DD251579A5 - METHOD FOR PRODUCING FLAME-RESISTANT MATERIALS - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer flammenbestaendigen Kombination aus wenigstens zwei flammenbestaendigen Stapelfaserkomponenten in Faserband-, Vorgarn-, Einfach- oder Mehrfach-, gewebter oder gestrickter Gewebeform. Die Kombination ist vorgesehen fuer die Herstellung von Bekleidung, Bekleidungsstuecken oder Bekleidungssystemen, die vorwiegend oder wenigstens teilweise Gewebe einschliessen, die Faeden mit segregierten Komponenten aufweisen. Die Aufgabe besteht darin, flammenbestaendiges Material herzustellen, das bei der Einwirkung von Flammen und intensiver Hitze unter Beibehaltung seiner Flexibilitaet und eines gewissen Masses an Festigkeit eine geringe Waermeschrumpfung aufweist und bei dem nur ein langsames Aufreissen eintritt. Dies wird dadurch erreicht, dass eine der Komponenten der Kombination bewusst, positiv oder anderweitig beabsichtigt gegenueber der anderen Komponente oder den anderen Komponenten der Kombination getrennt gehalten wird.A method for producing a flame resistant combination of at least two flame resistant staple fiber components in sliver, roving, single or multiple, woven or knitted fabric form. The combination is intended for the manufacture of apparel, apparel or apparel systems which include, predominantly or at least partially, fabrics having threads with segregated components. The object is to produce flame-resistant material which has a low heat shrinkage under the action of flames and intense heat while maintaining its flexibility and a certain degree of strength and in which only a slow tearing occurs. This is accomplished by keeping one of the components of the combination separate, positive, or otherwise intentional from the other component or components of the combination.

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung flammenbeständiger Materialien, die besonders geeignet sind, den Wirkungen relativ hoher Temperaturen standzuhalten.The invention relates to a process for producing flame-resistant materials, which are particularly suitable for withstanding the effects of relatively high temperatures.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bekannt ist der Einsatz von Schutzbekleidung zum Schutz von Personen, die unbeabsichtigt oder anderweitig Bedingungen extremen Wärmeflusses oder Flammen mit sehr hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Eine Hauptfunktion von Schutzbekleidung ist es, den Trägervorden Auswirkungen extremer Hitze und von Flammen so lange wie möglich, oder, in einem Notfall, wenigstens so lange zu schützen, wie das erforderlich sein kann, um aus dem Bereich, an dem die extremen Temperaturen auftreten, zu einem Ort mit einem niedrigeren und annehmbareren Temperaturniveau zu entfliehen. Insbesondere soll jede Schutzbekleidung den Körper des Trägers so lange abschirmen, wie das notwendig ist, um das Überleben einer Person zu ermöglichen, die extremen Temperaturen ausgesetzt ist.It is known to use protective clothing to protect people who are unintentionally or otherwise exposed to conditions of extreme heat flow or flames with very high temperatures. A primary function of protective apparel is to protect the wearer from the effects of extreme heat and flames for as long as possible, or, in an emergency, at least as long as may be required to reach the extremes where the extreme temperatures occur. to escape to a place with a lower and more acceptable temperature level. In particular, any protective clothing should shield the wearer's body for as long as is necessary to enable the survival of a person exposed to extreme temperatures.

Bei Personen, deren Beruf die Möglichkeit einschließt, extremer Hitze und Flammen von sehr hohen Temperaturen ausgesetzt zu werden, beispielsweise Armeeangehörigen, Flugzeug- oder Bodenpersonal, Rennfahrern, Polizeiangehörigen, Feuerwehrleuten, Arbeitern in bestimmten Industriezweigen, muß immer mit der ständigen Möglichkeit gerechnet werden, daß diese Person jederzeit, z. B. durch einen Unfall oder im Ergebnis bewußter Aktionen, z. B. durch den Gegner, Hitze und Flammen von extremer Temperatur ausgesetzt sein können. In diesen Fällen zählt jede Sekunde, da eine Person, die sich in Gefahr befindet, zu fliehen versuchen wird, dafür aber eine bestimmte Zeitspanne braucht.For persons whose profession includes the possibility of being exposed to extreme heat and flames from very high temperatures, such as army personnel, aircraft or ground personnel, racing drivers, police officers, firefighters, workers in certain industries, one must always be aware that this person at any time, z. B. by an accident or as a result of conscious actions, eg. B. by the enemy, heat and flames can be exposed to extreme temperatures. In these cases, every second counts because a person who is in danger will try to escape, but will need a certain amount of time.

Gleichzeitig ist es bei diesen Personen erforderlich, daß sie sich über längere Zeit relativ frei bewegen können, ohne übermäßig durch die Schutzbekleidung behindert zu werden. Mit anderen Worten, die Tragbarkeit, d. h., die Aspekte des Komforts der Materialien, aus denen die Kleidung hergestellt wird, muß berücksichtigt werden. Daraus leitet sich ab, daß das Material einer Schutzbekleidung aus mehr als einer Gewebeschicht bestehen kann, wobei die erste Schicht, die Außenschicht, in der Lage sein muß, abschirmend oder schützend vor Hitze und Flammen zu wirken, während eine zweite Schicht dazu dient, eine Isolationsschicht zu bilden, die das Eindringen der Hitze durch die Kleidung auf den Träger verzögert. In diesem ZusammenhangAt the same time, these individuals are required to be able to move relatively freely for extended periods of time without being unduly hampered by the protective clothing. In other words, portability, d. h., the aspects of comfort of the materials from which the clothes are made must be taken into account. From this it can be deduced that the material of a protective garment can consist of more than one fabric layer, wherein the first layer, the outer layer, must be capable of shielding or protecting against heat and flames, while a second layer serves for a Insulation layer that retards the penetration of heat through the clothes on the wearer. In this context

ist darauf zu verweisen, daß in den Fällen, in denen die Bekleidung des Trägers aus mehreren Stücken besteht, die Wärmeisolierung nicht nur die äußeren Kleidungsstücke betrifft (d.h., die Kleidungsstücke, die im herkömmlichen Sinne als Schutzbekleidung betrachtet werden), sondern auch die Unterwäsche des Trägers, da auch sie ein gewisses Maß an Wärmeisolierung bietet.It should be noted that in cases where the wearer 's clothing consists of several pieces, the thermal insulation concerns not only the outer garments (ie the garments which are traditionally considered to be protective clothing), but also the underwear of the Carrier, since it also offers a degree of thermal insulation.

In Abhängigkeit vom Einsatzort, d.h., in Abhängigkeit von der Aussicht des Auftretens von Kalamitäten und den Umweltaspekten, muß zwischen verschiedenen Isolationskompromissen gewählt werden, das heißt, müssen gemacht werden.Depending on the place of use, i.e., depending on the prospect of occurrence of calamities and the environmental aspects, it is necessary to choose between different insulation compromises, that is, to be made.

Die Isolierung erfolgt durch das gesamte Bekleidungssystem oder ist durch dieses zu verwirklichen, d. h. normalerweise durch mehr als eine Gewebeschicht, die aus gleichen oder verschiedenen Materialien hergestellt werden.The insulation is made by the entire clothing system or is to be realized by this, d. H. usually by more than one layer of fabric made of the same or different materials.

