DE60104741T2

DE60104741T2 - Isolierende feuerfeste Thermobarriere, Verfahren zu deren Herstellung und Bekleidung mit mindestens so einer Barriere als Innenisolierschicht

Info

Publication number: DE60104741T2
Application number: DE2001604741
Authority: DE
Inventors: Jacques Fourmeux
Original assignee: DUFLOT IND SA; Duflot Industrie (sa)
Current assignee: DUFLOT IND SA; Duflot Industrie (sa)
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2021-03-03
Also published as: WO2001064064A1; ATE272952T1; FR2805718A1; AU4076101A; US6743498B2; US20020142132A1; CA2372970A1; EP1129633B1; PT1129633E; DK1129633T3; DE60104741D1; ES2225452T3; EP1129633A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der wärmeisolierenden und nicht entflammbaren (feuerfesten) Textilmaterialien.
Unter "wärmeisolierenden Materialien" versteht man hier Textilmaterialien, die von Wärmeströmen in geringer Dichte durchquert werden, wenn sie einem Temperaturgradienten ausgesetzt sind.
Unter "nicht entflammbaren bzw. feuerfesten Materialien" versteht man hier wärmebeständige Textilmaterialien, die ein gutes mechanisches Verhalten beibehalten, wenn sie Temperaturen von bis zu 400°C ausgesetzt werden.
Die Erfindung betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, wärmeisolierende Innenfutter (Einlagen) für nicht entflammbare Sicherheitskleidung.
Derartige Materialien sind aus US-A-5 136 723 bereits bekannt, die in dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben sind.
Mit zahlreichen beruflichen Tätigkeiten ist die Gefahr einer direkten Verbrennung durch eine Flamme, durch einen elektrischen Lichtbogen, durch die Projektion eines heißen Materials oder durch eine indirekte Verbrennung durch einen Wärmeflash (Feuerstrahl) verbunden.
Unter diesen beruflichen Tätigkeiten sind insbesondere zu nennen diejenigen der Feuerwehrleute, der Arbeiter in der Pyrometallurgie, aber auch diejenigen des Militärs, der Polizei, von Flugzeugpiloten, von Automobil-Rennfahrern oder auch auf den Gebieten der Chemie, der Eisen- und Stahlindustrie, der Glasindustrie, der Aluminiumindustrie, der Energiewirtschaft oder der Transportindustrie.
Die im Zusammenhang mit diesen verschiedenen Tätigkeiten verwendeten Kleidungseinlagen bzw. -innenfutter müssen neben guten Eigenschaften in Bezug auf die Wärmeisolierung und eine hohe Temperaturbeständigkeit auch einen möglichst geringen Einfluss auf den Komfort bei der Verwendung der Kleidung aufweisen.
Bei einer wenig komfortablen Sicherheitskleidung besteht nämlich die Gefahr, dass sie nicht ständig getragen wird und das Gefühl des mangelnden Komforts kann eine Verringerung der Wachsamkeit mit sich bringen.
Die Anwesenheit einer Einlage (eines Innenfutters) darf jedoch im Idealfall nicht eine übermäßige Erhöhung des Gewichtes oder des Volumens der Kleidung mit sich bringen.
Die Anwesenheit der Einlage (des Innenfutters) darf im Idealfall die Beweglichkeit der Person oder die Abführung ihres Schweißes (ihrer Transpiration) nach außen nicht behindern.
Das Problem der Abführung des Schweißes ist umso dringender, als bestimmte berufliche Tätigkeiten, z. B. diejenigen der Feuennrehrleute bei Bränden, in geografischen Zonen durchgeführt werden müssen, in denen das Klima heiß ist, und bei denen unter hohem Stress und hohen physischen Anstrengungen gearbeitet werden muss.
Dieses Problem wird noch kompliziert durch den Umstand, dass die Schweißabsonderung (Transpiration) nicht homogen über die gesamte Oberfläche des Körpers erfolgt.
Dieses Problem ist umso schwerwiegender, als die Anreicherung von Schweiß in der Kleidung dazu führt, dass ihre Wärmeleitfähigkeit zunimmt, wodurch ihr Wärmeisoliervermögen abnimmt.
Die Wärmeisolationseigenschaften der Einlage (des Innenfutters) dürfen nicht gleichzeitig dazu führen, dass das für die Wärme wesentliche physische Gefühl unterdrückt wird.
