DE102011016482A1

DE102011016482A1 - Schutztextil

Info

Publication number: DE102011016482A1
Application number: DE102011016482A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Pervormance International GmbH
Current assignee: Pervormance International GmbH
Priority date: 2011-04-08
Filing date: 2011-04-08
Publication date: 2012-10-11
Anticipated expiration: 2031-04-09
Also published as: DE102011016482B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mehrfach verwendbares Schutztextil für Objekte sowie für den Körper von Mensch und Tier, das aus passiv und aktiv kühlenden oder klimatisierenden Materialien besteht und deren Konstruktion so gestaltet ist, dass der Körper oder das Objekt weniger Hitzebelastungen im Vergleich zu bisher verwendeten Schutztextilien erfährt.

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrfach verwendbares Schutztextil für Objekte sowie für den Körper von Mensch und Tier, das aus passiv und aktiv kühlenden oder klimatisierenden Materialien besteht und deren Konstruktion so gestaltet ist, dass der Körper oder das Objekt weniger Hitzebelastungen im Vergleich zu bisher verwendeten Schutztextilien erfährt.
Im Stand der Technik ist die Gestaltung von Schutzprodukten immer in erster Priorität auf den Schutz des Objektes oder des Körpers ausgerichtet. Für diesen Zweck werden auch bei der Verwendung entstehende Nachteile in Kauf genommen. Gerade Schutztextilien sowie Schutzmaterial, das zum Schutz vor äußeren Einflüssen wie Hitze, Strahlung, chemische oder biologische Stoffe, Verletzungen, Schüsse, Stiche, Schnitte oder andere Gefahren verwendet wird, ist in der Form so konzipiert, dass der Schutz des Körpers von Menschen und Tieren als auch von Objekten (wie z. B. Gebäude, Gegenstände, Maschinen, Anlagen, Geräte, EDV, Fahrzeuge, Flugzeuge, Wasserfahrzeuge, etc.) vor diesen äußeren Einflüssen bzw. äußerer Einwirkung, die gefährlich und auch lebensgefährlich sein können, im Vordergrund steht. Da der Schutz in der Regel nur dadurch gewährleistet werden kann, in dem das Schutzmaterial bzw. die Schutzschicht entsprechend stabil ist um die Gefahr abzuwenden, ist die Konstruktion der Schutztextilien und Schutzmaterialien in den meisten Fällen luft- und wasserdicht. Das Material besteht dabei vorwiegend aus synthetischen Fasern oder Kunststoffen wie z. B. Carbon, Polyurethan, Polypropylen, PVC, Polyester, Polyamid, etc. sowie Mischungen davon bzw. weiteren Zusatzstoffen. Neben textilen Schutzstoffen werden auch stabile, dicke Schichten von synthetischen Schutzmaterialien in das Schutzprodukt integriert, die enorm zu den beschriebenen Nachteilen der Hitzeentwickung beitragen.
Dies gilt für Schutzplanen und Abdeckungen genauso wie für Schutzbekleidung als auch für Handschuhe, Schuhe, Protektoren für bestimmte Körperteile und Helme oder andere Kopfbedeckungen sowie Medizinprodukte, die zum Schutz gedacht sind.
Schutzplanen werden entweder als Schutz gegen den Aufprall von außen (Metallspritzer, Schweißspritzer, Hitze, Feuer, Strahlung, giftige Stoffe, Bomben, Granaten, Splittern, Schüssen, Stiche, Schnitte, etc.) oder zum Sichtschutz oder zur Tarnung verwendet. Schutzbekleidung kommt sowohl im Bereich Arbeitsschutz, Katastrophenschutz aber auch im Bereich Militär vor. Ebenso finden sich Schutzdecken oder -planen im Bereich Medizin oder Sport und in der Freizeit.
Schutzbekleidungen zum Schutz vor Chemikalien, biologischen Gefahrstoffen, Bakterien, Viren, etc. finden sich im Krankenhaus genauso wie z. B. bei Desinfekteuren im Bereich Arbeitsschutz, Katastrophenschutz oder Militär. Gerade im Bereich Arbeitsschutz finden sich viele Anwendungen von Schutzkleidung. Ob im Bereich Feuerwehr, Katastrophenschutz, Chemikalienschutz, Schnittschutz, Schweißer- und Hitzeschutz bzw. allen Bekleidungen und Kopfbedeckungen, die mit luft- und wasserundurchlässigen Materialien hergestellt werden, wie z. B. Nomex, Kevlar und anderen Funktionsmaterialien, die zum Schutz eingesetzt werden.
Im Sport- und Freizeitbereich finden sich Schutzbekleidungen in Anzügen und Helmen zum Kopfschutz genauso z. B. bei Fechtern, American Football, im Motorsport und vielen mehr. Aber auch bei Torwarthandschuhen, Knie- und Schienbeinschonern oder bei Rückenprotektoren von Skateboard-/Snowboardfahrern und Reitern oder Motorradfahrern wird der Schutz meist durch luft- und wasserdichte Kunststoff- oder Carbon-Produkte oder Textilprodukte mit synthetischen Fasern gewährleistet.
Im Medizinbereich sind dies z. B. Bandagen, Orthesen oder Korsetts sowie Kompressionsmaterialien. Gerade Bandagen und Orthesen aber auch Korsetts sollen den verletzten Körperteil schützen und stabilisieren. Ähnlich wie Körperprotektoren und Schoner für Körperteile und Gelenke. Im Normalfall sind die Schutzprodukte genau so ausgestaltet um bestmöglichen Schutz und Stabilität zu gewährleisten. Auch Objekte, die Gefahren ausgesetzt sind ob im zivilen oder militärischen Bereich werden so konzipiert. Maschinen, hochempfindliche Messgeräte oder aus anderen Gründen zu schützende Anlagen wie z. B. Radaranlagen oder spezielle Fahrzeuge und empfindliche Ausrüstung müssen geschützt werden.
Allerdings haben all diese Schutzprodukte einen großen Nachteil. Durch die Körpernähe und die Luft- und/oder Wasserdichtigkeit kommt es bei Wärmeentwicklung entweder durch körperliche Bewegung oder einfach bei hohen Temperaturen von außen zu einer deutlichen Hitzeentwicklung zwischen Schutzmaterial und Körper bzw. Objekt. Dies kann bei enormer Hitzebelastung bei Mensch und Tier zu gesundheitlichen Problemen, Erschöpfungssyndromen und mittel- bis langfristig auch zu gesundheitlichen Schäden wie z. B. Herz-Kreislauf- und Stoffwechselproblemen führen. Durch die Feuchtigkeitsentwicklung auf der Haut sind auch Hautprobleme und -schäden nicht ausgeschlossen. Durch die Hitzeentwicklung kann ein zu schützender Gegenstand darunter Schaden nehmen oder andere unerwünschte Wirkungen wie z. B. Fehlfunktionen, falsche Meßergebnisse oder Einbußen technischer Eigenschaften oder Funktionen zur Folge haben.
Ein typisches Beispiel für den Einsatz von Schutzkleidung bei körperlicher Arbeit und hohen Temperaturen besonders im Sommer oder in heißen Ländern ist schusssichere Bekleidung. Anhand dieser soll die Erfindung im Folgenden beschrieben werden. Die Beschreibung gilt jedoch genauso für alle anderen Anwendungen, die in der Beschreibung, den Abbildungen oder den Ansprüchen offenbart sind in denen Schutzplanen oder Schutzbekleidung, Schutzelemente und -Ausrüstung wie andere Produkte zum Schutz vor Gefahren benötigt werden.
Schusssichere Bekleidung von Mensch und Tier ist bereits Stand der Technik. Daher wird diese in Bezug auf ihre Beschaffenheit und Materialien nicht in der Tiefe ausgeführt. Diese Bekleidung besteht in der Regel aus einer Hülle, die verschiedenartig ausgestaltet sein kann und meistens noch weitere Funktionen unabhängig vom Schutz durch Schüsse, Splitter oder Stiche gewährleistet. Meist hat die Hülle die Funktion den Tragekomfort und die Funktionalität der Weste zu erhöhen. Zudem soll diese die Schutzplatten vor äußeren Einflüssen wie z. B. Feuchtigkeit schützen, damit das Innenleben lange haltbar ist. Die Hülle der Schutzweste enthält im Innern meist eine oder mehrere verschieden ausgestaltete ballistische Schutzplatten oder -elemente, die den eigentlichen Schutz der Bekleidung ausmachen. Die Ausgestaltung der Schutzelemente ist dabei unterschiedlich und unterliegt bestimmten Normen. Schusssichere Westen werden je nach Stärke der Schutzelemente in Schutzklassen (I-V) eingeteilt, die in verschiedenen Ländern (US, EU) unterschiedlich sein können und die den Grad der Schutzwirkung beschreiben. Daraus lässt sich auch ablesen gegen welche Form der Munition bzw. welche Form der Waffe die Weste einen Schutz bietet. Meist werden Aramidfasern bzw. Kunststoffe aber auch Metalle oder Oxidkeramik oder Polyethylenplatten für die Schutzplatten verwendet. Auch weitere Stoffe können enthalten sein wie z. B. neuartige „Flüssig-Stoffe” wie z. B. strukturviskose Flüssigkeiten sogenannte „shear thickening fluids”. Auch verformbare Stoffe, die erst beim Aufprall sofort fest werden, sind erhältlich. Um die Haltbarkeit der Platten zu verlängern, sind diese meist in einer Kunststoffhülle eingeschweißt bzw. anderweitig darin befestigt. Die Platten sind oft empfindlich gegen Feuchtigkeit. Auch deshalb ist die Außenhülle der Platten wasserabweisend und luftdicht. Ähnlich verhält es sich bei Bombenschutzanzügen, die ca. 30 kg wiegen können und zu einer enormen Hitzeentwicklung beim Träger führen.
All diesen Schutzwesten und -anzügen gemeinsam ist deren relativ hohes Gewicht im Verhältnis zu normaler Bekleidung. Mit der Höhe der Schutzwirkung des Schutzmaterials steigt auch das Gewicht der Bekleidung weiter an. Da durch die Schutzplatten ein nur schwacher bzw. meist komplett fehlender Luftaustausch unter der Weste bzw. unter dem Anzug besteht, kommt es bei körperlicher Belastung oder hohen Außentemperaturen zu einer deutlichen Hitzebelastung des Körpers. Gerade bei zusätzlicher starker körperlicher Belastung und/oder extrem hohen Außentemperaturen kommt es dabei sehr häufig zu Erschöpfungszuständen bis hin zu Hitzekrämpfen und Hitzekollaps. Die Körpertemperatur kann dabei innerhalb von 30 Minuten auf über 39°C ansteigen, was einer Körpertemperatur von „Fieber” entspricht. Durch die erhöhte Hitze-Belastung und eine hohe Schweißrate mit Flüssigkeitsverlust, die enorm viel körperliche Energie benötigt, kann es unter der Weste zudem zu Konzentrations- und Leistungseinbußen kommen. Bereits ab einem Flüssigkeitsverlust von 2% kann es zu merklichen Einbußen kommen. Dies kann gerade in gefährlichen Situationen in denen solche Schutz-Kleidung vorwiegend zum Einsatz kommt durchaus zu lebensgefährlichen Fällen und Unfällen führen. Zudem gibt es wissenschaftliche Untersuchungen in denen gezeigt wurde, dass durch Hitzestress die Aggressivität von Menschen ansteigt. Auch dies ist in vielen Fällen von Nachteil.
