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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gewebe, die aus hochtemperatwbeständigen und
flammhemmenden Fasern hergestellt sind, sind in Schutzbekleidung
sehr nützlich
gewesen. Obwohl beim Gestalten von bequemen Geweben und Kleidungsstücken, die
aus diesen Fasern hergestellt sind, viele Fortschritte gemacht worden
sind, gibt es noch bestimmte ästhetische
und subjektive Gründe,
flammhemmende Bekleidung zu wünschen,
die auch Naturfasern einschließt.
Um diesem Bedürfnis
zu entsprechen, sind Gewebe aus Kombinationsgarnen hergestellt worden,
das heißt
Garnen, die sowohl natürliche
als auch hochtemperatubeständige
und flammhemmende Stapelfasern enthalten. Obgleich Gewebe, die aus
derartigen Kombinationsgarnen hergestellt sind, zu bequemen Kleidungsstücken verarbeitet
werden können,
ist die Beständigkeit
des Gewebes gegenüber
hoher Temperatur und Flammen in einem solchen Ausmaß verringert,
daß der
Zusatz von Flammschutzmitteln notwendig ist, um den thermischen
Schutz des Gewebes zu verbessern. Typischerweise werden Flammschutzmittel
auf die natürlichen
Stapelfasern oder die aus diesen Kombinationsgarnen hergestellten
Gewebe als Oberflächenbehandlungen
aufgebracht. Die Hinzufügung
von Oberflächenbehandlungen
kann das Gewicht und oft die Steifheit des Gewebes erhöhen ebenso
wie nur vorübergehende
Wirksamkeit bereitstellen, da derartige behandelte Gewebe dazu neigen,
diesen Schutz mit den Zyklen von Waschen und oder Tragen zu verlieren.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, ein Gewebe bereitzustellen, das Flammhemmung und Bequemlichkeit
vereinigt, welches in einer Weise formuliert werden kann, um thermische
Leistung und Kosten auszugleichen.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, ein bequemes flammhemmendes und kosteneffektives
Gewebe bereitzustellen, das nicht die Verwendung flammhemmender
Oberflächenbehandlungen
erfordert.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, ein haltbares Gewebe bereitzustellen, wo Flammhemmung
und Kosten ausgeglichen sein können.
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Es sind Gewebe aus Kombinationsgarnen
hergestellt worden, um bestimmte Gewebeeigenschaften zu erreichen.
Die US-Patentschriften 4941884 und 4900613 von Green offenbaren
bequeme Gewebe von hoher Dauerhaftigkeit, hergestellt aus Kettfäden, enthaltend
ein Gemisch von mindestens 15 Gew.-% Hochmodul- und mindestens 30
Gew.-% Niedermodulfasern, gewebt mit Schußfaden, enthaltend Niedermodulfasern (üblicherweise
Baumwolle). Gemischte Hoch- und Niedermodulfasern waren in den Kettfäden erforderlich,
um zur Vergrößerung der
Abriebfestigkeit richtiges Schrumpfen bereitzustellen.
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Die kanadische Patentschrift 1034842
offenbart ein Schutzgewebe, umfassend eingewebte Kettund Schußfäden von
unähnlichen
Eigenschaften mit einer asymmetrischen Webart, die von einer Oberfläche des Gewebes
zu der gegenüberliegenden
Oberfläche
des Gewebes wechselt, um unterschiedliche Energieabsorptionseigenschaften
durch die Tiefe des Gewebes hindurch zu erreichen.
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Die euopäische Patentanmeldung 310199
offenbart ein kugelsicheres Gewebe, hergestellt aus Filamenten oder
Fäden mit
hohen Festigkeiten und hohen Moduli und bestehend aus Polymeren
mit ultrahohen Molekulargewichten, wobei die Kettfilamente oder
-fäden
aus anderen Polymeren bestehen als die Einschußfilamente oder -fäden.
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Sowohl die UK-Patentanmeldung 2025789
als auch die Veröffentlichung
der japanischen Patentanmeldung Sho 59(1984)-9053, offenbaren Gewebe,
verstärkt
durch die Einfügung
oder Substitution, mit einer bestimmten Häufigkeit in dem Gewebe, von
aneinandergrenzenden Fäden
mit höherer
Festigkeit in der Kett- und/oder Einschußrichtung. Die japanische Patentanmeldung
Sho 62-26900 lehrt ein verstärktes
Aramidgewebe mit Gruppen von Fäden
niedriger Festigkeit, eingefügt
oder substituiert in die Gewebebindung in der Kett- und/oder Einschußrichtung.
