DE10240548B4 - Adsorption material, process for its preparation and its use - Google Patents
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Abstract
Adsorptionsmaterial (1), insbesondere für die Herstellung von Schutzmaterialien, aufweisend ein flächiges Trägermaterial (2), eine luftundurchlässige, wasserdampfdurchlässige Sperrschicht (3) und eine Adsorptionsschicht (4), wobei die Sperrschicht (3) auf dem Trägermaterial (2) aufgebracht ist und gleichzeitig als Haftschicht für die auf der dem Trägermaterial (2) abgewandten Seite der Sperrschicht (3) angeordnete Adsorptionsschicht (4) dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (3) als ein mehrschichtiges Laminat und/oder als ein mehrschichtiger Verbund ausgebildet ist.adsorption (1), in particular for the production of protective materials, comprising a flat carrier material (2), an air impermeable, water vapor permeable barrier (3) and an adsorption layer (4), wherein the barrier layer (3) on the carrier material (2) is applied while serving as an adhesive layer for the carrier material (2) on the opposite side of the barrier layer (3) arranged adsorption layer (4) Serves, characterized in that the barrier layer (3) as a multilayer laminate and / or as a multilayer composite is trained.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Adsorptionsmaterial nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere für die Herstellung von Schutzmaterialien wie Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzabdeckungen (z. B. für Krankentransporte) und dergleichen, insbesondere für den ABC-Einsatz, sowie Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung in den zuvor genannten Schutzmaterialien.The The present invention relates to an adsorbent material according to the The preamble of claim 1, in particular for the production of protective materials like protective suits, Protective gloves, protective covers (eg for patient transport) and the like, especially for the ABC use, as well as methods for its production and its Use in the aforementioned protective materials.
Es gibt eine Reihe von Stoffen, die von der Haut aufgenommen werden und zu schweren körperlichen Schäden führen. Als Beispiele seien das blasenziehende Lost (Gelbkreuz) und das Nervengift Sarin erwähnt. Menschen, die mit solchen Giften in Kontakt kommen können, müssen einen geeigneten Schutzanzug tragen bzw. durch geeignete Schutzmaterialien gegen diese Gifte geschützt werden.It There are a number of substances that are absorbed by the skin and too heavy physical damage to lead. Examples are the blistering Lost (yellow cross) and the Nerve poison sarin mentioned. People who can come into contact with such poisons need one wear suitable protective suit or by suitable protective materials protected against these poisons become.
Grundsätzlich gibt es drei Typen von Schutzanzügen: Die luft- und wasserdampfundurchlässigen Schutzanzüge, die mit einer für chemische Gifte undurchlässigen Gummischicht ausgestattet sind und sehr schnell zu einem Hitzestau führen, die luft- und wasserdampfdurchlässigen Schutzanzüge, die den höchsten Tragkomfort bieten, und schließlich Schutzanzüge, die mit einer Membran ausgestattet sind, die zwar Wasserdampf, nicht aber die erwähnten Gifte hindurchlassen.Basically there There are three types of protective suits: The air and water vapor-proof protective suits, the with a for impermeable to chemical poisons Rubber layer are equipped and very quickly to a heat accumulation to lead, the air and water vapor permeable Protective suits, the highest Provide wearing comfort, and finally Protective suits, which are equipped with a membrane, although water vapor, not but those mentioned Let toxins through.
Schutzanzüge gegen chemische Kampfstoffe, die für einen längeren Einsatz unter den verschiedensten Bedingungen gedacht sind, dürfen beim Träger zu keinem Hitzestau führen. Daher verwendet man hauptsächlich luftdurchlässige Materialien.Protective suits against chemical warfare agents for a longer one Use under a variety of conditions are allowed when carrier lead to no heat accumulation. Therefore, one uses mainly air-permeable Materials.
