DE3108604A1

DE3108604A1 - Einlagiges schutzmaterial und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE3108604A1
Application number: DE19813108604
Authority: DE
Inventors: Hasso von 4000 Düsseldorf Blücher; Hubert von Blücher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-13
Filing date: 1981-03-06
Publication date: 1982-08-19
Also published as: DE3108604C2

Description

Einlac,iOes Schutzmaterial und Verfahren zu
dessen Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf ein Schutzmaterial aus einem faserigen Gewebe, wobei ein Teil der Fasern karbonisiert und aktiviert ist bzw. auf ein Verfahren zur Herstellung eines einlagigen Schutzmaterials aus einem faserigen Gewebe, bei dem ein Teil der Fasern karbonisiert wird und anschließend die karbonisierten Fasern in einer Gasatmosphäre aktiviert werden.
Ein derartiges Schutzmaterial bzw. ein derartiges Verfahren zu seiner Herstellung sind aus der DE-PS 697 613 bekannt geworden. !)ort wird ein Gewebe aus Asbestfasern und Rokosnußfasern lancrsam zwischen rotglühenden Eisenplatten hindurchgezogen, so daß die Kokosfasern verkohlen. Anschließend wird das verkohlte Gewebe in einer Atmosphäre von Wasserdampf und Kohlendioxid aktiviert, so daß die verkohlten lasern zu Aktivkohle umgewandelt werden. Die Fasern aus Aktivkohle haben bekanntlich ein hohes Adsorptionsvermögen für chemische Stoffe, so daß diese chemischen Stoffe nicht oder nur sehr langsam durch das Material hindurchdringen können.
Weitere Schutzmaterialien, die einen chemische Schadsi.offe in Dröpfoherl- und/oder Aerosolform schützen und die schwer entflammbar sind, sind aus der DE-PS 24 00 827, 28 04 154, 28 14 209, 28 29 599 und 28 43 974 bekannt.
Das eingangs genannte Schutzmaterial nach der DE-PS 6?7 El) weist den Nachteil auß, daß durch das Karbotlisieren der Faern die mechanische Stabilität beträchtlich herabgesetzt wird und es sehr leicht zerbröckelt.
ur Vermeidung dieses Nachteiles wurde in der DE-PS 28 14 209 ein Schutzmaterial aus Gummi oder ähnlichem vorgeschlagen, in welches adsorptionsfähime Füllstoffkörner aus Aktivkohle eingebettet wurden, wobei ein Teil der Füllstoffkörner an der Oberflache des Materials freilag. Dieses Material war jedoch nicht luftdurchlässig, so daß es für vollständige Schutzanzüge nur begrenzt geeignet war.
Auch wurden in einigen der oben genannten deutschen Patente Mehrschichtenkonstruktionen vorgeschlagen. Schutzanzüge aus derartigen Mehrschichtenkonstruktionen verursachen physiologischen Streß. Weiterhin sind die Mehrschichtenkonstruktionen aufwendig herzustellen und weisen nur begrenzte Lagerzeiten auf.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das einlagige Schutzmaterial der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß es eine erhöhte mechanische Stabilität aufweist. Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Materials angegeben werden. Selbstverständlich soll das Material einfach und billig herzustellen sein und ohne Verschlech t:erunt seiner mechanischen Eingeschaften oder seiner Schutzeigenschaften lange gelagert werden können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die karbonisierten Fasern in Form von dicht nebeneinander stehenden hdsorberdochten auf einer Seite des Schutzmaterials vorgesehen sind. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur HersteLlung dieses Materials wird das Gewebe auf seiner einen Seite so aufgerauht, daß dort dicht nebeneinander stehende Fasern als Adsorberdochte herausra en, wobri anschließend im wesentlichen nur diese Adsorberdochte karbonisiert werden.
Das einlagige Schutzmaterial weist somit eine nicht karbonisierte Gewebeunterseite auf und eine karbonisierte Oberseite auf der die verkohlten Fasern in Form von Adsorberdochten hervorstehen. Die feinen Kohlehärchen (Fibrillen) der Adsorberdochte weisen ein anderes elektrisches Verhalten auf als die nicht verkohlte Naterialunterseite. Die sich ständig erhaltende elektrische Ladung der Fibrillen fördert die Abscheidung von Aerosolen und luftgetragenen Partikeln.
Vorzugsweise besteht das Ausgangsmaterial aus gewebten Viscose- und Polyestyrol-Endlosfasern. Als vorteilhaft !at sich auch die Verwendung von Viscose-Endlosfasern und/oder Kupferkunstseide und/oder Wolle, Baumwolle oder RamiSasern herausgestellt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Gewebe aus dem Ausgangsmaterial folgenden aufeinanderfolgenden Schritten unterworfen: a) es wird aufgesternt, b) es wird in einem Bad entschlichtet, c) es wird gespült und getrocknet, c) es wird abgequetscht, e) es wird auf einer Seite aufgerauht, f) es wird geschlägert, es es wird geschoren, h) es wird mit einer 50 % Brom-Kalilösung oder einer Aluminium-Trichlorid-Lösun und/oder mit Ammonium-Chloriden satt getränkt, i) es wird auf der aufgerauhten Seite durch Hitzezufuhr oberflächig karbonisiert, à) es wird in einer Gasatmosphäre aktiviert.
