EP1294964A1 - Flammgeschützte gewebe - Google Patents

Flammgeschützte gewebe

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Publication number
EP1294964A1
EP1294964A1 EP01956478A EP01956478A EP1294964A1 EP 1294964 A1 EP1294964 A1 EP 1294964A1 EP 01956478 A EP01956478 A EP 01956478A EP 01956478 A EP01956478 A EP 01956478A EP 1294964 A1 EP1294964 A1 EP 1294964A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fibers
melamine
contain
weft
fabrics
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01956478A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Dieter Eichhorn
Günther Widler
Heinz Berbner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of EP1294964A1 publication Critical patent/EP1294964A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D03D15/513—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads heat-resistant or fireproof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/02—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides
    • D10B2331/021—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides aromatic polyamides, e.g. aramides

Definitions

  • the invention relates to a fabric containing melamine fibers, which is composed of warp threads and weft threads, only the weft threads containing melamine fibers and the warp threads containing no melamine bevel.
  • the invention relates to a method for the production of such fabrics, the use of the fabrics for the production of work clothing, heat protection clothing, welding protective clothing, fire protection clothing and flame retardant materials for the interior of fire-endangered vehicles and rooms, and finally work, heat protection, fire protection clothing and flame retardant clothing Fabrics for the interior of vehicles and rooms at risk of fire, from the fabrics mentioned.
  • Fabrics for work, heat protection, welding protection and fire protection clothing should meet several requirements at the same time. It should be durable and have a high abrasion resistance, have good mechanical strength (e.g. against tearing, tearing) and can also be washed or dried easily with industrial washing machines and dryers and without any adverse changes in properties. At the same time, it should be comfortable to wear and provide good protection against heat and open flames.
  • Natural fibers such as cotton offer good wearing comfort due to the high moisture absorption and skin friendliness, but cotton yarns suffer during washing and drying, especially under industrial conditions, since industrial washing machines and dryers work with higher loads, higher detergent concentrations and higher temperatures than household appliances. This stress leads to the fluffing of the cotton fibers: the cotton thread breaks open little by little and becomes thinner, the cotton "washes out” and the yarn loses its strength.
  • Synthetic fibers such as polyester or polyamide are well washable and dry-resistant and have good mechanical strengths, but they melt and drip on contact with the open flame and the drops can also burn (melting or burning dripping). Your fire behavior is therefore bad.
  • Fire protection fibers such as those based on aramid (e.g. Twaron® from Akzo-Nobel, Kevlar® and Nomex® from DuPont) show good heat and fire protection, but are hard to wear due to their hardness.
  • EP-A 874 079 discloses heat and flame-retardant fabrics which contain a mixture of melamine fibers and aramid fibers.
  • DE-A 195 23 081 discloses fiber mixtures of 10 to 90 parts by weight of melamine fibers and 10 to 90 parts by weight of natural fibers, as well as the fabrics produced therefrom.
  • DE-A 196 17 634 discloses flame-resistant fabrics made from melamine fibers, optionally flame-resistant fibers, and normally inflammable fibers such as wool, cotton, polyamide, polyester and viscose.
  • EP-A 976 335 discloses fabrics made from 10 to 90% by weight of cotton fibers, 5 to 45% by weight of polyamide or polyester fibers and 5 to 45% by weight of melamine fibers.
  • a fabric should be provided that combines good abrasion resistance, good washing and drying behavior even with industrial washing or drying (little washing out of fibers), and high mechanical strength with high wearing comfort as well as good heat and fire protection behavior and at the same time simple and is inexpensive to manufacture on conventional machines.
  • the fabric is made up of warp and weft threads, only the weft threads (hereinafter referred to as “weft”) contain melamine fibers and the warp threads (hereinafter referred to as "warp”) contain no melamine bevel.
  • wefts contain
  • the warp threads contain
  • the warp and weft threads are preferably so-called mixed fiber threads (or yarns) which contain several different types of fibers.
  • the melamine fibers used according to the invention can be produced, for example, by the processes described in EP-A 93 965, DE-A 23 64 091, EP-A 221 330 or EP-A 408 947.
  • Particularly preferred melamine fibers contain 90 to 100 mol% of a mixture consisting essentially of 30 to 100, preferably 50 to 99, particularly preferably 85 to 95, in particular 88 to 93 mol% of melamine and 0 to 70 as the monomer unit (A), preferably 1 to 50, particularly preferably 5 to 15, in particular 7 to 12 mol%, of a substituted melamine I or of mixtures of substituted melamines I.
  • the particularly preferred melamine fibers contain 0 to 10, preferably 0.1 to 9.5, in particular 1 to 5 mol%, based on the total number of moles of monomer building blocks (A) and (B), one Phenol or a mixture of phenols.
  • the particularly preferred melamine fibers are usually obtainable by reacting components (A) and (B) with formaldehyde or formaldehyde-providing compounds and subsequent spinning, the molar ratio of melamines to formaldehyde is in the range from 1: 1.15 to 1: 4.5, preferably from 1: 1.8 to 1: 3.0.
  • the preferred hydroxy-C 1 -C 6 -alkyl groups are hydroxy-C 6 -C 6 -alkyl, such as 2-hydroxyethyl, 3-hydroxy-n-propyl, 2-hydroxyisopropyl, 4-hydroxy-n-butyl, 5-hydroxy -n-pentyl, 6-hydroxy-n-hexyl, 3-hydroxy-2, 2-dimethylpropyl, preferably hydroxy-C 2 -C 4 -alkyl, such as 2-hydroxyethyl, 3-hydroxy-n-propyl, 2-hydroxyisopropyl and 4-hydroxy-n-butyl, particularly preferably 2-hydroxyethyl and 2-hydroxyisopropyl.
  • the preferred amino-C 2 -C 2 -alkyl groups are amino-C 2 -Ca-alkyl groups, such as 2-aminoethyl, 3-aminopropyl, 4-aminobutyl, 5-amino-pentyl, 6-amino-hexyl, 7- Aminoheptyl and 8-aminooctyl, particularly preferably 2-aminoethyl and 6-aminohexyl, very particularly preferably 6-aminohexyl.
  • Substituted melamines which are particularly suitable for the invention are the following compounds: melamines substituted with the 2-hydroxyethylamino group, such as
  • Suitable phenols (B) are one or two phenols containing hydroxyl groups, which are optionally substituted with radicals selected from the group consisting of C 1 -C 6 -alkyl and hydroxyl and C 1 -C 4 -alkanes, di (hydro. ) Substituted with two or three phenol groups - xyphenyl) sulfones or mixtures of these phenols.
  • the preferred phenols are: phenol, 4-methylphenol, 4-tert. -Butylphenol, 4-n-octylphenol, 4-n-nonylphenol, pyrocatechol, resorcinol, hydroquinone, 2, 2-bis (4-hydroxyphenyne propane, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, particularly preferably phenol, resorcinol and 2, 2 - bis (4-hydroxyphenyl) propane.
  • Formaldehyde is generally used as an aqueous solution with a concentration of, for example, 40 to 50% by weight or in the form of compounds which, when reacted with (A) and (B), give formaldehyde -1, for example as an oligomer or polymeric formaldehyde in solid form, such as paraformaldehyde, 1, 3, 5-trioxane or 1, 3, 5, 7-tetroxane.
  • melamine fibers usually melamine, optionally substituted melamine and optionally phenol are polycondensed together with formaldehyde or formaldehyde-providing compounds. All of the components can be introduced right at the start, or they can be reacted in portions and successively and subsequently further melamine, substituted melamine or phenol can be added to the precondensates formed.
  • the polycondensation is carried out in a manner known per se (see EP-A 355 760, Houben-Weyl, vol. 14/2, pp. 357 ff).
  • the reaction temperature is generally chosen in a range from 20 to 150, preferably from 40 to 140 ° C.
  • the reaction pressure is usually not critical.
  • the procedure is generally in the range from 100 to 500 kPa, preferably under atmospheric pressure.
