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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schuh, insbesondere einen Stiefel,
mit Schutzfunktion gegenüber
chemischen Giften, insbesondere chemischen Kampfstoffen, nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere für den militärischen Einsatz oder für den ABC-Einsatz.
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Es
gibt eine Reihe von Stoffen, die von der Haut aufgenommen werden
und zu schweren körperlichen
Schäden
führen.
Als Beispiele seien das blasenziehende Lost (Gelbkreuz) und das
Nervengift Sarin erwähnt.
Menschen, die mit solchen Giften in Kontakt kommen können, müssen eine
geeignete Schutzausrüstung
tragen bzw. durch geeignete Schutzmaterialien gegen diese Gifte
geschützt
werden.
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Zum
Schutz des Körpers,
insbesondere der Extremitäten
und des Rumpfes, gibt es entsprechende Schutzanzüge. Zum Schutz des Kopfes,
insbesondere des Gesichtes, sowie der Atemwege werden in der Regel
Gasmasken (ABC-Schutzmasken),
gegebenenfalls zusammen mit Kapuzen, getragen.
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Des
weiteren ist aber auch darauf zu achten, daß auch die Füße mit einem
ausreichenden Schutz gegenüber
solchen Giften ausgestattet sind. Insbesondere muß ein solches
schützendes
Schuhwerk für
den militärischen
Einsatz oder den ABC-Einsatz geeignet sein.
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Zu
diesem Zweck werden gemäß dem Stand der
Technik für
den militärischen
Einsatz bzw. den ABC-Einsatz Überschuhe
mit ABC-Schutz eingesetzt, die über
das eigentliche Schuhwerk übergezogen
werden. Dies hat den entscheidenden Nachteil, daß das Schuhwerk mit zusätzlichem
Gewicht belastet wird und zudem der Tragekomfort aufgrund des ABC-Überschuhs
drastisch reduziert wird. Schließlich ist bei der Verwendung
des ABC-Überschuhs
keine effiziente abdichtende Verbindung mit dem ABC-Schutzanzug
möglich,
so daß chemische
Gifte, z. B. Kampfstoffe, den Übergang
von ABC-Überschuh
und ABC-Schutzanzug passieren und auf den Träger des ABC-Schutzanzugs einwirken
können.
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Die
alternative Verwendung von ABC-Schutzsocken, die z. B. in herkömmlichen
Militärstiefeln
getragen werden können,
ist gleichermaßen
wenig effizient, da diese zum einen nicht das Eindringen von Giften
in das eigentliche Schuhwerk verhindern können und zum anderen der Tragekomfort nicht
sehr groß ist.
Auch hier besteht das Problem der mangelnden Abdichtung des Übergangs
zum ABC-Schutzanzug.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schuh, insbesondere
einen Stiefel, mit Schutzfunktion gegenüber chemischen Giften, insbesondere
chemischen Kampfstoffen, bereitzustellen, welcher sich insbesondere
für den
militärischen
Einsatz oder den ABC-Einsatz eignet und die zuvor geschilderten
Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise vermeidet.
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Zur
Lösung
der zuvor geschilderten Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung
ein Schuh, insbesondere einen Stiefel (z. B. Militärstiefel
oder ABC-Schutzstiefel),
gemäß Anspruch
1 vor. Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schuhs
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Schuh, insbesondere einen Stiefel, mit mehrschichtigem Schichtaufbau,
welcher einen im Tragezustand vom Fuß abgewandte Außenschicht
und eine der Außenschicht
zugeordnete, im Tragezustand dem Fuß zugewandte Innenschicht,
insbesondere ein Schuhinnenfutter, aufweist, dadurch mit einer Schutzfunktion
gegenüber chemischen
Giften, insbesondere chemischen Kampfstoffen, auszurüsten, daß zwischen
der Außenschicht
und der Innenschicht zusätzlich
eine Adsorptionsschicht auf Basis eines chemische Gifte adsorbierenden
Adsorptionsmaterials, insbesondere Aktivkohle, angeordnet bzw. vorgesehen
ist.
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Auf
diese Weise wird erreicht, daß gegebenenfalls
durch die Außenschicht
des Schuhs eingedrungene chemische Gifte, insbesondere chemische Kampfstoffe,
nicht mit dem Fuß in
Kontakt kommen können,
da sie vom Adsorptionsmaterial, insbesondere Aktivkohle, der Adsorptionsschicht
aufgenommen bzw. adsorbiert und auf diese Weise unschädlich gemacht
werden können.
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Die
Schutzfunktion der Adsorptionsschicht bzw. letztendlich des Schuhs
kann noch dadurch gesteigert werden, daß der erfindungsgemäße Schuh zusätzlich mit
mindestens einer Membran ausgestattet wird, die gegenüber chemischen
Giften, insbesondere chemischen Kampfstoffen, zumindest im wesentlichen
undurchlässig
ist oder deren Durchtritt zumindest verzögert. Grundsätzlich kann
die Membran entweder zwischen der Außenschicht und der Adsorptionsschicht
oder aber zwischen der Innenschicht und der Adsorptionsschicht angeordnet
sein. Vorteilhafterweise ist die Membran aber zwischen der Außenschicht
und der Adsorptionsschicht angeordnet, so daß gegebenenfalls eingedrungene
chemische Gifte, insbesondere chemische Kampfstoffe, die Adsorptionsschicht
nicht oder zumindest zu einem überwiegenden
Teil gar nicht erst erreichen, so daß die Adsorptionskapazität der Adsorptionsschicht quasi
unerschöpflich
bleibt. Durch das Vorsehen der zusätzlichen Membran wird gleichzeitig
eine gute Dekontaminierbarkeit und Regenerierbarkeit des erfindungsgemäßen Schuhs
erreicht.
