JP2002521576A - 防熱服を形成するためのテキスタイル複合体 - Google Patents

防熱服を形成するためのテキスタイル複合体

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JP2002521576A
JP2002521576A JP2000560800A JP2000560800A JP2002521576A JP 2002521576 A JP2002521576 A JP 2002521576A JP 2000560800 A JP2000560800 A JP 2000560800A JP 2000560800 A JP2000560800 A JP 2000560800A JP 2002521576 A JP2002521576 A JP 2002521576A
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ティエリー・ラニエ
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ユーロプロテクト・フランス・ソシエテ・アノニム
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Abstract

(57)【要約】 耐熱衣類の形成用のテキスタイル複合体の外面を形成するための不燃性の材料からなる少なくとも一つの織物(2)またはテキスタイル布と、複合体の内面を形成するための快適で清浄なライニング(4)とを備えたタイプのテキスタイル複合体である。略同じ配向を持ったパッド(5)が、製造時に織物とライニング(4)の双方或いはいずれか一方に配置されており、織物とライニングの双方或いはいずれか一方に固定され、織物とライニングの間を空気で満ちた通路で区切っている。消防士用の上着の形成に適用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱服形成用の複合テキスタイルを対象とする。ここで問題とする
複合体は、熱および火炎に対する保護を確実にすることを目的としており、消防
士用衣服の形成のために用いられているが、より一般的な方法で、熱や火炎によ
る火傷の危険が存在するような他の活動分野にも用いられている。
【0002】 非常に古い方法としてフランスでは、消防士は、木綿或いはウールの快適な内
部ライニングを備えた皮革の上着を使用する。このような上着は、適切な内部の
防熱効果を備えていない。他の国では、消防士が使用している上着は、気密バリ
アの無いテキスタイルを基礎にしているために、防熱効果を下げるようなものか
、あるいは、水蒸気を透過しない気密バリアを備えたテキスタイルを基礎にして
いるために、汗の蒸発を妨げ熱的ストレスを増大させるものである。熱的ストレ
スは、熱い周辺環境など外的因子の作用、或いは、強く且つ長く継続した力の作
用よって生じる、身体内の温度上昇に基づく生理的な現象である。熱的ストレス
は、温度調節が出来なくなった身体内の温度上昇の表出であり、卒倒や心臓のア
クシデントなどの不快を引き起こす場合がある。体温が平温の+1.5℃を超え
たら、アクシデントを危険の真ん中まで至らしめる程度まで判断や活動の能力が
損なわれることが今日では判っている。アメリカ合衆国における消防士の死亡原
因に関する最新の研究は、火傷による死亡はたった8%で、死亡の42%は熱的
ストレスが直接の原因であり、残りの50%は明白な原因の見当たらないアクシ
デントであること、しかし、専門家は次第に熱的ストレスによる判断力の低下に
基づく愚鈍な事故に結び付けていることを報告している。
【0003】 特に消防士に用いられている個人的な防御装置に関するヨーロッパ指令が出て
いる。これによると上着は、特に、輻射熱に対する保護、対流熱に対する保護に
関する幾つかの規準を満たし、構成材料が良好な熱的安定性を持ち、純粋な不燃
性の規準を満たし、良好な不透過性を備える必要がある。
【0004】 さらに、上着は偶発的な性質を持った究極的な条件下で作業者を、特に作業者
に避難のための時間を提供しつつ保護可能である必要がある。特に、これは“フ
ラッシュオーバー(爆燃)”現象に直面した消防士を保護するのに適している。
爆燃は、都市火災の展開の非常に迅速な遷移段階であり、部屋に存在するガスや
