NO302533B1 - Brannherdig sammensatt foring for et klesplagg - Google Patents

Description

Teknikken for fremstilling av beskyttelsestøy for per-soner som bekjemper brann utvikler seg raskt.

Utviklingen av varmebestandige fibre har ført til produksjon og anvendelse av filt som består av luftede tekstillag og som samtidig har god termisk isolasjonsevne og god bestandighet mot overføring av flammer.

Videre har film kjent som "vanntett og pustende", det vil si som er avvisende overfor vann, men som tillater vanndamp og kulldioksyd å passere, blitt utviklet.

Det har derfor blitt klart at en kombinasjon av pustende, vanntette filmer og varmebeståndig filt gjør det mulig å produsere klær som samtidig er komfortable, tillater stor bevegelsesfrihet, og som er vanntette og meget bestandig mot ild.

For eksempel beskriver patentsøknad EP-A 3 64 370 et vanntett flammebeståndig sammensatt tekstil av denne typen.

Ifølge den teknikk som er beskrevet i dette dokument, er dette flammebestandige sammensatte tekstil anordnet som et innlegg i et tøy (klesplagg) mellom dets ytre overflate og foret. Innlegget som ligger fritt skaffer derved luftrom mellom innlegget og den ytre overflate av tøyet på den ene side og mellom innlegget og foret på den annen side. Disse luftvolum tjener som isolasjon og bidrar til å gi tøyet flammebestandige egenskaper.

En ulempe ved denne anordning er produksjonstiden som kreves for å sammenføye de tre elementer, det yttere lag, innlegget og foret. Dette har ført til en relativ omstendelig prosess.

Det har også vært foreslått å lage sammensatt innlegg av vevet stoff og av ikke-vevede lag, hvor hvert av lagene omfatter en blanding av varmebestandige fibre og ull, idet an-delen av ull er høyere i de vevede stoffene enn i de ikke-vevede (US- 4 849 280 ;US- 4 937 136). Disse innleggene er i seg selv ikke vanntette.

Målet med oppfinnelsen er å foreslå et vanntett og pustende for som, når det anvendes for fremstilling av et flammebestandig tøy som med en tilsvarende mengde av varmebestandig materiale, gir egenskaper som er overlegne det som oppnås ved anvendelse av ett eller flere innlegg og som er enkelt å bearbeide og således gir en reduksjon av kostnadene. Det må samtidig også ha god bestandighet mot slitasje.

Ovennevnte mål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en brannherdig sammensatt foring for et klesplagg, hvor klesplagget har et ytterlag og den sammensatte foringen omfatter: et av varmebestandige fibre bestående tekstillag med en første og en andre overflate;

en vanntett og pustende film som er limt punkt-ved-punkt på den første overflaten av tekstillaget og filmen er beregnet å være i kontakt med klesplaggets ytre lag;

og et indre lag som er i kontakt med den andre overflaten av tekstillaget, kjennetegnet ved at det indre laget er et forsterket ikke-vevet lag som er forbundet med den andre overflaten av tekstillaget ved nåling ved føring over en enkeltslags-nålefiltmaskin og ved at det indre laget er beregnet til å utgjøre det indre laget av klesplagget.

Det forsterkede ikke-vevede materiale er med fordel sydd/strikket og kan også være forsterket ved strikking.

Ifølge en foretrukket utførelsesform, består laget av varmebestandige fibre av nålet ikke-vevet materiale.

Det er foretrukket at det varmebestandige lag består av aramid-fibere.

Ifølge en annen utførelsesform består det varmebestandige lag av en blanding av ullfibere som er gjort flammehemmende eller av ubehandlede flammebestandige fibere.

Det foretrekkes at filmen er basert på polyuretan som er gjort flammehemmende ved tilsetning av stoffer fra gruppen av nitrogenholdige og fosforholdige produkter.

Fortrinnsvis er det forsterkede ikke-vevede materiale i seg selv flammehemmende.

Filmen er fortrinnsvis punkt-festet til laget av varmebestandige fibre.

Oppfinnelsen vil bli beskrevet i detalj med henvisning til figurene hvor: Figur 1 viser et tverrsnitt av det sammensatte for ifølge oppfinnelsen; Figur 2 viser et delsnitt gjennom innlegget ifølge oppfinnelsen i forbindelse med tøyets ytterside, og; Figur 3 viser et klesplagg med foret ifølge oppfinnelsen.