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Weitere
Vorteile, Eigenschaften, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung
dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigt:
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1 eine schematische Darstellung
eines Schuhs, insbesondere Stiefels, gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 eine schematische Schnittdarstellung durch
den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Schuhs, insbesondere Stiefels,
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen Schuh 1,
insbesondere Stiefel, mit Schutzfunktion gegenüber chemischen Giften, insbesondere
chemischen Kampfstoffen. Der erfindungsgemäße Schuh 1 weist einen
mehrschichtigen Schichtausbau 2 mit einer außenseitigen
(d. h. im Tragezustand vom Fuß abgewandten)
Außenschicht 3 und
einer der Außenschicht 3 zugeordneten,
innenseitigen (d. h. im Tragezustand dem Fuß zugewandten) Innenschicht 4, insbesondere
einem Schuhinnenfutter, auf. Zwischen der Außenschicht 3 und der
Innenschicht 4 ist erfindungsgemäß zusätzlich eine Adsorptionsschicht 5 mit
einem chemische Gifte adsorbierenden Adsorptionsmaterial 6,
insbesondere Aktivkohle, angeordnet. Hierdurch wird ein effizienter
Schutz gegenüber chemischen
Giften, insbesondere chemischen Kampfstoffen, bei gleichzeitig hohem
Tragekomfort gewährleistet.
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Wie
aus den 1 und 2 ersichtlich, kann der erfindungsgemäße Schuh 1 zusätzlich zu
der Adsorptionsschicht 5 mindestens eine Membran 7,
die gegenüber
chemischen Giften, insbesondere chemischen Kampfstoffen, zumindest
im wesentlichen undurchlässig
ist oder aber deren Durchtritt zumindest verzögert, aufweisen. Zur Erhöhung des
Tragekomforts ist diese Membran 7 vorteilhafterweise zumindest
im wesentlichen wasser- und&oder
luftundurchlässig,
aber wasserdampfdwchlässig
ausgebildet. Die Membran 7 kann grundsätzlich entweder zwischen der
Außenschicht 3 und
der Adsorptionsschicht 5 oder aber zwischen der Innenschicht 4 und der
Adsorptionsschicht 5 angeordnet sein. Bevorzugterweise
wird die Membran 7 aber zwischen der Außenschicht 3 und der
Adsorptionsschicht 5 angeordnet (d. h. also auf der im
Tragezustand vom Fuß abgewandten
Seite der Adsorptionsschicht 5), so daß gegebenenfalls durch die
Außenschicht 3 des Schuhs 1 eingedrungene
Gifte bereits von der Membran 7 zurückgehalten werden und folglich
die Adsorptionsschicht 5 gar nicht erst erreichen oder
allenfalls in nur äußerst geringen
Mengen; auf diese Weise wird zum einen die Kapazität der Adsorptionsschicht
quasi niemals erschöpft,
und zum anderen wird durch die Anwesenheit der Membran 7 ein
zusätzlicher
Schutz für
den Träger
des Schuhs 1 bereitgestellt, so daß ein Schuh 1 mit
sozusagen doppelter Schutzfunktion gegenüber chemischen Giften resultiert
(nämlich
einerseits durch die Sperrwirkung der Membran 7 und andererseits
durch die Adsorptionswirkung der Adsorptionsschicht 5).
Durch die Anwesenheit einer Membran 7 wird zudem erreicht,
daß der
Schuh 1 dekontaminierbar und regenerierbar wird; denn durch
die Außenschicht 3 gegebenenfalls eingedrungene
Gifte können
durch entsprechende Behandlungsverfahren von der Membran entfernt
(z. B. heruntergespült)
werden, beispielsweise mit geeigneten Dekontaminationslösungen,
die dem Fachmann zu diesem Zwecke bestens bekannt sind.
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Des
weiteren kann vorgesehen sein, daß zwischen der Innenschicht 4 und
der Adsorptionsschicht 5 oder aber zwischen der Innenschicht 4 und der
Membran 7 – je
nach Abfolge der Schichten 4, 5 und 7 im
Schichtaufbau 2 – außerdem eine
Abstandsschicht 8 angeordnet ist, z. B. in Form eines Vlieses
(Nonwoven), einer dünnen
Schaumstoffschicht oder eines textilen Flächengebildes (z. B. eines Gewirkes).
Vorteilhafterweise ist die Abstandsschicht 8 unmittelbar
an der Innenschicht 4 angrenzend angeordnet (d. h. auf
der im Tragezustand dem Fuß abgewandten
Seite der Innenschicht 4). Die zusätzliche Abstandsschicht 8 hat
den Vorteil, daß sie die
mechanische Belastung der Adsorptionsschicht 5 bzw. der
Membran 7 verringert, weil zwischen der Innenschicht 4 einerseits
und der Adsorptionsschicht 5 bzw. Membran 7 andererseits
eine zusätzliche Schicht
befindlich ist, welche mechanische Belastungen abfangen bzw. dämpfen kann.
