EP1675659B1 - Schutzbekleidung mit abc-schutz - Google Patents
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- Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
- Y10T442/2508—Coating or impregnation absorbs chemical material other than water
- Y10T442/2516—Chemical material is one used in biological or chemical warfare
Definitions
- the present invention relates to a breathable adsorbent material having protective function against chemical poisons, in particular chemical warfare agents, with improved wearing comfort, in particular for the production of protective materials, such as protective suits, protective gloves, protective shoes, protective covers (for example for patient transport) and the like, in particular for the ABC use, as well as its use in the aforementioned protective materials.
- protective materials such as protective suits, protective gloves, protective shoes, protective covers (for example for patient transport) and the like, in particular for the ABC use, as well as its use in the aforementioned protective materials.
- the air- and water-vapor-tight protective suits which are equipped with a chemical poisons impermeable rubber layer and very quickly lead to heat build-up
- the air and water vapor permeable protective suits which offer the highest comfort
- protective suits which are equipped with a membrane that let through water vapor, but not the aforementioned toxins.
- ABC protective clothing is traditionally made either from completely impermeable systems (eg suits made of butyl rubber) or permeable, adsorptive filter systems based on activated carbon (powder, fiber or ball carbon).
- the air-permeable, permeable protective suits generally have an adsorption layer with activated carbon, which binds the chemical poisons very permanently, so that no danger arises even from heavily contaminated suits for the wearer.
- the great advantage of this system is that the activated carbon is also accessible on the inside, so that any damage to damaged or other leaks penetrated poisons are adsorbed very quickly.
- the carbon layer may be temporarily overwhelmed locally.
- the adsorption layer in the previously described, air-permeable, permeable protective suits is in most cases designed such that either on average up to about 1.0 mm large activated carbon particles are bound to adhered to a carrier Klebepufchen or that a reticulated PU foam, the impregnated with a "carbon paste” (ie, binder and activated carbon) is used as the adsorption, wherein the adsorption layer is generally supplemented by an "outer” (ie, a cover) and covered on the inner side facing the carrier by a light textile material is.
- an activated carbon nonwoven include.
- protective suits are used, which are equipped with a membrane that is designed to increase the wearing comfort while permeable to water vapor, but at the same time acts as a barrier against liquids, especially toxins.
- a membrane that is designed to increase the wearing comfort while permeable to water vapor, but at the same time acts as a barrier against liquids, especially toxins.
- Such a material is for example in the EP 0 827 451 A2 described.
- Protective suits with a permeable to water vapor, but for poisons, especially skin poisons, impermeable membrane have the disadvantage that at leaks penetrated poisons remain inside the protective suit and are absorbed by the skin of the wearer.
- the EP 0 525 409 A2 relates to a layer structure in which an adsorbent, such as activated carbon, on both sides of porous fluoropolymer films, each additionally having a water vapor-permeable adhesive, is sandwiched in the manner of a sandwich structure.
- an adsorbent such as activated carbon
- the concerns DE 39 39 373 A1 a protective suits material and a method of making the same, comprising a punctiform polyurethane-based adhesive layer adhered to the spherical adsorbents on a microporous Teflon membrane laminated to a textile air permeable support.
- the US 5,391,426 A relates to a composite material having toxicant gas barrier properties, the composite comprising a layer of an air-impermeable, water vapor permeable polymeric material sandwiched between two layers of flexible material, the flexible material selected from microporous or nonporous polymeric films and impermeable to water, but is permeable to water vapor.
- the material may include an adsorbent material.
- a protective material comprising a web as a substrate, a sorbent layer and a composite membrane having a microporous support membrane and an ultrathin selective permeable membrane.
- the US 4,860,382 A. describes a protective garment, which consists of an outer and an inner layer, which are separated from each other and are held together only by seams.
- the outer layer comprises a fire-resistant textile, which is bonded to a microporous material, wherein the microporous material is liquid-impermeable, but permeable to water vapor.
- the inner layer comprises a gas adsorbing material.
- the US 5 273 814 A relates to a material for use in fabrics which comprises a liquid-impermeable layer and a second layer which adjoins the liquid-impermeable layer and which comprises a water-vapor-permeable adhesive.
- the second layer to an adsorbent material which is applied to the outer surface of the second layer and at least partially embedded in this.
- the second layer has a mesh or grid insert, which is to exert a protective function with respect to the adsorbent particles.
- a water-vapor-permeable, waterproof material which consists of a carrier material and an associated elastic, waterproof, but water vapor-permeable, non-porous membrane, are adhered to the Adsorberteilchen.
- the adsorbent particles can additionally be covered by a light textile material.
- Another object of the present invention is to provide an adsorbent material, in particular for use in protective materials, such as protective suits, protective gloves, protective shoes, protective covers and the like, which - in addition to a water vapor permeable, the passage in particular of chemical warfare and toxins (eg B. Skin toxins) at least strongly retarding or preventing membrane - contains an adsorption layer based on activated carbon. In this case, a certain weight saving of the adsorption material is desired.
- chemical warfare and toxins eg B. Skin toxins
- Another object of the present invention is to provide an adsorbent material, especially for use in protective materials such as protective suits, protective gloves, protective shoes, protective covers and the like, which ensures high wearing comfort.
- the present invention proposes an adsorption material according to claim 1. Further, advantageous embodiments of the adsorption material according to the invention are the subject of the respective subclaims or the additional claims.
- Another object of the present invention is the use of the adsorbent material according to the invention for the production of protective materials, in particular of protective suits, protective gloves, protective shoes, protective covers (eg for patient transport) and the like, preferably for ABC use.
- protective materials such as protective suits, protective gloves, protective shoes, protective covers (eg for patient transport), protective suits and the like, in particular for ABC use, which are produced with the adsorption material according to the invention.
- the single FIGURE shows a schematic sectional view through the layer structure 2 of an adsorption material 1 according to the invention according to a specific embodiment.
- the inventive breathable adsorbent material 1 according to the present invention which is equipped with a protective function against chemical toxins, in particular chemical warfare agents, has a multilayer coating structure 2, wherein the layer structure 2 at least one particular planar support layer 3 and one of the support layer 3, the Having passage of chemical toxins preventing or at least retarding barrier layer 4; the barrier layer 4 in turn comprises on the one hand at least one adsorption layer 5 based on activated carbon and adsorbing adsorbent adsorbent on the other hand at least one at least substantially water and air impermeable, but water vapor permeable, the passage of chemical toxins retardant or at least substantially impermeable to chemical poisons membrane 6th
- the basic idea of the present invention is to provide a breathable adsorbent material 1 having a multilayered layer structure 2 with an enhanced protective function against chemical poisons, in particular chemical warfare agents, by providing the barrier layer 4 with at least one adsorption layer 5 as well as at least one at least substantially water and air impermeable, but permeable to water vapor, retarding the passage of chemical poisons or at least substantially impermeable to chemical poisons membrane 6 is equipped.
- a good decontamination and regenerability of the adsorption material 1 according to the invention is achieved. Because by the outer or support layer 3 optionally penetrated, located on the membrane 6 poisons can be removed by appropriate treatment readily from the membrane 6 again (eg., By flushing, for example, with suitable decontamination, which the skilled person for these purposes are well known).
- the barrier layer 4 of the adsorption material 1 according to the invention thus comprises both an adsorption layer 5 and a membrane 6 having the aforementioned properties.
- the combination of adsorption layer 5, on the one hand, and membrane 6, on the other hand, according to the layer structure 2 according to the invention, ensures efficient protection against chemical poisons, in particular chemical warfare agents, with simultaneously high wearing comfort, in particular breathability.
- the carrier layer 3 is advantageously arranged on the outside, in particular facing a chemical toxin-releasing pollutant source. Consequently, the barrier layer 4, with respect to the carrier layer 3, is advantageously arranged on the inside, in particular facing away from a toxic substance-releasing pollutant source.
- the adsorption material 1 also has at least one in particular flat, the adsorption layer 5 associated cover layer 7.
- the covering layer 7 can serve in particular for covering the barrier layer 4, in particular the adsorption layer 5.
- the covering layer 7 can contribute in particular to preventing an excessive mechanical loading of the barrier layer 4, in particular of the adsorption layer 5.
- the covering layer 7 can simultaneously serve as a carrier for the adsorbent of the adsorption layer 5 and / or for the membrane 6.
- the cover layer 7 may be part of the barrier layer 4.
- the adsorption material 1 also has at least one additional, in particular planar, additional covering layer 8, wherein the additional covering layer 8 is preferably arranged on the inside in the use state of the adsorption material 1, in particular avoids a toxic substance-releasing pollutant source, ie, opposite the carrier layer 3 is arranged.
- the additional covering layer 8 and the carrier layer 3 can in particular form the two outer layers 3, 8 of the adsorption material 1, the additional covering layer 8 advantageously forming an inner lining in the state of use of the adsorption material 1.
- the individual layers 3, 4, 5, 6, 7, 8 of the layer structure 2 can each be connected to one another; This is done by methods known per se for this purpose (eg by gluing, welding, sewing, stapling etc.).
- the bonding or fixing of the individual layers 3, 4, 5, 6, 7, 8 of the layer structure 2 takes place in each case seamlessly, preferably without damaging the individual layers 3, 4, 5, 6, 7, 8 (eg. by gluing, welding, etc.).
- it is recommended to seal the seams eg., With a so-called seam sealing tape).
- the individual layers 3, 4, 5, 6, 7, 8 of the layer structure 2 form a coherent composite.
- the individual layers 3, 4, 5, 6, 7, 8 of the layer structure 2 but also - at least partially - unconnected, z. B. be placed over each other loosely.
- the carrier layer 3 is generally arranged on the outside, in particular facing a chemical toxins releasing pollutant source and the additional cover layer 8 arranged on the inside, in particular a chemical toxins releasing pollutant source averted.
- the covering layer 7 and / or the additional covering layer 8 can serve to stabilize and / or protect the adsorption layer 5 and / or the membrane 6.
- the covering layer 7 and / or the additional covering layer 8 may be formed as a preferably air-permeable textile material, in particular a textile fabric, such as a woven, knitted fabric, knitted fabric, scrim or textile composite.
- the covering layer 7 and / or the additional covering layer 8 preferably have a lower weight per unit area than the carrier layer 3.
- the covering layer 7 has a basis weight of 5 to 75 g / m 2 , in particular 10 to 50 g / m 2 , preferably 15 to 30 g / m 2 , preferably less than 60 g / m 2 , in particular less than 50 g / m 2 , preferably less than 40 g / m 2 .
- the additional carrier layer 8 in particular has a basis weight of 5 to 150 g / m 2 , in particular 20 to 125 g / m 2 , preferably 30 to 100 g / m 2 , preferably 40 to 90 g / m 2 .
