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Feuchtigkeit aufsaugender Stoff, insbe-
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sondere zur Herstellung von Unterbekleidung für gasdichte Schutzanzüge
Die Erfindung befaßt sich mit Feuchtigkeit aufsaugenden Stoffen, insbesondere solchen
zur Herstellung von Unterbekleidung für gasdichte Schutzanzüge.
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Es ist in vielen Situationen erforderlich, gasdichte, hermetisch abgeschlossene
Anzüge, speziell Schutzanzüge zu tragen, beispielsweise in chemisch, biologisch
oder radioaktiv verseuchter Umgebung. Das Tragen dieser Schutzanzüge ist für die
jeweiligen Personen häufig äußerst unangenehmn, da ja der Mensch, gerade wenn ein
gasdichter Anzug getragen wird, laufend Feuchtigkeit in Form von Schweiß abgibt.
Da die Abführung der Feuchtigkeit bei Tragen eines gasdichten Schutzanzuges aber
nicht mehr möglich ist, kann die Haut nicht mehr atmen, was bei den Benutzern der
Schutzanzüge bereits nach kurzer Zeit zu Erschöpfungszuständen, ja sogar zu einem
vollständigen Kollaps führen kann. Die Störung des natürlichen Atmungsablaufs der
Haut ist dabei verständlicherweise
um so größer, je länger ein derartiger
Anzug getragen werden muß, da sich ja dann immer mehr Feuchtigkeit im Anzug und
auf der Haut staut.
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Um hier Abhilfe zu schaffen, sind gasdichte Anzüge bekannt, die zwangsbelüftet
werden können. Beim Tragen derartiger Anzüge ist es jedoch erforderlich, auf irgendeine
Weise eine ständige direkte Verbindung mit einem Kompressor oder einer sonstigen-
Einrichtung aufrecht zu erhaltenr die die Zwangsbelüftung erzeugt, d.h. Luft in
den Anzug drückt und aus diesem absaugt.
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Eine derartige ständige Verbindung des Benutzers des Schutzanzuges
mit einer im allgemeinen feststehenden Vorrichtung behindert verstandlicherweise
ein freies Arbeiten stark. Der Einsatz mobiler Einrichtungen zur Zwangsbelüftung
ist nicht in allen Fällen möglich. Zum einen haben derartige Vorrichtungen ein verhältnismäßig
hohes Gewicht, was zu einer weiteren Erschwerung der ohnehin bereits unangenehmen
Arbeitsbedingungen in einem Schutzanzug führt. Zum anderen bereitet u.U. die Filterung
der zwangsweise in den Schutzanzug eingeführten Luft beachtliche Schwierigkeiten.
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Erfindungsgemäß soll nun eine Möglichkeit angeboten werden, hier Abhilfe
zu schaffen, indem ein Stoff für eine entsprechende Unterbekleidung vorgeschlagen
wird, die es ermöglicht, die Tragedauer eines Schutzanzuges ohne Zwangsbelüftung
gegenüber den bisher möglichen Zeiten erheblich zu verlängern, indem wirksam die
von dem Träger des Schutzanzuges abgesonderte Feuchtigkeit gebunden wird. Darüberhinaus
soll der Stoff nach der Erfindung aber auch
für andere Anwendungsgebiete
einsetzbar sein, wo es darum geht, große Feuchtigkeitsmengen, vor allem im Zusammenhang
mit dem menschlichen Körper, zu speichern.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Stoff vorgeschlagen,
der sich dadurch auszeichnet, daß er aus einer formstabilen Trägerbahn besteht,
die an ihren inneren Oberflächen zumindest bereichsweise mit einem stark Feuchtigkeit
aufnehmenden Material besetzt ist.