In der Praxis kann die äußerste Schicht eines Schutzbekleidungssystems als der wichtigste Teil der Schutzbekleidung betrachtet werden, da diese Schicht dem größten Teil der Wirkung extremer Wärmebedingungen standhalten muß und da diese Schicht, wie bereits erwähnt, als abschirmende Schicht nicht nur hinsichtlich des Körpers des Trägers, d. h., seiner Haut, sondern auch als Schutzmittel für die Isolierung, die die Schicht oder Schichten der Bekleidung bieten, dienen muß.In practice, the outermost layer of a protective clothing system can be considered as the most important part of the protective clothing, since this layer must withstand most of the effect of extreme heat conditions and, as already mentioned, this layer as a shielding layer not only with respect to the body of the wearer, d. h., his skin, but also as a protective agent for the insulation that provide the layer or layers of clothing must serve.

Es wurde festgestellt, daß das für die Herstellung der Abschirmschicht verwendete Gewebe sehr spezielle Bedingungen erfüllen muß. Zuallererst muß das Material flammbeständig sein. Das heißt, das Material muß in Gewebeform einen Sauerstoffgrenzindex (LOI) von wenigstens 26,5 haben. Mit anderen Worten, das Material muß selbstlöschend sein, wenn die Zündungsquelle entfernt wird (Textile Chemist & Colorist, Bd. 6, Nr. 2,1974, S. 25 bis 29). Außerdem ist es notwendig, daß das Material, wenn es einem intensiven Hitzefluß ausgesetzt wird, so lange wie möglich als ununterbrochene Oberfläche erhalten bleibt.It has been found that the fabric used to make the shielding layer must meet very specific conditions. First and foremost, the material must be flame-resistant. That is, the material must have an oxygen limit index (LOI) of at least 26.5 in fabric form. In other words, the material must be self-extinguishing when the ignition source is removed (Textile Chemist & Colorist, Vol. 6, No. 2, 1974, pp. 25 to 29). In addition, when subjected to intense heat flow, it is necessary to maintain the material as an uninterrupted surface as long as possible.

Es wurde viele Vorschläge für Materialien gemacht, die flammbeständige Eigenschaften aufweisen. So wurden natürliche oder künstliche Faserstoffe vorgeschlagen. Zu diesen Fasern gehörten beispielsweise Baumwolle, Wolle, Kunstseide und/oder Eiweißfaserstoffe, die nach der Herstellung zur Gewebeform behandelt wurden, um die Entflammbarkeit zu verringern.Many proposals have been made for materials that have flame resistant properties. Thus, natural or artificial fibers were proposed. These fibers include, for example, cotton, wool, rayon, and / or proteinaceous fibers which have been fabricated after manufacture to reduce flammability.

Es ist bereits bekannt, künstliche oder synthetische Fasern, z. B. Viskosefasern, Polyester- und Akrylfasem, die normalerweise entflammbar sind, dadurch nichtbrennbar zu machen, daß während der Fertigung flammenverzögernde Zusätze einbezogen wurden. Vorgeschlagen würde auch, Stapelfasern aus Polymeren herzustellen, die an sich flammenbeständig sind. Zu diesen Stapelfasern gehören Polyvinylchlorid, Polyimid, Polyamidimid, Polytetrafluorethylen, Polyakrylnitril und Polymetaphenylenisophthalamid usw.It is already known, artificial or synthetic fibers, eg. B. viscose fibers, polyester and Akrylfasem, which are normally flammable, make it non-flammable that flame-retardant additives were included during manufacture. It would also be suggested to make staple fibers from polymers that are flame resistant per se. These staple fibers include polyvinyl chloride, polyimide, polyamideimide, polytetrafluoroethylene, polyacrylonitrile and polymetaphenylene isophthalamide, etc.

Der Einfachheit halber werden flammenbeständige Fasern in dieser Spezifikation als FR-Fasern bezeichnet.For the sake of simplicity, flame resistant fibers in this specification are referred to as FR fibers.

Eine weitere Gruppe von Fasern, die durch Materialien wie die folgenden gekennzeichnet ist, wird als Fasergruppe mit flammenbeständigen Eigenschaften bezeichnet: Polybenzimidazol (PBI-Faser); Polyparaphenylenterephthalamid (KEVLAR-Faser und TWARON-Faser); Formophenolharzfaser (PHILENE-Faser); vernetzte Polyakrylsäure (INIDEX) und bestimmte hitzebehandelte/zyklisierteAkryIfaserstoffe (karbonisierte Fasern). Diese Gruppe von Materialien wird nachstehend als R-Fasern bezeichnet.Another group of fibers characterized by materials such as the following is referred to as a fiber group having flame resistant properties: polybenzimidazole (PBI fiber); Polyparaphenylene terephthalamide (KEVLAR fiber and TWARON fiber); Formophenol resin fiber (PHILENE fiber); crosslinked polyacrylic acid (INIDEX) and certain heat-treated / cyclized acrylic pulps (carbonized fibers). This group of materials will be referred to hereinafter as R-fibers.

Im allgemeinen wurde festgestellt, daß bei FR-Fasern nach dem Spinnen zu Garnen und dem Weben zu Geweben eine beachtliche Verschlechterung oder eine hohe Wärmeschrumpfung und ein schnelles „Aufbrechen" bei der Einwirkung von Flammen und intensiver Hitze auftreten. Außerdem wurde festgestellt, daß R-Fasern in Gewebeform in der Lage sind, intensiven Wärmeflüsseh über eine beachtliche Zeitspanne bei weit geringerer Wärmeschrumpfung und ohne „Aufbrechen" oder mit verzögertem „Aufbrechen" standzuhalten, verbunden mit der Beibehaltung ihrer Flexibilität, begleitet durch ein gewisses Maß an Festigkeit über eine weit längere Zeitspanne/als das bei FR-Fasern unter denselben Bedingungen der Fall ist.In general, it has been found that FR fibers, after spinning into yarns and weaving into fabrics, show considerable deterioration or high heat shrinkage and rapid "break-up" under the action of flame and intense heat. Tissue-form fibers are capable of withstanding intense heat flow over a considerable period of time with far less heat shrinkage and without "break-up" or delayed "break-up", coupled with the maintenance of their flexibility, accompanied by a degree of strength over a much longer period of time / as is the case with FR fibers under the same conditions.

Trotz der offensichtlich besseren Möglichkeiten von R-Fasern im Vergleich zu FR-Fasern haben die R-Fasern keinen allgemeinen Eingang in die Herstellung von Schutzbekleidung gefunden, da festgestellt wurde, daß R-Fasern bestimmte Eigenschaften haben, die den Einsatz von R-Fasern für das Weben von Schutzbekleidung einschränken.Despite the apparently better possibilities of R-fibers compared to FR-fibers, the R-fibers have not found a general input into the production of protective apparel, since it has been found that R-fibers have certain properties which prohibit the use of R-fibers restrict the weaving of protective clothing.

Der zaghafte Einsatz von R-Fasern basiert beispielsweise auf der schlechten Färbbarkeit und in einigen Fällen der inhärenten hellen Färbung und schlechten Lichtbeständigkeit. Auch mechanische Eigenschaften wie die Abriebbeständigkeit sind nicht optimal für Gewebe zum täglichen Tragen.For example, the tentative use of R-fibers is based on poor dyeability and, in some cases, inherent light color and poor lightfastness. Even mechanical properties such as abrasion resistance are not optimal for everyday wear.

