DE2011456C3 - Flammenschutz - Google Patents

Flammenschutz

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DE2011456C3
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Description

2. Fiammenschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoff-Textl-ie aus Kupferkunstseide-, Polyacrylnitril- ode»· Polyester-Faserstoffen hergestellt ist.
Die Erfindung betrifft einen Flammenschu?7 aus einer Kohlenstoff-Textilie, vorzugsweise Kohlenstoff-Filz oder -Vlies, z. B. in Form eines Tuchs, flexiblen Schirms oder Anzugs.
Zum Schutz von Menschen, Maschinen und Bauwerken gegen direkte Flammenwirkungen sind aus keramischen Fasern, z. B. aus Asbest oder Glas bestehende Schutzanzüge und -schirme bekanntgeworden. Die keramischen Faserstoffe zeichnen sich durch eine gute thermische Beständigkeit und kicirie-Wärmeleitfähigkeit aus. Ihre Handhabung wird er- 4" schwert durch die relativ große Dichte keramischer Stoffe.
In der französischen Patentschrift 1 485 546 ist vorgeschlagen worden, Kohlenstoff- oder Graphit-Textilien als Flammenschutzmittel zu verwenden. Kohlenstoff-Filz und -gewebe, die in bekannter Weise durch Karbonisierung von Textilmaterialien hergestellt werden, weisen eine kleine Wärmeleitfähigkeit, eine gute Temperaturbeständigkeit, große Flexibilität und eine kleine Dichte auf. Nachteilig ist die geringe Beständigkeit von Kohlenstoff-Filz und -gewebe gegenüber oxidierenden Gasen, wodurch ihre Verwendung, z. B. in Luft, auf Temperaturen unter etwa 300° C beschränkt wird.
Es ist bekannt, die Oxidationsbeständigkeit von Kohlenstofftextilien durch Graphitierung, d. h. durch Erhitzen auf Temperaturen von über 2000° C in inerter Atmosphäre zu verbessern. Nachteilig ist die durch den Graphitierungsvorgang bedingte Zunahme der Wärmeleitfähigkeit, sie beträgt für Filze etwa 300 bis 1000%, wodurch die thermische Isolierwirkung verschlechtert wird.
Weiterhin ist es bekannt, die Oxidationsbeständigkeit von Kohlenstoff-Textilien durch das Aufbringen von resistenten Schutzschichten, z. B. aus Pyrokohlenstoff, Karbiden oder Suiziden, oder auch durch Imprägnieren mit Oxidationsinhibitoren, ζ. Β. Phosphorsäureverbindungen, ;·' "erbessern. Diese Verfahren sind jedoch aufwendig und erhöhen zum Teil ebenfalls die Wärmeleitfähigkeit der Faserstoffe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Beständigkeit von Kohlenstoff-Textilien in oxidierenden 5 Flammen so zu verbessern, daß sie als Flammenschutz ohne zusätzliche Beschichtung oder Imprägnierung verwendet werden können. Es wurde gefunden, daß ein aus einer Kohlenstofftextilie bestehender Flammenschutz gegenüber oxidierenden Gasen oder ι Dämpfen hinreichend beständig ist, wenn die Einzelfasern der Textilie eine über eine Karbonisierung erzielbare glatte, unzerklüftete Oberfläcne und einen annähernd regelmäßigen, mindestens eine Symmetrieebene enthaltenden Querschnitt aufweisen.
Als Äusgäiig3materialien zur Herstellung von Kohlenstoff-Textilien sind zahlreiche natürliche und küübiliche Faserstoffe bekanntgeworden, z. B. Baumwolle, Wolle, Zellulose, Acrylnitril-Polymere und -Copolymere, Polyester, Polyamide und Polybutadien. Die Faserstoffe werden nach einer geeigneten Vorbehandlung durch Erhitzen auf etwa 700 br. 1500° C karbonisiert, wobei Form und Struktur der Faseroherflächen von der Art des Ausgangsmaterials abhängen. In Fi g. 1 sind vergrößerte Schnitte von karbonisierten Fasern dargestellt (1 — Zellwolle, 2
