durch die Isolationsschicht vermieden werden. Auch die Beschichtung
mit dem Material, das Wärmestrahlung
reflektiert, sorgt für
einen ausgeglichenen Wärmehaushalt und
so für
ein angenehmes Körperklima
innerhalb der Schutzbekleidung. Durch das Material, das Wärmestrahlung
reflektiert, wird insbesondere ein Aufheizen des Körpers der
Person, die den Schutzanzug trägt,
verhindert bzw. verlangsamt.
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Um
neben Rumpf und Beinen auch Kopf, Hände und Füße zu schützen, ist es bevorzugt, wenn die
Schutzkleidung auch einen Kopfschutz, Handschuhe und Schuhstulpen
oder Überschuhe
umfasst. Der Kopfschutz, die Handschuhe und die Schuhstulpen oder
die Überschuhe
sind dabei vorzugsweise aus dem gleichen Material gefertigt wie
die übrige Schutzbekleidung
auch. Üblicherweise
sind auch Kopfschutz, Handschuhe und Schuhstulpen oder Überschuhe
zusammen mit der übrigen
Schutzbekleidung verpackt, so dass immer die gesamte Schutzbekleidung
mitgeführt
wird und es nicht möglich
ist, nur Teile der Schutzbekleidung mitzuführen. Hierdurch wird ein Schutz
des gesamten Körpers
sichergestellt.
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Um
einen Schutz des gesamten Körpers
zu erzielen und insbesondere zu vermeiden, dass beispielsweise an
Verbindungsstellen Kälte
oder Nässe eindringen
kann, ist es besonders bevorzugt, dass die Schutzkleidung in Form
eines Overalls ausgebildet ist. Durch das Ausbilden der Schutzkleidung
in Form eines Overalls wird vermieden, dass mehrere Teile angelegt
werden müssen
und beispielsweise Spalten oder Ritzen zwischen zwei Bekleidungsteilen entstehen.
Das Verschließen
des Overalls nach dem Anlegen erfolgt durch ein übliches, dem Fachmann bekanntes
Verfahren. So ist es zum Beispiel möglich, den Overall mit einem
Reißverschluss
oder einem Klettverschluss zu versehen, um diesen zu verschließen. Bevorzugt
wird ein Klettverschluss eingesetzt, da dieser keine metallischen
Teile enthält,
die beispielsweise das Material der Schutzbekleidung oder der Verpackung
beschädigen
können.
Zudem ist ein Klettverschluss im Allgemeinen leichter als ein Reißverschluss,
so dass hierdurch ebenfalls Gewicht eingespart werden kann.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist die gesamte Schutzkleidung einteilig ausgebildet, wobei auch
Kopfschutz, Handschuhe und Schuhstulpen bzw. Überschuhe mit dem Overall verbunden
sind. Um ein Anlegen der Schutzbekleidung zu ermöglichen, auch ohne zunächst die
Schuhe auszuziehen, ist es in diesem Fall zum Beispiel möglich, im
Bereich der Knöchel
und Waden einen Schlitz im Hosenbein vorzusehen, der ebenfalls durch
einen Klettverschluss oder einen Reißverschluss nach dem Anlegen
der Kleidung verschlossen werden kann. Durch den Schlitz lässt sich
ein größerer Öffnungsquerschnitt
des Hosenbeins erzielen, so dass auch ein Anlegen mit Schuhen möglich ist,
Alternativ ist es jedoch auch möglich,
die Hosenbeine zum Beispiel ausreichend weit zu gestalten, um die
Schutzbekleidung auch ohne das vorherige Ausziehen von Schuhen anlegen
zu können.
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Die
Schicht aus dem im Wesentlichen wasserundurchlässigen Material ist vorzugsweise
eine Folie aus einem Polymermaterial oder eine atmungsaktive Membran.
Wenn die Schicht aus dem im Wesentlichen wasserundurchlässigen Material
eine Folie aus einem Polymermaterial ist, so eignet sich jedes beliebige
thermoplastische oder duroplastische Polymer, das hinreichend flexibel
ist bei den Temperaturen, bei denen die Schutzbekleidung eingesetzt wird.
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Bevorzugt
ist das Polymermaterial ein Thermoplast. Insbesondere werden solche
Thermoplaste eingesetzt, die eine für die Anwendung als Schutzbekleidung
ausreichend große
Zähigkeit
aufweisen.
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Geeignete
Polymere sind zum Beispiel Polyolefine, insbesondere Polyethylen
und Polypropylen, Polyester, beispielsweise Polyethylentherephtalat (PET)
oder Polyamide sowie Mischungen daraus.