Aus der US-PS 4198494 ist bereits bekannt, eine innige Mischung aus schmelzbaren FR-Fasern und R-Fasern für die Herstellung eines Gewebes für Schutzbekleidung zu schaffen. In der Spezifikation dieses US-Patentes wird eine schmelzbare FR/F-Fasermischung mit wenigstens 15% FR-Fasern und wenigstens 3% R-Fasern vorgeschlagen. Bei diesem Gemisch sind die einzelnen Fasern nicht vorzugsweise in bestimmten Bereichendes Gemisches abgesondert, wie das infolge der normalen Schwankungen in der Faserverteilung auftreten könnte, die auf rein statistischer Grundlage zu erwarten wäre. Es wurde festgestellt, daß das aus diesem Gemisch hergestellte Gewebe eine synergistische Wirkung bezüglich der Reißfestigkeit bei einer Wirkung eines Wärmeflusses von 8,4 J/cm² für die Dauer von zehn Sekunden hat (d.h., 2cal/cm²), was nachstehend als „Zustand in Flammen" bezeichnet wird. Der Begriff „synergistisch" wird in dem US-Patent in dem Sinne gebraucht, daß die Festigkeit eines Gewebes, das aus dem Gemisch hergestellt wurde, im Zustand von Flammen wesentlich höher ist als die Summe der Festigkeitsanteile der einzelnen Komponenten des Gewebes, wenn diese in Flammen stehen.It is already known from US Pat. No. 4,198,494 to provide an intimate mixture of fusible FR fibers and R fibers for the production of a protective clothing fabric. In the specification of this US patent, a fusible FR / F fiber blend having at least 15% FR fibers and at least 3% R fibers is proposed. In this mixture, the individual fibers are not preferentially segregated in certain areas of the mixture, as might occur due to normal variations in fiber distribution which would be expected on a purely statistical basis. It has been found that the fabric made from this blend has a synergistic tensile strength effect at a heat flux of 8.4 J / cm ² for ten seconds (ie, 2cal / cm ² ), hereinafter referred to as " The term "synergistic" is used in the US patent in the sense that the strength of a fabric made from the blend in the condition of flames is substantially higher than the sum of the strength proportions of the individual Components of the fabric when they are in flames.

Aus der US-PS 4198494 ist auch bekannt, einen modifizierten Flammentest für die Prüfung von FR- und R-Fasern anzuwenden.It is also known from U.S. Patent 4,198,494 to use a modified flame test for the testing of FR and R fibers.

Der Test wurde angewendet, um die extensive Verschmelzung zwischen den Fasern und die sogenannte „Flammenfestigkeit" als die Festigkeit des Gewebes im Zustand von Flammen zu untersuchen.The test was used to investigate the extensive fusion between the fibers and the so-called "flame resistance" as the strength of the fabric in the condition of flames.

Es wurde festgestellt, daß es diesem Test an Genauigkeit und Reproduzierbarkeit bei der Messung der Flammenfestigkeit fehlt.It has been found that this test lacks accuracy and reproducibility in the measurement of flame resistance.

Das gilt insbesondere, wenn sehr leichte Gewebe wie das im Beispiel 1 des oben genannten US-Patentes erwähnte „Restgewebe" geprüft werden. Der plötzliche Wärmefluß von 2cal/cm² (8,4J/cm²) durch einen Meker-Brenner ist außerdem zu plötzlich und zu intensiv, und die Stärke der Flamme beeinträchtigt die Messung.This is particularly true when testing very lightweight fabrics such as the "residual fabric" mentioned in Example 1 of the above-referenced U. S. The sudden heat flux of 2cal / cm ² (8.4J / cm ² ) through a Meker burner is also too sudden and too intense, and the strength of the flame interferes with the measurement.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, flammenbeständiges Material mit hohen Gebrauchseigenschaften herzustellen.The aim of the invention is to produce flame-resistant material with high performance properties.

-4- 251 579. Darlegung des Wesens der Erfindung-4- 251 579. Presentation of the Essence of the Invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, flammenbeständiges Material aus einer Kombination von wenigstens zwei Stapelfaserkomponenten in einem Faserband, Vorgarn, Einfach- oder Mehrfachgarn oder in Form eines gewebten oder gestrickten Gewebes herzustellen, das bei der Einwirkung von Flammen und intensiver Hitze unter Beibehaltung seiner Flexibilität und eines gewissen Maßes an Festigkeit eine geringe Wärmeschrumpfung aufweist und bei dem nur ein langsames Aufreißen eintritt.The invention has for its object to produce flame-resistant material from a combination of at least two staple fiber components in a sliver, roving, single or multiple yarn or in the form of a woven or knitted fabric, in the action of flames and intense heat while maintaining its flexibility and a certain degree of strength has a low heat shrinkage and in which only a slow tearing occurs.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Komponente bewußt, positiv oder anderweitig beabsichtigt gegenüber der anderen Komponente oder den restlichen Komponenten der Kombination getrennt gehalten wird.This is inventively achieved in that one component is deliberately, positively or otherwise intentionally kept separate from the other component or components of the remaining combination.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einerflammenbeständigen Kombination von wenigstens zwei flammenbeständigen Stapelfaserkomponenten in gewebter oder gestrickter Form geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine der Komponenten bewußt, positiv oder anderweitig beabsichtigt von der anderen Komponente oder den restlichen Komponenten der Kombination in einer Weise getrennt gehalten wird, daß die „Wärmeverhaltenseigenschaften" synergistisch auf die entsprechenden Eigenschaften der einzelnen Komponenten bezogenAccording to another aspect of the invention, there is provided a method of making a flame resistant combination of at least two flame resistant staple fiber components in woven or knitted form, characterized in that one of the components is intentionally, positively or otherwise intended by the other component or components of the combination is kept separate in such a way that the "thermal behavior properties" are related synergistically to the corresponding properties of the individual components

Die Komponenten werden derart zusammengefügt, daß eine der Komponenten die Form eines Vorgarnes und die andere Komponente die Form eines Faserbandes aufweisen. Die Vorgarnkomponente wird verdrehungsfrei eingesetzt.The components are assembled such that one of the components is in the form of a roving and the other component is in the form of a sliver. The roving component is used torsion-free.

Die Komponenten werden derart zusammengefügt, daß die Kombination in Garnform die eine Komponente konzentriert im Kern des Garnes enthält.The components are assembled such that the combination in yarn form contains the one component concentrated in the core of the yarn.

Vorzugsweise werden die Komponenten derart zusammengefügt, daß die Kombination in Mehrfachgarnform wenigstens eine Zwirnung mit der einen Komponente einschließt. Die Komponenten werden derart zusammengefügt, daß die Kombination in Mehrfachgarnform wenigstens eine Zwirnung einschließt, die erfindungsgemäß hergestellt wurde.Preferably, the components are assembled such that the combination in multiple yarn form includes at least one twist with the one component. The components are assembled such that the combination in multiple yarn form includes at least one twist prepared according to the invention.

Vorzugsweise werden die Komponenten so zusammengefügt, daß diese Kombination in gewebter Form in der Kett- und Schußrichtung des Gewebes flammenbeständige Garne aufweist, die diese Komponente enthalten, wobei die flammenbeständigen Garne durch einen Abstand getrennt sind, der maximal das Zwanzigfache der Stärke des Gewebes beträgt.Preferably, the components are assembled so that this combination, in a woven form in the warp and weft directions of the fabric, has flame resistant yarns containing that component, the flame resistant yarns being separated by a maximum of twenty times the thickness of the fabric.

Die Komponenten werden derart zusammengefügt, daß die Kombination in der Form eines Gewebes in der Kett- und der Schußrichtung des Gewebes flammenbeständige Garne einschließt, die aus einer Kombination von wenigstens zwei erfindungsgemäß zusammengefügten Komponenten bestehen, wobei die flammenbeständigen Garne um einen Abstand voneinander getrennt sind, der einen Maximalwert des Zwanzigfachen der Gewebestärke aufweist. Die eine Komponente weist ein Wärmeverhalten mit einem Maximum von 15mJ/dTexauf.The components are assembled such that the combination in the form of a fabric in the warp and weft directions of the fabric includes flame-resistant yarns consisting of a combination of at least two components joined together according to the invention, the flame-resistant yarns being separated by a distance, which has a maximum value of twenty times the tissue thickness. One component has a thermal behavior with a maximum of 15mJ / dTex.

