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Man könnte zwar daran denken, Aktivkohle oder Kieselsäuregel in Gummi
oder ähnliches Material einzubringen, während sich dieses Material bei seiner Herstellung
noch in flüssigem Zustand befindet, doch in diesem Falle würde sich das adsorbierende
Zuschlagmaterial sofort mit Bestandteilen des flüssigen Trägermaterials sättigen,
so daß letztlich eine allenfalls nur geringfügig verbesserte Haltezeit gegenüber
der Penetration
von Schadstoffen erzielt werden könnte.
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Ausgehend vom umrissenen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung,
die Haltezeit des eingangs genannten Schutzmaterials zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Füllstoffkörner
an mindestens einem Teil ihrer Oberfläche eine Kruste aufweisen, in der eine wesentlich
kleinere Porengröße vorliegt als in tieferliegenden Bereichen der Füllstoffkörner.
Die feinporige Oberflächenkruste verlangsamt das Eindringen von adsorbierten Stoffen,
so daß es möglich ist die Adsorptionskörper in flüssiges Grundmaterial einzubringen,
dessen Bestandteile nur allmählich in die feinporige Oberflächenkruste eindringen
können, so daß eine verhältnismäßig lange Verarbeitungszeit bis zum Verfestigen
des flüssigen Grundmaterials verbleibt, ohne daß die großporigen, aufnahmeaktiven
tieferliegenden Bereiche der Adsorptionskörner unwirksam werden. Somit wird durch
die Erfindung ermöglicht, daß die Adsorptionskörner auch nach der endgültigen Fertigstellung
des erfindungsgemäßen Schutzmaterials unabhängig von der Wahl des jeweiligen Grundmaterials
ihre Adsorptionsfähigkeit im wesentlichen voll beibehalten; sie sind daher in der
Lage, etwa in das Schutzmaterial eindringende Fremdstoffe zu adsorbieren und somit
die Haltezeit gegenüber Schadstoffen wesentlich zu erhöhen.
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Gleichzeitig und unabhängig von der Art des verwendeten Grundmaterials
verhindert die Kruste das zu rasche Eindringen von Schadstoffen in die Füllstoffkörner,
so daß diese eine gleichmäßige Aufnahmefähigkeit über einen verhältnismäßig großen
Zeitraum hinweg beibehalten.
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Gleichzeitig mit der Steigerung der Haltefähigkeit des Schutzmaterials
können durch das Einbringen von Füllstoffkörnern in Abhängigkeit vom jeweils verwendeten
Grundmaterial auch dessen physikalische Eigenschaften gegebenenfalls verbessert
werden, wie etwa dessen Viskosität bei der Verarbeitung sowie dessen Zugfestigkeit
und Dehnbarkeit beim Fertigprodukt: da in der Regel die porösen Adsorptionskörner
verhältnismäßig leicht sind und sich auch nicht mit dem verwendeten Grundmaterial
anreichern bzw. vollsaugen können, ergibt sich bei verbesserter Haltezeit des Schutzmaterials
u. U. sogar eine Gewichtsersparnis, wobei die Penetrationszeit nicht mehr, wie bisher
bei gummiähnlichen Materialien, weitgehend von der Dicke und der Beschaffenheit
des Grundmaterials abhängen, sondern in erster Linie von Art und Menge der verwendeten
Adsorptionskörner.
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Wählt man besonders kleine Füllstoffkörner, dann reichern sie sich
wegen ihrer geringen Abmessungen trotz ihrer erfindungsgemäßen Ausbildung verhältnismäßig
rasch bei ihrer Verarbeitung mit flüssigen oder gasförmigen Bestandteilen eines
aushärtbaren Grundmaterials an, so daß es zum Beibehalten der Adsorptionsfähigkeit
der Füllstoffkörner erforderlich ist, diese erst unmittelbar vor dem Aushärten dem
Grundmaterial beizugeben. Grundmaterialien oder Herstellungsformen, die längere
Aushärtzeiten oder Verarbeitungszeiten erfordern, können somit nicht hergestellt
werden. Um die Verarbeitungszeiten zu Verlängern und ggf. auch eine verhältnismäßig
lange Aushärtzeit zuzulassen, während gleichzeitig die durch die Erfindung erzielbare,
verlängerte Haltezeit beibehalten wird, liegt eine bevorzugte Ausgestaltung der
Erfindung darin, daß die Korngröße der Füllstoffkörner 0,005 mm nicht unterschreitet;
hierdurch wird sicherge-
stellt, daß tieferliegende Bereiche der Adsorptionskörner
adsorptionsfähig bleiben, selbst wenn die Adsorptionskörner während einer verhältnismäßig
langen Verarbeitungszeit in flüssiges oder verflüssigtes Grundmaterial eingebracht
wird.
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Die Adsorptionskörner des erfindungsgemäßen Schutzmaterials können
bevorzugt aus Aktivkohle bestehen; derartige Aktivkohlekörper sind in der deutschen
Patentanmeldung 28 154 im Zusammenhang mit einem Filtermaterial im einzelnen beschrieben.