蒸気が500℃から600℃に達し、突然燃焼する時に発生する。約40kW/m 2 の入射熱束に応じて、1秒の数分の一の間に温度が500℃から1000℃ま
で上がる。この急激な温度上昇から遠ざかるのに十分な時間だけ作業者が抵抗で
きることが望ましい。
【0005】 これらの目標を達成可能なテキスタイル複合体を形成する方法が知られている
。そのようなテキスタイル複合体の一つは、例えばアラミド、メタアラミド、あ
るいはポリアミドイミドの繊維を基礎にした不燃性の材料で形成された外側の保
護織物を備えている。この織物は、耐熱特性を備えており、磨耗と引き裂きに対
する機械的特性を有し、水や化学的液体をはじく防水処理が通常の方法で施され
ている。この織物の背面には、例えば使用者の発汗によって発生する蒸気の通過
を許すが水を液体の状態で通さない不透過性で通気性の膜が、機械的な耐久性を
確保させるためのテキスタイル面に固定された状態で位置している。さらにこの
膜は、熱束の貫通を遅延させることによって上着の断熱に貢献する風切り効果を
与える。この膜の下には、欧州特許第 0443991 号公報に記載されているような
三次元の網を備えたニットで構成された、或いは、欧州特許第 0364370 号公報
に記載されているような空気を捕獲可能なフェルトで構成された断熱材が配置さ
れている。一般にこの断熱材は清潔なライニング上に縫い付けられている。
【0006】 このような上着は、40kW/m2の極端に高い熱束下での優れた耐熱性を、あ
まりに断熱力が強いために使用者には消防士の通常の作業条件に対応する0〜1
kW/m2の熱束での熱が感じられないほど効果的に確保するという利点、および
、偶発的な危険性を検出するという利点を有する。これらの条件下では、過剰に
保護された作業者は、熱束の知覚能力の変化によって予測されない危険を侵す可
能性がある。このような上着は同様に、その上着が厚く重たい限り、また、水を
含んでいる限り快適でない。特に断熱材のレベルまで水を含んでいると、温度の
急激な上昇時には、作業者を火傷させる可能性のある水の蒸発となって表れる。
【0007】 さらに、湿った媒体中への介入または洗濯の結果、上着が湿っている時は、フ
ェルト或いは網のニットは大量の水を吸い、乾燥に長い期間が掛かり、その間は
上着を使用できない。
【0008】 図1と図2は、欧州規格EN469を考慮した消防士用の衣服を形成するための
種々の複合体の挙動を示す2つのグラフを示す。
【0009】 図1は、入射した熱束Q0に対する製品を横断した熱束の比である熱伝達係数T
F%の変化を示す。入射した熱束は、試料が曝露された熱源から発生した熱束で
ある。
【0010】 図2は、入射した熱束Q0に対する警戒時間T12の変化を示す。警戒時間は、使
用者がそれを越えると熱を苦痛を伴って感じる時間である。40kW/m2の入射
熱束に対しては、約15秒のT12を得ようとする。
【0011】 図1と図2に示された種々の曲線は、下記の製品または複合体を、規格EN36
6の1997年1月27日のCEN/TC162/WG2/N266版の草案に記された方法に
基づいて測定することによって得られた。 A=皮革 B=皮革+木綿ライニング C=皮革+ウールライニング D=織物+膜+不織布90g/m2+ライニング120g/m2 E=織物+膜+網220g/m2+ライニング120g/m2 F=織物+膜+フェルト120g/m2+ライニング120g/m2
【0012】 使用された製品の例を下記に挙げる。 織物:75%のメタアラミド繊維、23%のパラアラミド繊維、2%の耐静電
気繊維の混合物であるDupont de Nemours社のNomexρ Delta TAからなるDMC Tis
sus Techniques社の品番4781の195g/m2の織物、Serge(なお、後側の
eの上には´が付与される;以下同じ)2/1。 膜:Proline社の品番89/55であり、約40g/m2の耐火性ポリウレタン
からなる不透過性で通気性の微細孔膜を、約90g/m2のメタとパラのアラミ
ドの混合物である不織布、Sontaraρ Nomexρ SLのE−89型に貼り合わせたも
の。 ライニング:DMC Tissus Techniques社の品番4948の120g/m2の織物
であり、50%のメタアラミド繊維と50%のビスコース繊維の混合物であるNo
mexρ/ビスコースFRからなる全体として耐火性の布。 不織布:約90g/m2のメタとパラのアラミドの混合物であるSontaraρ Nom
