EP0659550B1 - Gasundurchlässiger chemikalienbeständiger Schutzanzug - Google Patents

Gasundurchlässiger chemikalienbeständiger Schutzanzug Download PDF

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EP0659550B1
EP0659550B1 EP94116741A EP94116741A EP0659550B1 EP 0659550 B1 EP0659550 B1 EP 0659550B1 EP 94116741 A EP94116741 A EP 94116741A EP 94116741 A EP94116741 A EP 94116741A EP 0659550 B1 EP0659550 B1 EP 0659550B1
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EP
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protective clothing
fabric
film
woven fabric
layer
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EP0659550A1 (de
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Wilfried Hoffmann
Günter Von Kopp
Susanne Rintelen
Stefan Dr. Zloczysti
Eugen Gutsche
Robert Schmitt
Nang Dinh-Van
Markus Weber
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Auergesellschaft GmbH
MGF Gutsche GmbH and Co KG
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Auergesellschaft GmbH
MGF Gutsche GmbH and Co KG
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B17/00—Protective clothing affording protection against heat or harmful chemical agents or for use at high altitudes
    • A62B17/006—Protective clothing affording protection against heat or harmful chemical agents or for use at high altitudes against contamination from chemicals, toxic or hostile environments; ABC suits
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
    • A62D5/00—Composition of materials for coverings or clothing affording protection against harmful chemical agents

Definitions

  • the invention relates to a gas-impermeable, chemical-resistant Protective suit made of a film-coated Fleece is made.
  • the fabric of the protective suits will be liquid-repellent Impregnated or impregnated fabrics.
  • Other materials that have a protective function have different polymer outer layers.
  • U.S. Patent No. 4,833,010 describes a suit material which consists of several layers.
  • This Material consists of a polypropylene fabric on which on the one hand a coating of ethylene vinyl alcohol / nylon / polyethylene and to the other one Polyvinylidene chloride / ethylene vinyl acetate / polyethylene coating is applied.
  • the object of the present invention was therefore to hermetically sealed protective suit available who avoids the disadvantages mentioned above.
  • the polyester, polyamide, aramid or polypropylene fabrics or knitted fabrics have a basis weight of 30 to 300 g / m 2 , preferably 80 to 160 g / m 2 .
  • a needle punch is preferably used as the needle punch, which has a basis weight of 30 to 300 g / m 2 , preferably of 80 to 160 g / m 2 .
  • the individual fibers contained in the fleece have a fineness structure from 0.1 to 30 dtex.
  • the woven or knit-reinforced fleece becomes inherently known methods by means of Needling from the fabric or knitted fabric and the individual fibers.
  • the fleeces are through Needling non-woven bonded nonwovens.
  • the same polymer is used for the fabric or knitted fabric and the microfibers used.
  • Polyester is particularly preferred as the nonwoven material.
  • Fig. 1 shows the schematic structure of the invention fleece used 10.
  • the fleece 10 consists of the Fleece layer 1 and the composite film 11.
  • the fleece layer 1 contains a fabric reinforcement 2.
  • On the non-woven layer 1 an inner polyethylene layer 7 is applied, followed by an adhesive layer 6, an EVOH layer 5, a further adhesive layer 4 and the outer polyethylene layer 3.
  • the polyethylene layer 3 faces the outside 9 of the protective suit, while the fleece layer 1 body side 8 directed towards the body of the wearer.
  • fleece used has a high water absorption capacity having.
  • the fleece is capillary active and changed its structure does not absorb water. It finds neither swelling nor softening of the Fleece instead.
  • the water absorption capacity was according to DIN 53923 determined and was at least 150%.
  • the fleece is high frequency weldable. Not only that Foil structure welded, but also the fleece itself. The usual effects of burning or melting away of the fleece is not observed.
  • halogen-free materials means that safe disposal of protective suits, for example guaranteed by burning.
  • protective suits according to the invention have excellent mechanical strength.
  • VFDB guideline 0801 VFDB: Association for the Promotion of German Fire Protection
  • protective suits should have a tensile strength of at least 600 N in warp and weft.
  • the protective suit according to the invention has so far met this directive as the first suit.
  • the values are shown in Table 1. Tear resistance according to VFDB in N. Direction of tearing Tensile strength standard > 600 N. Chain 620 N Shot 800 N
  • the manufacturing the protective suits preferably sew the material connected with each other.
  • the techniques of seam tracking and education are known per se.
  • the Seams with a possibly multi-layer masking tape made of film material, which may be identical to that of the suit material can be covered to to achieve absolute gas tightness.
  • Protective suits are preferably made from such film-coated Nonwovens manufactured, in which the film coating applied twice over the fleece becomes.
  • the protective suits according to the invention also have excellent resistance to a number of frequently used chemicals.
  • the durability parameters are given in Table 2. Results of permeation measurements according to VFDB guideline 0801 chemical Breakthrough (min) acetone > 240 Acetonitrile > 240 Acetyl chloride > 240 Ammonia (gas) > 240 Ammonia, aq.
  • a film-coated fleece was used, which has the following layer sequence in the film structure from the outside in: PE 3020 D 40 ⁇ m Adhesion promoter (PVA) 10 ⁇ m EVOH 15 ⁇ m Adhesion promoter (PVA) 10 ⁇ m PE 361 HF + 4% EVA 45 ⁇ m
  • This composite film which is produced by methods known per se, is bonded by conventional methods to a polyester fabric with a basis weight of 120 g / m 2 and a suspension of polyester microfibers with an average fine structure of the individual fibers of 15 dtex by means of thermal calendering treatment.
  • the film-coated fleece is made according to the VFDB guideline 0801 examined for tensile strength.
  • the Results are shown in Table 1.
  • the water absorption is measured according to the DIN 53923. The value found is more than 150%.
  • the gas tightness of the complete suit measured.
  • the protective suit with oil-free compressed air inflated to 25 mbar.
  • the overpressure was raised to 16 mbar from 3 min (Test pressure) lowered.
  • the observed pressure drop is in the permissible range (permissible pressure drop after the VFDB guideline 0801: 2 mbar after 3 min).