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Es hat sich herausgestellt, daß ein Gasmaskenkörper, der bisher eine
Haltezeit von 6 Stunden gegenüber Dichlordiäthylsulfid aufwies, ohne Gewichtserhöhung
und ohne wesentliche Preiserhöhung durch Verwendung der genannten Aktivkohlekörper
eine Haltezeit von 24 Stunden erhalten konnte. Die Aktivkohlekörper sollten im allgmeinen
nicht größer als 0,1 mm sein, daß ein Schutzmaterial mit hinlänglich homogenem Gefüge
sichergestellt sein kann.
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Das erfindungsgemäße Schutzmaterial kann ein Grundmaterial mit poröser
bzw. atmungsfähiger Beschaffenheit aufweisen, wie etwa ein Gewebe oder ein Gewirk,
bei dem die Füllstoffkörner durch Imprägnierung aufgebracht sind, wie dies auch
ähnlich bei dem eingangs genannten, bekannten Schutzmaterial der Fall ist. Gemäß
einer Ausgestaltung der Erfindung ist es aber besonders von Vorteil, daß das verwendete
Grundmaterial Leder ist, das bisher trotz seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften
als Schutzmaterial nur begrenzt herangezogen werden konnte, da es eine verhältnismäßige
geringe Haltezeit gegenüber Schadstoffen aufweist.
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Wird Leder mit adsorptionsfähigem Füllstoff angereichert, dann verbessert
sich die Haltezeit des Leders um ein Vielfaches, so daß Leder in weitaus größerem
Umfang als Schutzmaterial verwendet werden kann, als dies bisher der Fall war.
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Um den Füllstoff in das Leder einzubringen, ist es möglich, den Füllstoff
in das Leder einzublasen oder einzuschwämmen bzw. während der Herstellung des Leders
einzuklopfen oder einzuwalken. Es ist auch möglich, mehrschichtiges Leder mit füllstoffhaltigen
Zwischenlagen zu verwenden.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann auch ein flüssiges
oder pastenartiges Grundmaterial verwendet werden, das mit dem Füllstoff vermischt
wird und anschließend zu einem Kunstleder oder Kunststoff aushärtet; es ist sogar
möglich und für viele Einsatzzwecke vorteilhaft, als Grundmaterial einen Kleber
zu verwenden, der vor dem Auftragen mit adsorptionsfähigem Füllstoff angereichert
wird; es ist somit möglich, Sperrholz- oder Holzfaserplatten für Unterstände oder
dergleichen mit einer beträchtlichen Haltezeit gegenüber chemischen Schadstoffen
zu versehen. Es ist auch besonders von Vorteil, ein Anstrichmaterial als Grundmaterial
zu verwenden, so daß es ohne weiteres möglich ist, einen Farb-, Imprägnierungs-
oder Lackanstrich aufzubringen, der zusätzlich eine besonders hohe Haltezeit gegenüber
chemischen Schadstoffen aufweist, wobei durch den Füllstoff die Tropffähigkeit des
Anstrichmaterials günstig beeinflußt werden kann und ein Anstrich mit einer rauhen,
nichtglänzenden Oberflächentextur hergestellt werden kann; das erfindungsgemäße
Schutzmaterial eignet sich somit insbesondere als raschtrocknender Tarnanstrich,
wobei vor Aufbringen des Anstrichs einer kleineren, bestimmten Farbmenge eine bestimmte
Fullstoffmenge zugemischt wird.
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Ein besonders bevorzugtes Grundmaterial ist jedoch Gummi, der sich
für ein Schutzmaterial besonders gut eignet und der gegenüber Füllstoffen besonders
kompatibel ist Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein chemisch
resistentes Schutzmaterial besonders von Vorteil, das etwa 100 Gewichtsteile Gummi
und 50 Gewichtsteile Füllstoffkörner aufweist.
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Zur Herstellung eines Schutzmaterials, das Gummi als Grundmaterial
aufweist, ist es grundsätzlich vorteilhaft, einen verhältnismäßig trockenen Kautschukteig
herzustellen, und in diesen die Füllstoffkörner einzukneten, um auf diese Weise
eine möglichst geringe Sättigung der adsorptionsfähigen Füllstoffkörner zu erreichen.
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Soweit Gummi zur Herstellung eines porösen Schutzmaterials verwendet
wird, wie etwa Moosgummi, ist es sogar möglich und unter gewissen Umständen von
Vorteil, den Füllstoff trocken in das fertige Grundmaterial einzublasen, einzurütteln
und/oder einzuklopfen.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung erweist sich aber ein Verfahren
zur Herstellung von chemisch resistenten Schutzmaterial auf der Grundlage von Gummi
besonders als vorteilhaft, bei dem die Füllstoffkörner in eine flüssige Gummilösung
vor deren Vulkanisierung eingerührt werden, da somit die Herstellung selbst komplizierter
Formkörper aus Schutzmatetial möglich ist, wie etwa Maskenkörper, Dichtungsringe
oder dergleichen.