  • the reaction can be carried out with or without a solvent.
  • a solvent As a rule, no solvent is added when using aqueous formaldehyde solution.
  • formaldehyde bound in solid form water is usually chosen as the solvent, the amount used generally being in the range from 5 to 40, preferably from 15 to 20,% by weight, based on the total amount of monomers used ,
  • the polycondensation is generally carried out in a pH range above 7.
  • the pH range is preferably from 7.5 to 10.0, particularly preferably from 8 to 9.
  • alkali metal sulfites e.g. Sodium disulfite and sodium sulfite
  • alkali metal formates e.g. Sodium formate
  • alkali metal citrates e.g. Add sodium citrate, phosphates, polyphosphates, urea, dicyandiamide or cyanamide. They can be added as pure individual compounds or as mixtures with one another, each in bulk or as an aqueous solution before, during or after the condensation reaction.
  • modifiers are amines and amino alcohols, such as diethylamine, ethanolamine, diethanolamine or 2-diethylaminoethanol.
  • Fillers or emulsifiers can be considered as further additives.
  • the fillers can be, for example, fibrous or powdery inorganic reinforcing agents or fillers, such as glass fibers, metal powder, metal salts or silicates, e.g. Use kaolin, talc, heavy spar, quartz or chalk, as well as pigments and dyes.
  • the usual nonionic, anionic or cationic organic compounds with long-chain alkyl radicals are generally used as emulsifiers.
  • the polycondensation can be carried out batchwise or continuously, for example in an extruder (see EP-A 355 760), according to methods known per se.
  • the melamine resin according to the invention is generally spun in a manner known per se, for example after adding a hardener, usually acids such as Formic acid, sulfuric acid or ammonium chloride, at room temperature in a rotary spinning machine and then hardening the raw fibers in a heated atmosphere, or spinning in a heated atmosphere, at the same time evaporating the water used as a solvent and curing the condensate.
  • a hardener usually acids such as Formic acid, sulfuric acid or ammonium chloride
  • the fibers obtained in this way are generally predried, optionally stretched and then cured at 120 to 250.degree.
  • the fibers are usually 5 to 25 ⁇ m thick and 2 to 2000 mm long.
  • Suitable melamine resins are e.g. commercially available as Basofil® from BASF.
  • natural fibers based on cellulose such as cotton, wool, linen or silk
  • natural fibers should also include those based on cellulose that are of natural origin, but according to known and customary procedures are modified or treated.
  • cotton or wool in particular are natural fibers, with cotton belonging to the group of vegetable fibers.
  • the terms for the raw material wool are defined in DIN 60004.
  • wool is understood to mean all coarse and fine animal hair.
  • the natural fibers can be treated with flame retardants, e.g. reactive phosphorus compounds.
  • connections are e.g. B. as Afflammit®, Pyrovatex® or Proban® in stores.
  • the natural fibers s2) of the weft thread can be identical to or different from the natural fibers kl) of the warp thread.
  • the weft can contain cotton fibers and the warp can contain wool fibers, or vice versa, or the weft and warp can contain cotton fibers.
  • the weft and warp particularly preferably contain the same natural fiber.
  • weft and warp contain as natural fiber cotton fiber with a proportion of 50, preferably 80, in particular 100,% by weight, based on the natural fiber ser s2) or kl). Accordingly, only cotton is used as natural fiber s2) or kl).
  • polyester fibers or polyamide fibers can be used as polyester fibers or polyamide fibers.
  • Such fibers are known.
  • Polyester fibers are made from linear saturated polyesters such as e.g. Polyethylene terephthalate (PET) and / or polybutylene terephthalate (PBT) are produced, which are made up of dihydric alcohols, especially glycols, and aromatic dicarboxylic acids, mostly terephthalic acid.
  • PET Polyethylene terephthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • polyester fibers are usually produced by the melt-spinning or extrusion process, after which they are hot drawn. Subsequent heat treatment can make them highly crystalline and low-shrink.
  • the person skilled in the art can find details on polyester fibers in Ulimann's Encyclopedia of Technical Chemistry, Vol. 11, 4th Edition, p. 305, Verlag Chemie, Weinheim 1978.
  • Polyamide fibers are made from various types of polyamide (PA), especially from PA-66 and PA-6, and also from PA-11 and PA-610, using the melt spinning or extrusion process. They are then stretched hot or cold.
  • PA-6 is polycaprolactam
  • PA-66 is made up of hexamethylenediamine and adipic acid units.
  • PA-11 is composed of 11-aminoundecanoic acid, PA-610 of hexamethylenediamine and sebacic acid.
  • Suitable polyester fibers are e.g. commercially available as Trevira® fibers from Trevira GmbH and Teretal® fibers from Montefibre.
  • Suitable polyamide fibers are e.g. from BASF, DuPont and Rhodia.
  • the polyester or polyamide fibers s3) of the weft thread can be identical or different from the polyester or polyamide fibers k2) of the warp thread.
  • the weft may contain PET fibers and the warp PBT fibers, or vice versa, or the weft may contain PA-6 and the warp PA-66 fibers, or vice versa.
  • the weft may also contain polyester and the chain polyamides, or vice versa, any combination, for example within the group PET, PBT, PA-6 and PA-66, being possible. If a mixture of polyester fibers and polyamide fibers is used for the warp and / or the weft, the polyester content is preferably 30 to 97, in particular 50 to 95% by weight, based on the mixture s3) or k2).
  • the weft and warp particularly preferably contain polyester fibers with a proportion of 50, preferably 80, particularly preferably 100% by weight, based on s3) or k2). Accordingly, polyester is particularly preferably used alone as component s3) or k2). In particular, weft and chains contain the same polyester. Weft and warp very particularly preferably contain PET fibers.
  • the respective fiber mixtures from which the weft thread or the warp thread is produced can contain up to 25, preferably up to 10% by weight of conventional fillers, in particular those based on silicates such as mica, as well as dyes, pigments, metal powder, matting agents and spinning aids be added.
  • conventional fillers in particular those based on silicates such as mica, as well as dyes, pigments, metal powder, matting agents and spinning aids be added.
  • weft threads or yarns can contain antistatic additives in accordance with DIN EN 1149-1.
  • electrically conductive filaments are worked into the weft thread (preferred), the warp thread, or weft and warp, in particular twisted. All, but preferably only a few weft threads and / or warp threads can then contain these conductive filaments during the production of the fabric. In the latter case, "normal" weft threads (without these conductive filaments) and weft threads containing these conductive filaments usually alternate in a certain order. It is particularly preferred that every second to twentieth, in particular every fifth to fifteenth, particularly preferably every tenth weft contains such conductive filaments.
  • An example of a suitable conductive filament is the filament F901 with 24 dtex. It essentially consists of a core made of polyamide 6 and an outer layer in which conductive carbon pigments are embedded. This filament is preferred and commercially available e.g. B. available as Resistat® type from BASF.
  • the antistatic properties of the fabric are achieved by incorporating electrically conductive staple fibers into the fiber mixture from which the weft thread (preferred) or the warp thread or weft and warp is made.
  • conductive staple fibers is the 5.6 dtex staple fiber F7105, which essentially consists of a conductive core made of carbon and an outer layer (sheath) made of polyamide 6.
  • This staple fiber is preferred and commercially available e.g. B. available as Resistat® type from BASF.
  • This staple fiber and the other fibers of the weft thread and / or warp thread are generally used to produce a homogeneous fiber mixture in a known manner, which is spun into the yarn as usual.
  • warp and / or weft threads and / or the fibers contained in them can be treated in a known manner before they are processed into the fabric, e.g. by bleaching, dyeing, finishing with textile auxiliaries, hydrophobing, etc.
  • the wefts contain the fabric
  • sl 5 to 90, preferably 15 to 60 and in particular 20 to 45% by weight of melamine fibers,
  • the warp threads contain the fabric
  • the weft threads very particularly preferably contain
  • sl 20 to 50, preferably 25 to 45% by weight of melamine fibers
  • the warp threads very particularly preferably contain
  • kl 60 to 70, preferably about 65% cotton fibers, and k2) 30 to 40, preferably about 35% polyester fibers.