Det flammebestandige sammensatte innlegg for et tøy består av et enhetlig sammensatt tekstil som kan håndteres, skjæres, sys, klebes etc. på samme'måte og etter samme teknikk som et enkelt tekstillag.

Det består av minst tre lag.

Et tekstillag 3 av varmebestandige fibere bidrar vesent-lig til å sikre motstanden og isolasjon mot ild i den sammensatte foring. Det omfatter fortrinnsvis en filt eller av svellet ikke-vevet materiale som ikke er særlig fast, det vil si som for en gitt masse av fibere inneholder et stort volum av luft. Det er fortrinnsvis ikke-vevet og nålet.

Forskjellige typer av fibere som er kjent for sin varme-bestandighet eller varme-tverrforbindende egenskaper kan anvendes til å fremstille disse lagene. Gode resultater er oppnådd med fibere av aramid-familien, f.eks. av poyamidimi-den. En blanding av ull-fibere som er gjort flammehemmende eller ubehandlede varmestabile fibre gir også meget gode resultater. I dette tilfellet er vektforholdet mellom ullfibere fortrinnsvis mellom 30 % og 50 %. Et forhold på 40% foretrekkes.

Fibre av metaaramid eller paraaramid, poyamideimide, polyakrylat, polybenzimidazol, aromatisk kopolyimide, polyester, polyeter eller polyketon, FR-viskose, FR-bomull eller av en fenolisk forbindelse eller også fluorkarbon eller modakryliske forbindelser kan benyttes. En blanding av disse varmebestandige eller varme-kryssbundne fibre kan likeledes brukes.

Disse fibre kan enten være varmebestandige av natur eller flammehemmende gjennom deres fremstilling, for eksempel ull kan være zirpro-behandlet, det vil si med heksafluor-zirkonat pottaske (K2ZrF6).

I det siste tilfellet kan likeledes klor-fibere, visko-ser, polyestere eller ull anvendes.

Ifølge eksempelet kan dette varmestabile lag med fordel være et nålet ikke-vevet lag basert på varmebestandige fibre av polyamid-imider bestående av fibre med lengde på 40 til 60 mm for en denier på 2.2 til 3 decitex.

For en mengde på 200 g/m2 og en tykkelse på 4 mm inneholder denne filten 40 til 50 % luft bundet innen fibrene og gir en fremragende termisk isolasjon mot kulde og/eller flammer.

Det andre laget av innlegget ifølge oppfinnelsen er en film 6 som fortrinnsvis er festet til en av sidene, for eksempel siden betegnet som første side, av tekstillaget 3 av varmebestandige fibre.

Denne filmen 6 er vannawisende og pustende, det vil si at den er ugjennomtrengelig for flytende vann, men tillater vanndamp og kulldioksyd å sirkulere fritt. Den er ugjennomtrengelig eller har avvisende effekt på hydrokarboner, syrer, alkalier og oppløsninger.

Forskjellige utførelsesformer for denne filmen 6 er mulig.

Den kan være en hydrofil film basert på polyester.

Den kan også være mikroporisk film basert på polyuretan.

Den kan også være en film basert på polytetrafluoretylen

(PTFE)

Filmen 6 er fortrinnsvis basert på polyuretan som er gjort flammebestandig ved tilsetning av nitrogen og fosforholdige tilsetninger. Filmen 6 er fortrinnsvis festet til laget av varmestabile fibre 3 ved punktfester som gjør det mulig å beholde pusteevnen av filmen 6 og sikrer godt volum og stor fleksibilitet av det hele.

Tallrike metoder for sammenføyning gjør det mulig å feste denne typen film. Termoplastiske polymerer som poly-amider, polyestere, polyuretaner, polymerer som er selv-kryssbundne kan benyttes, som tokomponent polyuretaner, etylen-akrylsyre, kopolymerer, etylenakrylestermaleinan-hydrid-terpolymerer etc, eller kryssbundne ved hjelp av kryss-bindingsmidler tilsatt klebemiddel som melaminformaldehyd-harpikser, en ureaformaldehyd-harpiks, en fenolformaldehyd-harpiks, et alkalisk metallhydroksid, et sink eller zirkoniumkompleks, polyaminer, epoksy-harpiks, flerfunksjonene aziridiner etc.

Fortrinnsvis benyttes termobundne polymerer som selv er uantennelige. Tilsetning av klorert antimontrioksyd gjør det mulig å tilføye disse egenskaper.

