DE60307865T2

DE60307865T2 - Gewebe für schutzkleidung

Info

Publication number: DE60307865T2
Application number: DE60307865T
Authority: DE
Inventors: Yves Bader; Andre Capt; Thomas Dotsch
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2003-09-03
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2023-09-04
Also published as: ES2271691T3; CN100418448C; CA2498018C; KR101025691B1; EP1542558B2; JP4446274B2; DE20214118U1; AU2003255948A1; DE60307865D1; CA2498018A1; US7932194B2; WO2004023909A3; DE60307865T3; CN1681407A; ES2271691T5; BR0313989B1; MXPA05002642A; JP2006516306A; WO2004023909A2; US20060035553A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft einen hitzefesten, flammbeständigen und lichtbogenbeständigen Stoff zur Verwendung als einzige oder äußere Schicht von Schutzkleidung.
2. BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
Ein Kleidungsstück, das gegen Hitze, Feuer und Lichtbogen schützt, ist gewöhnlich sehr schwer, da die Masse und die Dicke des Kleidungsstücks selbst normalerweise die Hauptfaktoren sind, die Schutz verleihen. Der Träger eines solchen Kleidungsstücks, wie zum Beispiel der Feuerwehrmann, wird daher in seinen Bewegungen beschränkt und erfährt einen Hitzestress, so daß sich der Gesamttragekomfort stark vermindert. In den letzten zwanzig Jahren sind ständig Versuche unternommen worden, neue Materialien zu entwickeln, um den Tragekomfort solcher Schutzkleidung zu verbessern. Zum Beispiel sind für diesen Zweck leichtere, aber bauschigere Isoliermaterialien entwickelt worden. Diese Materialien verleihen der fertigen Schutzkleidung mehr Leichtigkeit, können aber die Atmungsaktivität des Trägers wegen ihrer unhandlichen Abmessungen beeinträchtigen. Ferner wird durch Verwendung dieser Materialien die Bewegungsfreiheit nicht unbedingt verbessert.
Schutzkleidung gegen Hitze, Feuer und Lichtbogen wird gewöhnlich aus einer oder mehreren Lagen hergestellt. Die Auswahl der verschiedenen Materialien und die Anzahl der Schichten, die das fertige Schutzkleidungsstück bilden, sind von der konkreten Anwendung des Kleidungsstücks selbst abhängig.
Beim Entwurf eines neuen Schutzkleidungsstücks muß sorgfältig darauf geachtet werden, daß alle Kriterien der einschlägigen nationalen und internationalen Normen erfüllt werden. Als Beispiel müssen hitze- und flammbeständige Kleidungsstücke in Übereinstimmung mit EN-340, EN-531, EN-469 sowie mit NFPA 1971:2000, NFPA 2112:2001 und NFPA 70E:2000 gefertigt werden. Zum Beispiel könnte ein leichteres Schutzkleidungsstück einfach durch Verwendung leichterer Materialien hergestellt werden. Dies ist jedoch gewöhnlich mit einer Minderung der mechanischen und thermischen Eigenschaften des Schutzkleidungsstücks verbunden.
US-A-5 701 606 offenbart ein Kleidungsstück für Feuerwehrleute mit einem Oberstoff und einem Innenfutter, das als kombinierte Hitzesperre und Feuchtigkeitssperre funktioniert und aus einem feuerwidrigen geschlossenzelligen Schaumstoff besteht. Das geschlossenzellige Schaumstofffutter ist feuchtigkeitsbeständig und sorgt für Wärmeisolierung. Das in diesem Dokument nach dem Stand der Technik offenbarte Kleidungsstück sorgt für gute Flammbeständigkeit, aber sein Gewicht ist erhöht, da es aus mehreren Stofflagen besteht, die jeweils eine beträchtliche Dicke aufweisen.
US-A-4 897 886 offenbart ein Kleidungsstück für Feuerwehrleute mit einer Außenlage, einer Zwischenlage und einer Innenlage. Zwischen zwei der Lagen des Kleidungsstücks sind Abstandselemente angeordnet, wodurch ein dazwischenliegender Luftspalt hergestellt und aufrechterhalten wird. Die in diesem Dokument nach dem Stand der Technik offenbarte Erfindung zielt darauf ab, die Hitzebeständigkeit eines Kleidungsstücks zu verbessern, betrifft aber nicht sein Gewicht und alle die oben erwähnten, damit zusammenhängenden Probleme.
US-A-4 814 222 offenbart Aramidfasern, die mit einem Quellmittel behandelt werden, um die Flammbeständigkeit zu verbessern. Derartige Aramidfasern werden zur Herstellung von Kleidungsstücken verwendet, die wegen des erhöhten spezifischen Gewichts der Fasern selbst schwer und steif sind und daher keinen angemessenen Tragekomfort bieten.
WO 03/039 280, die gemäß den Artikeln 54(3) und 54(4) EPÜ ein älteres Recht in Europa begründen könnte, offenbart ein mehrlagiges Material, das als Innenfutter (Hitzesperre) in Schutzkleidung verwendet werden könnte, besonders für Feuerwehrleute. WO 03/039 280 sagt überhaupt nichts über die Verwendung solcher mehrlagiger Materialien als Außenlage oder einzige Lage von Schutzkleidung aus. Ferner wird hitzebeständige Kleidung in WO 01/64985A, US 2 884 018 A und WO 00/57738 A offenbart.
Die Kernaufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines hitze-, flamm- und lichtbogenbeständigen Stoffs der bei Verwendung als einzige oder äußere Lage von Schutzkleidung die Erhöhung des Tragekomforts und die verbesserte Ableitung des Dampfs und der Wärme ermöglicht, die vom Träger erzeugt werden.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist nun überraschenderweise festgestellt worden, daß die oben erwähnten Probleme durch einen hitzefesten, flamm- und lichtbogenbeständigen Stoff zur Verwendung als einzige oder äußere Lage von Schutzkleidung überwunden werden können, der mindestens zwei getrennte Einzellagen mit je einem Kett- und Schußsystem aufweist wobei die mindestens zwei getrennten Einzellagen an vordefinierten Stellen vereinigt werden, um geschlossene, aneinandergrenzende Taschen aufzubauen, wobei die Kett- und Schuß-Systeme der mindestens zwei getrennten Einzellagen auf Materialien basieren, die unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Aramidfasern und -filamenten, Polybenzimidazolfasern und -filamenten, Polyamidimidfasern und -filamenten, Poly(paraphenylenbenzobisoxazol)-Fasern und -Filamenten, Phenol-Formaldehyd-Fasern und -Filamenten, Melaminfasern und -filamenten, Naturfasern und -filamenten, Glassfasern und -filamenten, Kohlefasern und -filamenten, Metallfasern und -filamenten und Verbundstoffen daraus besteht.