  • these yarns can then be further processed into various textile or non-textile fabrics.
  • the yarns preferably have a fineness of Nm 5 to Nm 70, in particular Nm 20 to Nm 50.
  • the basis weight of the fabrics according to the invention produced therefrom is preferably 70 to 900, in particular 120 to 600 and particularly preferably 300 to 500 g / m 2 .
  • the fabrics according to the invention can contain heat, oil, dirt and / or moisture repellent finish.
  • the fabric can be impregnated or coated with the finishing agent.
  • Examples of equipment suitable according to the invention are layers of metal, such as aluminum, applied on one or two sides.
  • metal layers which are usually applied in a thickness of, for example, 5-200 ⁇ m, preferably 10-100 ⁇ m, so that the flexibility of the fabric is not adversely affected, protect against fire, heat, in particular the radiant heat, soot and extinguishing agents, such as, for example Water and extinguishing foam or powder.
  • metallized fabrics are suitable for the production of protective suits for heavy fire and heat protection. The metallization is usually carried out by evaporating metal onto the tissue in a high vacuum (see Ullmanns Enzyklopadie der Technischen Chemie, 3rd ed., Vol. 15, p.
  • the fabrics according to the invention from 5 metallized yarns or fibers.
  • the yarns are preferably coated with aluminum in layer thicknesses in the range from 10 to 100 ⁇ m, the fibers have metal coatings from 0.01 to 1 ⁇ m.
  • Such yarns or fibers can be produced, for example, based on the processes described in DE-AS 27 43 768, DE-A 38 10 597 or EP-A 10 528 192.
  • suitable equipment are water-repellent hydrophobic layers applied to the fabric on one or both sides.
  • Such layers preferably consist of polyurethane
  • repellant, oil and / or dirt repellent compounds hydrophobic or oleophobic finish.
  • Such compounds are known to the person skilled in the art as textile auxiliaries (cf. Ulimann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 5th Ed., Vol. A26, pp. 306-312).
  • Examples of water-repellent compounds are metal soaps, silicon
  • liqueur organofluorine compounds e.g. Salts of perfluorinated carboxylic acids, polyacrylic acid esters of perfluorinated alcohols (see EP-B-366 338 and the literature cited therein) or tetrafluoroethylene polymers.
  • the latter two polymers in particular are also used as oleophobic finishes.
  • the fabrics according to the invention combine good abrasion resistance, good washing and drying behavior under industrial conditions (little washing-out of fibers), and high mechanical strength with high wearing comfort and with good heat and fire protection behavior.
  • looms are used to produce fabrics (hereinafter referred to collectively as looms).
  • the warp threads leave the corresponding spools of thread and are aligned parallel to one another, and the weft threads are guided, for example, at right angles to the warp threads above and below the warp threads, for example by means of a shuttle.
  • the warp and weft threads must be changed.
  • the weft thread can be changed comparatively easily and quickly since it is easily accessible on the loom.
  • changing the warp thread is complex and requires longer retooling work on the loom, and therefore leads to long, uneconomical downtimes.
  • the warp thread (which can only be replaced with long changeover times) does not.
  • the flame-retardant fabrics according to the invention can therefore be produced on a loom on which normal (non-flame-retardant) fabrics have previously been produced by simply changing the weft thread. That on the same loom, both normal fabrics and flame-retardant fabrics can be made by simply changing the weft. This minimizes the changeover times and downtimes of the loom, which brings a considerable cost advantage and thus makes the fabric according to the invention cheaper.
  • a thread made of 65% by weight of cotton fibers and 35% by weight of polyester fibers is used as the warp thread (and this is a particularly preferred embodiment of the invention), and a thread of identical composition (not according to the invention) is used as the weft thread
  • the known ones are obtained Blended fabrics made of 65% cotton and 35% polyester, which are used for "non-iron" shirts, socks, T-shirts, workwear ("Blaumann”) and other mass articles of the textile industry. If one changes the weft thread with a thread containing melamine fiber while maintaining the warp thread, then flame-retardant fabrics according to the invention for work, heat protection and fire protection clothing etc.
  • Protective work clothing, heat protective clothing, welding protective clothing and fire protective clothing can be produced from the fabrics according to the invention, as well as protective clothing for heat-exposed work (blast furnace, chemical industry). Furthermore, the fabrics according to the invention can also be used to furnish interior materials for vehicles and rooms at risk of fire, for example upholstery fabrics, curtain fabrics, fabrics for wall, ceiling and floor coverings in airplanes, buses, railway, tram and underground cars, cable car cabins, Manufacture cinemas, theaters, event halls, etc.
  • the warp and weft threads were obtained in a manner known to the person skilled in the art by intimately mixing the individual fibers and producing a mixed fiber yarn or thread therefrom.
  • Fibers made of polyethylene terephthalate (PET) were used as polyester fibers k2) and s3).
  • the cotton fibers kl) and s2) were flame-retarded with Proban®.
  • Basofil® from BASF was used as melamine fiber sl).
  • the table summarizes the compositions and properties of the fabrics.
  • the fabrics of Examples 1 to 4 according to the invention have a weft containing melamine fibers and a warp without such fibers and are flame-retardant.
  • the fabric of Example 5 (for comparison, warp and weft from the same fibers without melamine fibers) is a customary non-flame retardant cotton blend fabric with 35% by weight polyester, as used for shirts, socks, T-shirts, normal work clothing etc. ,

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

Gewebe enthaltend Melaminfasern, das aus Kettfäden und Schussfäden aufgebaut ist, wobei nur die Schussfäden Melaminfasern enthalten und die Kettfäden keine Melaminfasern enthalten.

Description

Flammgeschützte Gewebe
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Gewebe enthaltend Melaminfasem, das aus Kettfäden und Schußfäden aufgebaut ist, wobei nur die Schußfäden Melaminfasem enthalten und die Kettfäden keine Melaminfase enthalten.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung solcher Gewebe, die Verwendung der Gewebe zur Herstellung von Arbeitsbekleidung, Hitzeschutzbekleidung, Schweisserschutzbeklei- dung, Brandschutzbekleidung und flammhemmenden Stoffen zur Innen- ausstattung von brandgefährdeten Fahrzeugen und Räumen sowie schließlich Arbeits-, Hitzeschutz-, Brandschutzbekleidung und flammhemmende Stoffe zur Innenausstattung von brandgefährdeten Fahrzeugen und Räumen, aus den genannten Geweben.
Gewebe für Arbeits-, Hitzeschutz-, Schweisserschutz- und Brand- schutzbekleidung soll mehrere Anforderungen zugleich erfüllen. Sie soll langlebig sein und eine hohe Abriebfestigkeit aufweisen, eine gute mechanische Festigkeit (z.B. gegen Einreißen, Weiterreißen) haben und sich auch mit Industriewaschmaschinen bzw. -trocknern problemlos und ohne nachteilige Eigenschaftsänderungen waschen bzw. trocknen lassen. Zugleich soll sie einen guten Tragekomfort aufweisen, und einen guten Schutz gegen Hitze und offenes Feuer gewährleisten.
Naturfasern wie Baumwolle bieten aufgrund der hohen Feuchtigkeitsaufnahme und Hautfreundlichkeit zwar guten Tragekomfort, jedoch leiden Baumwollgarne beim Waschen und Trocknen, insbesondere unter industriellen Bedingungen, da Industriewaschmaschinen bzw. -trockner verglichen mit Haushaltsgeräten mit höherer Beladung, höheren Waschmittelkonzentrationen und höheren Temperaturen arbeiten. Diese Beanspruchung führt zu einem Ausfusseln der Baum- wollfasern: der Baumwollfaden bricht nach und nach auf und wird dünner, die Baumwolle "wäscht aus" und das Garn verliert seine Festigkeit .