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Der Stoff nach der Erfindung kann gegenüber bekannten Stoffen wesentlich
stärker Feuchtigkeit speichern, weil nicht nur eine Einlagerung der Feuchtigkeit
in den Stoff selber, d.h. zwischen dessen Fasern, möglich ist, sondern zusätzlich
die inneren Oberflächen der Trägerbahn, d.h. beispielsweise die Oberflächen der
die Trägerbahn bildenden Fasern, mit einem stark Feuchtigkeit aufnehmenden Material
besetzt sind. Es gibt dabei bereits Materialien, die in der Lage sind, bis zum 50-fachen
ihres Eigengewichtes an Feuchtigkeit, insbesondere Wasser, zu speichern. Verständlicherweise
kann dann, wenn aus einem derartigen Stoff Unterwäsche geschneidert wird, diese
Unterwäsche wesentlich mehr Feuchtigkeit speichern als übliche Unterwäsche, so daß
beispielsweise beim Tragen in Schutzanzügen für eine gegenüber dem Bekannten längere
Zeit der Körper bzw. die Haut die Möglichkeit hat, Feuchtigkeit abzugeben. Es ist
davon auszugehen, daß bisher mit einem gasdichten Schutzanzug ohne Fremdbelüftung
maximal 30 Minuten gearbeitet werden konnte. Bei Verwendung von Unterbekleidung,
welche
aus dem Stoff nach der Erfindung besteht, dürften dagegen
Arbeitszeiten von 2 bis 3 Stunden ohne Wechsel des Schutzanzuges ohne größere Schwierigkeiten
erreichbar sein, was insbesondere bei Schutzanzügen gegen radioaktive Strahlung
von ganz erheblicher Bedeutung ist, weil dann weniger verseuchtes Material anfällt
und seltener ein Wechsel nötig ist.
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Der Stoff nach der Erfindung kann aber nicht nur zur Herstellung von
stark Feuchtigkeit auf saugender Unterbekleidung verwendet werden. Es sind vielmehr
weitere Einsatzgebiete denkbar. Z.B. wäre es möglich, einen Stoff nach der Erfindung
für Kompressen einzusetzen, wobei dann der Stoff mit einer speziellen Flüssigkeit
getränkt auf den Körper eines Patienten aufgelegt wird. In diesem Zusammenhang kann,
abhängig von der verwendeten Flüssigkeit, dann auch eine Wärme- oder Kältespeicherung
vorgesehen sein.
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Die das Feuchtigkeit aufnehmende Material anlagernde Trägerbahn kann
aus unterschiedlichen Materialien, beispielsweise auch Schaumstoff, bestehen. Da
im allgemeinen jedoch nicht nur die Möglichkeit zu starker Feuchtigkeitsaufnahme,
sondern gleichzeitig eine gute Gasdurchlässigkeit gewünscht ist, ist es zweckmäßig,
wenn die Trägerbahn ein textiles Flächengebilde ist, welches vorzugsweise aus Feuchtigkeit
aufsaugenden Fäden bzw. Fasern besteht. Die Fäden bzw. Fasern helfen dann dazu,
die Feuchtigkeit, beispielsweise von der Haut einer entsprechende Unterwäsche tragenden
Person, zu dem die Feuchtigkeit speichernden Material zu transportieren.
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In Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Trägerbahn
auf ihrer im Gebrauch zur Haut des Benutzers weisenden Innenseite mit einer durchlässigen,
keine Feuchtigkeit aufnehmenden, an der Haut nicht festklebenden Schicht abgedeckt
ist, wobei diese Schicht zweckmäßig eine Faserschicht aus hydrophoben Fasern ist.
Bei Vorhandensein einer derartigen Schicht wird erreicht, daß auf der Haut des Benutzers
stets eine relativ trockene Schicht anliegt, so daß die Haut ohne Schwierigkeiten
atmen und Feuchtigkeit abgeben kann. Die hydrophoben Fasern können z.B. Polypropylen-Fasern
sein.
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Es ist weiter günstig, wenn die Trägerbahn auf ihrer im Gebrauch der
Haut des Benutzers abgekehrten Außenseite eine die mechanische Festigkeit des Stoffes
erhöhende Deckschicht, beispielsweise aus Baumwo.llfasern, trägt. Bei Vorhandensein
einer derartigen Deckschicht ist insbesondere auch die Möglichkeit gegeben, die
Trägerbahn so aufzubauen, daß sie verhältnismäßig locker ist, so daß das die Feuchtigkeit
aufnehmende bzw. speichernde Material ohne Schwierigkeiten hinreichend aufquellen
kann.