Insbesondere muss die Anwesenheit des wärmeisolierenden nicht brennbaren Innenfutters (Einlage) garantieren, dass das zeitliche Intervall zwischen dem Schmerz-Schwellenwert und dem Schwellenwert für eine irreversible Schädigung immer größer ist als die Reaktionszeit der Person, welche die Feuerschutzkleidung trägt.
Üblicherweise werden die nicht entflammbaren wärmeisolierenden Innenfutter bzw. Einlagen aus einem faserförmigen und porösen Material hergestellt.
Die Verwendung von faserförmigen und porösen Materialien für die Herstellung dieser Innenfutter (Einlagen) ist gerechtfertigt aufgrund ihrer Wärmeübertragungseigenschaften. Diese Wärmeübertragung erfolgt durch Strahlung, durch Leitung und durch natürliche Konvektion.
Die Strahlung ist die Wärmeübertragungsart, die meistens in den faserförmigen Materialien überwiegt und dies umso stärker, je höher der Wärmegradient ist, dem diese ausgesetzt sind.
Die Dichte des Wärmestroms hängt ihrerseits von der Gesamtporosität des faserförmigen Materials, von der Volumenoberfläche der Fasern, die ihren Unterteilungszustand anzeigen, und der Anisotropie der Verteilung der Fasern ab.
Die Dichte des natürlichen Konvektionsstromes ist im Allgemeinen begrenzt bei wärmeisolierenden Fasermaterialien.
Die durch eine Einlage (ein Vlies) aus einem Fasermaterial erzielte Isolierung ist im Allgemeinen umgekehrt proportional zur Dichte dieses Materials, zur Dichte der Fasern, die es aufbauen und zur Wärmeleitfähigkeit dieser Bestandteile.
Diese Isolierung ist proportional zur Dicke der Einlage bzw. des Vlieses.
Die Elemente, die vorstehend angegebenen worden sind, zeigen, dass die Herstellung von nicht entflammbaren wärmeisolierenden Innenfuttern (Einlagen) verschiedenen und gelegentlich einander entgegengesetzten Anforderungen genügen muss. Es können drei Beispiele für solche einander entgegengesetzte Anforderungen genannt werden.
Ein erstes Beispiel steht im Zusammenhang mit der Wahl eines Porositätswertes für das Innenfutter-Material. Für das faserförmige und poröse Material des Innenfutters kann man eine maximale Porosität bestimmen. Die Luft, welche die Fasern trennt, ist ein vollständig transparentes Medium für Wärmestrahlung in der Weise, dass nur die Fasern an der Diffusion, der Absorption und der Rückemission der Infrarot-Strahlung beteiligt sind. Eine maximale Porosität kann aber ein schlechteres mechanisches Verhalten, insbesondere beim Wa schen und beim Tragen, oder ein zu großes Innenfutter-Volumen mit sich bringen, das die Bewegungen des Trägers der Schutzkleidung behindert.
Ein zweites Beispiel steht im Zusammenhang mit der Wahl der Dicke des Innenfutter- bzw. Einlagen-Materials. Eine große Dicke des Innenfutters bzw. der Einlage führt sicher zu einem hohen Isoliervermögen und dies umso mehr, je geringer das Volumen der für eine Volumeneinheit des Innenfutters verwendeten Faser ist. Aber eine große Dicke der Einlage (des Innenfutters) kann die Bewegungen des Schutzkleidungs-Trägers behindern. Darüber hinaus darf ein hohes Wärmeisolationsvermögen für das Innenfutter (die Einlage) nicht auf Kosten des physischen Schmerzgefühls gehen, wobei diese Schmerzschwelle von Person zu Person variabel ist.
Ein drittes Beispiel steht in einem prinzipielleren Zusammenhang mit der Wahl einer Einlage (eines Innenfutters) mit einem hohen Wärmeisolationsvermögen. Üblicherweise führt das Anordnen einer Wärmesperrschicht gegen Temperaturgradienten in der Schutzkleidung von außen nach innen zweifellos zur Entstehung einer thermischen Sperrschicht gegen die Temperaturgradienten, die in der Kleidung von innen nach außen herrschen. Dies kann, insbesondere in heißen oder Wüsten-Klimata zu einem Gefühl der Unbequemlichkeit führen, wobei die Abführung des Schweißes (der Transpiration) und der Körperwärme durch die Anwesenheit des Innenfutters (der Einlage) verhindert wird.
Die Abführung der Wärme und des Schweißes ist umso notweniger, je dicker und gelegentlich schwerer die nicht entflammbare Sicherheitskleidung ist.
Üblicherweise weist nämlich eine nicht entflammbare Sicherheitskleidung von ihrer äußeren Oberfläche nach innen zu auf:

– ein äußeres Gewebe, meistens auf Basis von Aramid, größtenteils mit einer Oberflächenmasse von 200 bis 250 g/m²;
– eine für Schweiß undurchlässige mikroporöse Membran vom phosphorhaltigen Polyurethan-Typ oder PTFE-Typ, die auf ein Substrat aufgebracht ist, meistens aus Aramid-Fasern, oder auf eine andere Schicht aufgebracht ist;
– eine wärmeisolierende Sperrschicht, meistens hergestellt aus einem nicht-gewebten Gewebe (Vliesstoff) aus Aramid-Fasern; und
– ein Sauberkeits-Innenfutter, das meistens besteht zu 100% aus Aramid oder zu 50% aus Aramid und zu 50% aus Viscose-FR, das die Wärmeisolationsschicht schützt.

In dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Ausführungsformen für nicht entflammbare wärmeisolierende Sperrschichten vorgeschlagen worden. Üblicherweise werden bei diesen Wärmesperrschichten nicht-gewebte Gewebe (Vliesstoffe), gewebte Gewebe (Stoffe) oder Trikot-Materialien verwendet, die aufgrund der Art der verwendeten Fasern wärmebeständig und nicht entflammbar sind.
Die aus dem Stand der Technik bereits bekannten Wärmesperrschichten entsprechen jedoch nur unvollständig den Bedürfnissen der Verwender, insbesondere was ihr Wärmeaustauschvermögen von der inneren Oberfläche in Richtung auf ihre äußere Oberfläche angeht.
Ziel der Erfindung ist es daher, eine wärmebeständige, nicht entflammbare wärmeisolierende Sperrschicht vorzuschlagen, die eine höhere Abführung der Wärme und der Körper-Transpiration erlaubt, sodass der Eindruck von einer zweiten Haut für die Person entsteht, die eine solche Schutzkleidung trägt, die mit einer solchen Wärmesperrschicht ausgestattet ist, wobei jedoch gute Eigenschaften in Bezug auf die Schutzwirkung gegenüber Flammen und gegenüber thermischen Flashes beibehalten werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher gemäß einem ersten Aspekt eine wärmebeständige, nicht entflammbare Sperrschicht, insbesondere für Sicherheitskleidung, wie sie in dem Patentanspruch 1 definiert ist.
Die Größe, die Form und die Dichte der Löcher sind so, dass die natürliche Wärme des menschlichen Körpers leichter abgeführt werden kann, wobei dennoch der Effekt einer Wärmesperrschicht gegenüber den äußeren Wärmequellen aufrechterhalten wird.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann diese Schicht aus einem Polymermaterial hergestellt werden, das ausgewählt wird aus der Gruppe der Polyamidimide, der Polyimide wie P.84 (P. I.), der Aramide, der p-Aramide, der Polyacrylate, der aromatischen Copolyimide, der Polyacrylnitrile, der Polyesteretherketone, der Polybenzimidazole, der Polytetrafluorethylene (P. T. F. E.), der Polysulfone (P. S. O), der Polyethersulfone (P. E. S.), der Polyphenylsulfone und der Polysulfide von Phenylenen (P. P. S.), der Mischungen von Aramid und Polybenzimidazol, der thermisch stabilisierten Mischungen von Polyacrylnitril und Polyamid, der Polytrifluorochlorethylene (P. T. F. C. E.), der Tetrafluorethen-Perfluoropren-Copolymeren (F. E. P.), der Melamine (wie z. B. Basofil^®) und der Phenole (wie z. B. Kynol^®).
Bei bestimmten Ausführungsformen wird die thermische Sperrschicht hergestellt aus Fasern der oben genannten Polymermaterialien oder Mischungen von Fasern aus mindestens zwei dieser Polymermaterialien.
Bei speziellen Ausführungsformen besteht diese thermische Sperrschicht aus einem zusammengesetzten Material (Verbundmaterial), das mit einer Matrix, hergestellt aus einem Polymermaterial, ausgewählt wird unter den oben genannten Polymeren, und einer Verstärkung aus kurzen oder langen, gewebten oder nicht-gewebten Fasern ausgestattet ist.