Description

Die Erfindung betrifft einen gasundurchlässigen chemikalienbeständigen Schutzanzug, der aus einem folienbeschichteten Vlies gefertigt ist.
Bei bekannten Schutzanzüge, wie sie beispielsweise bei Chemieunfällen, Havarien, Sanierungsarbeiten usw. eingesetzt werden, wird das Gewebe der Schutzanzüge mit flüssigkeitsabweisenden Stoffen imprägniert oder getränkt. Andere Materialien, die eine Schutzfunktion ausüben, weisen unterschiedliche Polymer-Außenschichten auf.
Ferner sind Schutzanzüge bekannt, deren Außenseiten gummiert sind. Ein mit Butylkautschuk beschichteter Schutzanzug ist in der DE-OS-35 02 300 beschrieben.
Diese gummierten Anzüge weisen ein hohes Gewicht auf und verursachen erhebliche Geräusche. Diese Eigenschaften der Anzüge empfindet der Träger als unangenehm.
Ferner haben die beschriebenen Anzüge in der Regel den Nachteil, daß sie nur gegen einige Chemikalien schützen, von anderen dagegen leicht angegriffen werden.
In der US-PS-4,833,010 wird ein Anzugmaterial beschrieben, welches aus mehreren Schichten besteht. Dieses Material besteht aus einem Polypropylengewebe, auf welches zur einen Seite eine Beschichtung aus Ethylenvinylalkohol/Nylon/Polyethylen und zur anderen Seite eine Beschichtung aus Polyvinylidenchlorid/ Ethylenvinylacetat/Polyethylen aufgebracht ist.
Diese bekannten Folien-Schutzanzüge weisen ein Reihe erheblicher Nachteile auf. So schwitzt der Träger leicht in Schutzanzügen der bekannten Art, da sowohl die Innenseite als auch die Außenseite der Schutzanzüge von einer undurchlässigen Kunststoffschicht gebildet werden. Ferner ist durch den Einsatz halogenierter Polymere die Entsorgung solcher Anzüge wegen der Freisetzung giftiger und ätzender Gase problematisch.
Zwar werden Schutzanzüge, insbesondere hermetisch abgeschlossene, nur kurzzeitig getragen, aber durch den gefahrbehafteten Einsatz ist der Träger einer außergewöhnlichen Situation (Streß) ausgesetzt. Dies führt regelmäßig zu erhöhten Körperfunktionen, welche insbesondere durch mehr Schweißabsonderungen als gewöhnlich gekennzeichnet sind. Das Klima innerhalb des Anzuges beeinflußt aber in hohem Maße die physische und insbesondere die psychische Verfassung des Trägers. Günstige Trageeigenschaften verbessern somit die Sicherheit des Trägers und das Ergebnis der von ihm zu bewältigenden Aufgabe.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, einen hermetisch abgeschlossenen Schutzanzug zur Verfügung zu stellen, welcher die oben genannten Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein aus einem folienbeschichteten Vlies gefertigter Schutzanzug zur Verfügung gestellt wird, bei dem das Vliese als ein bindemittelfreies Nadelvlies ausgebildet ist, gewebe- oder gewirkverstärkt ist, aus Polyester-, Polyamid-, Aramid- oder Polypropylenmikrofasern besteht und zur Körperseite des Trägers kapillaraktiv ist, und wobei die Folienbeschichtung aus mindestens fünf Schichten in einem Verbund besteht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schutzanzuges sind in den abhängigen Schutzansprüchen wiedergegeben.
Die Polyester-, Polyamid-, Aramid- oder Polypropylengewebe oder -gewirke haben ein Flächengewicht von 30 bis 300 g/m2, vorzugsweise 80 bis 160 g/m2.
Als Nadelvlies wird vorzugsweise ein Nadelvlies verwendet, welches ein Flächengewicht von 30 bis 300 g/m2, vorzugsweise von 80 bis 160 g/m2, aufweist.
