DE10258917B4

DE10258917B4 - Gasdichtes, antistatisches Laminat

Info

Publication number: DE10258917B4
Application number: DE2002158917
Authority: DE
Inventors: Michael Eisele
Original assignee: C Cramer Weberei Heek-Nienborg & Co KG GmbH; CRAMER WEBEREI C
Current assignee: C Cramer Weberei Heek-Nienborg & Co KG GmbH; CRAMER WEBEREI C
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2022-12-18
Also published as: DE10258917A1

Abstract

Gasdichtes, antistatisches Laminat aufgebaut aus einem Trägertextil, auf welches mindestens einseitig eine gasdichte, weichelastische Folie aufgetragen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägertextil ein antistatisch ausgerüstetes Textil ist und dass es sich bei der gasdichten, weichelastischen Folie um eine durch Coextrusion hergestellte Folie aus Polyurethan-Ether und Polyurethan-Ester handelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein gasdichtes, antistatisches Laminat, welches insbesondere als Atembeutel für Atemgas-Kreislaufgeräte oder im medizinischen Bereich verwendet werden kann.

Bisher sind bereits viele Materialien für medizinische Zwecke offenbart worden, die einen Hautkontakt mit bestimmten Agenzien verhindern sollen. In der deutschen Offenlegungschrift DE 40 38 705 A1 wird ein Textil beschrieben, welches mit einem vernetzten Polyurethanfilm beschichtet ist. Dieser Film ist wasser- und partikeldicht, jedoch wasserdampfdurchlässig und damit nicht gasdicht. Auch besitzt dieses Textil keine antistatischen Eigenschaften, so dass es nicht für die Herstellung von Atembeuteln eingesetzt werden kann.

Atembeutel werden im medizinischen Bereich verwendet oder sind wesentliche Bestandteile von offenen bzw. geschlossenen Atemgeräten. Solche Atemgeräte können z.B. als geschlossene Unterwasser-Atemgas-Kreislaufgeräte eingesetzt werden oder auch als Chemikalien-Sauerstoff-Selbstretter für Bereiche, in denen Sauerstoffmangel oder eine hohe Schadstoffkonzentration auftritt. Der in diesen Atemgeräten enthaltene Atembeutel besteht in der Regel aus einem Polyurethan, da dieses nicht nur im wesentlichen gasdicht, sondern auch sehr flexibel und knickfest ist und damit zu einer kleinen Verpackung faltbar ist. Problematisch sind solche Polyurethanfolien jedoch in Bereichen hoher Explosionsgefahr, da sie nicht antistatisch sind und beim Entfalten aufgrund des Aneinanderreibens eine Explosion hervorrufen können. Auch bei in Chemikalien-Selbstrettern eingebauten Atembeuteln, die mit einer Kaliumoxid-Patrone verbunden sind, kann durch die Erwärmung dieser Patrone eine gefährliche innere Reibung verursacht werden.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 297 24 055 U1 ist eine Tuchstruktur mit zwei Deckschichten, die als Barriereschichten fungieren, bekannt. Das Basistuch enthält antistatische Fasern. Die Deckschichten sind aus unterschiedlichen Polyurethanen aufgebaut, wodurch die Tuchstruktur wasserdicht, jedoch nicht gasdicht ist.

In dem deutschen Patent DE 693 20 489 T2 wird ein leitfähiges Textilsubstrat beschrieben, welches mit einem statikableitenden Polyurethan beschichtet ist, insbesondere mit einem Polyurethanhaftmittel und einer Polyurethanschaumlage. Dieses Polyurethan dient als Rückbeschichtung für das Textilsubstrat, insbesondere für einen Teppich. Dieses Textilsubstrat ist für den Einsatz als Atembeutel nicht geeignet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Material zur Verfügung zu stellen, das flexibel, knickfest, in weiten Bereichen temperaturstabil, gasdicht jedoch elektrisch leitfähig ist und damit den Anforderungen an einen Atembeutel für Atemgeräte gerecht wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Dieses erfindungsgemäße Laminat besteht aus einem textilen Flächengebilde, auf welches eine gegen Säuren und Alkalien sowie die meisten organischen Lösungsmittel beständige gasdichte, weichelastische Folie aufgetragen ist. Das textile Flächengebilde kann ein Gewebe, ein Gewirk, ein Vlies oder ein Multiaxialgelege sein, welches vorzugsweise aus einem antistatisch wirkenden Polyamid besteht. Das Polyamid kann z.B. Polyamid 66 oder ein aromatisches Polyamid, wie z.B. meta-Aramid sein. Die antistatische Wirkung des Polyamids kann zum einen durch ein Metallisieren, insbesondere Versilbern, des Polyamids erfolgen. Das Versilbern wird durch Galvanisieren oder Aufdampfen realisiert. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden in das Polyamid-Trägertextil leitfähige Kohlenstofffasern eingebracht. Das Einbringen der Kohlenstofffasern kann durch Einspinnen der C-Fasern bei der Herstellung des textilen Flächengebildes erfolgen.