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Selbstverständlich besteht in der Wahl des Aufbaus der einzelnen Materialschichten
des Stoffes weitgehende Freiheit. Besonders billig und trotzdem hinreichend stabil
und angenehm zu tragen wird der Stoff jedoch, wenn das textile Flächengebilde der
Trägerbahn und/oder die Feuchtigkeit abstoßende Schicht und/oder die Deckschicht
von einem Faservlies gebildet sind, wobei dann für die einzelnen Schichten üblicherweise
unterschiedliche Fasern zu wählen sind, beispielsweise für die Trägerbahn
Zellwolle,
für die Feuchtigkeit abstoßende Schicht Polypropylen-Fasern und für die Deckschicht
Baumwoll-Fasern. Die Trägerbahn könnte aber auch aus irgendwelchen Kunstfasern oder
Schaumstoff bestehen, in welchem Falle die Festlegung des Feuchtigkeit aufnehmenden
Materials ggf. leichter möglich wird.
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Als stark Feuchtigkeit aufnehmendes Material dienen nach der Erfindung
Quellkörper, Gele oder dgl., z.B.
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Silikagel, Methylzellulose oder Polymere. Besonders günstig ist es,
wenn das stark Feuchtigkeit aufnehmende de Material ein Granulat ist, welches direkt
an den Oberflächen der Trägerbahn, z.B. mittels eines Bindemittels oder durch Aktivierung
der Oberflächen, festgelegt und/oder zwischen zwei für das Granulat undurchlässigen
Warenbahnen eingeschlossen ist. Das Granulat sollte in diesem Fall, um eine einwandfreie
Einarbeitung in die Trägerbahn zu ermöglichen und sicherzustellen, einen Korndurchmesser
von etwa 200 pm bis 50Qpm besitzen. Als Granulat läßt sich mit besonderem Vorteil
ein neuerdings im Handel erhältliches Polymer mit Carboxylgruppen auf der Basis
von Acrylsäure-Natriumacrylat verwenden, welches in der Lage ist, das 30- bis 50-fache
seines Eigengewichtes an Feuchtigkeit zu speichern. Zur Festlegung dieses Polymers
an den inneren Oberflächen der Trägerbahn, beispielsweise an den Zellwänden, wenn
die Trägerbahn offenporiger Schaumstoff ist, oder an den Fasern eines entsprechenden
Vlieses können an sich bekta-nnte Bindemittel verwendet werden. Besteht die Trägerbahn
aus entsprechendem Material, ist auch die Verwendung
von latenten
Lösungsmitteln möglich, d .h. Lösungsmitteln, die auf die Trägerbahn aufgebracht
sind, bei Erreichen einer gewissen Temperatur die Trägerbahn bzw. deren Material
erweichen, so daß das Granulat an der Trägerbahn haftet, und bei weiterer Erwärmung
sich verflüchtigen. Eine andere Möglichkeit zur Festlegung des Granulats besteht
darin, dieses zwischen zwei Warenbahnen einzuschließen, in welchem Falle dann die
Trägerbahn aus den beiden Bahnen bestehen würde. Die beiden Warenbahnen können durch
Kaschicren, Vernadeln oder Bondieren miteinander verbunden sein. Wichtig3 ist nur,
daß die Warenbahnen eine derart geringe Maschen- bzw. Porengröße haben, daß das
Granulat aus ihnen nicht austreten kann.
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Andererseits müssen die Warenbahnen aber ausreichend gas- und flüssigkeitsdurchlässig
sein.
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Wie bereits erwähnt, kann der Stoff nach der Erfindung aus mehreren
Schichten bestehen. Um in einem derartigen Fall ein hinreichendes Quellen, d. h.
eine Volumenvergrößerung des die Feuchtigkeit aufnehmenden und speichernden Materials
zu ermöglichen, ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die mehreren Schichten lediglich
entlang im Abstand voneinander verlaufender, sich ggf. kreuzender Linien miteinander
verbunden sind, wobei die Schichten beispielsweise entlang rautenförmig verlaufender
Linien miteinander verbunden sein können. Bei einer solchen Ausführung steht in
dem Bereich zwischen den linienförmigen Verbindungen, beispielsweise Steppnähten,
Schweißnähten oder Vernadelungen, für das Speichermedium hinreichend Platz zur Volumenvergrößerung
zur Verfügung. Der Stoff vergrößert dann in diesem Bereich seine Dicke, was
ggf.
mit einer Kontraktion parallel zur Stoffebene verbunden sein kann.
