DE1902036B2

DE1902036B2 - Material fuer eine schutzkleidung sowie verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE1902036B2
Application number: DE19691902036
Authority: DE
Inventors: William Michael Halifax; Pearson Anthony Bradford; Yorkshire Pearson (Großbritannien)
Original assignee: Bondina BDA Ltd
Current assignee: Bondina BDA Ltd
Priority date: 1968-01-19
Filing date: 1969-01-16
Publication date: 1977-11-03
Also published as: DE1902036C3; US3674593A; GB1245965A; DE1902036A1; US3783085A

Description

Die Erfindung betrifft einen aus mehreren Materiallagen, einschließlich einer Hoizkohleschicht, zusammengesetzten Verbundstoff, wie er beispielsweise zur

Herstellung von Schutzkleidungen, z. B. Schutzanzügen, zur Verwendung kommen kann. Die Schutzkleidung dient vornehmlich dazu, den Träger gegen giftige Chemikalien und auch andere Substanzen zu schützen, wie sie beispielsweise in der Landwirtschaft bei der Sprühbehandlung von Pflanzen u. dgl. zur Anwendung kommen.

Die Anforderungen, die an derartige Materialien für Schutzkleidung zu stellen sind, widersprechen sich in vieler Hinsicht. Für die Sicherheit des Trägers einer Schutzkleidung kommt es z. B. sehr darauf an, daß das Material für schädliche Dämpfe undurchlässig, zugleich aber in hohem Maße gegen mechanische Beanspruchungen sehr widerstandsfähig ist. Gleichzeitig muß es aber andererseits, um gut tragbar zu sein, luftdurchlässig, schmiegsam, dünn und leicht sein. Bei gleichmäßiger Erfüllung aller Anforderungen kommt es praktisch darauf an, einen Stoff möglichst hoher Durchlässigkeit zu schaffen, die etwa 30,5 m Luft je Minute beträgt, bei einem Druckunterschied quer durch das Material von 12,7 mm Wassersäule.

Es ist bekannt, in das Schutzmaterial aktive Holzkohle einzubringen, damit flüssige oder gasförmige giftige Chemikalien, die mit dem Material in Berührung kommen, absorbiert werden. Gewebte Stoffe sind haltbar und durchlässig, aber Tropfen schädlicher Chemikalien können diese Stoffe leicht durchdringen. Wird, um dies nach Möglichkeit zu verhindern, ein sehr dicht gewebter Stoff verwendet, so kann er durch Einbringen einer Schicht aus Holzkohle völlig undurchlässig werden bzw. seine Durchlässigkeit wird in nicht zulässigem Maße verringert. Nichtgewebte Stoffe haben andererseits den Vorteil, daß Tropfen, die sich auf ihnen absetzen oder mit ihnen in Berührung kommen, das Bestreben haben, sich an der Oberfläche oder in dem Material zu verteilen, nicht jedoch, den Stoff glatt zu durchdringen, wie dies bei gewebten Stoffen der Fall ist. Ein einfacher, nicht gewebter Stoff hat aber wieder den Nachteil zu geringer Festigkeit, so daß er leicht Schaden davontragen kann, beispielsweise wenn er an Stacheldraht hängenbleibt.

Ein widerstandsfähigerer Stoff, der die Festigkeit eines Gewebes mit den wertvollen Eigenschaften eines nichtgewebten Stoffes kombiniert, kann hergestellt werden, indem man eine üder mehrere Lagen eines nichtgewebten faserigen Stoffes auf eine Unterlage aus gewebtem oder gestricktem Material aufnäht und dieses Produkt dann mittels eines Bindemittels imprägniert. Es können die üblicherweise für nichtgewebte Stoffe

verwendeten Bindemittel zur Verwendung kommen. Wenn jedoch Unbrennbarkeit gefordert wird, so wird zweckmäßig ein Polychloropren-Bindemittel verwendet, das nach dem Einbringen in situ vulkanisiert wird. Ein derartiges Bindemittel hat sich sehr bewährt, vorausgesetzt, daß eine nichtoxydierende, Zinkoxid enthaltende Verbindung als Säureaufnehmer verwendet wird, um eine Qualitätsminderung durch Lichteinwirkung nach Möglichkeit zu verhindern. Durch Einbringen von Antimontrioxid kann die Feuerfestigkeit des Materials verbessert werden.