exρ SLのE−89型。 網:TTI社の品番AR220の220g/m2の三次元状の網であり、100%ア
ラミドのNomexρ T450からなる。 フェルト:DUFLOT社の120g/m2の植え付けフェルトであり、100%ア
ラミドのNomexρからなる。
【0013】 これらの種々の曲線は、前述した種々の公知の上着の利点と欠点を完全に要約
している。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、通常の介入条件下(約0〜1kW/m2の熱束)で軽量で快適
であり、熱(TF%の上昇に対応する熱)を比較的良好に通し、作業者に危険(1
T.12弱に対応する危険)の存在を迅速に警告し、フラッシュオーバー現象(約4
0kW/m2の熱束)によって生じる熱束のような臨界的な条件下では、作業者に
適切な避難時間を与えるために、十分な且つ規格に合致した期間にわたって高い
断熱性(1TF%弱など)を確保するという、そのような衣類を形成するためのテ
キスタイル複合体を提供することにある。さらに、この複合体は濡れた際に迅速
に乾くことが必要である。
【0015】
【課題を解決するための手段】
これを実現するために、本発明に係るテキスタイル複合体は、複合体の外面を
形成するために不燃性の材料からなる少なくとも一つの織物またはテキスタイル
布と、複合体の内面を形成するための快適で清浄なライニングとを備えたタイプ
であって、略同じ配向を持ったテキスタイル材料製のパッドが、織物の内面とラ
イニングの外面の双方或いはいずれか一方に配置されており、これらのパッドは
織物とライニングの双方或いは一方にその製造時に結合によって固定されること
でその一部をなしており、織物とライニングの間を空気で満ちた通路で区切って
いることを特徴としている。
【0016】 パッドは、一方ではライニングと協働して、他方ではライニングと対向した複
合体の壁面と協働して、空気で満ちた通路を区切る。この空気は静止しておらず
、密閉されていない限り、三次元網状ニット型の構造または網の場合のように、
締め付けられた網の目によって循環可能である。すなわち、通常の使用条件(約
0〜1kW/m2の熱束)では、この通路内には水の停滞も、空気の大幅な過熱も
ない。逆に、温度の急激な上昇時には(例えば40kW/m2の熱束)、パッドで
区切られた通路内にある大量の空気が、十分且つEN469規格を満足する断熱を
構成するので、作業者は危険な場所から避難できる。
【0017】 この構造の単純さは、得られる衣類の軽さとひいては快適性に貢献する。この
ことは、ライニングによって吸収される発汗の水の蒸発を促進する通路内での空
気循環によって強められる。実際に、身体の温度調節を助けるためには、発汗の
水の蒸発を許すことが絶対に最重要であることが知られている。体温が上昇する
と、汗の蒸発によって身体を冷やすために発汗の機構が働く。もしも汗の水が蒸
発されず、液体の形で種々のテキスタイルの層内に蓄積されると、発汗の温度調
整機構が中和されて体温が上昇し続ける。これらの特徴は、一方では、作業者の
体温調整を改善して温度ストレスを抑制し、他方では、介入の途中またはメンテ
ナンスの際に衣類が濡れた場合には衣類の乾燥を容易にする。実際に、その非常
に簡略化された構造のために、本発明品の吸水能力と水の蓄積能力は事実上、ス
ポンジのように挙動するフェルトのそれとは対照的に、パッドを支持しているラ
イニングのそれに帰する。実際の複合体の主な不都合は、フェルトや三次元網目
と同様に、正に汗の蒸発を許し難い傾向である。それらは逆に汗を吸収し蓄積す
る傾向がある。
【0018】 パッドは熱の増大の作用で圧縮され難い材料で形成されるのが有利である。
【0019】 これによって、強い熱束(例えば約40kW/m2)の効果を含めて、保護を確
保するために十分な体積の断熱空気を保持することが可能となる。
【0020】 この複合体の第1実施形態によれば、各パッドはパラアラミドのような耐熱性
繊維から形成される。
【0021】 この場合、各パッドは、例えば一体に撚り合わせられたNm8/2の2本の撚り
糸のような、互いに集合した糸の束によって構成されているのが有利である。こ
のような構造は、単一の糸で構成された同等の糸よりも圧縮性が少ない。
【0022】 可能な場合には、やはりこの型のパッドの場合、製造時に各パッドはライニン