Synthetische Fasern wie Polyester oder Polyamid sind zwar gut wasch- und trockenbeständig und haben gute mechanische Festigkeiten, jedoch schmelzen sie beim Kontakt mit der offenen Flamme und tropfen ab, wobei die Tropfen auch brennen können (schmelzen- des oder brennendes Abtropfen) . Ihr Brandverhalten ist demnach schlecht . Brandschutzfasern wie solche auf Basis von Aramid (z.B. Twaron® von Akzo-Nobel, Kevlar® und Nomex® von DuPont) zeigen zwar guten Hitze- und Brandschutz, haben jedoch aufgrund ihrer Härte einen schlechten Tragekomfort.
Die EP-A 874 079 offenbart hitze- und flammmschützende Gewebe, die eine Mischung aus Melaminfasem und Aramidfasern enthalten.
Die DE-A 195 23 081 offenbart Fasermischungen aus 10 bis 90 Gew. - Teilen Melaminfasem und 10 bis 90 Gew. -Teilen Naturfasern, sowie die daraus hergestellten Gewebe.
Die DE-A 196 17 634 offenbart flammfeste Gewebe aus Melaminfasem, optional flammfesten Fasern, und normal entflammbaren Fa- sern wie Wolle, Baumwolle, Polyamid, Polyester und Viskose.
Die EP-A 976 335 offenbart Gewebe aus 10 bis 90 Gew. -% Baumwollfasern, 5 bis 45 Gew.-% Polyamid- oder Polyesterfasern und 5 bis 45 Gew. -% Melaminfasem.
Die Gewebe des Standes der Technik lassen sich nur vergleichsweise aufwendig herstellen. Aufgrund der aufwendigen Herstellung sind die Gewebe recht teuer.
Es bestand die Aufgabe, den geschilderten Nachteilen abzuhelfen. Insbesondere sollte ein Gewebe bereitgestellt werden, das gute Abriebfestigkeit, gutes Wasch- und Trockenverhalten auch bei industrieller Wäsche bzw. Trocknung (geringes Auswaschen von Fasern) , und hohe mechanische Festigkeit mit hohem Tragekomfort so- wie mit gutem Hitze- und Brandschutzverhalten vereint und dabei einfach und kostengünstig auf üblichen Maschinen herstellbar ist.
Demgemäß wurden die eingangs definierten Gewebe gefunden. Außerdem wurde ein Verfahren zur Herstellung solcher Gewebe, die Verwendung der Gewebe zur Herstellung von Arbeitsbekleidung, Hitzeschutzbekleidung, Schweisserschutzbekleidung, Brandschutzbekleidung und flammhemmenden Stoffen zur Innenausstattung von brandgefährdeten Fahrzeugen und Räumen, sowie schließlich Arbeits-, Hitzeschutz-, Brandschutzbekleidung und flammhemmende Stoffe zur Innenausstattung von brandgefährdeten Fahrzeugen und Räumen, aus den genannten Geweben gefunden.
Keines der zum Stand der Technik genannten Dokumente offenbart oder legt nahe, Kettfaden und Schußfaden mit voneinander ver- schiedener Zusammensetzung zu verwenden. Insbesondere lehrt kei- nes der Dokumente oder legt es nahe, Melaminfasem nur im Schußfaden, nicht aber im Kettfaden zu verwenden.
Erfindungsgemäß ist das Gewebe aus Kett- und Schußfäden aufge- baut, wobei nur die Schußfäden (nachfolgend kurz als "Schuß" bezeichnet) Melaminfasem enthalten und die Kettfäden (nachfolgend kurz als "Kette" bezeichnet) keine Melaminfase enthalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Schußfäden
sl) Melaminfase , s2) Naturfasern und s3) Polyesterfasern oder Polyamidfasern oder deren Mischungen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthalten die Kettfäden
kl) Naturfasern und k2) Polyesterfasern oder Polyamidfasern oder deren Mischungen.
Bevorzugt handelt es sich demnach bei den Kett- und Schußfäden um sog. Mischfaserfäden (bzw. -garne) , die mehrere verschiedene Faserarten enthalten.
Melaminfase sl)
Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Melaminfasem kann beispielsweise nach den in der EP-A 93 965, DE-A 23 64 091, EP-A 221 330 oder EP-A 408 947 beschriebenen Verfahren erfolgen. Besonders bevorzugte Melaminfasem enthalten als Monomerbaustein (A) 90 bis 100 Mol-% eines Gemisches, bestehend im wesentlichen aus 30 bis 100, bevorzugt 50 bis 99, besonders bevorzugt 85 bis 95, insbesondere 88 bis 93 Mol-% Melamin und 0 bis 70, bevorzugt 1 bis 50, besonders bevorzugt 5 bis 15, insbesondere 7 bis 12 Mol-%, eines substituierten Melamins I oder von Mischungen substituierter Melamine I.
Als weiteren Monomerbaustein (B) enthalten die besonders bevorzugten Melaminfasem 0 bis 10, vorzugsweise von 0,1 bis 9,5, ins- besondere 1 bis 5 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmolzahl an Monomerbausteinen (A) und (B) , eines Phenols oder eines Gemisches von Phenolen.
Die besonders bevorzugten Melaminfasem sind üblicherweise durch Umsetzung der Komponenten (A) und (B) mit Formaldehyd oder For- maldehyd-liefernden Verbindungen und anschließendes Verspinnen erhältlich, wobei das Molverhältnis von Melaminen zu Formaldehyd im Bereich von 1:1,15 bis 1:4,5, bevorzugt von 1:1,8 bis 1:3,0 liegt.
Als substituierte Melamine der allgemeinen Formel I
kommen solche in Betracht, in denen X1, X2 und X3 ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus -NH2, -NHR1 und -NRXR2 , wobei X1, X2 und X3 nicht gleichzeitig -NH sind, und R1 und R2 ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Hydroxy-C~Cιo-alkyl, Hydroxy-C2-C4- alkyl- (oxa-C-C4-alkγl)n, mit n = 1 bis 5, und Amino-C2-Cι -alkyl.
Als Hydroxy-C -Cιo-alkyl-Gruppen wählt man bevorzugt Hydroxy- C-C6-alkyl, wie 2-Hydroxyethyl, 3-Hydroxy-n-propyl, 2-Hydroxyiso- propyl, 4-Hydroxy-n-butyl, 5-Hydroxy-n-pentyl, 6-Hydroxy-n-hexyl, 3-Hydroxy-2, 2-dimethylpropyl, bevorzugt Hydroxy-C2-C4-alkyl, wie 2-Hydroxyethyl, 3-Hydroxy-n-propyl, 2-Hydroxyisopropyl und 4-Hy- droxy-n-butyl, besonders bevorzugt 2-Hydroxyethyl und 2-Hydroxy- isopropyl.
Als Hydroxy-C2-C4-alkyl- (oxa-C2-C4-alkyl)n-Gruppen wählt man bevorzugt solche mit n = 1 bis 4, besonders bevorzugt solche mit n = 1 oder 2, wie 5-Hydroxy-3-oxa-pentyl, 5-Hydroxy-3-oxa-2, 5-di- methylpentyl, 5-Hydroxy-3-oxa-l, 4-dimethylpentyl, 5-Hydroxy-3- oxa-1, 2 , 4, 5-tetramethylpentyl, 8-Hydroxy-3 , 6-dioxaoctyl .
Als Amino-C2-Cι2-alkyl-Gruppen kommen bevorzugt Amino-C2-Ca-alkyl- Gruppen, wie 2-Aminoethyl, 3-Aminopropyl, 4-Aminobutyl, 5-Amino- pentyl, 6-Aminohexyl, 7-Aminoheptyl sowie 8-Aminooctyl, besonders bevorzugt 2-Aminoethyl und 6-Aminohexyl, ganz besonders bevorzugt 6-Aminohexyl , in Betracht.
