DE2814209C2 - Chemisch widerstandsfähiges Schutzmaterial sowie Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Chemisch widerstandsfähiges Schutzmaterial sowie Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein chemisch widerstandsfähiges Schutzmaterial aus einem Grundmaterial,
das mit porösen, adsorptionsfähigen Füllstoffkörnern angereichert ist, wobei die Füllstoffkörner nach
der endgültigen Fertigstellung des Schutzmaterial ihre
Adsorptionsfähigkeit beibehalten.
Es ist bekannt (DE-PS 6 97 616), zu Gasschutzzwekken über ein Textilgewebe mehr oder weniger
gleichmäßig ein aktiviertes, anorganisches Gel unter Erhaltung der Luftdurchlässigkeit des Gewebes zu
verteilen, wobei dieses Gel, etwa Kieselsäuregel, in der Lage ist, Schadstoffe derart zu adsorbieren, daiß sie nicht
mehr durch das Gewebe dringen können. Um die recht geringe Haltezeit eines derartigen, behandelten Gewebes
zu erhöhen, wurde vorgeschlagen, ein Tragegewebe aus feuerfesten Fasern mit konzentrierten Kohlehydratslösungen
zu tränken und diese in bekannter Weise in aktive Kohle zu überführen.
Es wird auf diese Art zwar eine verbesserte Haltezeit erreicht, doch ist das derart mit Aktivkohle durchsetzte
Gewebe nur begrenzt einsetzbar, da dort, wo chemisch besonders aggressive Stoffe auftreten, bereits wegen
der Luft- und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des Tragegewebes eine nur geringe Haltezeit zu erwarten ist.
Ein besonders wichtiger Anwendungsbereich für derartige Schutzmaterialien liegt in der Herstellung von
Schutzbekleidung, wie etwa Schutzabzüge, Handschuhen, Stiefeln, Maskenkörpern usw.; mit einer derartigen
Schutzbekleidung soll etwa im Katastrophenfall Personen der Aufenthalt in verseuchten Gebieten trmöglicht
ι werden, in denen beispielsweise Dichloräthylsulfid vorliegt, ein Gas, das in Hautzellen eindringt und diese
zum Absterben bringt Der Aufenthalt in derartigen verseuchten Gebieten ist daher nur möglich, wenn eine
ausreichende Schutzkleidung angelegt wird, die zunächst bereits aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften
den unmittelbaren Kontakt der Haut mit den Schadstoff verhindert Da jedoch eine Reihe von
chemischen Stoffen wie etwa das genannte Gas die Eigenschaft besitzen, auch durch allgemein für undurchlässig
gehaltene Kleidung aus Leder, Gummi oder dergleichen hindurchzudringen, ist der Aufenthalt in
verseuchten Gebieten trotz Verwendung von Schutzkleidung nur begrenzte Zeit möglich, die wesentlich von
der Art der verwendeten Schutzbekleidung abhängt So weist beispielsweise ein herkömmlicher Maskenkörper
unter vorgeschriebenen Prüfbedingungen gegenüber dem obengenannten Gas nur eine Haltezeit von etwa 6
Stunden auf; nach Ablauf dieser Zeit ist ein Schutz durch den Maskenkörper nicht mehr gewährleistet.
Es ist grundsätzlich möglich, diese Haltezeit dadurch zu erhöhen, daß man die Wandstärke der Schutzbekleidung
entsprechend erhöht, doch würde hierdurch auch das Gewicht und der Preis der Schutzbekleidung
unzuträglicherweise erhöht, die Schmiegsamkeit und Flexibilität der Schutzbekleidung, die gerade für
Schutzhandschuhe besonders wesentlich sind, gingen verloren, und es müßte auf größtmögliche Porenfreiheit
des Schutzmaterials geachtet werden, so daß letztlich eine steife, hermetisch dichte und schwere Schutzbekleidung
entsteht, die unangenehm zu tragen ist.
Um zu verhindern, daß kleinere Geräte, Nahrungsmittel
und Werkzeug verseucht werden, die in verseuchten Zonen lagern oder in diese gelangen, ist es
erforderlich, auch hierfür Schutzüberzüge, Schutzbeutel, Schutzbehälter oder dergleichen vorzusehen, die einerseits
möglichst leicht und billig sein sollen, andererseits aber eine möglichst lange Haltezeit aufweisen sollen.
Auch Fahrzeugkabinen, Unterstände und Bauwerke sowie größere Behälter sollten, soweit sie für einen
entsprechenden Einsatz vorgesehen sind, gegen chemische Stoffe wie etwa das eingangs genannte Gas eine
möglichst lange Haltezeit aufweisen, was durch Metallwandungen in der Regel auch gewährleistet ist.
Gefährdet sind hierbei allerdings Verschlüsse, Öffnungen und dergleichen, die im Regelfall mit einer
Gummidichtung versehen sind, die eine begrenzte Haltezeit aufweist. Auch Segeltuchverdecke von Einsatzfahrzeugen,
Zelte usw., bei denen grundsätzlich das bekannte Schutzmaterial eingesetzt werden könnte,
bieten nur einen verhältnismäßig geringen Schutz, da das bekannte, mit Aktivkohle angereicherte Gewebe
wegen der hohen Adsorptionsfähigkeit der Aktivkohle kurzzeitig zwar einen recht guten Schutz bietet, aber
verhältnismäßig rasch gesättigt ist und somit nur eine geringe Haltezeit aufweist.