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Wenn
die Schicht aus dem im Wesentlichen wasserundurchlässigen Material
eine atmungsaktive Membran ist, so eignet sich zum Beispiel eine
Membran aus Polytetrafluorethylen (PTFE). Diese wird üblicherweise
auf eine Schicht aus einem Polyester oder Polyamid laminiert. Derartige
atmungsaktive Membranen sind zum Beispiel Gore-Tex® der
Firma W. E. Gore & Associates.
Alternativ ist es jedoch zum Beispiel auch möglich, als atmungsaktive Membran eine
hydrophobe Membran einzusetzen, in die hydrophile Molekülbausteine
eingebaut sind. So können zum
Beispiel in Grundfasern aus Polyester Sauerstoffbrücken eingebaut
werden. Eine derartige Membran ist beispielsweise unter dem Handelnamen Sympatex® der
Sympatex Technologies GmbH erhältlich.
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Um
einen hinreichend großen
Tragekomfort zu gewährleisten
und ein niedriges Gewicht der Schutzbekleidung zu erzielen, ist
es bevorzugt, wenn die Schicht aus dem im Wesentlichen Wasser-undurchlässigen Material,
d. h. die Folie aus dem Polymermaterial oder die atmungsaktive Membran
eine Dicke im Bereich von 0,005 bis 0,02 mm aufweist. Insbesondere
ist es bevorzugt, wenn die Folie aus dem Polymermaterial oder die
atmungsaktive Membran eine Dicke im Bereich von 0,008 bis 0,015
mm aufweist.
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Das
Material, das Wärmestrahlung
reflektiert, und mit dem die Schicht aus dem im Wesentlichen wasserundurchlässigen Material
beschichtet ist, enthält
vorzugsweise ein Metall, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend
aus Magnesium, Titan, Vanadium, Chrom, Eisen, Nickel, Kupfer, Zink
und Legierungen sowie Mischungen daraus. Besonders bevorzugt als
Material, das die Wärmestrahlung
reflektiert ist Aluminium.
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Um
einen hinreichend großen
Tragekomfort der Schutzbekleidung beizubehalten und das Gewicht
durch die Beschichtung mit dem Material, das Wärmestrahlung reflektiert, nicht
zu stark zu vergrößern, ist
es bevorzugt, wenn die Dicke der Schicht aus dem Material, das Wärmestrahlung
reflektiert, im Bereich von 0,1 bis 10 μm liegt. Besonders bevorzugt ist
es, wenn die Dicke der Schicht aus dem Material, das Wärmestrahlung
reflektiert, im Bereich von 0,2 bis 1 μm liegt.
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Als
Material, durch das ein Luftpolster erzeugt werden kann, kann zunächst jedes
beliebige geeignete, dem Fachmann bekannte Material eingesetzt werden.
Bevorzugt ist das Material, durch das ein Luftpolster erzeugt werden
kann, ein Vlies oder ein Vliesstoff. Das Vlies bzw. der Vliesstoff
wird vorzugsweise hergestellt aus mineralischen Fasern, tierischen
Fasern, pflanzlichen Fasern, chemischen Fasern oder Mischungen daraus.
Besonders bevorzugt sind chemische Fasern aus Polyamid, Polyester,
Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polyphenylensulfid, Polyacrylnitril,
Polyimid, Polytetrafluorethylen, Aramiden oder Polyamidimid oder
Mischungen daraus sowie Copolymere der korrespondierenden Monomereinheiten.
Ganz besonders geeignet sind Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat,
das zum Beispiel als HO503 von der Firma Freudenberg vertrieben
wird.
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Das
Vlies, das auf die Schicht aus im Wesentlichen wasserundurchlässigem Material
aufgebracht ist, weist vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 2
bis 15 mm und eine Dichte im Bereich von 30 bis 150 g/m2 auf.
Besonders bevorzugt weist das Vlies eine Dicke im Bereich von 6
bis 10 mm und eine Dichte im Bereich von 60 bis 90 g/m2 auf.
Die Dichte ist dabei als Flächengewicht
angegeben und bezieht sich jeweils auf die Dicke des Vlieses bzw.
des Vliesstoffes.
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Für eine gute
Handhabbarkeit und ein geringes Packvolumen der Schutzbekleidung
ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Schutzbekleidung in einer
luftdichten Folie verpackt ist und die Verpackung evakuiert ist.
Durch das Evakuieren der Verpackung wird eine Volumenreduktion erzielt,
wodurch sich das Volumen der Schutzbekleidung um mehr als 50% im Vergleich
zum Zustand, in dem die Schutzausrüstung zusammengelegt und nicht
verpackt und evakuiert ist, verkleinert werden kann. Auf diese Weise
ist es möglich,
die Schutzbekleidung in einer zum Vergleich der Technik sehr viel
kleineren Verpackung mitzuführen.
So ist es zum Beispiel Rettungsdiensten möglich, bei gleicher Ladekapazität eine sehr
viel größere Anzahl
an Schutzbekleidungen mitzuführen.