Die luftdurchlässigen, permeablen Schutzanzüge besitzen im allgemeinen eine Adsorptionsschicht mit Aktivkohle, welche die chemischen Gifte sehr dauerhaft bindet, so daß auch von stark kontaminierten Anzügen für den Träger keinerlei Gefahr ausgeht. Der große Vorteil dieses Systems ist, daß die Aktivkohle auch an der Innenseite zugänglich ist, so daß an Beschädigungen oder sonstigen undichten Stellen eingedrungene Gifte sehr schnell adsorbiert werden. Unter extremen Bedingungen, beispielsweise wenn ein Tropfen eines eingedickten Giftes aus größerer Höhe auf eine etwas offene Stelle des Aus senmaterials auftritt und bis zur Kohle durchschlägt, kann die Kohleschicht aber örtlich kurzzeitig überfordert sein.The air-permeable, permeable protective suits generally have an adsorption layer with activated carbon, which binds the chemical poisons very permanently, so that also from heavily contaminated suits for the carrier no danger. The big advantage of this system is that the Activated carbon is also accessible on the inside, so that damage or other leaks ingressed toxins very quickly adsorbed. In extreme conditions, for example when a drop of a thickened poison from a greater height to a slightly open place the aus senmaterials occurs and durchschlägt to coal can the coal layer but locally briefly overtaxed be.
Die Adsorptionsschicht in den zuvor beschriebenen, luftdurchlässigen, permeablen Schutzanzügen ist in den meisten Fällen derart ausgestaltet, daß entweder im Durchschnitt bis zu circa 1,0 mm große Aktivkohleteilchen an auf einem Träger aufgedruckte Klebehäufchen gebunden sind oder aber daß ein retikulierter PU-Schaum, der mit einer "Kohlepaste" (d. h. Bindemittel und Aktivkohle) imprägniert ist, als Adsorptionsschicht zur Anwendung kommt, wobei die Adsorptionsschicht im allgemeinen durch einen "Außenstoff" (d. h. ein Abdeckmaterial) ergänzt wird und an der dem Träger zugewandten Innenseite durch ein leichtes textiles Material abgedeckt ist. Gelegentlich findet man aber auch Verbundstoffe, die ein Aktivkohleflächengebilde, so z. B. ein Aktivkohlevlies, beinhalten.The Adsorption layer in the previously described, air-permeable, permeable protective suits is in most cases designed such that either on average up to about 1.0 mm large activated carbon particles on a carrier printed adhesive patches are bound or that one reticulated PU foam containing a "carbon paste" (i.e., binder and activated carbon) waterproof is, as the adsorption layer is used, wherein the adsorption layer generally by an "outer material" (i.e., a covering material) is supplemented and at the carrier facing inside covered by a light textile material is. Occasionally, however, there are also composites comprising an activated carbon sheet, so z. As an activated carbon nonwoven include.
Des
weiteren kommen Schutzanzüge
zum Einsatz, welche mit einer Membran ausgestattet sind, die zur
Erhöhung
des Tragekomforts zwar wasserdampfdurchlässig ausgebildet ist, aber
gleichzeitig als Sperrschicht gegen Flüssigkeiten, insbesondere Giftstoffe,
wirkt. Ein solches Material ist beispielsweise in der
Die
aus dem Hause der Anmelderin selbst stammende deutsche Offenlegungsschrift
Die
gleichermaßen
aus dem Hause der Anmelderin selbst stammende deutsche Offenlegungsschrift
Die
mit den in der
Es ist nunmehr die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Adsorptions- bzw. Schutzmaterial bereitzustellen, das die zuvor geschilderten Nachteile vermeidet und sich insbesondere für die Herstellung von ABC-Schutzmaterialien wie Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzabdeckungen und dergleichen eignet.It Now is the object of the present invention, an adsorption or protective material to provide that avoids the disadvantages described above and especially for the production of ABC protective materials such as protective suits, protective gloves, Protective covers and the like is suitable.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Adsorptionsmaterial, insbesondere zur Verwendung in Schutzmaterialien wie Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzabdeckungen und dergleichen, zu schaffen, welches – neben einer wasserdampfdurchlässigen, den Durchgang insbesondere von chemischen Kampf- und Giftstoffen (z. B. Hautgiften) stark verzögernden Membran – eine Adsorptionsschicht auf Aktivkohlebasis enthält. Dabei ist auch eine gewisse Gewichtseinsparung des Adsorptionsmaterials angestrebt.Another object of the present invention is to provide an adsorbent material, especially for use in protective materials such as Protective suits, protective gloves, protective covers and the like to create, which - in addition to a water vapor permeable, the passage in particular of chemical warfare and toxins (eg skin poisons) strongly retarding membrane - contains an adsorption layer based on activated carbon. In this case, a certain weight saving of the adsorption material is desired.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Adsorptionsmaterials, insbesondere zur Verwendung in Schutzmaterialien wie Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzabdeckungen und dergleichen, welches einen hohen Tragekomfort gewährleistet.A Another object of the present invention is to provide an adsorption material, in particular for use in protective materials like protective suits, Protective gloves, protective covers and the like, which a ensures high wearing comfort.