Solche verstärkten
Gewebe sind für
verstärkte
Reißfestigkeit
gestaltet und sind nicht mit Überlegungen
für Bequemlichkeit
und thermischen Schutz gestaltet worden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt
ein gewebtes flammhemmendes Gewebe bereit, umfassend ungleiche Kett-
und Schußfäden, die
Kettfäden
umfassen Stapel- oder Filamentfasern und haben einen Sauerstoffindex von
mindestens 27 und die Schußfäden umfassen
Naturfasern, und wobei das Verhältnis
von Kett- zu Schußfädenenden
in dem Gewebe mindestens 1,0 beträgt. Stärker bevorzugt sind Kettfäden, die
einen Sauerstoffindex von 28 oder mehr haben.
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In der vorliegenden Erfindung können die
Fasern des Kettgarns einen Modul von etwa 100 bis 800 g/dtex haben.
Obwohl Fasermoduli von 100 bis etwa 250 g/dtex für einige Anwendungen bevorzugt
werden können.
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Es wird bevorzugt, daß das Kettgarn
Fasern umfaßt,
ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Aramid, Polybenzimidazol, Polybenzoxazol,
Melamin, Poly(phenylensulfid), Polybenzothiazolen, Polyimid, Polyetherimid,
Polyamidimiden, Novaloid und Modacrylfasern, und die Schußgarnfasern
aus der Gruppe, bestehend aus Baumwolle, Seide, Wolle, Kunstseide
und (flammhemmender) FR-Kunstseide, ausgewählt sind. Das Kettgarn kann
aus Fasern erzeugt sein, die m-Aramid- oder p-Aramidfasern oder
Gemische dieser Fasern sind, und kann auch etwa 5 Gew.-% oder weniger
elektrisch leitfähige
Faser, insbesondere Mantel-Kohlenstofflcern-Fasern einschließen.
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Ein bevorzugtes Gewebe für Schutzbekleidung
ist ein Gewebe, bei dem die Fasern des Kettgarns sulfonierte para-Aramidfasern
sind und das Schußgarn
Baumwolle ist. p-Aramidfasern mit einem Modul von 100 bis nicht
mehr als 200 g/dtex sind in Anwendungen von Geweben für Schutzbekleidung
und – bekleidungsstücke besonders
brauchbar.
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Die vorliegende Erfindung stellt
auch Schutzbekleidung bereit, umfassend ein gewebtes flammhemmendes
Gewebe mit ungleichen Kett- und Schußfäden, die Kettfäden umfassen
Stapel- oder Filamentfasern und haben einen Sauerstoffindex von
mindestens 27 und die Schußfäden umfassen
Naturfasern, und wobei das Verhältnis
von Kett- zu Schußfädenenden
in dem Gewebe mindestens 1,0 beträgt.
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Es wird für die Verwendung als Bekleidung
bevorzugt, daß das
Gewebe Kettgarnfasern enthält,
ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Aramid, Polybenzimidazol, Polybenzoxazol,
Melamin, Poly(phenylensulfid), Polybenzothiazolen, Polyimid, Polyetherimid,
Polyamidimiden, Novaloid und Modacrylfasern, und die Schußgarnfasem
aus der Gruppe, bestehend aus Baumwolle, Seide, Wolle, Kunstseide
und flammhemmender Kunstseide, ausgewählt sind. Verwendbare Schutzbekleidung
kann hergestellt werden, wo die Kettgamfasern m-Aramid sind und
die Schußgarnfasem
flammhemmende Kunstseide sind. Stärker bevorzugt ist Schutzbekleidung,
wo die Kettfäden
p-Aramidfasern mit einem Modul von 100 bis etwa 250 g/dtex sind.
Am meisten bevorzugt ist Schutzbekleidung, wo die Kettfäden sulfonierte
p-Aramidfasern sind und die Schußfasern Baumwolle sind.