Im Falle des Schutzes von Gegenständen, Fahrzeugen, Geräten, etc. durch Schutzplanen, die ähnlich aufgebaut sind, kann durch die Hitzeentwicklung unter der Plane auch der Gegenstand bzw. die Funktion des Gegenstandes beschädigt bzw. z. B. Messwerte oder andere Funktionen falsch oder gar nicht angezeigt werden, was ebenfalls weitreichende Folgen haben kann.
Die Erfindung hat daher die Aufgabe eine passive und aktive Kühlung des Objektes ob Körper oder Gegenstand zu gewährleisten. Die Erfindung soll zudem den Tragekomfort bzw. das Gewicht der Schutzmaterialien nicht unnötig erhöhen und soll mobil und über Stunden einsatzfähig sowie mehrfach verwendbar und damit wasch- oder reinigungsfähig und desinfizierbar sein. Die Erfindung beschreibt mit dem Wort Schutztextil alle genannten und verwandten Anwendungen von Schutztextilien, die zumeist im Bereich technischer Textilien und Funktionstextilien zu finden sind auch wenn die Schutzschicht bzw. teilweise auch andere Schichten nicht immer einen textilen Charakter haben sondern oft aus festen, teilweise gegossenen oder anderweitig hergestellten Kunststoffplatten und ähnlich stabilen Materialien bestehen. Die Definition wird jedoch so gewählt, da sowohl der Einsatz technischer und funktioneller Textilien einen wichtigen Einfluss auf die Funktion und die Verwendung in Form von Bekleidung und Kopfbedeckungen wie Abdeckungen und Planen einen textilen Charakter haben.
Die im Stand der Technik erhältlichen Schutzwesten und Schutzanzüge haben bereits spezielle Funktionsmaterialien auf der Innenseite, deren Wirkung jedoch durch das Gewicht der Platten und der fehlenden Luftdurchlässigkeit der Schutzelemente gering bis wirkungslos bleibt. Zudem fehlt diesen Produkten das aktiv kühlende Element.
Im Stand der Technik sind auch bereits Schutzwesten bekannt, die den Körper z. B. durch den Einsatz von Luft von außen, die durch einen batteriebetriebenen Ventilator ein- oder ausströmt, kühlen soll. Die Wirkungsweise dabei ist der Abtransport des vom Körper gebildeten Schweißes durch die vorbeiströmende Luft. Der Abtransport des Schweißes soll dadurch beschleunigt werden. Ein Nachteil der Systeme ist der, dass sie durch die hohe Temperatur der Luft und vor allem im Falle höherer Luftfeuchtigkeit bei hohen Außentemperaturen nur einen sehr geringen Kühleffekt bewirken. Zudem wird dabei Luft von außen angesaugt oder eingeblasen, die auch Schmutz, Bakterien, Staub, giftige Stoffe, etc. beinhaltet. Daher sind diese Geräte oft aus Sicherheitsgründen nicht erlaubt. Auch der Einsatz von Batterien ist nicht immer in jedem Einsatzbereich erlaubt bzw. überhaupt möglich. Der größte Nachteil besteht jedoch darin, dass kein aktiv kühlendes Medium im System vorhanden ist. Es gibt auch Helme mit Belüftung, denen aber auch das aktiv kühlende Element fehlt.
Zudem ist aus der Physiologie im Sportbereich nach neuesten Erkenntnissen ein schnellerer Abtransport von Schweiß als kontraproduktiv beschrieben. Der eigentliche Sinn des Schweißes auf der Haut ist es durch Verdunstung einen Kühleffekt auf der Haut zu erzeugen und dadurch zu kühlen. Durch einen schnelleren Abtransport wird der Körper dazu genötigt neuen Schweiß zu produzieren. Da der Prozess der Schweißproduktion sehr viel Körperenergie benötigt, wird dadurch ein stärkerer Energieverbrauch hervorgerufen, der ebenfalls zu frühzeitiger Erschöpfung führen kann. Aufgrund dessen werden innovative Sportfunktionsstoffe zwischenzeitlich so modifiziert, dass der Schweiß im Material gehalten wird, um den Verdunstungsprozess zur Kühlung zu erhalten.
Da der schnelle Abtransport des Schweißes durchaus zu diesen Folgen führen kann ist der Einsatz dieser Technologien auch aus diesem Grund nicht immer sinnvoll.
Kühlung selbst kann in effektiver Form zwar durch Peltier Elemente oder Kühlmittel und energieversorgende Elemente erfolgen. Dies ist aber in der Praxis sehr umständlich und oft schwer. Zudem kompliziert zu handhaben oder nicht mobil. Sehr oft ist die Funktion gerade bei starker Hitzeeinwirkung nicht sehr zuverlässig im Betrieb.
Einige Systeme, die mit Eistemperaturen arbeiten haben den Nachteil, wenn sie mobil sind, dass die Temperatur zu Beginn der Anwendung sehr kalt und unangenehm ist und das Material gerade auch durch den hohen synthetischen Anteil in relativ kurzer Zeit sehr warm wird. Im Verlauf steigt die Temperatur dabe teilweise sehr stark an und konterkariert dann die Kühlwirkung. Auch PCM-Materialien (Phase change materials) halten nur ca. 1 Stunde, sind aus Kunststoff und sehr schwer. Zudem ist die Logistik sehr aufwändig.
Eine einfachere Möglichkeit sind Kühlprodukte, die durch aktive Verdunstungskälte kühlen. Die Verdunstungskälte wird im Vergleich zu einem Luftstrom, der passiv durch Mitnahme des Schweißes wirkt in der erfindungsgemäßen Darstellung als aktiv kühlendes Element bezeichnet. Diese bestehen zumeist aus einem Vlies oder anderen Trägermaterial, das mit Superabsorbern in unterschiedlicher Art und Weise verklebt oder beschichtet ist oder einfach aus Superabsorber-Kristallen, die in Hüllen eingenäht oder anderweitig befestigt sind. Auch Produkte mit einer entsprechenden „schusssicheren Beschichtung” in Verbindung mit hydrophilen Fasern, die Wasser speichern können bzw. die mit Superabsorberteilchen versetzt sind, sind schon beschrieben.
Der Nachteil dieser Produkte ist es, dass die Verdunstungskälte unter der luft- und wasserdichten Kleidung nicht einwandfrei funktioniert, da der Luftaustausch fehlt um die physikalische Verdunstung zu gewährleisten. Zudem dauert die „Aktivierung„ dieser Produkte mehrere Minuten, das Kühlmaterial verteilt sich nicht gleichmäßig, die Flüssigkeit und weitere Gelbestandteile können auf Druck wieder aus dem Gewebe herausgedrückt werden und die Produkte sind nicht waschbar und damit in der Praxis nur bedingt oder gar nicht wiederverwendbar.
Die vorliegende Erfindung soll diese Nachteile des Standes der Technik überwinden um Schutztextilien zur Verfügung zu stellen, die eine aktiv kühlende Funktion durch Verdunstungskälte beinhaltet, die durch eine passive Belüftung verstärkt wird, die leicht zu handhaben und zu tragen sind und über Stunden kühlen und mobil auch mehrfach einsatzfähig sind. Zudem soll die Erfindung auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen wie mangelnder Luftbewegung oder hoher Luftfeuchtigkeit zusätzliche Verstärker in Form von Verstärkung der Verdunstung durch Luftsog oder Luftbewegung oder aber durch Vorkühlung und damit einer synergistischen Wirkung von Verdunstungskälte und Übertragung von thermischer Kapazität funktionieren. Eine Überwachung der Kühlaktivierung, die aus Kapazitätsgründen auch automatisierbar sein muss sowie eine Überwachung der Kühlfunktion bzw. Abstimmung mit anderen Außen- bzw. Körper- oder Objekttemperaturen ist für eine professionelle Anwendung Teil der Erfindung.
Aufgabe der dieser Patentschrift zugrunde liegenden Erfindung ist es deshalb ein Schutztextil mit aktiver und passiver Kühlung zu schaffen, das die Nachteile der bisherigen Produkte und Materialien ausgleicht und echte Vorteile für den ständigen und/oder sofortigen Einsatz bei hohen Temperaturen und Hitze im Sommer, in heißen Ländern und/oder bei körperlicher Aktivität bietet.
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung ein Schutztextil mit den Merkmalen des Anspruch 1 zur Verfügung. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der Beschreibung.
Superabsorber enthaltende Materialien, die kühlen sind wie beschrieben bereits Stand der Technik. Meist handelt es sich dabei um eine Umhüllung, die mit Superabsorber-Kristallen oder -Gel gefüllt ist, aus Superabsorber enthaltenen Fasern besteht oder aus einem spezifischen Material gefertigt ist, das mit Superabsorbern verklebt, beschichtet oder anderweitig gebunden ist und einem Oberstoff, der aus den verschiedensten Materialien wie Baumwolle, Microfaser, feuerfestem Stoff, oder anderen natürlichen oder synthetischen Stoffen bestehen kann.
Dabei wird die spezifische Eigenschaft der Subabsorber genutzt Wasser zu binden und nur durch Verdunstung wieder freizugeben. Durch die Verdunstung des Wassers bei hohen Temperaturen entsteht Verdunstungskälte, die beim Tragen eines solchen Materials am Körper in Form von Bekleidung einen aktiven Kühleffekt auf der Haut bzw. Oberfläche des Objektes hervorruft. Auf eine weitergehende Beschreibung der Produkte und vor allem der Kühltextilien mit Superabsorbern wird an dieser Stelle verzichtet, da die Basis-Funktion dieser Kühltextilien durch Verdunstungskälte dieselbe ist. Allerdings gibt es enorme Unterschiede in der praktischen Anwendung, in der Dauer und Stärke der Kühlwirkung, der Dauer der Wasserbindungsfähigkeit und der Trageeigenschaften, des Gewichtes bzw. der Pflege- und Wiederverwendungsmöglichkeiten.
Die Materialien aus denen der Bezugsstoff bzw. mehrere verschiedene Komponenten der Umhüllung von Superabsorbermaterialien hergestellt werden sind ebenfalls sehr unterschiedlich und variieren zwischen natürlichen und synthetischen Textilien über feuer- und flammfeste als auch luft- und wasserdurchlässige oder luft- und wasserundurchlässige Eigenschaften bis hin zu speziellen Ausrüstungen der Textilien wie z. B. antibakteriell, etc. Da einige Subabsorber-Materialien Wasser bei normalen Temperaturen über 8 Stunden halten können und dadurch der Kühleffekt lange andauert, kann dieses Material im Dauereinsatz verwendet werden
Folgende Eigenschaften des Superabsorbermaterials, das im Schutztextil enthalten ist, sind für die Erfindung wichtig und das Superabsorbermaterial wurde dahingehend speziell für diese Erfindung entwickelt:

– Hohe Wasserbindungsfähigkeit
– Schnelle Wasserbindungsfähigkeit in Sekunden
– Geringes Gewicht von 100 g/m2–900 g/m2 (trocken)
– Kein Austreten von Gel oder Wasser auf Druck
– Waschbar, reinigungsfähig, desinfizierbar
– Mobil und mehrfach wiederverwendbar

Je nach Anforderung der Schutzmaßnahme müssen die Umhüllungsmaterialien angepasst werden, so dass der Superabsorber bzw. das den Superabsorber enthaltene oder gebundene Material damit kompatibel sein muss. Auch dies ist bei den bekannten Produkten im Stand der Technik nicht oder nur eingeschränkt gegeben. Auch dahingehend wurde die Erfindung entwickelt.
