DE202007014673U1 - Fabric for protective clothing against electric arc - Google Patents

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Abstract

The multi layered textile sheets with norms of International Electronical Commission 61482-1: 2007-01/ENV 50354:2001, has a chaining and filling thread of aramid yarns or aramid linen threads or aramid filament yarns has mixture of fibers, which contains polybenzimidazole fiber, polyamide imide fiber and aramid fiber. The layers are connected with each other by a single stitch linkage or a single stitch-knitted fabric or single stitch-interlaced yarns, where no permanent connecting lines are provided between the layers.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stoff für eine Schutzbekleidung zum Störlichtbogenschutz. Die Erfindung betrifft insbesondere einen Stoff für Schutzbekleidung für höchste Anforderungen im Bereich Störlichtbogenschutz mit geringem Flächengewicht, angenehmem Griff, guter Luftdurchlässigkeit und der Vermeidung von Reißlinienbildung bei Hitze/Flammeinwirkung.The The present invention relates to a fabric for protective clothing for Arc fault. The invention particularly relates to a fabric for protective clothing for the highest demands in the field of arc fault protection low basis weight, pleasant grip, good air permeability and avoidance of tear line formation in heat / flame action.

Stand der TechnikState of the art

Für den Beruf des Schweißers ist Schutzbekleidung zum Störlichtbogenschutz bei Verwendung von Lichtbogenschweißgeräten eine unbedingte Notwendigkeit. Um höchste Anforderungen im Bereich Störlichtbogenschutz zu erfüllen, muss die Schutzbekleidung die Norm IEC 61482-1:2007-01/ENV 50354:2001 Klasse 1 4 kA bzw. Klasse 2 7 kA erfüllen. Die für solche Schutzkleider am häufigsten verwendeten Stoffe werden aus Aramidfasern bzw. flammhemmend modifizierten Fasern oder flammhemmend ausgerüsteten Fasern gefertigt und können zusätzlich noch flammfest ausgerüstet oder mit anderen schwerentflammbaren Materialien kombiniert werden.For the job of the welder is protective clothing for arc protection when using arc welders an absolute necessity. To the highest Requirements in the field of arc fault protection to fulfill, the protective clothing must comply with the standard IEC 61482-1: 2007-01 / ENV 50354: 2001 Class 1 4 kA or Class 2 7 kA. The most common for such protective clothing Substances used are made of aramid fibers or flame-retardant modified Fibers or flame-retardant Made and can make fibers additionally still flame-resistant or combined with other flame retardant materials.

Da Schutzbekleidung nur getragen wird, und somit ihren eigentlichen Sinn erfüllt, wenn sie vom Träger auch als komfortabel empfunden wird, erfüllen die derzeit auf dem Markt erhältlichen Gewebe, die das oben beschriebene Schutzziel erfüllen, mit einem Flächengewicht ab 260 g/m2 (Norm IEC 61482-1:2007-01/ENV 50354:2001 Klasse 1 4 kA) ihren Sinn nur bedingt.Since protective clothing is only worn, and thus fulfills its true purpose, if it is perceived by the wearer as comfortable, the currently available on the market fabrics that meet the protection described above, meet with a basis weight from 260 g / m 2 (standard IEC 61482-1: 2007-01 / ENV 50354: 2001 Class 1 4 kA) only makes sense to a limited extent.

Zudem kommt es bei mehrschichtigen textilen Gebilden nach Hitze/Flammeinwirkung leicht zur Bildung einer „Reißlinie" (Schwachstelle) an den Verbindungslinien zwischen oberer und unterer Lage, die dann leicht aufbricht.moreover it comes in multilayer textile structures by heat / flame action easy to form a "tear line" (vulnerability) at the connecting lines between upper and lower position, which are then easy breaks.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description the invention