Auf das textile Flächengebilde ist einseitig oder beidseitig eine gasdichte weichelastische Folie als Barrierefolie aufgetragen. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine Coextrusionsfolie, die aus einer Schicht Polyurethan-Ether und einer Schicht Polyurethan-Ester besteht. Im Laminat bildet die Polyurethan-Ether-Schicht die äußere Schicht, d.h. die Schicht, die zuerst mit den agressiven Medien in Kontakt kommt. Diese Polyurethan-Ether-Schicht ist insbesondere hydrolysestabil, d.h. sehr beständig gegen Säuren und Alkalien. Organische Lösungsmittel, wie beispielsweise Triethylamin können diese Polyurethan-Ether- Schicht jedoch durchdringen, werden dann von der darunter liegenden Polyurethan-Ester-Schicht, die eine hohe Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel besitzt, blockiert.

Die Coextrusionsfolie wird nach an sich bekanntem Verfahren mit dem Polyamid-Flächengebilde mittels Kalandrierbehandlung verbunden, wobei die Coextrusionsfolie stets so auf das Polyamid-Flächengebilde aufgebracht wird, dass die Polyurethan-Ether-Schicht die äußere Schicht des entstehenden Laminats bildet und die Polyurethan-Ester-Schicht mit dem Polyamid-Flächengebilde verbunden wird. Bei dieser Kalandrierbehandlung wird die Polyurethan-Ester-Schicht in das textile Flächengebilde eingedrückt, jedoch nicht in die äußere Polyurethan-Ether-Schicht.

Des Weiteren kann das Laminat auch mittels eines Schmelzwalzkalanders oder durch eine Direktextrusion der Folie auf das textile Flächengebilde hergestellt werden.

Zur Fertigung des Laminates sind auch Streich- oder Beschichtungsverfahren denkbar, bei denen zuerst die Polyurethan-Ester-Schicht und anschließend die Polyurethan-Ether-Schicht auf das Trägertextil aufgebracht werden oder umgekehrt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Laminat durch ein Laminierverfahren hergestellt, wo die Coextrusionsfolie zusammen mit dem textilen Flächengebilde in eine Laminiervorrichtung einläuft und sich um eine beheizte Trommel, die sich dreht, bewegt. Durch einen Flächendruck der zwischen der Trommel und einem als Transportband mitlaufenden Silikonband aufgebaut wird und durch die von der beheizten Trommel ausgehende Wärme beginnt die leichter schmelzbare Polyurethan-Ester-Schicht zu schmelzen und lässt sich in das textile Flächengebilde drücken. Das auf diese Weise gebildete Laminat weist vorteilhafte Eigenschaften auf. Für eine Verwendung des Materials im medizinischen Bereich wird beispielsweise die Coextrusionsfolie beidseitig auf das Polyamid aufgebracht.

So ist das entstehende Laminat dampfsterilisierbar, desinfizierbar, antibakteriell, kühlend und gasdicht, d.h. undurchlässig gegen allergene Einflüsse. Zusätzlich ist es weitgehend chemikaliendicht und dabei physiologisch unbedenklich.

Wird eine Coextrusionsfolie nur einseitig auf ein Polyamid-Trägertextil aufgebracht, kann ein solches Laminat beispielsweise als Atembeutel in der Medizin verwendet werden. Durch die dünne Polyamid-Schicht ist der Atembeutel weiterhin flexibel und knickfest.