Auch für eine
Person, die eine Aktivität
im Freien durchführt, ist
es auf diese Weise möglich,
Platz sparend eine Schutzbekleidung mitzuführen. So kann zum Beispiel eine
vollständige
Schutzbekleidung als Bauchgurt um die Hüfte getragen werden. Es ist
nicht mehr notwendig, extra für
die Schutzbekleidung einen Rucksack mitzuführen. Auch wenn ein Rucksack
mitgeführt
wird, nimmt die Schutzbekleidung ein sehr viel geringeres Volumen
ein, so dass zum Beispiel ein Rucksack mit geringerem Volumen ausreichend
ist.
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Als
Material für
die Verpackung eignet sich insbesondere eine luftdichte Folie. Als
Material für
die luftdichte Folie kann dabei jedes beliebige, dem Fachmann bekannte
Material verwendet werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, als
Material für
die luftdichte Folie ein Polymer zu verwenden. Geeignete Polymere,
aus denen die luftdichte Folie hergestellt werden kann, sind zum
Beispiel Polyolefine, Polyether oder Polyamide. Besonders bevorzugt
werden Polyolefine, insbesondere Polyethylen, als Material für die luftdichte
Folie eingesetzt. Das Material für die
Folie kann zusätzlich
beschichtet sein. Jedoch ist eine Beschichtung des Materials für die Verpackung der
Schutzbekleidung nicht erforderlich. Die Dicke der Folie, aus der
die Verpackung gefertigt ist, liegt vorzugsweise im Bereich von
0,01 bis 0,05 mm, insbesondere im Bereich von 0,01 bis 0,025 mm.
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Neben
einer separaten Folie, in die die Schutzbekleidung verpackt ist,
ist es alternativ zum Beispiel auch möglich, dass die Verpackung
eine Tasche der Schutzbekleidung ist und mit der Schutzbekleidung
fest verbunden ist. Insbesondere wenn das Material der Verpackung
eine Tasche der Schutzbekleidung bildet, ist es vorteilhaft, eine
Sollbruchstelle vorzusehen, an der die Verpackung geöffnet werden kann,
um die Schutzbekleidung beim Öffnen
nicht zu beschädigen.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass
das Material der Verpackung fest mit der Schutzbekleidung verbunden
ist, jedoch nach dem Auspacken keine Funktion erfüllt. Bevorzugt
ist es jedoch, dass das Material der Verpackung nicht mit der Schutzbekleidung
verbunden ist.
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Durch
die einteilige Ausgestaltung der Schutzbekleidung ist ein schnelles
Anlegen möglich.
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Durch
die Verwendung einer luftdichten Folie ist es möglich, die Schutzbekleidung
ohne Werkzeug aus der Verpackung zu entnehmen. Auch kann die Schutzbekleidung,
wenn diese rechtzeitig angelegt wird, ohne fremde Hilfe übergezogen
werden.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer
zum Transport verpackten Schutzbekleidung, welches folgende Schritte
umfasst:
- (a) Beschichten eines im Wesentlichen
wasserundurchlässigen
Materials auf einer Seite mit einem Material, das Wärmestrahlung
reflektiert, und auf der anderen Seite mit einem Material, durch
das ein Luftpolster erzeugt werden kann,
- (b) Zuschneiden des beschichteten, im Wesentlichen wasserundurchlässigen Materials
und Verbinden der Zuschnitte zur Schutzbekleidung,
- (c) Verpacken der Schutzbekleidung mit einem luftundurchlässigen Material,
- (d) Evakuieren der durch das Verpacken in Schritt (c) erzeugten
und die Schutzkleidung enthaltenden Verpackung.
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Das
Beschichten des im Wesentlichen wasserundurchlässigen Materials mit dem Material,
das Wärmestrahlung
reflektiert, kann durch jedes beliebige, dem Fachmann bekannte Verfahren
erfolgen. Da es bevorzugt ist, eine sehr dünne Schicht aus dem Material,
das Wärmestrahlung
reflektiert, auf das im Wesentlichen wasserundurchlässige Material
aufzubringen, wird das Material, das Wärmestrahlung reflektiert, vorzugsweise
durch Vakuum-Verdampfen, ein
Sol-Gel-Verfahren oder ein Magnetron Sputtering Verfahren aufgebracht
oder durch einen Lack aufgedruckt.
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Vakuum-Verfahren
sind insbesondere PVD-Verfahren (Physical Vapor Deposition) und CVD-Verfahren
(Chemical Vapor Deposition). Durch diese Verfahren können Beschichtungen
mit einer Dicke von nur wenigen Atomlagen hergestellt werden.