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In Schutzbekleidung nach Anspruch
11 kann das Kettgarn weiterhin etwa 5 Gew.-% oder weniger einer elektrisch
leitfähigen
Faser umfassen. Und für
Schutzbekleidung wird bevorzugt, daß die Kettfäden Stapelfasern sind.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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Die Erfindung stellt flammhemmende
Gewebe bereit, wo die für
die Kette und den Schuß (oder
Einschuß)
verwendeten Garne nicht gleich sind. Dieses Gewebe kann in Schutzbekleidung
oder für
Zelte, Persenninge und andere Anwendungen verwendet werden, wo ein
Ausgleich von Gewebesteifheit, Gewebedauerhaftigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit,
Flammhemmung und niedrigen Kosten gewünscht wird.
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In dem Versuchsgewebe stattet die
Auswahl der Kettgarnfaser das Gewebe mit Hochtemperaturbeständigkeit
und Flammhemmung aus, während
die Auswahl des Schußgarns
die Bequemlichkeit und Kosteneffizienz bereitstellt. In diesen Geweben
schützt
die teilweise Abdeckung aus Kettfäden die Schußfäden. Und
es wird angenommen, daß die
Kettfäden
dadurch die Schußfäden vor
Flammen und hoher Temperatur schützen.
Daher stellen die Kettfäden,
indem die Kettfäden
so ausgewählt
werden, daß es
nur diejenigen Fäden
sind, die einen LOI von 27 oder mehr haben, thermischen Schutz für sowohl
die Schußfäden als
auch für das
Gewebe als ganzes bereit, so können
Schußfäden dann
so ausgewählt
werden, daß sie
die Eigenschaften haben, die das Gewebe bequem und kosteneffektiv
machen.
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In der vorliegenden Erfindung sind
die Kettfäden
aus hochtemperaturbeständigen
und flammhemmenden Fasern hergestellt. Hochtemperaturbeständige und
flammhemmende Fasern sind diejenigen Fasern mit einem Sauerstoffindex
(LOI) von mindestens etwa 27 und vorzugsweise 28 oder mehr. Bevorzugte
Schußfäden sind
Fäden,
hergestellt aus Naturfasern, aber Schußfäden könnten aus natürlichen
oder synthetischen Fasern ausgewählt
werden. Besondere Beachtung muß der
Auswahl von Schuß-
und Kettfäden
gegeben werden, um ein Gewebe liefern, das für eine Schutzbekleidung geeignet
ist. Selbst mit diesen besonderen Überlegungen umfassen Gewebe
der vorliegenden Erfindung eine breite Auswahl von Garnen und stellen
haltbare, bequeme und dauerhafte Gewebe bereit, die militärische und
industrielle Standards für
Hochtemperaturbeständigkeit
und Flammhemmung erfüllen.
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Für
Gewebe, geeignet für
Schutzbekleidung, werden Schußfäden dieser
Erfindung aus natürlichen Fasern
ausgewählt.
Natürliche
Fasern sind diejenigen Fasern, die in der Natur gefunden oder von
ihr abgeleitet werden, einschließlich Fasern wie beispielsweise
Baumwolle, Kunstseide und andere auf Cellulose basierende Fasern
wie auch diejenigen Fasern, von denen man denkt, daß sie einige
natürliche
flammhemmende Eigenschaften haben, wie beispielsweise Wolle und
Seide. Gesponnene Kunstseide, die ein Flammschutzmittel enthält (bekannt
als flammhemmende Kunstseide), ist in der vorliegenden Erfindung
besonders brauchbar. Nylon, Polyester und andere synthetische Fasern,
die schmelzen, wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt werden, sind
nicht geeignet, wenn sie als eine Hauptkomponente in einem Schußgarn für ein Schutzbekleidungsgewebe
verwendet werden. Da diese Fasern schmelzen, wenn sie hohen Temperaturen
ausgesetzt werden, kann ihr Vorhandensein zu Verbrennungen beitragen
oder sie verschlimmern.
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In Geweben, die für Anwendungen gestaltet sind,
die andere als Schutzbekleidung sind, können Fasern aus Polymeren,
wie beispielsweise Nylon und Polyester, für die Anwendung annehmbar sein,
wenn sie mit Naturfasern gemischt werden.
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Schußfäden der vorliegenden Erfindung
können
auch elektrisch leitfähige
Fasern enthalten, wie beispielsweise synthetische Mantel-Kohlenstoffkern-Stapel-
oder Endlosfilamentfasern. Solche Fasern verringern die Möglichkeit
der Funkenbildung und werden gegenüber Fasern mit einer antistatischen
Oberflächenbehandlung
stark bevorzugt. Es wird empfohlen, daß solche Mantel-Kern-Fasern
in einer Konzentration von 5 Gew.-% verwendet werden.