Schließlich besteht
eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, das Adsorptionsmaterial,
welches Gegenstand der aus dem Hause der Anmelderin selbst stammenden
deutschen Offenlegungsschrift
Zur Lösung der zuvor geschilderten Aufgabenstellung schlägt die vorliegenden Erfindung ein Adsorptionsmaterial gemäß Anspruch 1 vor. Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials sind Gegenstand der Unteransprüche (Ansprüche 2 bis 39).to solution The above-described problem proposes the present invention an adsorbent material according to claim 1 ago. Further, advantageous embodiments of the adsorption material according to the invention are the subject of the dependent claims (Claims 2 to 39).
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials, wie sie in den Ansprüchen 41 und 42 beschrieben sind.Another The present invention relates to processes for the preparation the adsorption material according to the invention, as stated in the claims 41 and 42 are described.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials zur Herstellung von Schutzmaterialien, insbesondere von Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzabdeckungen (z. B. für Krankentransporte) und dergleichen, vorzugsweise für den ABC-Einsatz, wie sie in den Ansprüchen 43 und 44 beschrieben ist.Another The present invention is the use of the adsorption material according to the invention for the production of protective materials, in particular protective suits, protective gloves, Protective covers (eg for patient transport) and the like, preferably for the ABC use as described in claims 43 and 44 is.
Bei dem erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterial ist die Sperrschicht als ein mehrschichtiges Laminat bzw. als ein mehrschichtiger Verbund ausgebildet, wobei das Laminat bzw. der Verbund insbesondere aus mindestens drei miteinander verbundenen Schichten oder Lagen bestehen kann. Gemäß einer Ausgestaltung kann das Laminat bzw. der Verbund z. B. eine Kernschicht auf Basis eines Polymers auf Polyurethanbasis und zwei mit der Kernschicht verbundene äußere Schichten ebenfalls auf Polyurethanbasis umfassen, d. h. also aus drei miteinander verbundenen Schichten oder Lagen jeweils auf Polyurethanbasis bestehen. Gemäß einer anderen Ausgestaltung kann das Laminat bzw. der Verbund z. B. eine Kernschicht auf Basis eines Polymers auf Cellulosegrundlage und zwei mit der Kernschicht verbundene äußere Schichten auf Basis eines Polyurethans umfassen, wobei die Kernschicht auf Basis des Polymers auf Cellulosegrundlage als 1 bis 100 μm, insbesondere 5 bis 50 μm, vorzugsweise 10 bis 20 μm dicke Membran ausgebildet sein kann und die zwei mit der Kernschicht verbundenen äußeren Schichten auf Basis eines Polyurethans jeweils als 1 bis 100 μm, insbesondere 5 bis 50 μm, vorzugsweise 5 bis 10 μm dicke Membran ausgebildet sein können.at the adsorption material according to the invention is the barrier layer as a multi-layered laminate or as a formed multilayer composite, wherein the laminate or the Composite in particular of at least three interconnected Layers or layers can exist. According to one embodiment can the laminate or the composite z. B. a core layer based on a Polyurethane-based polymers and two outer layers bonded to the core layer also based on polyurethane, d. H. that is, three interconnected Layers or layers each based on polyurethane. According to one another embodiment, the laminate or the composite z. Legs Core layer based on a cellulose-based polymer and two outer layers bonded to the core layer based on a Polyurethane, wherein the core layer based on the polymer on cellulose basis as 1 to 100 microns, especially 5 to 50 microns, preferably 10 to 20 μm thick membrane may be formed and the two with the core layer connected outer layers based on a polyurethane in each case as 1 to 100 .mu.m, in particular 5 to 50 μm, preferably 5 to 10 microns thick Membrane can be formed.