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Material für Schutzbekleidung zum Störlichtbogenschutz bereitzustellen, welches die Anforderungen der Norm IEC 61482-1:2007-01/ENV 50354:2001 Klasse 1 4 kA oder Klasse 2 7 kA erfüllt. Ein geringes Flächengewicht, ein angenehmer Griff und gute Luftdurchlässigkeit sollen vorhanden sein, um den Tragekomfort zu erhöhen. Nach Hitze/Flammeinwirkung sollte es nicht zu einer „Reißlinie" (Schwachstelle) an den Verbindungslinien zwischen oberer und unterer Lage kommen, die dann leicht aufbricht.It The object of the present invention is a material for protective clothing for arc fault protection which meets the requirements of standard IEC 61482-1: 2007-01 / ENV 50354: 2001 Class 1 4 kA or Class 2 7 kA fulfilled. A low basis weight, a pleasant grip and good air permeability should be present to increase the wearing comfort. After heat / flame action it should not become a "tear line" (vulnerability) come at the connecting lines between upper and lower position, which then breaks up easily.

Diese Aufgabe wird durch einen speziellen Bindungsaufbau gelöst, der seine eigentliche Wirkungsweise erst im Ernstfall unter Hitzeeinwirkung zeigt. Hierbei wirkt die äußere Lage als „Opferschicht", welche die Energie aufnimmt und als Carbonisierung umsetzt. Die innere Lage bildet eine Art Kissenstruktur, die durch das Aufblähen eine isolative Wirkung hat und die darunter liegende Hautschicht schützt.These Task is solved by a special bond construction, the its actual mode of action only in an emergency under the influence of heat shows. Here, the outer layer acts as a "sacrificial layer," which is the energy absorbs and converts as carbonization. The inner situation forms a kind of cushion structure, which by inflating an isolative effect has and protects the underlying skin layer.

Die Erfindung betrifft daher ein mehrschichtiges textiles Flächengebilde zur Verwendung als Stoff für eine Schutzbekleidung gegen Störlichtbogen, welches die Norm IEC 61482-1:2007-01/ENV 50354:2001 Klasse 2 7 kA erfüllt, wobei das Flächengebilde wenigstens zwei, linienförmig miteinander verbundene, separate Schichten umfasst, deren Kett- und Schussfäden Aramid-Garne oder Aramid-Zwirne oder Aramid-Filamentgarne oder Garne aus Mischfasern, die Polybenzimidazolfasern, Polyamidimidfasern und/oder Aramidfasern enthalten, umfassen, wobei das textile Flächengebilde ein Flächengewicht von weniger als 480 g/m2 (Klasse 2) aufweist und die Schichten durch eine Einfachstepp-Bindung oder ein Einfachstepp-Gestrick oder ein Einfachstepp-Gewirk miteinander verbunden sind, wobei keine durchgehenden Verbindungslinien zwischen den Schichten bestehen.The invention therefore relates to a multilayer textile fabric for use as a material for a protective clothing against arc fault, which meets the standard IEC 61482-1: 2007-01 / ENV 50354: 2001 class 2 7 kA, wherein the fabric at least two, linearly interconnected, comprising separate layers whose warp and weft yarns comprise aramid or aramid yarns or aramid filament yarns or mixed fiber yarns containing polybenzimidazole fibers, polyamide-imide fibers and / or aramid fibers, the fabric having a basis weight of less than 480 gsm 2 (class 2) and the layers are joined together by a single-stitched or single-stitched knit or single-stitched knit, with no continuous connecting lines between the layers.