Vorzugsweise werden für die eine Komponente Polyparaphenylenterephthalamid- und/oder Formophenol- und/öder Polybenzimidazol-und/oder Kohlenstoffasern verwendet.Polyparaphenylene terephthalamide and / or formophenol and / or polybenzimidazole and / or carbon fibers are preferably used for the one component.

Für die andere Komponente oder die anderen Komponenten werden natürliche und/oder künstliche Materialien verwendet, die flammenverzögernd behandelt werden, wie WoII- und/oder Baumwoll- und/oder Viskoseseide- u'nd/oder Eiweißstapelfasern.For the other component or components natural and / or artificial materials are used which are flame-retardant, such as wood and / or cotton and / or viscose silk and / or protein staple fibers.

Für die andere Komponente oder die anderen Komponenten kann auch künstliches Material, das flamrfienverzögernde Zusätze einschließt, wie Viskoseseide- und/oder Diazetat- und/oder Triazetat- und/oder Proteinstapelfasern, verwendet werden.For the other component or components, artificial material including flame retardant additives such as viscose silk and / or diacetate and / or triacetate and / or protein staple fibers may also be used.

Weiterhin können für die andere Komponente oder die anderen Komponenten synthetische/organische Materialien, die flammenverzögrnde Zusätze einschließen, wie Polyester- und/oder Polyamid- und/oder Polyakrylnitrilstapelfasern, verwendet werden.Further, for the other component (s), synthetic / organic materials including flame retardant additives such as polyester and / or polyamide and / or polyacrylonitrile staple fibers may be used.

Für die andere Komponente oder die anderen Komponenten wird inhärent flammenbeständiges Material, wie Modakryl- und/oder Polyvinylchlorid- und/oder Polyimid- und/oder Polyamidimid- und/oder Polytetrafluorethylen- und/oder Polymetaphenylenisophthalamid- und/oder vernetzter Polyakrylsäurefaserstoff, verwendet.Flame resistant material, such as modacrylic and / or polyvinyl chloride and / or polyimide and / or polyamide imide and / or polytetrafluoroethylene and / or polymetaphenylene isophthalamide and / or crosslinked polyacrylic acid fiber, is inherently used for the other component or components.

Von dereinen Komponente wird erfindungsgemäß ein Anteil zwischen 2 und 4, bzw. 0,5 und 40, bzw. 0,15 und 5Gew.-%zum Gesamtgewicht der Kombination verwendet.According to the invention, one component is used in a proportion of between 2 and 4, or 0.5 and 40, or 0.15 and 5% by weight to the total weight of the combination.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show:

Fig. 1: eine schematische Darstellung der Apparatur zur Prüfung der Eigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten hitzebeständigen Materialien;1 shows a schematic representation of the apparatus for testing the properties of the heat-resistant materials produced according to the invention;

Fig. 2: eine schematische Seitenansicht der Apparatur aus Fig. 1;FIG. 2 is a schematic side view of the apparatus of FIG. 1; FIG.

Fig.3 und 4: Grafiken, die die gegenseitigen Beziehungen von definierten Materialfaktoren der Erfindung und der bekannten technischen Lösungen darstellen.Figures 3 and 4 are graphs illustrating the mutual relationships of defined material factors of the invention and known technical solutions.

In Fig. 1 und 2 ist eine Apparatur dargestellt, die für eine genaue Prüfung zur Bestimmung der Eigenschaften von hitzebeständigen Materialien verwendet wird. Die Prüfmethode wurde entwickelt, da es im Verhältnis zur Beschreibung des US-Patentes 4198494fraglich ist, ob die Messung der „Flammenfestigkeit" ein Maß des „Wärmeverhaltens" des Gewebes, das als Schutzschicht dienen soll, ist. Der Begriff „Wärmeverhalten" wird nachstehend ausführlicher behandelt. Angesichts der Menschen, die noch in der Lage sind, aus dem Bereich zu entfliehen, in dem die extremen Temperaturen auftreten, wird nach einem realistischen Standpunkt vorgeschlagen, den Wärmefluß auf die Hälfte der unteren Grenze des Temperaturbereiches bei einem Heizölgroßbrand zu senken (3,2 J/cm²s). Bei der vorliegenden Erfindung wird anstelle der Konvektionswärme eines Meker-Brenners (nicht dargestellt) die Strahlungswärme einer Quarzröhre 1 von 500 Watt verwendet. Der Strom, der dieser Quarzröhre 1 zugeführt wird, kann durch einen Transformator (nicht dargestellt) geändert werden, um einen Wärmefluß von 3,2 J/cm²s zu erhalten. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, läßt man einen 20 mm breiten Gewebestreifen 2 des Testgewebes von einem Metallstreifen 3 herabhängen, der sich über der Quarzröhre 1 befindet und mittels eines Befestigungselementes 4 am Metallstreifen 3 befestigt ist. Dieser Gewebestreifen 2 wird außerhalb des Bereiches der Quarzröhre 1 gehalten, bis die Prüfung beginnt. An dem Gewebestreifen 2 ist am unteren Ende 6 mit einem Befestigungselement 7 einReferring now to Figs. 1 and 2 there is illustrated an apparatus used for accurate testing to determine the properties of refractory materials. The test method was developed because it is questionable in relation to the description of US Patent 4198494 whether the measurement of "flame resistance" is a measure of the "thermal behavior" of the fabric to serve as the protective layer. The term "thermal behavior" is discussed in more detail below: Given the people who are still able to escape from the area where the extreme temperatures occur, it is proposed, according to a realistic viewpoint, to reduce the heat flow to half the lower limit of the lower temperature range at a fuel oil conflagration (3.2 J / cm ² s). in the present invention (not shown) in place of the convective heat of a Meker burner is used, the radiant heat of a quartz tube 1 of 500 watts. the current that this quartz tube 1 can be changed by a transformer (not shown) to obtain a heat flux of 3.2 J / cm ² s. As shown in Fig. 1, a 20 mm wide cloth strip 2 of the test fabric is allowed to pass from a metal strip 3 hang down, which is located above the quartz tube 1 and is fastened by means of a fastening element 4 on the metal strip 3. Diese Gewebestr 2 is kept outside the area of the quartz tube 1 until the test begins. On the fabric strip 2 is at the lower end 6 with a fastening element 7 a

Bezugsgewicht 8 angebracht, das im vorliegenden Fall 20g wiegt. Das Befestigungselement? kann mit einer Vorrichtung 5 zusammenwirken, um das Gewebe von der Quarzröhre 1 wegzuhalten. Wie aus Fig. 1 und 2 deutlich zu erkennen ist, wickelt sich der Gewebestreifen 2 nur um einen Abschnitt der Quarzröhre 1. In der Praxis ist es erforderlich, daß die Sehnenlänge 9 der Wicklung, die die Kontaktlänge zwischen dem Gewebestreifen 2 und der Quarzröhre 1 ist, 7 mm beträgt. Das wird in Abb. 2 dargestellt.Reference weight 8 is attached, which weighs 20 g in the present case. The fastener? can cooperate with a device 5 to keep the tissue away from the quartz tube 1. As can be clearly seen from FIGS. 1 and 2, the fabric strip 2 winds around only a portion of the quartz tube 1. In practice, it is necessary that the chord length 9 of the winding, the contact length between the fabric strip 2 and the quartz tube. 1 is 7 mm. This is shown in Fig. 2.