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Das erfindungsgemäße Schutzmaterial eröffnet eine breite Palette
von Anwendungsmöglichkeiten: Wie bereits erwähnt, kann es als Kleber- oder Anstrich
zur Bildung von Zwischen- oder Oberflächenschichten mit chemischer Sperrwirkung
herangezogen werden; vorteilhaft ist auch die Verwendung zu Kabelisolierungen insbesondere
für Erd- oder Unterwasserkabel, um das Eindringen korrodierender Chemikalien zu
verhindern; ein weiteres vorteilhaftes Anwendungsgebiet sind Planen zum Abdecken
von Unterständen oder im Freien lagernden Material, für Zelte und für Aufbauten
von Geländefahrzeugen; das Schutzmaterial kann ferner bevorzugt werden für Folien
zum Abdecken, Einwickeln und Bespannen, Beutel und Behälter insbesondere zur Aufnahme
von Nahrungsmitteln, Geräten und Werkzeugen, Dichtungen als Giftsperren für Behälter,
Aufenthaltsräume, aber auch medizinische Apparate und dergleichen, Schläuche insbesondere
für Giftstoffleitungen und dergleichen, starre Behälter Trennwände und dergleichen
sowie vieles andere mehr.
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Hierbei liegt ein besonderer Vorteil darin, daß bei verbesserter Schutzwirkung
dünnere Wandstärken und somit auch geringeres Gewicht und vielseitigerer Verwendungszweck
erreicht werden können.
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Es ist die Verwendung des resistenten Schutzmaterials jedoch insbesondere
zur Herstellung von Schutzbekleidung von Vorteil, wobei die Bekleidungsstücke wie
insbesondere Masken, Handschuhe und Stiefel
wegen der durch die Füllstoffkörner erzielbaren
Oberflächentextur einen textilartigen Griff erhalten und deshalb in Verbindung mit
der geringeren Wandstärke und der damit verbundenen besseren Anschmiegsamkeit besonders
universell und angenehm zu tragen sind.
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Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der schematischen Zeichnung
beispielsweise noch näher erläutert, in der der Schnitt durch einen Formkörper aus
dem erfindungsgemäßen Schutzmaterial gezeigt ist, beispielsweise der Schnitt durch
die Griffläche eines Schutzhandschuhs. In eine dünne, gefärbte und geformte Gummifolie
1 sind kugelige, poröse Aktivkohlekörper 2 eingelagert, von denen einer links unten
in der Zeichnung angeschnitten dargestellt ist; wie ersichtlich, ist dieser Körper
2 aus einer äußeren, dünnen Kruste 3 gebildet, in der das Material des Aktivkohlekörpers
im Gegensatz zum Kernbereich 4 feinporiger ausgebildet und verfestigt ist Wie ersichtlich,
wirken die Aktivkohlekörper nicht nur gegenüber Giftstoffen, die in Pfeilrichtung
die Folie zu durchdringen trachten, hemmend, sondern sie verleihen der Gummifolie
1 auch eine gewisse Oberflächenrauheit und verbessern somit ihren Griff.
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Zur Herstellung der Aktivkohlekörper wird eine extrudierbare Masse
aus Viskose, Polyamid, Polyester und/oder Polyäthylen in einen Extruder eingebracht,
wie er beispielsweise zur Herstellung von Kunstseide verwendet wird und an dessen
unterem Ende eine Vielzahl (500 und mehr) kleiner Düsen angebracht sind; durch Erhitzung
verflüssigte extrudierbare Masse wird durch aufeinanderfolgende Luftdruckstöße hochkomprimierter
Preßluft in den Schmelzbereich des Extruders und durch die Düsen in jeweils kleinen
Portionen durchgedrückt, wobei durch elektromagnetisch erregte Vibration der Düsenbatterien
diese kleinen Portionen als Tropfen von der Düsenspitze abgenabelt werden und dann
einfach in ein unterhalb des Extruders angeordnetes Säurebad fallen können, in dem
sich eine Lewis-Säure wie etwa Aluminiumchlorid oder Bariumchlorid befindet. Nach
einer Verweildauer von etwa 10 Minuten, innerhalb deren die Tröpfchen bis zu 10%
der Säure aufgenommen haben, werden sie der Säure entnommen und noch naß in eine
Trommeleinrichtung mit einem rotierenden Zentrifugenzylinder und einen gegenläufig
rotierenden Zentriefugenboden eingebracht, wo sie bei ständigem Trommeln unter Luftabschluß
auf 600"C bis 900"C erhitzt und für 15 bis 60 Minuten mit Waserdampf, CO2AlCl3 oder
BF3 beaufschlagt werden. Um eine besonders gute Trommelwirkung zu erreichen, befindet
sich hierbei in der Nähe der Innenwand des Zentrifugenzylinders ein Umlenklöffel,
der die getrommelten Körper dazu zwingt, sich von der mit ca. 1500 min.-1 rotierenden
Zylinderwand zu lösen und sie auf die mit gleicher Drehzahl entgegengesetzt rotierende
Bodenplatte wirft