Die im Vlies enthaltenen Einzelfasern weisen eine Feinheitsstruktur von 0,1 bis 30 dtex aus.
Das gewebe- oder gewirkverstärkte Vlies wird nach an sich bekannten Methoden mittels Vernadelung aus dem Gewebe bzw. Gewirk und den Einzelfasern hergestellt. Die Vliese sind durch Vernadelung bindemittelfreie verbundene Vliese.
Bevorzugterweise wird das gleiche Polymer für das Gewebe oder Gewirk und die Mikrofasern verwendet.
Besonders bevorzugt als Vliesmaterial sind Polyester.
Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau des erfindungsgemäß eingesetzten Vlieses 10. Das Vlies 10 besteht aus der Vliesschicht 1 und der Verbundfolie 11. Die Vliesschicht 1 enthält eine Gewebeverstärkung 2. Auf die Vliesschicht 1 ist eine innere Polyethylenschicht 7 aufgebracht, gefolgt von einer Klebeschicht 6, einer EVOH-Schicht 5, einer weiteren Klebeschicht 4 und der äußeren Polyethylenschicht 3. Die Polyethylenschicht 3 weist zur Außenseite 9 des Schutzanzuges, während die Vliesschicht 1 die zum Körper des Trägers gerichtete Körperseite 8 bildet.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß das erfindungsgemäß eingesetzte Vlies ein großes Wasseraufnahmevermögen aufweist. Das Vlies ist kapillaraktiv und verändert bei der Wasseraufnahme seine Struktur nicht. Es findet weder ein Aufquellen noch ein Aufweichen des Vlieses statt.
Dieser physikalische Vorgang der Absorption von Wasser ist leicht reversibel, so daß der Anzug durch Trocknen, gegebenenfalls in einem Umlufttrockenschrank, wieder in den ursprünglichen Zustand versetzt werden kann, ohne das Wasseraufnahmevermögen zu beeinträchtigen.
Das Wasseraufnahmevermögen wurde nach der DIN 53923 bestimmt und betrug mindestens 150%.
Überraschenderweise wurde ferner gefunden, daß das Vlies hochfrequenzschweißbar ist. Dabei wird nicht nur der Folienaufbau verschweißt, sondern auch das Vlies selbst. Die üblicherweise auftretenden Effekte des Verbrennens oder Wegschmelzens des Vlieses werden nicht beobachtet.
Diese Eigenschaft hat erhebliche Konsequenzen für die Fertigung von Schutzanzügen. So lassen sich beispielsweise problemlos Sichtscheiben und gasdichte Reißverschlüsse in den Anzug einarbeiten.
Durch die Verwendung halogenfreier Materialien ist die gefahrlose Entsorgung der Schutzanzüge bespielsweise durch Verbrennen gewährleistet.
Es wurde ferner gefunden, daß die erfindungsgemäßen Schutzanzüge eine hervorragende mechanische Festigkeit aufweisen. Nach der VFDB-Richtlinie 0801 (VFDB: Verein zur Förderung des Deutschen Brandschutzes) sollen Schutzanzüge eine Reißfestigkeit von mindestens 600 N in Kette und Schuß aufweisen. Der erfindungsgemäße Schutzanzug erfüllt bisher als erster Anzug diese Richtlinie. Die Werte sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Reißfestigkeit nach VFDB in N
Reißrichtung Reißfestigkeit
Norm > 600 N
Kette 620 N
Schuß 800 N
Die mechanische Festigkeit des Flächenstoffes ist höher als die Haftfestigkeit bei der Hochfrequenzverschweißung des folienbeschichteten Vlieses. Daher wird zur Fertigung der Schutzanzüge das Material vorzugsweise durch Nähen miteinander verbunden. Die Techniken der Nahtführung und -bildung sind an sich bekannt. Zusätzlich können die Nähte mit einem gegebenenfalls mehrschichtigen Abdeckband aus Folienmaterial, welches gegebenenfalls identisch mit dem des Anzugmaterials sein kann, abgedeckt werden, um absolute Gasdichtheit zu erzielen.