グにこのライニングの糸の助けを借りた結合によって固定されている。
【0023】 十分な体積の空気をパッドの間に確実に用意するために、各パッドの厚さは0
.3mmを超え、1〜10mmの間が好ましく、パッドどうしの間隔は2mmを超え、
2〜15mmの間が好ましい。
【0024】 空気の循環を促進するために、上で定義されたようなテキスタイル複合体から
形成された衣類の場合には、パッド、および、パッドが区切っている通路は概し
て衣類の長手方向の配向を備え、上着の場合には垂直の配向を備え、対流の自然
現象によって空気の循環が促進される。
【0025】 水の蒸気を通過させるが液体状の水を通過させない不透過性で通気性の膜を、
保護用の外側の織物とライニングの間に設けることができ、この膜は、耐熱に有
利な風切りの効果も持っている。
【0026】 いずれにせよ、本発明は、このテキスタイル複合体、および、この複合体によ
って得られる上着の一実施形態を、添付概略図面を参照しながら、非限定的な例
として示す下記に記載の助けで良く理解されるであろう。
【0027】 図1は、入射熱束φ0に応じた熱の伝達係数の変化TF%を示す一連の曲線を示
す; 図2は、入射した熱束φ0に対する警戒時間T12の変化を示す; 図3は、複合体を構成する種々の層の分解斜視図; 図4は、複合体が備えたパッドを横断するようにこの複合体を切った断面図; 図5は、図1と図2の複合体から形成された上着の一部を切り取った斜視図で
ある。
【0028】 図示された複合体は保護用の外側織物2を備えており、これは、75%のメタ
アラミド繊維、23%のパラアラミド繊維、2%の耐静電気繊維の混合物である
Dupont de Nemours社のNomexρ Delta TAからなるDMC Tissus Techniques社の品
番4781の195g/m2の織物、Serge2/1で構成された不燃性材料で形成
されている。この外側の織物に対して、不透過性で通気性の膜が配置されており
、これは、Proline社の品番89/55で構成されており、約40g/m2の耐火
性ポリウレタンからなる不透過性で通気性の微細孔膜を、約90g/m2のメタ
とパラのアラミドの混合物である不織布、Sontaraρ Nomexρ SLのE−89型に
貼り合わせたものである。
【0029】 この複合体は更に、例えば、50%のメタアラミド繊維と50%のビスコース
繊維の混合物であるNomexρ/ビスコースFRからなる全体として耐火性の布であ
る、DMC Tissus Techniques社の品番4948の120g/m2の織物で構成され
たライニング4を有する。
【0030】 ラインニング4の膜3を向いた側には、面密度が70/80g/m2の一連の
平行な連続パッド5が固定されている。この連続パッドは、この事例では、10
0%のパラアラミドNm8/2/2(2本のNm8/2の撚り糸)からなる繊維の糸
で構成されている。ライニングが織物によって形成される限り、パッドとこの織
物の結合は、織りの時点で、前記織物の下部の或る糸の特別な移動によって得ら
れる。
【0031】 図3から図5に示された複合体では、層2,3,4は合体されずに、単に並置
される必要があることを明確にしておきたい。しかし、特別な必要のある場合に
は、これらの層の或るものは貼り合わせ等によって合体されても良い。
【0032】 各パッドの厚さは約1mmであり、パッドどうしの間隔は約10mmである。
【0033】 図5は上記のように定義されたテキスタイル複合体から形成された上着6を示
し、ここではパッド5は垂直に配向されている。
【0034】 図1と図2の曲線は本発明による複合体Iの挙動を示している。
【0035】 この複合体は、或る既存の複合体に比して、より軽量で、より柔軟であるとい
う利点を有し、空気を閉じ込めるフェルトに対して、パッド5が有利に取って替
わっている。これらのパッドはフェルト等や三次元状の網に比して軽量で且つ柔
軟である。
【0036】 これらのパッドの吸水能力は、フェルト等や三次元状の網に比して著しく小さ
いため、衣類中での汗の水の吸引および蓄積の現象は非常に限られる。
【0037】 このように本発明の断熱複合体の水の吸引および蓄積の能力は、パッドの支持
体として用いられているライニングのそれに止まり、前述の実施形態では乾燥重
量の2.5倍である。比較として、フェルトを用いた複合体Fのそれは乾燥重量