Für die Erfindung besonders geeignete substituierte Melamine sind folgende Verbindungen: mit der 2-Hydroxyethylamino-Gruppe substituierte Melamine, wie
2- (2-Hydroxyethylamino) -4, 6-diamino-l, 3, 5-triazin, 2, 4-Di- (2-hy- droxyethylamino) -6-amino-l, 3, 5-triazin, 2,4, 6-Tris- (2-hydroxy- ethylamino) -1,3, 5-triazin, mit der 2-Hydroxyisopropylamino-Gruppe substituierte Melamine, wie 2- (2-Hydroxyisopropylamino) -4, 6-diamino-l, 3 , 5-triazin,
2, 4-Di- (2-hydroxyisopropylamino) -6-amino-l, 3 , 5-triazin
2,4, 6-Tris- (2-hydroxyisopropylamino) -1,3, 5-triazin, mit der 5-Hydroxy-3-oxapentylamino-Gruppe substituierte Melamine, wie 2- (5-Hydroxy-3-oxapentylamino) -4 , 6-diamino-l, 3 , 5-triazin, 2,4, 6-Tris- (5-hydroxy-3-oxapentylamino) -1,3, 5-triazin, 2, 4- Di (5-hydroxy-3-oxapentylamino) -6-amino, 1,3, 5-triazin, mit der 6-Aminohexylamino-Gruppe substituierte Melamine, wie
2- (6-Aminohexylamino) -4 , 6-diamino-l , 3 , 5-triazin, 2 , 4-Di- (6-amino- hexylamino) -6-amino-l, 3, 5-triazin, 2,4, 6-Tris- (6-aminohexyl- amino) -1, 3 , 5-triazin oder
Gemische dieser Verbindungen, beispielsweise ein Gemisch aus 10 Mol-% 2- (5-Hydroxy-3-oxapentylamino) -4, 6-diamino-l, 3 , 5-triazin, 50 Mol-% 2 , 4-Di- (5-hydroxy-3-oxapentylamino) -6-amino-l, 3, 5-tri- azin und 40 Mol-% 2, 4, 6-Tris- (5-hydroxy-3-oxapentyamino) -1, 3 , 5- triazin.
Als Phenole (B) eignen sich ein oder zwei Hydroxygruppen enthaltende Phenole, die gegebenenfalls mit Resten, ausgewählt aus der Gruppe aus Ci-Cg-Alkyl und Hydroxy substituiert sind sowie mit zwei oder drei Phenolgruppen substituierte Cι-C4-Alkane, Di(hydro- xyphenyl) sulfone oder Mischungen dieser Phenole.
Als bevorzugte Phenole kommen in Betracht: Phenol, 4-Methyl - phenol, 4-tert . -Butylphenol, 4-n-Octylphenol, 4-n-Nonylphenol, Brenzcatechin, Resorcin, Hydrochinon, 2, 2-Bis (4-hydroxyphe- nyDpropan, Bis (4-hydroxyphenyl) sulfon, besonders bevorzugt Phenol, Resorcin und 2, 2-Bis (4-hydroxyphenyl) propan.
Formaldehyd setzt man in der Regel als wäßrige Lösung mit einer Konzentration von zum Beispiel 40 bis 50 Gew.-% oder in Form von Verbindungen, die bei der Umsetzung mit (A) und (B) Formaldehyd -1-iefern, beispielsweise als oligomeren oder polymeren Formaldehyd in fester Form, wie Paraformaldehyd, 1, 3 , 5-Trioxan oder 1, 3, 5, 7-Tetroxan, ein.
Zur Herstellung der besonders bevorzugten Melaminfasem polykon- densiert man üblicherweise Melamin, gegebenenfalls substituiertes Melamin und gegebenenfalls Phenol zusammen mit Formaldehyd bzw. Formaldehyd-liefernden Verbindungen. Man kann dabei alle Komponenten gleich zu Beginn vorlegen oder man kann sie portionsweise und sukzessive zur Reaktion bringen und den dabei gebildeten Vor- kondensaten nachträglich weiteres Melamin, substituiertes Melamin oder Phenol zufügen.
Die Polykondensation führt man in an sich bekannter Weise durch (s. EP-A 355 760, Houben-Weyl, Bd. 14/2, S. 357 ff). Die Reaktionstemperatur wählt man dabei im allgemeinen in einem Bereich von 20 bis 150, bevorzugt von 40 bis 140°C. Der Reaktionsdruck ist in der Regel unkritisch. Man arbeitet im allgemeinen in einem Bereich von 100 bis 500 kPa, bevorzugt unter Atmosphären- druck.
Man kann die Reaktion mit oder ohne Lösungsmittel durchführen. In der Regel setzt man bei Verwendung von wäßriger Formaldehydlösung kein Lösungsmittel zu. Bei Verwendung von in fester Form gebunde- nem Formaldehyd wählt man als Lösungsmittel üblicherweise Wasser, wobei die verwendete Menge in der Regel im Bereich von 5 bis 40, bevorzugt von 15 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an eingesetzten Monomeren, liegt.
Ferner führt man die Polykondensation im allgemeinen in einem pH- Bereich oberhalb von 7 aus. Bevorzugt ist der pH-Bereich von 7,5 bis 10,0, besonders bevorzugt von 8 bis 9.
Des weiteren kann man dem Reaktionsgemisch geringe Mengen übli- eher Zusätze, wie Alkalimetallsulfite, z.B. Natriumdisulfit und Natriumsulfit, Alkalimetallformiate, z.B. Natriumformiat, Alkali - metallcitrate, z.B. Natriumeitrat, Phosphate, Polyphosphate, Harnstoff, Dicyandiamid oder Cyanamid hinzufügen. Man kann sie als reine Einzelverbindungen oder als Mischungen untereinander, jeweils in Substanz oder als wäßrige Lösung vor, während oder nach der Kondensationsreaktion zusetzen.
Andere Modifizierungsmittel sind Amine und Aminoalkohole, wie Diethylamin, Ethanolamin, Diethanolamin oder 2-Diethylamino- ethanol.
Als weitere Zusatzstoffe kommen Füllstoffe oder E ulgatoren in Betracht. Als Füllstoffe kann man beispielsweise faser- oder pul - verförmige anorganische Verstärkungsmittel oder Füllstoffe, wie Glasfasern, Metallpulver, Metallsalze oder Silikate, z.B. Kaolin, Talkum, Schwerspat, Quarz oder Kreide, ferner Pigmente und Farbstoffe einsetzen. Als Emulgatoren verwendet man in der Regel die üblichen nichtionogenen, anionenaktiven oder kationaktiven organischen Verbindungen mit langkettigen Alkylresten.
Die Polykondensation kann man diskontinuierlich oder kontinuierlich, beispielsweise in einem Extruder (siehe EP-A 355 760) , nach an sich bekannten Methoden durchführen.
Zur Herstellung von Fasern verspinnt man in der Regel das erfindungsgemäße Melaminharz in an sich bekannter Weise, beispielsweise nach Zusatz eines Härters, überlicherweise Säuren, wie Ameisensäure, Schwefelsäure oder Ammoniumchlorid, bei Raumtemperatur in einer Rotationsspinnmaschine und härtet anschließend die Rohfasern in einer erhitzten Atmosphäre aus, oder man verspinnt in einer erhitzten Atmosphäre, verdampft dabei gleichzeitig das als Lösungsmittel dienende Wasser und härtet das Kondensat aus. Ein solches Verfahren ist in der DE-A-23 64 091 eingehend beschrieben.
Zur Herstellung der Melaminfasem kann man jedoch auch andere ge- bräuchliche Verfahren verwenden, z.B. Fadenziehen, Exdrudieren und Fibrillierungsprozesse. Die dabei erhaltenen Fasern werden im allgemeinen vorgetrocknet, gegebenenf lls gereckt und dann bei 120 bis 250°C gehärtet.
Die Fasern sind üblicherweise 5 bis 25 μm dick und 2 bis 2000 mm lang. Geeignete Melaminharze sind z.B. als Basofil® von BASF im Handel .