@ach einer weiteren Variante der Erfindung wird das Material nach dem oben genannten Schritt f) zusätzlich getrocknet.
Weiterhin kann es von Vorteil sein, das Material vor dem oben genannten Schritt i) langsam zu trocknen.
Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung kann das Material nach dem Kerbonisieren (Schritt i) mit einem oder mehreren der nachfolgenden Schritte behandelt werden: a) es wird gewaschen, gespült und getrocknet, b) es wird ein- oder beidseits bedruckt, c) es wird öl- und wasserabweisena ausgerüstet, d) es wird kalandrlert und abgelängt.
Vorzugsweise erfolgt das einseitige oberflachige Karbonisieren (Verkohlen) des Materials in einem Tunnelofen, einer Gasbrennerstrecke oder einer IR-Verkohlungsanlage. Schließlich erfolgt nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung das Aktivieren der karbonisierten Adsorberdochte auf Kaulen in Hochtemperaturautoklaven bei einem Druck von etwa 50 bar und einer Temperatur von etwa 1500C für etwa 6 Minuten in Wasserdampf- oder Kohlendioxidatmosphäre.
Lin aus dem erfindungsgemäßen Material hergestellter einlagi-Fc;r Anzug, der über einer gewöhnlichen Grundbekleidung getragen werden kann, bi@@et zwei physiologisch verschieden wirksam Möglichkeiten: Trägt man die Adsorberdochte nach außen, so vergrößert sich die abdundtungsfördernde Oberfläche um ein "luftiges Dochtfeld" und begünstigt die Wärme- und Feuchtigkeitsableitung sowie eine Desorption adsorbierter Schadstoffe; trägt man die Adsorberdochte nach innen, so erzeugt man im Inneren des Anzugs eine thermische Isolierschicht, die wärmedämmend wirkt. In beiden Fällen ist die Schutzleistung des Anzugs gewährleistet, wenn auch im ersteren Falle in stärkerem Maße.
Auch ist es mit dem erfindungsgemäßen Material mögich, einen Schutzanzug aus zwei Lagen, d. h. einen Doppelanzug gleichen Zuschnitts zu konfektionieren, wobei die beiden Anzüge (direkt auf der Unterwäsche) übereinander getragen werden. Hierdurch wird die Sicherheit des Anzugträgers vergrößert, da der kontaminierte Anzugträger in der Dekontaminationszone den äußeren Anzug ablegen kann und ohne Nachschub mit einem voll einsatzfähigen Anzug verbleibt. Bei zu dichter Belegung des äußeren Anzuges mit Kontaminat kann der Träger den äußeren anzug auch in der Gefahrenzone ablegen ohne den Schutz zu verlieren. Auch sind Dekontaminationsmaröver hierdurch um ein Vielfaches sicherer geworden.
Es ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Material durch den Karbonisierungsprozeß kaum mechanische Stabilität ein-@üßt, da nur ein geringfügiger Teil der angerauhten Oberfläche karbonisiert wird. Da das erfindungsgemäße Material nur aus einem Grundmaterial besteht und weder kaschiert noch bondiert wira ist seine Lagerfähigkeit sehr gut, was bei der Lagerung von Schutzausrüstungen für Katastrophenfälle ein wesentlicher'Vorteil ist. Da sich das erfindungsgemäße Material auch in üblichen Waschmaschinen waschen lässt und auch ohne weiteres chemische Reinigungsprozesse übersteht, ist es zu fast unermüdlichem Gebrauch bestimmt.
Ein besonders bevorzugtes Herstellungsverfahren für das erfindungsgemässe material ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe auf seiner einen Seite mit einem Kleber versehen wird und diese Seite mit Viskose so beschossen wird, dass dicht nebeneinanderstehende, als Adsorberdochte dienende lasern entstehen.
Falls die Viskose nicht von vornherein carbonisiert und aktiviert ist, erfolgt diese Behandlung entsprechend den Anspruche 11 und 12 nach dem Viskosebeschuss.
Der Viskosebeschuss erfolgt vorzugsweise im Luftstrom, durch den das mit Kleber beschichtete Gewebeband kontinuierlich hindurchgeführt wird. Zur Aufrichtung der Viskosefasern auf der Klebseite des Gewebes zu dicht nebeneinariderstehenden Adsorberdochten dient ein e)ektrostatisches Feld.
Der Viskosebeschluss kann auch unmittelbar durch das elektrostatische Feld bewirkt werden, in dem die Viskose ionisiert und längs der elektrischen Feldlinien transportiert wird.
Zur Verdeutlichung der Erfindung sei noch auf die einzige Fig. 1 verwiesen, in welcher schematisch das erfindung gemässe Schutzmaterial dargestellt ist.Das Schutzmaterial 1 weist auf seiner Unterseite 2 ein textiles Gewebe auf, während an seiner Oberseite 3 die einzelnen Fasern in Form von carbonisierten Adsorberdochten hervorstehen.