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Es ist nach der Erfindung weiter vorgesehen, daß der Stoff auf seiner
im Gebrauch der Haut des Benutzers abgekehrten Außenseite mit Aktivkohle und/oder
Gasadsorbern belegt ist. Eine derartige Ausrüstung ist vor allem bei Verwendung
des Stoffes in Unterbekleidung von Bedeutung, da dann beim Ausziehen des gasdichten
Schutzanzuges ein kurzzeitiger, jedoch aktiver Schutz gegen atomare, chemische und
biologische Schadstoffe gewährleistet werden kann.
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Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, daß der Stoff mit geruchsbindenden
und/oder bakteriziden und/ oder mit medizinisch wirksamen Substanzen imprägniert
ist. Derartige Substanzen können beispielsweise auch dazu dienen, Schweißgeruch
zu vermeiden. Einer solchen Imprägnieung kommt aber besondere Bedeutung dann zu,
wenn es darum geht, den Stoff z.B. für Kompressen oder sonstige medizinische Zwecke
einzusetzen, wo u.U. eine Berührung mit offenen Wunden usw. möglich ist.
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Wird der Stoff nach der Erfindung zur erstellung von Unterbekleidung
für Schutzanzüge eingesetzt, so ist es selbstverständlich möglich, die Unterbekleidung
selbst einfach zu konfektionieren. Im allgemeinen dürfte ein geradliniger Schnitt
ohne besondere Abnäher ausreichend sein. Derartige Unterwäsche bzw.
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sonstige aus dem Stoff hergestellte Gegenstände können, sofern die
Trägerbahn und die sonstigen
Schichten aus geeignetem Material
bestehen, auch mehrfach verwendet werden. Die Saugfähigkeit kann durch Trocknen
des Stoffes wieder hergestellt werden. Der Stoff läßt sich normalerweise auch waschen
oder reinigen.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines
Stoffes anhand der Zeichnung. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch einen aus drei
Schichten bestehenden Stoff nach der Erfindung u-n d Fig. 2 eine Draufsicht auf
einen Ausschnitt aus einer Stoffbahn, beispielsweise bei einem Stoff gemäß Fig.
1.
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Wie Fig. 1 zeigt, besteht der Stoff aus drei Schichten, die beim Ausführungsbeispiel
sämtlich Faservliese sind. Die im Gebrauch der Haut des Benutzers, beispielsweise
bei Verwendung zur Herstellung von Unterbekleidung, anliegende innere Schicht 1
ist ein Faservlies, welches für Feuchtigkeit durchlässig ist, jedoch an sich Feuchtigkeit
nicht speichert.
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Die Feuchtigkeit abstoßende Schicht 1 hat außerdem die Eigenschaft,
mit ihrer Innenfläche 2 nicht an der Haut des Benutzers festzukleben. Die Schicht
1 kann beispielsweise ein Wirrfaservlies mit einem 2 Flächengewicht von 30 g/m2
aus Polypropylen-Fasern sein.
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An der Außenseite des Stoffes ist eine Deckschicht 3, beispielsweise
ein Baumwoll-Vlies mit einem Flächengewicht von ebenfalls 30 g/m2 vorgesehen. Die
Deckschicht 3 dient insbesondere dazu, die mechanische
Festigkeit
des gesamten Stoffes zu erhöhen und einen zu starken Abrieb an der Außenseite 4
zu verhindern.
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Zwischen der inneren Schicht 1 und der Deckschicht 3 ist eine Trägerbahn
5 vorgesehen, welche aus Feuchtigkeit aufsaugenden Fäden bzw. Fasern besteht. Die
Trägerbahn 5 kann z.B. von einem Zellwolle-Vlies mit 2 einem Flächengewicht von
ctwa 70 g/in gebildet sein.
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Zellwolle hat den Vorteil, daß sie Feuchtigkeit ansaugt und gut weiterleitet,
d.h. in einwandfreier Weise für eine Abführung der an der Innenfläche 2 anfallenden
Feuchtigkeit durch die innere Schicht 1 zu der Trägerbahn 5 sorgt.