Wegen seiner besonderen Struktur kann der erfindungsgemäße Stoff ein beträchtlich niedrigeres spezifisches Gewicht als bekannte Fasern mit vergleichbaren mechanischen und thermischen Eigenschaften aufweisen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kleidungsstück zum Schutz gegen Hitze, Flammen und Lichtbogen, das den obigen Stoff als einzige oder äußere Lage aufweist.
Das erfindungsgemäße Kleidungsstück bewirkt eine starke Verbesserung des Tragekomforts sowohl in normalen als auch in kritischen Situationen. Es ist leichter und dünner als herkömmliche Kleidungsstücke mit ähnlichen mechanischen und thermischen Eigenschaften und ermöglicht eine höhere Wärme- und Dampfableitung von der Oberfläche des Trägers in die Umgebung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Draufsicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3a zeigt eine Schnittansicht des Stoffs von 1 vor einer Wärmeeinwirkung. Dieser Schnitt ist entlang der Linie B-B von 1 ausgeführt.
3b zeigt eine Schnittansicht des Stoffs von 1 nach der Wärmeeinwirkung (T₁ > T₀). Dieser Schnitt ist entlang der Linie B-B von 1 ausgeführt.
4a zeigt eine Schnittansicht des Stoffs von 2 vor einer Wärmeeinwirkung. Dieser Schnitt ist entlang der Linie B-B von 2 ausgeführt.
4b zeigt eine Schnittansicht des Stoffs von 2 nach der Wärmeeinwirkung (T₁ > T₀) für eine Zeitspanne bis zu 3 Sekunden. Dieser Schnitt ist entlang der Linie B-B von 2 ausgeführt.
4c zeigt eine Schnittansicht des Stoffs von 2 nach der Wärmeeinwirkung (T₁ ~ T₀) für eine Zeitspanne von mehr als 3 Sekunden. Dieser Schnitt ist entlang der Linie B-B von 2 ausgeführt.
5 zeigt eine schematische Darstellung der Gewebestruktur der Stoffe aus den Beispielen 1, 2, 4, 5 und 6.
6 zeigt eine schematische Darstellung der Gewebestruktur des Stoffs aus Beispiel 3.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es wird Bezug auf die 1 und 3 genommen.
Unter normalen Bedingungen, das heißt, wenn auf beiden Seiten des Stoffs (1) die Temperatur gleich der Raumtemperatur T₀ ist, grenzen die Lagen (2, 3) des Stoffs (1) aneinander an, so daß die Taschen (4) des Stoffs (1) eine weitgehend flache Struktur aufweisen.
Im Fall einer Hitzeeinwirkung schrumpft die Lage (2) des Stoffs (1), die der erhöhten Temperatur T₁ (bis zu 300°C oder mehr) ausgesetzt ist, so daß die Stofftaschen quellen und teilweise luftgefüllte Kammern bilden, die den Träger weiter gegen die Umgebung isolieren. Daher wird automatisch ein Luftisolierungssystem aktiviert, wenn es während kritischer Situationen benötigt wird, und auf diese Weise wird das Wärmeverhalten des Stoffs verbessert, ohne sein spezifisches Gewicht zu erhöhen.
Aramidfasern und -filamente, die sich zur Herstellung der vorliegenden Erfindung eignen, können entsprechend der konkreten Anwendung des Stoffs selbst verschiedene physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen. Typischerweise können die Aramidfasern und -filamente aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Poly-m-phenylenisophthalamid (Meta-Aramid), Poly-p-phenylenterephthalamid (Para-Aramid) und deren Gemischen besteht. Im Handel erhältliche Meta-Aramid- bzw. Para-Aramidfasern und -filamente sind zum Beispiel unter den Warenzeichen NOMEX^® bzw. KEVLAR^® von E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, USA, beziehbar.
Naturfasern und -filamente, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind zum Beispiel, Wolle, Baumwolle und Seide. Kunstfasern- und filamente können unter Viskose und Chitosan ausgewählt werden, während Synthesefasern und -filamente typischerweise Polyester, Polyamid und Polypropylen sein können. Verbundstoffe aus einer oder mehreren derartigen Natur-, Kunst- und Synthesefasern und -filamenten können gleichfalls für die Herstellung des erfindungsgemäßen Gewebes eingesetzt werden.
Die Auswahl der verschiedenen Materialien ist von der konkreten Anwendung des erfindungsgemäßen Gewebes abhängig.
Typischerweise enthält jede einzelne Lage (2, 3) des erfindungsgemäßen Gewebes (1) große Mengen von Fasern und Filamenten aus Materialien mit guten thermischen Eigenschaften, wie z.B. Aramid, Polybenzimidazol, Polyamidimid, Poly(paraphenylenbenzobisoxazol), Phenolformaldehyd und Melamin. Für bestimmte konkrete Anwendungen ist es jedoch zweckmäßig, eine oder mehrere Lagen zu haben, die im wesentlichen mit Materialien wie den oben erwähnten Natur-, Kunst- und Synthesestoffen hergestellt werden. Für den Schutz gegen geschmolzenes Metall kann zum Beispiel die Gewebelage, die direkt in Kontakt mit dem heißen Metall kommt, vorteilhafterweise hohe Anteile (bis zu 100 Gew.-%) Wolle und Viskose enthalten, um eine Gleitfläche zu erzeugen, die verhindert, daß die heißen Metallteilchen daran anhaften.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung basieren die Kett- und Schußsysteme der mindestens zwei getrennten Gewebelagen unabhängig voneinander auf Monofilamentgarnen, Multifilamentgarnen, Spinngarnen und Kerngarnen. Mit "Kerngarn" ist in der vorliegenden Erfindung ein Mono- oder Multifilkern gemeint, der mit einem Fasermantel umsponnen ist. Vorteilhafterweise sind die Kett- und Schußsysteme der mindestens zwei getrennten Einzellagen (2, 3) unabhängig voneinander Einzelgarne, Zwirne und Hybridgarne. Mit "Hybridgarne" sind in der vorliegenden Erfindung Zwirne oder umsponnene Garne gemeint, die aus Filamentgarnen, Spinngarnen, Kerngarnen oder Verbundstoffen daraus bestehen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die Kett- und Schußsysteme der mindestens zwei getrennten Einzellagen (2, 3) unabhängig voneinander Einzelgarne und Zwirne auf, die Aramidfasern, Aramid-Monofilamente, Aramid-Multifilamente oder Verbundfasern aus Aramid und Polybenzimidazol aufweisen.
