DE3939373C2 - Material für Schutzanzüge und Verfahren zur Herstellung des Materials - Google Patents

Description

Grundsätzlich gibt es zwei Typen von Schutzanzügen gegen chemische Stof­ fe: die permeablen und die nicht permeablen. Die erstgenannten gestatten oh­ ne Fremdbelüftung eine praktisch unbegrenzte Tragedauer, weil die Körper­ feuchtigkeit - die Schweißabsonderung mit anschließender Verdunstung ist ein wichtiger Mechanismus zur Wärmeabfuhr - kontinuierlich nach außen abgege­ ben wird. Aus diesem Grunde werden für den persönlichen C-Schutz des Sol­ daten permeable Schutzanzüge gefordert.

Nicht permeable Schutzanzüge bedürfen, sofern sie länger getragen werden sollen, einer Fremdbelüftung mit den damit verbundenen bekannten Nachtei­ len. Ist keine Fremdbelüftung vorgesehen, so ist die Tragedauer beschränkt (Hitzestau) und die Mannschaften müssen sich bei längeren Arbeiten abwech­ seln.

Beide Systeme haben Vor- und Nachteile. Die permeablen Schutzanzüge ha­ ben üblicherweise an ihrer Außenseite ein öl- und wasserabweisend ausgerü­ stetes Textil, während sich an ihrer Innenseite eine Filterschicht auf Aktivkoh­ lebasis befindet. Sie bieten sehr guten Schutz gegen viele Gase, z. B. gegen chemische Kampfstoffe in flüchtiger Form, während die Schutzwirkung gegen aggressive Flüssigkeiten, insbesondere wegen der mit der Zeit nachlassenden öl- und wasserabweisenden Effekte, nicht optimal ist. Aus diesem Grund wer­ den bei der Bekämpfung von Industrieunfällen, bei denen sowohl eine Bedro­ hung durch Flüssigkeiten als auch durch Gase vorhanden ist, nicht permeable Schutzanzüge mit einer chemisch resistenten Kunststoffschicht an ihrer Au­ ßenseite verwendet. Dabei nimmt man die schlechten Trageeigenschaften in Kauf.

Aufgabe ist es deshalb, einen Schutzanzug zur Verfügung zu stellen, der den Träger wirksam gegen aggressive Flüssigkeiten und Gase schützt. Weiterhin ist es Aufgabe, ein geeignetes Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen der Ansprüche 1-7, durch die Kombination einer mikroporösen Teflon®-Membran mit darauf punktförmig angebrachten Adsorbentien. Hierbei wiedersetzt sich die mikroporöse Mem­ bran dem Eindringen von flüssigen Stoffen, während die Adsorbentien vor Ga­ sen schützen, indem sie diese adsorbieren.

Teflon® ist ein chemisch äußerst resistentes Material, widersteht relativ hohen Temperaturen und besitzt sehr gute abweisende Eigenschaften für die mei­ sten Flüssigkeiten. Die mikroporöse Membran hat eine Dicke von ca. 20 µm und besitzt eine enorme Menge Poren bzw. Ris­ se mit Durchmessern weit unter 1 µm. Das bedeutet, daß Tropfen wegen ihrer Oberflächenspannung nicht eindringen können, wohl aber Gase durchgelas­ sen werden. Die Membran konnte u. a. bei Sportbekleidung erfolgreich eingesetzt werden, wo sie das Eindringen von Regennässe verhindert, den Abtransport von Körperfeuchtigkeit in Form von Wasserdampf jedoch gewähr­ leistet. Die Adsorbentien sind kugelförmige Aktivkohle mit sehr hoher Abriebfe­ stigkeit, mechanisch extrem belastbar und mit einem Durchmesser von 0,1-1 mm, insbesondere 0,3-0,7 mm; sie besitzen ein gut abgestimmtes Poren­ system und weisen vorzugsweise eine hydrophobe innere Oberfläche von 600-1800 m²/g, insbesondere 900-1500 m²/g, auf.