Mechanisch besonders beanspruchte Teile der erfindungsgemäßen Schutzanzüge werden vorzugsweise aus solchen folienbeschichteten Vliesen hergestellt, bei denen die Folienbeschichtung zweimal übereinander auf das Vlies aufgebracht wird.
Solche stark beanspruchten Stellen finden sich im Bereich der Brust, der Oberarme, unter den Achseln, an den Oberschenkeln und zwischen den Beinen des Anzuges. An diesen oder anderen gefährdeten Stellen wird ein Vlies verwendet, welches die Folienbeschichtung zweimal übereinander angeordnet aufweist.
Dies führt vorteilhafterweise nur zu einer geringen Gewichtszunahme des gesamten Anzuges und erhöht dennoch die Sicherheit des Trägers erheblich.
Die erfindungsgemäßen Schutzanzüge weisen ferner eine hervorragende Beständigkeit gegen eine Reihe von häufig verwendeten Chemikalien auf. Die Beständigkeitsparameter sind in Tabelle 2 angegeben.
Ergebnisse der Permeationsmessungen nach VFDB-Richtlinie 0801
Chemikalie Durchbruch (min)
Aceton > 240
Acetonitril > 240
Acetylchlorid > 240
Ammoniak (Gas) > 240
Ammoniak, wässr. 25% > 240
Anilin > 240
Chlor (Gas) > 240
1,2 Dichlorethan > 240
Dichlormethan > 240
N,N-Dimethylformamid > 240
Ethylacetat > 240
n-Hexan > 240
Kohlendisulfid > 240
Methanol > 240
Methylacetat > 240
Natriumhydroxid > 240
Nitrobenzol > 240
Nitromethan > 240
n-Octan > 240
Perchlorethylen > 240
Pyridin > 240
Salpetersäure (65%) > 240
Salzsäure (37%) > 240
Schwefelsäure (96%) > 240
Tetrahydrofuran > 240
Toluol > 240
Triethylamin 182
Das folgende Beispiel soll die Erfindung erläutern.
Beispiel 1
Es wurde ein folienbeschichtetes Vlies verwendet, das im Folienaufbau folgende Schichtenfolge von außen nach innen aufweist:
PE 3020 D 40 µm
Haftvermittler (PVA) 10 µm
EVOH 15 µm
Haftvermittler (PVA) 10 µm
PE 361 HF + 4 % EVA 45 µm
Diese nach an sich bekannten Verfahren hergestellte Verbundfolie wird nach üblichen Verfahren mit einem Polyestergewebe mit einem Flächengewicht von 120 g/m2 und einer Suspension von Polyestermikrofasern mit einer mittleren Feinstruktur der Einzelfasern von 15 dtex mittels thermischer Kalandrierbehandlung verbunden.
Das folienbeschichtete Vlies wird nach der VFDB-Richtlinie 0801 auf die Reißfestigkeit hin untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Die Untersuchung des Permeationsvermögens bei Einwirkung verschiedener Chemikalien erfolgt ebenfalls nach der VFDB-Richtlinie 0801. Diese Versuchsergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
Die Messung des Wasseraufnahmevermögens erfolgt nach der DIN 53923. Der gefundene Wert beträgt mehr als 150%.
Ferner wurde die Gasdichtheit des kompletten Anzuges gemessen. Dazu wird der Schutzanzug mit ölfreier Druckluft auf 25 mbar aufgeblasen. Nach einer Druckberuhigungszeit von 3 min wurde der Überdruck auf 16 mbar (Prüfdruck) abgesenkt. Der beobachtete Druckabfall liegt im zulässigen Bereich (zulässiger Druckabfall nach der VFDB-Richtlinie 0801: 2 mbar nach 3 min).
Bezugzeichenliste
1
Vliesschicht
2
Gewebeverstärkung
3
äußere Polyethylenschicht
4
Klebeschicht
5
EVOH-Schicht
6
Klebeschicht
7
innere Polyethylenschicht
8
Körperseite
9
Außenseite
10
folienbeschichtetes Vlies
11
Verbundfolie