In dem US-Patent 4198494 wird die „Flammenfestigkeit" durch Einhaltung einerfesten Flammenzeit in Sekunden und Anbringung unterschiedlicher Gewichte an den Gewebestreifen gemessen. Durch die Verwendung der Quarzröhre 1 und des feststehenden Bezugsgewichts 8 wird die Zeit gemessen, während der das Gewebe dem Wärmefluß ausgesetzt sein muß, bevor es das feststehende Gewicht nicht mehr tragen kann. (Es wird beispielsweise davon ausgegangen, daß die erforderliche Zeit effektiv ein Charakteristikum der Menge des Wärmeflusses in Joule ist.)In U.S. Patent 4,198,494, "flame resistance" is measured by maintaining a fixed flame time in seconds and applying different weights to the fabric strip By using the quartz tube 1 and fixed reference weight 8, the time during which the fabric is exposed to heat flow is measured before it can no longer carry the fixed weight (for example, it is assumed that the required time is effectively a characteristic of the amount of Joule heat flux.)

Folglich kann die Vorrichtung (Öffnung) 5, die den Gewebestreifen 2 abschirmt und aus dem Bereich der Quarzröhre 1 heraushält, zurückgezogen werden. Der Gewebestreifen 2 schwingt zur Quarzröhre 1 hin, und eine Fläche von 1,4cm² kommt mit der Quarzröhre 1 in Kontakt, die Fläche, auf die die oben genannte Sehnenlänge 9 Bezug nimmt. Im Ergebnis dessen wird der Gewebestreifen 2 einem Wärmefluß von 4,5 J/s ausgesetzt. Es ist ein Zeitgeber vorhanden, um die Zeit zu messen, die das Bezugsgewicht 8, das vom Gewebestreifen 2 gehalten wird, braucht, um nach unten zufallen.Consequently, the device (opening) 5, which shields the fabric strip 2 and keeps out of the area of the quartz tube 1, can be withdrawn. The fabric strip 2 swings toward the quartz tube 1, and an area of 1.4 cm ² comes into contact with the quartz tube 1, the area to which the above chord length 9 refers. As a result, the fabric strip 2 is exposed to a heat flux of 4.5 J / s. There is a timer to measure the time needed for the reference weight 8 held by the fabric strip 2 to fall down.

Durch diese Wärmeverhaltensprüfung kann die Menge des Wärmeflusses, der das Gewebe standhalten kann, als das „Wärmeverhalten" des Gewebes berechnet werden.This thermal behavior test can be used to calculate the amount of heat flow that can withstand the tissue as the "thermal behavior" of the fabric.

Diese Menge des Wärmeflusses in Joule kann durch den Tex-Gesamtwert (Denier) all der Garne, die in der senkrechten (Prüf-) Richtung laufen, dividiert werden, um das Wärmeverhalten des Prüfgewebes je Dezitex (dTex) in Millijoule (mJ) zu berechnen.This amount of heat flux in Joules can be divided by the Tex total value (denier) of all the yarns running in the vertical (test) direction to calculate the heat behavior of the test fabric per decitex (dTex) in millijoules (mJ) ,

Durch die Wärmeverhaltensprüfung wird auch die Zeit, die bei der Flucht vor den Wirkungen von extremer Hitze und Flammen so wichtig ist, ermittelt. Da jede Sekunde, die sich eine Person vom Ort der Hitze und der Flammen entfernen kann, wichtig ist, erhöht jede zusätzliche Sekunde die Möglichkeit des Überlebens.The thermal performance test also determines the time that is so important in escaping from the effects of extreme heat and flames. Since every second that a person can move from the place of heat and flames is important, every extra second increases the chance of survival.

Um festzustellen, ob sich eine Faser als R-Faserkomponente eignet, kann ein aus dieser Faser hergestelltes Gewebe der oben ausgeführten erfindungsgemäßen Prüfung unterzogen werden. Wenn das „Wärmeverhalten" je Dezitex wenigstens 15mJ beträgt, kann die Faser als R-Faser betrachtet werden.To determine if a fiber is suitable as an R-fiber component, a fabric made from this fiber may be subjected to the test of the invention set out above. If the "thermal behavior" per decitex is at least 15mJ, the fiber may be considered R fiber.

Für eine Untersuchung der synergistischen Wirkung, die in dem US-Patent 4198494 erwähnt wird, wurden folgende Prüfgewebe hergestellt, wobei verschiedene innige Mischungen von FR- und R-Fasern vorgenommen wurden.For a study of the synergistic effect mentioned in U.S. Patent 4,198,494, the following test fabrics were made using various intimate blends of FR and R fibers.

Als FR-Komponente diente eine Metaaramidfaser(Polymetaphenylisophthalamidfaser) von 40 mm (1,6 Zoll) Faserlänge und 1,7 Dezitex (1,5dpf) Faserfeinheit (APYEIL).The FR component used was a 40 mm (1.6 inch) fiber length and 1.7 decitex (1.5 dpf) fiber fineness (APYEIL) meta-tag fiber (polymetaphenyl isophthalamide fiber).

Als R-Faser diente eine Paraaramidfaser (Polyparaphenylenterephthalamidfaser (KEVLAR-Faser). Die Fasenlänge betrug 38mm (1,5 Zoll) und die Faserfeinheit 1,7 Dezitex (1,5dpf). Unterschiedliche Mengen dieser Fasern wurden in Faserform gemischt und zu einem Einfachgarn von 49Tex (12cm³) versponnen. Die Garne wurden zu einem Gewebe in Leinwandbindung von etwa 21x21 Fäden je cm nach Beseitigung von Schlichtkomponenten und Schmutz verwebt. Das Grundgewicht dieser Gewebe lag im Bereich von 227-241 g/m² (6,7-7,1 Unzen/Quadratyard).The R fiber used was a para-aramid fiber (polyparaphenylene terephthalamide fiber (KEVLAR fiber). The chamfer length was 38 mm (1.5 inches) and the fiber count was 1.7 decitex (1.5 dpf) Different amounts of these fibers were mixed in fiber form and made into a single yarn of 49Tex (12cm ³⁾ spun. The yarns were woven into a plain weave fabric of about 21x21 threads per cm after removing sizing components and dirt. The basis weight of these fabrics was in the range of 227-241 g / m ² (6,7- 7.1 ounces / square yard).

Das „Wärmeverhalten" dieser Gewebe wurde gemessen und ist in der Tabelle 1 dargestellt. Die Daten der innigen Mischung aus der Tabelle 1 werden in der Kurve Ader Fig.3 dargestellt.The "thermal behavior" of these fabrics was measured and is shown in Table 1. The data of the intimate blend of Table 1 are shown in Curve A of Figure 3.

Tabelle 1Table 1 Wärmeverhaltenthermal behavior Synergistische WirkungSynergistic effect Zusammensetzungcomposition (mJ/dTex)(MJ / dtex) Verglichen mit 100%Compared with 100% % FR/% R)% FR /% R) R-FaserR-fiber 0,90.9 negativnegative 100/0100/0 24,624.6 45%45% 95/595/5 23,523.5 38%38% 90/1090/10 21,321.3 25%25% 80/2080/20 20,520.5 20%20% 67/3367/33 17,017.0 0%0% 0/1000/100

Es ist wichtig, die Unterschiede zwischen diesen Zahlen und den Flammenfestigkeitsmessungen, die in dem US-Patent 4198494 genannt werden, festzustellen. Nach dem US-Patent ergeben die Zahlen der „Flammenfestigkeit" für das Gewebe aus 100% Paraamid (KEVLAR) ein weit höheres „Wärmeverhalten" als das Gewebe aus 100% Metaaramid, d. h., 17,0 mJ/dTex, verglichen mitO,9mJ/dTex.It is important to note the differences between these numbers and the flame resistance measurements mentioned in U.S. Patent 4,198,494. According to the US patent, 100% para-amide (KEVLAR) numbers of "flame resistance" give a far higher "heat performance" than the 100% meta-aramid fabric, i.e., 100%. h., 17.0 mJ / dTex, compared with O, 9mJ / dTex.