Schafwolle [oben Querschnitt, unten Längsschnitt], 3 — Polyacrylnitril, 4—Kupferkunstseide und 5 — Polyester). Die karbonisierten Fasern 3, 4 und 5 weisen glatte, unzerklüftete Oberflächen, nahezu regelmäßige, mindestens eine Symmetrieebene enthaltende Faserquerschnitte und damit nach der Erfindung für Flammenschutz-Tücher, -Schirme und -Anzüge vorteilhafte Eigenschaften auf.
Geeignete Ausgangsmaterialien für den erfindungsgemäßen Flammenschutz sind insbesondere karbonisierte Fasern, Filze oder Vliese aus Polyacrylnitril, Kupferkunstseide oder Polyester.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daß der erfindungsgemäße Flammenschutz in oxidierenden Flammen nicht nachglimmt und eine sehr kleine Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Der erfindungsgemäße Flammenschutz wird an Hand der folgenden Beispiele erläutert.
Filze aub Zellwolle, Schafwolle, Polyacrylnitril Kupferkunstseide und Polyester wurden nach einer an sich bekannten Vorbehandlung in einer inerten Atmosphäre auf 1000° C erhitzt.
Die karbonisierten Filze wurden dann in Luft auf 300° C erwärmt und der Abbrand nach einem Tag und nach 7 Tagen gemessen.
Aiisgangsmaterial
Zellwolle 1
Schafwolle 2
Polyacrylnitril 3 ...
Kupferkunstseide 4
Polyester 5
Gewichtsverlust Irt I 7d
6,2%
8,0
0,3
1,5
1,8
47 »/0 59 5 14 17
Der Abbrand der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Füztypen mit glatten Oberflächen 4, 5 betrug nur 0,3 bis 1,8 °/o bzw. 5 bis 17%, der Abstand der Filztypen mit rauhen und zerklüfteten Faseroberflächen demgegenüber 6,2 bis 8,0% bzw. 47 bis soo/n
Ausgangsmaterial ^ (Sekunden)
Zellwolle 1 4 ? I ■ Nachglimmen
Wolle 2 5'q I nach 10 bis 15
Polyacrylnitril3 '.'"" 39' Sekunden
Wolle, graphitiert j S
Polyacrylnitril, graphitiert ... \3
Asbesttuch ^q
Polyacrylnitril 3 + 0,1 min
Al-Folie 75
3 mm starke Filzscheiben wurden dann mit der Flamme eines Schweißbrenners direkt erhitzt und die 456
Zeit gemessen, während der die Rückseite der Scheiben noch mit ungeschützter Hand berührt werden konnte. Zum Vergleich sind in der vorstehenden Tabelle ebenfalls die entsprechenden Zeiten für eine graphitierte Filzscheibe, ein Asbesttuch und für einen mit einer 0,1 mm starken Aluminiumfolie beklebten Kohlenstoff-Filz angegeben.
Kohlenstoff-Filze mit rauhen zerklüfteten Faseroberflächen weisen eine gute thermische Isolierwirkung auf, sie sind jedoch als Flammenschutz wegen Nachglimmens nicht geeignet. Der Wärmeschutz von erfinc'ungsgemäß vorgeschlagenen Kohlenstoff-Filzen 3 entspricht etwa der Schutzwirkung von Asbesttüchem.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

2 Ol 1 Patentansprüche:
1. Flammenschutz aus einer KohlenstorT-Textilie, vorzugsweise Kohlenstoff-Filz oder -Vlies, z. B. in Form eines Tuches, flexiblen Schirms oder Anzugs, gekennzeichnet durch eine über eine Karbonisierung erzielbare glatte, unzerklüftete Oberfläche und einen annähernd regelmäßigen, mindestens eine Symmetriecbene enthaltenden Faserquerschnitt der Einzelfasern der Textilie.
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