Zum anderen verhindert dies, daß Verunreinigungen,
die von der Person, welche den Schuh 1 trägt, stammen
(wie z. B. Fußschweiß), das
Adsorptionsmaterial 6 der Adsorptionsschicht 5 unnötig belasten;
auf diese Weise wird somit auch die Effizienz der Adsorptionsschicht 5 erhöht. Zum
anderen steigert die zusätzliche
Abstandsschicht 8 den Tragekomfort des erfindungsgemäßen Schuhs 1,
insbesondere das weiche Tragegefühl.
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Im
allgemeinen sind die einzelnen Schichten 3, 4, 5, 7 und 8 des
Schichtaufbaus 2 jeweils miteinander verbunden; dies geschieht
mit an sich für
diese Zwecke bekannten Methoden (z. B. durch Verkleben, Verschweißen, Vernähen, Verheften
etc.). Vorteilhafterweise erfolgt das Verbinden bzw. Fixieren der
einzelnen Schichten 3, 4, 5, 7 und 8 des
Schichtaufbaus 2 jeweils miteinander nahtlos, vorzugsweise
ohne Beschädigung
der einzelnen Schichten 3, 4, 5, 7 und 8 (z.
B. durch Verkleben, Verschweißen
etc.). Für
den Fall, daß die
Schichten 3, 4, 5, 7 und 8,
zumindest teilweise, vernäht
oder dergleichen werden, empfiehlt es sich, die Nahtstellen abzudichten
(z. B. mit einem sogenannten Nahtversiegelungsband). Insbesondere
bilden die einzelnen Schichten 3, 4, 5, 7 und 8 des
Schichtaufbaus 2 einen zusammenhängenden Verbund aus.
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Die
einzelnen Schichten 3, 4, 5, 7 und 8 bzw. der
Schichtaufbau 2 können
sich dabei über
den gesamten Fuß einschließlich Fußsohle,
Fußknöchel und
eines Teils der unteren Wade erstrecken. Gemäß dieser Ausführungsform
bilden die einzelnen Schichten 3, 4, 5, 7 und 8 bzw.
der Schichtaufbau 2 einen zusammenhängenden Stiefel in Fußform mit
Schaft ("Bootie"), der im Bereich
der Fußsohle
mit einer Schuhsohle 9 verbunden bzw. ausgestattet ist
(z. B. mit einer Schuhsohle 9 verklebt oder dergleichen
ist).
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform erstrecken
sich die einzelnen Schichten 3, 4, 5, 7 und 8 bzw.
der Schichtaufbau 2 nicht über den Bereich der Fußsohle,
sondern nur über
den Bereich des restlichen Fußes,
d. h. über
den Bereich der Fußvorderseite
(Fußrist),
des Knöchels
und eines Teils der Wade im Fall eines Stiefels; entlang des Bereich
der Fußkonturen
sind bei dieser Ausführungsform
die einzelnen Schichten 3, 4, 5, 7 und 8 bzw.
der Schichtaufbau 2 abdichtend mit einer Sohle 9 verbunden.
Für den
Bereich der Fußsohle
kann gemäß dieser
Ausführungsform
zusätzlich
eine Innensohle (z. B. in der Art einer Schuheinlage oder aber integriert
in die Schuhsohle selbst) mit einem chemische Gifte adsorbierenden
Adsorptionsmaterial, insbesondere Aktivkohle, vorgesehen sein; dies
ist aber nicht zwingend erforderlich, weil bereits durch den Schichtaufbau 2 zusammen
mit der Schuhsohle 9, die abdichtend miteinander verbunden
sind, bereits ein effizienter Schutz gegenüber chemischen Giften, insbesondere
chemischen Kampfstoffen, bei gleichzeitig hohem Tragekomfort gewährleistet
ist.
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Damit
chemische Gifte, insbesondere Kampfstoffe, nicht über die
Sohle 9 in den Schuh eindringen können, ist die Schuhsohle 9 im
allgemeinen aus einem solchen Material gebildet, das gegenüber chemischen
Giften, insbesondere Kampfstoffen, zumindest im wesentlichen undurchlässig ist
oder aber deren Durchtritt zumindest verzögert. Im allgemeinen ist die
Sohle 9 außerdem
zumindest im wesentlichen wasser- und/oder luftundurchlässig ausgebildet.
Im allgemeinen kann die Sohle 9 zu diesen Zwecken aus einem
Kunststoff- bzw. Gummimaterial bestehen, welches dem Fachmann für diese
Zwecke bekannt ist. Zur Sicherstellung einer effizienten Schutzfunktion
sollte die Schuhsohle 9 abdichtend mit dem Schichtaufbau 2 verbunden
sein, insbesondere im Bereich des Übergangs von Schuhsohle 9 und Schichtaufbau 2;
dies geschieht in an sich bekannter Weise (z. B. durch Vernähen, Verkleben
und/oder Verschweißen
etc.). Auf diese Weise wird auch der Bereich der Fußsohle wie
auch der restliche Fußbereich
ausreichend gegenüber
einem Eindringen chemischer Gifte geschützt.
