DE69819840T2

DE69819840T2 - Elastomerstreifen enthaltende Schutzbekleidung

Info

Publication number: DE69819840T2
Application number: DE69819840T
Authority: DE
Inventors: Christopher P. Henderson; Elfed I. Williams; Nicholas J. Gloag
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1998-09-21
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2018-09-22
Also published as: US6286144B1; EP0906730B1; DE69819840D1; EP0906730A3; EP0906730A2; GB9804692D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzbekleidung und insbesondere (nicht aber ausschließlich) eine Schutzbekleidung, die entsorgt werden soll, wenn sie verunreinigt wird.
Die Verwendung von Schutzbekleidung in besonderen Arbeitsbereichen ist bekannt. Die Bekleidung soll den Träger vor verschiedenen Gefahren (beispielsweise durch Mikropartikel, Lösungsmittel, aggressive Flüssigkeiten) schützen und/oder den Arbeitsplatz vor Verunreinigung durch Menschen schützen, die dort arbeiten. Einwegschutzbekleidung hat in der Regel eine kurze Nutzungsdauer, die von der Umgebung abhängt, in der sie eingesetzt wird, bevor sie entsorgt wird. Sie bietet den Vorteil, dass kostenaufwändiges Waschen verunreinigter Bekleidung entfällt und dass der sorgfältige Umgang mit verunreinigter Bekleidung vereinfacht wird, wenn das erforderlich ist.
Einwegschutzbekleidung wird beispielsweise in den US-Patentschriften US-A-4272851, 4683593 und 5509142 beschrieben.
Der Grad des Schutzes durch Einwegschutzbekleidung wird in einem starken Maß durch das/die Sperrmaterial/ien bestimmt, aus dem/denen die Bekleidung besteht. Aber auch wenn geeignete Sperrmaterialien verwendet werden, können gefährliche Stäube und Dämpfe in Bereichen wie Nähten, Hand- und Fußgelenksöffnungen und Reißverschlüssen in eine Bekleidung eindringen. Aus dem Grund ist es wichtig, dass die Anzahl der möglichen Undichtigkeiten auf einem Minimum gehalten und dann alle Undichtigkeiten, so weit es möglich ist, beseitigt werden, die an diesen Stellen auftreten können. Auch die Kosten für eine Einwegschutzbekleidung müssen entsprechend dem Grad des erforderlichen Schutzes so gering wie möglich gehalten werden, um den Benutzer zu bewegen, die Bekleidung nach einer Verunreinigung nicht noch einmal anzuziehen.
Verfahren zum Herstellen der Nähte von Schutzbekleidung zur Verringerung von Undichtigkeiten werden beispielsweise in den US-Patentschriften US-A-4190010, 4593418 und 4683593 beschrieben. Bei Öffnungen, wie die an Fuß- und Handgelenken, ist bekannt, dass die Bekleidung mit einem eingenähten Elastomermaterial gerafft wird, so dass die Bekleidung an diesen Stellen enger an den Gliedmassen des Trägers anliegt. Dennoch stellen Undichtigkeiten weiter ein Problem dar, und der Träger greift an diesen Stellen nicht selten auf ein Klebeband zurück, um die Bekleidung an Handschuhen oder Stiefeln abzudichten. Ein Reißverschluss ist bekanntermaßen mit einer Abdeckklappe versehen, die auf einer Seite des Verschlusses an der Bekleidung befestigt ist und, wenn die Bekleidung angezogen ist, über dem Reißverschluss liegt und entlang der anderen Seite mit einem Klebeband befestigt wird.
Die Patentschrift FR-A-2532337 beschreibt eine Schutzbekleidung, zum Beispiel eine Windel, die mit einem Band aus einem elastischem Material versehen ist, das an einer Öffnung mit der Bekleidung verbunden ist, um eine Extremität des Trägers eng zu umschließen, während die Bekleidung angezogen ist. Das elastische Material ist mittels warmgeschweißter Bereiche mit der Bekleidung verbunden, die entlang der Länge des elastischen Materials in Abständen angeordnet sind und sich quer zu ihm erstrecken. Das elastische Material wird in einem gedehnten Zustand auf die Bekleidung aufgebracht, wonach es gelockert wird, so dass die Bekleidung um die Öffnungen herum gerafft wird.
Die Patentschrift US-A-4114200 beschreibt eine flüssigkeitsdichte Manschettenanordnung für den Ärmel einer Schutzbekleidung, etwa eines Arztkittels. Die Man schettenanordnung umfasst einen Umschlag (der aus einem Material wie Strickgewebe gebildet ist), der eine Lage aus flüssigkeitsdichtem Material enthält. Die verschiedenen Lagen der Manschettenanordnung sind mit einem Kleber an dem Ärmel befestigt.