Claims (7)

  1. Gasundurchlässiger, chemikalienbeständiger Schutzanzug, gefertigt aus einem Vlies (1), das mit einer aus mindestens fünf Schichten (3,4,5,6,7) in einem Verbund bestehenden Folie (11) beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (1) als ein bindemittelfreies Nadelvlies ausgebildet ist, gewebe- oder gewirkverstärkt (2) ist und aus Polyester-, Polyamid-, Aramid- oder Polypropylenmikrofasern besteht
  2. Schutzanzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (1) mit einem Gewebe oder Gewirk (2) aus Polyester-, Polyamid-, Aramid- oder Polypropylengarn verstärkt ist.
  3. Schutzanzug nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (10) ein Wasseraufnahmevermögen von mehr als 150 % aufweist.
  4. Schutzanzug nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbeschichtung (11) in der Reihenfolge von der Außenseite zur Innenseite hin aus je einer Polyethylenschicht (3), einem Haftvermittler (4), einer EVOH-Schicht (5), einem Haftvermittler (6) und einer Polyethylenschicht (7) besteht.
  5. Schutzanzug nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Schichten (3,4,5,6,7) der Verbundfolie (11) eine Stärke von 5 µm bis 100 µm aufweisen.
  6. Schutzanzug nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Vlies (1) liegende Polyethylenschicht (7) einen Zusatz von 0,1 bis 10 % EVA enthält.
  7. Schutzanzug nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienbeschichtung (11) zweimal übereinander auf das Vlies (1) aufgebracht ist.
EP94116741A 1993-10-25 1994-10-24 Gasundurchlässiger chemikalienbeständiger Schutzanzug Expired - Lifetime EP0659550B1 (de)

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