Aufgrund von Marktgegebenheiten und Preissensibilitäten gerade auch in emerging markets oder Entwicklungsländern müssen für bestimmte Anwendungen die Eigenschaften reduziert werden, was meist zulasten der Dauer der Anwendung, der Kühlwirkung, der Feuchtigkeitsentwicklung bzw. schlechter Pflegeeigenschaften und in einem höheren Gewicht resultiert. Um jedoch dennoch auch diese Märkte bedienen zu können, sind auch diese Superabsorber enthaltenden Umhüllungsvarianten Ausführungsformen der Erfindung.
Unbedingt muss jedoch eine Wiederverwendbarkeit gegeben sein. Materialien wie die in Hygieneartikel und Windeln, die die häufigste Anwendung von Superabsorbern beschreiben, sind hierbei ausdrücklich ausgeschlossen.
Distanzgewebe bzw. Abstandsgewebe sind ebenfalls bereits Stand der Technik. Die Vielfalt dieser Gewebe ist enorm und kann zahlreichen Publikationen entnommen werden. Dabei werden sowohl flächige als auch mit gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Lücken oder Streifen versehene Abstandsgewirke beschrieben. Es werden unterschiedliche Stärken, Gewichte, Dicken und Dichte sowie verschiedene Kunstoffe für deren Herstellung beschrieben. Auch in Kombination mit Superabsorbern sind Abstandsgewebe bereits beschrieben. Allerdings werden diese bislang vor allem im Bereich Polsterung oder im Bereich Druckentlastung bei Dekubitus und ähnlichem eingesetzt. In beiden Fällen handelt es sich um eine Entlastung des Körpers oder von Körperstellen bzw. einem angenehmeren Sitzkomfort. Die Aufgabe des Superabsorbers ist es lediglich eine eventuell entstehende Feuchtigkeit des Körpers beim Schwitzen aufzunehmen, d. h. die Funktion beruht auf der Eigenschaft des Materials Feuchtigkeit aufzunehmen. Eine aktive Kühlung jedoch bzw. eine komplette Durchfeuchtung des Materials vor der Verwendung ist nicht beschrieben.
Mit den bisher verwendeten Materialien ist dies auch nicht möglich, da diese weder waschbar oder reinigungsfähig sind und bei großen Mengen an Wasser den Superabsorber nicht fest genug binden um in dieser Form verwendet zu werden. Zudem ist das eingesetzte Abstandsgewebe als weich und anschmiegsam beschrieben, da es sich vorwiegend um die Polstereigenschaft handelt, die im Vordergrund steht. Daher ist es bei diesen Technologien auch nicht wichtig, wenn das Abstandsgewebe auch zusammengedrückt werden kann. Die Eigenschaft einen bestimmten Druck auszuhalten bzw. dennoch eine fast völlige, flächige Luftdurchlässigkeit zu gewährleisten steht nicht im Vordergrund. Dies ist aber bei der vorliegenden Erfindung maßgeblich. Der größte Unterschied liegt jedoch darin, dass es die Aufgabe dieser Materialien ist, die Feuchtigkeit von Schweiß zu binden um dem Verwender einen trockenen Körper und Sitzfläche zu gewährleisten. Es soll während der Verwendung möglichst keine Feuchtigkeit abgegeben werden, sondern der gesamte Schweiß gebunden werden, damit der Verwender trocken bleibt.
Das erfindungsgemäße Produkt macht jedoch genau das Gegenteil. Es wird komplett mit Wasser getränkt um dann aufgrund seiner speziellen Eigenschaften das Wasser schnell durch Verdunstungskälte wieder zu verlieren und dadurch aktiv zu kühlen. Hierzu werden andere Eigenschaften der Superabsorber benötigt.
Die Erfindung kann dabei sowohl mit nur einer Art des Distanzgewebes und eines den Superabsorber enthaltenden Gewebe hergestellt werden als auch mit mehreren der genannten Gewebe wobei auch nur eines des einen mit einer Mehrzahl des anderen kombiniert werden kann. Zudem ist es Teil der erfindungsgemäßen Aufgabe auch verschiedene Teile des Schutztextils mit verschiedenen Kompartimenten zu versehen je nachdem an welchem Körperteil bzw. Teil des Objektes die Kühlung wirken soll und welches Gewicht bzw. welcher Druck des Aufprallschutzmaterials an diesen Stellen wirkt.
Außerdem kann der Superabsorber direkt auf das Abstandsgewebe aufgebracht und darauf gebunden sein bzw. Teile des Superabsorber enthaltenden Materials in die Struktur des Abstandsgewebes eingebracht werden.
Ein reines Ein- oder Aufstreuen des Superabsorbers auf oder in das Abstandsgewebe wie dies im Stand der Technik meist beschrieben ist, ist nicht Teil der Erfindung, da damit die Funktion des aktiv kühlenden Materials mit dem passiv kühlenden luftdurchlässigen Gewebe konterkariert würde indem dann das gesamte Material mit Superabsorber und gebundenem Wasser vollständig durchtränkt würde. Damit wäre die Kühlungswirkung deutlich schlechter. Zudem wäre das Material sehr schwer, das Gewicht würde nach unten sacken, damit sowohl Funktion als auch Tragekomfort beeinträchtigen und das Material wäre nicht waschbar und nicht mehrfach verwendbar.
Die dem Körper bzw. Objekt zugewandte Seite sollte in der Regel die Seite sein, die in der Nähe des superabsorbierenden Materials liegt. Das Abstandsgewebe liegt dabei meist auf der körperabgewandten Seite des Materials.
Auch dies ist dem Stand der Technik genau entgegengesetzt. Bei Polstermaterialien, etc. liegt die das Abstandsgewebe enthaltene Seite meist direkt auf der Seite des Körpers. Die den Superabsorber enthaltende Seite liegt weg vom Körper auf der anderen Seite oder aber nur diese Seite des Abstandsgewebes enthält Superabsorbermaterial. Das ist auch sinnvoll, da der Zweck des Superabsorbers der Abtransport der Feuchtigkeit weg vom Körper ist.
Dies ist wie in der genannten Physiologiedarstellung nicht sinnvoll wenn eine aktiv kühlende Verdunstungsfunktion gewünscht ist. Das Abstandsgewebe darf um die aktiv kühlende Wirkung des Superabsorbermaterials zu unterstützen eine gewisse Stärke von mindestens 2 mm nicht unterschreiten. Erfindungsgemäß wird meistens ein Abstandsgewebe mit einer Stärke von 5–10 mm verwendet, d. h. die Distanzhalter des Gewebes haben diesen Abstand. In Ausnahmefällen, wenn eine spezielle Ausgestaltung erwünscht ist, können auch Abstandsgewebe von bis zu 20 mm verwendet werden. Der Druck des Gewebes muss erfindungsgemäß mindestens eine Stärke von 0,1 bar aushalten ohne komplett zusammengedrückt zu werden. Im Normalfall wird die Druckfestigkeit bei 0,2–0,5 bar liegen. Im Falle der Schulterpartie z. B. bei schweren Schutzwesten kann die Druckfestigkeit auch höher sein und im Falle von Spezialausrüstung oder Maschinen oder Fahrzeugen sogar 2 bar und bis zu 5 bar betragen. Bei sehr geringem Druck kann eine Druckfestigkeit auch von 0,05 bar ausreichend sein. Da die Druckfestigkeit des Materials mit der Höhe der Luftdurchlässigkeit korreliert, muss die Luftdurchlässigkeit auf jeden Fall gewährleistet sein. Abstandsgewebe die zwar sehr druckunempfindlich aber kaum luftdurchlässig sind, sind nicht geeignet. Eine Messung der Dämpfung wie dies bei Protektoren der Fall ist (DIN 1621) kann hier ebenfalls zur Definition des Drucks bzw. der Dämpfungseigenschaften und damit einer Verbesserung der Schutzfunktion dienen. Nur bei Flächen, die nur einem geringen Druck ausgesetzt sind und zudem nur am Körper anliegen und keinem zusätzlichen hohen Gewicht ausgesetzt sind können auch wie beschrieben Abstandsgewebe mit einer Druckfestigkeit von unter 0,1 bar verwendet werden. Die Auswahl der Materialien ist daher eng mit der Produktanwendung verbunden, die je nach Anwendung, Körperteil oder Schutzgegenstand sehr unterschiedlich sein kann.
Von besonderem Vorteil wird aufgrund der Funktion im Sinne der Erfindung auch der Einsatz weiterer Funktionsmaterialien sein. Hier lassen sich der Einsatz von Membranen (wie in Goretex, Sympatex, etc.) als auch verschiedene Mesh- und Netz-Materialien zur Stabilisierung der Lagen im Gewebe nennen. Wichtig im Sinne der Erfindung ist es, dass die Lagen zwischen dem Abstandsgewebe und dem superabsorberbeinhaltenden Material luft- und wasserdampfdurchlässig sind. Die Oberfäche des Textils zum Körper oder Gegenstand hin sollte eine gute thermische Leitfähigkeit in Hinsicht auf die Kühlleistung des Superabsorber enthaltenden Materials haben, damit die Kühlwirkung direkt auf der Körper- oder Gegenstandsfläche einwirkt und der Kühleffekt dadurch maximal ist.
Die nach außen gewandte Seite des Abstandsgewebes zum Schutzmaterial hin kann ebenfalls luftdurchlässig sein. Falls ein feuerfestes oder flammfestes, antistatisches oder elektrisch nicht leitfähiges Material vorgeschrieben ist oder benötigt wird, ist darauf zu achten, dass dieses in seiner Schutzwirkung nicht beeinträchtigt wird und dann wenn nicht anders möglich auf eine wasserdampf- und luftdurchlässige Eigenschaft verzichtet wird. Die Funktion muss dann über die inneren Schichten, die dem Körper zugewandt sind gewährleistet werden. In vielen Fällen ist es jedoch auch sinnvoll diese Seite absichtlich luft- bzw. wasserundurchlässig zu machen bzw. ein luft- und wasserabweisendes Material darüber zu verwenden, damit keine Verdunstungsfeuchtigkeit an dieser Stelle nach außen treten kann. Gerade bei feuchtigkeitsempfindlichen Schutzmaterialien wie in schusssicheren Westen kann dies sinnvoll sein. Anliegend an die luftführende Schicht, vorausgesetzt diese ist selbst mit ihrer Schicht zur Schutzschicht hin wasserdampfdurchlässig, kann eine trockene Superabsorberschicht eingefügt werden um Feuchtigkeit, die aus der mit Flüssigkeit getränkten Superabsorberschicht entweicht zusätzlich zu binden und dadurch abzutransportieren um den Kühleffekt auf der Haut oder auf dem Objekt weiter zu verstärken. Hierfür kann aber auch ein günstigeres Material, das sehr leicht Wasser aufnimmt wie z. B. Silikagele oder ähnliches verwendet werden. Es muß physikalisch gewährleistet sein, dass diese Schicht die Feuchtigkeit auch aufnehmen kann.