- the covering layer 7 and / or additional covering layer 8 can be made resistant to abrasion and, in particular, consist of an abrasion-resistant textile material.
- any desired, in particular breathable materials can be used here.
- woven, knitted, knitted, scrim or textile composites such as woven, knitted, knitted, scrim or textile composites.
- the nonwoven fabric may be a nonwoven.
- oleophobization and / or hydrophobing of the material of the carrier layer 3 is recommended, in particular by a special impregnation.
- the material of the carrier layer 3 generally has a basis weight of 50 to 300 g / m 2 , in particular 75 to 250 g / m 2 , preferably 90 to 175 g / m 2 .
- the carrier layer 3 as an air-permeable, 75 to 250 g / m 2 , preferably 90 to 175 g / m 2 heavy textile fabric, which may be equipped oleophobic and / or hydrophobic formed.
- the thickness of the membrane 6 is generally 1 to 500 .mu.m, in particular 1 to 250 .mu.m, preferably 1 to 100 .mu.m, preferably 1 to 50 .mu.m, more preferably from 2.5 to 30 .mu.m, most preferably 5 to 25 microns.
- the membrane 6 at 25 ° C and at a thickness of 50 microns has a high water vapor permeability of at least 12.5 l / m 2 per 24 h, in particular at least 17.5 l / m 2 per 24 h, preferably at least 20 l / m 2 per 24 h or more (measured by the "inverted cup method" according to ASTM E 96 and at 25 ° C) (For more details on the measurement of water vapor permeability (WVT) cf. . also McCullough et al. "A comparison of standard methods for measuring water vapor permeability of fabrics" in Meas. Sci. Technol. [Measurements Science and Technology] 14, 1402-1408, August 2003 ). This ensures a particularly high wearing comfort.
- the water vapor permeability of the adsorption material 1 as a whole is slightly lower compared to the membrane 6 alone; the total water vapor permeability of the adsorption material 1 is nevertheless very high and amounts to at least 10 l / m 2 per 24 h, in particular at least 15 l / m 2 per 24 h, preferably at least 20 l / m 2 per 24 h, with a thickness of the membrane 6 of 50 ⁇ m (at 25 ° C).
- the membrane 6 should, for reasons of breathability, a low water vapor transmission resistance R et under stationary conditions - measured according to DIN EN 31 092: 1993 of February 1994 ("Textiles - Physiological effects, measurement of heat and water vapor transmission resistance under stationary conditions [sweating guarded-hotplate test ] ”) or according to the same international standard ISO 11 092 - at 35 ° C of at most 30 (m 2 ⁇ Pascal) / watt, in particular at most 25 (m 2 ⁇ Pascal) / watt, preferably at most 20 (m 2 ⁇ Pascal) / Watt, have a thickness of the membrane 6 of 50 microns.
- the water vapor transmission resistance R et of the adsorption material 1 is slightly higher than that of the membrane 6 alone; In general, the water vapor transmission resistance R et of the adsorption material 1 is at most 30 (m 2 ⁇ Pascal) / watt, in particular at most 25 (m 2 ⁇ Pascal) / watt, preferably at most 20 (m 2 ⁇ Pascal) / watt, with a thickness of Diaphragm 6 of 50 ⁇ m.
- the membrane 6 should at most only be able to absorb or swell water to a slight extent; a slight water absorption capacity or swelling capacity increases the wearing comfort.
- the swelling capacity or the water absorption capacity of the membrane 6 should not exceed 35%, in particular at most 25%, preferably at most 20%, based on the Dead weight of the membrane 6, amount.
- the membrane 6 should be at least substantially impermeable to liquids, in particular water, and / or aerosols, or at least delay their passage.
- the membrane 6 should have no or substantially no strongly hydrophilic groups, in particular no hydroxyl groups.
- the membrane 6 may have weakly hydrophilic groups, for example polyether groups.
- the membrane 6 may consist of or comprise a plastic or a polymer material. Such a plastic or such a polymer may suitably z. B. be selected from the group of polyurethanes, polyetheramides, polyesteramides, polytetrafluoroethylenes and / or polymers based on cellulose and derivatives of the aforementioned compounds.
- the membrane 6 can be obtained as a reaction product from the reaction of an isocyanate, in particular a masked or blocked isocyanate, with an isocyanate-reactive crosslinker.
- the membrane 6 may be a polyurethane-based membrane.
- the membrane 6 may also be an expanded, optionally microporous membrane based on polytetrafluoroethylene.
- the membrane 6 is designed as a multilayer membrane laminate or as a multilayer membrane composite.
- This membrane laminate or membrane composite consists of at least two, preferably at least three, interconnected membrane layers or layers.
- this membrane laminate or membrane composite may comprise a core layer based on a cellulose-based polymer and two outer layers bonded to the core layer, in particular based on a polyurethane, a polyetheramide and / or a polyesteramide.
- the core layer based on a cellulose-based polymer may be formed as a 1 to 100 ⁇ m, in particular 5 to 50 ⁇ m, preferably 10 to 20 ⁇ m thick membrane and the two outer layers connected to the core layer may each be 1 to 100 ⁇ m, in particular 5 be formed to 50 microns, preferably 5 to 10 microns thick membrane.
- This particular embodiment of the membrane 6 makes it possible to use different membrane materials, each with different properties, in particular different water vapor permeabilities and / or barrier effects against chemical toxins to combine with each other and so to achieve an optimization of the properties of the membrane 6.
- cellulose and cellulose derivatives are excellent barrier materials, especially against chemical pollutants or toxins such.
- the core layer be based on a cellulose-based polymer, while the two outer layers of the membrane 6 are formed by polyurethane layers.
- the membrane 6 in order to increase the stability, in particular the tear strength, of the membrane 6 in the production process (for example when printing the membrane 6 with hot adhesive) as well as during use or during wear, the membrane 6 can be provided on an additional, In the figure, not shown, carrier layer applied or laminated.
- the membrane 6 has a certain elasticity.
- the membrane 6 can be stretched or stretched to at least 10%, in particular to at least 20%, preferably to at least 30% or more, at least in one direction (based on the membrane 6).
- the layer structure 2 as a whole should for the aforementioned purposes - in addition to a good flexibility - also have a certain elasticity;
- the elasticity of the layer structure 2 as a whole is slightly lower, and generally the layer structure 2 is at least 5%, preferably at least 10%, more preferably at least 15% or more, at least one Direction stretchable or stretchable.
- the membrane 6 can simultaneously represent the adhesive layer 7 for fixing the adsorption layer 5.
- the membrane 6 must be self-adhesive, in particular heat-tacky, formed. According to this particular embodiment, there is a saving in weight, as can be dispensed with an additional adhesive layer.
- the flow rates of the adsorptive activated carbon filter layers 5 can be reduced or possibly even reduced to zero.
- the adsorptive filter layers 5 can therefore be reduced by up to 90% in their thickness and mass, depending on the diffusion rate of pollutants through the membrane 6.
- the protective suits obtained are particle-tight, so that they can also serve to protect against B-weapons and radioactive particles.
- the adsorptive filter layers 5 can not be reduced in weight because of the air flow.
- the membranes 6 serve as effective particle filters for aerosols, B-weapons and radioactive particles.
- the adsorption layer 5 of the adsorption material 1 is generally discontinuous, d. H.
- the adsorption layer 5 generally comprises discrete adsorbent particles adsorbing chemical poisons (eg adsorbents based on activated charcoal), which are fixed on the membrane 6 by means of an adhesive or on the cover layers 7, 8 or on an additional support, etc. can.
- the adsorption material of the adsorption layer 5 may in particular be an adsorbent material containing or consisting of activated carbon, for example a material based on activated carbon in the form of activated carbon particles and / or activated carbon fibers.
- activated carbon-containing materials are used according to the invention as adsorption material for the formation of the adsorption layer 5, the already high level of wearing comfort is further increased because the activated carbon serves as an intermediate moisture or water reservoir (eg for perspiration) and moisture or water can "buffer", so to speak.
- activated carbon beads as adsorption material for the adsorption layer 5 runs of up to about 250 g / m 2 or more are common, so that z. B. in a sweat break about 40 g / m 2 moisture can be stored, which can then be given back to the environment in the case of a breathable carrier or outer layer 3.
- the adsorption layer 5 may be formed as an adsorption surface filter, in particular based on an adsorbent fixed to a preferably flat, in particular textile support.
- the adsorption layer 5 comprises discrete activated carbon particles, preferably in granular form ("granular carbon") or ("spherical carbon").
- the average diameter of the activated carbon particles is less than 1.0 mm, in particular less than 0.5 mm, preferably less than 0.4 mm, preferably less than 0.35 mm; however, the average diameter of the activated carbon particles is at least 0.1 mm.
- the activated carbon particles are generally used in an amount of 5 to 500 g / m 2 , preferably 20 to 300 g / m 2 , preferably 25 to 250 g / m 2 , particularly preferably 50 to 100 g / m 2 .
- Suitable activated carbon particles have internal surfaces (BET) of at least 800 m 2 / g, in particular of at least 900 m 2 / g, preferably of at least 1000 m 2 / g, preferably in the range of 800 to 1500 m 2 / g.
- BET internal surfaces
- Grain, especially ball carbon has the distinct advantage that it is extremely abrasion resistant and very hard, which is of great importance in terms of wear properties.
- the bursting pressure for a single particle of activated carbon, especially activated carbon granules is generally at least about 5 Newton, more preferably at least about 10 Newton, and may reach up to about 20 Newton.
- the adsorption layer 5 may comprise activated carbon fibers, in particular in the form of activated carbon fiber sheets, as adsorbent.
- activated carbon fiber sheetings may, for example, have a weight per unit area of 20 to 200 g / m 2 , in particular 30 to 150 g / m 2 , preferably 15 to 120 g / m 2 .
- These activated carbon fiber sheets may, for example, be activated carbon fiber fabrics, knits, blends or composites (eg, based on carbonized and activated cellulose and / or carbonized and activated acrylonitriles).
- activated carbon particles and activated carbon fibers with one another as the adsorbent of the adsorption layer.
- Activated charcoal particles have the advantage of higher adsorption capacity, while activated carbon fibers have better adsorption kinetics.
- Suitable catalysts according to the invention are, for example, enzymes and / or metal ions, preferably copper, silver, cadmium, platinum, palladium, zinc and / or mercury ions.
- the amount of catalyst can vary widely; In general, it is 0.05 to 12 wt .-%, preferably 1 to 10 wt .-%, particularly preferably 2 to 8 wt .-%, based on the weight of the adsorption layer fifth
- At least 50%, in particular at least 60%, preferably at least 70%, of the adsorbents of the adsorption layer 5 are freely accessible to the poisons or warfare agents to be adsorbed, d. H. especially not covered with adhesive. This happens because the amount and type, in particular the viscosity, of the adhesive with which the adsorbents are fixed are designed such that the adsorbents of the adsorption layer 5 are not completely pressed into the adhesive or sink in.