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Was
die Außenschicht 3 des
erfindungsgemäßen Schuhs 1 anbelangt,
so kann diese aus einem atmungsaktiven, insbesondere wasserdampfdurchlässigen Material,
wie z. B. Leder oder Polyamide (insbesondere Nylon, wie z. B. Cordura® von
der Fa. DuPont), gebildet sein; Beispiele hierfür sind dichte und widerstandsfähige Polyamid-
bzw. Nylonflächengebilde,
insbesondere Gewebe oder Gewirke auf dieser Basis. Im Fall atmungsaktiver
Materialien als Außenschicht 3 empfiehlt
sich eine Oleophobierung und/oder Hydrophobierung des Materials
der Außenschicht 3,
insbesondere durch eine spezielle Imprägnierung, um ein Eindringen
chemischer Gifte (z. B. konzentrierte Tropfen von Kampfstoffen)
zu verhindern bzw. zu erschweren. Alternativ kann die Außenschicht 3 aber
auch aus einem Kunststoffinaterial bestehen, so z. B. aus Butylgumini,
Kautschuken (z. B. Chloroprenkautschuken wie Neoprenen oder Fluorkautschuken)
oder aber Fluorelastomeren (z. B. Viton® von
der Fa. Du-Pont
Dow Elastomers L.L.C.); in diesem Fall kann eine Oleophobierung bzw.
Hydrophobierung entfallen, da diese Materialien bereits als solche
oleophob und hydrophob sind.
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Was
das Material f[r die Innenschicht 4, insbesondere das Schuhinnenfutter,
anbelangt, so können
hier beliebige Textilmaterialien, vorzugsweise luftdurchlässige Textilmaterialien
verwendet werden, so z. B. textile Flächengebilde. Nichtbeschränkende Beispiele
sind Gewebe, Gewirke, Gestricke, Gelege, Textilverbundstoffe oder
Vliese. Vorzugsweise wird eine Web- oder Wirkware oder ein Vliesstoff
als Material für
die Innenschicht 4 verwendet.
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Was
die Adsorptionsschicht 5 anbelangt, so ist diese im allgemeinen
diskontinuierlich ausgebildet, d. h. die Adsorptionsschicht 5 umfaßt im allgemeinen
diskrete, chemische Gifte adsorbierende Adsorptionspartikel 6 (z.
B. auf Basis von Aktivkohle), die beispielsweise mittels eines Klebstoffs 11 auf
einem Träger 10 fixiert
sein können.
Das Adsorptionsmaterial 6 der Adsorptionsschicht 5 ist
insbesondere ein Aktivkohle enthaltendes oder hieraus bestehendes
Adsorptionsmaterial, beispielsweise ein Material auf Basis von Aktivkohle,
insbesondere in Form von Aktivkohleteilchen und/oder Aktivkohlefasenn.
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Die
guten Trageeigenschaften des erfindungsgemäßen Schuhs 1 werden
bei Verwendung einer Adsorptionsschicht auf Aktivkohlebasis durch die
Pufferwirkung der Aktivkohle noch zusätzlich verbessert, weil die
Aktivkohle als Feuchtigkeits- bzw. Wasserspeicher oder -puffer (z.
B. für
Fußschweiß) dient.
Bei Verwendung beispielsweise von Aktivkohlekügelchen als Adsorptionsmaterial
für die
Adsorptionsschicht sind Auflagen von bis zu circa 250 g / m² oder mehr üblich, so
daß z.
B. bei einem Schweißausbruch
etwa 40 g / m² Feuchtigkeit
gespeichert werden können,
die im Fall einer atmungsaktiven Außenschicht 3 dann
wieder nach außen
abgegeben werden können.
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Im
allgemeinen ist die Adsorptionsschicht 5 als ein Adsorptionsflächenfilter
ausgebildet. Zu diesem Zweck enthält die Adsorptionsschicht 5 ein
chemische Gifte adsorbierendes Adsorptionsmaterial 6, vorzugsweise
auf Basis von Aktivkohle, z. B. in Form von Aktivkohleteilchen und/oder
Aktivkohlefasern, wobei das Adsorptionsmaterial 6 im allgemeinen
an einen Träger 10,
insbesondere einem textilen Träger, befestigt
ist. Das Adsorptionsmaterial 6 der Adsorptionsschicht 5 ist
dabei vorzugsweise auf der im Tragezustand dem Fuß abgewandten
Seite des Trägers 10 angeordnet.
Grundsätzlich
ist es aber auch möglich, den
Träger 10 beidseitig
mit Adsorptionsmaterial 6 zu beaufschlagen. Im allgemeinen
genügt
es jedoch, den Träger 10 nur
einseitig mit Adsorptionsmaterials 6 zu beaufschlagen.
