DE19619858A1

DE19619858A1 - Textiles are for garments with special functions

Info

Publication number: DE19619858A1
Application number: DE19619858A
Authority: DE
Inventors: Horst Ahlers
Original assignee: AHLERS HORST DOZ DR ING HABIL
Current assignee: AHLERS HORST DOZ DR ING HABIL
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 1997-11-20
Anticipated expiration: 2016-05-18
Also published as: DE19619858B4

Abstract

Textiles are for garments with special functions other than protection against weather or a decorative function. The textiles consist of modified polymers which alter their colour and/or their geometric shape and/or additional physical, biological and/or chemical properties in the event of danger and in a defined manner. The polymers can e.g. contain enantio-selective dyes.

Description

Die Erfindung betrifft Textilien, die in Gefahrensituationen oder in Situationen, in denen Gefahren auftreten können, am Körper getragen werden.The invention relates to textiles in dangerous situations or in situations in which Dangers can occur, worn on the body.

Bekannt sind Polymere für verschiedenste Aufgaben in der Technik und für Textilien als Bekleidung des Menschen. In dem vom Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie (2. Auflage, März 1995) herausgegebenen Programm "Neue Materialien für Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts (MaTech)" sind sowohl Material eigenschaften als auch Anwendungsgebiete von Polymeren aufgeführt. Dabei werden Standardpolymere vorrangig für Massenprodukte eingesetzt, während technische Polymere als Konstruktions- und Funktionswerkstoffe dienen. Auf den Seiten 30 und 31 wird die Anwendung in der Informations-, Energie-, Verkehrs- und Medizintechnik aufgeführt. Auf Seite 38 werden den Polymeren Anwendungen zugeordnet, wie optischer Computer, refraktive Colorsysteme, organische Leiter, große Flachbildschirme, Kunststoffwärme tauscher, Leichtbatterien, Kfz-Beleuchtung mit elektrolumineszierenden Polymeren, Haut ersatz, bedarfsgerechte Medikation, biologische Membranen. Auf Seite 79 wird erwähnt, daß es multifunktionale Werkstoffe gibt, die sensorische und/oder aktorische Fähigkeiten aufweisen, sich definiert reversibel verändern und sich optimal anpassen können. Übersichtsarbeiten zu Polymeren sind in den Publikationen [Encyclopedia of chemical technology, John Wiley & Sons Inc., 1982, Third edition, Vol. 18, S. 755-793] und [Chem. Rev. 1988, 88, S. 183-200] gegeben, in denen eine Reihe ihrer Eigenschaften aufgeführt sind.Polymers are known for a wide variety of tasks in technology and for textiles Human clothing. In the by the Federal Ministry of Education, Science, Research and Technology (2nd edition, March 1995) published program "Neue Materials for key technologies of the 21st century (MaTech) "are both material Properties and areas of application of polymers listed. In doing so Standard polymers are primarily used for mass products, while technical polymers serve as construction and functional materials. On pages 30 and 31 the Application listed in the information, energy, traffic and medical technology. On Page 38 are assigned to the polymer applications, such as optical computers, refractive color systems, organic conductors, large flat screens, plastic heat exchangers, light batteries, automotive lighting with electroluminescent polymers, skin replacement, needs-based medication, biological membranes. On page 79 it is mentioned that there are multifunctional materials that have sensory and / or actuator capabilities exhibit, change reversibly in a defined manner and adapt optimally. Reviews on polymers can be found in the publications [Encyclopedia of chemical technology, John Wiley & Sons Inc., 1982, Third edition, Vol. 18, pp. 755-793] and [Chem. Rev. 1988, 88, pp. 183-200] in which a number of their properties are listed are.