- the adsorption material 1 according to the invention offers an efficient protection against chemical poisons, in particular chemical warfare agents, with simultaneously high wearing comfort, in particular good breathability, in the case of ABC protective suits. Because of these properties, the adsorption material 1 according to the invention according to the invention is particularly suitable for military use or ABC use (eg in the form of an ABC protective suit).
- the membrane 6 Due to the high efficiency of the protective function of the adsorption layer 5, which is increased by the inventive use of the membrane 6, also breathable carrier or outer materials 3, such. As textiles, use, so that can be increased in this way the wearing comfort without the wearer of a corresponding protective suit is exposed to increased risk through the use of a breathable carrier or outer material 3.
- the inventive design of the adsorption material 1 according to the present invention an excellent barrier effect against chemical warfare agents is achieved.
- the barrier effect of the adsorption material 1 or the membrane 6 with respect to chemical warfare agents, in particular bis [2-chloroethyl] sulfide (synonymously also called mustard gas, Lost or yellow cross), measured according to CRDEC-SP-84010, method 2.2, is at most 4 micrograms / cm 2 per 24 h, in particular at most 3.5 ⁇ g / cm 2 per 24 h, preferably at most 3.0 ⁇ g / cm 2 per 24 h, more preferably at most 2.5 ⁇ g / cm 2 per 24 h, with a thickness of the membrane 6 of 50 microns.
- the preparation of the adsorption material according to the invention can be carried out in a conventional manner. This is well known to those skilled in the art of making adsorptive materials, so that no further details need be given here.
- the adsorbent material according to the invention is suitable for the production of protective materials of all kinds, in particular protective suits, protective gloves, protective shoes and protective covers.
- the present invention thus also provides such protective materials produced using the adsorption material according to the invention.
- the carrier layer is generally arranged on the outside, in particular facing a pollutant source releasing chemical poisons.
- the protective materials are preferably protective suits, in particular ABC protective suits, wherein in use the carrier layer is arranged on the outside, in particular facing a chemical toxin-releasing pollutant source or is arranged on the side facing away from the body.
- the seams of the membrane laminate can be sealed in a liquid-tight manner by means of hot-melt adhesive tapes.
- the adsorptive filter material this is not necessary to obtain the required ABC protection effect.
- the zippers are z. B. with external or internal double covers (eg., Each one on the right and left side of the zipper), consisting of membrane laminate and filter with high amount of activated carbon executed.
- the seams in the membrane laminate are not welded watertight
- the seams in the membrane laminate and in the adsorptive lining are arranged in such a way that they do not lie directly above one another. This further increases the safety of the protective effect.
- membrane functional layer and adsorptive functional layer are separated from each other in different layers of clothing separated.
- the adsorptive layer is worn as an undergarment in the form of an underwear or in the manner of underwear.
- the membrane piercing seams are sealed liquid-tight by means of a seam sealing tape.
- the adsorptive functional layer can be designed removable, z. B. if the protective clothing should also serve for other purposes, or can be expected from a low hazard potential.
- the membrane design corresponds to the design options under no. 2.
- the adsorptive layer has z. As the structure C + D + E (with the same symbols as before) and z. B. by means of zippers, Velcro, snaps and the like are connected to the membrane layer.
- an approximately 10 cm wide strip of adsorptive filter material can be used in a mass, as it corresponds to systems without the use of membranes. This further reduces or prevents penetration of warfare agents through openings.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein atmungsaktives Adsorptionsmaterial mit Schutzfunktion gegenüber chemischen Giften, insbesondere chemischen Kampfstoffen, mit verbessertem Tragekomfort, insbesondere für die Herstellung von Schutzmaterialien, wie Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzschuhen, Schutzabdeckungen (z. B. für Krankentransporte) und dergleichen, insbesondere für den ABC-Einsatz, sowie seine Verwendung in den zuvor genannten Schutzmaterialien.
- Es gibt eine Reihe von Stoffen, die von der Haut aufgenommen werden und zu schweren körperlichen Schäden führen. Als Beispiele seien das blasenziehende Lost (Gelbkreuz) und das Nervengift Sarin erwähnt. Menschen, die mit solchen Giften in Kontakt kommen können, müssen einen geeigneten Schutzanzug tragen bzw. durch geeignete Schutzmaterialien gegen diese Gifte geschützt werden.
- Grundsätzlich gibt es drei Typen von Schutzanzügen: Die luft- und wasserdampfundurchlässigen Schutzanzüge, die mit einer für chemische Gifte undurchlässigen Gummischicht ausgestattet sind und sehr schnell zu einem Hitzestau führen, die luft- und wasserdampfdurchlässigen Schutzanzüge, die den höchsten Tragkomfort bieten, und schließlich Schutzanzüge, die mit einer Membran ausgestattet sind, die zwar Wasserdampf, nicht aber die erwähnten Gifte hindurchlassen.
- ABC-Schutzkleidung wird also traditionell entweder aus vollständig impermeablen Systemen (z. B. Anzüge aus Butylkautschuk) oder permeablen, adsorptiven Filtersystemen auf Basis von Aktivkohle (Pulver, Faserstoffen oder Kugelkohle) hergestellt.
- Schutzanzüge gegen chemische Kampfstoffe, die für einen längeren Einsatz unter den verschiedensten Bedingungen gedacht sind, dürfen beim Träger zu keinem Hitzestau führen. Daher verwendet man hauptsächlich luftdurchlässige Materialien.
- Die luftdurchlässigen, permeablen Schutzanzüge besitzen im allgemeinen eine Adsorptionsschicht mit Aktivkohle, welche die chemischen Gifte sehr dauerhaft bindet, so daß auch von stark kontaminierten Anzügen für den Träger keinerlei Gefahr ausgeht. Der große Vorteil dieses Systems ist, daß die Aktivkohle auch an der Innenseite zugänglich ist, so daß an Beschädigungen oder sonstigen undichten Stellen eingedrungene Gifte sehr schnell adsorbiert werden. Unter extremen Bedingungen, beispielsweise wenn ein Tropfen eines eingedickten Giftes aus größerer Höhe auf eine etwas offene Stelle des Außenmaterials auftritt und bis zur Kohle durchschlägt, kann die Kohleschicht aber örtlich kurzzeitig überfordert sein.
- Die Adsorptionsschicht in den zuvor beschriebenen, luftdurchlässigen, permeablen Schutzanzügen ist in den meisten Fällen derart ausgestaltet, daß entweder im Durchschnitt bis zu circa 1,0 mm große Aktivkohleteilchen an auf einem Träger aufgedruckte Klebehäufchen gebunden sind oder aber daß ein retikulierter PU-Schaum, der mit einer "Kohlepaste" (d. h. Bindemittel und Aktivkohle) imprägniert ist, als Adsorptionsschicht zur Anwendung kommt, wobei die Adsorptionsschicht im allgemeinen durch einen "Außenstoff" (d. h. ein Abdeckmaterial) ergänzt wird und an der dem Träger zugewandten Innenseite durch ein leichtes textiles Material abgedeckt ist. Gelegentlich findet man aber auch Verbundstoffe, die ein Aktivkohleflächengebilde, so z. B. ein Aktivkohlevlies, beinhalten.
- Des weiteren kommen Schutzanzüge zum Einsatz, welche mit einer Membran ausgestattet sind, die zur Erhöhung des Tragekomforts zwar wasserdampf-durchlässig ausgebildet ist, aber gleichzeitig als Sperrschicht gegen Flüssigkeiten, insbesondere Giftstoffe, wirkt. Ein solches Material ist beispielsweise in der
EP 0 827 451 A2 beschrieben. Schutzanzüge mit einer für Wasserdampf durchlässigen, aber für Gifte, insbesondere Hautgifte, undurchlässigen Membran haben den Nachteil, daß an undichten Stellen eingedrungene Gifte im Inneren des Schutzanzuges verbleiben und durch die Haut des Trägers aufgenommen werden. - Die
EP 0 525 409 A2 betrifft einen Schichtaufbau, bei welchem ein Adsorbens, beispielsweise Aktivkohle, beidseitig von porösen Fluorpolymerfolien, welche jeweils zusätzlich einen wasserdampfdurchlässigen Kleber aufweisen, nach Art einer Sandwichstruktur eingefaßt ist. - Weiterhin betrifft die
DE 39 39 373 A1 ein Material für Schutzanzüge und ein Verfahren zu dessen Herstellung, wobei auf einer auf einem textilen, luftdurchlässigen Träger laminierten mikroporösen Teflonmembran eine punktförmige Klebstoffschicht auf Basis eines Polyurethans aufgebracht ist, an der kugelförmige Adsorbentien haften. - Die
US 5 391 426 A betrifft ein Verbundmaterial mit Schutzfunktion gegenüber giftigen Gasen bzw. chemischen Stoffen, wobei der Verbund eine Schicht aus einem luftundurchlässigen, wasserdampfdurchlässigen Polymermaterial aufweist, welche zwischen zwei Schichten eines biegsamen Materials eingefaßt ist, wobei das biegsame Material ausgewählt ist aus mikroporösen oder nichtporösen Polymerfilmen und wasserundurchlässig, jedoch wasserdampfdurchlässig ist. Darüber hinaus kann das Material ein Adsorptionsmaterial aufweisen. - Weiterhin betrifft die
US 5 024 594 A ein Schutzmaterial, welches ein Gewebe als Trägermaterial, eine sorbierende Schicht sowie eine Kompositmembran mit einer mikroporösen Trägermembran und einer ultradünnen selektivpermeablen Membran aufweist. - Die
US 4 860 382 A beschreibt eine Schutzbekleidung, welche aus einer äußeren und einer inneren Schicht bzw. Lage besteht, welche voneinander getrennt bzw. separiert sind und lediglich über Nähte zusammengehalten werden. Dabei umfaßt die äußere Lage ein feuerbeständiges Textil, welches an ein mikroporöses Material gebunden ist, wobei das mikroporöse Material flüssigkeitsundurchlässig, jedoch wasserdampfdurchlässig ist. Die innere Lage umfaßt ein gasadsorbierendes Material. - Die
US 5 273 814 A betrifft ein Material zur Verwendung in Geweben, welches eine flüssigkeitsundurchlässige Schicht und eine zweite Schicht umfaßt, welche an die flüssigkeitsundurchlässige Schicht angrenzt und welche einen wasserdampfdurchlässigen Klebstoff aufweist. Dabei weist die zweite Schicht ein adsorbierendes Material auf, welches an der äußeren Oberfläche der zweiten Schicht aufgebracht ist und zumindest teilweise in diese eingebettet ist. Darüber hinaus weist die zweite Schicht eine Netz- bzw. Gittereinlage auf, welche eine Schutzfunktion in bezug auf die adsorbierenden Teilchen ausüben soll. - Schließlich betrifft die
DE 40 03 765 A1 ein wasserdampfdurchlässiges, wasserdichtes Material, welches aus einem Trägermaterial und einer damit verbundenen elastischen, wasserdichten, jedoch wasserdampfdurchlässigen, keine Poren aufweisenden Membran, an der Adsorberteilchen zum Haften gebracht sind, besteht. Die Adsorberteilchen können zusätzlich durch ein leichtes Textilmaterial abgedeckt sein. - Es ist nunmehr die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Adsorptions- bzw. Schutzmaterial bereitzustellen, welches die zuvor geschilderten Nachteile zumindest teilweise vermeidet und sich insbesondere für die Herstellung von ABC-Schutzmaterialien, wie Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzschuhen, Schutzabdeckungen und dergleichen, eignet.
- Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Adsorptionsmaterial, insbesondere zur Verwendung in Schutzmaterialien, wie beispielsweise Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzschuhen, Schutzabdeckungen und dergleichen, zu schaffen, welches - neben einer wasserdampfdurchlässigen, den Durchgang insbesondere von chemischen Kampf- und Giftstoffen (z. B. Hautgiften) zumindest stark verzögernden bzw. verhindernden Membran - eine Adsorptionsschicht auf Aktivkohlebasis enthält. Dabei ist auch eine gewisse Gewichtseinsparung des Adsorptionsmaterials angestrebt.
- Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Adsorptionsmaterials, insbesondere zur Verwendung in Schutzmaterialien, wie Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzschuhen, Schutzabdeckungen und dergleichen, welches einen hohen Tragekomfort gewährleistet.
- Zur Lösung der zuvor geschilderten Aufgabenstellung schlägt die vorliegenden Erfindung ein Adsorptionsmaterial gemäß Anspruch 1 vor. Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche bzw. der Nebenansprüche.
- Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials zur Herstellung von Schutzmaterialien, insbesondere von Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzschuhen, Schutzabdeckungen (z. B. für Krankentransporte) und dergleichen, vorzugsweise für den ABC-Einsatz.
- Schließlich sind ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung Schutzmaterialien, wie Schutzanzüge, Schutzhandschuhe, Schutzschuhe, Schutzabdeckungen (z. B. für Krankentransporte), Schutzanzüge und dergleichen, insbesondere für den ABC-Einsatz, die mit dem erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterial hergestellt sind.
- Weitere Vorteile, Eigenschaften, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels. Es zeigt:
- Fig.
- eine schematische Schnittdarstellung durch den Schichtaufbau eines atmungsaktiven Adsorptionsmaterials gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung entsprechend einer speziellen Ausführungsform.
- Die einzige Fig. zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch den Schichtaufbau 2 eines erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials 1 entsprechend einer speziellen Ausgestaltung. Das erfindungsgemäß atmungsaktive Adsorptionsmaterial 1 nach der vorliegenden Erfindung, welches mit einer Schutzfunktion gegenüber chemischen Giften, insbesondere chemischen Kampfstoffen, ausgestattet ist, weist einen mehrschichtigen Schichtaufbau 2 auf, wobei der Schichtaufbau 2 mindestens eine insbesondere flächige Trägerschicht 3 und eine der Trägerschicht 3 zugeordnete, den Durchtritt chemischer Gifte verhindernde oder zumindest verzögernde Sperrschicht 4 aufweist; die Sperrschicht 4 wiederum umfaßt einerseits mindestens eine Adsorptionsschicht 5 auf Basis eines chemische Gifte adsorbierenden Adsorbens auf Basis von Aktivkohle und andererseits mindestens eine zumindest im wesentlichen wasser- und luftundurchlässige, aber wasserdampfdurchlässige, den Durchtritt chemischer Gifte verzögernde oder gegenüber chemischen Giften zumindest im wesentlichen undurchlässige Membran 6.
- Die grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein atmungsaktives Adsorptionsmaterial 1 mit mehrschichtigem Schichtaufbau 2 dadurch mit einer erhöhten bzw. verbesserten Schutzfunktion gegenüber chemischen Giften, insbesondere chemischen Kampfstoffen, auszurüsten, daß die Sperrschicht 4 sowohl mit mindestens einer Adsorptionsschicht 5 als auch mit mindestens einer zumindest im wesentlichen wasser- und luftundurchlässigen, aber wasserdampfdurchlässigen, den Durchtritt chemischer Gifte verzögernden oder gegenüber chemischen Giften zumindest im wesentlichen undurchlässigen Membran 6 ausgestattet wird.
- Die vorgenannte Membran 6, welche zwischen der Trägerschicht 3 und der Adsorptionsschicht 5 angeordnet wird, bewirkt, daß gegebenenfalls durch die Trägerschicht 3 eingedrungene chemische Gifte, wie z. B. chemische Kampfstoffe, nicht weiter in das Material eindringen können und daß diese Gifte die Adsorptionsschicht 5 nicht oder zumindest zu einem überwiegenden Teil gar nicht erst erreichen, so daß die Adsorptionskapazität der Adsorptionsschicht 5 quasi unerschöpflich bleibt. Zum anderen wird durch die Anwesenheit der Membran 6 ein zusätzlicher Schutz für den Träger des Adsorptionsmaterials 1 bereitgestellt, so daß ein Adsorptionsmaterial 1 mit sozusagen doppelter Schutzfunktion gegenüber chemischen Giften resultiert (nämlich einerseits durch die Sperrwirkung der Membran 6 und andererseits durch die Adsorptionswirkung der Adsorptionsschicht 5). Durch die Ausstattung des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials 1 mit einer speziellen atmungsaktiven Membran 6, welche den Durchtritt chemischer Gifte verzögert bzw. gegenüber chemischen Giften zumindest im wesentlichen undurchlässig ist, wird gleichzeitig eine gute Dekontaminierbarkeit und Regenerierbarkeit des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials 1 erreicht. Denn durch die Außen- bzw. Trägerschicht 3 gegebenenfalls eingedrungene, auf der Membran 6 befindliche Gifte können durch entsprechende Behandlungsverfahren ohne weiteres von der Membran 6 wieder entfernt werden (z. B. durch Herunterspülen, beispielsweise mit geeigneten Dekontaminationslösungen, welche dem Fachmann zu diesen Zwecken bestens bekannt sind).
- Erfindungsgemäß umfaßt die Sperrschicht 4 des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials 1 also sowohl eine Adsorptionsschicht 5 als auch eine Membran 6 mit den vorgenannten Eigenschaften. Durch die Kombination von Adsorptionsschicht 5 einerseits und Membran 6 andererseits entsprechend dem erfindungsgemäßen Schichtaufbau 2 wird ein effizienter Schutz gegenüber chemischen Giften, insbesondere chemischen Kampfstoffen, bei gleichzeitig hohem Tragekomfort, insbesondere Atmungsaktivität, gewährleistet.
- Im Gebrauchszustand des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials 1 ist die Trägerschicht 3 vorteilhafterweise außenseitig angeordnet, insbesondere einer chemische Gifte freisetzenden Schadstoffquelle zugewandt. Folglich ist die Sperrschicht 4, bezogen auf die Trägerschicht 3, vorteilhafterweise innenseitig angeordnet, insbesondere einer chemische Gifte freisetzenden Schadstoffquelle abgewandt.
- Des weiteren kann vorgesehen sein, daß das Adsorptionsmaterial 1 außerdem mindestens eine insbesondere flächige, der Adsorptionsschicht 5 zugeordnete Abdeckschicht 7 aufweist. Die Abdeckschicht 7 kann dabei insbesondere zur Abdeckung der Sperrschicht 4, insbesondere der Adsorptionsschicht 5, dienen. Die Abdeckschicht 7 kann insbesondere dazu beitragen, eine übermäßige mechanische Belastung der Sperrschicht 4, insbesondere der Adsorptionsschicht 5, zu verhindern. Gegebenenfalls kann die Abdeckschicht 7 gleichzeitig als Träger für das Adsorbens der Adsorptionsschicht 5 und/oder für die Membran 6 dienen. Insbesondere kann die Abdeckschicht 7 Bestandteil der Sperrschicht 4 sein.
- Weiter kann vorgesehen sein, daß das Adsorptionsmaterial 1 außerdem mindestens eine weitere, insbesondere flächige zusätzliche Abdeckschicht 8 aufweist, wobei im Gebrauchszustand des Adsorptionsmaterials 1 die zusätzliche Abdeckschicht 8 vorzugsweise innenseitig angeordnet wird, insbesondere einer chemische Gifte freisetzenden Schadstoffquelle abgewandt, d. h. also der Trägerschicht 3 gegenüber angeordnet ist. Dabei können die zusätzliche Abdeckschicht 8 und die Trägerschicht 3 insbesondere die beiden Außenschichten 3, 8 des Adsorptionsmaterials 1 bilden, wobei im Gebrauchszustand des Adsorptionsmaterials 1 die zusätzliche Abdeckschicht 8 vorteilhafterweise ein Innenfutter ausbildet.
- Die einzelnen Schichten 3, 4, 5, 6, 7, 8 des Schichtaufbaus 2 können jeweils miteinander verbunden sein; dies geschieht mit an sich für diese Zwecke bekannten Methoden (z. B. durch Verkleben, Verschweißen, Vernähen, Verheften etc.). Vorteilhafterweise erfolgt das Verbinden bzw. Fixieren der einzelnen Schichten 3, 4, 5, 6, 7, 8 des Schichtaufbaus 2 jeweils miteinander nahtlos, vorzugsweise ohne Beschädigung der einzelnen Schichten 3, 4, 5, 6, 7, 8 (z. B. durch Verkleben, Verschweißen etc.). Für den Fall, daß die Schichten 3, 4, 5, 6, 7, 8 - zumindest teilweise - vernäht oder dergleichen werden, empfiehlt es sich, die Nahtstellen abzudichten (z. B. mit einem sogenannten Nahtversiegelungsband). Insbesondere bilden die einzelnen Schichten 3, 4, 5, 6, 7, 8 des Schichtaufbaus 2 einen zusammenhängenden Verbund aus.
- Alternativ können die einzelnen Schichten 3, 4, 5, 6, 7, 8 des Schichtaufbaus 2 aber auch - zumindest teilweise - unverbunden vorliegen, z. B. lose übereinander gelegt sein.
- Dabei ist im Gebrauchszustand des Adsorptionsmaterials 1 die Trägerschicht 3 im allgemeinen außenseitig angeordnet, insbesondere einer chemische Gifte freisetzenden Schadstoffquelle zugewandt und die zusätzliche Abdeckschicht 8 innenseitig angeordnet, insbesondere einer chemische Gifte freisetzenden Schadstoffquelle abgewandt.