Bei verschiedenen Ausführungsvarianten werden diese Verstärkungsfasern ausgewählt aus der Gruppe der Metallfasern, der Glasfasern, der "feuerfesten" Viskosefasern, der Kohlenstofffasern, der peroxidierten Kohlenstofffasern und der Modacrylfasern.
Bei einer wirtschaftlichen Ausführungsform besteht diese thermische Sperrschicht aus einem Verbundmaterial mit einer Verstärkung aus recyclisierten Aramid-Fasern.
Gemäß einem zweiten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer Wärmeisolierschicht, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, wobei dieses Verfahren eine Nadelungsstufe umfasst.
Gemäß einem dritten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine feuerfeste bzw. nicht entflammbare Schutzkleidung, die mindestens eine feuerfeste bzw. nicht entflammbare wärmebeständige Sperrschicht aufweist, wie sie vorstehend beschrieben worden ist.
Bei bestimmten Ausführungsformen weist diese Schutzkleidung außerdem, ausgehend von ihrer äußeren Oberfläche in Richtung auf ihre innere Oberfläche auf: ein Gewebe auf Aramid-Basis, eine mikroporöse atmungsinaktive Membran, die genannte wärmebeständige und feuerfeste Sperrschicht sowie ein Sauberkeits-Innenfutter.
Die semipermeable Membran ist beispielsweise hergestellt aus einer phosphorhaltigen Polyurethanfolie oder einer PTFE-Folie, die aufgebracht ist auf ein Substrat aus Aramid-Fasern.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen hervor, wobei zeigen:
1 eine Oberflächenansicht eines Teils der wärmebeständigen und feuerfesten Sperrschicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
2 eine Schnittansicht einer feuerfesten bzw. nicht entflammbaren Schutzkleidung, die eine thermische Sperrschicht, wie sie in 1 dargestellt ist, umfasst.
Die 1 erläutert eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung.
In dieser beispielhaften Ausführungsform ist ein genadeltes nicht-gewebtes Gewebe (Vliesstoff) 1, das wärmeisolierend und nicht entflammbar ist zur Isolation von Sicherheitskleidung, mit Perforationen 2, 3 ausgestattet.
Dieses genadelte nicht-gewebte Gewebe (Vliesstoff) ist hergestellt aus Mischungen von Aramid-Fasern, wie z. B. Nomex^®-, Isomex^®- oder Kevlar^®-Fasern der Firma Dupont de Nemours, oder aus Kermel^®-Fasern der Firma Rhône Poulenc, aus Teijin Conex^®-Fasern oder Technora^®-Fasern der Firma Teijin Ltd., aus Twaron^®-Fasern der Firma Akzo, aus Apyeil^®-Fasern der Firma Unitika, aus HMA^®-Fasern der Firma Hoechst.
In der nachstehenden Tabelle sind einige Eigenschaften des nicht-gewebten, nicht-perforierten Gewebes (Vliesstoffes) – hergestellt aus einem Isomex^® 5119WSM913-Filz, angegeben, wobei dieser Filz eine Mischung von m-Aramid- und p-Aramid-Fasern mit einem Denier-Wert von 1,4/1,7/2,2/6,1 dtex und einer Länge zwischen 38 und 140 mm umfasst.
Es können auch andere wärmebeständige Synthesefasern verwendet werden, wie z. B.:

– Melamin-Fasern, beispielsweise Basofil^®-Fasern;
– aromatische Polyamid-Fasern, beispielsweise P84^®-Fasern der Firma Lenzing;
– Phenol-Fasern, beispielsweise Kynol^®-Fasern der Firma Nippon Kynol oder Philene^®-Fasern der Firma Saint Gobain;
– Panpreox-Fasern, z. B. Panox^®-Fasern der Firma RK Carbon Ltd. oder Sigrafil^®-Fasern der Firma Sigri;
– Polyacrylat-Fasern, beispielsweise Inidex^®-Fasern der Firma Courtaulds;
– Polybenzimidazol-Fasern, beispielsweise PBI^®-Fasern der Firma Hoechst Celanese.