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Bei
Sol-Gel-Verfahren wird ein in einem Lösungsmittel fein dispergiertes
Ausgangsmaterial auf das zu beschichtende im Wesentlichen wasserundurchlässige Material
aufgebracht. Aus den Ausgangsmaterialien bilden sich zunächst Feststoffpartikel,
die in Dispersionsmittel kolloidal verteilt sind. Diese können sich
vernetzen und kondensieren zu einem Gel. Hieraus wird die Beschichtung
entwickelt. Beschichtungen, die durch ein Sol-Gel-Verfahren hergestellt
werden, weisen im Allgemeinen eine größere Dicke auf als Beschichtungen,
die durch Vakuum-Verdampfen hergestellt werden.
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Besonders
bevorzugt wird jedoch zum Beschichten des im Wesentlichen wasserundurchlässigen Materials
mit dem Material, das Wärmestrahlung reflektiert,
ein Magnetron Sputtering Verfahren eingesetzt. Beim Magnetron Sputtering
Verfahren wird das aufzubringende Material im Vakuum durch ein Plasma
zerstäubt
und lagert sich als Film an dem Trägermaterial an.
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Das
Material, durch das ein Luftpolster erzeugt werden kann, wird vorzugsweise
durch ein beliebiges, dem Fachmann bekanntes Laminierverfahren auf
das im Wesentlichen wasserundurchlässige Material aufgebracht.
Das Verbinden erfolgt zum Beispiel durch Verwendung von Klebstoffen,
beispielsweise Sprühkleber
oder eine Klebeauflage oder durch thermisches Verbinden. Das thermische
Verbinden ist insbesondere möglich,
wenn sowohl das Material, das im Wesentlichen wasserundurchlässig ist
als auch das Material, durch das ein Luftpolster erzeugt werden
kann, ein Thermoplast ist. Durch Wärmeeinwirkung kann dieser anschmelzen
und so eine Verbindung hergestellt werden.
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Das
Zuschneiden des beschichteten, im Wesentlichen wasserundurchlässigen Materials
erfolgt durch ein beliebiges, dem Fachmann bekanntes Verfahren.
So können
zum Zuschneiden zum Beispiel Scheren, Messer oder Schneidstempel
eingesetzt werden.
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Das
Verbinden der Zuschnitte erfolgt ebenfalls durch ein beliebiges,
dem Fachmann bekanntes Verfahren. Das Verbinden kann zum Beispiel
durch Nähen
oder Kleben erfolgen. Besonders bevorzugt ist es, insbesondere wenn
das Material, das im Wesentlichen wasserundurchlässig ist, ein Thermoplast ist,
wenn das Verbinden der Zuschnitte zur Herstellung der Schutzbekleidung
in Schritt (b) ein Schweißverfahren
umfasst. Das Schweißverfahren
kann dabei zusätzlich
zum Vernähen
oder Verkleben der Verbindungsstellen eingesetzt werden oder als
einziges Verbindungsverfahren der Zuschnitte. Durch den Einsatz
des Schweißverfahrens
werden Verbindungen zwischen den einzelnen Zuschnitten erzielt,
die winddicht und wasserdicht sind.
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Um
die Verpackung aus luftundurchlässigem Material
nach dem Verpacken der Schutzkleidung evakuieren zu können, wird
die Verpackung luftdicht verschlossen. Das Verschließen der
Verpackung erfolgt hierbei ebenfalls vorzugsweise durch ein Klebverfahren
oder ein Schweißverfahren,
insbesondere durch ein Schweißverfahren.
Durch das Verschließen
der Verpackung mit einem Schweißverfahren wird
eine luftdichte Verbindung erzielt, so dass die Verpackung evakuiert
werden kann und auch über
einen längeren
Lagerungszeitraum keine Luft in die Verpackung eindringt und so
das Volumen der Verpackung vergrößert. Schweißverfahren
lassen sich insbesondere für
thermoplastische Polymere verwenden, so dass das Material für die Verpackung
vorzugsweise ein Thermoplast ist.
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Das
Schweißverfahren
zum Verbinden der Zuschnitte zur Herstellung der Schutzbekleidung
und zum Verschließen
der Verpackung kann ein beliebiges, dem Fachmann bekann tes Schweißverfahren sein,
wie es für
Thermoplaste eingesetzt wird. So können zum Beispiel Heizelement-Schweißverfahren,
Warmgas-Schweißverfahren,
Ultraschall-Schweißverfahren
und Hochfrequenz-Schweißverfahren
eingesetzt werden.
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Auch
das Evakuieren der Verpackung erfolgt durch ein beliebiges, dem
Fachmann bekanntes Verfahren. In Abhängigkeit vom eingesetzten Verfahren zum
Evakuieren der Verpackung ist es auch möglich, dass die Verpackung
zunächst
evakuiert und erst nach dem Evakuieren durch ein Schweißverfahren verschlossen
wird.