In einer zweiten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein mehrschichtiges textiles Flächengebilde zur Verwendung als Stoff für eine Schutzbekleidung gegen Störlichtbogen, welches die Norm IEC 61482-1:2007-01/ENV 50354:2001 Klasse 1 4 kA erfüllt, wobei das Flächengebilde welches wenigstens zwei, linienförmig miteinander verbundene, separate Schichten umfasst, deren Kett- und Schussfäden Aramid-Garne oder Aramid-Zwirne oder Aramid-Filamentgarne oder Garne aus Mischfasern, die Polybenzimidazolfasern, Polyamidimidfasern und/oder Aramidfasern enthalten, umfassen, wobei das textile Flächengebilde ein Flächengewicht von weniger als 260 g/m2 (Klasse 1) aufweist und die Schichten durch eine Einfachstepp-Bindung oder ein Einfachstepp-Gestrick oder ein Einfachstepp-Gewirk miteinander verbunden sind, wobei keine durchgehenden Verbindungslinien zwischen den Schichten bestehen.In a second embodiment, the invention relates to a multilayer fabric for use as a fabric for protective clothing against arc fault, which meets the standard IEC 61482-1: 2007-01 / ENV 50354: 2001 Class 1 4 kA, wherein the sheet which at least two, linearly interconnected, separate layers whose warp and weft threads comprise aramid yarns or aramid twines or aramid filament yarns or mixed fiber yarns containing polybenzimidazole fibers, polyamideimide fibers and / or aramid fibers, the fabric having a basis weight of less than 260 g / m 2 (class 1) and the layers are connected to each other by a single-step binding or a single-step knit or a single-step knit fabric, none by exist connecting lines between the layers.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung enthalten.In the dependent claims are advantageous embodiments of the invention.

Bei dem erfindungsgemäßen Gewebeaufbau handelt es sich um ein mehrschichtiges, nicht zwingend mehrlagiges, textiles Flächengebilde, welches wenigstens zwei, linienförmig miteinander verbundene, separate Schichten umfasst, deren Kett- und Schussfäden Aramid-Garne oder Aramid-Zwirne oder Aramid-Filamentgarne oder Garne aus Mischfasern, die Polybenzimidazolfasern und/oder Polyamidimid und/oder Aramidfasern enthalten, umfasst, und dadurch gekennzeichnet ist, dass das textile Flächengebilde gemäß einer ersten Ausführungsform ein Flächengewicht von weniger als 480 g/m2 aufweist (zur Erfüllung der Norm IEC 61482-1:2007-01/ENV 50354:2001 Klasse 2 7 kA) und gemäß einer zweiten Ausführungsform ein Flächengewicht von weniger als 260 g/m2 (zur Erfüllung der Norm IEC 61482-1:2007-01/ENV 50354:2001 Klasse 1 4 kA) aufweist und die Schichten durch eine Einfachstepp-Bindung oder ein Einfachstepp-Gestrick oder ein Einfachstepp-Gewirk miteinander verbunden sind, wobei keine durchgehenden Verbindungslinien zwischen den Schichten bestehen.The fabric construction according to the invention is a multilayer, not necessarily multi-ply, textile fabric which comprises at least two separate layers linearly connected to one another, whose warp and weft threads are aramid yarns or aramid yarns or aramid filament yarns or yarns of mixed fibers comprising polybenzimidazole fibers and / or polyamide-imide and / or aramid fibers, and characterized in that the textile fabric according to a first embodiment has a weight per unit area of less than 480 g / m 2 (to comply with the standard IEC 61482-1: 2007 -01 / ENV 50354: 2001 class 2 7 kA) and according to a second embodiment, a weight per unit area of less than 260 g / m 2 (to comply with standard IEC 61482-1: 2007-01 / ENV 50354: 2001 Class 1 4 kA) and the layers are joined together by a single-stitch binding or a single-step knit or a single-step knit, with no through-going n connecting lines between the layers exist.

Bei den Schichten handelt es sich bevorzugt unabhängig voneinander um Gewebe, Gestricke oder Gewirke.at the layers are preferably tissue independently of one another, Knitted or knitted fabric.

Die Aramid-Garne oder -Zwirne oder -Filamentgarne enthalten bevorzugt Fasern, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Poly(m-phenylenisophthalamid)-Fasern (z.B. Nomex®), Poly(p-phenylenterephthalamid)-Fasern (z.B. Kevlar®), flammhemmend modifizierten Fasern, flammhemmend ausgerüsteten Fasern oder Gemischen daraus.The aramid yarns or twists or filament yarns preferably contain fibers which are selected from the group consisting of poly (m-phenylene isophthalamide) fibers (eg Nomex ®), poly (p-phenylene terephthalamide) fibers (for example Kevlar ®) , flame retardant modified fibers, flame retardant treated fibers or mixtures thereof.