Punktene påføres i form av pasta eller pulver eller sprøytes på annen måte på det varmestabile lag 3 eller på filmen 6. Sammenføyningen av de to lag er utført på vanlig måte ved press.

Et anlegg for screen-printing belegning kan således benyttes for punktene av pasta i den vandige fase etterfulgt av en kalander-linje. Generelt er enhver diskontinuerlig sammenføyning anvendelig.

Ved hjelp av en maske-perforert sylinder, det vil si 23 hull/cm2, påføres en formelblanding basert på kryssbundne polymerer på ett av underlagene, fortrinnsvis på laget av varme stabile fibre 3.

Omtrent 3 0 g/m2 fukt er påført på underlaget ved en hastighet på 15 til 20 m/min og det oppnås ut fra ovnen, som er innstilt på 130 grader C, en tørrvekt på 10 til 12 g/m2 på hvilket det straks etter at det kommer ut av ovnen påføres en mikropore-film ved hjelp av en kjølende kalander. Ved hjelp av mer varmebehandling ved 150 grader C i ett minutt blir den endelig tverrforbindelse gjennomført.

Det varmestabile tekstil-lag/filmforbindelsen får etter 24 timers ventetid de ønskede egenskaper.

Forbindelsen kan også oppnås ved å anvende skum, det vil si ved å tilføre et klebende skum mellom lagene av varmestabile fibre 3 på den ene side og filmen 6 på den andre side.

Det klebende lag i punkter 7 kan også utføres ved å sprøyte på et flytende klebestoff som polyuretan som gjør kryssbinding mulig. Påsprøytingen utføres fortrinnsvis på ett av underlagene og det andre laget påføres det første ved kalandrering.

Klebelaget 7 kan også utføres med varme-smelte klebemiddel som er kryssbundet under fuktige forhold og har en temperatur for påføring på 80 til 110 grader C. Dette sprøytes på det varmestabile lag 3 eller på filmen 6 ved hjelp av et batteri av vanlige sprøytepistoler.

Det andre laget påføres da på det første laget ved kald-kalandrering.

Klebemiddelet som således er påført i en mengde på 6 til 10 g/m2 kryssbinder under fuktige forhold og gjør det mulig å oppnå en forbindelse som er motstandsdyktig mot forskjellige former for rengjøring og som har stor fleksibilitet på grunn av punktforbindelsene.

Det er likeledes mulig å benytte termoklebende fiberflor, film eller nett til det punktvise klebelaget på hvilket det varmestabile laget 3 er påført på den ene side og filmen 6 på den andre under press eller endog ganske enkelt ved kalandrering.

Den varmestabile fiberfilt 3/film 6- forbindelsen har god ugjennomtrengelighet og god motstand mot ild, men laget av varmestabile fibre som har lav motstandsevne mot slitasje. Av denne grunn ville en slik foring være ubehagelig og ville ha sterk tendens til folding.

Generelt anses at sammenføyning av tekstillag av et konvensjonelt for med denne sammensetning bidrar til forbe-dret komfort og mekaniske styrke, men at det vil redusere dets motstandsevne mot ild og gjør produksjonen av klær vanskeligere.

For å møte denne tendens blir ifølge oppfinnelsen et forsterket non-woven materiale 8 forbundet med det varmestabile tekstillag 3 blir det forsterkede non-woven materiale tilført for sammen med den andre siden 5 av dette lag å utgjøre det indre lag av tøyet.

Fortrinnsvis er det forsterkede non-woven materiale 8 i seg selv bestandig mot varme og ild (konvektiv og stråle-varme). Det er for eksempel fremstilt av en blanding av varmestabile fibere og ull eller viskose. Forholdet av ull eller viskose ligger fortrinnsvis mellom 50 % og 80%. Helst 60 %.

Mer generelt kan alle varmestabile fibre nevnt ovenfor som settes til sammensetninger av tekstillag 3 benyttes i sammensetningen av det ikke-vevede materialet 8.

Den nære sammenføyning av det ikke-vevede materialet 8 med laget av varmestabile fibere 3 gjør det mulig å gi det sammensatte for dets ovennevnte særlige karakteristiske egenskaper.

Det forsterkede ikke-vevede materiale 8 kan sys/stikkes, det vil si produseres ved den teknikk som er kjent for søm/strikking.