Die vorliegende Erfindung betrifft die weitere Verringerung des Eindringens von Staub und Dampf in eine Schutzbekleidung, um den Schutz für den Träger unter Berücksichtigung des Komforts für den Träger und bei Vermeidung einer deutlichen Erhöhung der Kosten für die Bekleidung zu erhöhen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Schutzbekleidung gemäß beiliegendem Anspruch 1 bereit.
Das Band aus Elastomermaterial kann am Ende eines Ärmels, oder am Ende eines Hosenbeins oder um eine Kapuze befestigt sein.
Nur beispielhaft wird anhand der beiliegenden Zeichnungen eine Schutzbekleidung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 ist die schematische Ansicht eines Schutzanzuges gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt das Verfahren zum Bilden eines Teils eines Anzugs nach 1.
3 ist die schematische Ansicht einer möglichen Ausführung dieses Anzugteils.
4 ist die perspektivische Ansicht des Anzugteils vor der Fertigstellung.
5 und 6 sind ähnlich der 3, zeigen aber andere Anzugausführungen; und
7 und 8 sind ähnlich jeweils der 5 und 4, zeigen aber eine wiederum weitere Anzugausführung.
1 zeigt schematisch einen einteiligen Schutzanzug 1 mit einem oberen Rumpfteil 2 mit Ärmeln 3, einem Hosenteil 4 und einer Kapuze 5. Der Anzug hat eine vordere Zugangsöffnung, die schematisch durch die Mittellinie 6 gezeigt ist.
Der Anzug kann aus beliebigem/n geeignetem/n Sperrmaterialien) beschaffen sein, das/die unter Berücksichtigung der Substanzen ausgewählt wird/werden, vor denen geschützt werden soll. Der Anzug kann beispielsweise aus einer der geschlossenen Kunststofffolien (allgemein Polyolefinfolien) hergestellt sein, die in der Regel für Einwegschutzbekleidung und deren Beschichtungen verwendet werden. Beispiele für solche Materialien sind unter den Handelsnamen „Tyvek C" und „Tyvek F" von E . I . DuPont de Nemours und Co ., Wilmington, DE, USA erhältlich. Alternativ kann der Anzug aus einem der mikroporösen Kunststofffolien und Vliesbeschichtungen hergestellt sein, die üblicherweise für Einwegschutzbekleidung verwendet werden. Beispiele für geeignete mikroporöse Kunststofffolien sind unter dem Handelsnamen „Tyvek Protech" von E. I. DuPont de Nemours und unter dem Handelsnamen „Micropore" von Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota, USA erhältlich. Geeignete Vliesbeschichtungen sind in der Regel dreilagig ausgeführt und umfassen zwei äußere Lagen aus einem Spinnvlies und eine Innenlage aus Meltblown-Material (sogenannte SMS-Materialien). Beispiele für geeignete Vliesbeschichtungen sind unter dem Handelsnamen „Securon" von BBA Fiberweb, Simpsonville, SC, USA und unter dem Handelsnamen „MD3005" von BBA Corovin, Peine, Deutschland bekannt. Eine weitere Alternative besteht darin, dass der Anzug aus einer Verbindung aus zwei oder mehr dieser Materialien ausgeführt ist, wie sie in unserem gleichzeitig anhängigen europäischen Patent 0890319 beschrieben wird.
An den Handgelenks-, Fußgelenks- und Gesichtsöffnungen in dem Anzug 1 (d. h. Öffnungen an den Enden der Ärmel 3, und der Hosenbeine 7 und der Kapuze 5) wird das Anzugmaterial in Bändern 8 aus einem Elastomermaterial gerafft. Jedes der Bänder 8 erstreckt sich von dem Anzug in einer im Folgenden genauer beschriebenen Weise und umschließt den anliegenden Teil des Körpers des Trägers (d. h. Handgelenk, Fußgelenk oder gegebenenfalls Gesicht), wenn der Anzug angezogen ist, eng und bildet eine Dichtung entweder an der Haut des Trägers oder an einem beliebigen vorhandenen Bekleidungsstück, beispielsweise an einem Stiefel oder einem Handschuh. Die Raffungen des Anzugmaterials sind mit den Bezugszahlen 9 bezeichnet.