Alle verwendeten Materialien in allen Schichten können zudem außer luft- und flüssigkeitsdichte auch flammfeste, funkenflugresistente, gegenüber Metall- oder sonstigen Glutspritzern resistente, schmutzabweisende, biozide, antivirale, UV-blockende, antistatische, repellente, kosmetisch wirksame, medizinisch wirksame, hydrophilisierende, antimikrobielle oder elektomagnetische Strahlung abschirmende oder absorbierende Ausstattung oder Ausrüstung beziehungsweise Beschichtung und Eigenschaften aufweisen. Gerade die Außenseite des Materials muss in vielen Fällen robust und speziell ausgerüstet sein. Die Materialien im Innern bzw. dem Körper oder Objekt zugewandten Seite des Textils müssen zwar meist Luft- bzw. wasserdurchlässig sein. Allerdings können auch diese eine schmutzabweisende, biozide, antivirale, UV-blockende, antistatische, repellente, kosmetisch wirksame, medizinisch wirksame, hydrophilisierende, antimikrobielle oder elektomagnetische Strahlung abschirmende oder absorbierende Ausstattung oder Ausrüstung beziehungsweise Beschichtung aufweisen. Der Einsatz von hydrophilen bzw. wasser- und luftdurchlässigen feuer- bzw. flammfeste, funkenflugresistente, gegenüber Metall- oder sonstigen Glutspritzern resistente Stoffe oder Ausrüstungen können natürlich ebenfalls verwendet werden. Ach diese wurden speziell im Sinne der Erfindung entwickelt. Hierdurch ergibt sich ein sehr weites Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Textils, das auf die Anforderungen des Einsatzes spezifisch ausgestattet sein kann.
Die oben bereits erwähnten Membranen bzw. Textilien in den Zwischenschichten, die im Schutztextil eingesetzt werden können, können über die entsprechende Schichtung die Eigenschaften, wie beispielsweise Flüssigkeitsaufnahme- und Flüssigkeitsabgabegeschwindigkeit sowie weitere mechanische Parameter des erfindungsgemäßen Textils definieren.
Durch die Auswahl von geeigneten Membranen kann eine weitere Funktionalisierung beziehungsweise Aktivierung des erfindungsgemäßen Textils erreicht werden. Die Auswahl geeigneter Membrane beeinflusst beispielsweise die Durchlässigkeit für Flüssigkeit beziehungsweise verdampfte Flüssigkeit. Um einen Abschluss gegenüber einem zu kühlenden Objekt zu erreichen, das feuchtigkeitsempfindlich ist, kann beispielsweise eine impermeable Membran verwendet werden, während der Austritt von Wasserdampf aus der oberen Schicht durch eine teilweise undurchlässige, semipermeable oder selektivpermeable beziehungsweise eine in einer Richtung durchlässige, unidirektionale Membran gebildet werden kann. Zusätzlich kann über die Auswahl einer geeigneten Membran auch die mechanische Belastbarkeit beeinflusst werden, da Membrane die Eigenschaft aufweisen unter einer Belastung nur Zugkräfte aufzunehmen und an ihre Ränder weiterzugeben.
Durch die Ausführung der Membran oder Zwischenschicht mit definierter Stärke, Dicke oder Funktionalität kann eine weitere Aktivierung oder Funktionalisierung des erfindungsgemäßen Textils erreicht werden, da über entsprechend aufgebrachte Membrane oder Zwischenschicht die Abdichtung des Textils zum feuchtigkeitsempfindlichen Schutzmaterial erreicht werden kann. Auch unter hygienischen Gesichtspunkten erweist sich die Verwendung von Membranen als vorteilhaft, da diese eine besonders leichte Reinigung des Flächengebildes beziehungsweise der Umhüllung zulassen, und gleichzeitig das Innenmaterial schützen. Auch die Verwendung von Nanobeschichtungen wie z. B. mit „Lotuseffekt” auch gerade in den Außenschichten zum Körper oder Objekt hin bzw. zum Schutzmaterial hin, kann für die einfache Reinigung des Produktes von Vorteil sein. Auch eine Beschichtung, die ein komplettes Abperlen bzw. Abfließen von Wasser an den nicht wasserbenötigenden Schichten eingesetzt wird, ist sinnvoll um hier erst gar keine Feuchtigkeit zu erhalten.
Ein weiterer interessanter Aspekt ist der Einsatz biokeramischer Stoffe oder Materialien. Durch deren Wirkung können weitere positive Wirkungen der Schutztextilien erzielt werden. Die Wirkungen wie z. B. Durchblutungsförderung, Muskelrelaxation, Schmerzreduktion, Verminderung von Erschöpfung und Müdigkeit sowie Erhöhung der muskulären Balance können in den beschriebenen Schutztextilien aber auch in Medizinprodukten oder im Sport und in der Freizeit sinnvoll sein. Durch die Abschirmung der körpereigenen Infrarotstrahlung wird jedoch Wärme erzeugt, die gerade im Sommer, in heißen Ländern oder bei körperlicher Arbeit körperbelastend sein kann. Um dennoch die Wirkung der biokeramischen Materialien zu erhalten, kann zum einen das biokeramische Material flächig als Schicht in oder auf dem Schutztextil ein- oder angebracht sein. Hierbei ist auch eine Perforierung ob gleichmässig oder ungleichmässig sinnvoll. Auch eine Aussparung von biokeramischen Flächen oder Teilflächen bzw. Partien im Produkt, die keine aktive Kühlung mit Superabsorber enthaltendem Material beinhalten, sind Teil der Erfindung. In diesen Fälle werden physiologisch sinnvolle Körperteile gekühlt und andere für die biokeramischen Wirkungen sinnvolle Bereiche nicht, so dass die Bereiche nicht oder nicht immer überlappen.
Der Einsatz magnetotherapeutischer Elemente um eine zusätzliche Wirkung gerade bei Medizinprodukten aber auch in Schutz-Bekleidung zu gewährleisten kann sinnvoll sein. Auch in diesem Bereich muss die Kühlung gewährleistet sein, so dass die erfindungsgemäße Ausgestaltung auch für diese Anwendungen sinnvoll und funktionsfähig ist.
Die Schichten mit Superabsorber und/oder Luftführung können zudem in mehrere Teile oder Kompartimente auf einer Fläche eingearbeitet sein, so dass zwischen diesen Kompartimenten Hohlräume entstehen. Dadurch ist eine weitere Belüftung möglich.
Ein wichtiger Ansatz der Erfindung ist der, das Produkt, das aus den Schutztextilien gefertigt wird in solche Kompartimente einzuteilen, an denen das aktiv kühlende Superabsorbermaterial eingearbeitet ist bzw. an anderen Körperteilen nicht.
Dies wird mit physiologischen Daten ermittelt. Da gerade Kopf, Hals und Brustbereich am Körper besonders viele Kältepunkte bzw. Temperatur-Sensoren besitzt, wird dieser Bereich vornehmlich gekühlt. Andere Kompartimente des erfindungsgemäßen Textil können ohne Superabsorberbereich bereitgestellt werden. Da das Gewicht des Schutztextils eine wichtige Rolle bei der Verwendung spielt, ist es wichtig, den Bereich der aktiven Kühlung nur in den Bereichen des Textil einzusetzen, die für die Kühlung am effektivsten sind. Da durch die Aktivierung des Superabsorbers mit Wasser das Gewicht des jeweiligen Bereichs deutlich auf das bis zu 10-fache und mehr ansteigen kann, ist es eminent wichtig die Superabsorber beinhaltende Teile nur an physiologisch wichtigen Stellen einzusetzen. Eine Ausnahme davon betrifft die Strahlungshitze. In diesem Fall machen auch andere Körperteile Sinn um ein Ansteigen der Hauttemperatur über 36°C und damit Hautschäden oder gar Verbrennungen zu verhindern, da das erfindungsgemäße Schutztextil auch hitzedämmend wirkt.
Ein wichtiger Faktor bei der Entwicklung der Erfindung ist die Akzeptanz der Verwender. Gerade durch die starke Hitzeentwicklung verwenden viele Menschen Schutztextilien nicht oder nicht immer. Dadurch kommt es zu Unfällen, Ausfällen oder anderen gesundheitsschädlichen Auswirkungen. Obwohl die Verwendung von Schutztextilien oft sogar vom Gesetzgeber bzw. vom Arbeitgeber verordnet ist oder z. B. im Medizinbereich vom Arzt verordnet wird, werden die Schutztextilien nicht oder nicht immer verwendet. Eine wirksame Kühlung, die den negativen „Nebeneffekt” der Hitzeentwicklung reduziert führt zu einer höheren Akzeptanz der Schutztextilien und damit einem höheren Schutz der Betroffenen. Um den Vorteil nicht durch ein zu hohes Gewicht der Schutztextilien wieder zu relativieren, ist es deshalb sehr wichtig, dass gerade der Part der Superabsorber beinhaltenden Materialien nur an effektiv wichtigen Stellen eingesetzt wird. Das gilt selbstverständlich auch für Schutzplanen oder Abdeckungen, die auf bzw. vom Objekt aufgezogen bzw. wieder entfernt werden müssen. Auch hier ist der Faktor Gewicht ausschlaggebend für die Verwendung. Daher ist es sinnvoll leichte Superabsorber enthaltende Materialien einzusetzen, die in einer Konzentration der reinen Superabsorber Beschichtung bzw. Einlage von 50–max. 400 g pro m2 liegen. Vorteilhafterweise liegt die Konzentration bei 150–250 g/m2. Diese Konzentration ist ausreichend für eine dauerhafte Kühlung auch bei hohen Temperaturen von mehreren Stunden und ist dennoch am Körper bei einer Belastung von 1–max. 2 kg je nach Fläche noch gut zu verantworten. In bestimmten Fällen, die eine stärkere bzw. längere Kühlung benötigen, kann das Material auch auf 3–5 kg ansteigen. Dies liegt vor allem in der Ausgestaltung der Superabsorber. Kopfkühlungen werden eher leichter, Körperkühlungen eher schwerer ausfallen. Auch Planen werden aufgrund ihrer Größe und Flächigkeit eher größer ausfallen. Auch hier kann jedoch eine Schutzplane in Teilen den Superabsorberanteil enthalten und in anderen Kompartimenten nicht. Dadurch kann das Gewicht reduziert werden. Auch die Ausgestaltung mit Lücken von einigen mm oder cm zwischen den Superabsorber beinhaltenden Kompartimenten kann das Gewicht bei gleichzeitig fast gleicher Kühlwirkung deutlich reduzieren. Die Lücken können zudem zum Luftaustausch dienen um einem Hitzestau des Körpers bei ungünstigen klimatischen Verhältnissen vorzubeugen bzw. diesen zu verhindern. Gerade wenn der Körper keine Bewegungsmöglichkeit hat und daher bei der Verdunstung eine physikalisch bedingte Wasserdampfsättigung auf der Oberfläche des Superabsorber beinhaltenden Materials auftritt, ist es von Vorteil, wenn Lücken zwischen den Superabsorber Kompartimenten bestehen. Diese Ausführungsvariante ist Teil der Erfindung. Dabei ist die Form der Kompartimente in Streifen, Rechtecken, Vielecken, Kreisen oder anderen regelmäßigen oder unregelmäßigen, geometrischen Formen in jeder Größe denkbar. Schutzplanen werden je nach Größe des Objektes (Gegenstand, Fahrzeug, etc.) für bessere Praktikabilität in kleineren Einheiten verwendet werden, die dann untereinander durch Verschlüsse verbunden werden um die Fläche zu gewährleisten.
Im Sinne der Erfindung hat sich neben einfachen Materialien, in denen dünne Vliesmaterialien mit Superabsorberteilchen verklebt oder Vliese mit Superabsorberfasern hergestellt werden, ein Vliesmaterial als besonders geeignet im Sinne der Erfindung herausgestellt, bei dem die Inhaltstoffe des Superabsorber auf das Vlies aufgesprüht werden und die Polymerisation des Superabsorbers entweder vorher jedoch erfindungsgemäß erst auf dem Vlies von statten geht. Es können mit dieser Methode auch je nach Schutzanwendung verschieden starke Superabsorber-Vlies-Materialien hergestellt werden. Gerade aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen an die Endprodukte, die aus dem erfindungsgemäßen Schutztextil hergestellt werden, ist dieses Superabsorbermaterial besonders geeignet, da es robuster, waschbar und reinigungsfähig und damit länger wiederverwendbar ist. Eine größere Dicke des Rohvlies, eine feinere Verteilung des Superabsorber auf dem Vlies oder dessen Fasern auch im Innern für mehr Oberfläche oder eine Erhöhung der Wasserbindungsfähigkeit durch eine höhere Menge der Subabsorber-Beschichtung des Vlies führt dabei zu einer stärkeren mechanischen Festigkeit des Materials in feuchtem Zustand, so dass dadurch die mechanische Belastbarkeit weiter erhöht ist.