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Die Kettfäden in der vorliegenden Erfindung
müssen
einen LOI von 27 oder mehr haben. Zu hochtemperaturbeständigen und
flammhemmenden Fasern, die in der vorliegenden Erfindung zur Herstellung
von Schutzbekleidungsgeweben verwendbar sind, gehören zum
Beispiel Aramid, Polybenzimidazol, Polybenzoxazol, Melamin, Poly(phenylensulfid),
Polybenzothiazole, Polyimid, Polyetherimid, Polyamidimide, Novaloid
und Modacrylfasern. Diese Fasern zersetzen sich ohne die Erzeugung
von gesundheitlich abträglichen
Dämpfen, wenn
sie Flammen ausgesetzt werden. Zu verwendbaren Fasern gehören diejenigen,
die unter den Handelsnamen: Kevlar (E. I. DuPont), NOMEX (E. I.
DuPont), BASOFIL (BASF), TECHNORA (Akzo), KYNOL (Carborundum) und
RYTON (Philipps Chemical Company) verkauft werden.
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Das Kettgarn als ganzes muß für die Gewebe
der vorliegenden Erfindung einen LOI von 27 oder mehr haben. Die
tatsächliche
Auswahl von Fasern, die verwendet werden, um das Kettgarn herzustellen,
wird durch den Thermal Protective Performance Test (Test der thermischen
Schutzleistung) (TPP) oder andere Bewertungsstandards bestimmt,
von denen erforderlich ist, daß sie
das Gewebe erfüllt.
Zum Beispiel beeinflussen die Bedingungen oder die Temperaturen
der tatsächlichen
Einwirkung und die Länge
der Einwirkung (Zeit) die Auswahl der Fasern, die in der Kette und/oder
dem Schuß verwendet
werden. In einigen Fällen
kann die Kette bis zu so viel wie 30 Gew.-% Fasern mit einem LOI
von weniger als 27 enthalten, während
das Kettgarn als ganzes einen LOI von 27 oder mehr hat.
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Kettfäden der vorliegenden Erfindung
können
auch elektrisch leitfähige
Fasern wie beispielsweise synthetische Mantel-Kohlenstofflcern-Stapel-
oder Endlosfilamentfasern enthalten. Solche Fasern verringern die
Möglichkeit
der Funkenbildung und sind gegenüber
Fasern mit einer antistatischen Oberflächenbehandlung stark bevorzugt.
Nichtdauerhafte Oberflächenbehandlungen
beeinträchtigen
die Leistung des Gewebes der vorliegenden Erfindung, das inhärent wärmebeständig und
flammhemmend ist Wenn elektrisch leitfähige Mantel-Kern-Fasern in
das Kettgarn eingeschlossen werden, wird empfohlen, daß die Konzentration
dieser Fasern in dem Kettgarn etwa 5 Gew.-% oder weniger beträgt.
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Für
maximale Bequemlichkeit werden für
das Kettgarn und für
die Schußfäden Stapelgarne
bevorzugt.
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Hoch- oder Niedermodulfasern können in
den Kettfäden
der vorliegenden Erfindung verwendet werden, da in diesen Geweben
der Fasermodul keine wesentliche Überlegung ist. Die Kettgarnfasern
mit einem Modul von 100 bis 800 g/dtex sind für die Verwendung in der vorliegenden
Erfindung geeignet.
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Fasern mit niedrigerem Modul, das
heißt
diejenigen Fasern mit einem Modul von weniger als 250 g/dtex oder
in dem Bereich von 100 bis 200 g/dtex werden für Schutzbekleidungsgewebe bevorzugt,
die in direktem Kontakt mit dem Träger sind, so daß das Gewebe
angemessene Bequemlichkeit aufweist. Fasern mit höherem Modul
können
zur Verwendung in Geweben annehmbar sein, die für spezielle Zwecke oder an
speziellen Stellen innerhalb eines Kleidungsstücks, wo die Bequemlichkeit
des Trägen
von geringerer Bedeutung ist, verwendet werden sollen.