Das mehrschichtige textile Flächengebilde kann eine Beimischung von bis zu 3 Gew.-% Effektfasern (effect fibers) in verschiedenen Einzelfasertitern enthalten. Bei den Effektfasern kann es sich beispielsweise um Carbonfasern, Stahlfasern oder Elastanfasern oder deren Gemische handeln.The multilayer textile fabrics can be an admixture of up to 3 wt .-% effect fibers (effect fibers) contained in different single fiber titers. At the effect fibers For example, it can be carbon fibers, steel fibers or elastane fibers or their mixtures.

Die textilen Flächengebilde werden bevorzugt in Breiten von 100 cm bis 200 cm gefertigt.The textile fabrics are preferably manufactured in widths of 100 cm to 200 cm.

In zweilagigen erfindungsgemäßen textilen Flächengebilden beträgt das Aufbauverhältnis zwischen den beiden Lagen bevorzugt zwischen 1:1 und 1:10.In two-ply textile according to the invention sheets is the construction ratio between the two layers preferably between 1: 1 and 1:10.

Die erfindungsgemäßen mehrschichtigen textilen Flächengebilde können zu Bekleidungsstücken zum Schutz gegen Hitze-, Flammen- und Lichtbogeneinwirkung verarbeitet werden.The multilayered according to the invention textile fabrics can to clothing processed to protect against heat, flame and arc become.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

1 ist eine Darstellung der Patrone Shielding. Die Verbindungslinien zwischen oberer und unterer Gewebeschicht sind durch dicke Linien markiert. 1 is a representation of the cartridge shielding. The connecting lines between the upper and lower fabric layers are marked by thick lines.

2 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes. Die Verbindungslinien zwischen oberer und unterer Gewebeschicht sind durch dicke Linien markiert. 2 is a schematic representation of a textile fabric according to the invention. The connecting lines between the upper and lower fabric layers are marked by thick lines.

Die vorliegende Erfindung wird durch das folgende Ausführungsbeispiel verdeutlicht, welches nicht einschränkend zu verstehen ist.The The present invention is accomplished by the following embodiment clarifies which is not restrictive to understand.

Beispielexample

Ein beispielhaftes erfindungsgemäßes textiles Flächengebilde hat folgende Merkmale: Flächengewicht: 220 g/m2 Breite: 160 cm Material: Garn auf Basis: 93 Gew.-% Poly(m-phenylenisophthalamid) 5 Gew.-% Poly(p-phenylenterephthalamid) 2 Gew.-% polyamidummantelte Carbonfaser Farbe: blau Garnfeinheit: Nmz 70/2 Bindungsart: Einfachstepp-Bindung „Shielding" (Patrone Shielding (siehe Figur 1)) An exemplary textile fabric according to the invention has the following features: Basis weight: 220 g / m 2 Width: 160 cm Material: Yarn based on: 93% by weight of poly (m-phenyleneisophthalamide) 5% by weight of poly (p-phenylene terephthalamide) 2% by weight of polyamide-coated carbon fiber Colour: blue Yarn count: Nm z 70/2 weave: Single stitch binding "Shielding" (Cartridge Shielding (see Figure 1))

Es besteht aus zwei Schichten, die gemäß der Darstellung in 2 miteinander verbunden sind.It consists of two layers, which, as shown in 2 connected to each other.