Ein stärker beschichtetes Material in feuchtem Zustand besitzt eine ähnliche Stärke wie z. B.: elastisches Kunststoffmaterial wie Gummi und hält stärkerer mechanischer Belastung (z. B. Schüssen, Explosionen, umherfliegende Gegenstände, etc.) stand. Durch die „gummiähnliche„ Konsistenz werden Schläge und mechanische Einwirkung von außen absorbiert (Schockabsorber-Eigenschaft). Dies ist eine Eigenschaft, die gerade für Schutzbekleidung oder Schutztextilien äußerst sinnvoll ist. In den Messungen wurde gefunden, dass die Schutzeigenschaft der Textilien durch die Beschaffenheit mit dem Superabsorbermaterial und dem Abstandsgewebe bzw. einer luftführenden Schaumstoffschicht zusätzlich ansteigt. Dadurch können möglicherweise schwerere Schutzklassen erreicht werden als ohne das erfindungsgemäße Schutztextil der Fall wäre.
Hierdurch können laut der Ergebnisse bei der Entwicklung der Erfindung Vorteile in der Stärke des Schutzmaterials bzw. im Gewicht der Produkte resultieren. Dadurch kann möglicherweise die Einteilung von leichterem Schutz-Material in eine höhere Schutzklasse resultieren. Da diese Einteilung jedoch im Ermessen bzw. in der Verantwortung der Länder bzw. Institutionen (z. B. VPAM) liegt kann die Entscheidung über die Einteilung an dieser Stelle nicht weiter ausgeführt werden.
Ein Vorteil der Erfindung ist seine flexible Ausgestaltung. Die verschiedenen Materialschichten können sowohl was die Ausbreitung in der Fläche des Gesamttextils angeht als auch in der Zusammensetzung in der Stärke und der Anzahl der aktiv und passiv kühlenden Materialien bzw. der zusätzlichen Funktionsmaterialien variieren. Das Ziel ist jedoch immer dasselbe. Allerdings sind die Produkte unterschiedlich. Die einzelnen Schichten können durch Nähen, Verschweißen, den Einsatz von Laser oder Ultraschall, Klebstoff oder andere geeignete Verbindungstechnologien miteinander verbunden werden. Wichtig ist dabei immer, dass das Abstandsmaterial nicht an vielen Stellen so verbunden wird, dass es seine offenporige und distanzführenden sowie luftführende Eigenschaften verliert. Eine Fixierung an einigen Stellen ist sinnvoller als ein komplettes Verschweißen. Zudem kann es sinnvoll sein, dass der Teil der Erfindung, der das Superabsorbermaterial und das Abstandsgewebe enthält etwas größer in der Fläche ist als die Schutzmaterialien außen, damit das kühlende und luftführende Material nicht durch die Ränder des oft schweren und harten Schutzmaterials eingedrückt oder verschlossen werden kann. Dies ist für die Funktion unerlässlich. Auch die Nähte oder andere Verbindungsstellen müssen so angeordnet sein, dass sie den deutlichen Luftaustausch mit der Außenluft nicht behindern. Somit werden diese bevorzugt etwas außen oder innen und nicht genau am Rand der Schutzschicht angebracht werden. Im Falle der Distanzschicht aus Schaumstoff oder anderem Kunststoff mit regel- oder unregelmäßiger Anordnung geometrischer Formen von Distanzhaltern ist dies ebenso zu gewährleisten. Die einzelnen Schichten können zudem auch einzeln in Kompartimenten produziert und erst am Produkt miteinander verbunden werden. So kann neben einem mehrschichtigen Aufbau im Ganzen auch ein mehrschichtiger Aufbau des Gesamttextils in Einzelteilen erfolgen. Die Einzelteile können auch untereinander kombiniert werden. Somit ist ein Aufbau Superabsorberschicht alleine, Abstandsgewebeschicht alleine und Schutzmaterial (Kunststoff, etc.) alleine erst in der Anwendung verbunden werden allerdings immer in der Reihenfolge so, dass das Schutzmaterial außen zur Umgebung hin gewandt ist, die Abstandsgewebeschicht in der Mitte und die Superabsorber beinhaltende Schicht zum Körper oder Objekt hin gerichtet. Zudem kann das Abstandsgewebe mit dem Superabsorbermaterial fest verbunden sein. Dies wird eine bevorzugte Ausgestaltung sein, da die Flexibilität und Anpassung damit am größten ist. In diesem Fall kann damit das Superabsorbermaterial mit Wasser aktiviert werden ohne dass das äußere Schutzmaterial nass werden kann. Außerdem können diese beiden Schichten flächig oder in Teilen einfach in bestehende Schutzprodukte integriert werden. Oder aber die Superabsorberschicht ist separat und luftführende Schicht und Schutzschicht sind verbunden. Auch hier kann die Aktivierung mit Flüssigkeit erfolgen ohne dass die anderen Schichten nass werden können. Auch dies ist eine bevorzugte Ausführungsform im Sinne der Erfindung.
Die einzelnen funktionellen Schichten werden direkt oder mit ihrer Umhüllung mit Klettverschluss, Clips, Schnallen, Ösen, Druckverschluss, haftender Nanobeschichtung, in Taschen oder Öffnungen eingebracht, oder mit anderen Verschlüssen an dem die Schutzschicht tragenden Produkt befestigt oder in manchen Fällen nur zum Körper oder Objekt hin eingelegt und durch die Verschlüsse des Schutzmaterialproduktes fixiert. Hier ist wie beschrieben die Bedingung dass die Luftführung gewährleistet ist. Somit müssen alle Schicht so gemeinsam entwickelt werden, dass dies gewährleistet ist. Auf jeden Fall müssen die Hauptfunktionsschichten Superabsorberschicht und die luftführende Schicht und Schutzschicht auch in Hinsicht auf Physiologie und Anwendung bei der Anwendung am Körper von Mensch oder Tier perfekt aufeinander abgestimmt sein. Gerade bei der Superabsorberschicht und der luftführenden Schicht ist dies unbedingt erforderlich um die kühlende oder klimatisierende Wirkung zu gewährleisten. Im Fall von Objekten ist der Verwendungszweck und die Fläche ausschlaggebend. Desweiteren kann die Superabsorber beinhaltende Schicht alleine oder auch in Kombination mit der luftführenden Schicht in regelmäßige oder unregelmäßige Partien aufgeteilt werden, die dann von Hohlräumen durchzogen sind. Die einzelnen Teile werden in eine Umhüllung so eingelegt und dann verbunden, dass zwischen den einzelnen Kompartimenten nur die Umhüllungs- bzw. Zwischenschichten wie Membranen, Funktionstextilien oder Meshmaterial sind. Hierdurch wird eine weitere Durchlüftungsmöglichkeit des Gesamttextils genutzt. Ein weiterer Aspekt ist der Einsatz eines Sogs auf die luftführende Schicht des Abstandsgewebes. Hier kann ein dem Stand der Technik schon bekannte Technologie eines batteriebetriebenen Ventilators, der den Luftstrom aus der Weste herauszieht und damit auch den vom Superabsorber gebildeten Verdunstungsdampf abzieht um eine Wasserdampfsättigung an der Oberfläche des Materials zu verhindern verwendet werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird aber eben nicht der Schweiß abgesaugt, was physiologisch nicht sinnvoll wäre, sondern die Kühlwirkung durch den Sog so verstärkt, dass die Verdunstung des Wassers aus dem Superabsorber erhöht wird. Dadurch kommt es zu einer stärkeren Kühlung des Körpers und damit zu deutlich weniger Schweiß, was physiologisch in einem Einsparen von Körperenergie und einer geringeren Belastung des Organismus mündet. Außerdem ist die Technologie dem kühlenden Schutztextil angepasst.
Dabei ist die dem Ventilator zugewandte Schicht des Schutztextils so aufgebaut, dass in diesem Bereich ein direkter stark luftdurchlässiger Bereich angebracht ist, eine Tasche oder taschenartige Ausnehmung an dem Schutzartikel angebracht ist in der das Luftsoggerät steckt und lösbar verbunden ist und damit die Luft sehr leicht vom Ventilator gesteuert nach außen abgezogen werden kann. Selbstverständlich kann das Luftsoggerät auch anderweitig mit Verschlüssen wie zur Verbindung der Schichten dargestellt lösbar befestigt werden. Indem der Ventilator und die Einlassöffnung im Gerät ausgetauscht oder das Gerät einfach umgedreht wird, kann statt dem Luftsoggerät ein Luftbewegungsgerät verwendet werden, das dann statt Luft abzusaugen, Luft einbläst und dadurch den Abtransport der Feuchtigkeit im Innern verstärkt. Beide Versionen können mit dem kühlenden Schutztextil verwendet werden. Die Energiequelle ist entweder fest oder lösbar mit dem jeweiligen Gerät verbunden und kann dann wieder aufgeladen werden, wenn die Energie nicht mehr ausreichend vorhanden ist. Im Falle einer Ankopplung an Solarzellen oder eine Verwendung von Wärmeumwandlungstechnologien kann das Gerät auch dort verbleiben. Um die Energiequelle aber auch unabhängig von Wärme oder Sonnenlicht zu betreiben, wird in einer bevorzugten Ausführungsform dennoch eine „Notbatterie” und die beschriebene Ausführung verwendet. Eine reine Solar- oder Wärmeumwandlungstechnologie wird daher für Lifestyle-Produkte im Sport- und Freizeitbereich, die aber auch Schutzcharakter haben, bevorzugt.
Diese Ausführungsform mit Verstärker wird vor allem dann bevorzugt, wen es sich bei der Verwendung des Schutztextils um ruhig stehende Körper oder Objekte mit starker Hitzeentwicklung wie z. B. beim Wachdienst oder im Sport auf Fahrradergometern handelt und/oder wenn die Luftfeuchtigkeit sehr hoch ist. Da die Verdunstungsfeuchtigkeit in diesen Fällen nicht durch Bewegung oder Luftbewegung abtransportiert wird kommt es zu einer Sättigung, die eine weitere Kühlungsfunktion vermindert oder unterdrückt. Der Vorteil eines Luftsog oder einer eingeblasenen Luftströmung ist es, dass diese Geräte mobil sind und den Transport des Verdunstungsdampfes der Flüssigkeit der Superabsorber beinhaltenden Schicht beschleunigen. Da nur die Verdunstung der Flüssigkeit im Superabsorber abgezogen wird, ist diese Anwendung im Vergleich zum Stand der Technik anderer Konstruktionen ohne Superabsorber physiologisch sinnvoll.