Wie zuvor beschrieben, kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das erfindungsgemäße Adsorptionsmaterial eine Sperrschicht auf Basis eines Polymers auf Cellulosegrundlage umfassen. Gemäß einer beson ders bevorzugten Ausgestaltung dieser Ausführungsform kann, wie zuvor beschrieben, die Sperrschicht dabei als ein mehrschichtiges Laminat bzw. als ein mehrschichtiger Verbund aus mindestens drei miteinander verbundenen Schichten bzw. Lagen ausgebildet sein, wobei bei dieser Ausführungsform vorzugsweise die Kernschicht auf Basis eines Polymers auf Cellulosegrundlage und die zwei mit der Kernschicht verbundenen äußeren Schichten auf Basis eines Polyurethans ausgebildet sein können; die auf dem Trägermaterial aufgebrachte, erste äußere polyurethanbasierte Schicht des Laminats bzw. Verbunds dient dabei gleichzeitig als Haftschicht sowohl für die Kernschicht als auch für das Trägermaterial, und die auf die Kernschicht aufgebrachte, zweite äußere polyurethanbasierte Schicht des Laminats bzw. Verbunds dient gleichzeitig als Haftschicht für die auf der dem Trägermaterial abgewandten Seite der Sperrschicht aufgebrachte Adsorptionsschicht. Die Verwendung von Polymeren auf Cellulosebasis für die Ausbildung der Sperrschicht, insbesondere als Kernschichtmaterial und vorzugsweise im Verbund mit zwei polyurethanbasierten Außenschichten, hat eine Reihe von Vorteilen: Zum einen sind Cellulose und Cellulosederivate ausgezeichnete Sperrschichtmaterialien insbesondere gegenüber chemischen Schad- bzw. Giftstoffen, wie z. B. Kampfstoffen (Lost etc.), und werden von diesen Materialien nicht angegriffen bzw. aufgelöst, und zum anderen verhindern die polyurethanbasierten Außenschichten eine Migration bzw. Diffusion der in der Kernschicht gegebenenfalls vorhandenen Weichmacher und dämpfen außerdem das durch die cellulosebasierte Kernschicht bedingte, beim Tragen als Schutzmaterial auftretende Knistern.As previously described, according to one embodiment the present invention, the adsorption material of the invention Barrier layer based on a cellulose-based polymer. According to one FITS preferred embodiment of this embodiment may, as before described the barrier layer as a multilayer laminate or as a multi-layered composite of at least three together connected layers or layers may be formed, wherein in this embodiment preferably the core layer based on a cellulose-based polymer and the two outer layers bonded to the core layer based on a Polyurethane can be formed; on the substrate applied, first outer polyurethane-based Layer of the laminate or composite serves as at the same time Adhesive layer for both the core layer as well the carrier material, and the second outer polyurethane-based coating applied to the core layer Layer of the laminate or composite simultaneously serves as an adhesive layer for the on the substrate opposite side of the barrier layer applied adsorption. The use of cellulose-based polymers for the formation of Barrier layer, in particular as core layer material and preferably in combination with two polyurethane-based outer layers, has a row Advantages: First, cellulose and cellulose derivatives are excellent Barrier layer materials in particular against chemical damage or Toxins, such. As warfare agents (Lost etc.), and are of these materials are not attacked or dissolved, and prevent others the polyurethane-based outer layers a migration or diffusion of the in the core layer optionally existing plasticizer and steam besides that due to the cellulose-based core layer, when worn as Protective material occurring crackling.
Besonders homogene, gleichmäßige Sperrschichten werden erhalten, wenn man nach dem sogenannten "Umkehrverfahren" arbeitet, d. h. wenn man die die Sperrschicht bildende Masse (z. B. eine PU-Dispersion) zunächst auf eine entfernbare bzw. abziehbare Trennschicht (z. B. silikonisiertes oder gewachstes Papier) aufträgt, anschließend trocknet und gegebenenfalls vernetzt und dann hierauf eine weitere Schicht aufträgt, die dann mit dem Trägermaterial verklebt werden kann. Nach Entfernen der Trennschicht kann man dann auf die zuvor mit der Trennschicht bedeckte Seite des Films (d. h. also auf die vom Trägermaterial abgewandte Seite des Films) eine weitere Schicht (z. B. eine PU-Dispersion) aufbringen, welche gleichzeitig als Haftschicht für die anschließend aufzubringende Adsorptionsschicht dient. Nach Aufbringen der Adsorptionsschicht sowie Trocknung und Vernetzung des Sperrschichtmaterials, gegebenenfalls unter Aufbringung eines Abdeckmaterials, resultiert dann ein erfindungsgemäßes Adsorptionsmaterial. Die zuvor beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich somit insbesondere zur Ausbildung mehrlagiger Sperrschichten in Form eines Verbunds bzw. Laminats, z. B. Sperrschichten aus drei miteinander verbundenen bzw. verklebten Polyurethanschichten bzw. -lagen.Particularly homogeneous, uniform barrier layers are obtained when working according to the so-called "reversal process", ie when the mass forming the barrier layer (eg a PU dispersion) is first applied to a removable or peelable release layer (eg siliconized or waxed paper), then dried and optionally crosslinked and then applied to this a further layer, which then with the Trägerma can be glued. After removal of the separating layer, it is then possible to apply to the side of the film previously covered with the separating layer (ie to the side of the film remote from the carrier material) a further layer (eg a PU dispersion) which simultaneously acts as an adhesive layer for the film subsequently applied adsorption serves. After application of the adsorption layer and drying and crosslinking of the barrier layer material, optionally with the application of a covering material, an adsorption material according to the invention then results. The above-described embodiment of the method according to the invention is thus particularly suitable for forming multilayer barrier layers in the form of a composite or laminate, for. B. barrier layers of three interconnected or bonded polyurethane layers or layers.