Claims

Einlagiges Schutzmaterial und Verfahren zu dessen flerstellung P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Einlagiges Sctnutzmaterial aus einem faserigen Gewebe, wobei ein Teil der Fasern karbonisiert und aktiviert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die karbonisierten Fasern in Form von dicht nebeneinander stehenden Adsorberdochten (3) auf einer Seite des Schutzmaterials (1) vorgesehen sind.

2. Schutzmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzmaterial einheitlich aus gewebten Viscose-und Polyestyrol-Endlosfasern besteht.

5. Schutzmaterial nach den Ansprüchen oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzmaterial (1) einheitlich aus gewebten Viscose-Endlosfasern und/oder Kupferkunstseide und/oder Wolle, Baumwolle oder Ramifasern besteht.

4. Verfahren zur Herstellung eines einlagigen Schutzmateriales aus einem faserigen Gewebe, bei dem ein Teil der Fasern karbonisiert wird und anschließend die karbonisierten Fasern in einer Gasatmosphäre aktiviert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe auf seiner einen Seite so aufgerauht wird, daß dort dicht nebeneinanderstehende Fasern als Adsorberdochte fierausragen und daß anschließend im wesentlichen nur diese Adsorberdochte karbonisiert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial ein Gewebe aus Viscose- und Polyestyrol-Endlosfasern verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial ein Gewebe aus Viscose-Endlosfasern lnd/oder Kupferkunstseide und/oder Wolle, Baumwolle oder Ramifaser verwendet wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h G e k e n n z e i c h n e t daß das Gewebe folgenden auSeinanderfolgenden Behandlungs schritten unterworfen wird: a) es wird aufgesternt, b) es wird in einem Bad entscnlichtet, c) es wird gespült und getrocknet, d) es wird abxequetscht, e) es wird auf einer Seite aufgerauht, f) es wird ge chlävert, g) es wird geschoren, h) es wird mit einer 50 % Brom-Kalilösung oder einer Aluminium-Trichlorid-Lösung und/oder mit Ammonium-Chloriden satt getränkt, i) es wird auf der aufgerauhten Seite durch Hitze zufuhr oberflächig karbonisiert, à ) es wird in einer Gasatmosphäre aktiviert.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe nach Schritt f) zusätzlich getrocknet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material nach Schritt h) langsam getrocknet wird.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis , dadurch gekennzeichnet, daß das Material nach Schritt i) mit einem oder mehreren der nachfolgenden Schritte behandelt wird: a) es wird gewaschen, gespült und getrocknet, b) es wird ein- oder beidseitig bedruckt, c) es wird öl- und wasserabweisend ausgerüstet, d) es wird kalandriert und abgelängt.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis °C d a d u r c h g e k e n n z e i c hin e t daß das einseitige oberflächige Karbonisieren in einem Tunnelofen, einer Gaabrennerstrecke oder einer TP-Verkohlungsanlage durchgeführt wird.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Aktivieren auf Kauen in Eochtemperaturautoklaven bei einem Druck von etwa 50 bar und einer Temperatur von etwa 15600 für etwa 6 Minuten in Wasserdampf- oder Eohlendioxidatmosphäre erfolgt.

13. Verfahren zur Herstellung eines einlagigen Schutzmaterials aus einem faserigen Gewebe, bei dem ein Teil der Fasern carbonisiert und aktiviert werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Gewebe auf seiner einen Seite mit einem Kleber versehen wird und diese Seite mit Viskose so beschossen wird, daß dicht nebeneinanderstehende, als Adsorberdochte dienende Fasern entstehen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß nach dem Faserbeschuss im wesentlichen nur diese carbonisiert werden.

15. Verfahren nach Anspruch 13, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die mit einem IClet r beschichtete Seite des Gewebes mit carbonisierter und aktivierter Viskose beschossen wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Viskose mit Aktivkohle und Bindemittel versehen wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Viskosebeschuss mittels Luftströmung erfolgt und daß die Viskosefasern auf der mit Klebschicht versehenen Seite des Gewebes mittels eines elektrostatischen Feldes zu dicht nebeneinanderstehenden Adsorberdochten aufgerichtet werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Viskose in einem elektrostatischen Feld ionisiert und zu der mit Klebschicht versehenen Seite langs der elektrischen Feldlinien zu der mit Klebschicht versehenen Seite des Gewebes transportiert wird.