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Besonders brauchbar in den Geweben
der vorliegenden Erfindung sind die m- und p-Aramidfasern. Zu derartigen Fasern gehören Hochmodulfasern,
wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift
3767756 von Blades offenbart sind. Zu Fasern mit niedrigeren Moduli
gehören
diejenigen, die nach Verfahren hergestellt sind, die in der US-Patentschrift
5336734 von Bowen et al., der US-Patentschrift 5330698 von Allen
et al. & der
US-Patentschrift 3671542 von Kwolek offenbart sind. Da die Verwendung
der Fasern mit einem niedrigeren Modul ein Gewebe mit verbesserter
Bequemlichkeit bereitstellt, werden p-Aramide mit Moduli in dem
Bereich von etwa 100 bis weniger als 200 g/dtex bevorzugt. Am meisten
bevorzugt wird das sulfonierte p-Aramid, das gemäß der US-Patentschrift 5336734
hergestellt wird.
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Die Aramidfasern können aus
Homo- oder Copolymeren hergestellt sein. Die einzige Anforderung
ist, daß das
Kettgarn einen LOI von 27 oder mehr hat.
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Es ist für Festigkeit und Dauerhaftigkeit
wünschenswert,
daß die
Kettfäden
aus Fasern hergestellt werden, die alle aus einem Typ von hochtemperaturbeständigem und
flammhemmendem Polymer bestehen. Zum Beispiel kann das Kettgarn
zu 100 Gew.-% p-Aramid sein. Wo maximale mechanische Festigkeit
nicht wichtig ist, können
Kettfäden,
die aus Gemischen von hochtemperaturbeständigen und flammhemmenden Fasern hergestellt
sind, verwendet werden. Die Verwendung von gemischten Stapelfasern
kann ebenfalls zusätzliche Bequemlichkeit
oder Unterstützung
bei der Bereitstellung von zusätzlicher
thermischer Leistung bereitstellen. Zum Beispiel wird ein kommerzielles
Gemisch von Fasergarnen aus 5 Gew.-% p-Aramid und 95 Gew.-% m-Aramid
wegen seiner verbesserten thermischen Leistung gegenüber Garnen
aus 100% m-Aramid verwendet. Ein anderes verwendbares Gemisch von
pund m-Aramidfasern für
das Kettgarn sind 60 Gew.-% p-Aramid und 40 Gew.-% m-Aramid. Stapelfasern,
hergestellt aus streckgebrochenen Endlosfilamentfasern ebenso wie geschnittenen
Stapelfasern, können
bei der Herstellung der Kettfäden
der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Die Kettfäden selbst können aus
unterschiedlichen Polymerzusammensetzungen bestehen oder könnten aus
Lagen von unterschiedlichen Stapelgarnen oder Endlosfilamentfasern
hergestellt sein, so lange wie die Kettfäden die LOI-Anforderung erfüllen. Die
Auswahl von Kettfäden
oder Fasergemischen für
Kettfäden,
die bei der Gestaltung der Gewebe der vorliegenden Erfindung angewendet
werden, kann verwendet werden, um eine Flammhemmung des gesamten
Gewebes zu erreichen, die verschiedenartige Industrieanforderungen
oder Standards erfüllt.
So kann ein Gewebe mit der gewünschten
Bequemlichkeit, Dauerhaftigkeit, Kosten und Flammhemmung gemäß der vorliegenden
Erfindung für
spezielle Situationen gestaltet werden.
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Wenn nicht das Gewebe für eine Nichtbekleidungsanwendung
verwendet werden soll, werden flammhemmende oder flammenverzögernde Oberflächenbehandlungen,
die auf Gewebe aufgebracht werden, zur Verwendung in der vorliegenden
Erfindung nicht empfohlen, da diese Gewebebehandlungen das Gewebe
versteifen, die Bequemlichkeit des Trägers vermindern und dazu neigen,
temporärer
Natur zu sein.
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Wiederum werden, um maximale mechanische
Festigkeit des Gewebes zu erreichen, Schußfäden gemäß der vorliegenden Erfindung
typischerweise aus einer einzigen Art von Naturfaser hergestellt,
zum Beispiel Schußfäden aus
100% Baumwolle. Wo maximale mechanische Festigkeit nicht wichtig
ist, können
in den Schußfäden Gemische
von Stapelfasern verwendet werden, zum Beispiel Schußfäden, die
Baumwolle und Wolle enthalten.