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 Pene-
tration von Schadstoffen erzielt werden könnte.
Ausgehend vom umrissenen Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, die Haltezeit des eingangs
genannten Schutzir>ateriais zu erhöhen.
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
adsorbierter. 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 eifindungsgemäßen 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.
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.
Gleichzeitig mit der Steigerung der Haltefähigkeit des Schutzmaterials können durch das Einbringen von
Füllstoffkörnern in Abhängigkeit vom jeweils verwendeten Grundmaterial auch dessen physikalische Eigenschäften
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.
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 Herstellungsforrrten, die längere Aushärtzeiten oder
Verarbeitungszeiten erfordern, können somit nicht hergestellt werden. Um dL v'ei arbeitungszeiten 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.
Die Adsorptionskörner des erfindungsgemäßen Schutzmaterials können bevorzugt aus Aktivkohle
bestehen; derartige Aktivkohlekörper sind in der deutschen Patentanmeldung 28 04 154 im Zusammenhang
mit einem Filtermaterial im einzelnen beschrieben. 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.
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.
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.
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.
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 Färb-,
Imprägnierungs- oder Lackanstrich aufzubringen, der zusätzlich eine besonders hohe Haltezeit gegenüber
chemischen Schadstoffen aufweist, wobei durch den Füllstoff die Tropffähigkeit des Anstrichmateriais
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
Füllstoffmenge zugemischt wird.
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.
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 adsorpiionsfähigen Fiiiistoffkörner zu erreichen.
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.
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.
Das erfindungsgemäße Schutzmaterial eröffnet eine breite Palette von Anwendungsmöglichkeiten: Wie
bereits erwähnt, kann es als Kleber- oder Anstrich zur Bildung von Zwischen- oder Obcrfiächenschichten 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.
Hierbei liegt ein besonderer Vorteil darin, daß bei verbesserter Schutzwirkung dünnere Wandstärken und
somit auch geringeres Gewicht und vielseitigerer Verwendungszweck erreicht werden können.
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 Anschmiegsam-■>
keit besonders universell und angenehm zu tragen sind.
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,
ίο 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 dargesieilt äst; 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 Oberflächenrauheil und verbessern somit
ihren Griff.
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; j» 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 6000C bis 9000C erhitzt und für 15 bis
60 Minuten mit Waserdampf, CO2AICI3 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
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Chemisch widerstandsfähiges Schutzmaterial aus einem Grundmaterial, das mit porösen, adsorptionsfähigen
Füllstoffkörnern angereichert ist, wobei die Füllstoffkörner nach der endgültigen Fertigstellung
des Schutzmaterials ihre Adsorptionsfähigkeit beibehalten, dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllstoffkörner (2) an mindestens einem Teil ihrer Oberfläche eine Kruste (3) aufweisen, in der
eine wesentlich kleinere Porengröße vorliegt als in tieferliegenden Bereichen (4) der Füllstoffkörner.
2. Schutzmaterial nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Korngröße der Füllstoffkörner (2) 0,005 mm nicht unterschreitet
3. Schutzmaterial nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffkörner
ganze und/oder zerkleinerte poröse Aktivkohlekörper (2) sind.
4. Schutzmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kruste (3) aus verfestigtem,
aktiviertem Kohlenstoff gebildet ist.
5. Schutzmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffkörner
(2) in Leder als Grundmaterial (1) eingebettet sind.
6. Schutzmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffkörner
(2) in Gummi als Grundmaterial (ί) eingebettet sind.
7. Schutzmaterial nach Anspruch Ei, dadurch
gekennzeichnet, daß es etwa 100 Gewichtsteile Gummi (1) und etwa 50 Gewichtsteile Füllstoffkörner
(2) aufweist.
8. Verfahren zur Herstellung eines chemisch resistenten Schutzmaterials nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffkörner (2) in eine flüssige Gummilösung vorzugsweise möglichst
kurzzeitig vor deren Vulkanisierung eingerührt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782814209 DE2814209C2 (de) | 1978-04-03 | 1978-04-03 | Chemisch widerstandsfähiges Schutzmaterial sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782814209 DE2814209C2 (de) | 1978-04-03 | 1978-04-03 | Chemisch widerstandsfähiges Schutzmaterial sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2814209B1 DE2814209B1 (de) | 1979-07-12 |
DE2814209C2 true DE2814209C2 (de) | 1980-03-27 |
Family
ID=6035992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782814209 Expired DE2814209C2 (de) | 1978-04-03 | 1978-04-03 | Chemisch widerstandsfähiges Schutzmaterial sowie Verfahren zu seiner Herstellung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2814209C2 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2752994B1 (fr) * | 1996-08-28 | 1999-01-29 | Manufactures De Vetements Paul | Gant de protection contre les agressions nucleaires, biologiques et chimiques |
DE10347673B4 (de) * | 2003-10-09 | 2012-01-12 | BLüCHER GMBH | Schuh, insbesondere Stiefel, mit ABC-Schutz |
-
1978
- 1978-04-03 DE DE19782814209 patent/DE2814209C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2814209B1 (de) | 1979-07-12 |
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