DE102015004841A1

DE102015004841A1 - Vliesstofflage für Hitzeschutztextilien

Info

Publication number: DE102015004841A1
Application number: DE102015004841.4A
Authority: DE
Inventors: Marc Jolly; Stuart Smith; André Lang; Andy Schuffenhauer
Original assignee: NORAFIN INDUSTRIES (GERMANY) GmbH; NORAFIN IND (GERMANY) GmbH
Current assignee: NORAFIN INDUSTRIES (GERMANY) GmbH; NORAFIN IND (GERMANY) GmbH
Priority date: 2015-04-15
Filing date: 2015-04-15
Publication date: 2016-10-20
Also published as: WO2016165835A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vliesstofflage (1) für Hitzeschutztextilien mit einem Faserverbund (4), der zumindest anteilig aus inhärent flammhemmenden Fasern vorgesehen ist, wobei die Vliesstofflage (1) in ihren Flächenrichtungen (7) verteilt zur thermischen Isolation eine Vielzahl Lufträume (5) aufweist, die sich in der zu den Flächenrichtungen (7) der Vliesstofflage (1) senkrechten Dickenrichtung (2) über jeweils mindestens 0,1 mm erstrecken, die Vliesstofflage (1) in der Dickenrichtung (2) dabei aber nur anteilig durchsetzen, und wobei in die Vliesstofflage (1) zusätzlich zu den Lufträumen (5) eine Vielzahl Löcher (6) eingebracht sind, die sich von einer Seite (3) der Vliesstofflage (1) in der Dickenrichtung (2) in die Vliesstofflage (1) hinein erstrecken und dabei in den Flächenrichtungen (7) einen jeweiligen Öffnungsquerschnitt von mindestens 1 mm² und von höchstens 15 mm² haben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vliesstofflage für Hitzeschutztextilien.
Hitzeschutztextilien können bspw. in Schutzkleidung Anwendung finden, etwa den Schutzjacken und -hosen für Feuerwehrleute. Die Hitzeschutzeigenschaften können dabei nach dem NFPA 1971-Standard mit dem sogenannten TPP-Wert (Thermal Protective Performance) bewertet werden. Eine Minimalanforderung für Kleidungsstücke nach dem NFPA Standard entspricht bspw. einem TPP-Wert von 35, bei welchem unter direkter Feuereinwirkung (Flashover) für eine Zeitdauer von 17½ Sekunden ein Schutz vor Verbrennungen zweiten Grades gegeben sein muss.
Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine besonders vorteilhafte Vliesstofflage für Hitzeschutztextilien sowie ein vorteilhaftes Verfahren zu deren Herstellung anzugeben.
Erfindungsgemäß löst diese Aufgabe eine Vliesstofflage für Hitzeschutztextilien mit einem Faserverbund, der zumindest anteilig aus inhärent flammhemmenden Fasern vorgesehen ist, wobei die Vliesstofflage in ihren Flächenrichtungen verteilt zur thermischen Isolation eine Vielzahl Lufträume aufweist, die sich in der zu den Flächenrichtungen der Vliesstofflage senkrechten Dickenrichtung über jeweils mindestens 0,1 mm erstrecken, die Vliesstofflage in der Dickenrichtung dabei aber nur anteilig durchsetzen, und wobei in die Vliesstofflage zusätzlich zu den Lufträumen eine Vielzahl Löcher eingebracht sind, die sich von einer Seitenfläche des Faserverbunds, die bevorzugt zugleich Seitenfläche der Vliesstofflage ist, in der Dickenrichtung in diesen hinein erstrecken und dabei in den Flächenrichtungen einen jeweiligen Öffnungsquerschnitt von mindestens 1 mm² und von höchstens 15 mm² haben.
Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen und der gesamten Offenbarung, wobei in der Darstellung nicht immer im Einzelnen zwischen Vorrichtungs- und Verfahrens- bzw. Verwendungsaspekten unterschieden wird; jedenfalls implizit ist die Offenbarung hinsichtlich sämtlicher Anspruchskategorien zu lesen.
Die erfindungsgemäße Vliesstofflage ist also zweifach strukturiert, nämlich einerseits mit den zumindest vorrangig der thermischen Isolation dienenden Lufträumen. Wirkt auf eine Seite der Vliesstofflage Feuer bzw. in allgemeineren Worten Hitze/Wärme ein, wird mit den Lufträumen ein kritischer Temperaturanstieg auf der anderen Seite der Vliesstofflage zumindest verzögert. Die erfindungsgemäße Vliesstofflage ist also einerseits auf einen guten TPP-Wert des daraus hergestellten Kleidungsstücks hin optimiert, was bspw. bezogen auf die Vliesstofflage einen in m²s/g genommenen Wert von mindestens 0,01, 0,05, 0,1, 0,15 bzw. 0,2 bedeuten kann; mögliche Obergrenzen können etwa bei höchstens 1, 0,5 bzw. 0,3 liegen. Die Einheit ist gleich der vorstehend genannten, allerdings beziehen sich die hier angegebenen Werte auf eine Lage, nicht auf das Kleidungsstück (mit mehreren Lagen).
Andererseits sind als zweite Struktur zusätzlich zu den Lufträumen die Vielzahl Löcher in die Vliesstofflage eingebracht, die deren Atmungsaktivität verbessern können. Um bei dem Beispiel der Feuerwehrleute zu bleiben, kann eine mangelnde Atmungsaktivität zu einem Hitzestau unter der Kleidung führen, was den Körper extrem belastet und im schlimmsten Fall zu Bewusstlosigkeit oder sogar Herzproblemen führen kann. Ein Maß hierfür kann der sogenannte THL-Wert (Total Heal Loss) nach dem NFPA 1971-Standard (aktualisiert zuletzt 2013) sein, der die Fähigkeit zur Wärmeabfuhr charakterisiert. Mit der erfindungsgemäßen Vliesstofflage können bspw. THL-Werte von mindestens 500 W/m², 750 W/m², 1.000 W/m², 1.250 W/m² bzw. 1.500 W/m² erreicht werden; mögliche Obergrenzen können bspw. bei höchstens 2.000 W/m², 1.750 W/m² bzw. 1500 W/m² liegen.
Die Erfinder haben festgestellt, dass die Löcher den THL-Wert verbessern und überraschenderweise den TPP-Wert dabei zumindest nicht wesentlich verschlechtern. Vereinfacht gesprochen besteht nämlich ein Interessenkonflikt dahingehend, dass hinsichtlich der Hitze-/Feuereinwirkung von der einen Seite (Außenseite in Bezug auf das Kleidungsstück) eine gute Isolation gewünscht ist, aber gleichwohl Wärme von innen nach außen abgeführt werden soll.