Die Befestigung des Adsorptionsmaterial 6 an den Träger 10 geschieht
in an sich üblicher
Weise, beispielsweise durch kontinuierlichen oder vorzugsweise diskontinuierlichen
Auftrag eines Klebstoffs 11 auf den Träger 10, wobei anschließend das
Adsorptionsmaterial 6 an dem Klebstoff 11 fixiert
wird. Zur Erhöhung
des Tragekomforts, insbesondere zur Vermeidung einer Steifigkeit
des Trägers 10 wird
ein diskontinuierlicher, insbesondere punktförmiger Klebstoffauftrag bevorzugt,
d. h. der Träger
ist vorteilhafterweise diskontinuierlich bzw. punktförmig in
einem vorzugsweise regelmäßigen Muster
bzw. Raster mit dem Adsorptionsmaterial 6 bedruckt. Das
eigentliche Adsorptionsmaterial 6 kann in diesem Fall durch
ein vorzugsweise luftdwchlässiges
Textilmaterial, insbesondere ein textiles Flächengebilde als Abdeckschicht
kaschiert werden, um die mechanische Belastung des Adsorptionsmaterials
zu verringern (z. B. mit einem Flächengebilde mit einem geringen
Flächengewicht
von 5 bis 75 g / m², insbesondere
10 bis 50 g / m²,
vorzugsweise 15 bis 30 g / m²);
das Vorsehen einer solchen Abdeck- bzw. Kaschierschicht ist aber
rein fakultativ. Für
eine effiziente Adsorptionsleistung ist es bevorzugt, wenn mindestens
50 %, insbesondere mindestens 60 %, vorzugsweise mindestens 70 %,
besonders bevorzugt mindestens 75 %, ganz besonders bevorzugt mindestens
80 % des Trägers 10 mit
Adsorptionsmaterial 6 beaufschlagt sind. Dabei ist zu beachten,
daß die Menge
und die Art, insbesondere die Viskosität, des Klebstoffs 11 derart
ausgelegt sind, daß das
Adsorptionsmaterial 6 der Adsorptionsschicht 5 zu
mindestens 50 %, insbesondere zu mindestens 60 %, vorzugsweise zu
mindestens 70 %, für
die zu adsorbierenden chemischen Gifte, insbesondere die chemischen
Kampfstoffe, frei zugänglich
ist, d. h. nicht vollständig
in den Klebstoff 11 eingedrückt ist bzw. einsinkt.
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Gemäß einer
besonderen, in den 1 und 2 nicht dargestellten Ausführungsform
dient die Membran 7 gleichzeitig als Träger 10 für das Adsorptionsmaterial 6.
In diesem Fall kann die Membran 7 beispielsweise mit dem
Adsorptionsmaterial 6 bedruckt bzw. beaufschlagt sein,
beispielsweise durch Verkleben von Aktivkohleteilchen, vorzugsweise
in Korn- oder Kugelform mit der Membran 7 in der zuvor geschilderten
Art und Weise. Bei dieser besonderen Ausführungsform empfiehlt es sich,
die Membran 7 so anzuordnen, daß sie im Tragezustand vom Fuß abgewandt
ist und das Adsorptionsmaterial 6 folglich dem Fuß zugewandt
ist, so daß gegebenenfalls durch
das Außenschichtrnaterial 3 eingedrungene chemische
Gifte zunächst
auf die Membran 7 treffen, wo sie zurückgehalten werden, so daß keine
oder allenfalls nur geringe Mengen der Gifte auf das Adsorptionsmaterial 6 der
Adsorptionsschicht 5 treffen können. Wie zuvor geschildert,
kann das Adsorptionsmaterial 6 der Adsorptionsschicht 5 beispielsweise aus
diskreten Aktivkohleteilchen, vorzugsweise in Kornform ("Kornkohle"), besonders bevorzugt
in Kugelform ("Kugelkohle"), bestehen. In diesem
Fall beträgt
der mittlere Durchmesser der Aktivkohleteilchen weniger als 1,0
mm, vorzugsweise weniger als 0,8 mm, bevorzugt weniger als 0,6 mm,
beträgt
jedoch im allgemeinen mindestens 0,1 mm. Bei dieser Ausführungsform
werden die Aktivkohleteilchen im allgemeinen in einer Menge von
5 bis 500 g / ²,
insbesondere 10 bis 400 g / m²,
vorzugsweise 20 bis 300 g / m²,
bevorzugt 25 bis 250 g / m²,
besonders bevorzugt 50 bis 150 g / m², ganz besonderes bevorzugt
50 bis 100 g / m²,
auf dem Trägermaterial 10 aufgebracht. Geeignete
Aktivkohleteilchen weisen innere Oberflächen (BET) von mindestens 800
m² / g,
insbesondere von mindestens 900 m² / g, vorzugsweise von mindestens
1.000 m²/g,
bevorzugt im Bereich von 800 bis 1.500 m² / g, auf. Kornkohle, insbesondere
Kugelkohle, hat den entscheidenden Vorteil, daß sie enorm abriebfest und
sehr hart ist, was in bezug auf die Verschleißeigenschaften von großer Bedeutung
ist. Bevorzugterweise beträgt
der Berstdruck für
ein einzelnes Aktivkohleteilchen, insbesondere Aktivkohlekörnchen bzw.