- Was die Abdeckschicht 7 und/oder die zusätzliche Abdeckschicht 8 anbelangt, so können die Abdeckschicht 7 und/oder die zusätzliche Abdeckschicht 8 zur Stabilisierung und/oder zum Schutz der Adsorptionsschicht 5 und/oder der Membran 6 dienen. Dabei können die Abdeckschicht 7 und/oder die zusätzliche Abdeckschicht 8 als ein vorzugsweise luftdurchlässiges Textilmaterial, insbesondere ein textiles Flächengebilde, wie ein Gewebe, Gewirke, Gestricke, Gelege oder Textilverbundstoff, ausgebildet sein. Vorzugsweise besitzen die Abdeckschicht 7 und/oder die zusätzliche Abdeckschicht 8 ein geringeres Flächengewicht als die Trägerschicht 3. Insbesondere hat die Abdeckschicht 7 ein Flächengewicht von 5 bis 75 g / m2, insbesondere 10 bis 50 g / m2, vorzugsweise 15 bis 30 g / m2, bevorzugt von weniger als 60 g / m2, insbesondere von weniger als 50 g / m2, vorzugsweise von weniger als 40 g / m2. Die zusätzliche Trägerschicht 8 hat insbesondere ein Flächengewicht von 5 bis 150 g / m2, insbesondere 20 bis 125 g / m2, vorzugsweise 30 bis 100 g / m2, bevorzugt 40 bis 90 g / m2. Je nach Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials 1, kann z. B. die Membran 6 auf die Abdeckschicht 7 und/oder auf die zusätzliche Abdeckschicht 8 auflaminiert oder aufkaschiert sein, z. B. mittels eines vorzugsweise diskontinuierlich, insbesondere punktförmig aufgetragenen Klebstoffes und/oder mittels eines Schmelzklebergewebes ("Schmelzkleberweb"). Vorteilhaferweise können die Abdeckschicht 7 und/oder zusätzliche Abdeckschicht 8 abriebfest ausgebildet sein und insbesondere aus einem abriebfesten Textilmaterial bestehen.
- Was das Material der Trägerschicht 3, die im Gebrauchs- bzw. Tragezustand im allgemeinen die Außenschicht des Adsorptionsmaterials 1 bildet, anbelangt, so können hier beliebige, insbesondere atmungsaktive Materialien verwendet werden. Beispiele hierfür sind Textilmaterialien aller Art, vorzugsweise luftdurchlässige Textilmaterialien, insbesondere in Form textiler Flächengebilde, so z. B. Gewebe, Gewirke, Gestricke, Gelege oder Textilverbundstoffe. Beispielsweise kann der Textilverbundstoff ein Vlies sein.
- Um ein Eindringen chemischer Gifte (z. B. konzentrierter Tropfen von Kampfstoffen) zu verhindern bzw. zu erschweren, empfiehlt sich eine Oleophobierung und/oder Hydrophobierung des Materials der Trägerschicht 3, insbesondere durch eine spezielle Imprägnierung.
- Das Material der Trägerschicht 3 besitzt im allgemeinen ein Flächengewicht von 50 bis 300 g/ m2, insbesondere 75 bis 250 g/ m2, vorzugsweise 90 bis 175 g/ m2. Insbesondere ist die Trägerschicht 3 als ein luftdurchlässiges, 75 bis 250 g / m2, vorzugsweise 90 bis 175 g / m2 schweres textiles Flächengebilde, welches oleophob und/oder hydrophob ausgerüstet sein kann, ausgebildet.
- Was die Membran 6 anbelangt, so handelt es sich hierbei im allgemeinen um eine kontinuierliche, insbesondere geschlossene oder allenfalls mikroporöse Membran. Dabei beträgt die Dicke der Membran 6 im allgemeinen 1 bis 500 µm, insbesondere 1 bis 250 µm, vorzugsweise 1 bis 100 µm, bevorzugt 1 bis 50 µm, besonders bevorzugt von 2,5 bis 30 µm, ganz besonders bevorzugt 5 bis 25 µm. Zur Erhöhung des Tragekomforts, insbesondere der Atmungsaktivität, weist die Membran 6 bei 25 °C und bei einer Dicke von 50 µm eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 12,5 l / m2 pro 24 h, insbesondere mindestens 17,5 l / m2 pro 24 h, vorzugsweise mindestens 20 l / m2 pro 24 h oder mehr, auf (gemessen nach der "Methode des umgekehrten Bechers" bzw. "inverted cup method" nach ASTM E 96 und bei 25 °C) (Zu weiteren Einzelheiten zur Messung der Wasserdampfdurchlässigkeit [water vapour transmission, WVT] vgl. auch McCullough et al. "A comparison of standard methods for measuring water vapour permeability of fabrics" in Meas. Sci. Technol. [Measurements Science and Technology] 14, 1402-1408, August 2003 ). Hierdurch wird ein besonders hoher Tragekomfort gewährleistet.
- Aufgrund der Vielzahl von Schichten 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 des Schichtaufbaus 2 ist die Wasserdampfdurchlässigkeit des Adsorptionsmaterials 1 insgesamt - im Vergleich zu der Membran 6 allein - geringfügig geringer; die Wasserdampfdurchlässigkeit des Adsorptionsmaterials 1 insgesamt ist dennoch sehr hoch und beträgt mindestens 10 l / m2 pro 24 h, insbesondere mindestens 15 l / m2 pro 24 h, vorzugsweise mindestens 20 l / m2 pro 24 h, bei einer Dicke der Membran 6 von 50 µm (bei 25 °C).
- Die Membran 6 sollte aus Gründen der Atmungsaktivität einen geringen Wasserdampfdurchgangswiderstand Ret unter stationären Bedingungen - gemessen nach DIN EN 31 092:1993 vom Februar 1994 ("Textilien - Physiologische Wirkungen, Messung des Wärme- und Wasserdampfdurchgangswiderstandes unter stationären Bedingungen [sweating guarded-hotplate test]") bzw. nach gleichlautender internationaler Norm ISO 11 092 - bei 35 °C von höchstens 30 (m2 · Pascal) / Watt, insbesondere höchstens 25 (m2 · Pascal) / Watt, vorzugsweise höchstens 20 (m2 · Pascal) / Watt, bei einer Dicke der Membran 6 von 50 µm aufweisen. Aufgrund der Vielzahl von Schichten 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 des Schichtaufbaus 2 ist der Wasserdampfdurchgangswiderstand Ret des Adsorptionsmaterials 1 insgesamt - im Vergleich zu der Membran 6 allein - geringfügig höher; im allgemeinen beträgt der Wasserdampfdurchgangswiderstand Ret des Adsorptionsmaterials 1 insgesamt höchstens 30 (m2 · Pascal) / Watt, insbesondere höchstens 25 (m2 · Pascal) / Watt, vorzugsweise höchstens 20 (m2 · Pascal) / Watt, bei einer Dicke der Membran 6 von 50 µm.
- Die Membran 6 sollte im übrigen allenfalls nur geringfügig wasseraufnahmefähig bzw. quellfähig sein; eine geringfügige Wasseraufnahmefähigkeit bzw. Quellfähigkeit erhöht den Tragekomfort. Insbesondere sollte die Quellfähigkeit bzw. das Wasseraufnahmevermögen der Membran 6 höchstens 35 %, insbesondere höchstens 25 %, vorzugsweise höchstens 20 %, bezogen auf das Eigengewicht der Membran 6, betragen. Im übrigen sollte die Membran 6 gegenüber Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, und/oder gegenüber Aerosolen zumindest im wesentlichen undurchlässig sein oder zumindest deren Durchtritt verzögern. Zur Erreichung einer allenfalls geringfügigen Quellfähigkeit sollte die Membran 6 keine oder im wesentlichen keine stark hydrophilen Gruppen, insbesondere keine Hydroxylgruppen, aufweisen. Zu Zwecken einer geringfügigen Quellung kann die Membran 6 aber schwach hydrophile Gruppen, beispielsweise Polyethergruppen, aufweisen.
- Die Membran 6 kann aus einem Kunststoff oder einen Polymermaterial bestehen oder ein solches umfassen. Ein solcher Kunststoff bzw. ein solches Polymer kann geeigneterweise z. B. ausgewählt sein aus der Gruppe von Polyurethanen, Polyetheramiden, Polyesteramiden, Polytetrafluorethylenen und/oder Polymeren auf Cellulosebasis sowie Derivaten der vorgenannten Verbindungen. Beispielsweise kann die Membran 6 als Reaktionsprodukt aus der Reaktion eines Isocyanats, insbesondere eines maskierten oder blockierten Isocyanats, mit einem isocyanatreaktiven Vernetzer erhalten sein. So kann die Membran 6 beispielsweise eine polyurethanbasierte Membran sein. Gleichermaßen kann die Membran 6 auch eine expandierte, gegebenenfalls mikroporöse Membran auf Basis von Polytetrafluorethylen sein.
- Erfindungsgemäß ist die Membran 6 als ein mehrschichtiges Membranlaminat bzw. als ein mehrschichtiger Membranverbund ausgebildet. Dieses Membranlaminat bzw. dieser Membranverbund besteht aus mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei miteinander verbundenen Membranschichten oder - lagen. Beispielsweise kann dieses Membranlaminat bzw. dieser Membranverbund eine Kernschicht auf Basis eines Polymers auf Cellulosegrundlage und zwei mit der Kernschicht verbundene äußere Schichten, insbesondere auf Basis eines Polyurethans, eines Polyetheramids und/oder eines Polyesteramids, umfassen. Dabei kann die Kernschicht auf Basis eines Polymers auf Cellulosegrundlage als 1 bis 100 µm, insbesondere 5 bis 50 µm, vorzugsweise 10 bis 20 µm dicke Membran ausgebildet sein und können die zwei mit der Kernschicht verbundenen äußeren Schichten jeweils als 1 bis 100 µm, insbesondere 5 bis 50 µm, vorzugsweise 5 bis 10 µm dicke Membran ausgebildet sein. Diese besondere Ausgestaltung der Membran 6 ermöglicht es, verschiedene Membranmaterialien mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften, insbesondere unterschiedlichen Wasserdampfdurchlässigkeiten und/oder Barrierewirkungen gegenüber chemischen Giften, miteinander zu kombinieren und so eine Optimierung der Eigenschaften der Membran 6 zu erreichen. Beispielsweise sind Cellulose und Cellulosederivate ausgezeichnete Sperrschichtmaterialien, insbesondere gegenüber chemischen Schad- bzw. Giftstoffen, wie z. B. Kampfstoffen (Lost etc.), und werden von diesen Giften nicht angegriffen bzw. aufgelöst; zum anderen verhindern polyurethanbasierte Materialien eine Migration bzw. Diffusion der in der Celluloseschicht gegebenenfalls vorhandenen Weichmacher und dämpfen außerdem das durch die Cellulose bedingte, beim Tragen auftretende Knistern. Deswegen ist es gemäß dieser besonderen Ausführungsform bevorzugt, daß im Fall eines Membranlaminats oder -verbunds die Kernschicht auf Basis eines Polymers auf Cellulosegrundlage gebildet wird, während die beiden Außenschichten der Membran 6 durch Polyurethanschichten gebildet werden.