Nach einem älteren Vorschlag (DT-OS 16 19 202) besteht ein Schutzmaterial aus der Verbindung eines gewebten oder gestrickten Stoffes mit einem nichtgewebten Stoff, die mii einem Bindemittel imprägniert sind und eine Schicht Holzkohle aufweisen, die mit der einen Seite des Verbundstoffes mittels einem Bindemittel, welches ein Acrylharz ist, vereinigt ist. Zweckmäßig kann der erwähnte Verbundstoff sowohl öl- als auch wasserabweisend gemacht werden, und zwar indem man ihn mit einer Dispersion eines Fluorkohlenstoffharzes behandelt Die Holzkohle wird praktisch dadurch aufgebracht, daß man sie als Dispersion in einer Bindemittellösung aufsprüht. Bei diesem Verfahren besteht jedoch die Gefahr, daß ein Teil — wenn auch nur ein kleiner Teil — der Holzkohle ganz durch den Verbundstoff hindurchdringt. An den Stellen, an denen dies der Fall ist, wird die flüssigkeitsabweisende Eigenschaft des Verbundstoffes zunichte gemacht.

Gemäß der Erfindung besteht nun ein wertvolles Material für eine Schutzbekleidung aus zwei luftdurchlässigen Materiallagen in Form von gewebten oder nichtgewebten Stoffen, Verbundmaterialien aus derartigen Stoffen, Schaumkunststoff, lagenartigem Verbundmaterial aus Textilgewebe und Schaumstoff, Filziagen oder ähnlichen Erzeugnissen, zwischen denen, die Materiallagen infolge Heißversiegelung verbindend, ein pulverförmiges, thermoplastisches Bindemittel und pulverförmige aktive Holzkohle angeordnet sind. Die aktive Holzkohle befindet sich somit als ein trockenes Pulver in dem Schutzmaterial; seine Absorptionsfähigkeit ist durch das Vorhandensein des Bindemittels nicht beeinträchtigt. Überdies führt die Anordnung des pulverförrnigen thermoplastischen Bindemittels und der nichtgebundenen Holzkohle zu einem Schutzmaterial, das sich leicht verarbeiten läßt und eine weiche Struktur hat.

Die als Materiallagen verwendeten gewebten oder nichtgewebten Stoffe, Verbundmaterialien aus derartigen Stoffen, Schaumkunststoff, lagenartigem Verbundmaterial aus Textilgewebe und Schaumstoff, Filzlagen oder ähnliche Erzeugnisse, müssen eine Porosität haben, die so bemessen ist, daß sie Holzkohle festhält und zugleich die gewünschte Durchlässigkeit besitzt. Natürlich sollten beide Materiallagen einen Porositätsgrad haben, der ausreicht, um die kleinsten Partikel der pulverförmigen Holzkohle festzuhalten. Die Mindestgröße der Poren und damit die durchschnittliche Mindestgröße der verwendbaren Kohlepartikel hängt ursächlich mit der Durchlässigkeit des Materials zusammen. Da keine bestimmten Durchlässigkeitswerte einzuhalten sind, kann davon ausgegangen werden, daß bei der Verarbeitung des Schutzmaterials zu einem Schutzanzug od. dgl. dessen Tragbarkeit um so besser, d. h. der Anzug um so bequemer zu tragen sein wird, je höher seine Durchlässigkeit ist. Je größer jedoch andererseits die Teilchengröße der Holzkohle ist, um so »rößer wird das Gewicht der Holzkohle, die benötigt wird, um eine gleichmäßige Verteilung der Kohle in dem Schutzmaterial sicherzustellen.

Das pulverförmige thermoplastische Bindemittel sollte zweckmäßig eine durchschnittliche Teilchengröße haben, die derjenigen der Holzkohle entspricht oder sie etwas übertrifft. Es kann beispielsweise sein, daß für zwei bestimmte Materiallagen die Holzkohle vorteilhaft durchweg eine Teilchengröße von etwa 100 Mikromillimeter haben sollte. Tatsächlich wäre in einem solchen

ίο Falle eine Teilchengröße in der Größenordnung zwischen 180 bis 100 Mikromillimeter zulässig. Die Teilchengröße des pulverförmigen Bindemittels sollte in diesem Falle so gewählt werden, daß die Bindemittelteilchen bei der Wärmebehandlung durch die Holzkohle hindurchdringen können, um das Verbundmaterial richtig zu verschweißen. Es wird als Bindemittel ein nichtplastiziertes wärmeplastisches Polymer bevorzugt, so daß eine schädliche Beeinflussung der Holzkohleteilchen etwa durch Bestandteile des Bindemittels weitgehend vermieden ist.