Vorteilhafterweise weisen die Kettsysteme des erfindungsgemäßen Gewebes unabhängig voneinander Einzelgarne und Zwirne auf, die Aramid-Monofilamente oder Aramid-Multifilamente aufweisen, und die Schußsysteme weisen unabhängig voneinander und in wechselnder Reihenfolge Einzelgarne oder Zwirne aus Aramid-Monofilamenten oder Einzelgarne oder Zwirne aus Aramid-Multifilamenten auf. Noch vorteilhafter weisen die Schußsysteme des erfindungsgemäßen Gewebes unabhängig voneinander und in wechselnder Reihenfolge mindestens zwei verschiedene Aramid-Multifilament-Einzelgarne und -Zwirne auf.
Für viele Anwendungen besteht das erfindungsgemäße Gewebe aus zwei getrennten Einzellagen, die z.B. durch Weben, Wirken, Nähen oder Kleben zusammengefügt werden können.
Das erfindungsgemäße Gewebe weist typischerweise Aramidfasern auf, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Poly-m-phenylenisophthalamid, Poly-p-phenylenterephthalamid und deren Gemischen besteht. Um die mechanischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Gewebes weiter zu verbessern, und wenn die konkrete Anwendung dies erfordert, besteht die dem Träger zugewandte Lage (die innere Lage in dem Kleidungsstück) ganz aus Poly-p-phenylenterephthalamid.
Entsprechend der konkreten Anwendung können, wie weiter unten erläutert wird, die beiden Lagen aus dem gleichen Material hergestellt werden, oder alternativ kann jede Lage aus einem Material bestehen, das eine andere thermische Dimensionsschrumpfung aufweist. Mit "thermische Dimensionsschrumpfung" ist die Kontraktion in Quer- und Längsrichtung eines Fasergarns oder Gewebes unter Einwirkung einer Wärmequelle gemeint.
Für Anwendungen, wo die Einwirkungsdauer einer Wärmequelle bis zu etwa 3 Sekunden beträgt, wie im Fall eines Lichtbogens, können die zwei Gewebelagen aus dem gleichen Material bestehen. In diesen Situationen schrumpft die Seite des Gewebes, die der erhöhten Temperatur T₁ ausgesetzt ist (3b) relativ schnell, so daß schnell luftgefüllte Taschen gebildet werden. Wegen der kurzen Einwirkung ist keine Zeit für einen Anstieg der Temperatur von T₀ auf T₁, so daß auf der dem Träger zugewandten Gewebeseite eine geringe oder gar keine Schrumpfung beobachtet wird. Die isolierenden Taschen behalten daher ihr Volumen während der gesamten Einwirkungsdauer bei.
Um die Isolierwirkung des Gewebes für Einwirkungen bis zu 3 Sekunden weiter zu erhöhen, kann jede getrennte Einzellage (2, 3) aus einem Material mit unterschiedlicher thermischer Dimensionsschrumpfung bestehen, wobei die der Wärmequelle ausgesetzte Gewebelage die höhere thermische Dimensionsschrumpfung aufweist. Auf diese Weise ist die Schrumpfungsdifferenz zwischen den beiden Gewebelagen während der Wärmeeinwirkung noch größer, so daß Lufttaschen mit noch größerem Volumen gebildet werden.
In den 2 und 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform für Anwendungen dargestellt, wo die Einwirkungsdauer einer Wärmequelle mehr als 3 Sekunden beträgt. In derartigen Situationen, z.B. im Fall eines Brandes, besteht das erfindungsgemäße Gewebe vorzugsweise aus zwei getrennten Einzellagen (2, 3), die jeweils aus einem Material mit unterschiedlicher thermischer Dimensionsschrumpfung bestehen, wobei die zwei getrennten Einzellagen so miteinander verwebt sind, daß sie einander in den vorgegebenen Positionen überkreuzen, so daß die gleiche Seite (2 und 4a, S1 oder S2) von zwei benachbarten Taschen entsprechend einem Schachmuster abwechselnd aus den zwei verschiedenen getrennten Einzellagen (2, 3) besteht. In der ersten Phase der Wärmeeinwirkung (bis zu etwa 3 Sekunden, T₀ < T₁, 4b) schrumpft die Seite (S1) des Gewebes, die der Hitzequelle ausgesetzt ist, relativ schnell, so daß schnell luftgefüllte Taschen gebildet werden. Wegen der Differenz der Wärmeschrumpfung der Lagen (2, 3) und wegen des Schachmusters des Gewebes weisen die aneinandergrenzenden luftgefüllten Taschen abwechselnd zwei verschiedene Volumina V1, V2 auf (V1 > V2, 4b). In der zweiten Einwirkungsphase (von 3 Sekunden bis zu 8 Sekunden oder mehr, T₀ = T₁, 4c) beginnt die Seite (S2) gleichfalls zu schrumpfen. Wegen des Schachmusters des Gewebes und der Differenz der thermischen Dimensionsschrumpfung der zwei Lagen (2, 3) werden auf beiden Seiten des Gewebes entsprechend der in 4c dargestellten verschobenen Konfiguration luftgefüllte Taschen mit einem Volumen V3 gebildet (V3 < V1, V2). Diese luftgefüllte Struktur wird während der übrigen Zeit aufrechterhalten, so daß während der gesamten Wärmeeinwirkung ein Luftisoliersystem verfügbar ist.
Vorteilhafterweise werden die zwei getrennten Einzellagen des erfindungsgemäßen Gewebes in vorgegebenen Positionen zusammengefügt, um geschlossene, aneinandergrenzende Taschen aufzubauen, die vorzugsweise von quadratischer Form sind. Im Vergleich beispielsweise mit einer röhrenförmigen Taschenstruktur bietet eine quadratische Taschenstruktur eine hervorragende Festigkeit und Reißfestigkeit sowohl in Kett- als auch in Schußrichtung und sorgt außerdem für hervorragende Abriebfestigkeit. Ferner bietet eine derartige Struktur eine bessere Isolierwirkung wegen der relativ kleinen Taschen, die wirkungsvoller auf einen lokalen Hitzeimpuls reagieren können. Eine quadratische Taschenstruktur verleiht dem erfindungsgemäßen Gewebe optimale Flexibilität und sorgt für eine besonders gute visuelle Ästhetik. Diese Gewebestruktur ist außerdem leichter zu einem Kleidungsstück zu formen, da die Funktionalität der quadratischen Taschen durch ihre Orientierung im Kleidungsstück selbst nicht beeinflußt wird.
Die optimale Größe der Taschen ist von den konkreten Anwendungen und den verwendeten Materialien abhängig. Allgemein gesagt, je größer die Taschen, desto größer ist das Volumen der luftgefüllten Taschen, die während einer Wärmeeinwirkung aufgebaut werden, und desto besser ist daher die Isolierwirkung. Dies gilt jedoch bis zu einer gewissen Grenze, wo die Schrumpfung der Materialien nicht mehr zum Aufbau von luftgefüllten Isolierzwischenräumen führt und das Gewebe trotz der Wärmeeinwirkung flach bleibt. Aus diesem Grund liegt jede Taschengröße typischerweise zwischen 5 und 50 mm und vorzugsweise zwischen 8 und 32 mm.