- Insbesondere um die Stabilität bzw. Verschließbeständigkeit, insbesondere die Reißfestigkeit, der Membran 6 im Herstellungsprozeß (z. B. beim Bedrucken der Membran 6 mit heißem Klebstoff) wie auch beim Gebrauch bzw. beim Tragen zu erhöhen, kann die Membran 6 auf einer zusätzlichen, in der Fig. nicht dargestellten Trägerschicht aufgebracht bzw. aufkaschiert sein.
- Zur Erhöhung des Tragekomforts einerseits und zur Erzielung einer guten Verschleißbeständigkeit andererseits ist es vorteilhaft, wenn die Membran 6 eine gewisse Elastizität aufweist. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Membran 6 zu mindestens 10 %, insbesondere zu mindestens 20 %, vorzugsweise zu mindestens 30 % oder mehr, zumindest in eine Richtung gedehnt bzw. gestreckt werden kann (bezogen auf die Membran 6). Auch der Schichtaufbau 2 insgesamt sollte zu den vorgenannten Zwecken - neben einer guten Biegsamkeit - auch eine gewisse Elastizität aufweisen; verglichen mit der Membran 6, ist die Elastizität des Schichtaufbaus 2 als Ganzes jedoch etwas geringer, und im allgemeinen ist der Schichtaufbau 2 insgesamt zu mindestens 5 %, vorzugsweise zu mindestens 10 %, ganz besonders bevorzugt zu mindestens 15 % oder mehr, zumindest in eine Richtung dehnbar bzw. streckbar.
- Gemäß einer besonderen, in der Fig. nicht dargestellten Ausführungsform kann die Membran 6 gleichzeitig die Klebstoffschicht 7 zur Befestigung der Adsorptionsschicht 5 darstellen. In diesem Fall muß die Membran 6 selbstklebend, insbesondere hitzeklebrig, ausgebildet sein. Gemäß dieser besonderen Ausführungsform kommt es zu einer Einsparung von Gewicht, da auf eine zusätzliche Klebstoffschicht verzichtet werden kann.
- Durch den Einsatz sogenannter atmungsaktiver Membranen 6, d. h. insbesondere wasserdampfdurchlässigen, aber flüssigkeitsundurchlässigen Membranen 6, insbesondere in Form dünner Filme, lassen sich überraschende Verbesserungen für ABC-Schutzkleidung erzielen, insbesondere wenn die adsorptive Filterschicht 5 sozusagen hinter der Membran 6, d. h. also im Gebrauchs- bzw. Tragezustand, stromabwärts zur Membran 6, angeordnet ist. Solchen Membranen 6 können z. B. verschiedene Konstruktionen zugrundeliegen, wobei im folgenden nichtbeschränkend zwei genannt seien:
- 1. monolithische, (schwach) hydrophile Membranen, insbesondere aus mit Polyurethan beschichtetem PTFE, Polyurethanen, gegebenenfalls modifizierten Polyestern oder gegebenenfalls modifizierten Polyamiden;
- 2. mikroporöse, hydrophobe Membranen, insbesondere aus mikroporösem PTFE, Polyurethanen oder Polyolefinen (wobei diese Membranen im allgemeinen nur begrenzt flüssigkeitsdicht, aber luftdurchlässig sind).
- Durch Verwendung von Membranen der Gruppe 1 lassen sich die Durchströmungsgeschwindigkeiten der adsorptiven Aktivkohlefilterschichten 5 verringern bzw. unter Umständen sogar auf Null reduzieren. Die adsorptiven Filterschichten 5 können daher abhängig von der Diffusionsgeschwindigkeit von Schadstoffen durch die Membran 6 in ihrer Dicke und Masse um bis zu 90 % reduziert werden. Zusätzlich sind die erhaltenen Schutzanzüge partikeldicht, so daß sie auch zum Schutz vor B-Waffen und radioaktiven Partikeln dienen können.
- Durch den Einsatz von Membranen der Gruppe 2 lassen sich die adsorptiven Filterschichten 5 in ihrem Gewicht wegen der Luftströmung zwar nicht verringern. Die Membranen 6 dienen allerdings in diesem Fall als wirksame Partikelfilter für Aerosole, B-Waffen und radioaktive Partikel.
- Was die Adsorptionsschicht 5 des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials 1 anbelangt, so ist diese im allgemeinen diskontinuierlich ausgebildet, d. h. die Adsorptionsschicht 5 umfaßt im allgemeinen diskrete, chemische Gifte adsorbierende Adsorptionspartikel (z. B. Adsorbentien auf Basis von Aktivkohle), die mittels eines Klebstoffs auf der Membran 6 oder aber auf den Abdeckschichten 7, 8 oder aber auf einem zusätzlichen Träger etc. fixiert sein können. Das Adsorptionsmaterial der Adsorptionsschicht 5 kann insbesondere ein Aktivkohle enthaltendes oder hieraus bestehendes Adsorptionsmaterial, beispielsweise ein Material auf Basis von Aktivkohle in Form von Aktivkohleteilchen und/oder Aktivkohlefasern, sein.
- Da erfindungsgemäß als Adsorptionsmaterial für die Ausbildung der Adsorptionsschicht 5 aktivkohlehaltige Materialien verwendet werden, wird der ohnehin bestehende, hohe Tragekomfort noch weiter gesteigert, weil die Aktivkohle als intermediärer Feuchtigkeits- bzw. Wasserspeicher (z. B. für Schweiß) dient und Feuchtigkeit bzw. Wasser sozusagen "abpuffern" kann. Bei Verwendung beispielsweise von Aktivkohlekügelchen als Adsorptionsmaterial für die Adsorptionsschicht 5 sind Auflagen von bis zu ca. 250 g / m2 oder mehr üblich, so daß z. B. bei einem Schweißausbruch etwa 40 g / m2 Feuchtigkeit gespeichert werden können, die im Fall einer atmungsaktiven Träger- bzw. Außenschicht 3 dann wieder an die Umgebung abgegeben werden können.
- Vorteilhaferweise kann die Adsorptionsschicht 5 als ein Adsorptionsflächenfilter, insbesondere auf Basis eines an einem vorzugsweise flächigen, insbesondere textilen Träger fixierten Adsorbens, ausgebildet sein.
- Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die Adsorptionsschicht 5 diskrete Aktivkohleteilchen, vorzugsweise in Kornform ("Kornkohle") oder ("Kugelkohle"). In diesem Fall beträgt der mittlere Durchmesser der Aktivkohleteilchen weniger als 1,0 mm, insbesondere weniger als 0,5 mm, vorzugsweise weniger als 0,4 mm, bevorzugt weniger als 0,35 mm; der mittlere Durchmesser der Aktivkohleteilchen beträgt jedoch mindestens 0,1 mm. Bei dieser Ausführungsform werden die Aktivkohleteilchen im allgemeinen in einer Menge von 5 bis 500 g/m2, vorzugsweise 20 bis 300 g/m2, bevorzugt 25 bis 250 g/m2, besonders bevorzugt 50 bis 100 g/m2, verwendet. Geeignete Aktivkohleteilchen weisen innere Oberflächen (BET) von mindestens 800 m2 / g, insbesondere von mindestens 900 m2 / g, vorzugsweise von mindestens 1.000 m2 / g, bevorzugt im Bereich von 800 bis 1.500 m2 / g, auf. Kornkohle, insbesondere Kugelkohle, hat den entscheidenden Vorteil, daß sie enorm abriebfest und sehr hart ist, was in bezug auf die Verschleißeigenschaften von großer Bedeutung ist. Bevorzugterweise beträgt der Berstdruck für ein einzelnes Aktivkohleteilchen, insbesondere Aktivkohlekörnchen bzw. -kügelchen, im allgemeinen mindestens etwa 5 Newton, insbesondere mindestens etwa 10 Newton, und kann bis zu etwa 20 Newton erreichen.
- Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Adsorptionsschicht 5 als Adsorbens Aktivkohlefasern, insbesondere in Form von Aktivkohlefaserflächengebilden, umfassen. Derartige Aktivkohlefaserflächengebilde können beispielsweise ein Flächengewicht von 20 bis 200 g/m2, insbesondere 30 bis 150 g/m2, vorzugsweise 15 bis 120 g/m2, aufweisen. Bei diesen Aktivkohlefaserflächengebilden kann es sich beispielsweise um Aktivkohlefasergewebe, -gewirke, -gelege oder -verbundstoffe handeln (z. B. auf Basis von carbonisierter und aktivierter Cellulose und/oder carbonisierten und aktivierten Acrylnitrilen).
- Gleichermaßen ist es auch möglich, als Adsorbens der Adsorptionsschicht 5 Aktivkohleteilchen und Aktivkohlefasern miteinander zu kombinieren. Aktivkohleteilchen haben den Vorteil einer höheren Adsorptionskapazität, während Aktivkohlefasern eine bessere Adsorptionskinetik aufweisen.
- Zur Erhöhung der Adsorptionseffizienz bzw. Adsorptionsleistung besteht die Möglichkeit, das Adsorbens der Adsorptionsschicht 5, insbesondere die Aktivkohleteilchen und/oder die Aktivkohlefasern, außerdem mit mindestens einem Katalysator zu imprägnieren. Erfindungsgemäß geeignete Katalysatoren sind beispielsweise Enzyme und/oder Metallionen, vorzugsweise Kupfer-, Silber-, Cadmium-, Platin-, Palladium-, Zink- und/ oder Quecksilberionen. Die Menge an Katalysator kann in weiten Bereichen variieren; im allgemeinen beträgt sie 0,05 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Adsorptionsschicht 5.
- Für eine effiziente Adsorptionsleistung ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß mindestens 50 %, insbesondere mindestens 60 %, vorzugsweise mindestens 70 %, der Adsorbentien der Adsorptionsschicht 5 für die zu adsorbierenden Gifte bzw. Kampfstoffe frei zugänglich sind, d. h. insbesondere nicht mit Klebstoff bedeckt sind. Dies geschieht dadurch, daß die Menge und die Art, insbesondere die Viskosität, des Klebstoffs, mit der die Adsorbentien fixiert werden, derart ausgelegt sind, daß die Adsorbentien der Adsorptionsschicht 5 nicht vollständig in den Klebstoff eingedrückt werden bzw. einsinken.