Zur
Herstellung erfindungsgemäß vorgesehener
polyurethanbasierter Sperrschichten wird bevorzugt eine wäßrige Dispersion
aus einem präpolymeren,
maskierten bzw. blockierten Isocyanats (z. B. IMPRAPERM® VP
LS 2329 der Bayer AG Leverkusen) und einem isocyanatreaktivem Vernetzer
(z. B. IMPRAFIX® VP
LS 2330 der Bayer AG Leverkusen) eingesetzt. Weitere erfindungsgemäß ebenfalls
geeignete Dispersionen sind z. B. in der
Das erfindungsgemäße Adsorptionsmaterial weist im allgemeinen eine Sperrschicht mit einer extrem hohen Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 20 l/m2 pro 24 h bei einer Dicke von 50 μm auf (gemessen nach der "Methode des umgekehrten Bechers" und bei 25°C). Hierdurch wird bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials in Schutzmaterialien, wie z. B in Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzabdeckungen und dergleichen, ein besonders hoher Tragekomfort gewährleistet.The adsorption material according to the invention generally has a barrier layer with an extremely high water vapor permeability of at least 20 l / m 2 per 24 hours at a thickness of 50 microns (measured according to the "inverted cup method" and at 25 ° C). This is when using the adsorption material according to the invention in protective materials, such. B in protective suits, protective gloves, protective covers and the like, ensures a particularly high level of comfort.
Das Trägermaterial, die Adsorptionsschicht und das gegebenenfalls vorhandene Abdeckmaterial setzen die Wasserdampfdurchlässigkeit des Adsorp tionsmaterials zwar insgesamt – im Vergleich zur reinen Sperrschicht – etwas herab; die Wasserdampfdurchlässigkeit des Adsorptionsmaterials insgesamt ist dennoch sehr hoch und beträgt mindestens 10 l/m2 pro 24 h bei einer Dicke der Sperrschicht von 50 μm (bei 25°C).The support material, the adsorption layer and the optional covering material set the water vapor permeability of the adsorption tion material as a whole - compared to the pure barrier - something down; the water vapor permeability of the adsorption material as a whole is still very high and is at least 10 l / m 2 per 24 h with a thickness of the barrier layer of 50 microns (at 25 ° C).
Die guten Trageeigenschaften werden bei Verwendung einer Adsorptionsschicht auf Aktivkohlebasis durch die Pufferwirkung der Aktivkohle noch zusätzlich verbessert. Bei Verwendung beispielsweise von Aktivkohlekügelchen als Adsorbensmaterial für die Adsorptionsschicht sind Auflagen von bis zu circa 250 g/m2 oder mehr üblich, so daß z. B. bei einem Schweißausbruch etwa 40 g/m2 Feuchtigkeit gespeichert werden können, die dann durch die Sperrschicht hindurch wieder nach außen abgegeben werden können. Ein auf Basis eines solchen Materials hergestellter Schutzanzug kann also theoretisch etwa 150 g Feuchtigkeit speichern.The good wearing properties are further improved by using an activated carbon-based adsorption layer by the buffer effect of the activated carbon. When using, for example, activated carbon beads as the adsorbent material for the adsorption layer runs of up to about 250 g / m 2 or more are common, so that z. B. at a sweat break about 40 g / m 2 of moisture can be stored, which can then be discharged through the barrier layer back to the outside. Thus, a protective suit made on the basis of such a material can theoretically store about 150 g of moisture.