Die flächenbezogene Masse des erfindungsgemäßen Gewebes liegt vorzugsweise zwischen 100 g/m² und 900 g/m², und noch stärker bevorzugt zwischen 170 und 320 g/m².
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Gewebe (1) Schußfäden, die zwischen den mindestens zwei getrennten Einzellagen (2, 3) des Gewebes angeordnet sind. Die Schußfäden können aus Materialien mit guten thermischen Eigenschaften bestehen, wie den oben erwähnten Materialien, und sie können darauf abzielen, die Dicke des Gewebes (1) zu vergrößern und dadurch während kritischer Zustände, wie z.B. Hitze und Flammen, ein weiteres Isoliervolumen zu erzeugen.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kleidungsstück zum Schutz gegen Hitze, Flammen und Lichtbogen, das eine Struktur aufweist, die aus mindestens einer Lage des oben beschriebenen Gewebes besteht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Kleidungsstück eine Struktur mit einer inneren Lage, wahlweise einer Zwischenlage aus einem atmenden wasserdichten Material und einer äußeren Lage auf, die aus dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Gewebe besteht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht das erfindungsgemäße Gewebe, das für die Fertigung des Schutzkleidungsstücks verwendet wird, aus zwei getrennten Einzellagen (2, 3), wobei die erstere innen und die letztere außen in der Struktur des Kleidungsstücks angeordnet ist, wobei die thermische Dimensionsschrumpfung der innen angeordneten getrennten Einzellage gleich groß (z.B. das gleiche Material für beide Lagen) oder niedriger ist als die Schrumpfung der außen angeordneten getrennten Einzellage. Diese Ausführungsform eignet sich besonders für Anwendungen, wo der Träger des Kleidungsstücks während Zeitspannen bis zu 3 Sekunden einer Hitzequelle ausgesetzt ist, wie z.B. im Fall eines Lichtbogens.
Für Einwirkungen einer Hitzequelle, die länger als 3 Sekunden dauern, kann ein Gewebe mit Schachmuster, wie in 2 dargestellt, aus den oben erwähnten Gründen besser geeignet sein.
Vorzugsweise besteht das Gewebe aus zwei getrennten Einzellagen, die Poly-p-phenylenterephthalamid aufweisen, wobei die innen angeordnete Lage mindestens den gleichen Anteil Poly-p-phenylenterephthalamid aufweist wie die außen angeordnete Lage. Für bestimmte Anwendungen besteht die innen angeordnete Lage ganz aus Poly-p-phenylenterephthalamid, um dem Kleidungsstück bessere mechanische Eigenschaften zu verleihen.
Die innere Schicht, die dem Körper des Trägers gegenüberliegt, kann ein Isolierfutter sein, das z.B. aus einem Gewebe aus zwei, drei oder mehr Lagen besteht. Der Zweck eines solchen Futters ist, eine zusätzliche Isolierschicht zu haben, die den Träger stärker gegen die Hitze schützt.
Die innere Schicht kann aus einem Gewebe, Gewirk oder Faservlies bestehen. Vorzugsweise besteht die innere Schicht aus einem Stoff, der nicht schmelzbare feuerfeste Materialien aufweist, wie z.B. einem Vlies oder Gewebe aus Meta-Aramid.
Das erfindungsgemäße Kleidungsstück kann auf irgendeine mögliche Weise gefertigt werden. Es kann eine zusätzliche innerste Schicht aufweisen, z.B. aus Baumwolle oder anderen Materialien, die den Tragekomfort weiter verbessern. Die innerste Schicht liegt direkt der Haut des Trägers oder Unterkleidung des Trägers gegenüber.
Das erfindungsgemäße Kleidungsstück kann von beliebiger Art sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Jacken, Mäntel, Hosen, Handschuhe, Monteuranzüge und Umhänge.
BEISPIELE
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen weiter beschrieben.
BEISPIEL 1
Ein Fasergemisch, im Handel erhältlich von E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, USA, unter dem Handelsnamen NOMEX^® N307, mit einer Schnittlänge von 5 cm und den folgenden Bestandteilen:
93 Gew.-% pigmentierte Stapelfasern aus Polymetaphenylenisophthalamid (Meta-Aramid), 1,4 dtex;
5 Gew.-% Polyparaphenylenterephthalamid-(Para-Aramid)-Fasern; und
2 Gew.-% antistatische Fasern mit Kohlenstoffkern und Polyamidmantel;
wurde unter Verwendung einer herkömmlichen Baumwolle-Stapelverarbeitungsanlage zu zwei Arten von einfädigen Stapelgarnen (Y1 und Y2) ringgesponnen.
Y1 hatte einen Titer von Nm 60/1 (metrische Nummer) oder 167 dtex und eine Zwirnung von 850 Drehungen pro Meter (T/m) in Z-Richtung und wurde anschließend mit Wasserdampf behandelt, um seine Kräuselungsneigung zu stabilisieren. Y1 wurde als Schußgarn verwendet.
Y2 hatte einen Titer von Nm 70/1 oder 143 dtex und eine Zwirnung von 920 T/m in Z-Richtung. Y2 wurde anschließend mit Wasserdampf behandelt, um seine Kräuselungsneigung zu stabilisieren. Zwei Y2-Garne wurden dann dubliert und miteinander verzwirnt. Das entstehende dublierte und gezwirnte Garn (TY2) hatte einen Titer von Nm 70/2 oder 286 dtex und eine Zwirnung von 650 T/m in S-Richtung. TY2 wurde als Kettgarn verwendet.
Y1 und TY2 wurden zu einem zweilagigen Gewebe mit geschlossenen quadratischen Taschen mit einer Größe von 8 mm gewebt. Der Stoff wurde entsprechend der in 5 dargestellten Konstruktion gewebt. Das Gewebe hatte 42 Kettfäden/cm (Kette) (21 Kettfäden/cm für jede Lage), 48 Schußfäden/cm (Schuß) (24 Schußfäden/cm für jede Lage) und eine flächenbezogene Masse von 200 g/m². An dem so erhaltenen Stoff wurden die folgenden physikalischen Tests durchgeführt:
Bestimmung der Bruchfestigkeit und Bruchdehnung gemäß ISO 5081;
Bestimmung der Reißfestigkeit gemäß ISO 4674;
Bestimmung der Maßänderung nach dem Waschen und Trocknen gemäß ISO 5077;
Kombinierter Strahlungs- und Konvektionswärmetest nach dem TPP-Verfahren (NFPA 1971:2000; Abschnitt 6–10, ISO 17492) als Einzellage mit einem auf 2,0 cal/cm²/s geeichten Wärmefluß, wobei die TPP-Bewertung die Energie (cal/cm²) war, die zur Simulation einer Verbrennung zweiten Grades auf der Haut einer Person gemessen wurde;
Lichtbogenprüfung gemäß ASTM F 1959/F 1959M-99.