Für die meisten Verwendungen ist eine Oberflächenmasse des nicht-gewebten Filzes (Vliesstoffes) zwischen 100 und 200 g/m² geeignet.
Die verwendeten Aramid-Fasern können aus einer Recyclisierung, beispielsweise aus Abfall- bzw. Verschnitt, stammen.
Die in der Schicht aus dem genadelten Vliesstoff vorgesehenen Perforationen sind in der dargestellten Ausführungsform kreisförmige Löcher 2, 3 mit zwei verschiedenen Durchmessern.
In der 1 sind die Richtungen D1 und D2 als Längsrichtung bzw. Querrichtung definiert, um das Verständnis der Beschreibung zu erleichtern.
Die Ausdrücke Längsrichtung und Querrichtung werden der Einfachheit halber verwendet und sagen nichts aus über die Verwendungsrichtung der Schicht bzw. des Filzes.
In der dargestellten Ausführungsform hat ein erster Loch-Typ 2 einen Durchmesser in der Größenordnung von 3 mm und ein zweiter Loch-Typ 3 hat einen Durchmesser in der Größenordnung von 2 mm.
Die Löcher 2 mit größerem Durchmesser sind entsprechend einem Motiv mit rechteckigen Maschen angeordnet.
Die Löcher 3 mit kleinerem Durchmesser sind entsprechend dem gleichen Motiv mit rechteckigen Maschen angeordnet, wobei die beiden Motive (wiederkehrenden Einheiten) um eine halbe Seitenlänge der Maschen gegeneinander versetzt sind in der Weise, dass die Löcher mit dem kleinen Durchmesser entlang von in gleichem Abstand voneinander angeordneten Längslinien angeordnet sind, die in identischer Weise versetzt sind gegenüber denjenigen, auf denen die Löcher mit großem Durchmesser angeordnet sind.
Desgleichen sind die Löcher mit großem Durchmesser entlang von in gleichem Abstand voneinander angeordneten Querlinien angeordnet mit identischer Versetzung gegenüber denjenigen, auf denen die Löcher mit kleinem Durchmesser angeordnet sind.
Die Löcher 2, 3 sind entlang den beiden Richtungen D3, D4 angeordnet, die schräg sind in Bezug auf die Richtungen D1, D2.
Die vier Löcher, die jedem Loch mit kleinem Durchmesser 3 am nächsten angeordnet sind, stellen Löcher mit großem Durchmesser 3 dar, die entlang der Masche ihres Maschengitters angeordnet sind.
Desgleichen stellen die vier Löcher, die jedem Loch mit großem Durchmesser 2 am nächsten angeordnet sind, Löcher mit kleinem Durchmesser 3 dar, die entlang der Masche ihres Maschengitters angeordnet sind.
Die Dichte der Löcher liegt in der Größenordnung von 2 bis 3 Löchern pro cm².
Die Perforation erlaubt eine Verminderung des Gewichtes der Schicht bzw. Lage in der Größenordnung von 20 bis 30%.
Es können auch andere Formen von Löchern vorgesehen sein, wie auch andere Typen von Loch-Motiven.
Die thermische Sperrschicht kann auch mehr als zwei Typen von Löchern aufweisen.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Perforationsdichte nicht homogen.
Wenn die thermische Sperrschicht 1 als nicht entflammbare Kleidungsisolierung angeordnet wird, kann eine höhere Lochdichte für die Zonen des Körpers vorgesehen sein, die a priori weniger den Gefahren einer direkten oder indirekten Verbrennung ausgesetzt sind.
Desgleichen können dann, wenn die thermische Sperrschicht 1 als nicht entflammbarer wärmeisolierender Umhang verwendet wird, die Perforationen an der Stelle der Ohren des Trägers des Umhangs zahlreicher sein.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Perforationen entlang eines einfachen und regelmäßigen Motivs angeordnet.
Dieser Typ einer Ausführungsform weist den weiteren Vorteil auf, dass er die mechanische und thermische Gestaltung des Verhaltens der wärmebeständigen, nicht entflammbaren isolierenden Sperrschicht erleichtert.
Selbstverständlich können auch unregelmäßige Motive, je nach Bedarf, in Betracht gezogen werden.
Die wärmebeständige, nicht entflammbare isolierende Sperrschicht aus dem genadelten Vliesstoff ist weich und hat eine Dicke beispielsweise in der Größenordnung von 1 bis 5 mm.
In der beiliegenden 2 ist in Form eines Querschnitts eine Struktur der Schutzkleidung schematisch dargestellt, die mindestens eine thermische Sperrschicht 1 als innere Isolierschicht umfasst.
In dieser 2 sind aus Gründen der Klarheit die verschiedenen Schichten der Schutzkleidung im Abstand voneinander dargestellt.
Die relativen Dicken der verschiedenen Schichten sind nicht maßstabsgestreu, wobei die Dicke des Unterfutters (der Einlage) aus Gründen der Klarheit übergroß dargestellt ist.
Diese feuerfeste (nicht entflammbare) Schutzkleidung umfasst von ihrer äußeren Oberfläche in Richtung auf ihre innere Oberfläche:

– ein äußeres Gewebe 4;
– eine mikroporöse Membran 5;
– die genannte wärmebeständige feuerfeste Sperrschicht;
– ein Sauberkeits-Innenfutter 6.

Der Wert für den Widerstand gegen Verdampfung einer Kleidung des oben genannten Typs, die mit einem konventionellen Innenfutter (Einlage) ausgestattet ist, variiert im Allgemeinen zwischen 22 und 30 bar·m²/W.
Solche Werte werden beispielsweise erhalten, wenn man ein genadeltes nicht-gewebtes Gewebe (Vliesstoff) aus Isomex^®-Fasern von 100 g/m² verwendet.
Die Verwendung von Fasern vom Nomex^®-Typ erlaubt die Herabsetzung dieses Wertes für den Widerstand gegen Verdampfung auf weniger als 22 bar·m²/W.
Das Anbringen von Perforationen in einem genadelten nicht-gewebten Gewebe (Vliesstoff) aus Isomex^®-Fasern erlaubt die Verbesserung des Wertes in Bezug auf den Widerstand gegen Verdampfung um 10 bis 30%.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist das äußere Gewebe 4 im Wesentlichen undurchlässig.
Diese Eigenschaft ist insbesondere wichtig für bestimmte Tätigkeiten der Feuerwehrleute oder dann, wenn die Arbeitsatmosphäre potentiell schädlich oder toxisch ist.
Bei bestimmten Ausführungsformen ist dieses äußere Gewebe mit phosphoreszierenden und/oder fluoreszierenden Bändern ausgestattet.
Die mikroporöse Membran 5 besteht beispielsweise aus Gore-tex^® oder aus einem phosphorhaltigen Polyurethan, das auf ein Substrat aus Aramid-Fasern aufgebracht ist.
Zur Herstellung einer nicht-gewebten thermischen Sperrschicht 1 können in Abhängigkeit von den Temperaturen, denen sie ausgesetzt werden sollen, verschiedene Faser-Typen verwendet werden.
Wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt werden sollen, können Fasern aus folgenden Polymermaterialien verwendet werden:

– Polyamidimide, Polyimide (P. I.);
– Aramide, wie z. B. Kermel^®, Teijin Conex^®, Kevlar^®, Twaron^®, Tecnora^®;
– p-Aramide, m-Aramide;
– Polyacrylate, wie z. B. Inidex^®;
– aromatisches Copolyimid;
– Polyacrylnitril;
– Polyesteretherketon;
– Polybenzimidazol, wie z. B. PBI^®-Fasern der Firma Celanese Corp.;
– Polytetrafluorethylen (P. T. F. E.),
– Modacryl-Fasern,
– Polyphenylsulfon,
– Phenylenpolysulfid (P. P. S).

Es können auch Mischungen von Fasern des oben genannten Typs verwendet werden, wie z. B. insbesondere:

– Mischungen von Aramid- und Polybenzimidazol-Fasern,
– Mischungen von Polyacrylnitril- und thermisch stabilisierten Polyamid-Fasern.