Das textile Flächengebilde wurde gemäß der Norm IEC 61482-1-2:2007-01/ENV 50354:2001 geprüft. Es wurde bei einer prospektiven Stromstärke von 4 kA (entspricht Klasse 1 der Norm IEC 61482-1-2:2007-01/ENV 50354:2001) für eine Dauer von 500 ms einem Lichtbogen ausgesetzt. Die Spannung des Prüfkreises betrug 400 V Wechselspannung (50 Hz). Es wurden Kupfer-/Aluminium-Elektroden mit einem 30 mm Elektrodenspalt verwendet. Der Elektrodenabstand zur Messprobe betrug 300 mm. Die Prüfung wurde viermal wiederholt.The textile fabrics was according to the norm IEC 61482-1-2: 2007-01 / ENV 50354: 2001 tested. It was at a prospective amperage of 4 kA (corresponds to class 1 of IEC 61482-1-2: 2007-01 / ENV 50354: 2001) for exposed for 500 ms to an arc. The tension of the test circuit was 400 V AC (50 Hz). There were copper / aluminum electrodes used with a 30 mm electrode gap. The electrode distance for the measurement sample was 300 mm. The test was repeated four times.

In allen vier Versuchen betrug die Nachbrennzeit 0 s. Es fand keine Lochbildung > 5 mm und kein Durchschmelzen auf der Innenseite statt. Die Außenseite wurde versengt, jedoch nicht verkohlt. Es fand kein Abtropfen statt. Die maximale Temperaturerhöhung Tmax auf der Rückseite, die Zeitdauer t bis zum Erreichen von Tmax und zum Vergleich die zulässige Temperaturerhöhung TSTOLL zur Vermeidung einer Verbrennung 2. Grades (STOLL-Wert) bei einer Zeit t sind in Tabelle 1 dargestellt: Tabelle 1 Versuch 1 2 3 4 Tmax [K] 18,1 12,7 15,6 13,3 t [s] 15,7 14,1 15,4 14,5 TSTOLL [K] 19,8 19,1 19,6 19,3 In all four experiments the afterburn time was 0 s. There was no hole formation> 5 mm and no melting on the inside. The outside was scorched but not charred. There was no dripping. The maximum temperature increase T max on the rear side, the time duration t until reaching T max and, for comparison, the permissible temperature increase T STOLL for avoiding combustion of the second degree (STOLL value) at a time t are shown in Table 1: TABLE 1 attempt 1 2 3 4 Tmax [K] 18.1 12.7 15.6 13.3 t [s] 15.7 14.1 15.4 14.5 T STOLL [K] 19.8 19.1 19.6 19.3

Es ist zu erkennen, dass die Bedingungen der Norm IEC 61482-1-2:2007-01/ENV 50354:2001 sowohl bezüglich Brennverhalten als auch bezüglich STOLL-Kriterium in allen vier Versuchen erfüllt wurden.It It can be seen that the conditions of the standard IEC 61482-1-2: 2007-01 / ENV 50354: 2001 both regarding Burning behavior as well as re STOLL criterion were met in all four attempts.

Claims (9)

