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Flammfester Sitz Gegenstand der Erfindung ist ein flammfester Sitz
mit einem Kern aus einem geschäumten Kunststoff und einem den Kern umschließenden
Textilgewebe.
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In Flugzeugen, Kraftfahrzeugen, Eisenbahnwagen und anderen Verkehrsmitteln
wird das Volumen der Sitze zum größten Teil von einem Kern aus formgeschäumten Kunststoffen
eingenommen. Schaumstoffkerne erhöhen den Komfort des Sitzes und seine Lebensdauer
und erleichtern zugleich die Herstellung des Sitzes.
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Nachteilig ist die vergleichsweise geringe thermische Stabilität der
Schaumstoffkerne, die bei höherer Temperatur schmelzen und sich unter Entwicklung
giftiger und brennbarer Pyrolyseprodukte zersetzen. In Verkehrsmitteln ausbrechende
Brände werden daher im allgemeinen durch die Zersetzungsprodukte der Schaumstoffe
genährt und verstärkt, so daß Sitze mit Schaumstoffkernen das Gefährdungspotential
der Passagiere wesentlich erhöhen.
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Den Sitzkern umschließende Bezüge aus flammfest ausgerüsteten Textilstoffen
sind nicht geeignet, die Zersetzung des Kerns im Brandfall und den Durchtritt von
Schmelze und gasförmigen Zersetzungsprodukten zu verhindern.
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Zur Abdämmung der Zersetzungsprodukte ist es bekannt, den Kern der
Sitze mit wenigstens einer Schicht aus
einem schmelzbaren Textilstoff,
z.B. Glasfasern, und Schichten aus flammbeständigem Filz zu überziehen (DE-GM 8
429 581). Die Filzschichten isolieren den Schaumstoffkern und bilden gleichzeitig
einen Träger für die bei hohen Temperaturen gebildete, die Zersetzungsprodukte des
Kunststoffs zurückhaltende Glasschmelze. Eine wesentliche Beschränkung dieser Lösung
besteht vor allem in dem zeitlich verzögerten Schmelzen des beispielsweise Glasfasergewebes,
so daß größere Mengen brennbarer Zersetzungsprodukte emittiert werden, bevor sich
eine undurchlässige geschmolzene Schicht bilden kann. Der Erfindung liegt daher
die Aufgabe zugrunde, eine den Schaumstoffkern von Sitzen beim Anstieg der Temperatur
im wesentlichen verzögerungslos umschließende Dämmschicht zu schaffen, die temperaturbeständig
und undurchlässig für Schmelze und gasförmige Zersetzungsprodukte ist.
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Die Aufgabe wird mit einem Sitz der eingangs genannten Art gelöst,
dessen geschäumter Kunststoffkern mit einem Gewebe aus thermisch stabilisierten
Polyacrylnitrilfasern umschlossen ist, dessen Flächengewicht 50 bis 300 g/m2 beträgt
und das mit einem schichtbildenden Flammschutzmittel beschichtet ist.
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Unter dem Begriff "thermisch stabilisierte Polyacrylnitrilfasern"
sind Acrylnitrilfasern, vorzugsweise in Form von Garnen zu verstehen, die in einer
oxidierenden Atmosphäre oder im Kontakt mit Lewis-Säuren auf etwa 0 200 bis 300
C erhitzt wurden. Die Fasern schmelzen und entflammen nicht, die Brennklasse ist
S-a (DIN 66083).