Die Wasserdampfdurchlässigkeit einer kompakten, also nichtporösen bzw. kontinuierlichen (geschlossenen) Sperrschicht beruht immer auch auf dem Vorhandensein hydrophiler Segmente. Um einen guten Feuchtetransport bei nur mäßiger Quellung zu erzielen, sollten die hydrophilen Bereiche zwar zahlreich sein, aber nur ein mittleres wasserbindendes Vermögen aufweisen.The Water vapor permeability a compact, so non-porous or continuous (closed) barrier layer is always based also on the presence of hydrophilic segments. To a good one Moisture transport with only moderate swelling Although the hydrophilic areas should be numerous, but have only a medium water-binding capacity.
Bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Sperrschicht handelt es sich also um eine hochwasserdampfdurchlässige Schicht, deren Durchlässigkeit für Gifte bzw. Kampfstoffe aber gering ist. Von der Sperrschicht aufgenommene Feuchtigkeit erhöht die Sperrwirkung. Die Quellbarkeit in Wasser sollte aber höchstens 35% betragen.at the inventively provided barrier layer So it is a high water vapor permeable layer, their permeability for poisons or warfare agents but is low. Absorbed by the barrier layer Moisture increases that Blocking effect. The swellability in water should be at most 35%.
Für die Ausbildung der Adsorptionsschicht können unterschiedliche Adsorbentien zum Einsatz kommen, wie sie in den Ansprüchen 30 bis 35 definiert sind. Bei der Verwendung von diskreten Aktivkohleteilchen, vorzugsweise in Kornform ("Kornkohle") oder Kugelform ("Kugelkohle"), für die Ausbildung der Adsorptionsschicht haben diese vorzugsweise mittlere Durchmesser der Aktivkohleteilchen von < 0,5 mm, vorzugsweise < 0,4 mm, bevorzugt < 0,35 mm, besonders bevorzugt < 0,3 mm, ganz besonders bevorzugt ≤ 0,25 mm, jedoch mindestens 0,1 mm; die kleineren Aktivkohleteilchen sind für Anwendungen bevorzugt, bei denen eine gute Adsorptionskinetik und ein geringes Gewicht des Adsorptionsmaterials gefordert ist, während die größe ren Aktivkohleteilchen insbesondere dann zum Einsatz kommen, wenn eine größere Adsorptionskapazität gefordert ist.For training the adsorption layer can different adsorbents are used, as in the claims 30 to 35 are defined. When using discrete activated carbon particles, preferably in grain form ("Kornkohle") or spherical shape ("Ball Coal"), for training of the adsorption layer, these preferably have average diameters the activated carbon particles of <0.5 mm, preferably <0.4 mm, preferably <0.35 mm, more preferably <0.3 mm, most preferably ≤ 0.25 mm, but at least 0.1 mm; which are smaller particles of activated carbon for applications preferred in which a good adsorption kinetics and a low Weight of the adsorbent material is required while the size of activated carbon particles especially when used, a greater adsorption capacity required is.
Weitere Vorteile, Eigenschaften, Aspekte und Merkmale des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Es zeigt:Further advantages, characteristics, aspects and features of the adsorbent material of the present invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the present invention shown in the drawings. It shows:
Weitere Ausgestaltungen, Abwandlungen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne weiteres erkennbar und realisierbar, ohne daß er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verläßt.Further Embodiments, modifications and variations of the present invention are for the Person skilled in the reading of the description readily apparent and realizable without him while leaving the scope of the present invention.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele veranschaulicht, welche die vorliegende Erfindung jedoch keinesfalls beschränken.The The present invention will become apparent from the following embodiments however, which by no means limit the present invention.