Mehrschichtiges textiles Flächengebilde zur Verwendung als Stoff für eine Schutzbekleidung gegen Störlichtbogen, welches die Norm IEC 61482-1:2007-01/ENV 50354:2001 Klasse 2 7 kA erfüllt, wobei das Flächengebilde wenigstens zwei, linienförmig miteinander verbundene, separate Schichten umfasst, deren Kett- und Schussfäden Aramid-Garne oder Aramid-Zwirne oder Aramid-Filamentgarne oder Garne aus Mischfasern, die Polybenzimidazolfasern, Polyamidimidfasern und/oder Aramidfasern enthalten, umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde ein Flächengewicht von weniger als 480 g/m2 aufweist und die Schichten durch eine Einfachstepp-Bindung oder ein Einfachstepp-Gestrick oder ein Einfachstepp-Gewirk miteinander verbunden sind, wobei keine durchgehenden Verbindungslinien zwischen den Schichten bestehen.Multilayer textile fabric for use as a protective clothing material against arc fault, which complies with the standard IEC 61482-1: 2007-01 / ENV 50354: 2001 Class 2 7 kA, the fabric comprising at least two separate layers connected in line, the Warp and weft yarns Aramid yarns or aramid yarns or aramid filament yarns or mixed fiber yarns containing polybenzimidazole fibers, polyamideimide fibers and / or aramid fibers, characterized in that the fabric has a basis weight of less than 480 g / m 2 and the layers are joined together by a single-stitched or single-stitched knit or single-stitched knit, with no continuous connecting lines between the layers. Mehrschichtiges textiles Flächengebilde zur Verwendung als Stoff für eine Schutzbekleidung gegen Störlichtbogen, welches die Norm IEC 61482-1:2007-01/ENV 50354:2001 Klasse 1 4 kA erfüllt, wobei das Flächengebilde welches wenigstens zwei, linienförmig miteinander verbundene, separate Schichten umfasst, deren Kett- und Schussfäden Aramid-Garne oder Aramid-Zwirne oder Aramid-Filamentgarne oder Garne aus Mischfasern, die Polybenzimidazolfasern, Polyamidimidfasern und/oder Aramidfasern enthalten, umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengebilde ein Flächengewicht von weniger als 260 g/m2 aufweist und die Schichten durch eine Einfachstepp-Bindung oder ein Einfachstepp-Gestrick oder ein Einfachstepp-Gewirk miteinander verbunden sind, wobei keine durchgehenden Verbindungslinien zwischen den Schichten bestehen.Multilayer textile fabric for use as a protective clothing against arc fault, which complies with the standard IEC 61482-1: 2007-01 / ENV 50354: 2001 Class 1 4 kA, the fabric comprising at least two separate layers connected in a line, their warp and weft yarns comprise aramid yarns or aramid yarns or aramid filament yarns or mixed fiber yarns containing polybenzimidazole fibers, polyamideimide fibers and / or aramid fibers, characterized in that the fabric has a basis weight of less than 260 g / m 2 and the layers are joined together by a single-stitch binding or a single-stitched knit or a single-stitched knit, with no continuous connecting lines between the layers. Mehrschichtiges textiles Flächengebilde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Schichten, unabhängig voneinander, um Gewebe, Gestricke oder Gewirke handelt.Multilayer textile fabric according to claim 1 or 2, characterized in that the layers, independently from each other, to woven, knitted or knitted fabric. Mehrschichtiges textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aramid-Garne oder -Zwirne oder -Filamentgarne Fasern enthalten, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Poly(mphenylenisophthalamid)-Fasern, Poly(p-phenylenterephthalamid)-Fasern, flammhemmend modifizierten Fasern, flammhemmend ausgerüsteten Fasern oder Gemischen daraus.Multilayer textile fabric according to one of claims 1 to 3, characterized in that the aramid yarns or twins or filament yarns contain fibers selected from the group consisting from poly (mphenylene isophthalamide) fibers, poly (p-phenylene terephthalamide) fibers, Flame retardant modified fibers, flame retardant treated fibers or mixtures thereof. Mehrschichtiges textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es bis zu 3 Gew.-% Effektfasern enthält.Multilayer textile fabric according to one of claims 1 to 4, characterized in that it contains up to 3 wt .-% effect fibers contains. Mehrschichtiges textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aramid-Garne oder -Zwirne oder -Filamentgarne aus 93 Gew.-% Poly(m-phenylenisophthalamid)-Fasern, 5 Gew.-% Poly(p-phenylenterephthalamid)-Fasern und 2 Gew.-% polyamidummantelten Carbonfasern bestehen.Multilayer textile fabric according to one of claims 1 to 3, characterized in that the aramid yarns or twins or filament yarns of 93% by weight of poly (m-phenylene isophthalamide) fibers, 5% by weight poly (p-phenylene terephthalamide) fibers and 2% by weight polyamide coated Carbon fibers exist. Mehrschichtiges textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Breite von 100 cm bis 200 cm aufweist.Multilayer textile fabric according to one of claims 1 to 6, characterized in that it has a width of 100 cm up to 200 cm. Bekleidungsstück zum Schutz gegen Lichtbogeneinwirkung aus einem mehrschichtigen textilen Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 7.garment for protection against arcing from a multilayer textile fabrics according to one of the claims 1 to 7. Bekleidungsstück nach Anspruch 8, bei dem es sich um Schweißerschutzbekleidung handelt.garment according to claim 8, which is welder protection clothing.
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