Statt handelsüblichen Batterien kann auch ein Betrieb mit Solarzellen oder ein Akku für Wärmeumwandlung in Strom verwendet werden. Wichtig ist, dass das Produkt mobil ist. Ein Betrieb mit Druckluft-Kompressor oder anderen Kälte erzeugenden Geräten kann nur in Ausnahmefällen oder in Extremsituationen wie bei annähernd oder tatsächlichen 100% Luftfeuchtigkeit empfohlen werden oder wenn der Radius des Einsatzes an einen festen Ort gebunden ist Als Flüssigkeit wird im Ausführungsbeispiel normales Wasser verwendet. Möglich ist aber auch die Verwendung von Alkohol-Wassergemischen oder von Gemischen aus Alkohol, Wasser und/oder weiteren Zusatzstoffen, die dann gleichzeitig eine entsprechende antibakterielle, antibiotische, desinfizierende oder Kühlempfinden verursachende Wirkung wie z. B. bei Menthol verursacht. Zudem kann das mit Flüssigkeit aktivierte Textilgebilde auch vor der Verwendung in den Kühlschrank oder Gefrierschrank bzw. eine Kühlbox oder in eiskaltes Wasser gelegt werden um einen gewissen Grad der Wirkung aus der Wärmekapazität durch die Niedrigtemperatur zu generieren. In den Untersuchungen des erfindungsgemäßen Schutztextils wurde gefunden, dass die Temperatur in diesen Fällen um ca. 1 Grad niedriger war bevor der Verdunstungskälteeffekt eintrat, so dass diese Möglichkeit in Fälle hoher Luftfeuchtigkeit, luftdichter Schutzkleidung oder bei bestimmten medizinischen Anwendungsgebieten wie z. B. bei Schlaganfall-Patienten oder Herz-/Kreislaufpatienten zur Anwendung kommen kann. Auch bei bestimmten Anwendungen im Bereich Sport/Freizeit in denen Temperaturen unter 15°C erwünscht sind, kann dieses System verwendet werden. In manchen Fällen gerade bei der Verwendung an Objekten jedoch auch bei Körpern ist eine Temperaturmessung des Materials bzw. der Umgebung und/oder des Körpers/Objektes sinnvoll um die Wirkung bzw. ein Nachlassen der Wirkung frühzeitig festzustellen und ggfs. schnell reagieren zu können. Hier ist auch eine Fernüberwachung möglich.
Hierbei kann neben Temperatursensoren bzw. Temperaturfühlern, eine Temperaturmessung mit Thermometer auch die Verwendung von temperaturabhängigen Kristallen bis hin zu Farbindikatoren am Oberstoff mit Thermofarben oder anderen temperaturempfindlichen Materialien verwendet werden. Eine automatische Aktivierung der Textilien mit Wasser bzw. eine Überwachung auch in Form einer ferngesteuerten Überwachung der Aktivierung bzw. der Verwendung wie z. B. der Temperaturmessung ist möglich.
Vorteile der Erfindung:

1. Erstes Kühlsystem, das die Vorteile der Kühlung durch Superabsorber-Materialien mit luftundurchlässigen Schutztextilien vereint
2. Hitzeschutz mit Kühlung durch Einsatz spezifischer und praktikabler Subabsorber-Materialien, die in der Praxis anwendbar sind.
3. Sehr leichtes und flexibles Material und dadurch einfacher und leichter Tragekomfort, Transport bzw. Aufbewahrung
4. Flexible Ausgestaltung zur Verwendung in fast allen Schutzprodukten.
5. Schutz vor Gefahren und Verletzungen inklusive Hitze- und Strahlungsschutz
6. Erhöhung der Leistungsfähigkeit und Verlängerung der Einsatzzeiten durch Kühlung
7. Höhere Compliance von Schutztextilien beim Verwender
8. Möglichkeit der Herstellung von stichfest, kugelsicheren, feuerfest und schwer entflammbaren bis hin zu IR-nichtreflektierenden Materialien
9. Wiederverwendbares, mobiles und dauerhaftes System, das zudem unbedenklich für Mensch und Natur ist.
10. Überwachung der Aktivierung, Wirkung und Zustand des zu schützenden Körpers bzw. Objektes direkt am Schutztextil möglich

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung in Größe und Form von unterschiedlichen Ausführungen der verwendeten Materialien sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Einsatz der Erfindung wird im folgenden anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen in den Bereichen Arbeitsschutz/Katastrophenschutz/Militär, Medizin und Sport/Freizeit erläutert:

1. Bekleidung oder Ausrüstung wie z. B. Schutz-Westen, Schutzjacken, Hosen, Schutzanzüge, Schutzhelme, Handschuhe, Kopfbedeckungen zum Schutz, etc. darunter Schutz gegen Hitze, Schläge, herabfallende Gegenstände, Waffen, Kampfstoffe, Verletzungen, etc.
2. In Bekleidung oder Ausrüstung eingesetzte Kühlpads in verschiedenen Formen und verschiedenen Größen, die ihrerseits das beschriebene Material enthalten, z. B. in oben genannter Bekleidung oder Helmen, Anstoßkappen, Sturmhauben, etc. mit entsprechender Befestigung wie auch Protektoren für gefährdete Körperteile
3. Medizinprodukte und Ausrüstung im Sport und Freizeit im Bereich Schutzprotektoren für verletzte oder gefährdete Körperteile wie Hals, Kopf, Rücken, Becken-, Knie, Fuß, Schulter, Ellenbogen, Hand/-gelenk oder Schienbein sowie Hitzeschutzbekleidung für bestimmte Erkrankungen.
4. Schutzbekleidung und Protektoren bzw. Medizinprodukte für Tiere gegen Hitze, Verletzungen, Gefahren von außen, etc.
5. Schutz-Abdeckungen von Objekten wie Anlagen, Maschinen, Geräten, Gebäuden, Dächern, Fahrzeugen (zivil und militärisch), Flugzeugen, Schiffen, und ähnlichen gegen Hitze, Schläge, herabfallende Gegenstände, Waffen, Kampfstoffe, etc.

In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle im Bezug auf die Vorrichtung beschriebenen Merkmale und Eigenschaften aber auch Verfahrensweisen sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar und als mit offenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur im Bezug auf das Verfahren genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale können auch im Rahmen der Vorrichtungsansprüche berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Erfindung und zur Offenbarung.
In den Zeichnungen ist die Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt 1 eine beispielhafte Schnittdarstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schutztextils,
2 eine Schnittdarstellung einer mit dem erfindungsgemäßen Schaumstoff bzw. anderen formbaren Kunststoffmaterials ausgestatteten beispielhaften Ausführungsform des Schutztextils,
3 eine Schnittdarstellung einer mit einer weiteren beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schutztextils ausgestatteten Version die mit einem Ventilator den Kühleffekt durch eine Absaugung des verdunsteten Wassers zusätzlich verstärkt.
4 zeigt eine Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Kopfbedeckung anhand eines Helmes
5 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Medizinproduktes, das zum Gelenkschutz bei Verletzungen am Fußgelenk verwendet wird.
Das in der 1 dargestellte Schutztextil verfügt in seinem Inneren über einen mehrschichtigen Aufbau und/oder über ein Verbundmaterial.
Die Richtung (1) zeigt die Seite zum Körper oder Objekt gerichtet an. Der zum Körper oder Objekt gerichtete Oberstoff (2) bzw. das Obermaterial ist luft- und/oder wasserdurchlässig um die Aktivierung durch Wasser schnell erfolgen zu lassen. Zudem muss das Material schnell trocknen, damit die Oberfläche vor Verwendung trocken ist bzw. keine Wassertropfen mehr verursacht. Dieses Material ist in dieser Ausführungsform die innere Seite der Umhüllung zum Körper oder Objekt hin gerichtet. Auch der zusätzliche Einsatz einer Zwischenschicht (3) in Form von Funktionsmembranen oder Funktionsstoff wie auch Meshmaterial kann hier sinnvoll sein. Die Auswahl geeigneter Membrane beeinflusst beispielsweise die Durchlässigkeit für Flüssigkeit.
Die Superabsorber enthaltende Schicht (4) liegt erfindungsgemäß direkt darunter um die Körper- oder Gegenstandswärme direkt zu absorbieren. Hier soll zwischen (2) und (4) nach Bedarf eine oder mehrere luftdurchlässige und wasserdurchlässige Zwischenschichten (3) oder Membran noch dazwischen möglich sein. Angrenzend an die superabsorbierende Schicht (4) kann eine weitere Grenzschicht (5) aus stark luftdurchlässigen Funktionstextilien, Mesh- oder Netzmaterial bzw. Membranmaterial mit unterschiedlicher Struktur bzw. aus stark luftdurchlässigem Material eingefügt werden, falls das superabsorbierende Material nicht stabil genug ist bzw. einzelne Kristalle verwendet werden um ein Eindringen des Superabsorbers in die Schicht (6) des Abstandsgewebes zu verhindern. In bestimmten Fällen wie in der Beschreibung kann jedoch das Eindringen von Superabsorber bzw. Superabsorber enthaltenden Material sinnvoll sein. Eine starke Luftdurchlässigkeit des Abstandgewebes muss allerdings gewährleistet sein.
Die luftführende Schicht besteht in dieser Ausführungsform aus einem erfindungsgemäßen Abstandsgewebe (6), dessen Stärke und Zusammensetzung sich aus der Anwendung, dem Befestigungsdruck, den Dämpfungseigenschaften und dem Gewicht von Schutzplatten bzw. des Schutzmaterials selbst ergibt. In der Regel besteht das Abstandsgewebe aus einer Ober- (6a) und Unterseite (6b), die durch die Abstandshalter (6c) verbunden sind. An der Ober- und Unterseite bestehen zudem offenporige Durchlassöffnungen (6d), die eine starke Durchlüftung fördern.
Die an Schicht (6) angrenzende Schicht (7) kann ähnlich wie die Schicht (2) ein luft- und wasserdurchlässiges Material sein. Aufgrund der Wasser-Empfindlichkeit von z. B. Schutzplatten oder Kompressionsmaterial mit Gummianteil ist im Falle von schusssicheren Produkten oder Medizinprodukten ein eher wasserabweisendes Material sinnvoll. Bei anderen Schutztextilien wird auch hier ein luftdurchlässiges Material empfohlen.
Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass die Merkmale der Zwischenschichten als Beschichtung ausgebildet sind, die auf der ganzen Oberfläche oder aber auch nur auf einem Teil der Oberflächen der Schichten aufgetragen wird oder damit verbunden sind. Die Beschichtung kann dann auch eine zusätzliche Aktivierung zur Verfügung stellen. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, die Beschichtung aus einem flüssigkeitsdichten, flammfesten, selbstreinigenden, schmutzabweisenden, bioziden, antiviralen oder antimikrobiellen bzw. je nach Anwendung anderem funktionalen Material zu bilden. Alle Schichten können eine der Anforderung entsprechende chemische, biologische oder physikalische funktionelle Ausrüstung besitzen. Hierdurch ergibt sich ein sehr breites Einsatzgebiet und eine Flexibilität in der Anwendung des erfindungsgemäßen Schutztextils. Die Möglichkeit dieser genannten Ausrüstungen besteht selbstverständlich soweit technisch möglich auch für die Superabsorber enthaltende Schicht (4), die luftführende Schicht (6) und die Schutzschicht (8).
Im Anschluss an Schicht (7) folgt das eigentliche Schutzmaterial als Schicht (8), das meist aus einem oder mehreren natürlichen oder synthetischen Stoffen bzw. auch selbst wieder aus mehreren Schichten bestehen kann. Die Schicht kann für sich selbst stehen und verwendet werden oder aber auch aus verschiedenen Schichten mit oder ohne Umhüllung (10) je nachdem um welches Schutzprodukt bzw. welche Anwendung es sich handelt ausgebildet sein. Grundsätzlich können mit dem erfindungsgemäßen System alle Schutzprodukte, die entweder selbst vor Hitze schützen oder aber selbst zur Hitzeentwicklung führen und andere Gefahren abwehren so gestaltet werden, dass hitzebedingte Nachteile minimiert werden. In dieser Ausführungsform ist Schicht (10) der äußere Teil der Umhüllung nach außen (11) gerichtet (10a) zeigt die nach innen gerichtete Schicht der Umhüllung der Schutzschicht.