Gegebenenfalls können die vorstehend angegebenen Fasern, insbesondere Polyaramid-Fasern, mit Glasfasern, Kohlenstoff-Fasern oder Siliciumdioxid-Fasern gemischt werden.
Wenn die Temperaturen, denen die Fasern ausgesetzt werden sollen, niedriger sind, können die folgenden Faser-Typen verwendet werden:

– Polytrifluorchlorethylen(P. T. F. C. E.)-Fasern;
– Tetrafluorethen/Perfluoropren-Copolymer(F. E. P.)-Fasern;
– Polysulfon(P. S. O)-Fasern;
– Polyethersulfon(P. E. S.)-Fasern.

Wenn insbesondere für den perforierten, genadelten Vliesstoff-Filz eine mechanische Beständigkeit und eine Beständigkeit gegen Waschen erwünscht sind, kann dieser mit Hilfe von nicht-geradlinigen Nähten, wie z. B. sinusförmigen Nähten, auf eine feuerbeständige (nicht entflammbare) Membran aufgenäht werden.

Claims

Wärmebeständige, nicht entflammbare Wärmeisolierschicht, insbesondere für Sicherheitskleidung, die umfasst eine Vorderseite, die einer äußeren Wärmequelle oder Strahlungsquelle zugewandt ist, und eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite, wobei diese Wärmeisolierschicht eine Mehrzahl von Löchern (2, 3) aufweist, die jeweils in die Vorderseite und in die Rückseite dieser Wärmeisolierschicht münden, wobei die Wärmeisolierschicht in Form eines Vliesstoffes vorliegt, der mit kreisförmigen Löchern versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Löcher in der Größenordnung von 2 pro cm² liegt, wobei ein erster Loch-Typ einen Durchmesser in der Größenordnung von 3 mm hat und ein zweiter Loch-Typ einen Durchmesser in der Größenordnung von 2 mm hat.
Wärmeisolierschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie hergestellt ist aus einem Material, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus Polyamidimiden, Polyimiden, Aramiden, p-Aramiden, m-Aramiden, Polyacrylaten, aromatischen Copolyimiden, Polyacrylnitrilen, Polyester-etherketonen, Polybenzimidazolen, Polytetrafluorethylenen, Polysulfonen, Polyethersulfonen, Polyphenylsulfonen und Polysulfiden von Phenylenen, Mischungen von Aramid und Polybenzimidazol, thermisch stabilisierten Mischungen von Polyacrylnitril und Polyamid, Polytrifluorchlorethylenen und Tetrafluorethen-Perfluoropren-Copolymeren.
Wärmeisolierschicht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie hergestellt ist aus einem Material, das außerdem Fasern umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die umfasst Metallfasern, Glasfasern, feuerfeste Viscosefasern, Kohlenstofffasern, peroxidierte Kohlenstofffasern, Siliciumdioxidfasern und Modacrylfasern.
Wärmeisolierschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Typen von Löchern (2, 3) jeweils in aufeinanderfolgenden rechteckigen Gitter- bzw. Mascheneinheiten angeordnet sind.
Wärmeisolierschicht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden rechteckigen Gitter- bzw. Mascheneinheiten identisch und gegeneinander versetzt sind.
Wärmeisolierschicht nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Einheiten um eine halbe Gitter- bzw. Maschen-Seitenlänge gegeneinander versetzt sind.
Wärmeisolierschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Dicke in der Größenordnung von 1 bis 5 mm liegt.
Wärmeisolierschicht nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus recyclisierten Aramidfasern hergestellt ist.
Verfahren zur Herstellung einer Wärmeisolierschicht, wie sie in einem der Ansprüche 1 bis 8 beschrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Nadelungsstufe umfasst, wobei die Wärmeisolierschicht ein durch Nadeln perforierter Vliesstoff ist.
Feuerfeste Schutzkleidung, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Wärmeisolierschicht (1), wie sie in mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 beschrieben ist, als innere Isolierschicht umfasst.
Feuerfeste Schutzkleidung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: – ein äußeres Gewebe (4) auf Aramid-Basis; – eine mikroporöse atmungsinaktive Membran (5); – die wärmeisolierende Schicht (1); und – ein Sauberkeits-Innenfutter (6).
Schutzkleidung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mikroporöse Membran (4) hergestellt ist aus einer phosphorhaltigen Polyurethanfolie, die auf ein Substrat aus Aramidfasern aufgebracht ist.