Um die Daten aus der Tabelle 1 besser verstehen zu können, sollte beachtet werden, daß diese Zahlen in der Praxis der Fluchtzeit (bei diesen Geweben) 78s Bruchzeit und 4s Bruchzeit entsprechen. Die Zahlen veranschaulichen auch die synergistische Wechselwirkung zwischen den Fasern in der innigen Mischung.To better understand the data in Table 1, it should be noted that in practice these numbers correspond to 78s break time and 4s break time for these fabrics. The figures also illustrate the synergistic interaction between the fibers in the intimate mixture.

Das ist völlig unerwartet und steht im Gegensatz zu den Zahlen der Flammenfestigkeit in dem US-Patent.This is totally unexpected and is in contrast to the flame resistance figures in the US patent.

Aus der Tabelle 1 kann entnommen werden, daß die synergistische Wirkung, wie sie erfindungsgemäß verstanden wird, das Verhältnis des „Wärmeverhaltens" der innigen Mischungen für Gewebe im Vergleich zum „Wärmeverhalten" von Geweben aus 100% R-Fasern ist, d.h., Geweben, die zu 100% aus den besten der beiden Komponenten hergestellt wurden. Das „Wärmeverhalten" aller Gewebe aus einem innigen Fasergemisch ist besser als das des Gewebes aus einhundertprozentigen Paraaramidfasern. Man kann feststellen, daß sich die synergistische Wirkung mit der Verringerung der Menge an Paraaramid erhöht.It can be seen from Table 1 that the synergistic effect, as understood in the present invention, is the ratio of the "thermal behavior" of the intimate blends for fabric compared to the "thermal behavior" of 100% R-fiber fabrics, ie, fabrics, 100% made from the best of the two components. The "thermal behavior" of all intimate fiber blend fabrics is better than that of the 100% paraaramid fiber fabric and it can be seen that the synergistic effect increases with the reduction in the amount of paraaramide.

Die genaue Wärmeverhaltensprüfung, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung entwickelt wurde, zeigt auch die Richtigkeit der Ausführungen zum Mischungsbereich von 3 bis 20%, der in dem US-Patent angeführt wird. Es wird gezeigt, daß die Zunahme der synergistischen Wirkung beim Einsatz von mehr als 20% Paraaramid in Mischung mit Metaaramid weit geringer ist als die synergistische Wirkung, die bei Mischungswerten unter 20% erreicht werden können. Das wird in der unteren Kurve A der Fig. 3 gezeigt.The accurate thermal performance testing developed in the context of the present invention also demonstrates the accuracy of the 3 to 20% blend range embodiments set forth in the U.S. Patent. It is shown that the increase in the synergistic effect when using more than 20% paraaramide in admixture with metaaramide is far less than the synergistic effect that can be achieved at mixing levels below 20%. This is shown in the lower curve A of FIG.

Der Mischungswert von 20% in dem US-Patent wurde ausschließlich aus praktischen Gründen der Färbbarkeit, des Abriebs usw. gewählt. Wie nun nachgewiesen wurde, ist der Wert von 20% eine wichtige Grenze des wirksamen Einflusses der Faserkomponente.The 20% blend value in the U.S. Patent was chosen for practical reasons of dyeability, abrasion, and the like. As has now been demonstrated, the value of 20% is an important limit of the effective effect of the fiber component.

Wie in dem US-Patent 4198494 ausgeführt wird, wurde die untere Grenze von 3% für die R-Faserkomponente als praktischer Mindestwert für innige Mischungen gewählt, um eine einheitliche Verteilung der R-Faserkomponente im Gemisch zu gewährleisten. Auf die Effektivität von Mischungswerten unter 3% wird nachstehend Bezug genommen. Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß durch die positive, bewußte oder anderweitig beabsichtigte Absonderung der R-Fasern in einerflammenbeständigen Kombination von flammenbeständigen Fasern eine unerwartete synergistische Wirkung eintritt, die nicht durch die Leimwirkung der schmelzbaren FR-Fasern erklärt werden kann, wie das in dem US-Patent 4198494 getan wird. Auf die Notwendigkeit des Vorhandenseins von Fasern, die eine Leimwirkung aufweisen, wird nachstehend nochAs noted in U.S. Patent 4,198,494, the lower limit of 3% for the R-fiber component was chosen as a practical minimum for intimate blends to ensure uniform distribution of the R-fiber component in the blend. The effectiveness of mixture values below 3% is referred to below. According to the invention, it has been found that the positive, deliberate or otherwise intended separation of the R fibers in a flame-resistant combination of flame-resistant fibers gives rise to an unexpected synergistic effect which can not be explained by the sizing action of the fusible FR fibers, as disclosed in US Pat. Patent 4198494 is done. The need for the presence of fibers having a sizing effect will be discussed below

Bezug genommen. . - - Referenced. , - -

Ü'rfTeTnen VergleicFzwischendenÄusführungen des US-Patentes und denen der vorliegenden Erfindung vornehmen zu tonnen, wurde ein Garn von 49 Tex (12cm³) aus 90% Metaaramid (APYEIL) und 10% Paraaramid (KEVLAR) auf einer DREF-Spinnmaschine gesponnen, bei dem alle 10% KEVLAR-Paraamidfasem bewußt in Faserform im Kern des Garns abgesondert wurden.In order to make comparisons of the U.S. patent and those of the present invention, a 49 tex (12cm ³ ) yarn of 90% meta-aramid (APYEIL) and 10% paraaramid (KEVLAR) was spun on a DREF spinning machine, in which every 10% of KEVLAR para-amide fibers were deliberately sequestered in fiber form in the core of the yarn.

Aus dem Garn wurde ein Gewebe in Leinenbindung gewebt und ein Gewebestück von 21 χ 21 Fäden je Zentimeter hergestellt, was mit dem Gewebe aus einer 90/10-Mischung von Garnen vergleichbar ist.The yarn was woven into a linen weave fabric to produce a fabric piece of 21 × 21 threads per centimeter, which is comparable to that of a 90/10 blend of yarns.

Der Vergleich der „Wärmeverhaltenszahl" je Dezitex beim Gewebe der vorliegenden Erfindung mit derThe comparison of the "heat performance number" per decitex in the fabric of the present invention with the

, Gewebewärmeverhaltenszahl" für das Gewebe des US-Patentes wird in der Tabelle 2 gezeigt."Tissue Thermal Behavior" for the fabric of the U.S. Patent is shown in Table 2.

Der Einfachheit halber werden in der folgenden Spezifikation Garne aus innigen Mischungen als I-Garne und die segregierten Garne der vorliegenden Erfindung als S-Garne bezeichnet.For the sake of simplicity, in the following specification, intimate blend yarns will be referred to as I-yarns and the segregated yarns of the present invention will be referred to as S-yarns.