Der Stoff wurde als Einzellage (Stoff in Tabelle 1) und als Oberstoff einer mehrlagigen Struktur (Kleidungsstück in Tabelle 1) getestet und wies ferner auf: 1) eine Zwischenlage aus einem PTFE-Membranlaminat auf einem Faservlies, das aus 85 Gew.-% Nomex^® und 15 Gew.-% Kevlar^® bestand und eine flächenbezogene Masse von 135 g/m² aufwies (im Handel erhältlich unter der Handelsbezeichnung GORE-TEX^® Fireblocker N von dem Unternehmen W. L. Gore and Associates, Delaware, USA), und 2) eine Innenlage aus einer Meta-Aramid-Hitzesperre mit einer flächenbezogenen Masse von 140 g/m², aufgesteppt auf einen Stoff aus 100 Gew.-% Nomex^® N307 mit einer flächenbezogenen Masse von 110 g/m².
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Unter der Einwirkung des kombinierten Strahlungs- und Konvektionswärmetestes und des Lichtbogentests blähten sich die Stofftaschen auf.
TABELLE 1
Tabelle 1 zeigt ein hervorragendes Verhalten des Stoffs, besonders hinsichtlich des Stoffschadenfaktors (Fabric Failure Factor) (FFF), der wie folgt definiert ist: FFF = TPP (cal/cm²)/flächenbezogene Stoffmasse (g/m²).
Der als Einzellage getestete Stoff hatte einen FFF-Wert von 7,3 × 10² cal/g, während ein ähnlicher Stoff mit der gleichen flächenbezogenen Masse und aus den gleichen Materialien, aber in normaler Köperbindung gewebt, einen FFF-Wert von weniger als 6,6 × 10² cal/g aufwies. Dieser Wert wird von den Fachleuten als eine Art technische Barriere angesehen, die von herkömmlichen einlagigen Stoffen, die auf dem Markt erhältlich sind und ähnliche Massen aufweisen und aus ähnlichen Materialien hergestellt werden, niemals überwunden werden konnte.
Der als Oberstoff einer mehrlagigen Struktur getestete Stoff hatte einen FFF-Wert von 7,1 × 10² cal/g, während vergleichbare herkömmliche mehrlagige Strukturen FFF-Werte im Bereich zwischen 5,2 × 10² cal/g und 6,7 × 10² cal/g aufwiesen.
Der Lichtbogentest gemäß ASTM F1959 lieferte einen ATPV-Wert von etwa 9,5 cal/cm² und eine geschätzte Durchbruchenergie (EBT), gemessen über einem T-Shirt, von etwa 12 cal/cm².
Ähnliche Stoffe von gleichem Gewicht und aus den gleichen Materialien, aber gewebt in einer normalen 2/1-Köperbindung, weisen einen wesentlich niedrigeren ATPV-Wert im Bereich zwischen 4,2 cal/cm² und 5,2 cal/cm² und einen entsprechenden EBT-Wert, gemessen über einem T-Shirt, im Bereich zwischen 10 cal/cm² und 15 cal/cm² auf. Um einen ATPV-Wert von 9,5 cal/cm² zu erreichen, muß die flächenbezogene Masse eines Stoffs, der in normaler 2/1-Köperbindung gewebt ist, mindestens 365 g/m² betragen.
Dieser Test bestätigt, daß der erfindungsgemäße Stoff trotz seiner relativ niedrigen flächenbezogenen Masse einen guten Schutz gegen Lichtbogen verleiht.
BEISPIEL 2
Zweilagige Gewebe mit quadratischen Taschen von unterschiedlicher Größe wurden gemäß Beispiel 1 hergestellt.
Für die erste Lage wurden Y1 als Schußfaden und TY2 als Kettfaden verwendet.
Für die zweite Lage wurden Schußfaden und Kettfaden wie folgt hergestellt:
Ein Fasergemisch, im Handel erhältlich von E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, USA, unter dem Handelsnamen NOMEX^® N305 mit einer Schnittlänge von 5 cm und den folgenden Bestandteilen:
75% pigmentierte Stapelfasern aus Polymetaphenylenisophthalamid (Meta-Aramid), 1,7 dtex;
23% Polyparaphenylenterephthalamid-(Para-Aramid)-Fasern; und
2% antistatische Fasern mit Kohlenstoffkern und Polyamidmantel
wurde unter Verwendung einer herkömmlichen Baumwolle-Stapelverarbeitungsanlage zu zwei Arten von einfädigen Stapelgarnen (Y3 und Y4) ringgesponnen.
Y3 hatte einen Titer von Nm 60/1 oder 167 dtex und eine Zwirnung von 930 T/m in Z-Richtung und wurde anschließend mit Wasserdampf behandelt, um seine Kräuselungsneigung zu stabilisieren. Y3 wurde als Schußgarn verwendet.
Y4 hatte einen Titer von Nm 70/1 oder 143 dtex und eine Zwirnung von 1005 T/m in Z-Richtung und wurde anschließend mit Wasserdampf behandelt, um seine Kräuselungsneidung zu stabilisieren.
Zwei Y4-Garne wurden dann dubliert und miteinander verzwirnt. Das entstehende dublierte Garn (TY4) hatte einen Titer von Nm 70/2 oder 286 dtex und eine Zwirnung von 700 T/m in S-Richtung. TY4 wurde als Kettgarn verwendet.
Drei Gewebe mit geschlossenen quadratischen Taschen von 8 × 8, 16 × 16 bzw. 32 × 32 mm wurden hergestellt. Die drei Gewebe hatten 42 Kettfäden/cm (Kette) (21 Kettfäden/cm für jede Lage), 48 Schußfäden/cm (Schuß) (24 Schußfäden/cm für jede Lage) und eine flächenbezogene Masse von 200 g/m². An den drei Geweben wurden die gleichen physikalischen Tests wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit Ausnahme des Lichtbogentests gemäß ASTM F1959.
Die Gewebe wurden sowohl als Einzellage (Stoff in Tabelle 2) als auch als Oberstoff der mehrlagigen Struktur wie in Beispiel 1 (Kleidungsstück in Tabelle 2) getestet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Unter Einwirkung des kombinierten Strahlungs- und Konvektionswärmetests blähten sich die Taschen des Stoffs auf.
TABELLE 2
Tabelle 2 zeigt ein hervorragendes Stoffverhalten, besonders hinsichtlich der FFF-Werte, die zwischen 6,7 × 10² und 7,2 × 10² cal/g lagen. Ein ähnlicher Stoff mit der gleichen flächenbezogenen Masse und aus den gleichen Materialien, aber in normaler 2/1-Köperbindung gewebt, hatte einen FFF-Wert von 6,6 × 10² cal/g.