Die Sonderfunktionen betreffen Eigenschaften, die normalerweise von Textilien als Beklei dungsstücken nicht erwartet werden, also wie Schutz vor Regen, Wind, Schnee, Kälte und schmückend sowie die Scham bedeckend. Sonderfunktionen sind aktorischen und/oder sensorischen Charakters.The special functions relate to properties normally found in textiles as clothing not expected, such as protection against rain, wind, snow, cold and decorative as well as covering the pubic. Special functions are actuator and / or sensory character.

Die Erfindung liegt in der Aufgabe zugrunde, Textilien zu finden, die in schädigenden oder ungünstigen Umwelt- oder Gesundheitssituationen anzeigende und/oder verbessert schützende Funktionen erfüllen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Bekleidungsstücke aus sensorisch und/oder aktorisch modifizierten Polymeren hergestellt sind, die im Gefahrenfall ihre Farbe und/oder ihre geometrische Form und/oder weitere physikalische, biologische und/oder chemische Eigenschaften definiert verändern. Solche modifizierten Polymere sind beispielsweise Polymerfasern, in die enantioselektive Farb stoffe, wie z. B. 1-Phenylethylamin, Propanol oder auch Fluorescein und Norephedrine, eingebettet oder in Hohlfasern eingefüllt sind, die pH-Wertabhängige Farbänderungen erzeugen [Analytica Chimia, Acta 246 (1991), S. 251-257]. Wenn jemand, der diese Textilien als Bekleidung trägt, mit Laugen oder Säuren in Berührung kommt, z. B. sauerer Regen, entwichene feuchte Gaswolken aus Chemieanlagen oder verseuchte Gewässer, so kann er die Gefährdung an seiner Kleidung erkennen und sich um Schutz bemühen.The invention has for its object to find textiles that are harmful or indicating and / or improving adverse environmental or health situations perform protective functions. According to the invention the object is achieved in that Clothing made from sensor and / or actuator modified polymers are their color and / or their geometric shape and / or others in the event of danger change defined physical, biological and / or chemical properties. Such modified polymers are, for example, polymer fibers, in the enantioselective color fabrics such as B. 1-phenylethylamine, propanol or fluorescein and norephedrines, embedded or filled in hollow fibers, the pH-dependent color changes generate [Analytica Chimia, Acta 246 (1991), pp. 251-257]. If someone who has this Wears textiles as clothing, comes into contact with alkalis or acids, e.g. B. acidic Rain, escaping moist gas clouds from chemical plants or contaminated water, so he can recognize the danger from his clothing and try to protect himself.

Die enantioselektiven Farbstoffe seien hier nur beispielhaft genannt. In Frage kommen eine große Zahl von Farbstoffen. Wichtig ist nur, daß diese in Polymere eingebettet oder infolge geeigneter Strukturarchitektur chemisch modifiziert sind und sich bei Vorhandensein von Schädigungen oder ungünstigen Umwelt- oder Gesundheitssituationen optisch verändern und damit den Gefahrenfall durch das sich optisch ändernde Bekleidungsstück anzeigen. Diesbezüglich kann auf die Kurzfassungen und Vorträge der 3. Europäischen Konferenz zu optochemischen Sensoren und Biosensoren in Zürich vom 31. März bis 3. April 1996 verwiesen werden, in denen eine Reihe solcherart verwendbarer Farbstoffe genannt sind. The enantioselective dyes are only mentioned here as examples. One can be considered large number of dyes. It is only important that these are embedded in polymers or as a result suitable structural architecture are chemically modified and in the presence of Visually change damage or unfavorable environmental or health situations and thus indicate the event of danger from the optically changing item of clothing. In this regard, the abstracts and lectures of the 3rd European Conference can be found optochemical sensors and biosensors in Zurich from March 31 to April 3, 1996 are referred to, in which a number of such dyes are mentioned.