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Garne werden mit den üblichen Textilverfahren zu flächigen Gebilden
verarbeitet, z.B. Geweben, deren Flächengewicht und Bindungsart in weiten Grenzen
den jeweiligen Bedürrnissen angepaßt werden kann. Gemäß der Erfindung umschließt
ein Gewebe aus thermisch stabilisierten Poly-
acrylnitrilfasern
den Kern des Sitzes. Unter normalen Bedingungen soll das Gewebe den Austausch zwischen
Sitzkern und der Außenatmosphäre nicht behindern, die Masse des Sitzes möglichst
wenig erhöhen und im Kontakt mit dem dekorativen Sitzüberzug eine ausreichende Abriebbeständigkeit
haben. Gewebe mit Flächengewichten 2 über 300 g/m2 sind zu schwer und behindern
den atmosphärischen Austausch, unterhalb eines Flächengewichts 2 von 50 g/m2 ist
die Abriebfestigkeit des Gewebes unzureichend. Besonders geeignet sind Gewebe mit
einem 2 Flächengewicht von 100 bis 200 g/m2. Die den Sitzkern umschließenden Gewebe
sind mit einem schichtbildenden Flammschutzmittel beschichtet, vorzugsweise in einer
2 Menge von 30 bis 50 g/m . Handelsübliche sperrschutzbildende Flammschutzmittel
enthalten u.a. Harnstoff, Melamin, Polyphosphate und gegebenenfalls als Radikalfänger
wirkende Halogenverbindungen, die in einer wässerigen Kunststoffdispersion gelöst
oder dispergiert sind. Beim Erhitzen des Mittels bildet sich ein feinzelliger undurchlässiger
Schaum, der oberhalb etwa 300 OC carbonisiert.
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Im Brandfall ist im allgemeinen die wirksame Abdämmuns des geschäumten
Sitzkerns durch die Bildung von Rissen in der Dämmschicht und durch Abplatzungen
eingeschränkt.
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Nach der Erfindung wird ein Versagen der Dämmschicht durch Verankerung
der Schicht in dem den geschäumten Kunststoffkern umschließenden Gewebe verhindert.
Im Brandfall bildet sich um den Sitzkern herum eine faserverstärkte Schicht, die
für Schmelzen und flüchtige Zersetzungsprodukte undurchlässig ist und eine vergleichsweise
große Zähigkeit aufweist. Bei Temperaturen oberhalb etwa 300 OC carbonisieren der
Faseranteil und der Matrixanteil der Dämmschicht fast homogen, so daß auch bei hohen
Temperaturen rißauslösende Spannungen in der Dämmschicht nicht ent-
stehen
und die dann aus Kohlenstoff bestehende Dämmschicht undurchlässig ist. Der Austritt
von den Brand nährenden Stoffen wird über den gesamten bei Bränden üblichen Temperaturbereich
unterbunden. Bei größerer Beanspruchung auf Abrieb ist es von Vorteil, in das den
geschäumten Kern umschließende Gewebe aus thermisch stabilisierten Polyacrylnitrilfasern
in an sich bekannter Weise Aramidfasern einzuarbeiten, deren Anteil zweckmäßig mit
dem Grad der Beanspruchung ansteigen sollte.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels näher erläutert.
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Kerne für Sessel aus geschäumtem Polyurethan mit den Maßen 46 x 51
x 10 und 46 x 64 x 5 cm wurden mit Gewebe aus thermisch stabilisierten Polyacrylnitrilfasern
umhüllt, deren 2 Flächengewichte 100 und 200 g/m betrugen. Die Gewebe wurden mit
schichtbildendem Flammschutzmittel (Handelsname -Unithern) beschichtet, Beschichtungsstärke
etwa 35 bis 2 45 g/m2, und auf den beschichteten Kern ein Bezug aus Wolle aufgezogen.
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Die Prüfung der Sitze erfolgte nach der US-FAA-Methode, bei welcher
eine Kerosinflamme vorgegebener Leistung für einen Zeitraum von zwei Minuten auf
die Sitzteile gerichtet wird.
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An der Sitzkante werden Temperaturen von ca. 1010 OC erreicht.
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Der Gewichtsverlust betrug 7,3 bis 9,4 %, im Mittel 8,4 %, die Nachbrennzeit
(Zeit bis zum Verlöschen der Flammen nach dem Zurückschwenken des Brenners) 3,4
bis 6,7 Minuten, im Mittel 5,3 Minuten und die verbrannte Fläche im Mittel ca.
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50 x 26 cm. Zum Vergleich untersuchte Sitze, die nicht mit dem schichtbildenden
Flammschutzmittel beschichtet waren, brannten nach Zurückschwenken des Brenners
bis zur vollständigen Umsetzung des geschäumten Kerns weiter, wobei Teile des Kerns
brennend abtropften.