Eine momentane Arbeitshypothese, wieso die Löcher zwar den THL-Wert verbessern, andererseits aber den TPP-Wert zumindest nicht um denselben Faktor verschlechtern, geht dahin, dass hier unterschiedliche Zeitskalen eine Rolle spielen. Vereinfacht gesprochen handelt es sich bei den für den TPP-Wert maßgeblichen Prozessen aufgrund der vergleichsweise kurzen Zeitskalen um dynamische Vorgänge, wohingegen den THL-Wert Gleichgewichtszustände bestimmen können, in denen sich also bspw. durch die Löcher von innen nach außen eine Konvektion einstellen kann (die Luftlöcher schaffen eine gewisse Luftdurchlässigkeit), wofür umgekehrt die Zeitdauer im Falle des TPP-Werts zu kurz ist. Dies ist aber, wie gesagt, gegenwärtig nur eine Arbeitshypothese; es ist jedenfalls überraschend, dass sich mit den Löchern wie beschrieben zugleich TPP- und THL-Wert verbessern lassen.
Die Luftlöcher können bspw. aufgrund eines Kapillareffekts Wasserdampf und damit Wärme vom Körper weg transportieren helfen. Mit der vorgeschlagenen, zweifachen Struktur lassen sich gegebenenfalls auch Vorteile den Tragekomfort (Wearability) betreffend einreichen. Die Löcher können beispielsweise ein einem Gewebe vergleichbares Tragegefühl ermöglichen, was sich mit einer geschlossenen Struktur so nicht erreichen lässt.
Die Lufträume durchsetzen die Vliesstofflage in der Dickenrichtung von den Löchern abgesehen nur anteilig, es folgt also in der Dickenrichtung zu zumindest einer Seite der Vliesstofflage hin das Fasermaterial (der Faserverbund) der Vliesstofflage auf die Lufträume. In anderen Worten erstrecken sich die Lufträume nicht vollständig durch die Vliesstofflage hindurch. Andererseits haben sie aber jeweils eine (in Dickenrichtung genommene) Mindesthöhe von 0,1 mm, wobei mindestens 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, 0,7 mm, 0,8 mm, 0,9 mm, 1 mm, 1,1 mm, 1,2 mm bzw. 1,3 mm weitere, in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugte Untergrenzen sind; davon unabhängig können vorteilhafte Obergrenzen bspw. bei in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt höchstens 5 mm, 4,5 mm, 4 mm, 3,5 mm, 3 mm, 2,5 mm bzw. 2 mm liegen.
Bezogen auf eine senkrecht zu ihren Flächenrichtungen genommene Dicke der Vliesstofflage können sich die Lufträume jeweils über bspw. mindestens 10%, in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt mindestens 20%, 30%, 40% bzw. 50%, der Vliestofflagendicke erstrecken, wobei (davon unabhängig) mögliche Obergrenzen bspw. bei höchstens 90%, in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt höchstens 80%, 70% bzw. 60%, liegen können. Unabhängig davon, ob absolute oder relative Werte betrachtet werden, wird als Erstreckung eines jeweiligen Luftraums in Dickenrichtung jeweils dessen maximale Erstreckung betrachtet; dabei werden die Löcher vernachlässigt, wird also von einem (theoretisch) Lochfreien Faserverbund ausgegangen.
Die Dicke der Vliesstofflage wird zwischen zwei Tangentialebenen genommen, die jeweils tangential und dabei flächenrichtungsparallel an den Faserverbund der Vliesstofflage gelegt werden. Ist eine Seitenfläche des Faserverbunds also bevorzugt mit einer Topographie geformt (siehe unten im Detail), liegt die Tangentialebene (gedanklich) auf dieser Topographie auf. Jeder der beiden einander entgegengesetzten Seitenflächen des Faserverbunds kann entsprechend eine Tangentialebene (gedanklich) zugeordnet werden. Eine jeweilige „Seitenfläche des Faserverbunds” ist jeweils jene Außenfläche davon, die entlang einer jeweiligen Dickenrichtung auf den Faserverbund blickend sichtbar ist. Die eben genannten Tangentialebenen werden auch als „Seitenflächen” bzw. „Seiten” der Vliesstofflage bezeichnet. In einer Mehrlagen-Vliesstoffstruktur grenzt die Vliesstofflage mit ihren Seitenflächen jeweils an eine weitere Lage. Die Vliesstofflage ist die gesamte Lage zwischen den beiden Tangentialebenen.
Die Löcher haben (in den Flächenrichtungen) jeweils einen Öffnungsquerschnitt von mindestens 1 mm², in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt mindestens 2 mm², 3 mm², 4 mm² bzw. 5 mm²; davon unabhängig liegen vorteilhafte Obergrenzen bei in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt höchstens 15 mm², 14 mm², 13 mm², 12 mm², 11 mm² bzw. 10 mm². Mit entsprechenden Löchern kann bspw. die Wärmeabfuhr von innen nach außen verbessert werden, werden jedoch die Hitzeschutzeigenschaften (Einwirkung von außen nach innen) noch nicht wesentlich beeinträchtigt. Der jeweilige „Öffnungsquerschnitt” eines jeweiligen Lochs/eines jeweiligen Luftraums wird jeweils als Mittelwert über die Höhe genommen, wobei die Löcher über ihre Höhe bevorzugt einen konstanten Öffnungsquerschnitt haben. Das Öffnungsquerschnitt-Verhältnis von Loch zu Luftraum kann bspw. bei höchstens 1:2, in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt höchstens 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:8, 1:9 bzw. 1:10, liegen, wobei (davon unabhängig) mögliche Untergrenzen bspw. bei mindestens 1:100, 1:80, 1:60, 1:40 bzw. 1:20 liegen (in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt). Bilden die Lufträume bevorzugt ein Kontinuum (siehe unten im Detail), sollen diese Zahlenwerte für das Verhältnis Loch-Öffnungsquerschnitt zu Steg-Querschnitt (siehe unten) offenbart sein.
Generell sind die Lufträume untereinander identisch und sind auch die Löcher untereinander identisch, unterscheiden sich jedoch die Löcher von den Lufträumen. Die „Identität” bezieht sich zumindest auf den Öffnungsquerschnitt, vorzugsweise auch auf den Abstand; entsprechend unterscheiden sich die Löcher von den Lufträumen in Öffnungsquerschnitt und/oder Abstand. Auch die Erstreckung in Dickenrichtung kann unterschiedlich sein, wobei bspw. die Löcher ihrerseits auch untereinander eine unterschiedliche Höhe haben können, vgl. 1 zur Illustration. Hinsichtlich der Flächenrichtungen ist jedes Loch für sich von dem Faserverbund begrenzt; demgegenüber bilden die Lufträume vorzugsweise ein Kontinuum, hängen sie also in den Flächenrichtungen druckfluidisch zusammen.