Ausführungsbeispiele:EXAMPLES
Beispiel 1 (Vergleich):Example 1 (comparison):
Auf einen oleophobierten Außenstoff (Trägermaterial) wird in einer Menge von etwa 60 g/m2 eine Dispersion eines maskierten bzw. blockierten Diisocyanats mit dem dazugehörigen Vernetzer (Diisocyanat: IMPRAPERM® VP LS 2329 der Bayer AG Leverkusen und Vernetzer: IMPRAFIX® VP LS 2330 der Bayer AG Leverkusen) aufgerakelt und bei etwa 100°C getrocknet. Bei der Trocknung bildet sich ein geschlossener, klebriger Film eines präpolymeren Polyurethans, der einerseits nach seiner Vernetzung das direkte Durchschlagen von Giftstoffen bzw. Kampfstoffen verhindert bzw. deren Eindringen stark verzögert und dabei diese über eine größere Fläche verteilt.At a oleophobicized outer fabric (base material) in an amount of about 60 g / m 2, a dispersion of a masked or blocked diisocyanate with the appropriate crosslinking agent (diisocyanate: Impraperm ® VP CB 2329 Bayer AG Leverkusen and crosslinking agent: Imprafix ® VP CB 2330 Bayer AG Leverkusen) and dried at about 100 ° C. During drying, a closed, sticky film of a prepolymeric polyurethane is formed, which on the one hand, after its crosslinking, prevents the direct penetration of toxins or warfare agents or greatly retards their penetration while distributing them over a larger area.
Auf diesem klebrigen Film wird dann die Adsorptionsschicht aufgebracht. Die Adsorptionsschicht kann entweder aus einem Aktivkohlegewebe oder sonstigen Aktivkohleflächengebilden mit einem Flächengewicht von vorzugsweise 50 bis 100 g/m2 oder aus diskreten Aktivkohlekügelchen mit mittleren Durchmessern ≤ 0,3 mm in einer Menge von etwa 100 g/m2 bestehen.The adsorption layer is then applied to this sticky film. The adsorption layer may consist of either an activated carbon fabric or other activated carbon sheets having a basis weight of preferably 50 to 100 g / m 2 or discrete activated carbon beads having average diameters ≤ 0.3 mm in an amount of about 100 g / m 2 .
Anschließend wird die Adsorptionsschicht mit einem leichten Textil (circa 15 bis 30 g/m2), welches mit Hilfe eines Schmelzkleberwebs aufkaschiert wird, abgedeckt. Bei dieser Kaschierung muß die Temperatur mindestens 160°C erreichen, um die blockierten Isocyanatgruppen freizusetzen und die Vernetzung zu starten.Subsequently, the adsorption layer is covered with a light textile (about 15 to 30 g / m 2 ), which is laminated with the aid of a melt adhesive web. In this lamination temperature must reach at least 160 ° C to release the blocked isocyanate groups and start the cross-linking.
Es resultiert ein erfindungsgemäßes Adsorptionsmaterial mit einer luftundurchlässigen, wasserdampfdurchlässigen Sperrschicht auf Basis einer PU-Membran, die bei 25°C eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 20 l/m2 pro 24 h bei einer Dicke von 50 μm aufweist und gleichzeitig als Haftmasse für die auf der vom Trägermaterial abgewandten Seite der Sperrschicht angeordnete Adsorptionsschicht (Aktivkohleflächengebilde bzw. diskrete Aktivkohlekügelchen) dient. Das auf diese Weise hergestellte Adsorptionsmaterial eignet sich insbesondere zur Herstellung von Schutzmaterialien aller Art, insbesondere zur Herstellung von Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzabdeckungen und dergleichen.The result is an inventive adsorbent material with an air-impermeable, water vapor-permeable barrier layer based on a PU membrane, which has a water vapor permeability of at least 20 l / m 2 per 24 h at a thickness of 50 microns at 25 ° C and at the same time as an adhesive for on the Adsorption layer (activated carbon sheets or discrete activated carbon beads) arranged on the side of the barrier layer facing away from the carrier material is used. The adsorption material prepared in this way is particularly suitable for the production of protective materials of all kinds, in particular for the production of protective suits, protective gloves, protective covers and the like.