Ein einseitig mit der vorgenannten Coextrusionsfolie beschichtetes, versilbertes Polyamid 66 hergestelltes Laminat kann als Atembeutel für offene oder geschlossene Atemkreislaufgeräte verwendet werden. So ist ein auf dieser Weise hergestellter Atembeutel gut faltbar, in einem weiten Temperaturbereich bis ca. 135°C temperaturstabil, gasdicht und gegen die meisten Chemikalien beständig. Ein solcher Atembeutel kann auch in Verbindung mit einer Kaliumoxidpatrone verwendet werden, da die innere Reibung und Temperaturbeanspruchung aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit des versilberten Polyamids nicht zu einer Gefahrensituation für den Träger des Atemgerätes führt.

Ein besonders vorteilhaftes Laminat für einen Atembeutel besteht aus der Polyurethan-Ether-/Polyurethan-Ester-Coextrusionsfolie, die einseitig auf ein meta-Aramid mit eingesponnenen Kohlenstofffasern aufgebracht wird. Ein solcher Atembeutel weist ebenfalls die vorgenannten vorteilhaften Eigenschaften auf. Aufgrund der leitfähigen Kohlenstofffasern wird eine statische Aufladung unterbunden. Dies bedeutet eine Erweiterung des Anwendungsbereichs der aus diesem Laminat hergestellten Atembeutel, so ist es insbesondere möglich, einen mit einer Kaliumoxidpatrone verbundenen Atembeutel sehr klein zu dimensionieren, da die von der Kaliumoxidpatrone erzeugte Wärme einen weniger störenden Einfluss auf das Material des Atembeutels hat.

Das erfindungsgemäße Laminat ist des weiteren schweißbar, was für die Anwendung als Atembeutel sehr vorteilhaft ist.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben werden. Es zeigen:
1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Laminat und
2 ein Schnitt durch ein weiteres erfindungsgemäßes Laminat.
Das in 1 gezeigte Laminat umfasst ein textiles Flächengebilde 3, auf welches beidseitig eine Coextrusionsfolie 4 aufgebracht ist. Die Coextrusionsfolie 4 besitzt jeweils eine äußere Schicht 1, bestehend aus einem Polyurethan-Ether und eine innere Schicht 2, bestehend aus einem Polyurethan-Ester.

Polyamidgewebe (3)	– versilbertes Polyamid 66
	– Bindungsart: Interlock oder Single-Jersey
	– Flächengewicht: 180 g/m²
Coextrusionsfolie (4)
Polyurethanester (2)	– Dicke: 110 μm
	– Härte: 65 Shore A
	– Dehnung: 500%
	– Schmelzpunkt: 165°C
	– teilkristallin
	– Meltflowindex MFI > 25 g/min bei 210°C
Polyurethanether (1)	– Dicke: 90 μm
	– Härte: 75 Shore A
	– Dehnung: 500%
	– Schmelzpunkt: 200°C
	– hochkristallin
	– Meltflowindex MFI < g/min bei 210°C