Die pulverförmige Holzkohle und das pulverförmige Bindemittel können gemeinsam als Mischpulver auf ein oder beide Materiallagen aufgebracht werden. Es ist aber auch durchaus möglich, die pulverförmige HoIzkohle und das pulverförmige Bindemittel getrennt, d. h. nacheinander, und zwar in beliebiger Reihenfolge, auf ein oder beide Materiallagen aufzubringen. Es kann auch das Kohlepulver auf die eine und das Bindemittelpulver auf die andere Materiallage aufgebracht werden.

In jedem Falle können die üblichen Aufsprühverfahren zur Anwendung gelangen und die Wärmeverschweißung kann in bekannter Weise durchgeführt werden.

Die pulverförmige Holzkohle wird in der Regel durch ein Mahlverfahren gewonnen. Alle zur Zeit gebräuchlichen feingepulverten Holzkohlesorten enthalten einen gewissen Anteil Kohlestaub. Holzkohlesorten mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 100 Mikromillimeter enthalten bis zu 30% staubartiges Material mit einer Teilchengröße unter 100 Mikromillimeter. Die Verarbeitung eines derartig staubhaltigen Materials in dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung führt zwar zu einem Schutzmaterial mit ausgezeichneten Schutzeigenschaften, jedoch wird der Kohlestaub in dem Verbundstoff nicht sicher genug festgehalten, sondern tritt durch die Substrate nach außen, wenn diese gebogen werden. Das Vorhandensein des Kohlestaubs an der Außenseite eines Kleidungsstückes beeinträchtigt dessen ölabweisende Eigenschaft nicht, aber der bis an die Innenseite des Kleidungsstückes vordringende Kohlestaub ist natürlich für den Träger des Kleidungsstückes lästig. Bei Nässe wird der Kohlestaub besonders stark durch das Kleidungsstück hindurchgeschwemmt, so daß der erwähnte Übelstand noch lästiger wird. Daher wird erfindungsgemäß mikrofeines thermoplastisches Pulver mit der pulverförmigen Aktivkohle gemischt bevor letztere zusammen mit dem pulverförmigen wärmeplastischen Bindemittel zwischen die Substrate eingebracht wird. Das mikrofeine thermoplastische Pulver wirkt als inertes Hilfsmittel und bindet die Holzkohleteilchen gegenseitig aneinander und in gewissem Umfange auch an die Materiallagen. Der Hauptbindeeffekt wird jedoch nach wie vor von dem pulverförmigen wärmeplastischen Bindemittel ausgeübt.

Natürlich müssen das mikrofeine thermoplastische Pulver und das pulverförmige Bindemittel so ausgewählt werden, daß beim Verschweißen des Verbundmaterials mittels des pulverförmigen Bindemittels das

mikrofeine Pulver zur Wirkung gebracht, jedoch nicht überaktiviert wird. Bei der Herstellung von Mischungen aus dem mikrofeinen Pulver und dem Bin>iemittelpulver müssen ihre jeweiligen Schmelzi.iinperaturen und Schmelzflüssigkeitseigenschaften beachtet werden. Beim Vorgang des Verschweißens müssen die Temperatur und der angewendete Druck so gewählt werden, daß das mikrofeine Pulver die Holzkohleteilchen wirksam zum Zusariiinenhaften bringt. Andererseits dürfen die Bedingungen nicht so sein, daß das zugesetzte mikrofeine Pulver etwa zu flüssig wird und die Holzkohle umhüllt bzw. einkapselt. Es wurde festgestellt, daß zusammen mit den üblichen Polyamid-Bindemitteln Polyäthylene oder chlorierte Polyäthylene in der Form mikrofeinen Pulvers zur Verwendung kommen kennen. Es lassen sich dann leicht die geeigneten Bedingungen für die Wärme- und Dmckanwendung beim Aktivieren des mikrofeinen Pulvers und für das Verschweißen des Verbundmaterials ermitteln.