-kügelchen,
im allgemeinen mindestens etwa 5 Newton, insbesondere mindestens
etwa 10 Newton, und kann bis zu etwa 20 Newton erreichen.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform kann
die Adsorptionsschicht 5 als Adsorptionsmaterial 6 Aktivkohlefasern,
insbesondere in Form von Aktivkohleflächengebilden, umfassen. Derartige
Aktivkohleflächengebilde
können
beispielsweise ein Flächengewicht
von 20 bis 200 g / m²,
insbesondere 30 bis 150 g / m²,
vorzugsweise 50 bis 120 g / m²,
aufweisen. Bei diesen Aktivkohleflächengebilden kann es sich beispielsweise
um Aktivkohlegewebe, -gewirke, -gelege oder -verbundstoffe handeln
(z. B. auf Basis von carbonisierter und aktivierter Cellulose und/oder
carbonisierten und aktivierten Acrylnitrilen).
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Gleichermaßen ist
es auch möglich,
als Adsorptionsmaterial 6 der Adsorptionsschicht 5 Aktivkohleteilchen
und Aktivkohlefasern miteinander zu kombinieren. Aktivkohleteilchen
haben den Vorteil einer höheren
Adsorptionskapazität,
während
Aktivkohlefasern eine bessere Adsorptionskinetik aufweisen.
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Zur
Erhöhung
der Adsorptionseffizienz bzw. Adsorptionsleistung besteht die Möglichkeit,
das Adsorptionsmaterial 6 der Adsorptionsschicht 5,
insbesondere die Aktivkohleteilchen und/oder Aktivkohlefasern, außerdem mit
mindestens einem Katalysator zu imprägnieren. Erfindungsgemäß geeignete
Katalysatoren sind beispielsweise Enzyme und/oder Metallionen, vorzugsweise
Kupfer-, Silber-, Cadmium-, Platin-, Palladium-, Zink- und/oder
Quecksilberionen. Die Menge an Katalysator kann in weiten Bereichen variieren;
im allgemeinen beträgt
sie 0,05 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt
2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Adsorptionsschicht 5.
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Was
die gegebenenfalls vorgesehene Membran 7 anbelangt, so
kann es sich hierbei um eine kontinuierliche, insbesondere geschlossene
und allenfalls mikroporöse
Membran handeln. Die Dicke der Membran 7 kann in weiten
Bereichen variieren; im allgemeinen liegt sie im Bereich von 1 bis
500 µm, insbesondere
1 bis 250 µm,
vorzugsweise 1 bis 100 µm,
bevorzugt 1 bis 50 µm,
besonders bevorzugt 2,5 bis 30 µm,
ganz besonders bevorzugt 5 bis 25 µm. Zur Steigerung des Tragekomforts
sollte die gegebenenfalls vorhandene Membran 7 wasserdampfdurchlässig sein;
insbesondere sollte die Membran 7 bei 25 °C und bei
einer Dicke von 50 µm
eine Wasserdampfdurchlässigkeit
von mindestens 12,5 l / m² pro
24 h, insbesondere mindestens 17,5 l / m² pro 24 h, vorzugsweise mindestens
20 l / m² pro
24 h oder sogar mehr aufweisen (gemessen nach der "Methode des umgekehrten
Bechers" bzw. "inverted cup method" nach ASTM E 96 und
bei 25 °C)
(Zu weiteren Einzelheiten zur Messung der Wasserdampfdurchlässigkeit [water
vapour transmission, WVT] vgl. auch McCullough et al. "A comparison of standard
methods for measuring water vapour permeability of fabrics" in Meas. Sci. Technol.
[Measurements Science and Technology] 14 1402-1408, August 2003).
Hierdurch wird ein besonders hoher Tragekomfort gewährleistet.
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Die
Membran 7 sollte zu diesen Zwecken einen Wasserdampfdurchgangswiderstand
Ret unter stationären Bedingungen – gemessen
nach DIN EN 31 092:1993 vom Februar 1994 ("Textilien – Physiologische Wirkungen,
Messung des Wärme-
und Wasserdampfdurchgangswiderstandes unter stationären Bedingungen
(sweating guarded-hotplate test)")
bzw. nach gleichlautender internationaler Norm ISO 11 092 – bei 35 °C von höchstens
25 (m² · Pascal)
/ Watt, insbesondere höchstens
20 (m² · Pascal)
/ Watt, vorzugsweise höchstens
13 (m² · Pascal)
/ Watt, bei einer Dicke von 50 µm
aufweisen.
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Die
gegebenenfalls vorgesehene Membran 7 sollte nur allenfalls
quellfähig
bzw. wasseraufnahmefähig
sein; insbesondere sollte die Quellfähigkeit und/ oder das Wasseraufnahmevermögen der
Membran 7 höchstens
35 %, insbesondere höchstens
25 %, bezogen auf das Eigengewicht der Membran 7, betragen.
Erfindungsgemäß geeignete
Membranen 7 sind gegenüber
Flüssigkeiten,
insbesondere Wasser und/oder gegenüber Aerosolen zumindest im
wesentlichen undurchlässig
oder verzögern
zumindest deren Durchtritt. Zur Erreichung einer allenfalls geringfügigen Quellfähigkeit
sollte die Membran 7 keine oder im wesentlichen keine stark
hydrophilen Gruppen, insbesondere keine Hydroxylgruppen aufweisen.
Zu Zwecken einer geringfügigen
Quellung kann die Membran 7 aber schwach hydrophile Gruppen, insbesondere
Polyethergruppen, aufweisen.