Im Allgemeinen kann zusätzlich zu der ersten Struktur (Lufträume) und der zweiten Struktur (Löcher) auch eine weitere Struktur vorgesehen sein, bspw. eine zweite Vielzahl Löcher, die sich von den ersten in ihrer Öffnungsweite und/oder ihrem Abstand und/oder ihrer Ausgangs-Seitenfläche unterscheiden; alternativ oder zusätzlich könnten bspw. auch zweite Lufträume vorgesehen sein, die sich von den ersten in Höhe und/oder Öffnungsweite und/oder Abstand unterscheiden.
Bevorzugt sind genau zwei Strukturen vorgesehen, nämlich ausschließlich die Lufträume und die Löcher.
Generell bezieht sich im Rahmen dieser Offenbarung „Vielzahl” auf bspw. mindestens 100, in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt mindestens 500, 1.000, 2.000, 3.000, 4.000 bzw. 5.000, entsprechende Einheiten (Lufträume oder Löcher) pro Quadratmeter, wobei (davon unabhängig) mögliche Obergrenzen bspw. bei höchstens 500.000, 400.000 bzw. 300.000 liegen können. Die Bezugnahme auf eine „Höhe” oder „Dicke” bezieht sich auf die Erstreckung in Dickenrichtung, wohingegen eine „Weite” in jeweils einer der Flächenrichtungen genommen wird.
Der Begriff „Vliesstoff” betrifft ein verfestigtes Faservlies/Flor, vgl. die untenstehende Darstellung im Detail. Die verfestigten Fasern der Vliesstofflage bilden einen Faserverbund. In ihrem Faserverbund, also von den Lufträumen/Löchern abgesehen, ist die Vliesstofflage eine einheitliche, durchgehende Lage. Der Faserverbund ist ein in sich, aufgrund der Faser-Faser-Verschlingung zusammengehaltenes Teil. Der Faserverbund ist z. B. ein binderfrei (ohne Binder) zusammengehaltenes Teil; soweit der Faserverbund bspw. aus mehreren Schichten aufgebaut ist, hängen diese auch ohne ein Vernähen/Verkleben zusammen, eben aufgrund der Faser-Faser-Verschlingung. Es wird bspw. jede zwischen den Tangentialebenen liegende, zu diesen parallele Ebene von Fasern durchsetzt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Löcher als Durchgangslöcher in der Dickenrichtung jeweils durch den gesamten Faserverbund der Vliesstofflage hindurch, reichen sie also von der einen zu der anderen Seitenfläche des Faserverbunds. Sie können dabei zu einer Seitenfläche der Vliesstofflage hin auch in den Lufträumen münden und/oder bis zu der Vliesstofflagen-Seitenfläche reichen (vgl. 1 zur Illustration). Demgegenüber durchsetzen die Lufträume den Faserverbund und die Vliesstofflage eben nicht vollständig und stellen sie insoweit zumindest einseitig begrenzte Luftpolster zur Isolation dar. Die Löcher können einen gewissen, begrenzten Luftaustausch zwischen den einander entgegengesetzten Seitenflächen ermöglichen.
Im Allgemeinen erstrecken sich die Löcher indes nicht notwendigerweise durch den gesamten Faserverbund hindurch, sondern können sie sich von einer Seitenfläche des Faserverbunds/der Vliesstofflage ausgehend auch jeweils nur ein Stück weit in den Faserverbund hinein erstrecken. Wenngleich sie die einander entgegengesetzten Seitenflächen also nicht notwendigerweise direkt (im Sinne eines Durchgangslochs) druckfluidisch miteinander verbinden, können sie gleichwohl eine gewisse Wärmeabfuhr ermöglichen. Die Löcher können nämlich lokal die „Wandstärke” des Faserverbunds zwischen Innen- und Außenseite so weit reduzieren (vgl. 2 zur Illustration), dass trotzdem ein gewisser Austausch erfolgen und bspw. Wasserdampf hindurchtreten kann.
Es kann generell bevorzugt sein, dass die Lufträume insoweit innerhalb der Vliesstofflage angeordnet sind, als sie (unter Vernachlässigung der Löcher) dann zu beiden Seiten hin von dem Fasermaterial der Vliesstofflage, also dem Faserverbund, begrenzt werden. Die Löcher schaffen dann zu zumindest einer Seitenfläche hin, vorzugsweise zu genau einer Seitenfläche hin, eine druckfluidische Verbindung in die Lufträume.
Bei einer dazu alternativen, bevorzugten Ausführungsform sind die Lufträume auch von den Löchern abgesehen, also wenn es die Löcher gedacht nicht gäbe, zu einer Seite der Vliesstofflage hin offen. Die entsprechende Seitenfläche des Faserverbunds ist also mit einer Vielzahl Erhöhungen als Topographie geformt; diese Topographie bilden jeweils zu dieser Seitenfläche hin freie Stege des Faserverbunds, zwischen welchen die Lufträume begrenzt sind. Die Erhöhungen haben jeweils von dem jeweiligen Grund der dazwischen gebildeten jeweiligen Vertiefung weg in Dickenrichtung genommen eine Höhe von mindestens 0,1 mm und von bspw. höchstens 5 mm, wobei hinsichtlich weiterer bevorzugter Werte auf die vorstehende Offenbarung zur Höhe der Lufträume verwiesen wird.
Generell begrenzen aus dem Faserverbund gebildete „Stege” die Lufträume in Bezug auf die Flächenrichtungen, also zur Seite hin. Die Stege können entweder jeweils an eine Seitenfläche der Vliesstofflage reichen und insoweit jeweils ein freies Ende haben, vgl. die 1 und 2 zur Illustration. Andererseits können die Stege in Bezug auf die Dickenrichtung auch innerhalb der Vliesstofflage angeordnet sein, also mit beiden Enden dann jeweils in den übrigen Faserverbund übergehen. Die Stege bilden dann gewissermaßen Materialbrücken beziehungsweise -säulen innerhalb des Faserverbunds, vgl. 3a, b zur Illustration. Nun können entweder die Stege oder die davon seitlich begrenzten Lufträume in Bezug auf die Flächenrichtungen zusammenhängen, bevorzugt ist letzteres, sind als die Stege insoweit diskret (in gewissen, zu den Tangentialebenen parallelen Schnittebenen).