- Das erfindungsgemäße Adsorptionsmaterial 1 bietet einen effizienten Schutz gegenüber chemischen Giften, insbesondere chemischen Kampfstoffen, bei gleichzeitig hohem Tragekomfort, insbesondere guter Atmungsaktivität, im Fall von ABC-Schutzanzügen. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich das erfindungsgemäße Adsorptionsmaterial 1 nach der vorliegenden Erfindung insbesondere für den militärischen Einsatz bzw. den ABC-Einsatz (z. B. in der Form eines ABC-Schutzanzugs).
- Infolge der hohen Effizienz der Schutzfunktion der Adsorptionsschicht 5, welche durch die erfindungsgemäße Verwendung der Membran 6 erhöht wird, lassen sich auch atmungsaktive Träger- bzw. Außenmaterialien 3, so z. B. Textilien, einsetzen, so daß sich auf diese Weise der Tragekomfort erhöhen läßt, ohne daß der Träger eines entsprechenden Schutzanzuges einer erhöhten Gefährdung durch die Verwendung eines atmungsaktiven Träger- bzw. Außenmaterials 3 ausgesetzt ist.
- Aufgrund der hohen Flexibilität bzw. guten Biegsamkeit der einzelnen Schichten 3, 4, 5, 6, 7 und 8 bzw. des Schichtaufbaus 2 insgesamt wird nicht nur ein guter Tragekomfort erreicht, sondern außerdem auch eine gute Verschleißbeständigkeit des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials 1.
- Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Adsorptionsmaterials 1 nach der vorliegenden Erfindung wird eine ausgezeichnete Barrierewirkung gegenüber chemischen Kampfstoffen erreicht. Die Barrierewirkung des Adsorptionsmaterials 1 bzw. der Membran 6 gegenüber chemischen Kampfstoffen, insbesondere Bis-[2-chlorethyl]sulfid (synonym auch als Senfgas, Lost oder Gelbkreuz bezeichnet), gemessen nach CRDEC-SP-84010, Methode 2.2, beträgt höchstens 4 µg / cm2 pro 24 h, insbesondere höchstens 3,5 µg / cm2 pro 24 h, vorzugsweise höchstens 3,0 µg / cm2 pro 24 h, besonders bevorzugt höchstens 2,5 µg / cm2 pro 24 h, bei einer Dicke der Membran 6 von 50 µm.
- Die Herstellung des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials kann in an sich bekannter Weise erfolgen. Dies ist dem mit der Herstellung von Adsorptionsmaterialien befaßten Fachmann bestens bekannt, so daß hier auf keine weiteren Einzelheiten eingegangen zu werden braucht.
- Wie zuvor beschrieben, eignet sich das erfindungsgemäße Adsorptionsmaterial zur Herstellung von Schutzmaterialien aller Art, insbesondere Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzschuhen und Schutzabdeckungen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit auch derartige, unter Verwendung des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials hergestellte Schutzmaterialien.
- Wie zuvor erwähnt, ist bei den erfindungsgemäßen Schutzmaterialien im Gebrauchszustand des Adsorptionsmaterials im allgemeinen die Trägerschicht außenseitig angeordnet, insbesondere einer chemische Gifte freisetzenden Schadstoffquelle zugewandt. Vorzugsweise handelt es sich bei den Schutzmaterialien um Schutzanzüge, insbesondere ABC-Schutzanzüge, wobei im Gebrauchszustand die Trägerschicht außenseitig angeordnet, insbesondere einer chemische Gifte freisetzenden Schadstoffquelle zugewandt ist bzw. auf der vom Körper abgewandten Seite angeordnet ist.
- Im folgenden werden noch konkrete Ausführungsbeispiele beschrieben.
- In einem ABC-Schutzanzug mit Membranen können folgende Schichten vorhanden sein:
- A: Oberstoff
- B: Membran
- C: Abdeckung (falls die gewählte adsorptive Schicht dies erfordert)
- D: adsorptive Schicht
- E: Futterstoff
- Diese Schichten können durch Lamination miteinander verbunden werden ("+") oder unverbunden bzw. lose übereinander liegen ("/"). Folgende Konstruktionsmöglichkeiten sind z. B. sinnvoll und technisch realisierbar:
- 1. A+B+C+D+E (nicht erfindungsgemäß)
- 2. A+B/C+D+E (nicht erfindungsgemäß)
- 3. A/B+D+E
- 4. A/B+C+D+E (nicht erfindungsgemäß)
- 5. A+B+D+C/E
- 6. A+B/D+E (nicht erfindungsgemäß)
- 7. A+B+D+E
- 8. A/B+D+C/E
- 9. A/B+D/E
- 10. A+B/C+D/E (nicht erfindungsgemäß)
- 11. A+B/C+D+C/E (nicht erfindungsgemäß).
- Bei den Konstruktionen 2, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11 können die Nähte des Membranlaminats durch Heißklebebänder flüssigkeitsdicht abgedichtet werden. Durch die Verwendung des adsorptiven Filtermaterials ist dies aber nicht notwendig, um die geforderte ABC-Schutzwirkung zu erhalten.
- Die Reißverschlüsse werden z. B. mit außen- oder innenliegenden doppelten Abdeckungen (z. B. je einer auf der rechten und linken Seite des Reißverschlusses), bestehend aus Membranlaminat und Filter mit hoher Aktivkohlemenge, ausgeführt.
- In einer speziellen Ausführung, in der die Nähte des Membranlaminats nicht wasserdicht verschweißt werden, werden beispielsweise die Nähte im Membranlaminat und im adsorptiven Futter konfektionstechnisch so angeordnet, daß sie nicht direkt übereinander liegen. So wird die Sicherheit der Schutzwirkung weiter erhöht.
- In einer weiteren Konstruktionsmöglichkeit werden Membranfunktionsschicht und adsorptive Funktionsschicht voneinander in verschiedenen Lagen der Bekleidung getrennt. Die adsorptive Schicht wird dabei als Undergarment in der Art eines Unteranzuges oder in der Art von Unterwäsche getragen.
- Die Membran kann dabei in eine äußere Schutzjacke eingebaut werden, und zwar gibt es folgende Kombinationsmöglichkeiten (mit denselben Symbolen wie zuvor):
- 1. A+B+E
- 2. A+B/E
- 3. A/B+E
- 4. A/B+C/E.
- Die die Membran durchstechenden Nähte werden dabei mittels eines Nahtversiegelungsbandes flüssigkeitsdicht versiegelt.
- Die adsorptive Funktionsschicht kann herausnehmbar gestaltet werden, z. B. wenn die Schutzkleidung auch für andere Einsatzzwecke dienen soll, oder von einem geringen Gefährdungspotential ausgegangen werden kann. Die Membrankonstruktion entspricht dabei den Konstruktionsmöglichkeiten unter Ziff. 2. Die adsorptive Schicht hat z. B. den Aufbau C+D+E (mit denselben Symbolen wie zuvor) und kann z. B. mittels Reißverschlüssen, Klettverschlüssen, Druckknöpfen und dergleichen mit der Membranschicht verbunden werden.
- Für die ABC-Schutzanzüge genügt es in der Regel, daß herkömmliche Verschlußsysteme verwendet werden. In einer Ausführung für erhöhten Schutz kann an allen oder einigen dieser Öffnungen z. B. ein ca. 10 cm breiter Streifen des adsorptiven Filtermaterials in einer Masse verwendet werden, wie sie Systemen ohne Verwendung von Membranen entspricht. Dadurch wird ein Eindringen von Kampfstoffen durch Öffnungen weiter verringert bzw. verhindert.
Claims (19)
- Atmungsaktives Adsorptionsmaterial (1) mit Schutzfunktion gegenüber chemischen Giften, insbesondere chemischen Kampfstoffen, mit mehrschichtigem Schichtaufbau (2), wobei der Schichtaufbau (2) mindestens eine insbesondere flächige Trägerschicht (3) und eine der Trägerschicht (3) zugeordnete, den Durchtritt chemischer Gifte verhindernde oder zumindest verzögernde Sperrschicht (4) aufweist,
wobei die Sperrschicht (4)- einerseits mindestens eine Adsorptionsschicht (5) auf Basis eines chemische Gifte adsorbierenden Adsorbens auf Basis von Aktivkohle und- andererseits mindestens eine zumindest im wesentlichen wasser- und luftundurchlässige, aber wasserdampfdurchlässige, den Durchtritt chemischer Gifte verzögernde oder gegenüber chemischen Giften zumindest im wesentlichen undurchlässige Membran (6) aufweist, wobei die Membran (6) als ein mehrschichtiges Membranlaminat oder als ein mehrschichtiger Membranverbund aus mindestens zwei miteinander verbundenen Schichten oder Lagen ausgebildet ist,wobei die Membran (6) zwischen der Trägerschicht (3) und der Adsorptionsschicht (5) angeordnet ist und wobei das Adsorbens mittels eines Klebstoffs auf der Membran (6) fixiert ist derart, daß mindestens 50 % des Adsorbens für die zu adsorbierenden chemischen Gifte frei zugänglich ist. - Adsorptionsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gebrauchszustand des Adsorptionsmaterials (1) die Trägerschicht (3) außenseitig angeordnet, insbesondere einer chemische Gifte freisetzenden Schadstoffquelle zugewandt ist und die Sperrschicht (4) innenseitig angeordnet, insbesondere einer chemische Gifte freisetzenden Schadstoffquelle abgewandt ist.
- Adsorptionsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmaterial (1) außerdem mindestens eine insbesondere flächige, der Adsorptionsschicht (5) zugeordnete Abdeckschicht (7) aufweist, insbesondere wobei die Abdeckschicht (7) zur Abdeckung der Sperrschicht (4), insbesondere der Adsorptionsschicht (5), dient und/oder insbesondere wobei die Abdeckschicht (7) Bestandteil der Sperrschicht (4) ist.
- Adsorptionsmaterial nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmaterial (1) außerdem mindestens eine weitere, insbesondere flächige zusätzliche Abdeckschicht (8) aufweist, insbesondere wobei im Gebrauchszustand des Adsorptionsmaterials (1) die zusätzliche Abdeckschicht (8) innenseitig angeordnet, insbesondere einer chemische Gifte freisetzenden Schadstoffquelle abgewandt ist und der Trägerschicht (3) gegenüber angeordnet ist und/oder insbesondere wobei die zusätzliche Abdeckschicht (8) und die Trägerschicht (3) die beiden Außenschichten (3, 8) des Adsorptionsmaterials (1) bilden und/oder insbesondere wobei im Gebrauchszustand des Adsorptionsmaterials (1) die zusätzliche Abdeckschicht (8) ein Innenfutter bildet.
- Adsorptionsmaterial nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schichten (3, 4, 5, 6, 7, 8) des Schichtaufbaus (2) jeweils miteinander verbunden sind oder aber, zumindest zum Teil, unverbunden übereinander gelegt sind und/ oder daß die einzelnen Schichten (3, 4, 5, 6, 7, 8) des Schichtaufbaus (2) einen Verbund ausbilden.