Beispiel 2 (erfindungsgemäß):Example 2 (according to the invention):
Auf ein silikonisiertes Papier wird in einer Menge von etwa 15 g/m2 eine Dispersion eines maskierten bzw. blockierten Diisocyanats mit dem dazugehörigen Vernetzer (Diisocyanat: IMPRAPERM® VP LS 2329 der Bayer AG Leverkusen und Vernetzer: IMPRAFIX® VP LS 2330 der Bayer AG Leverkusen) aufgerakelt und bei etwa 160°C bis etwa 180°C zu einem Film getrocknet und vernetzt. Auf diesen getrockneten und vernetzten Film wird erneut in einer Menge von etwa 15 g/m2 die zuvor genannte Dispersion aufgerakelt und bei etwa 100°C getrocknet. Bei der Trocknung bildet sich ein geschlossener, klebriger Film eines präpolymeren Polyurethans. Auf den noch klebrigen Film bringt man einen oleophobierten Außenstoff (Trägermaterial) auf, vernetzt das Ganze durch Erwärmen auf Temperaturen zwischen etwa 160°C und etwa 180°C und entfernt anschließend das silikonisierte Papier.To siliconized paper in an amount of about 15 g / m 2, a dispersion of a masked or blocked diisocyanate with the appropriate crosslinking agent (diisocyanate: Impraperm ® VP LS 2329, Bayer AG Leverkusen and crosslinking agent: Imprafix ® VP LS 2330 from Bayer AG Leverkusen) and dried at about 160 ° C to about 180 ° C to a film and crosslinked. Onto this dried and crosslinked film, the above-mentioned dispersion is again knife-dried in an amount of about 15 g / m 2 and dried at about 100 ° C. During drying, a closed, tacky film of a prepolymeric polyurethane is formed. An oleophobized outer material (support material) is applied to the still sticky film, the whole is crosslinked by heating to temperatures between about 160 ° C. and about 180 ° C. and then the siliconized paper is removed.
Anschließend wird auf die zuvor mit dem silikonisierten Papier bedeckte Seite des zuvor erzeugten Polyurethanfilms erneut in einer Menge von etwa 15 g/m2 die zuvor genannte Dispersion aufgerakelt und bei etwa 100°C getrocknet, so daß sich ein geschlossener, klebriger Film eines präpolymeren Polyurethans bildet, auf den anschließend die Adsorptionsschicht aufgebracht wird. Die Adsorptionsschicht kann entweder aus einem Aktivkohlegewebe oder sonstigen Aktivkohleflächengebilden mit einem Flächengewicht von vorzugsweise 50 bis 100 g/m2 oder aus diskreten Aktivkohlekügelchen mit mittleren Durchmessern ≤ 0,3 mm in einer Menge von etwa 100 g/m2 bestehen. Dann wird die Adsorptionsschicht mit einem leichten Textil (circa 15 bis 30 g/m2), welches mit Hilfe eines Schmelzkleberwebs aufkaschiert wird, abgedeckt. Bei dieser Kaschierung muß die Temperatur mindestens 160°C erreichen, um die blockierten Isocyanatgruppen freizusetzen und die Vernetzung zu starten.Subsequently, on the previously covered with the siliconized paper side of the previously produced polyurethane film again in an amount of about 15 g / m 2, the aforementioned dispersion is knife-dried and dried at about 100 ° C, so that a closed, tacky film of a prepolymeric polyurethane forms, on which then the adsorption layer is applied. The adsorption layer may consist of either an activated carbon fabric or other activated carbon sheets having a basis weight of preferably 50 to 100 g / m 2 or discrete activated carbon beads having average diameters ≤ 0.3 mm in an amount of about 100 g / m 2 . Then the adsorption layer is covered with a light textile (about 15 to 30 g / m 2 ), which is laminated with the aid of a melt adhesive web. In this lamination temperature must reach at least 160 ° C to release the blocked isocyanate groups and start the cross-linking.
Es resultiert ein erfindungsgemäßes Adsorptionsmaterial mit einer im wesentlichen luftundurchlässigen, wasserdampfdurchlässigen Sperrschicht auf Basis einer dreischichtigen PU-Verbundmembran bzw. eines dreischichtigen Laminats mit einer Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 20 l/m2 pro 24 h bei einer Dicke von 50 μm und bei 25°C. Das auf diese Weise hergestellte Adsorptionsmaterial eignet sich insbesondere zur Herstellung von Schutzmaterialien aller Art, insbesondere zur Herstellung von Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzabdeckungen und dergleichen.The result is an inventive adsorbent having a substantially impermeable, water vapor permeable barrier layer based on a three-layer PU composite membrane or a three-layer laminate having a water vapor permeability of at least 20 l / m 2 per 24 h at a thickness of 50 microns and at 25 ° C. The adsorption material prepared in this way is particularly suitable for the production of protective materials of all kinds, in particular for the production of protective suits, protective gloves, protective covers and the like.
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