Die als Oberstoff einer mehrlagigen Struktur getesteten Stoffe hatten FFF-Werte zwischen 7,0 × 10² und 7,3 × 10² cal/g, während vergleichbare herkömmliche mehrlagige Strukturen FFF-Werte im Bereich zwischen 5,2 × 10² und 6,7 × 10² cal/g hatten.
Tabelle 2 zeigt außerdem, daß das Verhalten des Stoffs hinsichtlich des TPP-Tests um so besser ist, je größer die Taschen sind.
BEISPIEL 3
Zweilagige Gewebe mit quadratischen Taschen von unterschiedlicher Größe wurden unter Verwendung der gleichen Materialien wie in Beispiel 2 hergestellt. Die zwei Lagen wurden abwechselnd miteinander verwebt, um ein Schachmuster zu erhalten, wie in 2 dargestellt, wobei die gleiche Seite von zwei aneinandergrenzenden Taschen abwechselnd aus den zwei verschiedenen getrennten Einzellagen besteht. Der Stoff wurde gemäß der in 6 dargestellten Bindung gewebt.
Drei Gewebe mit geschlossenen quadratischen Taschen von 8 × 8, 16 × 16 bzw. 32 × 32 mm wurden hergestellt. Die drei Stoffe hatten 42 Kettfäden/cm (Kette) (21 Kettfäden/cm für jede Lage), 48 Schußfäden/cm (Schuß) (24 Schußfäden/cm für jede Lage) und eine flächenbezogene Masse von 200 g/m². An den drei Geweben wurden die gleichen physikalischen Tests wie in Beispiel 1 ausgeführt, mit Ausnahme des Lichtbogentests gemäß ASTM F1959.
Die Stoffe wurden sowohl als Einzellage (Stoff in Tabelle 3) als auch als Oberstoff der mehrlagigen Struktur wie in Beispiel 1 (Kleidungsstück in Tabelle 3) getestet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben. Unter der Einwirkung des kombinierten Strahlungs- und Konvektionswärmetests blähten sich die Stofftaschen auf.
TABELLE 3
Tabelle 3 zeigt ein hervorragendes Verhalten des Stoffs. Das Schachmuster verleiht den Stoffen im allgemeinen verbesserte thermische und mechanische Eigenschaften im Fall einer längeren Hitze- und Flammeneinwirkung.
In Analogie zu Beispiel 2 zeigt Tabelle 3 außerdem, daß das Verhalten des Stoffs hinsichtlich des TPP-Tests um so besser ist, je größer die Taschen sind.
BEISPIEL 4
Zweilagige Gewebe mit quadratischen Taschen wurden entsprechend Beispiel 1 hergestellt.
Für die erste Lage wurde Y1 als Schußfaden und TY2 als Kettfaden verwendet.
Für die zweite Lage wurden Schuß- und Kettfäden wie folgt hergestellt:
100% reißkonvertierte Kevlar^®-Fasern wurden unter Verwendung einer herkömmlichen Kammgarn-Stapelverarbeitungsanlage zu zwei Arten von einfädigen Stapelgarnen (Y5 und Y6) ringgesponnen.
Y5 hatte einen Titer von Nm 60/1 oder 167 dtex und eine Zwirnung von 575 T/m in Z-Richtung und wurde anschließend mit Wasserdampf behandelt, um seine Kräuselungsneigung zu stabilisieren. Y5 wurde als Schußgarn verwendet.
Y6 hatte einen Titer von Nm 70/1 oder 143 dtex und eine Zwirnung von 620 T/m in Z-Richtung und wurde anschließend mit Wasserdampf behandelt, um seine Kräuselungsneigung zu stabilisieren.
Dann wurden zwei Y6-Garne dubliert und miteinander verzwirnt. Das entstehende dublierte Garn (TY6) hatte einen Titer von Nm 70/2 oder 286 dtex und eine Zwirnung von 600 T/m in S-Richtung. TY6 wurde als Kettgarn verwendet.
Es wurde ein Gewebe mit geschlossenen quadratischen Taschen von 8 × 8 mm hergestellt. Dieses Gewebe hatte 42 Kettfäden/cm (Kette) (21 Kettfäden/cm für jede Lage), 48 Schußfäden/cm (Schuß) (24 Schußfäden/cm für jede Lage) und eine flächenbezogene Masse von 200 g/m². An diesem Gewebe wurden die gleichen physikalischen Tests ausgeführt wie in Beispiel 1, mit Ausnahme des Lichtbogentests gemäß ASTM F 1959.
Das Gewebe wurde sowohl als Einzellage (Stoff in Tabelle 4a) als auch als Oberstoff der mehrlagigen Struktur wie in Beispiel 1 (Kleidungsstück in Tabelle 4a) getestet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben. Unter Einwirkung des kombinierten Strahlungs- und Konvektionswärmetests blähten sich die Stofftaschen auf.
TABELLE 4A
Tabelle 4 zeigt eine hervorragende Leistung des Gewebes, besonders hinsichtlich eines Oberstoffs in einer mehrlagigen Konstruktion mit dem höchsten FFF-Wert bei 8,0 × 10² cal/g. Die physikalische Leistung des Gewebes hinsichtlich Bruchfestigkeit und Reißfestigkeit ist gleichfalls ausgezeichnet. Ein Gewebe mit den gleichen Komponenten und der gleichen flächenbezogenen Masse, das aber entsprechend einer normalen einlagigen Konstruktion gewebt ist, würde etwa die Hälfte dieser Leistung aufweisen.
Das Gewebe wurde als Einzellage gemäß dem TATE-Verfahren (Zugfestigkeit nach Wärmeeinwirkung) getestet:
Das TATE-Verfahren basiert auf der Bestimmung der Bruchfestigkeit und der Bruchdehnung (Streifenverfahren) gemäß dem Standard ISO 5081 nach TPP-Einwirkungen von 2 s und 4 s Dauer mit einem auf 2,0 cal/cm²/s geeichten Wärmefluß.
Die Testbedingungen waren:

Prüfmaschine konstante Querbewegungsgeschwindigkeit (CRT) mit einer Kraftmeßdose von 2000 N

Meßlänge 200 ± 1 mm

Probenbreite 50 ± 0,5 mm

Querbewegungsgeschwindigkeit 100 mm/min
Die Ergebnisse sind in Tabelle 4b zusammengefaßt.
TABELLE 4B
Herkömmliche Gewebe, die gegenwärtig in Europa als Oberstoff von Einsatzmänteln für Feuerwehrleute benutzt werden, haben nach 4 Sekunden einen massenormierten TATE-Wert (TATE-Wert, dividiert durch die flächenbezogene Masse des Gewebes) im Bereich von 1,8 N·g^–1·cm² bis 3,3 N·g^–1·cm², während das Gewebe des vorliegenden Beispiels einen Wert von etwa 4,5 N·g^–1·cm² aufweist. Dies zeigt deutlich, daß dieses Gewebe besonders gut als Oberstoff von Schutzkleidung für Feuerwehrleute geeignet ist.