Die diskreten Stege haben in bevorzugter Ausgestaltung in den Flächenrichtungen eine jeweilige, also je Steg genommene, Querschnittsfläche von mindestens 20 mm², in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt mindestens 100 mm², 300 mm², 500 mm², 700 mm², 900 mm², 1.100 mm², 1.300 mm² bzw. 1.500 mm²; vorteilhafte Obergrenzen liegen bei in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt höchstens 3.000 mm², 2.800 mm², 2.600 mm², 2.400 mm², 2.200 mm² bzw. 2.000 mm², wobei Ober- und Untergrenze im Allgemeinen auch unabhängig voneinander von Interesse sein können und in dieser Form offenbart sein sollen. Die „Querschnittsfläche” eines jeweiligen Stegs wird dabei als Mittelwert über dessen Höhe genommen, wobei die Löcher hierbei außer Betracht bleiben, also eine (theoretisch gedacht) von den Löchern freie Struktur betrachtet wird.
Generell ist eine regelmäßige Anordnung der Lufträume bzw. Stege und/oder Löcher bevorzugt, was sich auf die Anordnung in der Fläche also in den Flächenrichtungen bezieht. Die Lufträume/Stege/Löcher können (jeweils für sich) also schiefwinklig, rechtwinklig, zentriert-rechteckig, hexagonal oder quadratisch angeordnet sein, also in Form eines zweidimensionalen Bravais-Gitters. Der „mittlere Abstand” zwischen den Lufträumen/Stegen/Löchern ergibt sich dann jeweils als Mittelwert des Betrags der beiden, die jeweilige Einheitszelle aufspannenden Basisvektoren (es wird von jedem Basisvektor der Betrag genommen und ein Mittelwert aus den beiden Beträgen gebildet). Vorzugsweise sind die beiden Basisvektoren dem Betrag nach im Wesentlichen gleich groß, macht der kleinere dem Betrag nach also bspw. mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 80%, besonders bevorzugt mindestens 90%, des größeren aus; besonders bevorzugt sind die Basisvektoren dem Betrag nach genau gleich groß.
Für diese insoweit zweidimensionalen Betrachtungen wird eine senkrechte Projektion der Lufträume/Stege/Löcher in eine der Tangentialebenen zugrundegelegt. In dieser senkrechten Projektion entspricht dann jeder Luftraum/Steg/jedes Loch einer Fläche, wobei für die Abstandsbetrachtungen dann der jeweilige Flächenschwerpunkt zugrundegelegt wird. Im Falle der diskreten Lufträume wird deren Projektion betrachtet; im Falle der diskreten Stege deren Projektion. In dieser senkrechten Projektion können die Lufträume, Stege oder Löcher bspw. jeweils eine runde, insbesondere kreisrunde, Form haben; es ist auch eine eckige Form möglich, insbesondere eine eckige Form mit geraden Seitenkanten, etwa ein Acht-, Sechs-, Fünf- oder Viereck, insbesondere ein Rechteck, insbesondere ein Quadrat.
In bevorzugter Ausgestaltung haben die Lufträume bzw. Stege einen mittleren Abstand von mindestens 3 mm, vorzugsweise mindestens 4 mm, und von höchstens 40 mm, vorzugsweise höchstens 30 mm, besonders bevorzugt höchstens 25 mm. Dabei können Ober- und Untergrenze ausdrücklich auch unabhängig voneinander von Interesse sein und sollen auch in dieser Form offenbart sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die Löcher einen mittleren Abstand von mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 2 mm, besonders bevorzugt mindestens 3 mm, und von höchstens 10 mm, vorzugsweise höchstens 8 mm, besonders bevorzugt höchstens 6 mm, wobei Ober- und Untergrenze wiederum auch unabhängig voneinander von Interesse sein können und in dieser Form offenbart sein sollen.
Generell kann es sich bei den „inhärent flammhemmenden Fasern” bspw. um Viskose FR-, Aramid- (Meta-Aramid- oder Para-Aramid-), Polyimid- (insbesondere Polyimid/amid-), Polybenzyl-, p-phenylen-2,6-benzobisoxazol-, Phenol-, Melamin-, Polyacrylat-, Polyacrylnitril-, Oxidierte Polyacrylnitril (Preox)- und/oder Polyphenylensulfid-Fasern handeln. Es kann sowohl einer dieser Einzelfasertypen als Einzelfaser als auch eine Mischung aus mehreren dieser Einzelfasertypen vorgesehen sein. Besonders bevorzugt weisen die inhärent flammhemmenden Fasern Preox-Fasern auf, entweder als Einzelfaser oder in einer Mischung. Generell bezeichnet die Eigenschaft „inhärent flammhemmend” Fasern, die aufgrund ihrer originären Materialbeschaffenheit flammhemmend sind, denen also bspw. nicht erst durch eine chemische Nachbehandlung (einen Schutzfilm) die flammhemmende Eigenschaften verliehen werden.
In bevorzugter Ausgestaltung sind die inhärent flammhemmenden Fasern in der Vliesstofflage zu einem Anteil von mindestens 40%, in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt mindestens 50%, 60%, 70% bzw. 80% vorgesehen. Im Allgemeinen kann die Vliesstofflage (der Faserverbund) auch im Gesamten aus inhärent flammhemmenden Fasern vorgesehen sein, der Anteil also bei 100% liegen. Bevorzugt sind die inhärent flammhemmenden Fasern eine Mischung aus mindestens zwei Einzelfasertypen, die jeweils einen Anteil von mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 30%, besonders bevorzugt mindestens 40%, an der Mischung haben (die Anteile beziehen sich auf die inhärent flammhemmenden Fasern). Bevorzugt weist die Mischung Preox- und/oder Polyacrylat-Fasern auf, besonders bevorzugt besteht sie aus beiden.
Die inhärent flammhemmenden Fasern der Vliesstofflage weisen bevorzugt zu einem Anteil von mindestens 40%, weiter bevorzugt mindestens 50%, besonders bevorzugt mindestens 60% Preox-Fasern auf. Bevorzugt weisen die inhärent flammhemmenden Fasern der Vliesstofflage zu einem Anteil von mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 30%, Polyacrylat-Fasern auf. Besonders bevorzugt besteht die Vliesstofflage ausschließlich aus Preox- und Polyacrylat-Fasern. Generell beziehen sich die Prozentangaben in diesem Zusammenhang auf einen entsprechenden gewichtsprozentigen Anteil.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vliesstofflage zu einem Anteil von mindestens 10%, vorzugsweise mindestens 20%, nicht inhärent flammhemmende Fasern auf. Bevorzugte Obergrenzen liegen bei höchstens 30%, vorzugsweise höchstens 25%. Die nicht inhärent flammhemmenden Fasern können bspw. Zellulose-, Polyester-, Polypropylen-, Polyethylen-, Polyethylenterephthalat- und/oder Bikomponent-Polyethylen-Fasern sein, wobei letztere bevorzugt sind, etwa Polyethylen/Polyethylenterephthalat (PE/PET) oder Polyethylen/Polypropylen (PE/PP). Ein gewisser Mindestanteil nicht inhärent flammhemmender Fasern kann bspw. insoweit vorteilhaft sein, als dann in der Herstellung zumindest eine gewisse thermische Verfestigung erfolgen kann, sodass z. B. weniger mechanisch verfestigt werden muss. Dies kann hinsichtlich einer wegen der thermischen Isolationseigenschaften wünschenswerten, möglichst großen Dicke der Vliesstofflage von Interesse sein.