Ifølge denne teknikk føres nåler, med ventiler eller stempler gjennom tekstilet og former forhøyninger av stingene fra bunter av tekstilfibere eller ved å tilføre garn. For å gi det ikke-vevede materialet 8 den ønskede motstand mot drag og rivning utføres stingene med eller uten stabiliserende tråd. Når det benyttes stabilisering, kan det frembringes ved kontinuerlige tråder eller ved fibernett. Fortrinnsvis utføres det med aramid.

Teknikken er kjent for eksempel under navnet

"MALIVLIES", "MALIWATT", "ARACHNE", "MALIMO", "SCHUSSPOL"

etc.

Det forsterkede ikke-vevede materiale kan også omfatte en forbindelse dannet av ikke-vevet stoff. I dette fall vil forhøyningene ved stingene som er fremkommet ved tilført tråd stå i forbindelse hvilket gir bedre heft og som følgelig gir større forbindelse til foret som et hele. Denne teknikk for forsterkning er i seg selv kjent under betegnelsen "RASCHEL

VLIES".

Denne forbindelse velges fortrinnsvis, det vil si at det ikke-vevede materiale som er forsterket ved tråden i stingene, omfatter et lag av parallelle tråder som inngår i rekkene av sting på den ene siden av det ikke-vevede materialet. Trådene er fortrinnsvis varmebestandige og bestående for eksempel av 50/50 kermelviskose i 40/60 Ms (metrisk mål).

Som en generell regel forbindes tekstillaget 3 av varmestabile fibre og det forsterkede ikke-vevede materiale 8 før feste av den vannbestandige og pustende filmen 6 til tekstillaget 3.

Først formes en filt ved nåling for å danne tekstillaget av varmestabile fibre.

Videre formes et pre-nålet stoff som mates inn i en maskin som syr eller strikker for å forme laget 8.

Tekstillaget 3 og det forsterkede ikke-vevede materiale 8 forenes så ved nåling ved å føres over en enkeltslags nåle-maskin.

Idet materialet er det samme, får denne sammensetning et større volum enn en sammensetning av en nålet filt og et vevet materiale, og gir således bedre isolasjon og bestandighet mot ild.

Til slutt blir den vannbestandige og pustende film 6 punktfestet til tekstillaget 3 av varmestabile fibre.

Det er likeledes mulig å forbedre og forenkle

denne fremstillingsprosessen ved å utføre forming av ikke-vevet materiale 8 på en sy/strikkemaskin og ved å forbinde det med det forsterkede ikke-vevede matereiale 8 ved nåling med tekstillaget av varmebestandige fibre som ikke er nålet. Tekstillaget av varmebestandige fibre er så nålet samtidig som det forbindes med det forsterkede ikke-vevede materiale.

Det forstekede ikke-vevede materiale 8 gir behagelig

følelse og god holdbarhet også etter rengjøring. Det er således egnet som innvendig lag for varmebestandig tøy og bidrar til hele oppfinnelsens egenskaper for et behagelig og bestandig for.

Det er mulig å benytte samme sammensetning av fibere til et varmebestandig tekstillag 3 og til det forsterkede ikke-vevede materiale 8.

Eksempelvis er egenskapene ved det flammebestandige sammensatte f6r ifølge oppfinnelsen følgende: dets vannugjennom-trengelighet setter det i stand til å motstå en vannsøyle på omkring 7000 mm.

Hovedsakelig er det testet for å underbygge dets gode pusteevne og dets ugjennomtrengelighet overfor vann og hydrokarboner .

Vanngjennomtrengeligheten (hydrostatisk motstand) er målt etter Federal Standard 191, metode 5 512 (Mullen test) uten overtrekk eller for, og en verdi på 650 kPa ble oppnådd, mens en verdi på 310 kPa er ansett som tilstrekkelig for å sikre fullstendig vannugjennomtrenglighet under alle værforhold.

Pusteevnen for et sammensatt materiale bestemmes ved å måle dets motstand mot gjennomgang av våt damp ifølge standard DIN 54 101, del 1 og gir en gjennomgangsmotstand for vann (Ret) på 0.185 m2.mbar/w. Ifølge samme standard er en verdi på under 0.200 nødvendig for å sikre god pusteevne.

Kjemisk bestandighet måles ifølge standard NFS 74 302 og ugjennomtrengelighet overfor syre, alkali og hydrokarboner er høyere enn 90 %. Indeks for konvektiv beskyttelse mot flammer på 1.050 grader C ifølge standard ASTM 4 108 gir beskyttelsesverdi (TPP) på 40 sekunder med 40/60 PBI/paraaramid for utvendig materiale på 250 g/m2 (6 oz/yd2), mens en lærjakke som vanligvis benyttes av brannfolk gir en indeks på 12 sekunder og er to til fire ganger tyngre enn en jakke fremstilt av materialet ifølge oppfinnelsen.