Jedes der Bänder 8 ist in einer Weise aus einem Stück Elastomermaterial (in 1 nicht gezeigt), das mittels einer geschweißten oder geklebten Naht an dem Anzug 1 befestigt ist, gebildet, die im Folgenden ausführlich beschrieben wird. Die Bänder müssen daher aus einem Elastomermaterial beschaffen sein, das sich auf das Anzugmaterial aufschweißen oder gegebenenfalls aufkleben lässt. Um ein Band 8 herzustellen, das eng am Körper des Trägers anliegt, durch das eine mit einem Handschuh bekleidete Hand oder ein Stiefel dennoch leicht hindurch gelangen können, muss das Elastomermaterial seitlich um mindestens 150% dehnbar sein. Sehr wünschenswert ist auch, dass die Bänder für den Träger angenehm zu tragen sind, dass sie also aus einem Material beschaffen sind, das sich weich anfühlt und nicht zu stark auf die Haut des Trägers drückt. Bevorzugte Materialien für Bänder 8 sind folienähnliche Elastomermaterialien (in der Regel mit einer Stärke von 0,1 bis 1 mm, und häufiger noch von 0,2 bis 0,4 mm), die mindestens auf der dem Körper des Trägers zugewandten Seite mit einer Mikrostruktur-Oberfläche versehen sind. Eine Definition des Begriffs „Mikrostruktur" findet sich in WO-A-9I/07277, wonach „Mikrostruktur" bedeutet, dass die Oberfläche Unregelmäßigkeiten in Form von Erhebungen und Senkungen oder Falten enthält, die groß genug sind, um mit dem bloßen Auge erkennbar zu sein und eine Opazität erzeugen, die die Opazität der Beschichtung vor der Mikrostrukturierung übertrifft, wobei die Unregelmäßigkeiten klein genug sind, um von der menschlichen Haut als glatt oder weich wahrgenommen zu werden. Weiter beschreibt WO-A-91/07277, dass eine Vergrößerung der Unregelmäßigkeiten erforderlich ist, um die Einzelheiten des mikrostrukturierten Gewebes sehen zu können.
Einige geeignete Elastomermaterialien für die Bänder 8 sind Beschichtungsmaterialien gemäß WO-A-91/07277, die mindestens eine Elastomerlage und mindestens eine Mikrostrukturlage umfassen. Elastomermaterialien dieser Art sind vorteilhafterweise zu Bändern formbar, die eine im Wesentlichen flache Belastungs-/Dehnungskurve gegenüber dem Dehnungsbereich aufweisen, der bei einer normalen Verwendung des Anzuges 1 vorhanden ist, so dass die Bänder für die meisten Träger unabhängig von der Größe in gleicher Weise komfortabel sind. Vorzugsweise besteht das für die Bänder 8 verwendete Elastomermaterial aus einer dreilagigen Beschichtung, die zwei äußere mikrostrukturierte Lagen umfasst, die eine Elastomerkernlage zwischen sich einschließen. Wenn das Material des Anzuges 1 ein Polyolefin-Material umfasst, sind die mikrostrukturierten Lagen vorzugsweise ebenfalls aus einem ähnlichen Polyolefin-Material (in der Regel Polypropylen) beschaffen. Einige andere geeignete Elastomermaterialien für die Bänder 8 sind unter dem Handelsnamen „Kraton" von Shell Chemical Company, Beaupre, OH, USA erhältlich.
Die Bänder 8 werden dadurch gebildet, dass das Elastomermaterial in gedehntem Zustand auf dem Anzugmaterial befestigt und dann gelockert wird, wodurch sich die Raffungen in dem Anzugmaterial bilden. 2 zeigt ein Stück gedehntes Elastomermaterial 10, das auf einem Stück Anzugmaterial 11 befestigt ist, das in dieser Phase ungedehnt, glatt und nicht gerafft ist.
Wenn das Elastomermaterial auf das Anzugmaterial 11 geschweißt werden soll, werden das Anzugmaterial 11 und das gedehnte Elastomermaterial 10 manuell oder maschinell auf die Spitze (nicht gezeigt) eines Ultraschall-Drehschweißgerätes oder alternativ unter ein feststehendes Tauchschweißgerät (beide Arten der Schweißgeräte sind bekannt) gegeben. Das Schweißgerät stellt eine durchgehende Naht 12 zwischen den beiden Materialien her, wonach das Elastomermaterial 10 gelockert wird und die Raffungen in dem Anzugmaterial 11 neben der Naht ausbilden kann. Wegen der vorhandenen Naht 12 ist der Grad der Lockerung des Elastomermaterials über die Breite des Materials 10 nicht gleichmäßig ausgebildet, sondern nimmt in der von der Naht 12 abgewandten Richtung zu, so dass das Material 10 zu einem Kreis gezogen wird. Die Enden des Materialstücks 10 werden dann verbunden, um das Band 8 zu bilden.