Generell können die Fasern der Vliesstofflage eine Feinheit von bspw. mindestens 0,5 dtex und (davon unabhängig) von z. B. höchstens 5 dtex haben. Die Faserlänge kann bspw. mindestens 12,5 mm und (davon unabhängig) etwa nicht mehr als 100 mm betragen. Die Dicke der Vliesstofflage kann bspw. bei mindestens 1 mm, vorzugsweise mindestens 1,5 mm, liegen; mögliche Obergrenzen können z. B, bei höchstens 10 mm, 8 mm, 6 mm bzw. 4 mm liegen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Fasern in der Vliesstofflage im Wesentlichen isotrop orientiert. Dies meint, dass das Verhältnis der in jeweils einer von zwei zueinander senkrechten Flächenrichtungen, und zwar der Maschinenrichtung und der Querrichtung, einen Grenzwert nicht überschreiten soll. Die in Maschinenrichtung orientierten Fasern sollen nämlich zu den in Querrichtung orientierten Fasern in einem Verhältnis von höchstens 1,8:1, vorzugsweise höchstens 1,7:1, besonders bevorzugt höchstens 1,6:1, stehen. Besonders bevorzugt läge ein Verhältnis bei 1:1, technisch bedingt kann eine Untergrenze aber bspw. bei 1,1:1 bzw. 1,2:1 liegen. Zusätzlich zu der Orientierung in Maschinen- und Querrichtung sollen bei der „isotropen” Anordnung auch Fasern senkrecht dazu orientiert sein, also in der Dickenrichtung.
Das Flor kann in bevorzugter Ausgestaltung auch über eine Stauchwalze geführt und davon in der Maschinenrichtung verdichtet werden (die Stauchwalze verringert die Bandgeschwindigkeit). Dies kann vorteilhafterweise den Anteil der in Dickenrichtung orientierten Fasern erhöhen. Das oben genannte Verhältnis (Fasern_{Maschinenrichtung}:Fasern_Querrichtung) kann dann auch kleiner als 1:1 werden, vorzugsweise höchstens 0,9:1, 0,8:1, 0,7:1 beziehungsweise 0,6:1 betragen; mögliche Untergrenzen liegen beispielsweise bei mindestens 0,3:1 beziehungsweise 0,4:1.
Eine entsprechend isotrope Anordnung kann etwa insoweit vorteilhaft sein, als sich mit den in Dickenrichtung orientierten Fasern gut eine Vliesstofflage mit einer gewissen Mindestdicke erreichen lässt, was hinsichtlich der gewünschten thermischen Isolation von Interesse sein kann. bevorzugt werden zur Herstellung der Vliesstofflage die Fasern mit einer Luftströmung geführt auf einem Träger abgelegt (Florbildung), womit sich eine solche isotrope Anordnung erreichen lässt.
In bevorzugter Ausgestaltung (i. A. auch unabhängig von der Isotropie) ist die Dichte der Fasern über den gesamten Faserverbund konstant, was sich in diesem Fall auf die Massendichte pro Volumen bezieht, also auf das Gewicht der Fasern pro Einheitsvolumen. Es soll also in Bezug auf die Flächenrichtungen zwischen den Lufträumen und in Dickenrichtung an diese anschließend der Faserverbund dieselbe Massendichte haben. Dies lässt sich bspw. erreichen, indem bereits auf der Verarbeitungsstufe des Flors bzw. bei der Florlegung eine Strukturgebung erfolgt (siehe unten im Detail). Vereinfacht gesprochen werden also bspw. dort, wo die Erhöhungen einer Topographie angeordnet sein sollen, mehr Fasern abgelagert.
In der erfindungsgemäßen Vliesstofflage können bei bevorzugten Ausführungsformen auch mehrere Schichten kombiniert sein, kann der Faserverbund also etwa auch eine gewebte Schicht, eine gestrickte Schicht, ein Netz/Maschenwerk und/oder eine Folie aufweisen. Bevorzugt ist jedoch ein ausschließlich aus einem verfestigten Flor aufgebauter Faserverbund.
Die Erfindung betrifft auch Schutzkleidung mit einer erfindungsgemäßen Vliesstofflage, etwa Schutzjacken und/oder -hosen, insbesondere für Feuerwehrleute. Dabei kann die erfindungsgemäße Vliesstofflage auch mit einer/mehreren Lagen kombiniert sein, etwa einer weiteren Vliesstofflage, einer gewebten Lage, einer gestrickten Lage, einem Netz/Maschenwerk und/oder einer Folie. Die Vliesstofflage kann als sogenannter Thermal Liner in einem Mehrlagenverbund vorgesehen sein.
Wie bereits eingangs erwähnt, richtet sich die Erfindung auch auf ein Herstellungsverfahren, wobei die vorstehend getroffenen Angaben ausdrücklich auch in dieser Hinsicht offenbart sein sollen. Zur Herstellung der Vliesstofflage wird ein Flor vorgesehen, welches zu der Vliesstofflage verfestigt wird. Die Verfestigung kann im Allgemeinen chemisch, thermisch und/oder mechanisch erfolgen, bevorzugt ist eine zumindest auch mechanische Befestigung, ggf. in Kombination mit einer vorgehenden teilweisen thermischen Verfestigung (siehe vorne). Bevorzugt wird nicht chemisch verfestigt, also nur mechanisch und ggf. thermisch, besonders bevorzugt ausschließlich mechanisch. Generell kann die mechanische Verfestigung eine Nadel- und/oder Wasserstrahlverfestigung sein, bevorzugt ist letztere.