Foret ifølge oppfinnelsen gjør det mulig ved enkle frem-stillingsmetoder å produsere alle typer klesplagg som jakker, hansker, kutter, bukser, overalls etc. Fortrinnsvis dekkes sømmene ved f.eks. skuldre kraver etc. i jakkene med ugjennomtrengelige bånd.

Dette muliggjør en forbedring av gjennomtrengeligheten for klærne.

Ved produksjonen av klærne er det en fordel å fremstille foret løst og uttagbart fra det utvendige stoff, hvilket gjør det mulig å anvende forskjellig behandling for rengjøring av selve foret på den ene side og det utvendige deler av klærne på den andre siden.

Claims (16)

1. Brannherdig sammensatt foring (1) for et klesplagg, hvor klesplagget har et ytterlag (2) og den sammensatte foringen (1) omfatter: et av varmebestandige fibre bestående tekstillag (3) med en første (4) og en andre (5) overflate; en vanntett og pustende film (6) som er limt punkt-ved-punkt (7) på den første overflaten (4) av tekstillaget (3) og filmen (6) er beregnet å være i kontakt med klesplaggets ytre lag (2) ; og et indre lag (8) som er i kontakt med den andre overflaten (5) av tekstillaget (3),karakterisert vedat det indre laget (8) er et forsterket ikke-vevet lag som er forbundet med den andre overflaten (5) av tekstillaget (3) ved nåling ved føring over en enkeltslags-nålefiltmaskin og ved at det indre laget (8) er beregnet til å utgjøre det indre laget av klesplagget.

2. Brannherdig sammensatt foring ifølge krav 1,karakterisert vedat det forsterkede ikke-vevede materiale (8) er sydd og strikket.

3. Brannherdig sammensatt foring ifølge krav 2,karakterisert vedat det sydde og strikkede, forsterkede ikke-vevede materiale (8) omfatter innsatte garn.

4. Brannherdig sammensatt foring ifølge krav 1,karakterisert vedat det ikke-vevede materiale (8) er forsterket ved et strikket tøy.

5. Brannherdig sammensatt foring ifølge krav 4,karakterisert vedat det ikke-vevde materiale er forsterket (8) ved et strikket tøy med et veftinnslag.

6. Brannherdig sammensatt foring ifølge krav 1,karakterisert vedat laget av varmebestandige fibre (3) er nålet, ikke-vevet materiale.

7. Brannherdig sammensatt foring ifølge et av kravene 1-6,karakterisert vedat de varmebestandige lagene (3) omfatter aramidfibere.

8. Brannherdig sammensatt foring ifølge ethvert av kravene 1-7,karakterisert vedat det varmebestandige laget (3) omfatter en blanding av ullfibere og varmebestandige fibre.

9. Brannherdig sammensatt foring ifølge krav 8,karakterisert vedat filmen (6) er hydrofil.

10. Brannherdig sammensatt foring ifølge et av kravene 1-8,karakterisert vedat filmen (6) er mikro-porøs.

11. Brannherdig sammensatt foring ifølge et av kravene 1-8,karakterisert vedat filmen (6) er laget av polytetrafluoretylen (PTFE).

12. Brannherdig sammensatt foring ifølge et av kravene 1-8,karakterisert vedat filmen (6) er laget av polyuretan som er flammehemmende ved tilsetning av en nitro-genholdig og fosforholdig tilsetning.

13. Brannherdig sammensatt foring ifølge et av kravene 1-12,karakterisert vedat det forsterkede, ikke-vevde materiale (8) omfatter en blanding av varmebestandige fibere og ull.

14. Brannherdig sammensatt foring ifølge et av kravene 1-12,karakterisert vedat det forsterkede, ikke-vevde materiale (8) er laget av bomull som er gjort flammehemmende .

15. Brannherdig sammensatt foring ifølge et av kravene 1-12,karakterisert vedat det forsterkede, ikke-vevde materiale (8) er laget av modakryl.

16. Brannherdig sammensatt foring ifølge et av kravene 1-15,karakterisert vedat punkt ved punkt limingen av filmen (6) på det varmebestandige laget (3) er utført med et kryssbindings-klebemiddel.