Soll das Elastomermaterial 10 in einem anderen Fall auf das Anzugmaterial 11 geklebt werden, wird eine Kleberlinie an der gewünschten Nahtlinie auf das Anzugmaterial aufgebracht, und das gedehnte Elastomermaterial wird manuell oder maschinell aufgetragen. Der Kleber bildet ebenfalls eine durchgehende Naht 12 zwischen den beiden Materialien, wonach das Elastomermaterial 10 gelockert wird und das Anzugmaterial 11 Raffungen ausbilden kann. Der zum Verbinden der Materialien 10, 11 verwendete Kleber hängt von der Beschaffenheit dieser Materialien ab und kann beispielsweise ein Heißkleber sein, der mit einer geeigneten Temperatur entweder manuell oder durch einen Beschichtungskopf aufgebracht wird. Sind die benachbarten Oberflächen der Materialien aus einem ähnlichen Polyolefin-Material beschaffen, in der Regel Polypropylen, kann der verwendete Kleber ein amorpher Heißkleber auf Polyolefin-Basis oder ein Heißkleber auf EVA-Basis sein. Geeignete Kleber sind unter den Handelsnamen „Jet Melt 3762 LM", „Jet Melt 3792 LM", „Jet Melt 3748" und „Spray Bond 6111" von Minnesota Mining und Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota, USA erhältlich.
Die endgültige Form des Bandes 8 ist durch Ändern der Anordnung der Naht 12 über die Breite des Materialstücks 10 veränderbar. 2 zeigt beispielsweise die Naht 12, die entlang der länglichen Mittellinie des Materialstücks 10 gebildet wird, wie es deutlicher in 3 gezeigt ist. In dem Fall neigt das Elastomermaterialstück 10 dazu, sich um die Naht 12 aufzufalten, und wenn sie nach dem Schweißen gelockert wird, kommen beide Längskanten 13 des Materials so zusammen, dass das erhaltene Band 8 zwei Stärken des Elastomermaterials umfasst. 4 zeigt ein solches Band 8, das sich von dem Anzugmaterial 11 erstreckt, aber vor den Enden 14 des Bandes zusammengefügt worden ist. Wenn die Bekleidung angezogen ist, legt sich der äußere Randabschnitt (mindestens) des doppeltstarken Bandes 8 eng um und dicht an den anliegenden Teil des Körpers des Trägers an.
5 ähnelt 3, zeigt aber die Naht 12, die dicht neben einer der länglichen Kanten 13 des Materialstücks 10 ausgebildet ist. Auch in dem Fall neigt das Material 10 dazu, sich um die Naht 12 aufzufalten und sich zu einem Kreis zu formen, wenn es gelockert wird, aber das entstehende Band umfasst nur eine Materialstärke und ist bei einer bestimmten Materialbreite 10 breiter als das Band 8 nach 4. Wenn die Bekleidung angezogen ist, liegt der äußere Kantenabschnitt (mindestens) des Bandes mit der einfachen Stärke eng und dicht an dem anliegenden Teil des Körpers des Trägers an. 6 ist ebenfalls ähnlich 3 ausgeführt, zeigt aber zwei Nähte 12, die jeweils entlang jeweils einer der Längskanten des Materials 10 angeordnet sind. In dem Fall neigt das Material 10, wenn es gelockert wird, dazu, sich zwischen den Nähten 12 hochzuziehen, um über der Breite des Materials eine Kurve 15 zu bilden und entlang seiner Länge einen Kreis zu bilden. Ist die Bekleidung angezogen, liegt das Band aus Material 10 in der Innenseite des Bekleidungsstückes, weil sich die gebogene Form zwischen den Nähten 12 von der Bekleidung aufrichtet, um eng und dicht am anliegenden Teil des Körpers des Trägers anzuliegen.
7 ähnelt 5, zeigt aber die Naht 12, die näher zu der anderen Längskante 13 des Materialstücks 10 ausgebildet ist. In diesem Fall, wenn das Material 10 gelockert wird, bleibt das geraffte freie Ende 16 des Anzugmaterials 11 auf der Außenseite des Anzuges nach 8 sichtbar.
Die Breite des Materials 10 ist vorzugsweise so bemessen, dass das entstehende Band 8 eine Breite von mindestens 8 mm hat.