Der Begriff „Flor” ist auch auf ein Mehrlagenflor zu lesen, welches bspw. durch Kreuzlegen eines Einlagenflors erzeugt werden kann. Bevorzugt kann jedoch auch sein, dass zwei verschiedene Einlagenflore zu einem Mehrlagenflor zusammengeführt (aufeinandergelegt) werden. Bevorzugt werden Flore von mindestens zwei unterschiedlichen Krempeln zusammengeführt. In einem jeweiligen Flor sind die Fasern bspw. bloß durch Faser-Faser-Kohäsion zusammengehalten.
Im Allgemeinen ist auch denkbar, dass zur Herstellung der Vliesstofflage auch eine bereits zuvor für sich zumindest teilweise verfestigte Florlage, also eine Vliesstoffschicht, mit einer weiteren Lage (z. B. einem Flor oder einer weiteren Vliesstoffschicht) verbunden wird, bspw. durch Wasserstrahlverfestigung. bevorzugt ist jedoch eine gemeinsame Verfestigung der Fasern zur Vliesstofflage, bei welcher sämtliche Fasern als zuvor nicht anteilig verfestigt gemeinsam verfestigt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Löcher in das verfestigte Faservlies eingebracht, wird also zunächst verfestigt und werden anschließend die Löcher eingebracht. Die Löcher werden bevorzugt mittels Wasserstrahl eingebracht, etwa auf einer sogenannten Imaging Drum. Generell kann eine Nachbehandlung mit einer Fluorcarbon-Ausrüstung erfolgen, was gegebenenfalls auch den THL verbessern helfen kann.
Das Aufbringen einer Topographie für die Definition der Lufträume (siehe vorne) kann bspw. am bereits verfestigten Faservlies erfolgen. In diesem Fall wird in das verfestigte Faservlies vorzugsweise zunächst die Topographie eingebracht und werden anschließend die Löcher eingebracht. Das Einbringen der Lufträume und Löcher erfolgt bevorzugt jeweils mittels Wasserstrahl, wobei für die Topographie und die Löcher unterschiedliche Masken verwendet werden. Dazu kann bspw. dieselbe Imaging Drum nacheinander mit den beiden Masken bestückt und das Bahnmaterial während der Umbestückung zwischengelagert werden. Bevorzugt ist jedoch eine weitere Imaging Drum vorgesehen, also eine Reel-to-Reel-Prozessführung; die beiden bzw. mindestens zwei Masken können auf unterschiedlichen Rollen derselben Maschine vorgesehen sein. Die zeitliche Abfolge bezieht sich auf eine jeweilige Stelle eines Bahnmaterials, das Bahnmaterial im Gesamten kann. auch gleichzeitig entsprechend bearbeitet werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Flor zur Vordefinition der Lufträume und/oder Löcher, vorzugsweise ausschließlich der Lufträume, mit einer in Bezug auf seine Flächenrichtungen variierenden Faserdichte (bezogen auf die Fläche) gefasst. Es variiert also entsprechend das Flächengewicht über das Flor, ist es nämlich in Bereichen geringerer Faserdichte kleiner und in Bereichen größerer Faserdichte höher. Bereiche geringerer Dichte definieren dann die Lufträume/Löcher vor; in der verfestigten Vliesstofflage ist also dann dort, wo im Flor ein Bereich geringerer Dichte war, entsprechend ein Luftraum/Loch angeordnet. Bevorzugt werden auf diese Weise eben die Lufträume vordefiniert; es geben dann bspw. Bereiche erhöhter Faserdichte die vorstehend beschriebenen Erhöhungen einer Topographie vor. Generell kann die Faserdichte in einem Bereich „geringer” Faserdichte bspw. um mindestens, 80%, 60%, 40% bzw. 20% geringer als in einem Bereich erhöhter Faserdichte sein (bei einem Vergleich von Maximalwerten).
Im Allgemeinen kann die Florlegung mechanisch und/oder aerodynamisch und/oder elektrostatisch erfolgen, wobei im erstgenannten Fall das Flor (bzw. eine Lage davon) bspw. von einer Karde/einem Krempel abgenommen wird. Bei der aerodynamischen Florlegung werden die Fasern mittels eines Luftstroms auf einem Träger abgelegt. Im Allgemeinen kann dies bspw. auch unmittelbar nach der Faserbildung (aus einer Polymerschmelze an einer Düse) erfolgen, kann der Luftstrom also die an der Düse entstehenden Fasern auf dem Träger ablegen (z. B. Schmelz-Blas-Vlies). Elektrostatisch können die Polymere bspw. in einem elektrischen Feld bei hohen Spannungen zu sehr feinen Fasern (Nanofasern) aufgeteilt und abgelegt werden. Im Allgemeinen kann das Flor aus Stapelfasern und/oder Endlos-Filamenten gebildet sein (auf beides ist der Begriff „Faser” zu lesen), bevorzugt sind Stapelfasern.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Flor mit einer Luftströmung geführt auf einem Träger abgelegt, vorzugsweise mit einem sogenannten Airlaid-Krempel von Stapelfasern ausgehend. Die variierende Faserdichte (siehe vorne) wird dabei vorzugsweise durch eine Variation der Luftströmung erreicht, und zwar einer Variation in Bezug auf die Flächenrichtungen des Flors. Dazu kann bspw. dem luftdurchlässigen Träger vor- oder nachgelagert eine Maske in die Luftströmung eingebracht sein, deren Durchgangsöffnungen dann Bereiche mit erhöhtem Massestrom definieren, wohingegen andere Bereiche abgeschattet werden. Um bspw. jeweils für sich diskrete Erhebungen, also keine Streifen, zu definieren, wird eine solche Maske dann beim Ablegen des Flors mit dem Träger mitbewegt. Die Maske kann dazu bspw. ihrerseits über Bänder geführt sein.
Es ist auch möglich, direkt auf dem Träger eine Maske anzuordnen, also dessen normalerweise gleichmäßig luftdurchlässige Oberfläche lokal abzudecken. Von einer solchen Abdeckung abgesehen ist der Träger ansonsten insoweit luftdurchlässig, als sich an seiner Oberfläche zwar die Fasern anlagern können, diese Oberfläche jedoch eine laminare Strömung nicht hindert.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer vorliegend offenbarten Vliesstofflage für Hitzeschutztextilien, insbesondere für Schutzkleidung, insbesondere für Schutzkleidung im Feuerwehr- und/oder im Militärbereich, vorzugsweise im Feuerwehrbereich, vorzugsweise für Schutzjacken und/oder -hosen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale im Rahmen der nebengeordneten Ansprüche auch in anderer Kombination erfindungswesentlich sein können und auch weiterhin nicht im Einzelnen zwischen den verschiedenen Anspruchskategorien unterschieden wird.