Als thermoplastisches mikrofeines Pulver wird ein solches möglichst kleiner Teilchengröße verwendet, so daß je Gewichtseinheit ein Maximum der Zahl der Teilchen erreicht ist. Vorteilhaft sollte ein überwiegender Anteil, z. B. 90% oder mehr, der Teilchen eine Größe von 25 Mikromillimeter oder darunter haben. Die durchschnittliche Teilchengröße des mikrofeinen Pulvers sollte nicht größer als 75 Mikromillimeter sein. Bei der Herstellung eines Schutzmaterials nach der Erfindung setzt die Verwendung eines mikrofeinen Pulvers natürlich die Absorptionsfähigkeit der Holzkoh-Ie herab. Die Verringerung der Absorptionsfähigkeit hängt von der Menge des verwendeten mikrofeinen Pulvers ab. Auf jeden Fall sollte diese Menge so klein wie möglich gehalten werden, da sie ja als inerte Komponente das Gewicht des Schutzmaterials zusatzlieh erhöht. Jedenfalls hängt die Menge des mikrofeinen Pulvers von der Menge des in der Holzkohle enthaltenen Staubes ab. Sehr häufig reicht ein sehr kleiner Anteil mikrofeinen Pulvers aus, um die durch die Anwesenheit des Kohlestaubes verursachten unerwünschten Erscheinungen im wesentlichen auszuschalten. Es wurde z. B. festgestellt, daß sowohl bei trockenen als auch bei nassen Verhältnissen keine Schwierigkeiten durch Staub mehr entstehen, wenn ein Schutzmaterial benutzt wird, das unter Verwendung von Holzkohle mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 180 bis 100 Mikromillimeter und einem Anteil von 30% Staub, sowie unter Verarbeitung von mikrofeinem Pulver mit 90% Teilchen in der Größe von 25 Mikromillimeter und darunter hergestellt wurde, wobei auf 30 Anteile Pulver 70 Anteile Holzkohle kamen. Jeder Verlust an Durchlässigkeit des Schutzmaterials, bedingt durch Verwendung eines mikrofeinen Pulvers, kann aufgewogen werden durch die Verwendung offenerer, d. h. durchlässigerer Materiallagen. Die Porengröße der Materiallagen ist hierbei weniger kritisch, da die Holzkohle ja gebunden ist. Ganz gleichgültig aber, welche Kombination von Materiallagen und Holzkohle auch immer verwendet wird, ist es doch immer vorteilhaft, wenn die Holzkohle weitgehend mechanisch von den als Substrate dienenden Materiallagen festgehalten wird, so daß nur eine ganz geringe Menge mikrofeinen Pulvers benötigt wird.

Die Porosität der Materiallagen, die Teilchengröße der Holzkohle, des pulverförmigen Bindemittels und des mikrofeinen Pulvers und die Gewichtsanteile dieser Komponenten müssen natürlich in richtigem Verhältnis zueinander stehen, wenn ein Schutzmaterial der gewünschten Eigenschaften erzeugt werden soll. Abgesehen davon, daß giftiges Gas absorbiert werden muß, sind im übrigen hohe Durchlässigkeit und geringes Gewicht die wichtigsten der allgemein geforderten Eigenschaften. Das Ausmaß des geforderten Schutzes hängt von dem Gewicht der in dem Material vorhandenen Holzkohle ab. Steigt dieses Gewicht über das für einen guten Schutz erforderliche Maß, so nimmt die Durchlässigkeit ab. Der gute Schutz hängt damit von der Teilchengröße der Holzkohle ab. Wird Holzkohle mit maximaler Teilchengröße von 180 Mikromillimetern und 70%igem Anteil der Teilchen von 180 bis 100 Mikromillimeter verarbeitet, so läßt sich ein gutes Erzeugnis bei 40 g/m² herstellen. Bei höherem Kohlegehalt kann wohl ein besserer Schutz erzielt werden, jedoch auf Kosten des Gewichts und der Durchlässigkeit. Zweckmäßig sollte die Holzkohle keine Teilchen enthalten, deren Größe 300 Mikromillimeter übersteigt. Eine durchschnittliche Teilchengröße von 100 Mikromillimetern hat sich besonders bewährt. Die Teilchen des Bindemittels sollten groß genug sein, um die Holzkohle richtig durchdringen zu können; sie dürfen aber nicht so groß sein, daß sie beim Verschweißen durch das Verbundmaterial nach außen treten-, denn das Vorhandensein von Bindemittel an der Außenseite des Schutzmaterials kann dessen abstoßende Eigenschaften beeinträchtigen bzw. zur Folge haben, daß das Material die Saugwirkung eines Dochtes erhält. Gleichzeitig sollten die Teilchen nicht größer sein, als es notwendig ist, um die Holzkohle durchdringen zu können, damit möglichst viele Haft- oder Bindestellen je Gewichteinheit des Bindemittels entstehen und somit das fertige Schutzmaterial die nötige Festigkeit erhält. Das Gewicht des verwendeten Bindemittels hängt von der jeweils gewünschten Bindekraft ab und liegt zwischen dem für das Verschweißen des Verbundmaterials benötigten Minimum und jenem Punkt, an dem die Bindefestigkeit die Festigkeit einer der Materiallagen übersteigt.