Dieses Laminat wird durch ein oben beschriebenes Laminierverfahren hergestellt. Die Coextrusionsfolien werden vorher aus Polyurethan-Ether und Polyurethan-Ester durch Coextrusion gefertigt. In der Laminiervorrichtung wird ein äußerer Druck angewendet und die einzelnen Lagen aufeinandergedrückt. Durch diese Druckeinwirkung dringt die Polyurethan-Ester-Schicht in das textile Flächengewebe ein. Die Polyurethan-Ester-Schicht wird durch die Wärme einer beheizten Trommel zumindest oberflächlich angeschmolzen. Ist die Polyamid-Gewebeschicht 3 relativ dünn, so kommt es zu einer Verbindung der beiden inneren Schichten 2. In der 1 ist eine solche Verbindung nicht gezeigt, sondern das Polyamidgewebe 3 ist teilweise von den beiden inneren Schichten 2 durchdrungen. Die äußere Schicht 1, nämlich das Polyurethan-Ether-Polymer, wird von dem Polyamidgewebe nicht kontaktiert, d.h. die äußeren Schichten 1 bleiben unbeeinflusst. Nach dem Zusammendrücken der einzelnen Lagen wird das Laminat abgekühlt und entnommen. Dieses so gefertigte Laminat eignet sich beispielsweise als Abdeckmaterial im medizinischen Bereich, aber auch zur Fertigung von Schutzanzügen, die in Bereichen eingesetzt werden, wo eine Bedrohung durch gasförmige Chemikalien vorhanden ist.
In der 2 ist ein weiteres erfindungsgemäßes Laminat dargestellt. Dieses umfasst ebenfalls ein textiles Flächengebilde 3, beispielsweise ein versilbertes Polyamid 66 oder ein Kohlenstofffasern enthaltendes meta-Aramid (Nomex der Firma Dupont). Auf dieses Polyamidgewebe ist einseitig eine Coextrusionsfolie 4 aufgebracht. Die Coextrusionsfolie 4 besitzt eine äußere Schicht 1, bestehend aus einem Polyurethan-Ether und eine innere Schicht 2, bestehend aus einem Polyurethan-Ester. Dieses Laminat wird in gleicher Weise, wie im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben, hergestellt. Durch Schweißen kann aus diesem Laminat ein Atembeutel gefertigt werden, wobei im Bereich eines Anschlussstutzens der Atembeutel ausschließlich aus der Coextrusionsfolie besteht, um besonders dehnfähig zu sein. In bevorzugter Weise werden im Bereich des Anschlussstutzens zwei Lagen der Extrusionsfolie vorgesehen.

1: äußere Schicht
2: innere Schicht
3: textiles Flächengebilde
4: Coextrusionsfolie

Claims

Gasdichtes, antistatisches Laminat aufgebaut aus einem Trägertextil, auf welches mindestens einseitig eine gasdichte, weichelastische Folie aufgetragen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägertextil ein antistatisch ausgerüstetes Textil ist und dass es sich bei der gasdichten, weichelastischen Folie um eine durch Coextrusion hergestellte Folie aus Polyurethan-Ether und Polyurethan-Ester handelt.
Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem antistatisch wirkenden Polyamid-Trägertextil um ein versilbertes Polyamid-Gewebe handelt.
Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem antistatisch wirkenden Polyamid-Trägertextil um ein versilbertes Polyamid-Gewirk handelt.
Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem antistatisch wirkenden Polyamid-Trägertextil um ein versilbertes Polyamid-Vlies handelt.
Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem antistatisch wirkenden Polyamid-Trägertextil um ein versilbertes Polyamid-Multiaxialgelege handelt.
Laminat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem antistatisch wirkenden Polyamid-Trägertextil um ein versilbertes Polyamid 66-Trägertextil handelt.
Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem antistatisch wirkenden Polyamid-Trägertextil um ein textiles Flächengebilde aus einem aromatischen meta-Polyamid handelt, welches leitfähige Kohlenstofffasern enthält.
Laminat nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gasdichte, weichelastische Folie einseitig auf dem Polyamid-Trägertextil aufgetragen ist.
Laminat nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gasdichte, weichelastische Folie beidseitig auf dem Polyamid-Trägertextil aufgetragen ist.
Verfahren zur Herstellung eines Laminates nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Folie aus Polyurethan-Ether und Polyurethan-Ester coextrudiert wird, – auf mindestens eine Seite eines textilen Flächengebildes die Coextrusionsfolie mit der Polyurethan-Ester-Seite aufgelegt wird, – die so gebildeten Lagen in einer Kalanderstation auf eine Temperatur erwärmt werden, so dass die Polyurethan-Ester-Schicht zu schmelzen beginnt, und zusammengepresst werden, wobei die Polyurethan-Ester-Schicht in das textile Flächengebilde eingedrückt wird, jedoch nicht die Polyurethan-Ether-Schicht und – das gebildete Laminat abgekühlt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Laminates nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Folie aus Polyurethan-Ether und Polyurethan-Ester coextrudiert wird, – das textile Flächengebilde und die Coextrusionsfolie laufen in eine Laminiervorrichtung, in der sich eine beheizte Trommel dreht, ein, wo durch den Flächendruck die leichter schmelzbare Polyurethan-Ester-Schicht in das textile Flächengebilde eingedrückt wird, jedoch nicht die Polyurethan-Ether-Schicht und – das gebildete Laminat abgekühlt wird.