Kugelförmige Aktivkohle läßt sich beispielsweise aus Steinkohlenteerpech bzw. Bitumen, aber auch aus Kügelchen, wie sie für Ionenaustauscher Anwendung finden (Kopolymere aus Styrol/Divinylbenzol)) herstellen (siehe z. B. DE 29 32 571 C3 und "Carbona­ ceus Adsorbens for the treatment of ground and surface waters", Marcel Dek­ ker Inc., New York and Basel). In der vorliegenden Erfindung wird die Kugel­ kohle mittels einer punktförmig aufgetragenen Haftmasse auf der Teflon®-Mem­ bran fixiert.

Als für Teflon® geeignete Haftmassen haben sich die unter der Bezeichnung "High Solids" bekannten präpolymeren Polyurethan-Systeme bewährt. Diese beinhalten maskierte Isocyanatgruppen, die bei erhöhter Tem­ peratur das maskierende Oxim abspalten und über ein Diamin vernetzen.

Da durch den Kleberpunkt ein Teil der Poren der Membran verschlossen wer­ den, ist es vorteilhaft, ein wasserdampfdurchlässiges High Solid mit hydophi­ lem Grundkörper zu verwenden. Sehr vorteilhaft ist es, daß die Viskosität des Haftsystems beim Erwärmen ein ausgeprägtes Viskositätsminimum durchläuft (bessere Haftung) und eine hohe Anfangshaftung aufweist, so daß die aufge­ streute Kugelkohle sofort in ihrer endgültigen Lage fixiert wird. Zum Auftragen selbst eignet sich eine Rotationsdruckvorrichtung am besten.

Grundsätzlich muß die Aktivkohle durch die Teflon®-Membran gegen flüssige Gefahrenstoffe geschützt werden, weil diese die Aktivkohle überfordern würde (Absättigung durch das massive örtliche Angebot). Die Aktivkohle muß sich deshalb immer an der Innenseite der Membran befinden.

Es ist bekannt, daß die Teflon®-Membran aufgrund ihrer Struktur und Dicke sehr leicht durch mechanische Einflüsse zerstört werden kann, aber auch schwer handhabbar ist. Die Teflon®-Membran muß deshalb durch ein auflaminiertes Textil an der Außenseite geschützt werden. Das Auflaminieren des Textils ge­ schieht vor dem Aufbringen der Adsorbentien und ermöglicht eine problemlose Handhabung. Des weiteren ist es üblich, die Adsorptionsschicht durch ein leichtes offenes Gewirk abzudecken.

Claims (7)

1. Material für atmungsaktive Schutzanzüge gegen flüssige und gasförmige chemische Stoffe, bestehend aus einer mikroporösen Teflon®-Membran und einer darauf befindlichen punktförmigen Schicht aus einem Polyure­ thanklebstoff, an dem kugelförmige Adsorberteilchen mit einem Durchmes­ ser von 0,1-1,0 mm haften.

2. Material nach Anspruch 1, wobei der Klebstoff wasserdampfdurchlässig ist.

3. Material nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Adsorberteilchen aus Aktivkohle bestehen.

4. Material nach Anspruch 3, wobei die Aktivkohlepartikel eine innere Ober­ fläche von 600-1800 m²/g, insbesondere 900-1500 m²/g, aufweisen.

5. Material nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Adsor­ berpartikel einen Durchmesser von 0,3-0,7 mm aufweisen.

6. Material nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei sich zu­ sätzlich auf einer oder auf beiden Seiten eine textile Schicht befindet.

7. Verfahren zur Herstellung des Materials nach Anspruch 6, wobei auf ein Laminat, bestehend aus einer Teflon®-Membran und einem textilen Träger, als Klebstoff eine Mischung aus einem Polyurethan, das endständige Iso­ cyanatgruppen aufweist, die mittels eines Oxims maskiert sind, und einem Diamin punktförmig aufgetragen wird, dann die Adsorberpartikel aufge­ streut werden und durch Temperaturerhöhung eine Vernetzung der Mi­ schung erfolgt.