Bei einem bevorzugten Herstellungsverfahren unter Beimischung eines mikrofeinen thermoplastischen Pulvers wird so vorgegangen, daß zunächst die Holzkohle mit dem mikrofeinen Pulver gemischt und diese Mischung dann auf die Oberfläche der einen Materiallage, zweckmäßig einer, welche die Außenseite des zu bildenden Kleidungsstückes bilden soll, aufgesprüht wird. Auf die Holzkohlemischung wird anschließend das pulverförmige Bindemittel aufgesprüht, danach die zweite Materiallage aufgelegt und dieses Gebilde schließlich unter Anwendung geeigneter Temperatur und eines geeigneten Druckes zusammengeschweißt. Abweichend hiervon kann auch das putverförmige Bindemittel auf die eine Materiallage aufgesprüht und auf das Bindemittel dann die Mischung aus Holzkohle und mikrofeinem Pulver aufgebracht werden. Eine dritte Möglichkeit besteht darin, die Holzkohle, das pulverförmige Bindemittel und das mikrofeine Pulver zusammenzumischen und diese Mischung dann auf die eine Materiallage aufzusprühen, worauf dann die zweite Lage oben aufgelegt wird.

Wie erwähnt, müssen das thermoplastische mikrofeine Pulver und das pulverförmige Bindemittel so ausgewählt werden, daß die Bedingungen, die eingehalten werden müssen, um das Verbund-Erzeugnis mittels des pulverförmigen Bindemittels zu verschweißen, das mikrofeine Pulver zur Wirksamkeit bringen, es jedoch nicht überaktivieren. Unter gewissen Umständen ist es vorteilhaft, das Schutzmaterial in einem zweistufigen

Verfahren herzustellen, wobei in jeder Verfahrensstufe unterschiedliche Heizbedingungen eingehalten werden, um den gewünschten Erfolg zu erzielen, ohne daß das mikrofeine Pulver überaktiviert wird. So kann beispielsweise in einer ersten Verfahrensstufe das pulverförmige Bindemittel auf die eine Materiallage aufgesprüht und auf ihm aufgesintert werden. In einer zweiten Stufe wird dann die Mischung aus Holzkohle und mikrofeinem Pulver aufgesprüht, die zweite Materiallage oben aufgelegt und dann das Ganze verschweißt. Es kann aber auch zunächst die Mischung aus Holzkohle und mikrofeinem Pulver auf eine Materiallage aufgesprüht und mit ihm zusammengesintert werden, worauf dann das pulverförmige Bindemittel aufgesprüht wird. In jedem Falle kann das im ersten Verfahrensabschnitt erforderliche Sintern in einem Ofen oder unter Anwendung eines Infrarotstrahlers durchgeführt werden. Zweistufige Verfahren führen unter Umständen zu Schutzmaterialien, deren Haftfestigkeit etwas geringer ist. Das wird jedoch durch die Tatsache wettgemacht, daß sich höhere Durchlässigkeitswerte erzielen lassen.
Nachstehend folgen einige Ausführungsbeispiele:

Beispiel 1

Ein Verbundmaterial wurde in der Weise hergestellt, daß zunächst ein flaches Faservlies, das 60 g pro Quadratmeter wog und zu 85% aus Nylon und zu 15% aus Viskosefasern bestand, auf eine Unterlage aus losem, weitmaschigen Baumwollgewebe, das ein Gewicht von 26 g je Quadratmeter hatte, aufgenäht wurde. Anschließend wurde dieses Zwischenerzeugnis mit einer Neopren-Dispersion imprägniert, und zwar derart, daß 60 g feste Bindemittelbestandteile je Quadratmeter niedergeschlagen wurden. Das so imprägnierte Material wurde getrocknet, vulkanisiert und gewaschen. Anschließend wurde es mit einer Aluminiumazetat-Lösung behandelt, getrocknet und erneut gewaschen und danach mit einer Dispersion von Fluorkohlenstoffpolymeren behandelt, um dem Material eine Art Appretur zu geben, die nach dem Vulkanisieren öl und Wasser abweist. Der Zweck des Eintauchens des Materials in die Aluminiumazetatlösung mit anschließendem Trocknen war der, einen chemischen Stoff aufzubringen, der den Fluorkohlenstoff daran hindert, tief in das Material einzudringen; denn der Fluorkohlenstoff sollte so weit wie möglich an der Oberfläche des Materials bleiben.

Die locker gewebte baumwollene Unterlage des Verbundkörpers wurde dann mit einer Mischung aus aktivem Holzkohlepulver und einem pulverförmigen Polyamidharz besprüht, derart, daß 40 g Holzkohle und 15 g Polyamid je Quadratmeter aufgetragen wurden. Die aus Nußschalen gewonnene Aktivkohle hatte eine Teilchengröße von 100 bis 180 Mikromillimeter. Das Polyamidharz war ein nichtplastisches Polymer mit einer Teilchengröße von 300 bis 500 Mikromillimeter.