BEISPIEL 5
Zweilagige Gewebe mit quadratischen Taschen wurden entsprechend Beispiel 1 hergestellt.
Für die erste Lage wurden Schuß- und Kettfäden wie folgt hergestellt: ein Gemisch aus 50% Kevlar^®- und 50% Nomex^®-Langstapelfasern wurde unter Verwendung einer herkömmlichen Kammgarn-Stapelverarbeitungsanlage zu zwei Arten von einfädigen Stapelgarnen (Y7 und Y8) ringgesponnen.
Y7 hatte einen Titer von Nm 60/1 oder 167 dtex und eine Zwirnung von 575 T/m in Z-Richtung und wurde anschließend mit Wasserdampf behandelt, um seine Kräuselungsneigung zu stabilisieren. Y7 wurde als Schußgarn verwendet.
Y8 hatte einen Titer von Nm 70/1 oder 143 dtex und eine Zwirnung von 620 T/m in Z-Richtung und wurde anschließend mit Wasserdampf behandelt, um seine Kräuselungsneigung zu stabilisieren.
Zwei Y8-Garne wurden dann dubliert und miteinander verzwirnt. Das entstehende dublierte Garn (TY8) hatte einen Titer von Nm 70/2 oder 286 dtex und eine Zwirnung von 600 T/m in S-Richtung. TY8 wurde als Kettgarn verwendet.
Für die zweite Lage wurde Y5 als Schußgarn und TY6 als Kettgarn verwendet.
Ein Gewebe mit geschlossenen quadratischen Taschen von 8 × 8 mm wurde hergestellt. Diese Gewebe hatte 42 Kettfäden/cm (Kette) (21 Kettfäden/cm für jede Lage), 48 Schußfäden/cm (Schuß) (24 Schußfäden/cm für jede Lage) und eine flächenbezogene Masse von 200 g/m². An diesem Gewebe wurden die gleichen physikalischen Tests wie in Beispiel 1 durchgeführt. Das Gewebe wurde sowohl als Einzellage (Stoff in Tabelle 5a) als auch als Oberstoff der mehrlagigen Struktur wie in Beispiel 1 (Kleidungsstück in Tabelle 5a) getestet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 5a angegeben. Unter Einwirkung des kombinierten Strahlungs- und Konvektionswärmetests und des Lichtbogentests blähten sich die Gewebetaschen auf.
TABELLE 5A
Tabelle 5a zeigt eine hervorragende thermische Leistung des Gewebes, besonders als Oberstoff in einer mehrlagigen Konstruktion mit einem FFF-Wert von 7,3 × 10² cal/g. Die physikalischen Eigenschaften des Gewebes, wie die Bruchfestigkeit und Reißfestigkeit, sind gleichfalls hervorragend.
Der Lichtbogentest gemäß ASTM F1959 lieferte einen EBT-Wert, gemessen über einem T-Shirt, von etwa 22 cal/cm² und bestätigte damit, daß dieses Gewebe für den Schutz gegen Lichtbogen hervorragend ist.
Ähnliche Gewebe mit der gleichen flächenbezogenen Masse und aus den gleichen Materialien, aber in normaler 2/1-Köperbindung gewebt, weisen erheblich niedrigere EBT-Werte im Bereich zwischen 10 cal/cm² und 15 cal/cm² auf.
Das Gewebe wurde als Einzellage gemäß dem TATE-Verfahren getestet, wie in Beispiel 4 beschrieben.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 5b zusammengefaßt.
TABELLE 5B
Herkömmliche Gewebe, die gegenwärtig in Europa als Oberstoff von Wendemäntel für Feuerwehrleute verwendet werden, haben nach 4 Sekunden einen massenormierten TATE-Wert (TATE-Wert, dividiert durch die flächenbezogene Masse des Gewebes) im Bereich zwischen 1,8 N·g^–1·cm² und 3,3 N·g^–1·cm², während das Gewebe des vorliegenden Beispiels einen Wert von etwa 4,5 N·g^–1·cm² aufweist. Dies zeigt deutlich, daß dieses Gewebe als Oberstoff von Schutzkleidung für Feuerwehrleute besonders gut geeignet ist.
BEISPIEL 6
Ein zweilagiges Gewebe mit quadratischen Taschen wurde gemäß Beispiel 1 hergestellt.
Als Schuß- und Kettfäden für die erste Lage wurde ein Nomex^® T430-Filamentgarn von 220 dtex (Y9) verwendet.
Schuß- und Kettfäden der zweiten Lage wurden wie folgt hergestellt:
Ein Fasergemisch, im Handel erhältlich von E. I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware, USA, unter dem Handelsnamen Nomex^® E502 mit einer geschnittenen Länge von 5 cm mit den folgenden Bestandteilen:
93 Gew.-% Stapelfasern aus halbkristallisiertem ungebleichtem Polymetaphenylenisophthalamid (Meta-Aramid), 1,4 dtex;
5 Gew.-% Fasern aus Polyparaphenylenterephthalamid (Para-Amid); und
2 Gew.-% antistatischen Fasern mit Kohlenstoffkern und Polyamidmantel
wurde unter Verwendung einer herkömmlichen Baumwoll-Stapelverarbeitungsanlage zu zwei Arten von einfädigen Stapelgarnen (Y10 und Y11) ringgesponnen.
Y10 hatte einen Titer von Nm 60/1 oder 167 dtex und eine Zwirnung von 850 Drehungen pro Meter (T/m) in Z-Richtung und wurde anschließend mit Wasserdampf behandelt, um seine Kräuselungsneigung zu stabilisieren. Y10 wurde als Schußgarn verwendet.
Y11 hatte einen Titer von Nm 70/1 oder 143 dtex und eine Zwirnung von 920 T/m in Z-Richtung. Y11 wurde anschließend mit Wasserdampf behandelt, um seine Kräuselungsneigung zu stabilisieren. Zwei Y11-Garne wurden dann dubliert und miteinander verzwirnt. Das entstehende dublierte und gezwirnte Garn (TY11) hatte einen Titer von Nm 70/2 oder 286 dtex und eine Zwirnung von 650 T/m in S-Richtung. TY11 wurde als Kettgarn verwendet.
Y10 und TY11 wurden zu einem zweilagigen Gewebe mit geschlossenen quadratischen Taschen von 32 × 32 mm Größe gewebt. Das Gewebe hatte 42 Kettfäden/cm (Kette) (21 Kettfäden/cm für jede Lage), 48 Schußfäden/cm (Schuß) (24 Schußfäden/cm für jede Lage) und eine flächenbezogene Masse von 210 g/m². An dem Gewebe wurden die gleichen physikalischen Tests wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit Ausnahme des Lichtbogentests gemäß ASTM F1959.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angegeben. Unter Einwirkung des kombinierten Strahlungs- und Konvektionswärmetests blähten sich die Stofftaschen auf.