の10倍である。
【0038】 パッドによって膜から離れて維持されたライニングは、本発明の複合体の支持
体として働き、汗の水(ライニングが吸収する)をパッドが形成する通路内を循
環する空気と交換する面に変化し、これによって蒸発を促進し、身体が迅速に温
度調整するのを可能にする。熱的なストレスの発現は、特に通常の労働条件0−
1kW/m2において、このように遅延および抑制される。
【0039】 本発明による複合体のこのような吸水能力の低さは、同様に、急激な熱束に曝
された際の、上着内に捕獲された水の蒸発による火傷の危険性を制限する利点を
有する。
【0040】 同様に、熱的ストレスを強める因子としての作業時の衣類の重量増加が回避さ
れる。実際に、最近の生理学的研究結果は、消防士のテキスタイルの介入用上着
の重量が、発生する熱的ストレスに直接影響することを示している。
【0041】 保護の面では、通路内に保持される空気の容積が、臨界的な条件(約40kW/
2の熱束)内の熱の急速な伝達を制限して、満足すべき断熱性を確保する。複
合体の構造はまた、その面密度の低さのために、通常の使用条件において熱に対
する良好な感受性と、T.12弱の警戒時間を確保する。通常条件下でのこの警戒時
間は、非常に断熱性の高い従来のテキスタイル複合体(曲線EおよびF)よりも
安心とされる皮革+ライニングの複合体のそれに類似する。
【0042】 図1から、熱伝導と熱の非拘束性の形で、本発明の複合体は、0〜1kW/m2
(通常の労働条件)の低いエネルギーにおいて、熱的ストレスをあまり持たない
ことが知られている皮革+ライニング複合体に匹敵する良好な快適性を確保する
ことが判り、これは、比較的高いTF%(良好な熱伝達)として表れている。これ
と対照的に、高い入射熱束(約40kW/m2)に対しては、非常に重量があり、
快適でなく、より沢山の水を保持する複合体のそれに匹敵する低い熱伝達係数TF
%(良好な断熱性)を有する。
【0043】 熱的ストレスの低下の形を取ったこの複合体の快適性は、同様に、市中の既存
品に比して特別に低いRet(蒸発抵抗)として表れる。
【0044】 複合体の上着が汗の蒸発をより良好に許せば許すほど、これは複合体が蒸発に
対する抵抗が低いことを意味し、身体は温度調整ができて、事故が回避される。
【0045】 下記の表は、図1の種々の複合体のRetを示す(規格EN31092に基づいて
測定)。 −C:85.0m2.Pa/W −D:26.7 −E:28.5 −F:31.0 −I:25.6 この分類は複合体の温度感知性を示すT.12と平行して変化する。したがって
、通常の条件下における断熱性の低さ(蓄熱性の低さ)と良好な蒸発性が組み合
わさった快適性の形での二重の利点を得ることができ、ここから熱的ストレスの
危険の減少という形での重要な進歩がある。
【0046】 当然のことながら、本発明は、このテキスタイル複合体の唯一の実施形態に限
定されるものでもなければ、その上着の形成への適用に限定されるものでもなく
、逆に全ての変形実施形態を含んでいる。特に、本発明の枠から逸脱することな
く、ライニングは織物以外の材料で形成することができ、また、膜或いはフィル
ムと組み合わせても良いし、パッドは、不連続状であるか、他の材料で形成され
る、またはその両方でも良く、或いは、貼り合わせや縫い付けなどの他の方法で
ライニングに固定されても良いし、さらに、複合体は、内面にパッドが配置され
たスラックスおよびオーバースラックスのように、互いに結合されない2つの層
で構成されても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 入射熱束φ0に応じた熱の伝達係数の変化TF%を示すグラフであ
る。
【図2】 入射した熱束φ0に対する警戒時間T12の変化を示すグラフである
【図3】 複合体を構成する種々の層の分解斜視図である。
【図4】 複合体が備えたパッドを横断するようにこの複合体を切った断面
図である。
【図5】 図1と図2の複合体から形成された上着の一部を切り取った斜視
図である。
【符号の説明】