Die zweite Materiallage bestand aus einem nichtgewebten, 35 g pro Quadratmeter wiegenden Faservlies aus Kunstfaser. Dieses Faservlies zeichnet sich durch sehr gute Faserverteilung aus und ist frei von größeren Fehlstellen. Die zweite Materiallage wurde dann auf die mit dem Pulver bedeckte Unterlage gelegt, das Ganze anschließend fest miteinander vereinigt, indem es 10 Sekunden lang in einer elektrisch beheizten Presse zusammengedrückt wurde. Der Kopf der Presse hatte dabei eine Temperatur von 185° C.

Das so erzeugte Schutzmaterial hatte eine Durchlässigkeit von mehr als 30,5 m Luft je Minute bei einer Druckdifferenz von 12,7 mm Wassersäule, war öl- und wasserabweisend und absorbierte sehr gut giftige Gase. Es war außerordentlich gut geeignet, um daraus Schutzanzüge od. dgl. herzustellen, wobei die das Imprägniermaterial tragende Seite des Materials die Außenseite des Kleidungsstückes und die nichtgewebte Kunstfaserschicht das Innenfutter bildete.

Das in diesem Beispiel behandelte Herstellungsverfahren läßt sich kontinuierlich durchführen. Das Verschweißen kann z. B. in der Weise durchgeführt

to werden, daß das zusammengeschichtete Gebilde zwischen beheizten Walzen hindurchgeleitet oder gegen einen beheizten Zylinder, z. B. eines Palmer-Trockners, gepreßt wird. Wird das Verschweißen unter Anwesenheit von Dampf durchgeführt, so können niedrigere Temperaturen als die erwähnte Pressenkopf-Temperaturvon 185° C eingehalten werden.

Beispiel 2

Eine Mischung von Holzkohlepulver und feinem Polyäthylenpulver wurde hergestellt, indem folgende Bestandteile miteinander gemischt wurden:

70 Gewichtsteile Holzkohlepulver mit maximaler Teilchengröße von 180 Mikromillimetern, wobei 70% des Gewichts eine Teilchengröße von über 100 Mikromillimeter hatten;

30 Gewichtsteile eines Polyäthylenpulvers mit einem Schmelzfluß-Index von 1,5 und einer Teilchengröße von 1 bis 75 Mikromillimetern, wobei 90% der Teilchen unter 25 Mikromillimeter groß waren.

Diese Mischung wurde auf die baumwollene Unterlage des mit Fluorkohlenstoff behandelten, auch im Beispiel 1 verwendeten Gebildes aufgebracht, so daß eine Schicht von 40 g/m² Holzkohle und 17 g/m² Polyäthylen entstand. Auf diese Schicht wurden dann 20 g/m² des Polyamidpulvers wie in Beispiel 1 aufgesprüht.

Als zweite Materiallage wurde dann ein Kunstfaservlies wie in Beispiel 1 auf die das Pulver tragende Seite (baumwollene Unterlage) der ersten Materiallage gelegt und das so zusammengefügte Zwischenprodukt verschweißt, indem es 15 Sekunden lang in einer elektrisch beheizten Presse zusammengepreßt wurde. Der Kopf der Presse hatte an seiner Oberfläche eine Temperatur von 15O⁰C. Während des Pressens dringen die großen Teilchen des Bindemittels durch die Holzkohleschicht hindurch und vereinigen dabei die einzelnen Bestandteile des zusammengefügten Gebildes fest miteinander. Zur gleichen Zeit wird das feine Polyäthylenpulver aktiviert und vereinigt die Holzkohleteilchen fest miteinander und bis zu einem gewissen Grade auch die beiden Substrate. Auf diese Weise wird die Holzkohle innerhalb des Verbundgebildes fest verankert.

Das fertige Schutzmaterial besaß eine Absorptionsfä higkeit für giftige Gase, die nur 5% unterhalb derjenigen eines ähnlichen Materials lag, das ohne Polyäthylenpulver hergestellt war. Es trat kein Verlus an Holzkohle ein, wenn das Material unter feuchter oder trockenen Bedingungen gebogen wurde.

Beispiel 3

Das Verfahren nach Beispiel 2 wurde wiederholt nu mit dem Unterschied, daß als erste Materiallage eil nichtgewebter Stoff aus miteinander vereinigten Poly amidfasern verwendet wurde. Dieser Stoff hatte eil Gewicht von 75 g/m² und bestand zu 60 Gewichtspro zent aus einer IV2 Denier Zweikomponentenfaser au

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Polyamid, sowie zu 40 Gewichtsprozent aus 1 '/2 Denier Nylon 66-Faser. Durch Erhitzung war der Stoff verfestigt worden. Durch Behandlung mit einer Aluminiumacetatlösung, anschließender Tränkung und Behandlung mit einem Fluorkohlenstoffpolymeren sowie erneutem Trocknen und Hitzehärten wurde der Stoff öl- und wasserabweisend gemacht.