Tabelle 2Table 2

Mischungsmethode Wärmeverhalten Synergistische WirkungMixing method Thermal behavior Synergistic effect

(10% R) (mJ/dTex) verglichen mit 100%(10% R) (mJ / dTex) compared to 100%

R-FaserR-fiber

Innig (I) 23,5 38%Intimate (I) 23.5 38%

Gesondert (S) 32,7 92%Separate (S) 32.7 92%

Wie in der Tabelle 1 gezeigt wurde, weist das „Wärmeverhalten" des Gewebes aus I-Gamen mit einem 10%igen R-Faseranteil eine synergistische Wirkung von 38% im Vergleich zum „Wärmeverhalten" von 17mJ/dTexvon 100% R-Faser auf. Wenn die R-Fasern positiv, bewußt oder anderweitig beabsichtigt im Kern des S-Games segregiert sind, erhält man eine synergistische Wirkung von 92%, die etwa um das Zweieinhalbfache über der des I-Garnes liegt.As shown in Table 1, the "thermal behavior" of the I-Gamen fabric with a 10% R-fiber content has a synergistic effect of 38% compared to the "thermal behavior" of 17mJ / dTex of 100% R-fiber. When the R-fibers are positively, consciously or otherwise intentionally segregated at the core of the S-Game, a synergistic effect of 92% is obtained which is about two and a half times that of the I-yarn.

Es ist selbstverständlich, daß die Ausführungen der vorliegenden Erfindung nicht auf Kombinationen von nur zwei Stapelfaserkombinationen beschränkt sind, sondern ebenso mehrfache Komponentenkombinationen einschließt, die z. B. mit mehreren FR- und R-Komponenten arbeiten, um die erforderlichen Prozentanteile der einzelnen Typen zu erreichen.It is to be understood that the embodiments of the present invention are not limited to combinations of only two staple fiber combinations, but also include multiple combinations of components, e.g. B. multi-FR and R components, work to achieve the required percentages of each type.

Auf einer DREF-Spinnmaschine wird ein Garn zu 49 Tex (12cm³) gesponnen, das 63% APYEIL-Metaaramidfasem (FR-Fasern) 27% nichtschmelzbare, flammenverzögernde Viskose-FR-Fasem und, im Kern segregiert, 10% KEVLAR-Paraaramidfasern (R-Fasern) enthält. Die Garne werden dann zu einem Gewebe in Leinwandbindung mit 21 χ 21 Fäden je Zentimeter (thr/cm) nach dem Entschlichten verwebt.On a DREF spinning machine, a yarn is spun to 49 tex (12 cm ³ ) containing 63% APYEIL meta-amide fibers (FR fibers) 27% non-fusible, flame-retardant viscose FR fibers and, when segregated, 10% KEVLAR para-aramid fibers ( R fibers). The yarns are then woven into plain weave fabric at 21-21 threads per centimeter (thr / cm) after desizing.

Das Wärmeverhalten wird gemessen und ergibt einen Wert von 40,5 mJ/dTex, was im Vergleich zu den Garnen mit einem 10%igen R-Faseranteil in der Tabelle 2 eine verbesserte synergistische Wirkung zeigt; siehe dazu Tabelle 2 A.The thermal behavior is measured and gives a value of 40.5 mJ / dTex, which shows an improved synergistic effect compared to the yarns with a 10% R fiber content in Table 2; see Table 2 A.

Tabelle 2ATable 2A % R-Fasern% R fibers Wärmeverhaltenthermal behavior Synergistischesynergistic (mJ/dTex)(MJ / dtex) Wirkungeffect Garntypyarn type 100%100% 17,017.0 0%0% Ringspinngarnring-spun yarn 10%10% 23,523.5 38%38% Innige MischungIntimate mixture 10%10% 32,732.7 92%92% Segregiertsegregated Viskose 10%Viscose 10% 40,540.5 138%138% Segregiert+ 27%Segregated + 27%

Eine andere Methode, die R-Fasern im Kern eines Garnes abzusondern, ist das Vorspinnen nur eines sehr feinen Garnes aus R-Fasern oder die Verwendung eines Endlosgarnes aus R-Fasern. Unter Anwendung der bekannten Kernspinnmethoden kann die vorgesponnene R-Faser oder das Endlosgarn aus R-Fasern im Kern des Garnes segregiert werden.Another method of scouring the R-fibers in the core of a yarn is to spin only a very fine yarn of R-fibers or the use of a continuous yarn of R-fibers. Using the known core spinning techniques, the pre-spun R fiber or R-fiber continuous yarn can be segregated in the core of the yarn.

Das Vorspinnen kann mit jeder Spinnmaschine erfolgen, die zum Spinnen sehr feiner Garne geeignet ist. Das Kernspinnen kann unter Anwendung der bekannten Kernspinnmethoden erfolgen, d. h., durch Ringspinnen, Rotorspinnmaschinen, Reibungsspinnmaschinen usw. Ein sehr fein gesponnenes Garn aus 100% KEVLAR-Paraaramid (R-Fasern) wurde zu einem Garn von 12 Tex (50cm³) versponnen.The spinning can be done with any spinning machine that is suitable for spinning very fine yarns. Core spinning may be accomplished using the known core spinning techniques, ie ring spinning, rotor spinning, friction spinning, etc. A very finely spun yarn of 100% KEVLAR® para-aramid (R-fibers) was spun into a 12 tex (50cm ³ ) yarn.

Auf einer DREF-Reibungsspinnmaschine wurde das oben genannte Garn in den Kern eines Garns aus APYEIL-Metaaramidfasem (FR-Fasern) einbezogen, wodurch ein Garn zu 49 Tex mit einem R-Faseranteil von 24% entstand. Auch aus diesem Garn wurde ein Gewebe in Leinwandbindung mit 21 χ 21 Fäden/cm gewoben, gewaschen und geprüft.On a DREF friction spinning machine, the above yarn was incorporated into the core of a yarn of APYEIL® meta-aramid fibers (FR fibers) to form a 49-tex yarn having an R-fiber content of 24%. Also from this yarn was woven a plain weave fabric with 21 χ 21 threads / cm, washed and tested.

Der Wert des „Wärmeverhaltens" dieses Gewebes beträgt 22,5mJ/dTex, was einer synergistischen Wirkung von 32% entspricht.The value of the "thermal behavior" of this fabric is 22.5 mJ / dTex, which corresponds to a synergistic effect of 32%.

Wie aus der Tabelle 1 deutlich hervorgeht, beträgt die synergistische Wirkung einer innigen Mischung von 20% R-Fasern 25% und nimmt ab, wenn der Anteil der R-Fasern erhöht wird. Folglich hat eine innige Mischung mit einem R-Faseranteil von 24% (I-Garn) eine synergistische Wirkung von weniger als 25%. Bei einem S-Garn mit einem R-Faseranteil von 24% beträgt dieAs is clear from Table 1, the synergistic effect of an intimate mixture of 20% R fibers is 25% and decreases as the proportion of R fibers is increased. Consequently, an intimate blend with an R-fiber content of 24% (I-yarn) has a synergistic effect of less than 25%. For an S-yarn with an R-fiber content of 24% is the

j synergistische Wirkung 32%, was weit höher liegt und die erhöhte synergistische Wirkung der segregierten Einbeziehung undj synergistic effect 32%, which is far higher and the increased synergistic effect of segregated inclusion and

R-Fasern unterstreicht.R-fibers underline.

Wie in der Tabelle 1 gezeigt wird, nimmt die synergistische Wirkung zu, wenn die Menge der R-Fasern im Gewebe zurückgeht.As shown in Table 1, the synergistic effect increases as the amount of R fibers in the fabric decreases.