Ein weiteres Beispiel für modifizierte Polymere in Ausgestaltung der Erfindung sind Farbstoffe, die auf bestimmte schädliche Gaskonzentrationen ansprechen, wie Bleisalz auf Schwefelwasserstoff, aromatische Amine auf Vinylchlorid oder Bromphenolblau für Ammoniak, wie sie in [Technisches Messen 50 (1983) 11, S. 407-409] aufgeführt sind. Relevant für die Erfindung ist ihre Einbettung in Polymere, die zu Textilien für Beklei dungszwecke verarbeitet sind und damit dem Träger im Gefahrenfall diese signalisieren.Another example of modified polymers in an embodiment of the invention are Dyes that respond to certain harmful gas concentrations, such as lead salt Hydrogen sulfide, aromatic amines on vinyl chloride or bromophenol blue for Ammonia as listed in [Technischen Messen 50 (1983) 11, pp. 407-409]. Relevant for the invention is their embedding in polymers, which become textiles for clothing purposes are processed and thus signal them to the wearer in the event of danger.

Diese Beispiele für sensorisch modifizierte Polymere lassen sich auch für aktorisch modi fizierte Polymere geben. So ist der photochrome Farbstoff, der in Sonnenbrillen bei UV-Bestrahlung zu deren Verdunkelung führt, in der Lage, in Polymere eingebettet und als Bekleidungsstück hergestellt, den Träger vor UV-Bestrahlung zu schützen.These examples of sensor-modified polymers can also be used for actuator-based modes give infected polymers. So is the photochromic dye that is in sunglasses UV radiation leads to their darkening, able to be embedded in polymers and as Garment made to protect the wearer from UV radiation.

Weiterhin sind Polymere, mit feuchteabhängigen Gelen versetzt und als textile Beklei dungsstücke verarbeitet, in der Lage, bei Regen infolge ihrer feuchteabhängigen Quellung die Durchlässigkeit erheblich zu verringern und damit vor diesem zu schützen. Werden Polymerfasern mit dem Gel Isoprophylacrylamid versetzt, so verändert sich das Volumen in Abhängigkeit von Temperatur und pH-Wert und kann sowohl Kraft (Aktorfunktion) ausüben als auch anzeigen [Technische Gemeinschaft 2/88, S. 11].Furthermore, polymers are mixed with moisture-dependent gels and as textile clothing processed pieces, capable of raining due to their moisture-dependent swelling to significantly reduce the permeability and thus to protect it from this. Will The polymer is mixed with the gel isoprophylacrylamide, the volume changes in Dependence on temperature and pH and can exert both force (actuator function) as well as show [Technical Community 2/88, p. 11].

Die Erfindung wird an folgendem Beispiel erläutert.The invention is illustrated by the following example.

Eine Jacke als textiles Bekleidungsstück ist aus Polymerfasern gewirkt, in die die Farbstoffe Bromphenolblau und Bleisalz immobilisiert sind. Kommt der Träger der Jacke in ein Gebiet mit einer hohen Ammoniakkonzentration im Bereich von 10 bis 250 ppm, so verfärbt sich die mit Bromphenolblau immobilisierte Faser von gelb in blau. Die mit Bleisalz immobilisierte Faser verändert ihre Farbe bei einer Schwefelwasserstoffkonzentration im Detektions bereich von 2 bis 50 ppm in braun. Der gesamte Farbeindruck ist damit verändert. Er warnt den Träger damit augenscheinlich.A jacket as a textile garment is knitted from polymer fibers, in which the dyes Bromophenol blue and lead salt are immobilized. The wearer of the jacket comes to an area with a high ammonia concentration in the range of 10 to 250 ppm, so discolored the fiber immobilized with bromophenol blue from yellow to blue. The one immobilized with lead salt Fiber changes color when there is a concentration of hydrogen sulfide in the detection range from 2 to 50 ppm in brown. The entire color impression is changed. He warns the wearer obviously.

Claims

Textiles for clothing with special functions, characterized in that they are made from sensor and / or actuator modified polymers and in the event of danger change their color and / or their geometric shape and / or other physical, biological and / or chemical properties in a defined manner.