Naturfasern s2) bzw. kl)
Als Naturfasern setzt man in der Regel natürlich vorkommende Fasern auf Cellulose-Basis ein, wie Baumwolle, Wolle, Leinen oder Seide, wobei unter diese Naturfasern auch solche Fasern auf Cellulose-Basis zählen sollen, die natürlichen Ursprungs sind, je- doch nach bekannten und üblichen Verfahren modifiziert oder behandelt sind.
Insbesondere Baumwolle oder Wolle gehören nach DIN 60001 zu den Naturfasern, wobei Baumwolle der Gruppe der pflanzlichen Fasern zuzuordnen ist. In der DIN 60004 sind die Begriffe für den Rohstoff Wolle festgelegt. Im Sinne dieser Erfindung sind unter Wolle alle groben und feinen Tierhaare zu verstehen.
Die Naturfasern können, falls erforderlich, mit flammhemmenden Mitteln behandelt werden, z.B. reaktiven Phosphorverbindungen.
Derartige Verbindungen sind z. B. als Afflammit®, Pyrovatex® oder Proban® im Handel.
Die Naturfasern s2) des Schußfadens können mit den Naturfasern kl) des Kettfadens identisch sein oder verschieden voneinander. Beispielsweise kann der Schußfaden Baumwollfasern und der Kettfaden Wollfasern enthalten, oder umgekehrt, oder Schuß und Kette können Baumwollfasern enthalten. Besonders bevorzugt enthalten Schuß und Kette dieselbe Naturfaser. Insbesondere enthalten Schuß und Kette als Naturfaser Baumwollfaser mit einem Anteil von 50, bevorzugt 80, insbesondere 100 Gew. -%, bezogen auf die Naturfa- sern s2) bzw. kl). Demnach wird insbesondere allein Baumwolle als Naturfaser s2) bzw. kl) verwendet.
Polyesterfasern s3) bzw. k2) und Polyamidfasern s3) bzw. k2)
Als Polyesterfasern bzw. Polyamidfasern können alle üblichen Textilfasern aus Polyester bzw. Polyamid eingesetzt werden. Solche Fasern sind bekannt. Polyesterfasern werden aus linearen gesättigten Polyestern wie z.B. Polyethylenterephthalat (PET) und/ oder Polybutylenterephthalat (PBT) hergestellt, die aus zweiwertigen Alkoholen, insbesondere Glykolen, und aromatischen Dicarbonsäuren, meist Terephthalsäure, aufgebaut sind.
Üblicherweise erzeugt man die Polyesterfasern nach dem Schmelz - spinn- oder dem Extrusionsverfahren, wonach sie heiß verstreckt werden. Durch nachfolgende Wärmebehandlung können sie hochkristallin und schrumpfarm gemacht werden. Einzelheiten zu Polyesterfasern findet der Fachmann in Ulimanns Encyklopädie der Technischen Chemie, Bd. 11, 4. Aufl., S. 305, Verlag Chemie, Weinheim 1978.
Polyamidfasern werden aus verschiedenen Polyamid (PA) -Typen, vor allem aus PA- 66 und PA- 6, und auch aus PA- 11 und PA- 610, nach dem Schmelzspinn- oder dem Extrusionsverfahren hergestellt. Anschlie- ßend werden sie heiß oder kalt verstreckt. PA- 6 ist Polycapro- lactam, PA- 66 ist aus Hexamethylendiamin- und Adipinsäure-Einhei - ten aufgebaut. PA-11 ist aus 11-Aminoundecansäure, PA-610 aus Hexamethylendiamin und Sebazinsäure aufgebaut. Einzelheiten zu Polyamidfasern findet der Fachmann in Ulimanns Encyklopädie der Technischen Chemie, Bd. 11, 4. Aufl., S. 315, Verlag Chemie, Weinheim 1978.
Geeignete Polyesterfasern sind z.B. als Trevira®-Fasern von Fa. Trevira GmbH sowie Teretal®-Fasern von Fa. Montefibre im Handel. Geeignete Polyamidfasern sind z.B. von Fa. BASF, Fa. DuPont und Fa. Rhodia im Handel.
Die Polyester- bzw. Polyamidfasern s3) des Schußfadens können mit den Polyestern- bzw. Polyamidfasern k2) des Kettfadens identisch sein oder verschieden voneinander. Beispielsweise kann der Schuß PET-Fasern und die Kette PBT-Fasern enthalten, oder umgekehrt, oder der Schuß kann PA-6- und die Kette PA-66 -Fasern enthalten, oder umgekehrt. Ebenso kann der Schuß Polyester enthalten und die Kette Polyamide, oder umgekehrt, wobei wiederum beliebige Kom- binationen, z.B. innerhalb der Gruppe PET, PBT, PA- 6 und PA-66, möglich sind. Falls für die Kette und/oder den Schuß eine Mischung von Polyesterfasern und Polyamidfasern verwendet wird, beträgt der Polyesteranteil bevorzugt 30 bis 97, insbesondere 50 bis 95 Gew.-%, bezogen auf die Mischung s3) bzw. k2) . Besonders bevorzugt ent- halten Schuß und Kette Polyesterfasern mit einem Anteil von 50, bevorzugt 80, besonders bevorzugt 100 Gew. -%, bezogen auf s3) bzw. k2) . Demnach wird besonders bevorzugt allein Polyester als Komponente s3) bzw. k2) verwendet. Insbesondere enthalten Schuß und Ketten denselben Polyester. Ganz besonders bevorzugt enthal- ten Schuß und Kette PET-Fasern.
Den jeweiligen Fasermischungen, aus denen der Schußfaden bzw. der Kettfaden hergestellt wird, können bis zu 25, vorzugsweise bis zu 10 Gew. -% übliche Füllstoffe, insbesondere solche auf Basis von Silikaten wie Glimmer, sowie Farbstoffe, Pigmente, Metallpulver, Mattierungsmittel und Spinnhilfsmittel zugesetzt werden.
Insbesondere können die Schußfäden bzw. -garne, aber auch die Kettfäden bzw. -garne, oder Schuß und Kette, antistatisch wir- kende Zusätze entsprechend der DIN EN 1149-1 enthalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden elektrisch leitfähige Filamente in den Schußfaden (bevorzugt) , den Kettfaden, oder Schuß und Kette, eingearbeitet, insbesondere eingezwirnt. Bei der Herstellung des Gewebes können dann alle, bevorzugt jedoch nur einige Schußfäden und/oder Kettfäden diese leitfähigen Filamente enthalten. Im letztgenannten Fall wechseln sich üblicherweise "normale" Schußfäden (ohne diese leitfähigen Filamente) und Schußfäden enthaltend diese leitfähigen Filamente, in einer be- stimmten Reihenfolge ab. Besonders bevorzugt enthält jeder zweite bis zwanzigste, insbesondere jeder fünfte bis fünfzehnte, besonders bevorzugt jeder zehnte Schußfaden derartige leitfähige Filamente. Ein Beispiel für ein geeignetes leitfähiges Filament ist das Filament F901 mit 24 dtex. Es besteht im wesentlichen aus einem Kern aus Polyamid 6 und einer Außenschicht, in die leitfähige Kohlenstoffpigmente eingebettet sind. Dieses Filament ist bevorzugt und im Handel z. B. als Resistat®-Typ von BASF erhältlich.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden die antistatischen Eigenschaften des Gewebes dadurch erreicht, daß in die Fasermischung, aus der der Schußfaden (bevorzugt) , oder der Kettfaden, oder Schuß und Kette, hergestellt wird, elektrisch leitfähige Stapelfasern eingearbeitet werden. Ein Beispiel für solche leitfähigen Stapelfasern ist die Stapelfaser F7105 mit 5,6 dtex, die im wesentlichen aus einem leitfähigen Kern aus Kohlenstoff und einer Außenschicht (Mantel) aus Polyamid 6 besteht. Diese Stapelfaser ist bevorzugt und im Handel z. B. als Resis- tat®-Typ von BASF erhältlich. Aus dieser Stapelfaser und den anderen Fasern des Schußfadens und/oder Kettfadens wird in der Regel eine homogene Fasermischung in bekannter Weise hergestellt, welche wie üblich zum Garn versponnen wird.