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Die
gegebenenfalls vorhandene Membran 7 kann aus einem Kunststoff
bzw. Polymermaterial bestehen oder ein solches umfassen. Ein solcher Kunststoff
bzw. ein solches Polymer kann beispielsweise ausgewählt sein
aus der Gruppe von Polyurethanen, Polyetheramiden, Polyesteramiden,
Polytetrafluorethylenen und/oder Polymeren auf Cellulosebasis und/oder
Derivaten der vorgenannten Verbindungen. Beispielsweise kann die
Membran 7 als Reaktionsprodukt aus der Reaktion eines Isocyanats, insbesondere
eines maskierten oder blockierten Isocyanats, mit einem isocyanatreaktiven
Vernetzer erhalten sein. So kann die Membran 7 beispielsweise eine
polyurethanbasierte Membran sein. Gleichermaßen kann die Membran 7 auch
eine expandierte, gegebenenfalls mikroporöse Membran auf Basis von Polytetrafluorethylen
sein.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform kann
die gegebenenfalls vorhandene Membran 7 als ein mehrschichtiges
Laminat bzw. als ein mehrschichtiger Verbund ausgebildet sein. Dieses
Laminat bzw. dieser Verbund kann aus mindestens zwei, vorzugsweise
mindestens drei miteinander verbundenen Schichten oder Lagen bestehen.
Beispielsweise kann dieses Laminat bzw. dieser Verbund eine Kernschicht
auf Basis eines Polymers auf Cellulosegrundlage und zwei mit der
Kernschicht verbundene äußere Schichten,
insbesondere auf Basis eines Polyurethans, eines Polyetheramids
und/oder eines Polyesteramids, umfassen. Dabei kann die Kernschicht auf
Basis eines Polymers auf Cellulosegrundlage als 1 bis 100 µm, insbesondere
5 bis 50 µm,
vorzugsweise 10 bis 20 µm
dicke Membran ausgebildet sein und die zwei mit der Kernschicht
verbundenen äußeren Schichten
jeweils als 1 bis 100 µm,
insbesondere 5 bis 50 µm,
vorzugsweise 5 bis 20 µm
dicke Membran ausgebildet sein. Diese besondere Ausgestaltung der
Membran 7 ermöglicht
es, Spenschichtmaterialien mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften,
insbesondere unterschiedlichen Wasserdampfdurchlässigkeiten und Barrierewirkungen
gegenüber
chemischen Giften, miteinander zu kombinieren und so eine Optimierung
der Eigenschaften der Membran 7 zu erreichen. Beispielsweise
sind Cellulose und Cellulosederivate ausgezeichnete Spenschichtmaterialien
insbesondere gegenüber
chemischen Schad- bzw. Giftstoffen, wie z. B. Kampfstoffen (Lost
etc.), und werden von diesen Materialien nicht angegriffen bzw.
aufgelöst,
und zum anderen verhindern polyurethanbasierte Materialien eine
Migration bzw. Diffusion der in der Celluloseschicht gegebenenfalls
vorhandenen Weichmacher und dämpfen
außerdem das
durch die cellulosebasierte Kernschicht bedingte, beim Tragen auftretende
Knistern. Deswegen ist es gemäß dieser
besonderen Ausführungsform
bevorzugt, daß im
Fall eines Membranlaminats oder -verbunds die Kernschicht auf Basis
eines Polymers auf Cellu losegrundlage gebildet wird, während die beiden
Außenschichten
der Membran 7 durch Polyurethanmembranen gebildet werden.
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Um
die Stabilität
der gegebenenfalls vorhandenen Membran 7 zu erhöhen, ist
es vorteilhaft, die Membran 7 auf einer in den Figuren
nicht dargestellten flächigen
Trägerschicht
anzuordnen (z. B. auf einem vorzugsweise luftdurchlässigen Textilmaterial, wie
z. B. einem textilen Flächengebilde,
z. B. einem Gewebe, Gewirke, Gestricke, Gelege oder Textilverbundstoff).
Zu diesen Zwecken kann die Membran 7 auf die Trägerschicht
auflaminiert oder aufkaschiert sein, insbesondere mittels eines
vorzugsweise punktförmig
aufgetragenen Klebstoffes. Die flächige Trägerschicht für die Membran 7 sollte
in diesem Fall ein geringes Flächengewicht
von weniger als 150 g / m²,
insbesondere weniger als 100 g / m², vorzugsweise weniger als
40 g / m²,
aufweisen. Die flächige
Trägerschicht
für die
Membran 7 wirkt quasi als Stützschicht und erhöht die mechanische
Stabilität
und Reißfestigkeit
der Membran 7, was insbesondere dann von Bedeutung ist,
wenn die Membran 7 gleichzeitig als Träger 10 für das Adsorptionsmaterial 6 dient.