Hiermit ist klar, dass es, auch wenn die 1 einen Schutzanzug zeigt, der an den Handgelenken, Fußgelenken und auch um die Kapuze mit Bändern 8 der vorhergehend beschriebenen Art versehen ist, möglich ist, die Bänder an nur einer oder zwei dieser Stellen bereitzustellen. Bänder dieser Art wären auch in einer Schutzjacke (mit oder ohne Kapuze) oder in einer Schutzhose verwendbar. Somit ist klar, dass die Bänder nicht auf die Verwendung in Einwegbekleidungen beschränkt sind.
Die in der beschriebenen Weise geformten Bänder 8 liegen dicht an der Haut des Trägers oder an einem vorhandenen Teil der Bekleidung an und verhindern an diesen Stellen das Eindringen von Staub und Dämpfen in die Schutzbekleidung. Dass keine Einstichlöcher in der Naht zwischen den Bändern und der Bekleidung vorhanden sind, ist hilfreich, um das Eindringen von Staub und Dämpfen in die Bekleidung zu verringern. Die Bänder sind vergleichsweise einfach zu befestigen und erhöhen nicht die Komplexität und Herstellungskosten der bzw. für die Bekleidung, und bieten dennoch einen erhöhten Komfort gegenüber herkömmlichen dehnbar ausgebildeten Manschetten.

Claims

Schutzbekleidung (1) mit um mindestens eine Öffnung einem Band (8) aus einem Elastomermaterial (10), das sich von der Bekleidung erstreckt, um den anliegenden Teil des Körpers des Trägers eng zu umschließen, wobei das Band (8) in gedehntem Zustand mit der Schutzbekleidung (1) an der Öffnung durch mindestens eine geschweißte oder geklebte durchgehende Naht (12) verbunden wird und dann gelockert wird, um die Raffungen (9) in der Schutzbekleidung (1) um die Öffnung zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (8) geeignet ist, eine Abdichtung an dem Körper des Trägers zu bilden, wenn die Schutzbekleidung (1) getragen wird, und dass das Elastomermaterial (10) eine Mikrostrukturoberfläche wenigstens in dem Teil des Bandes (8) hat, der dem Körper des Trägers zugewandt ist.
Schutzbekleidung (1) nach Anspruch 1, wobei das Band (8) mindestens 8 mm breit ist.
Schutzbekleidung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Elastomermaterial (10) elastisch um mindestens 150% dehnbar ist.
Schutzbekleidung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Elastomermaterial (10) eine flache Belastungs-/Dehnungskurve gegenüber dem Dehnungsbereich aufweist, den das Band (8) bei der normalen Benutzung der Schutzbekleidung (1) aufweist.
Schutzbekleidung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Elastomermaterial (10) ein Folienmaterial mit einer Stärke von 0,1 bis 1 mm ist.
Schutzbekleidung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Elastomermaterial (10) eine Beschichtung mit mindestens einer Elastomerlage und mindestens einer mikrostrukturierten Oberlage ist.
Schutzbekleidung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Band (8) ein Elastomermaterialstück (10) umfasst, das mit der Schutzbekleidung (1) durch Folgendes verbunden ist: eine durchgehende Naht (12), die sich entlang der Mittellinie in Längsrichtung des Materials (10) erstreckt, oder eine durchgehende Naht (12), die mäher einer dessen Seite angeordnet ist, oder zwei durchgehende Nähte (12), die jeweils näher einer dessen jeweiligen Seiten angeordnet sind, so dass sich das Material (10, 15) zwischen den Nähten (12) von der Schutzbekleidung (1) hochbiegt.
Schutzbekleidung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Teil der Schutzbekleidung (1), mit dem das Band (8) verbunden ist, aus einem flüssigkeitsdichten Sperrmaterial oder einem atmungsaktiven Sperrmaterial beschaffen ist.
Schutzbekleidung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Band (8) und der Teil der Schutzbekleidung (1), mit dem es verbunden ist, jeweils ein Polyolefinmaterial umfassen.
Schutzbekleidung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die durchgehende Naht (12) eine geklebte Naht ist, die unter Verwendung eines Schmelzklebers hergestellt wurde.
Schutzbekleidung (1) nach Anspruch 10, wobei der Kleber ein amorpher Kleber auf Polyolefin-Basis oder ein Kleber auf EVA-Basis ist.
Schutzbekleidung (1) nach Anspruch 1, wobei das Band ein Elastomermaterialstück (10) umfasst, das zwei Enden (14) hat, wobei das Elastomermaterialstück (10) in Längsrichtung mit der Schutzbekleidung verbunden und an seinen Enden (14) zusammengefügt ist.