Die Kett- und/oder Schußfäden und/oder die in ihnen enthaltenen Fasern können in bekannter Weise behandelt werden, bevor sie zum Gewebe verarbeitet werden, z.B. durch Vorbleichen, Färben, Ausrü- sten mit Textilhilfsstoffen, Hydrophobieren, usw.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die Schußfäden des Gewebes
sl) 5 bis 90, bevorzugt 15 bis 60 und insbesondere 20 bis 45 Gew. - Melaminfasem,
s2) 5 bis 90, bevorzugt 15 bis 60 und insbesondere 20 bis 55
Gew. -% Baumwollfasern, und
s3) 5 bis 60, bevorzugt 15 bis 40 und insbesondere 20 bis 35
Gew. :% Polyesterfasern oder Polyamidfasern oder deren
Mischungen.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthalten die Kettfäden des Gewebes
kl) 5 bis 95, bevorzugt 30 bis 80 und insbesondere 50 bis 70 Gew. -% Baumwollfasern, und
k2) 5 bis 95, bevorzugt 15 bis 70 und insbesondere 25 bis 50 Gew. -% Polyesterfasern oder Polyamidfasern oder deren Mischungen.
Ganz besonders bevorzugt enthalten die Schußfäden
sl) 20 bis 50, bevorzugt 25 bis 45 Gew.-% Melaminfasem,
s2) 25 bis 60, bevorzugt 30 bis 50 Gew. -% Baumwollfasern, und
s3) 15 bis 30, bevorzugt 20 bis 25 Gew.-% Polyesterfasern.
Ganz besonders bevorzugt enthalten die Kettfäden
kl) 60 bis 70, bevorzugt etwa 65 % Baumwollfasern, und k2) 30 bis 40, bevorzugt etwa 35 % Polyesterfasern.
Die verschiedenen Faserarten werden üblicherweise als Flocke vorgemischt und mittels den bekannten, in der Textilindustrie üblichen Verfahren zu Garnen ausgesponnen. Jedoch ist es auch möglich, die Fasern auf andere Weise zu Garnen zu verarbeiten. Derartige Verfahren sind dem Fachmann bekannt.
Diese Garne können dann je nach Anwendungsgebiet zu verschieden- artigen textilen oder nich -textilen Geweben weiterverarbeitet werden .
Bevorzugt weisen die Garne eine Feinheit von Nm 5 bis Nm 70, insbesondere Nm 20 bis Nm 50 auf. Das Flächengewicht der daraus her- gestellten erfindungsgemäßen Gewebe ist bevorzugt 70 bis 900, insbesondere 120 bis 600 und besonders bevorzugt 300 bis 500 g/m2.
Die erfindungsgemäßen Gewebe können eine hitze-, öl-, schmutz- und/oder feuchtigkeitsabweisenden Ausrüstung enthalten. Das Ge- webe kann mit dem Ausrüstungsmittel imprägniert oder beschichtet werde .
Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Ausrüstungen sind ein- oder zweiseitig aufgebrachte Schichten aus Metall, wie z.B. Alu- minium. Derartige Metallschichten, die gewöhnlich in einer Dicke von z.B. 5 - 200 μm, vorzugsweise 10 - 100 μm aufgetragen werden, so daß die Flexibilität des Gewebes nicht nachteilig verändert wird, schützen vor Feuer, Hitzeeinwirkung, insbesondere der Strahlungswärme, Ruß und Löschmittel, wie z.B. Wasser und Lösch- schäume oder Löschpulver. Entsprechend der Europanorm EN 1486 eignen sich metallisierte Gewebe für die Herstellung von Schutzanzügen für den schweren Brand- und Hitzeschutz. Die Metallie- rung erfolgt in der Regel durch Aufdampfen von Metall auf das Gewebe im Hochvakuum (siehe Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, 3. Aufl., Bd. 15, S. 276 und dort zitierte Literatur). Auch ist es möglich, auf das Gewebe dünne Metallfolien aufzukleben. Derartige Metallfolien bestehen in der Regel aus einer polymeren Trägerfolie, die mit einem dünnen Metallfilm beschichtet ist. Sie enthalten vorzugsweise einen polymeren Träger auf Poly- esterbasis. Die metallisierten Folien können entsprechend der TL 8415-0203 (TL = Technische Lieferbindung der Bundeswehr) einseitig oder vorzugsweise zweiseitig auf das erfindungsgemäße Gewebe aufgebracht werden, beispielsweise mittels eines Klebers oder durch Heiß-Kalandrieren. Derartige Folien werden von verschiede- nen Herstellern für die Beschichtung von Geweben verwendet (z.B. Gentex Corp., Carbondale PA, USA; C.F. Ploucquet GmbH & Co, D-89522 Heidenheim; Darmstädter GmbH, D-46485 Wesel) .
Darüber hinaus ist es möglich, die erfindungsgemäßen Gewebe aus 5 metallisierten Garnen oder Fasern herzustellen. Die Garne sind vorzugsweise mit Aluminium in Schichtdicken im Bereich von 10 - 100 μm beschichtet, die Fasern weisen Metallbeschichtungen von 0,01 bis 1 μm auf. Derartige Garne oder Fasern sind beispielsweise in Anlehnung an die in DE-AS 27 43 768, DE-A 38 10 597 oder EP-A 10 528 192 beschriebenen Verfahren herstellbar.
Weitere Beispiele für geeignete Ausrüstungen sind ein- oder zweiseitig auf das Gewebe aufgetragene, wasserabweisende hydrophobe Schichten. Solche Schichten bestehen vorzugsweise aus polyure-
15 thanhaltigen Materialien und/oder polytetrafluoräthylenhaltigen Materialien. Solche Beschichtungen sind bereits zur Verbesserung des Wetterschutzes bei Textilien aus dem Stand der Technik bekannt (siehe Ulimanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, 5. Aufl., Vol A26, S. 306-312, und Lexikon für Textilveredelung,
20 1955, S. 211 ff). Diese Beschichtungen können so ausgebildet sein, daß Wasserdampf durch die Schicht diffundieren kann, während sie gleichzeitig von flüssigem Wasser oder ähnlichen Feuerlöschprodukten sowie von Verbrennungsprodukten nicht oder nur unwesentlich durchdrungen werden können. Diese Beschichtungen wer-
25 den in der Regel als Polymerfolien auf das Gewebe aufgeklebt oder kalandriert .
Weitere Maßnahmen zur Verbesserung der Schutzwirkung der Gewebe bestehen in der Ausrüstung der Fasern oder des Gewebes mit was-
30 serabweisenden, öl- und/oder schmutzabweisenden Verbindungen (hydrophobe bzw. oleophobe Ausrüstung) . Solche Verbindungen sind als textile Hilfsmittel dem Fachmann bekannt (vgl. Ulimann' s Encyclo- pedia of Industrial Chemistry 5. Ed., Vol. A26, S. 306-312). Beispiele für wasserabweisende Verbindungen sind Metallseifen, Si-
35 likone, fluororganische Verbindungen, z.B. Salze perfluorierter Carbonsäuren, Polyacrylsäureester perfluorierter Alkohole (siehe EP-B-366 338 und dort zitierte Literatur) oder Tetrafluorethylen- polymerisate. Insbesondere die beiden letztgenannten Polymerisate finden auch als oleophobe Ausrüstung Verwendung.
40
Die erfindungsemäßen Gewebe vereinen gute Abriebfestigkeit, gutes Wasch- und Trockenverhalten unter Industriebedingungen (geringes Auswaschen -von Fasern) , und hohe mechanische Festigkeit mit hohem Tragekomfort und mit guten Hitze- und Brandschutzverhalten.