- Adsorptionsmaterial nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (3) oleophobiert und/oder hydrophobiert ist, insbesondere durch eine spezielle Imprägnierung.
- Adsorptionsmaterial nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (6) eine kontinuierliche, insbesondere geschlossene oder allenfalls mikroporöse Membran ist und/oder daß die Dicke der Membran (6) 1 bis 500 µm, insbesondere 1 bis 250 µm, vorzugsweise 1 bis 100 µm, bevorzugt 1 bis 50 µm, besonders bevorzugt von 2,5 bis 30 µm, ganz besonders bevorzugt von 5 bis 25 µm, beträgt.
- Adsorptionsmaterial nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (6) bei 25 °C und bei einer Dicke von 50 µm eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 12,5 1 / m2 pro 24 h, insbesondere mindestens 17,5 1 / m2 pro 24 h, vorzugsweise mindestens 20 1/m2 pro 24 h oder mehr, aufweist und/oder daß das Adsorptionsmaterial (1) bei 25 °C und bei einer Dicke der Membran (6) von 50 µm eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 101/m2 pro 24 h, insbesondere mindestens 151/m2 pro 24 h, vorzugsweise mindestens 201/m2 pro 24 h, aufweist.
- Adsorptionsmaterial nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (6) einen Wasserdampfdurchgangswiderstand Ret unter stationären Bedingungen, gemessen nach DIN EN 31 092:1993 (Februar 1994) und internationaler Norm ISO 11 092, bei 35 °C von höchstens 25 (m2 · Pascal) / Watt, insbesondere höchstens 20 (m2 · Pascal) / Watt, vorzugsweise höchstens 13 (m2 · Pascal) / Watt, bei einer Dicke von 50 µm aufweist und/ oder daß das Adsorptionsmaterial (1) einen Wasserdampfdurchgangswiderstand Ret unter stationären Bedingungen, gemessen nach DIN EN 31 092:1993 (Februar 1994) und internationaler Norm ISO 11 092, bei 35 °C von höchstens 30 (m2 · Pascal) / Watt, insbesondere höchstens 25 (m2 · Pascal) / Watt, vorzugsweise höchstens 20 (m2 · Pascal) / Watt, bei einer Dicke der Membran (6) von 50 µm aufweist.
- Adsorptionsmaterial nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranlaminat und/oder der Membranverbund aus mindestens drei miteinander verbundenen Schichten oder Lagen besteht.
- Adsorptionsmaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranlaminat oder der Membranverbund eine Kernschicht auf Basis eines Polymers auf Cellulosegrundlage und zwei mit der Kemschicht verbundene äußere Schichten, insbesondere auf Basis eines Polyurethans, eines Polyetheramids und/oder eines Polyesteramids, umfaßt, insbesondere wobei die Kernschicht auf Basis eines Polymers auf Cellulosegrundlage als 1 bis 100 µm, insbesondere 5 bis 50 µm, vorzugsweise 10 bis 20 µm dicke Membran ausgebildet sein kann und/oder insbesondere wobei die zwei mit der Kernschicht verbundenen äußeren Schichten jeweils als 1 bis 100 µm, insbesondere 5 bis 50 µm, vorzugsweise 5 bis 10 µm dicke Membran ausgebildet sein können.
- Adsorptionsmaterial nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorptionsschicht (5) diskontinuierlich ausgebildet ist und/oder daß die Adsorptionsschicht (5) diskrete, chemische Gifte adsorbierende Adsorptionspartikel auf Basis von Aktivkohle umfaßt.
- Adsorptionsmaterial nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmaterial (1) und/oder die Membran (6) eine Barrierewirkung gegenüber chemischen Kampfstoffen, insbesondere Bis[2-chlorethyl]sulfid (Senfgas, Lost, Gelbkreuz), gemessen nach CRDEC-SP-84010, Methode 2.2, von höchstens 4 µg / cm2 pro 24 h, insbesondere höchstens 3,5 µg / cm2 pro 24 h, vorzugsweise höchstens 3,0 µg / cm2 pro 24 h, besonders bevorzugt höchstens 2,5 µg / cm2 pro 24 h, bei einer Dicke der Membran (6) von 50 µm aufweist.
- Atmungsaktives Adsorptionsmaterial (1) mit Schutzfunktion gegenüber chemischen Giften, insbesondere chemischen Kampfstoffen, mit mehrschichtigem Schichtaufbau (2), wobei der Schichtaufbau (2) mindestens eine insbesondere flächige Trägerschicht (3) und eine der Trägerschicht (3) zugeordnete, den Durchtritt chemischer Gifte verhindernde oder zumindest verzögernde Sperrschicht (4) aufweist,
wobei die Sperrschicht (4)- einerseits mindestens eine Adsorptionsschicht (5) auf Basis eines chemische Gifte adsorbierenden Adsorbens auf Basis von Aktivkohle und- andererseits mindestens eine zumindest im wesentlichen wasser- und luftundurchlässige, aber wasserdampfdurchlässige, den Durchtritt chemischer Gifte verzögernde oder gegenüber chemischen Giften zumindest im wesentlichen undurchlässige Membran (6) aufweist, wobei die Membran (6) als ein mehrschichtiges Membranlaminat oder als ein mehrschichtiger Membranverbund aus mindestens zwei miteinander verbundenen Schichten oder Lagen ausgebildet ist,wobei die Membran (6) zwischen der Trägerschicht (3) und der Adsorptionsschicht (5) angeordnet ist, wobei das Adsorbens mittels eines Klebstoffs auf der Membran (6) fixiert ist derart, daß mindestens 50 % des Adsorbens für die zu adsorbierenden chemischen Gifte frei zugänglich ist, und wobei das Adsorptionsmaterial (1) und/oder die Membran (6) eine Barrierewirkung gegenüber chemischen Kampfstoffen, insbesondere Bis[2-chlorethyl]sulfid, von höchstens 4 µg / cm2 pro 24 h bei einer Dicke der Membran (6) von 50 µm aufweist. - Atmungsaktives Adsorptionsmaterial (1) mit Schutzfunktion gegenüber chemischen Giften, insbesondere chemischen Kampfstoffen, mit mehrschichtigem Schichtaufbau (2), wobei der Schichtaufbau (2) mindestens eine insbesondere flächige Trägerschicht (3) und eine der Trägerschicht (3) zugeordnete, den Durchtritt chemischer Gifte verhindernde oder zumindest verzögernde Sperrschicht (4) aufweist,
wobei die Sperrschicht (4)- einerseits mindestens eine Adsorptionsschicht (5) auf Basis eines chemische Gifte adsorbierenden Adsorbens auf Basis von Aktivkohle und- andererseits mindestens eine zumindest im wesentlichen wasser- und luftundurchlässige, aber wasserdampfdurchlässige, den Durchtritt chemischer Gifte verzögernde oder gegenüber chemischen Giften zumindest im wesentlichen undurchlässige Membran (6) aufweist, wobei die Membran (6) als ein mehrschichtiges Membranlaminat oder als ein mehrschichtiger Membranverbund aus mindestens zwei miteinander verbundenen Schichten oder Lagen ausgebildet ist,wobei die Membran (6) zwischen der Trägerschicht (3) und der Adsorptionsschicht (5) angeordnet ist, wobei das Adsorbens mittels eines Klebstoffs auf der Membran (6) fixiert ist derart, daß mindestens 50 % des Adsorbens für die zu adsorbierenden chemischen Gifte frei zugänglich ist, und wobei das Adsorptionsmaterial (1) bei 25 °C und bei einer Dicke der Membran (6) von 50 µm eine Wasserdampfdurchlässigkeit von mindestens 101/m2 pro 24 h aufweist. - Atmungsaktives Adsorptionsmaterial (1) mit Schutzfunktion gegenüber chemischen Giften, insbesondere chemischen Kampfstoffen, mit mehrschichtigem Schichtaufbau (2), wobei der Schichtaufbau (2) mindestens eine insbesondere flächige Trägerschicht (3) und eine der Trägerschicht (3) zugeordnete, den Durchtritt chemischer Gifte verhindernde oder zumindest verzögernde Sperrschicht (4) aufweist,
wobei die Sperrschicht (4)- einerseits mindestens eine Adsorptionsschicht (5) auf Basis eines chemische Gifte adsorbierenden Adsorbens auf Basis von Aktivkohle und- andererseits mindestens eine zumindest im wesentlichen wasser- und luftundurchlässige, aber wasserdampfdurchlässige, den Durchtritt chemischer Gifte verzögernde oder gegenüber chemischen Giften zumindest im wesentlichen undurchlässige Membran (6) aufweist, wobei die Membran (6) als ein mehrschichtiges Membranlaminat oder als ein mehrschichtiger Membranverbund aus mindestens zwei miteinander verbundenen Schichten oder Lagen ausgebildet ist,wobei die Membran (6) zwischen der Trägerschicht (3) und der Adsorptionsschicht (5) angeordnet ist, wobei das Adsorbens mittels eines Klebstoffs auf der Membran (6) fixiert ist derart, daß mindestens 50 % des Adsorbens für die zu adsorbierenden chemischen Gifte frei zugänglich ist, und wobei das Adsorptionsmaterial (1) einen Wasserdampfdurchgangswiderstand Ret unter stationären Bedingungen bei 35 °C von höchstens 30 (m2 · Pascal) / Watt bei einer Dicke der Membran (6) von 50 µm aufweist. - Schutzmaterialien, insbesondere Schutzanzüge, Schutzhandschuhe, Schutzschuhe und Schutzabdeckungen, hergestellt unter Verwendung eines Adsorptionsmaterials (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche und/oder aufweisend ein Adsorptionsmaterial (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
- Schutzmaterialien nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Gebrauchszustand des Adsorptionsmaterials (1) die Trägerschicht (3) außenseitig angeordnet, insbesondere einer chemische Gifte freisetzenden Schadstoffquelle zugewandt ist und/oder daß es sich bei den Schutzmaterialien um Schutzanzüge, insbesondere ABC-Schutzanzüge, handelt, wobei im Gebrauchszustand die Trägerschicht (3) außenseitig angeordnet, insbesondere einer chemische Gifte freisetzenden Schadstoffquelle zugewandt ist und auf der vom Körper abgewandten Seite angeordnet ist.
- Verwendung eines Adsorptionsmaterials (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Herstellung von Schutzmaterialien aller Art, insbesondere Schutzanzügen, Schutzhandschuhen, Schutzschuhen und Schutzabdeckungen, vorzugsweise für den ABC-Einsatz, insbesondere wobei im Gebrauchszustand des Adsorptionsmaterials (i) die Trägerschicht (3) außenseitig angeordnet ist und/oder insbesondere wobei im Gebrauchszustand des Adsorptionsmaterials (1) die Trägerschicht (3) einer chemische Gifte freisetzenden Schadstoffquelle zugewandt ist.
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