Die seitliche Einteilung zeigt die Schichten untereinander an. Mit (9) ist die gesamte Schicht des kühlenden Schutztextils mit Umhüllung und Zwischenschichten gezeigt. (9a) zeigt die Superabsorber enthaltende Schicht verbunden mit der luftführenden Schicht. Diese beiden Schichten können mit einer Umhüllung verbunden und mit Hilfe von verschließbaren oder offenen Taschen und Einschüben oder Verschlüssen an Anordnungspunkten (14) an die Schutzschicht mit Verschlüssen an Gegen-Anordnungspunkten (15) lösbar angebracht werden. (9b) zeigt die Superabsorber enthaltende Schicht und (9d) die luftführende Schicht alleine. Beide Schichten können eigene Umhüllungen besitzen und ebenfalls in Taschen oder Einschüben oder Anordnungspunkten und Verschlüssen der anderen Schicht dann lösbar verbunden werden. In (9c) wird die luftführende Schicht mit der Schutzschicht gemeinsam gezeigt. Diese können in einer Umhüllung befestigt sein oder aber die luftführende Schicht in einer taschenartigen Ausnehmung in die Umhüllung der Schutzschicht geschoben werden. Mit Anordnungspunkten oder Verschlüssen oder weiteren Taschen und Einschüben kann dann die Superabsorberschicht mit ihrer Umhüllung lösbar befestigt und rutschfest fixiert werden.
2 zeigt denselben Aufbau mit dem Unterschied, dass statt dem Abstandsgewebe (6) eine Distanz-Schicht (12) verwendet wird, die für den Abstand und die Luftzirkulation notwendige Distanz zu erhalten mit Abstandshaltern (12a) aus synthetischem Material ausgestattet ist, die regelmäßig oder unregelmäßig angeordnet sind. Diese können auch aus erhöhten Noppen bestehen oder andere geometrische Formen besitzen. Wichtig ist, dass dadurch durch das gesamte Gewebe Hohlräume entstehen, durch die Luft gerichtet oder ungerichtet nach außen strömen kann.
Das zum Körper oder Objekt gerichtete Obermaterial (2) ist ebenfalls Luft- und/oder wasserdurchlässig sowie schnelltrocknend um die Aktivierung durch Wasser schnell erfolgen zu lassen. Der Stoff muss schnell trocknen, damit die Oberfläche vor Verwendung trocken ist bzw. keine Wassertropfen mehr verursacht. Falls das Wasser nicht über diese Schicht eingebracht wird, kann die Schicht auch Wasser und/oder luftundurchlässig sein. In diesem Fall muss die Durchlässigkeit für Wasser an einer anderen Stelle im Produkt so gewährleistet sein, dass die Superabsorber enthaltende Schicht die Flüssigkeit schnell, komplett und einfach erhält. Diese Möglichkeit besteht bei allen erfindungsgemäßen Ausführungsformen.
Die Superabsorber enthaltende Schicht (4) liegt in dieser Ausführungsform direkt darunter um die Körper- oder Gegenstandswärme direkt zu absorbieren.
Angrenzend an die superabsorbierende Schicht (4) kann eine Grenzschicht aus Meshmaterial bzw. aus stark luftdurchlässiger Schicht (5) eingefügt werden, falls das superabsorbierende Material nicht stabil ist bzw. einzelne Kristalle verwendet werden um ein Eindringen des Superabsorbers in die Distanzschicht (12) zu verhindern.
Schicht (5) besteht in diesem Fall aus einem Basismaterial, das wasserdampfdurchlässig sein muss.
Die Anforderungen an das Material der Schicht (12), das nach innen also der Superabsorber enthaltenden Schicht zu, Abstandshalter (12a) in verschiedenen Größen und geometrischen Formen enthalten kann, die in regelmäßiger oder unregelmäßiger Anordnung in einer gut luftführenden Art und Weise gestaltet sind. Die durch die Distanzabstände entstehenden Luftkanäle können die mit Verdunstungsfeuchtigkeit gefüllte Luft aus der Schicht (4) hinaus aus dem Schutzmaterial transportieren. Die Stärke und Zusammensetzung dieser Schicht (12) ergibt sich aus der Anwendung und dem Gewicht von z. B. Schutzplatten bzw. der äußeren Schutzschicht und deren Gewicht bzw. Belastung.
Die an Schicht (12) angrenzende Schicht (10) kann wie in 1 ein Luft- und wasserdurchlässiges Material sein. Aufgrund der Wasser-Empfindlichkeit von z. B. Schutzplatten oder anderem Schutzmaterial ist im Falle von schusssicheren Produkten ein eher wasserabweisendes Material sinnvoll. Bei anderen Schutzprodukten wird auch hier ein luftdurchlässiges Material empfohlen.
Wichtig ist die äußere Umrandung (13) des Schutztextils, das im Bereich des Randes des Superabsorbers als auch des Abstandsgewebes bzw. der Distanzhalter aus Kunststoff luft- und wasserdampfdurchlässig sein muss um den Austausch aus dem Gewebe nach außen zu gewährleisten.
3 zeigt die Struktur des 1 oder 2 bzw. einer Variation dessen enthaltenen Schutztextils, das durch den Einsatz eines Luftsoggerätes wie z. B. eines Ventilators die entstehende Luftfeuchtigkeit nach außen mit Hilfe einer Energiequelle aktiv abzieht. Da in diesem Fall kein Schweiß sondern nur verdunstete Flüssigkeit aus der Superabsorber-Schicht abgezogen wird, kann auch keine physiologisch bedenkliche künstliche Schweißbildung wie bei Anordnungen ohne Superabsorber-Schicht üblich provoziert werden. Der Kühleffekt kann allerdings durch den Einsatz des Sogs weiter verstärkt werden. Gerade bei hoher Luftfeuchtigkeit oder bei stehenden Objekten oder Körpern ohne Luftbewegung ist dies oft sinnvoll. Falls der Körper oder das Objekt nicht in Bewegung ist bzw. keine Luftbewegung besteht, entsteht auf der Oberfläche der Superabsorber enthaltenden Schicht physikalisch eine Wasserdampfsättigung, die nicht durch Bewegung oder Luft abtransportiert wird. An dieser Stelle kann dann keine weitere Flüssigkeit verdunsten und der Kühleffekt wird minimiert. Dies kann sowohl bei Sicherheitskräften im Wachdienst als auch im Medizinbereich bei liegenden oder sitzenden Körpern als auch in Sport/Freizeit wie z. B. auf einem Fahrradergometer der Fall sein.
Diese Version darf jedoch nur eingesetzt werden, wenn keine Sicherheitsbedenken dagegen sprechen. Der Einsatz von Batterien oder anderen stromproduzierenden oder abgebenden Geräten und Ventilatoren ist nicht in jeder Situation gestattet. Die 3 zeigt dabei eine Weste, die die Schichten (9) insgesamt und 9(a) innen zeigen. Mit (16) ist die Grenze schematisch eingezeichnet an der die Superabsorber enthaltene Schicht die den oberen Teil mit bestimmt aufhört. Darunter wird nur mehr die luftfördernde Schicht innen und die Schutzschicht außen verwendet. Dies reduziert das Gewicht der Weste, da die Kühlung auf den oberen Teil der Weste reduziert wird was physiologisch ausreichend ist um Kühleffekte am Körper zu erzielen. Durch den Einsatz von 2 Luftsoggeräten (18) in Taschen an den Seiten in Form eines beispielhaften Ventilators (20), der nach innen offen zur luftführenden Schicht gerichtet ist, wird ein zusätzlicher Luftsog am unteren Teil des Gerätes (19) nach außen bewirkt. Es ist auch möglich statt einem Sog eine Luftbewegung in das kühlende Schutztextil zu gewährleisten um dadurch die im Innern befindliche Luftfeuchtigkeit abzutransportieren. Auch diese Ausführungsform ist Teil der Erfindung. Hierbei wir die Technik des Gerätes einfach umgedreht und der Teil (19) wird an die Weste bzw. das Kühltextil angeschlossen um die Luft einzublasen. Der Teil (20) zeigt dann nach außen und saugt die Luft an.
Mit den Verschlüssen (17) wird die Weste am Körper fixiert. Diese können im Fall von Klettverschlüssen auch aus luftdurchlässigem Material bestehen um den maximalen Luftaustausch zu gewährleisten.
Hierbei kann der Strom über eine übliche Batterietechnologie oder aber durch den Einsatz eines Solarmoduls oder durch Wärmeumwandlung erhalten werden. In der Länge der Weste befindet sich in den unteren Bereichen keine Superabsorberschicht (4) um das Gesamtgewicht nicht unnötig zu erhöhen, den Luftstrom aber über die gesamte Fläche zu gewährleisten. Physiologisch ist es ausreichend den Oberkörper bzw. speziell den Schulter/Brustbereich zu kühlen wie in der Beschreibung ausgeführt. Die Verschlüsse wie z. B. Klettverschlüsse (17) müssen genauso wie die Umrandung so angebracht werden, dass möglichst wenig Luftaustausch behindert wird.
4 zeigt eine Kopfbedeckung in diesem Fall ist die Ausführungsform ein Helm in dem die Innenschicht des Helm bzw. die sonst üblichen Polster teilweise oder ganz durch die kühlenden Schutzschichten (9), ausgetauscht werden. Die Superabsorber beinhaltende Schicht (9b) wird allerdings an empfindlichen Körperteilen wie z. B. den Ohren (21) nicht angebracht. Falls die Schutzprodukte den Normen entsprechen können auch Belüftungen (22) in der Schutzschicht (8) zusätzlich an- oder eingebracht werden. (23) fixiert den Helm und kann ebenfalls bei dichteren Helmversionen oder zur Verstärkung der Kühlwirkung seitlich mit den kühlenden Schutzschichten ausgerüstet werden. Der Vorteil des erfindungsgemäßen kühlenden Schutztextils ist es, dass das Material durch den Einsatz entsprechender Textilien und Ausrüstung sehr weich und flexibel verarbeitet werden kann, so dass gerade bei Bekleidung, Kopfbedeckungen und den benannten Medizinprodukten keine Druckstellen entstehen und dadurch im Gegensatz zu im Markt befindlichen Schutzprodukten der Tragekomfort erhöht werden kann.
5 zeigt eine Aufführungsform eines Medizinproduktes. In diesem Fall eine Bandage (23), die zum Schutz und zur Stabilisierung des Fußgelenkes verwendet wird. Hierbei wird das Schutztextil mit einem hautfreundlichen Oberstoff (2) nach innen, der möglicherweise noch eine Ausrüstung mit einem medizinisch oder kosmetisch wirkenden Stoff besitzt, wie z. B. Aloe Vera zur Haut hin verwendet. Die Superabsorber beinhaltende Schicht (9a) ist nach außen hin mit einer wasserdampfdurchlässigen Außen-Schicht abgegrenzt. Zur einfacheren Aktivierung mit Flüssigkeit wird in diesem Fall dieser Teil lösbar mit z. B. einem Klettverschluss (24) punktuell fixiert. Das Abstandsgewebe (6) ist anatomisch geformt bereits fest mit der Schutzschicht (8), die die stabilisierende und schützende Wirkung hat verbunden. Nach innen ist das Abstandsgewebe mit einem gut wasserdampfdurchlässigen Material (5) abgedichtet.