45 Insbesondere sind sie kostengünstig herstellbar, was nachfolgend näher erläutert werden soll. Zur Herstellung von Geweben werden die dem Fachmann bekannten Maschinen, insbesondere Webstühle, eingesetzt (nachfolgend zusammenfassend als Webstühle bezeich- net) . Die Kettfäden verlassen die entsprechenden Garnrollen und sind dabei parallel zueinander ausgerichtet, und die Schußfäden werden z.B. rechtwinkling zu den Kettfäden über und unter den Kettfäden hindurchgeführt, beispielsweise mittels eines Schiffchens .
Soll auf dem Webstuhl ein anderes Gewebe hergestellt werden, so müssen Kett- und Schußfaden gewechselt werden. Der Schußfaden kann vergleichsweise einfach und schnell gewechselt werden, da er am Webstuhl leicht zugänglich ist. Hingegen ist das Wechseln des Kettfadens aufwendig und erfordert längere Umrüstarbeiten am Webstuhl, und führt demnach zu langen, unökonomischen Standzeiten.
Bei den erfindungsgemäßen Geweben enthält nur der (einfach auswechselbare) Schußfaden Melaminfasem, der (nur mit langen Um- rüstzeiten auswechselbare) Kettfaden jedoch nicht. Die erfindungsgemäßen flammhemmenden Gewebe können daher auf einem Webstuhl, auf dem zuvor normale (nicht flammhemmende) Gewebe hergestellt wurden, durch einfaches Wechseln des Schußfadens hergestellt werden. D.h. auf demselben Webstuhl lassen sich durch sim- ples Auswechseln des Schußfadens sowohl normale Gewebe als auch flammhemmende Gewebe herstellen. Dies minimiert die Umrüstzeiten und Standzeiten des Webstuhls, was einen erheblichen Kostenvorteil bringt und das erfindungsgemäße Gewebe damit billiger macht.
Verwendet man beispielsweise als Kettfaden einen Faden aus 65 Gew. -% Baumwollfasern und 35 Gew. -%, Polyesterfasern (dies ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung) , und als Schußfaden einen Faden identischer Zusammensetzung (nicht erfindungsgemäß) , so erhält man die bekannten Mischgewebe aus 65 % Baumwolle und 35 % Polyester, die für "bügelfreie" Oberhemden, Socken, T-Shirts, Berufsbekleidung ("Blaumann") und andere Massenartikel der Textilindustrie verwendet werden. Wechselt man unter Beibehaltung des Kettfadens den Schußfaden gegen einen Me- laminfaser -haltigen Faden, so erhält man auf demselben Webstuhl ohne zeitaufwendige Umrüstung des Webstuhls flammhemmende {erfindungsgemäße) Gewebe für Arbeit-, Hitzeschutz- und Brandschutzbekleidung etc., deren Produktionsmenge wesentlich geringer ist. Aus den erfindungsgemäßen Geweben lassen sich Arbeitsschutzbekleidung, Hitzeschutzbekleidung, Schweisserschutzbekleidung und Brandschutzbekleidung herstellen, sowie Schutzkleidung für hitzeexponierte Arbeiten (Hochofen, chemische Industrie) . Weiterhin lassen sich aus den erfindungsgemäßen Geweben auch Stoffe zur Innenausstattung von brandgefährdeten Fahrzeugen und Räumen, z.B. Polsterstoffe, Gardinenstoffe, Stoffe für Wand-, Decken- und Bodenverkleidungen in Flugzeugen, Bussen, Eisenbahn-, Straßenbahn- und U-Bahn-Wagen, Seilbahnkabinen, Kinos, Theatern, Veranstal- tungshallen, usw. , herstellen.
Beispiele
Auf einem Webstuhl wurden vier verschiedene Gewebe hergestellt. Die Kett- und Schußfäden wurden in dem Fachmann bekannter Weise erhalten, indem die Einzelfasern innig vermischt und daraus ein Mischfasergarn bzw. -faden hergestellt wurde.
Als Polyesterfasern k2) und s3) wurden Fasern aus Polyethylen- terephthalat (PET) verwendet. Die Baumwollfasern kl) und s2) wurden mit Proban® flammgeschützt ausgerüstet. Als Melaminfaser sl) wurde Basofil® von BASF verwendet.
Die Tabelle fasst die Zusammensetzungen und Eigenschaften der Gewebe zusammen.
Tabelle [Einheiten und leere Felder ergänzen bzw. streichen! ]
U V zum Vergleich
Die Beispiele zeigen, daß sich auf ein- und demselben Webstuhl unter Beibehaltung des Kettfadens durch einfaches Wechseln des Schußfadens verschiedene Gewebe mit unterschiedlichen Eigenschaf - ten herstellen lassen.
Die Gewebe der erfindungsgemäßen Beispiele 1 bis 4 haben einen Schuß enthaltend Melaminfasem und eine Kette ohne solche Fasern und sind flammhemmend. Das Gewebe von Beispiel 5 (zum Vergleich, Kette und Schuß aus den gleichen Fasern ohne Melaminfasem) ist ein übliches nicht flammhemmendes Baumwollmischgewebe mit 35 Gew. -% Polyester, wie es für Oberhemden, Socken, T-Shirts, normale Arbeitsbekleidung etc. verwendet wird.

Claims

Patentansprüche
1. Gewebe enthaltend Melaminfasem, das aus Kettfäden und Schuß- fäden aufgebaut ist, wobei nur die Schußfäden Melaminfasem enthalten und die Kettfäden keine Melaminfasem enthalten.
2. Gewebe nach Anspruch 1, wobei die Schußfäden
sl) Melaminfasem, s2) Naturfasern und s3) Polyesterfasern oder Polyamidf sern oder deren Mischungen
enthalten.
3. Gewebe nach den Ansprüchen 1 bis 2, wobei die Kettfäden
kl) Naturfasern und k2) Polyesterfasern oder Polyamidfasern oder deren Mischungen
enthalten.
4. Gewebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei die Schußfäden
sl) 5 bis 90 Gew. -% Melaminfasem, s2) 5 bis 90 Gew.-% Baumwollfasern und s3) 5 bis 60 Gew. -% Polyesterfasern oder Polyamidf sern oder deren Mischungen
enthalten.
5. Gewebe nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei die Kettfäden
kl) 5 bis 95 Gew.-% Baumwollfasern und k2) 5 bis 95 Gew.-% Polyesterfasern oder Polyamidfasern oder deren Mischungen
enthalten.
6. Gewebe nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei die Schußfäden
sl) 20 bis 50 Gew. -% Melaminfasem, s2) 25 bis 60 Gew.-% Baumwollfasern und s3) 15 bis 30 Gew. -% Polyesterfasern
enthalten.
7. Gewebe nach den Ansprüchen 1 bis 6, wobei die Kettfäden
kl) 60 bis 70 Gew.-% Baumwollfasern und k2) 30 bis 40 Gew.-% Polyesterfasern
enthalten.
8. Verfahren zur Herstellung von Geweben enthaltend Melaminfasem, dadurch gekennzeichnet, daß man Schußfäden enthaltend Melaminfasem und Kettfäden enthaltend keine Melaminfasem, miteinander verwebt.
9. Verwendung von Geweben nach den Ansprüchen 1 bis 7 zur Herstellung von Arbeitsbekleidung, Hitzeschutzbekleidung, Sc weisserschutzbekleidung, Brandschutzbekleidung und flammhemmenden Stoffen zur Innenausstattung von brandgefährdeten Fahrzeugen und Räumen.
10. Arbeitsbekleidung, Hitzeschutzbekleidung, Schweisserschutzbe- kleidung, Brandschutzbekleidung und flammhemmende Stoffe zur
Innenausstattung von brandgefährdeten Fahrzeugen und Räumen, aus Geweben nach den Ansprüchen 1 bis 7.
EP01956478A 2000-06-20 2001-06-15 Flammgeschützte gewebe Withdrawn EP1294964A1 (de)

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