2 織物 4 ライニング 5 パッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,G E,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK, LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,M N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU ,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM, TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,Z A,ZW Fターム(参考) 3B011 AB01 AC14 4F100 AK47B BA03 BA07 BA10A BA10C DD04 DD04B DG01B DG06B DG11A DG11C DG12A GB72 JJ03 JJ03B JJ07A JK05B 【要約の続き】

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複合体の外面を形成するために不燃性の材料からなる少なく
    とも一つの織物(2)またはテキスタイル布と、複合体の内面を形成するための
    快適で清浄なライニング(4)とを備えたタイプの耐熱衣類形成用のテキスタイ
    ル複合体であって、 略同じ配向を持ったテキスタイル材料製のパッド(5)が、織物の内面とライ
    ニング(4)の外面の双方或いはいずれか一方に配置されており、これらのパッ
    ドは織物とライニングの双方或いは一方にその製造時に結合によって固定される
    ことでその一部をなしており、織物とライニングの間を空気で満ちた通路で区切
    っていることを特徴としているテキスタイル複合体。
  2. 【請求項2】 前記パッド(5)が連続していることを特徴とする請求項1
    に記載のテキスタイル複合体。
  3. 【請求項3】 前記パッド(5)が不連続であることを特徴とする請求項1
    に記載のテキスタイル複合体。
  4. 【請求項4】 前記ライニング(4)は、その複合体の外側に対向した面に
    、ほぼ同一の配向を有し、且つ、複合体の壁と協働して空気で満ちた通路を区切
    るパッド(5)を備えていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項
    に記載のテキスタイル複合体。
  5. 【請求項5】 前記パッド(5)は、熱の増大の作用下で圧縮され難い材料
    で形成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のテ
    キスタイル複合体。
  6. 【請求項6】 各パッド(5)は、パラアラミドのような耐熱性繊維で形成
    されていることを特徴とする請求項5に記載のテキスタイル複合体。
  7. 【請求項7】 各パッド(5)は、一体に撚り合わせられたNm8/2の2本
    の撚り糸のような、互いに集合した糸の束によって構成されていることを特徴と
    する請求項1ないし6のいずれか1項に記載のテキスタイル複合体。
  8. 【請求項8】 製造時に各パッド(5)はライニングに対して、このライニ
    ングの糸の助けを借りた結合によって固定されていることを特徴とする請求項1
    ないし7のいずれか1項に記載のテキスタイル複合体。
  9. 【請求項9】 各パッド(5)の厚さは0.3mmを超え、好ましくは1〜1
    0mmの間であることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載のテキ
    スタイル複合体。
  10. 【請求項10】 パッド(5)どうしの間隔は2mmを超え、好ましくは2〜
    15mmの間であることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載のテ
    キスタイル複合体。
  11. 【請求項11】 パッド(5)、および、パッドが区切っている通路は、概
    して衣類の長手方向の配向を備え、特に、上着の場合には垂直の配向を備えてい
    ることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1項に記載のテキスタイル複
    合体で形成された衣類。
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