TABELLE 6
Tabelle 6 zeigt eine hervorragende thermische Leistung des Gewebes sowohl als Einzellage als auch als Oberstoff in einer mehrlagigen Struktur. Die physikalischen Eigenschaften des Gewebes, wie z.B. die Bruchfestigkeit und die Reißfestigkeit, sind gleichfalls hervorragend. Dieses Gewebe eignet sich wegen seiner optischen Ästhetik (seidiges Aussehen) und seines hervorragenden Schutz-Leichtigkeits-Verhältnisses besonders gut für die Herstellung von Rennkombinationen.
Die gleiche Leistung wird gegenwärtig mit herkömmlichen einlagigen Geweben erzielt, die eine flächenbezogene Gesamtmasse von mehr als 400 g/m² aufweisen.

Claims

Hitzefestes, flammenbeständiges und lichtbogenbeständiges Gewebe (1) zur Verwendung als einzige oder äußere Schicht von Schutzkleidung, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe mindestens zwei getrennte Einzellagen (2, 3) mit jeweils einem Kette-Schuß-System aufweist, wobei die mindestens zwei getrennten Einzellagen (2, 3) an vordefinierten Stellen vereinigt werden, um geschlossene, aneinandergrenzende Taschen mit einer Seite (S1) und ferner mit einer Seite (S2) aufzubauen, wobei die Kette-Schuß-Systeme der mindestens zwei getrennten Einzellagen (2, 3) auf Materialien basieren, die unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Aramidfasern und -filamenten, Polybenzimidazolfasern und -filamenten, Polyamidimidfasern und -filamenten, Poly(paraphenylenbenzobisoxazol)-Fasern und -Filamenten, Phenol-Formaldehyd-Fasern und -Filamenten, Melaminfasern und -filamenten, Naturfasern und -filamenten, synthetischen Fasern und Filamenten, künstlichen Fasern und Filamenten, Glasfasern und -filamenten, Kohlefasern und -filamenten, Metallfasern und -filamenten und VerbundGewebeen daraus besteht.
Gewebe (1) nach Anspruch 1, wobei die Kette-Schuß-Systeme der mindestens zwei getrennten Einzellagen (2, 3) unabhängig voneinander auf Monofilamentgarnen, Multifilamentgarnen, Spinngarnen und Mantel-Kern-Garnen basieren.
Gewebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kette-Schuß-Systeme der mindestens zwei getrennten Einzellagen (2, 3) unabhängig voneinander Einfachgarne, gezwirnte Garne und Hybridgarne sind.
Gewebe (1) nach Anspruch 3, wobei die Kette-Schuß-Systeme der mindestens zwei getrennten Einzellagen (2, 3) unabhängig voneinander Einfachgarne und gezwirnte Garne mit Aramidfasern, Aramid-Monofilamenten, Aramid-Multifilamenten oder Verbundfasern aus Aramid und Polybenzimidazol aufweisen.
Gewebe (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Kettsysteme der mindestens zwei getrennten Einzellagen (2, 3) unabhängig voneinander Einfachgarne und gezwirnte Garne mit Aramid-Monofilamenten oder Aramid-Multifilamenten aufweisen und die Schußsysteme unabhängig voneinander und abwechselnd Einfachgarne oder gezwirnte Garne aus Aramid-Monofilamenten oder Einfachgarne oder gezwirnte Garne aus Aramid-Multifilamenten aufweisen.
Gewebe (1) nach Anspruch 5, wobei die Schußsysteme der mindestens zwei getrennten Einzellagen (2, 3) unabhängig voneinander und abwechselnd mindestens zwei Einfachgarne und gezwirnte Garne aus Aramidfilamenten aufweisen.
Gewebe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, der aus zwei getrennten Einzellagen (2, 3) besteht.
Gewebe (1) nach Anspruch 7, wobei die zwei getrennten Einzellagen (2, 3) Aramidfasern aufweisen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Poly-m-phenylenisophthalamid, Poly-p-phenylenterephthalamid und Gemischen daraus besteht.
Gewebe (1) nach Anspruch 8, wobei eine der beiden Einzellagen ganz aus Poly-p-phenylenterephthalamid besteht.
Gewebe (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die zwei getrennten Einzellagen (2, 3) aus dem gleichen Material bestehen.
Gewebe (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei jede getrennte Einzellage (2, 3) aus einem Material mit einer verschiedenen thermischen Maßschrumpfung besteht.
Gewebe (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die zwei getrennten Einzellagen (2, 3) so miteinander verwebt werden, daß sie einander an den vordefinierten Stellen überkreuzen, so daß die gleiche Seite (S1 oder S2) von zwei aneinandergrenzenden Taschen abwechselnd aus den zwei verschiedenen getrennten Einzellagen (2, 3) besteht.
Gewebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die geschlossenen, aneinandergrenzenden Taschen quadratisch geformt sind.
Gewebe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei jede Seite der Taschen 5 bis 50 mm lang ist.
Gewebe (1) nach Anspruch 14, wobei jede Seite der Taschen 8 bis 32 mm lang ist.
Gewebe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, das ein spezifisches Gewicht zwischen 100 g/m² und 900 g/m² aufweist.
Gewebe (1) nach Anspruch 16, der ein spezifisches Gewicht zwischen 170 und 320 g/m² aufweist.
Gewebe (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zwischen den zwei getrennten Einzellagen (2, 3) Füllfäden angeordnet sind.
Schutzkleidung gegen Hitze, Flammen und Lichtbogen, die eine Struktur aufweist, die aus mindestens einer Gewebeschicht (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 besteht.
Kleidung nach Anspruch 19, die eine innere Schicht, wahlweise eine Zwischenschicht aus atmungsaktivem wasserfestem Material und eine äußere Schicht aus dem Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 18 aufweist.
Kleidung nach Anspruch 19 oder 20, wobei das Gewebe (1) aus zwei getrennten Einzellagen (2, 3) besteht, wobei die erstere in der Struktur der Kleidung innen und die letztere außen angeordnet ist, wobei die thermische Maßschrumpfung der innen angeordneten getrennten Einzellage niedriger ist als die der außen angeordneten getrennten Einzellage.
Kleidung nach Anspruch 21, wobei die zwei getrennten Einzellagen Poly-p-phenylenterephthalamid aufweisen, wobei die innen angeordnete Lage mindestens die gleiche Menge Poly-p-phenylenterephthalamid aufweist wie die außen angeordnete Lage.
Kleidung nach Anspruch 22, wobei die innen angeordnete Lage ganz aus Poly-p-phenylenterephthalamid besteht.