Das fertige Material zeichnete sich durch hervorragendes Einhaften der Holzkohle und sehr gute Absorption schädlicher Gase aus.

Beispiel 4

Das Verfahren gemäß Beispiel 3 wurde wiederholt jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle des Polyamid-Bindemittels ein körniges thermoplastisches Bindemittel auf der Basis von Polyvinylazetat verarbeitet wurde, das eine Teilchengröße von 200 bis 700 Mikromillimeter aufwies; es wurden davon 20 g pro Quadratmeter verwendet.

Auch hier wurden ausgezeichnete Ergebnisse erzielt.

Beispiel 5

Das Verfahren nach Beispiel 3 wurde dahin abgewandelt, daß als Bindemittel Schellackteilchen in der Größenordnung von 300 bis 500 Mikromillimeter und anstelle des zuvor benutzten Polyäthylenpulvers ein solches mit einem Schmelzfluß-Index von 200 verwendet wurden.

Das vereinigte Gebilde wurde zehn Sekunden lang in einer Hoffmann-Presse bei ungefähr 100⁰C zusammengepreßt. Das Ergebnis war ein Schutzmaterial mit ausgezeichneten Eigenschaften.

Beispiel 6

Das Verfahren nach Beispiel 3 wurde wiederholt, jedoch wurde das mikrofeine Polyäthylenpulver durch ein chloriertes Polyäthylenpulver mit ähnlichen physikalischen Eigenschaften ersetzt. Das vereinigte Gebilde wurde zehn Sekunden lang in einer elektrisch beheizten Presse zusammengepreßt, deren Preßkopf eine Temperatur von 180⁰C hatte.

Auch hierbei wurde ein ausgezeichnetes Schutzmaterial erhalten.

Beispiel 7

Bei dem Verfahren nach Beispiel 3 wurde das als zweite Materiallage dienende Kunstfaservlies wie im Beispiel 1 durch einen nichtgewebten Viskosestoff ersetzt, der unter Anwendung von Polyvinylalkohol verfestigt worden war und ein Gewicht von 26 g/m² hatte. Durch Behandlung mit einem Melaminformaldehydharz war der Polyvinylalkohol unlösbar gemacht worden. Obwohl der nichtgewebte Stoff eine lockerere Struktur aufwies als das im Beispiel 1 verwendete Kunstfaservlies, hielt diese doch die Holzkohle fest. Das Erzeugnis hat gute Gas-Absorptionseigenschaften.

Beispiel 8

Eine Mischung aus Holzkohlepulver und mikrofeinem Polyäthylenpulver wurde durch intensives Mischen folgender Bestandteile erzeugt:

70 Gewichtsteile Holzkohlepulver mit einer maxi malen Teilchengröße von 180 Mikromillimetern, wobei 70 Gewichtsprozent eine Teilchengröße von mehr als 100 Mikromillimetern hatten;
30 Gewichtsprozent Polyäthylenpulver wie in

Beispiel 2.

Diese Mischung wurde auf das Baumwollgewebe des mit Fluorkohlenstoff behandelten, in Beispiel 1 verwen deten Gebildes aufgesprüht, so daß sich eine Schicht von 40 g/m² Holzkohle plus 17 g/m² Polyäthylen bildete.

Dieses Pulvergebilde wurde in einem Ofen erhitzt, so daß das Polyäthylen gerade hinreichend aktiviert wurde, um das erforderliche Maß der Holzkohlenbindung zu bewirken. In einem zweiten Verfahrensschritt wurde zo dann dieses beschichtete, holzkohlengebundene Gebil de mit 20 g/m² Schellack besprüht, der eine Teilchengrö ße von 300 bis 500 Mikromillimetern hatte.

Anschließend wurde als zweite Materiallage ein Kunstfaservlies wie in Beispiel 1 oben aufgelegt und dann Hitze unter Druck zur Einwirkung gebracht, um das Verbundgebilde zu verfestigen. Beim Pressen dringen die verhältnismäßig großen Schellackteilchen durch die Holzkohlenschicht und verbinden dabei die Materiallagen fest miteinander. Dieser Verfahrensab schnitt spielt sich ohne nennenswerte Reaktivierung des Polyäthylens ab, und zwar infolge der unterschiedlichen Schmelz- und Fließeigenschaften des Bindemittels und des mikrofeinen Pulvers.