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Das Verhältnis von Kettfäden pro
Zoll zu Schußfäden pro
Zoll in den Geweben der vorliegenden Erfindung reicht von 1 bis
zu etwa 3, und ein Bereich von 1 bis 2,5 wird bevorzugt. Für die Verwendung
als Kleidungsstück
ist dieser Bereich des Verhältnisses
wichtig, da Fasern in den Kettfäden
und die Fasern in den Schußfäden zusammenwirken,
um nicht. nur Flammhemmung und Haltbarkeit, sondern auch Bequemlichkeit bereitzustellen.
In der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, daß alle Kettgarnfasern inhärent flammhemmend
sind, das heißt
die Kettfäden
nur Fasern mit einem LOI von 27 oder mehr enthalten. Es wird bevorzugt, daß die Schußfäden aus
Naturfasern bestehen. Obwohl es keine Begrenzung für den LOI
der Schußgarnfasern
gibt, können
Schußfäden, wenn
gewünscht,
einen LOI von 27 oder mehr haben.
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Die vorliegende Erfindung stellt
ein kosteneffektives flammhemmendes Gewebe bereit, das für sowohl Bequemlichkeit
als auch mechanische Leistung gestaltet sein kann.
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Die Gewebe dieser Erfindung sind
in verschiedenartigen Schutzbekleidungen einschließlich der
Ausstattung von Feuerwehrmännern,
Militärbekleidung
und verschiedener Arten von Schutzoveralls verwendbar. Weiterhin
können
diese Gewebe zu Hemden, Hosen und anderer Bekleidung verarbeitet
werden, die normalerweise in industriellen oder gefährdeten
Umgebungen getragen wird. Die Gewebe dieser Erfindung können auch
in Nichtbekleidungsanwendungen verwendbar sein, wo man wünscht, thermischen
Schutz und Kosten auszugleichen. Persenninge, Zelte oder andere
Gewebe, die verwendet werden, um Menschen oder Eigentum zu bedecken
und zu schützen,
können
aus den Geweben der vorliegenden Erfindung hergestellt werden.
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Die vorliegende Erfindung wird in
dem folgenden Beispiel veranschaulicht, welches nicht dafür vorgesehen
ist, die Erfindung zu begrenzen.
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BEISPIELE
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Ripstopgewebe mit Leinwandbindung
wurden aus den folgenden Garnen hergestellt und wurden nach MIL-C-4436
gewebt.
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Garne waren wie folgt: die als m-Aramid
gekennzeichneten Garne sind Stapelfasergarn aus 100% Poly(phenylenisophthalamid);
die als Z200 gekennzeichneten sind Stapelgarne aus sulfonierter
p-Aramidfaser, verkauft
von E. I. DuPont in Wilrnington, DE als Z200; flammhemmende Kunstseide
zeigt feuerhemmende Kunstseidestapelgarne an; Fasergemische in Stapelgarnen
werden durch die Fasern in dem Gemisch gekennzeichnet. Diese sind
Nylon/Baumwolle; Gemische von m-Aramid/Baumwolle und Gemische von
m-Aramid/Baumwolle/Z200 und Gemische von Z200/Baumwolle. (NOMEX
ist ein registrierte Handelsname von E. I. DuPont.)
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Die resultierenden Gewebe wurden
getestet auf Grab-Festigkeit (ASTM-D-5034); die Ergebnisse sind in
Pounds (lbs) angegeben; Trapez-Reißfestigkeit (ASTM-D-5733; die
Ergebnisse sind in Pounds (lbs) angegeben); Elmendorf-Reißfestigkeit
(ASTM-D-1424 die Ergebnisse sind in Pounds (1b.) angegeben); Tabor-Abrieb
(ASTM-D-1044; die Ergebnisse sind in Zyklen bis zum Versagen angegeben)
und Thermal Protective Performance (thermische Schutzleistung) TPP
(Verfahren berichtet in Fire Technology V. 13 N. 1 Feb. 1977; die Ergebnisse
sind in Sekunden mal 2 (s × 2)
bis zur Verbrennung zweiten Grades angegeben).
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Das Kontrollgewebe war kommerzielles
Gewebe aus 50% Nylon- und 50% Baumwollgarn in sowohl der Kett- als
auch der Schoßrichtung.
Dieses Gewebe wurde als Kontrolle ausgewählt, da es ein dauerhaftes und
bequemes Gewebe ist, das verwendet wird, um Bekleidungsstücke für das Militär, Bekleidungsstücke für industrielle
und allgemeine Arbeit herzustellen. Es ist ein haltbares, dauerhaftes
und bequemes Gewebe, aber stellt keinen thermischen Schutz bereit.