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Zur
Erhöhung
der des Tragekomforts einerseits und zur Erzielung einer guten Verschleißbeständigkeit
andererseits ist es vorteilhaft, wenn die Membran 7 eine
gewisse Elastizität
aufweist. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Membran 7 zu mindestens
10 %, insbesondere zu mindestens 20 %, vorzugsweise zu mindestens
30 %, zumindest in eine Richtung gedehnt bzw. gestreckt werden kann. Auch
der Schichtaufbau 2 insgesamt sollte zu den vorgenannten
Zwecken neben einer guten Biegsamkeit auch eine gewisse Elastizität aufweisen;
verglichen mit der Membran 7, ist die Elastizität des Schichtaufbaus 2 als
Ganzes geringer, und im allgemeinen ist der Schichtaufbau 2 insgesamt
zu mindestens 5 %, vorzugsweise zu mindestens 10 %, zumindest in
eine Richtung dehnbar bzw. streckbar.
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Gemäß einer
besonderen, in den 1 und 2 nicht dargestellten Ausführungsform
kann die Membran 7 gleichzeitig die Klebstoffschicht 11 zur Befestigung
des Adsorptionsmaterials 6 an den Träger 10 darstellen.
In diesem Fall muß die
Membran 7 als kontinuierlich Schicht aufgetragen sein und
Hafteigenschaften zur Fixierung des Adsorptionsmaterials 6 an
den Träger 10 aufweisen;
bei dieser besonderen Ausführungsform
empfiehlt es sich, die Mem bran 7, die gleichzeitig Klebstoffschicht 11 ist,
auf der im Tragezustand dem Fuß abgewandten
Seite und das Adsorptionsmaterial 6 auf der im Tragezustand dem
Fuß zugewandten
Seite anzuordnen. Bei einer ganz besonderen Ausgestaltung dieser
besonderen Ausführungsform
kann der Träger 10 gänzlich entfallen,
sofern die Membran 7 allein ausreichende Stabilität besitzt,
um selbsttragend zu sein, d. h. die Membran 7 dient in
diesem Fall gleichzeitig sowohl als Träger 10 wie auch als
Klebstoffschicht 11 für
das Adsorptionsmaterial 6 und ist somit Bestandteil der
Adsorptionsschicht 5.
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Der
erfindungsgemäße Schuh
bietet einen effizienten Schutz gegenüber chemischen Giften, insbesondere
chemischen Kampfstoffen, bei gleichzeitig hohem Tragekomfort. Der
entscheidende Vorteil des Schuhs nach der vorliegenden Erfindung
besteht darin, daß die
Schutzfunktion gegenüber
chemischen Giften in den Schuh selbst integriert ist und kein zusätzlicher
Ausrüstungsgegenstand
(z. B. Überschuh,
Socke etc.) erforderlich ist. Dadurch werden – im Vergleich zu den zuvor
geschilderten Methoden des Standes der Technik – nicht nur eine beträchtliche
Gewichtseinsparung und ein erhöhter
Tragekomfort erreicht, sondern es wird zudem die Möglichkeit
einer effzienten abdichtenden Verbindung des Übergangs zu einem ABC-Schutzanzug
eröffnet, so
daß chemische
Gifte, z. B. Kampfstoffe, den Übergang
von Schuhwerk/Schutzanzug nicht bzw. nicht ohne weiteres passieren
können.
Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich der Schuh nach der vorliegenden
Erfindung insbesondere für
den militärtschen Einsatz
oder den ABC-Einsatz (z. B. in der Form eines Militärstiefels
oder ABC-Schutzstiefels).
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Infolge
der hohen Effizienz der Schutzfunktion der Adsorptionsschicht, die
bedarfsweise durch die Verwendung einer Membran gegebenenfalls erhöht werden
kann, lassen sich auch atmungsaktive Schuhaußenmaterialen, wie z. B. Leder,
einsetzen, so daß sich
auf diese Weise der Tragekomfort noch erhöhen läßt, ohne daß der Träger des Schuhs einer erhöhten Gefährdung durch
die Verwendung eines atmungsaktiven Schuhaußenmaterials ausgesetzt ist.
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Aufgrund
der guten Biegsamkeit der einzelnen Schichten des erfindungsgemäßen Schuhs
bzw. des Schichtaufbaus insgesamt wird nicht nur ein guter Tragekomfort
erreicht, sondern außerdem
auch eine gute Verschleißbeständigkeit
des erfindungsgemäßen Schuhs.
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Durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung des
Schuhs nach der vorliegenden Erfindung wird eine ausgezeichnete
Barrierewirkung gegenüber chemischen
Kampfstoffen erreicht. Die Banierewirkung gegenüber chemischen Kampfstoffen,
insbesondere Bis-[2-chlorethyl]sulfid (synonym auch als Senfgas,
Lost oder Gelbkreuz bezeichnet), gemessen nach CRDEC-SP-84010, Metho
de 2.2 , beträgt höchstens 4 µg / cm² pro 24 h, insbesondere höchstens
3,5 µg
/ cm² pro
24 h, vorzugsweise höchstens 3,0 µg / cm² pro 24
h, besonders bevorzugt höchstens
2,5 µg
/ cm² pro
24 h.
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Die
Herstellung des erfindungsgemäßen Schuhs
kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Dies ist dem mit der Herstellung
von Schuhwerk befaßten
Fachmann bestens bekannt, so daß es
diesbezüglich
keiner weitergehenden Ausführungen
bedarf.
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Weitere
Ausgestaltungen, Abwandlungen und Variationen der vorliegenden Erfindung
sind für den
Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne weiteres erkennbar und
realisierbar, ohne daß er
dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verläßt.