Die Verfestigung erfolgt durch Zusammenpressen in einer Hoffmann-Presse während 10 Sekunden bei 100⁰C unter Anwendung leichten Druckes.

Das fertige Material hat gute Absorptionseigenschaf ten gegenüber giftigen Gasen.

Beispiel 9

Das Verfahren nach Beispiel 8 wurde dahin abgeändert, daß anstelle von Polyäthylen ein mikrofei nes Polypropylenpulver und anstelle des Schellacks als Bindemittel Polyamidpulver verwendet wurde. Für das Polypropylen mußte eine höhere Aktivierungstempera tür eingehalten werden und die Verfestigung erfolgte durch Zusammenpressen in einer elektrischen Presse während 15 Sekunden bei einer Oberflächentemperatu von 150° C.

Auch hier erfolgte die Verfestigung ohne nennens werte Reaktivierung des mikrofeinen Pulvers. Es wurde ein Schutzmaterial mit guten Absorptionseigenschafter für schädliche Gase produziert.

Bei den Beispielen 8 und 9 hängt der Erfolg de; Verfahrens von der Wahl eines pulverförmiger Bindemittels ab, das unter Bedingungen zu verfestige! ist, bei denen das mikrofeine Pulver nicht reaktivier wird. Je höher die Aktivierungstemperatur des mikrofei nen Pulvers liegt, um so größer ist die Auswahl de pulverförmigen Bindemittels.

Claims

Patentansprüche:

1. Material für eine Schutzkleidung, dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei luftdurchlässigen Materiallagen in Form gewebter oder nichtgewebter Stoffe, Verbundmaterialien aus derartigen Stoffen, Schaumkunststoff, lagenartigem Verbundmaterial aus Textilgewebe und Schaumstoff, Filzlagen oder ähnlichen Erzeugnissen besteht, zwischen denen ein pulverförmiges thermoplastisches Bindemittel, die Materiallagen infolge Heißversiegelung verbindend, und pulverförmige aktive Holzkohle angeordnet sind.

2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Bindemittel eine durchschnittliche Teilchengröße hat, die derjenigen der Holzkohle entspricht oder etwas größer ist als letztere.

3. Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Bindemittel ein nichtplastiziertes thermoplastisches Polymer ist.

4. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Materiallagen ein Gemisch aus mikrofeinem thermoplastischem Pulver und der Holzkohle sowie das thermoplastische Bindemittel angeordnet sind.

5. Material nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige thermoplastische Bindemittel ein Polyamid und das mikrofeine thermoplastische Pulver ein Polyäthylen oder ein chloriertes Polyäthylen ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Materials nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei luftdurchlässige Materiallagen aus gewebten oder nichtgewebten Stoffen, Verbundmaierialien aus derartigen Stoffen, Schaumkunststoff, lagenartigem Verbundmaterial aus Textilgewebe und Schaumstoff, Filzlagen oder ähnlichen Erzeugnissen pulverförmige aktivierte Holzkohle und ein pulverförmiges thermoplastisches Bindemittel gebracht und dann dieser Schichtkörper durch Erhitzen verfestigt bzw. zusammengeschweißt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die zwei Materiallagen ein Gemisch aus einem mikrofeinen, plastischen Pulver und der pulverförmigen aktivierten Holzkohle sowie das pulverförmige plastische Bindemittel gebracht werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus mikrofeinem thermoplastischem Pulver und die Holzkohle auf die Oberfläche der Lage aufgesprüht, dann das pulverförmige Bindemittel obenauf gesprüht, die zweite Lage aufgelegt und schließlich das so gebildete Verbundgebilde verfestigt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Bindemittel auf die eine Lage aufgesprüht, darauf das Gemisch aus dem mikrofeinen thermoplastischen Pulver und der Holzkohle gesprüht, die zweite Lage obenauf gelegt und dann das ganze heißversiegelt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus Holzkohle, Bindemittel und mikrofeinem thermoplastischem Pulver auf eine Lage aufgesprüht, die zweite Lage obenauf gelegt und das Ganze dann heißversiegelt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Bindemittel auf eine der Lagen aufgesprüht und zusammengesintert wird und dann auf die mit dem Bindemittel beschichtete Lage die Mischung aus Holzkohle und mikrofeinem thermoplastischem Pulver aufgesprüht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus mikrofeinem thermoplastischem Pulver und Holzkohle auf die eine Lage aufgesprüht und festgesintert wird, worauf das Bindemittelpulver auf die gesinterte Mischung aufgesprüht wird.