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes. Die oben erläuterten Ausführungsbeispiele der Erfindung dienen lediglich dem Zweck des besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch die Ausführungsbeispiele nicht eingeschränkt sind.
Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, dass das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist.
Es ist weiter zu beachten, dass die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.
Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden, oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den ersten Anspruch übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 1621 [0040]

Claims

Schutztextil zum Schutz vor Gefahren von außen als auch vor Hitze und hohen Temperaturen für Körper von Menschen oder Tieren oder für Objekte, das mindestens eine Superabsorber enthaltende Schicht (9b) enthält, die zur Seite des zu schützenden Körpers oder Objektes liegt welche durch mindestens eine luftführende Schicht (9d) von der Schutzschicht (8), die nach außen liegt, getrennt ist.
Schutztextil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil, mehrere Teile oder das Gesamte der Fläche mit der Superabsorber enthaltenden Schicht (9b) und der luftführenden Schicht (9d) beschichtet oder lösbar verbunden sind.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (8), die Superabsorber enthaltende Schicht (9b) und die luftführende Schicht (9d) mit einer Umhüllung verbunden sind oder dass die Schutzschicht (8) und die luftführende Schicht (9d) mit einer Umhüllung direkt verbunden sind und die Superabsorber enthaltende Schicht (9b) in einer eigenen Umhüllung daran lösbar befestigt wird oder dass die luftführende Schicht (9d) und die Superabsorber enthaltende Schicht (9b) mit einer Umhüllung verbunden sind und die Schutzschicht (8) ohne oder mit einer eigenen Umhüllung daran abnehmbar befestigt wird.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mehrere flächige Bereiche in denen die Superabsorber enthaltene (9b) und/oder luftführende Schicht (9d) angebracht ist voneinander durch Hohlräume getrennt sind.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der Superabsorber enthaltenden Schicht (9b) in Form und Größe von der Form und Größe der luftführenden Schicht (9d) unterschiedlich ist.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Superabsorber enthaltende Schicht (9b) Superabsorberkristalle, superabsorbierendes Polymer, superabsorbierendes Gel, superabsorbierende Fasern oder Superabsorber in einem Schaummaterial oder Vlies, insbesondere als Beschichtung integriert, aufweist.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Superabsorber-Beschichtung zwischen 50–400 g/m2 liegt und die Superabsorber enthaltende Schicht (9b) 0,1 mm bis 1 cm, bevorzugt 0,3 bis 0,8 cm stark ist.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der in der Superabsorber enthaltende Schicht (9b) enthaltene Superabsorber Wasser aufnehmen und binden kann, nur durch Verdunstung wieder abgibt und dadurch kühlt oder klimatisiert.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die luftführende Schicht (9d) aus luftführenden unterschiedlich hohen Schaumstoffteilen (12) besteht, die dadurch flächig regelmäßige oder unregelmäßige Hohlräume bilden oder aus einem dreidimensionalen Abstandsgewebe (6) besteht und die luftführende Schicht (9d) eine Stärke von 2 mm bis 20 mm, insbesondere zwischen 5 mm bis 10 mm aufweist.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Material der luftführenden Schicht (9d) teilweise oder ganz an der Oberfläche oder an den Abstandshaltern mit Superabsorber beschichtet ist oder die Superabsorber enthaltende Schicht (9b) ganz oder in Teilen in die Struktur der luftführenden Schicht (9d) integriert ist ohne die Belüftung zu behindern.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die luftführende Schicht (9d) bis zu einem Druck von 0,05–3 bar insbesondere von 0,1–2 bar bevorzugt von 0,2–0,5 bar stabil ist und nicht dauerhaft oder großflächig unter eine Stärke von 1 mm gepresst werden kann.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Superabsorber enthaltende Schicht (9b) durch die Wasseraufnahme eine mechanische Festigkeit erhält um Objekte zu schützen und mechanische Eingriffe von außen zu absorbieren und/oder dass die luftführende Schicht (9d) die Schutzfunktion der Schutzschicht (8) durch Dämpfung verstärkt.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb und unterhalb der Hauptfunktionsschichten eine oder mehrere Zwischenschichten (3) und/oder (5) und/oder (7) eingefügt werden, die aus Funktionsstoffen, Membranen, Mesh- oder Netzmaterial oder Beschichtungen der anderen Schichten eingebracht werden um die Funktionen Luft- oder Wasserdurch- oder Undurchlässigkeit oder Stabilität oder Flexibilität der Schichten mit Superabsorber (4) und/oder der luftführenden Schicht (6) und/oder der Schutzschicht (8) positiv zu beeinflussen und/oder zwischen der luftführenden Schicht (6) und der Schutzschicht (8) ein trockenes nicht aktiv mit Flüssigkeit zu beladenes wasseraufnehmendes Material insbesondere auf Superabsorber oder Silikagel basierendes Material eingefügt wird.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schichten nicht fest verbunden sondern modular oder lösbar miteinander verbunden sind.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das kühlende Schutztextil oder die verschiedenen Schichten unterschiedliche Maße und Formen aufweisen.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Schichten oder die verschiedene Umhüllungen der Schichten untereinander oder an den Rändern durch punktuelles, längliches anderweitig geometrisch geformtes, gleichmäßiges, ungleichmäßiges oder flächiges Absteppen, Nähen, Lasern, Verschweißen oder Verkleben befestigt sind.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der enthaltenen Materialien Luft- und flüssigkeitsdichte, feuer bzw. flammfeste, funkenflugresistente, gegenüber Metall- oder sonstigen Glutspritzern resistente, schmutzabweisende, biozide, Silberionen enthaltende, antivirale, UV-blockende, antistatische, repellente, kosmetisch wirksame, medizinisch wirksame, hydrophilisierende, antimikrobielle oder elektromagnetische Strahlung abschirmende oder absorbierende, biokeramische oder magnetische Ausstattung oder Ausrüstung beziehungsweise Beschichtung oder Eigenschaften aufweisen.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllungen der Schichten waschbar und reinigungsfähig, sterilisierbar und/oder desinfizierbar sind.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung der Superabsorber enthaltenden Schicht mit Flüssigkeit erfolgt insbesondere mit Wasser oder einem Wasser-/Alkoholgemisch oder aber einem Wasser-/Alkoholgemisch mit Anteilen an ätherischen Ölen, Repellent oder bioziden, fungiziden, antimikrobiellen und/oder antibiotischen Substanzen von 0,01–5 Vol.%.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Schichten mit einer oder mehreren der anderen Schichten lösbar verbunden sind und ein oder mehrere Anordnungspunkte als Reiß-, Klett-, Steck-, Clips-, Druck-, Magnet-, Nanoklebe-, oder Schnallenverschluss und/oder als Tasche oder taschenartige Aufnahme oder Einschub ausgebildet ist, wobei die Tasche oder der Einschub für eine oder mehrere Schichten gleicher oder verschiedener Größen komplett als Aufnahmevorrichtung dient.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperaturanzeige direkt oder indirekt mit dem Schutztextil oder einer der Schichten verbunden oder in diese integriert ist, wobei die Temperaturanzeige als Teil eines Aktivierungselementes oder Kontrolle der Kühlfunktion dient und als Thermometer, Textilfaden mit Thermoanzeige, Temperatursensor, Thermofarbe oder -kristallen oder durch eine Beschichtung mit thermosensitiven Materialien oder Stoffen gebildet ist und Überwachungsgeräte damit verbunden werden können.
Verfahren zur Herstellung eines Schutztextils gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche umfassend die Schritte – Herstellung und zur Verfügung stellen der superabsorbierenden Schicht (9b) – Herstellung und zur Verfügung stellen des Abstandsgewebes (6) bzw. des luftführenden Schaumstoffgebildes (12) – Verbinden der beiden Schichten mit oder ohne Zwischenschichten flächig oder in Teilen deckungsgleich – Umhüllung beider oder jeweils einer der beiden Schichten – Herstellung der anwendungsgerechten Schutzschicht (8) – Anbringen von festen oder lösbare Verbindungen der Schichten untereinander.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Schutztextil ganz oder zum Teil als schusssichere Bekleidung oder Kopfbedeckung von Mensch oder Tier oder schusssichere Abdeckung von Körpern oder Objekten ausgebildet ist.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Schutztextil als Teil oder ganz in Form eines Bekleidungsstückes insbesondere einer Weste, Jacke, Anzug, Shirt, Overall, Hose, Kragen, Halstuch, Bekleidungsaccessoire oder eines Bustier oder einer Kopfbedeckung insbesondere eines Helmes, Mütze, Hut, Cap, Schutzmaske, Kopf-/Gesichtsmaske, Kapuze, Helminlay oder Kopfschutz oder eines Protektors für bestimmte Körperteile insbesondere Kopf, Hals, Rücken, Becken, Knie, Schienbein, Fuß, Fußgelenk, Oberschenkel, Hüfte, Schulter, Ellenbogen, Hand oder Handgelenk oder eines Medizinproduktes insbesondere eines Teils oder als Inlay in einer Bandage, Orthese, Einlage, Korsetts oder Kompressionsproduktes oder eines Sport- oder Freizeitproduktes insbesondere einer Kopfbedeckung, Helm, Schutzmaske, Protektor, Bekleidung, Schutzelement, Sattel, Sitz, Tasche oder Aufbewahrung, Transportschutz, Handschuh oder Schuh oder einer Abdeckung auf oder an Körpern, Gegenständen, Gebäuden, Dächern, Maschinen, Fahrzeugen, Flugzeugen, Wasserfahrzeugen, Geräten, EDV oder statischen oder mobilen Objekten integriert oder ausgebildet ist.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das kühlende Schutztextil ohne die Schutzschicht (8) ausgebildet ist und als solches als Teil oder in Form eines der Ausführungsformen von Anspruch 21 in ein bestehendes Schutzprodukt fest oder lösbar integriert wird.
Schutztextil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eines oder mehrere Luftsoggeräte (18) insbesondere einer oder mehrere Ventilatoren (20) am kühlenden Schutztextil integriert bzw. angebracht werden insbesondere in Taschen oder taschenartigen Ausnehmungen, die mit einer mobilen Energiequelle ausgestattet oder verbunden sind insbesondere mit Batterien, Solar- oder Wärmeumwandlungstechnologie oder dass eines oder mehrere Luftbewegungsgeräte mit einem Lufteinlass in das kühlende Schutztextil und mit einem oder mehreren Ventilatoren am kühlenden Schutztextil integriert bzw. angebracht werden insbesondere in Taschen oder taschenartigen Ausnehmungen, die mit einer mobilen Energiequelle ausgestattet oder verbunden sind insbesondere mit Batterien, Solar- oder Wärmeumwandlungstechnologie.
Kühlsystem mit einem Schutzprodukt nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zur Kühlung eines Körpers von Mensch, Tier oder Objektes mit einem Aktivierungssystem, das die Aktivierung eines oder mehrerer der Schutzprodukte mit oder nach Abnahme der Schutzschicht bzw. ohne ein bestehendes Schutzprodukt, mit Flüssigkeit vollautomatisch und überwachbar vornimmt.
Kühlsystem nach Anspruch 22 oder einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass für das Schutztextil mit oder ohne Schutzschicht ein Aufbewahrungs- und/oder Kühlbehälter wie z. B. eine Kühl- oder Klimabox, ein Kühl-, Klima-, oder Tielkühlschrank oder -truhe vorgesehen ist, in dem es mit Flüssigkeit aktiviert gekühlt oder aufbewahrt wird.