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Das Besondere an der Trägerbahn 5 bei dem Stoff gemäß der Erfindung
liegt nun darin, daß die inneren Oberflächen der Trägerbahn 5, beispielsweise die
Oberflächen der die Trägerbahn 5 bildenden Fasern mit Körnern 6 eines stark Feuchtigkeit
aufnehmenden bzw. speichernden Granulats besetzt sind. Die Körner 6 dieses Granulats
haben einen verhältnismäßig geringen Durchmesser, und zwar deswegen, damit eine
einwandfreie Einlagerung in die Trägerbahn 5 und eine sichere Festlegung an den
Fasern der Trägerbahn erfolgen kann. Der Durchmesser der Körner 6 sollte zweckmäßig
etwa 200 bis 500 pm, vorzugsweise 250 pm sein.
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Die Körner 6 können in unterschiedlicher Weise an den Fasern der Trägerbahn
5 festgelegt werden, z.B.
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durch spezielle Bindemittel, beispielsweise aber auch durch latente
Lösungsmittel, und zwar abhängig
von der Natur des Feuchtigkeit
speichernden, die Körner 6 bildenden Mittels. Besonders gute Speichereigenschaften
besitzt ein Polymer-Granulat mit Carboxylgruppen auf der Basis von Acrylsäure-Natrium
acrylat.
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Wenn sich die Körner 6 des Feuchtigkeit speichernden Materials nicht
zur direkten Festlegung an den inneren Oberflächen der Trägerbahn 5 eignen, wäre
es auch denkbar, die Trägerbahn 5 aus zwei Warenbahnen aufzubauen, die in irgendeiner
geeigneten Weise miteinander verbunden sind, und dann das Feuchtigkeit speichernde
Material zwischen den beiden Warenbahnen unterzubringen.
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Die drei den Stoff bildenden Schichten 1, 5 und 3 müssen selbstverständlich
entsprechend miteinander verbunden werden. Dies kann beispielsweise durch Vernadelung,
Verklebung, Verschweißung , Steppen oder Verwendung von Schmelz fasern im Vliesverbund
erfolgen, wobei eine entsprechende Verbindung in den Fig. 1 und 2 durch die gestrichelten
Linien 7 angedeutet ist.Die Verbindung kann auch durch punktförmige Haftbrücken
geschehen.
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Um nun sicherzustellen, daß das Feuchtigkeit aufnehmende Material
im Zusammenhang hiermit ausreichend aufquellen kann, erfolgt die Verbindung der
Schichten 1, 5, 3, wie Fig. 2 erkennen läßt, in ganz besonderer Weise, nämlich derart,
daß lediglich entlang im Abstand voneinander verlaufender, sich kreuzender Linien
-eine Verbindung vorgesehen ist, wobei bei dem
gezeigten Ausführungsbeispiel
die Linien 7 rautenförmig verlaufen. In den Bereichen 8 zwischen den Linien 7 besteht
die Möglichkeit, daß der Stoff seine Dicke, die normalerweise beispielsweise 3 mm
beträgt, u.U.ganz beachtlich vergrößert, je nachdem, wieviel Feuchtigkeit in den
Körnern 6 gespeichert ist, d.h. wie weit diese Körner 6 ihr Volumen vergrößern.
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Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß auf der Außenseite!4
des Stoffes Aktivkohle und/oder Gasadsorber vorgesehen sein können, um beim Ablegen
der Schutzbekleidung kurzzeitig weiterhin einen Schutz für den Träger entsprechender
Unterbekleidung zu gewährleisten, insbesondere auch beim Ablegen der eigentlichen
Schutzbekleidung eine Selbstkontaminierung zu verhindern. Darüberhinaus besteht
die Möglichkeit, den Stoff insgesamt mit geruchsbindenden, bakteriziden oder medizinisch
wirksamen Substanzen zu imprägnieren, wobei eine derartige Imprägnierung insbesondere
von Bedeutung ist, wenn der Stoff für gesundheitliche Zwecke, beispielsweise als
Kompresse (für fiebersenkende Wickel od. dgl.) verwendet wird.
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Wenn die verschiedenen Schichten des Stoffes durch eine Vernadelung
verbunden werden, ergibt sich ein günstiger Einfluß auf den Feuchtigkeitstransport,
da die bei der Vernadelung gezogenden Faserbündel den Transport von Feuchtigkeit
von der Haut des Benutzers weg infolge des entstehenden "Dochteffektes begünstigen.
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