Im Einzelnen zeigt
1 eine erste erfindungsgemäße Vliesstofflage;
2 eine zweite erfindungsgemäße Vliesstofflage;
3a, b eine dritte und vierte erfindungsgemäße Vliesstofflage;
4 die Strukturierung auf Florebene zur Herstellung einer Vliesstofflage mit Lufträumen.
Die 1 bis 3 zeigen erfindungsgemäße Vliesstofflagen 1, und zwar jeweils eine Vliesstofflage 1 in einem schematischen Schnitt, wobei die Schnittebene parallel zur Dickenrichtung 2 liegt. Zwei Seitenflächen 3a, b der Vliesstofflage 1 liegen einander in Bezug auf die Dickenrichtung entgegengesetzt. In allen Fällen ist der Faserverbund 4 der Vliesstofflage 1 aus einer Fasermischung aufgebaut. Diese enthält 60% Preox-Fasern, 20% Polyacrylat-Fasern und 20% PE/PET-Fasern.
Im Falle der Ausführungsform gemäß 1 ist die Vliesstofflage 1 mit Lufträumen 5a strukturiert, die zu der Seitenfläche 3a hin offen sind. Ferner sind in die Vliesstofflage 1 Löcher 6a eingebracht, die sich als Durchgangslöcher 6a durch die gesamte Vliesstofflage 1 hindurch zwischen den einander entgegengesetzten Seitenflächen 3a, b erstrecken.
Die Durchgangslöcher 6a haben einen in den Flächenrichtungen 7 genommenen, über ihre jeweilige Erstreckung in Dickenrichtung 2 gemittelten Öffnungsquerschnitt von ca. 8 mm². Demgegenüber liegt die mittlere Querschnittsfläche der die Lufträume 5a bildenden Stege bei ca. 200 mm². Die Lufträume 5a erstrecken sich im Gegensatz zu den Löchern 6a jedoch nicht durch die gesamte Vliesstofflage 1 hindurch, sondern nur über ca. 60% der Dicke, nämlich 1,5 mm bei einer Dicke der Vliesstofflage von 2,5 mm.
Zur Herstellung der Vliesstofflage 1 gemäß 1 wird ein Flor mit bezogen auf die Fläche variierender Faserdichte abgelegt (vgl. 4). Dabei gibt es Bereiche erhöhter Faserdichte und Bereiche geringerer Faserdichte (bezogen auf die Fläche) im Flor, wobei letztere die Lufträume 5a vordefinieren. Nach dem Verfestigen des Flors liegt der Faserverbund 4 vor, dessen obere Seitenfläche 8a mit einer Topographie geformt ist, welche die Lufträume 5a nach unten und zur Seite hin begrenzt. Nach dem Verfestigen des Flors werden die Durchgangslöcher 6a mittels Wasserstrahl eingebracht.
Dazu liegt das verfestigte Flor auf einem Gitter, also einer Maske, auf und wirkt von oben der Wasserstrahl ein. Dieser durchsetzt das verfestigte Flor und wird an dem Gitter umgelenkt, also gewissermaßen in das Flor hinein reflektiert. Der umgelenkte Strahl bzw. das umgelenkte Strahlenbündel verdrängen dann Fasern, es werden die Löcher geschaffen. Diese sind dann relativ zu dem Gitter dort angeordnet, wo dieses aufgrund der Gitterstruktur Erhöhungen hat (Negativabbildung).
Alternativ zum Ablegen eines Flors mit variierender Faserdichte kann die Vliesstofflage 1 gemäß 1 auch von einem planen Flor ausgehend hergestellt werden. Die Lufträume 5a und die Durchgangslöcher 6a werden dann nach einer Wasserstrahlverfestigung des Flors eingebracht, und zwar jeweils mittels Wasserstrahl mit unterschiedlichen Masken. Jede der Masken ist auf einer Imaging Drum angeordnet, welche das Bahnmaterial in einer Reel-to-Reel-Prozessführung durchläuft. An einer jeweiligen Stelle des Bahnmaterials werden dann jeweils zuerst die Lufträume 5a mit einer ersten Maske und anschließend die Durchgangslöcher 6a mit einer zweiten Maske eingebracht.
Mit den Lufträumen 5a wird einerseits eine gute thermische Isolation hinsichtlich einer Beanspruchung mit Feuereinwirkung, also extremer Hitze, geschaffen. Die Vliesstofflage 1 wird als Thermal Liner in Schutzbekleidung für Feuerwehrleute eingesetzt, also in Schutzjacken und -hosen. Dabei verschlechtern die Durchgangsöffnungen 6a das Verhalten unter Feuerbeanspruchung (TPP-Wert) nicht oder zumindest nicht maßgeblich, ermöglichen sie aber eine Wärmeabfuhr von innen nach außen. Dies hilft einem Überhitzen des Körpers vorbeugen.
Die Vliesstofflage 1 gemäß 2 ist ebenfalls mit Lufträumen 5a und Löchern 6b strukturiert, wobei sich letztere 6b in diesem Fall nicht durch die gesamte Vliesstofflage 1 hindurch erstrecken, sondern von der Seitenfläche 3b ausgehend nur ein Stück weit in die Vliesstofflage 1 hineinreichen. Die Öffnungsweiten der Lufträume 5a und Löcher 6b entsprechen jenen der Vliesstofflage 1 gemäß 1. Zur Herstellung der Vliesstofflage 1 gemäß 2 werden zwei Florlagen, nämlich eine Florlage, in welcher die Lufträume 5a vordefiniert sind, und eine „plane”, nicht strukturierte Florlage aufeinandergelegt und gemeinsam verfestigt, und zwar mittels Wasserstrahlverfestigung.
Anschließend werden von der in der Figur unteren Seitenfläche 3b her die Löcher mittels Wasserstrahl eingebracht. Der Druck ist hierbei so angepasst, dass das an dem Gitter umgelenkte Wasser nur bis zu einer gewissen Tiefe einen Einfluss auf den Faserverbund nimmt, danach reicht die Energie für eine Umlagerung der Fasern nicht mehr aus, weswegen die Löcher 6b nicht die gesamte Vliesstofflage 1 durchsetzen.
Bei den Vliesstofflagen 1 gemäß den 3a und b sind die Lufträume 5b im Gegensatz zu den bisher diskutierten Ausführungsformen von den Löchern 6c abgesehen nicht zu einer Seitenfläche 3a der Vliesstofflage 1 hin offen. Die Lufträume 5b werden im Gegensatz zu den Lufträumen 5a der Vliesstofflagen 1 gemäß den 1 und 2 in Bezug auf die Dickenrichtung 2 zu beiden Seiten hin von dem Faserverbund 4 eingefasst. In ihrem Öffnungsquerschnitt und ihrer Höhe entsprechen sie jedoch den vorbeschriebenen Ausführungsformen.