Wie die nachstehende Tabelle zeigt, stellt die Verwendung von Kettfäden gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Gewebe mit überraschenden
thermischen Schutzeigenschaften, vereinigt mit Festigkeit und Dauerhaftigkeit,
bereit.
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Die Werte sind in der nachstehenden
Tabelle zusammengefaßt: TABELLE:
GEWEBEBEWERTUNG
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*Das Schußgarn war (flammhemmende) FR-Kunstseide,
mit einem Nylon-Ripstop-Filamentgarn. Die Gesamtzusammensetzung
des Schoßgarns
in Gew.-% war 97 flammhemmende Kunstseide 3 Nylonfilament.
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In der Tabelle ist das Gewebegewicht
in oz/yd2 (Unzen/Quadratyard) angegeben,
Grab Strength (Grab-Festigkeit) (Grab), Trapezoidal Tear (Trapez-Reißen) (trap
tear) und Elmendorf-Reißen
sind in Pounds; Tabor Abrasion (Tabor-Abrieb) (Tabor) ist in Zyklen
bis zum Versagen. Der Begriff w/f bedeutet das Ergebnis, das in
der Richtung von Kette (warp) und dann Schuß (fill) angegeben ist. Die
Zusammensetzungen von Kett- und Schoßgarn sind in Gew.-% des jeweiligen
Garns angegeben. Die Verhältnisse
sind wie angezeigt als Gew.-% angegeben. Zum Beispiel bedeutet 50/50
Nylon/Baumwolle, daß bei
der Herstellung des Garns ein Gemisch von 50 Gew.-% Nylonfasern
mit einem Gemisch von 50 Gew.-% Baumwollfasern verwendet wurde. Entzünden in
Luft bedeutet Entzündung
in Luft. Das Ergebnis ist als entweder ja (n oder nein (N) angegeben. Wenn
sich das Gewebe nicht entzündet,
bedeutet das, daß das
Gewebe, nachdem es für
3 bis 5 Sekunden einer Flamme ausgesetzt war, sich nicht entzündete und
weiterbrannte.
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Die Gewebeproben A, B und C sind
Gewebe der vorliegenden Erfindung. Die Proben D und E sind vorhanden,
um einen Vergleich zwischen Geweben der vorliegenden Erfindung und
Geweben, hergestellt nach Verfahren des Standes der Technik für die Herstellung
thermisch schützender
Gewebe, bereitzustellen. Die Proben D und E sind aus innig gemischten
Stapelgarnen gewebt.
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Beim Vergleich der Proben. C und
D sieht man, daß beide
Gewebe etwa das gleiche Gewichtsverhältnis von Z200 zu Baumwolle
in dem Gewebe haben, aber die Verteilung der Faser mit hohem LOI
ausgesprochen unterschiedlich ist. In C ist die Faser mit hohem
LOI über
die Oberfläche
des Gewebes verteilt, wobei die Baumwolle in den inneren Schußfäden ist;
während
in D, ungleich C, Baumwolle vorhanden und gleichmäßig auf
der Oberfläche
des Gewebes verteilt ist. Zusätzlich
sind in C die Kettfäden
alle Z200, während
die Schußfäden alle
Baumwolle sind. Diese Kett- und Schußfäden sind haltbarer als die
innig gemischten Stapelgarne von D. Zum Beispiel zeigt der Vergleich
des Mittelwerts der Werte von Kette bzw. Schuß das folgende für C/D, Grab,
164/96; Trap Tear, 31/14; und Elm., 14/12. Blickt man auf die Testergebnisse,
ist der Unterschied in der Entflammbarkeit der Oberfläche, wie
er durch den Test der Entzündung
in Luft gemessen wird, für
C, verglichen mit D, sehr verschieden.
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Vergleicht man die Werte der Festigkeit
für C und
D durch Mitteln der vorstehend berichteten Werte von Kette und Schuß, ist C
ein haltbareres Gewebe als D. Beide Gewebe sind in dem TPP-Test
miteinander etwa gleich.
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Die Gewebe A und B im Vergleich zu
E zeigen die gleichen Unterschiede wie diejenigen des Vergleichs
von C und D, d. h. in jedem Fall ein haltbareres Gewebe, das sich
in Luft nicht entzündet.