Die Vliesstofflage 1 gemäß 3b entspricht hinsichtlich der Lufträume 5b und Löcher 6c der Ausführungsform gemäß 3a. In diesem Fall sind jedoch zusätzlich auch Löcher 6c von der Seitenfläche 3b her eingebracht. Die Vliesstofflage 1 gemäß 3b entspricht einer Kombination der Vliesstofflagen 1 gemäß den 2 und 3a. Zur Herstellung der Vliesstofflage 1 gemäß 3a wird ein vorstrukturiertes Flor mit einem ebenen Flor zusammengelegt, wobei letzteres auf die Topographie gelegt wird; anschließend werden die beiden Flore verfestigt und werden dabei mit einer Maske von oben die Löcher 6c eingebracht. Bei der Vliesstofflage gemäß 3b werden dann zusätzlich auf einer Imaging Drum mit einer weiteren Maske die Löcher 6b von unten her eingebracht (siehe Beschreibung zu 2).
Die Lufträume 5 in den Flächenrichtungen 7 begrenzende Stege 9 des Faserverbunds 4 bilden im Falle der 1,2 die Topographie; im Falle der 3a, b liegen die Stege 6 innerhalb der Vliesstofflage 1.
4 illustriert schematisch den Massestrom 40 in einem Airlaid-Krempel 41. Die Fasern werden in der Faserauswurfeinheit 42 separiert und der Luftströmung zugeführt, welche die Fasern auf dem Träger 43 ablegt. Dabei sind die Fasern im Wesentlichen isotrop orientiert, ist das Verhältnis der in Maschinenrichtung 44 orientierten Fasern zu den in Querrichtung 45 orientierten Fasern also kleiner 1,6. Zusätzlich sind auch Fasern in der Dickenrichtung 2 ausgerichtet.
Der Träger 43 ist normalerweise über seine gesamte Fläche luftdurchlässig, sodass sich eine laminare Luftströmung einstellt und die Fasern mit konstanter Faserdichte abgelegt werden. Vorliegend ist auf dem Träger 43 jedoch eine Maskierung 46 vorgesehen, wird also der Luft- und damit Massestrom 40 lokal abgelenkt. Wo die Maskierung 46, vorliegend Rechtecke, angeordnet sind, entstehen in dem Flor 47 Bereiche geringerer Faserdichte. Nach dem Verfestigen des Flors 47 werden daraus die Lufträume 5 und/oder Löcher 6.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

NFPA 1971-Standard [0002]
NFPA 1971-Standard [0007]

Claims

Vliesstofflage (1) für Hitzeschutztextilien mit einem Faserverbund (4), der zumindest anteilig aus inhärent flammhemmenden Fasern vorgesehen ist, wobei die Vliesstofflage (1) in ihren Flächenrichtungen (7) verteilt zur thermischen Isolation eine Vielzahl Lufträume (5) aufweist, die sich in der zu den Flächenrichtungen (7) der Vliesstofflage (1) senkrechten Dickenrichtung (2) über jeweils mindestens 0,1 mm erstrecken, die Vliesstofflage (1) in der Dickenrichtung (2) dabei aber nur anteilig durchsetzen, und wobei in die Vliesstofflage (1) zusätzlich zu den Lufträumen (5) eine Vielzahl Löcher (6) eingebracht sind, die sich jeweils von einer Seitenfläche (8) des Faserverbunds (4) in der Dickenrichtung (2) in diesen hinein erstrecken und dabei in den Flächenrichtungen (7) einen jeweiligen Öffnungsquerschnitt von mindestens 1 mm² und von höchstens 15 mm² haben.
Vliesstofflage (1) nach Anspruch 1, bei welcher sich die Löcher (6) als Durchgangslöcher (6a) in der Dickenrichtung (2) jeweils durch den gesamten Faserverbund (4) der Vliesstofflage (1) hindurch erstrecken.
Vliesstofflage (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Lufträume (5a) auch von den Löchern (6) abgesehen zu einer Seite (3) der Vliesstofflage (1) hin offen sind, also eine Seitenfläche (8) des die Vliesstofflage (1) bildenden Faserverbunds (4) mit einer Topographie geformt ist und so Stege (9) des Faserverbunds (4) gebildet sind, welche die Lufträume (5) in den Flächenrichtungen (7) begrenzen.
Vliesstofflage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die Lufträume (5) in den Flächenrichtungen (7) begrenzende Stege (9) des Faserverbunds (4) eine jeweilige Querschnittsflächevon mindestens 20 mm² und von höchstens 3.000 mm² haben.
Vliesstofflage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die Lufträume (5) oder die Lufträume (5) in den Flächenrichtungen (7) begrenzende Stege (9) des Faserverbunds (4) regelmäßig angeordnet sind und einen mittleren Abstand von mindestens 3 mm und von höchstens 8 mm haben.
Vliesstofflage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die Löcher (6) regelmäßig angeordnet sind und einen mittleren Abstand von mindestens 1 mm und von höchstens 4 mm haben.
Vliesstofflage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die inhärent flammhemmenden Fasern in der Vliesstofflage (1) zu einem Anteil von mindestens 40% vorgesehen sind.
Vliesstofflage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die Vliesstofflage (1) zu einem Anteil von mindestens 10% nicht inhärent flammhemmende Fasern aufweist.
Vliesstofflage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die Fasern in der Vliesstofflage (1) im Wesentlichen isotrop orientiert sind, wobei vorzugsweise die Volumendichte der Fasern über den gesamten Faserverbund (4) konstant ist.
Schutzkleidung mit einer Vliesstofflage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Verfahren zum Herstellen einer Vliesstofflage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit den Schritten: – Vorsehen eines Flors (47); – Verfestigen des Flors (47) zu der Vliesstofflage (1), vorzugsweise mechanisch, besonders bevorzugt mittels Wasserstrahlverfestigung.
Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem die Löcher (6) in das verfestigte Flor (47) eingebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, bei welchem das Flor (47) zur Vordefinition von zumindest einem der Lufträume (5) und Löcher (6) mit einer in Bezug auf seine Flächenrichtungen (7) variierenden Faserdichte gefasst wird.
Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem das Flor (47) mit einer Luftströmung geführt auf einem Träger abgelegt wird, wobei die variierende Faserdichte des Flors (47) mittels einer in Bezug auf die Flächenrichtungen des Flors variierenden Luftströmung erreicht wird.
Verwendung einer Vliesstofflage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für Hitzeschutztextilien, insbesondere für Schutzkleidung, insbesondere für Schutzkleidung im Feuerwehr- und/oder Militärbereich.