Die Verringerung der Menge an R-Fasern wird erreicht durch die Verringerung der Menge an R-Fasern in den Garnen. Eine andere Möglichkeit, die Menge der R-Fasern im Gewebe zu verringern, ist der Einsatz verschiedener Garne mit einemThe reduction in the amount of R fibers is achieved by reducing the amount of R fibers in the yarns. Another way to reduce the amount of R-fibers in the fabric is to use different yarns with one

unterschiedlichen Anteil an R-Fasern. Ein Gewebe kann aus dem oben genannten S-Garn mit 24% R-Fasern in Kombination mit j einem Garn mit 0% R-Fasern hergestellt werden, und die Garne können nacheinander eingesetzt werden. Mit anderen Worten,different proportion of R-fibers. A fabric may be made from the above-mentioned S yarn having 24% R fibers in combination with J yarn having 0% R fibers, and the yarns may be used sequentially. In other words,

wenn eines von zwei Garnen im Gewebe 24% R-Fasern enthält, beträgt die Gesamtmenge der R-Fasern im Gewebe 12%.if one of two yarns in the fabric contains 24% R fibers, the total amount of R fibers in the fabric is 12%.

Folglich kann die Absonderung der R-Fasern nicht nur im Garn vorgenommen werden, sondern auch während des Webens des Gewebes, worin ein Merkmal der vorliegenden Erfindung zu sehen ist.Consequently, the segregation of the R fibers can be made not only in the yarn, but also during the weaving of the fabric, wherein a feature of the present invention can be seen.

Unter Verwendung des oben genannten S-Garnes (S), das 24% R-Fasern in Kombination mit einem Garn (FR) enthält, das ebenfalls auf der DREF-Spinnmaschine hergestellt wurde und 0% R-Fasern enthält, wurden verschiedene Gewebe zu 49 x 49Texund21 x 21 Faden/cm hergestellt und nach dem Entschlichten geprüft, um das „Wärmeverhalten" zu ermitteln. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 und in der Kurve B in Fig.4 gezeigt.Using the above-mentioned S-yarn (S) containing 24% R-fibers in combination with a yarn (FR) also prepared on the DREF spinning machine and containing 0% R-fibers, various fabrics became 49 x 49 tex and 21 x 21 thread / cm and, after desizing, tested to determine "thermal behavior." The results are shown in Table 3 and in Curve B in FIG.

Tabelle 3Table 3 % R-Fasern% R fibers im Wärmeverhaltenin thermal behavior Synergistischesynergistic Verwendetes GarnUsed yarn Gewebetissue (mJ/dTex)(MJ / dtex) Wirkung, %Effect,% 0,00.0 1.31.3 negativnegative Alles FR-GarneAll FR yarns 4,84.8 37,037.0 118118 1S-+ 4 FR-G.1S- + 4 FR-G. 8,08.0 30,730.7 8080 1 S- + 2 FR-G.1 S + 2 FR-G. 24,024.0 22,522.5 3232 Alles S-GarneAll s-yarns

Wie festgestellt werden kann, nimmt auch hier das Wärmeverhalten des Gewebes zu, wenn die Menge der R-Fasern im Gewebe abnimmt, obwohl die Menge der R-Fasern im speziellen S-Garn, das die R-Fasern enthält, konstant bleibt (24%). Folglich kann die erhöhte synergistische Wirkung, die durch die bewußte Segregation der R-Fasern im Garn erreicht wird, statt eine innige Mischung herbeizuführen, auch durch Segregieren von R-faserhaltigen Garnen im Gewebe erzielt werden. Die Gewebestärke der in der Tabelle 3 genannten Gewebe liegt zwischen 0,51 und 0,52 mm. Bei dem Gewebe aus 1 S- und 4 FR-Garnen beträgt der Abstand zwischen zwei S-Garnen 2,30mm. Der S-Garntrennungsabstand kann also als das Verhältnis des 4,5fachen der Gewebestärke definiert werden. Wird dieser Abstand vergrößert, erhöht sich auch die Gefahr, daß ein kleines Gewebestück, das in der Schutz- und Kettrichtung durch S-Garne begrenzt wird, aufbricht. Folglich ist in Abhängigkeit vom Wärmeverhalten und anderen Eigenschaften der anderen Komponente oder Komponenten der Abstand zwischen zwei R-faserhaltigen Garnen begrenzt und darf das Zwanzigfache der Gewebestärke nicht übersteigen.As can be seen, as the amount of R fibers in the fabric decreases, the amount of R fibers in the particular S yarn containing the R fibers remains constant (24% ). Thus, the increased synergistic effect achieved by the deliberate segregation of the R fibers in the yarn, rather than intimately blending, can also be achieved by segregating R fiber-containing yarns in the fabric. The tissue thickness of the tissues mentioned in Table 3 is between 0.51 and 0.52 mm. For the fabric of 1S and 4FR yarns, the distance between two S yarns is 2.30mm. Thus, the S yarn separation distance can be defined as the ratio of 4.5 times the fabric thickness. Increasing this distance also increases the risk that a small piece of fabric, bounded by S yarns in the protective and warp directions, will break up. Thus, depending on the thermal behavior and other properties of the other component or components, the spacing between two R-fiber containing yarns is limited and must not exceed twenty times the fabric thickness.

Es ist bekannt, daß Einfachgarne gedreht oder verzwirnt werden können. Um die R-Fasern bewußt segregiert in das Garn einzubeziehen, können zwei oder mehr Garne verdreht werden, von denen wenigstens ein Garn (das im Vergleich zu den anderen Gamkomponenten, mit denen es verdreht werden soll, nur sehr fein ist) R-Fasern aufweist.It is known that single yarns can be twisted or twisted. To deliberately segregate the R fibers into the yarn, two or more yarns can be twisted, of which at least one yarn (which is only very fine compared to the other yarn components with which it is to be twisted) has R fibers ,

Als Beispiel kann das oben genannte 10%ige KEVLAR-Paraaramidgarn (R-Fasergarn) mit einer Garnnummer von 12Tex mit einem 10%igenAPYEIL-Metaaramidgarn(FR-Fasergarn) mit einer Garnnummer von 37 Tex verdreht werden, wodurch sich eine Mehrfachgarnkombination mit einer Garnnummer von 49 Tex ergibt, bei dem die Menge der bewußt segregierten R-Fasern wiederum 24% beträgt.As an example, the above-mentioned 10% KEVLAR® para-spandex yarn (R-spun yarn) having a yarn count of 12Tex can be twisted with a 10% APYEIL meta-filament yarn (FR-fiber yarn) having a yarn count of 37 Tex, thereby forming a multiple yarn combination with a yarn count of 49 Tex, where the amount of deliberately segregated R fibers is again 24%.

Auch Garne aus FR-Fasem können mit wenigstens einem Garn einer Kombination von FR- und R-Fasern verdreht werden, bei welcher die R-Fasern bewußt segregiert sind. Diese Methode wird einer Verringerung der Menge an R-Fasern vorgezogen und ermöglicht es, den Schritt des Vorspinnens von sehr feinen Garnen aus R-Fasern entfallen zu lassen. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine flammenbeständige Kombination von wenigstens zwei flammenbeständigen Stapelfaserkomponenten in Form eines Mehrfachgarnes geschaffen, wobei wenigstens eine der Komponenten bewußt, positiv oder anderweitig beabsichtigt segregiert ist und wenigstens eine Zwirnung die R-Faser oder eine Kombination aus FR- und R-Fasern enthält, in welcher die R-Fasern bewußt segregiert sind.Also yarns of FR-fibers can be twisted with at least one yarn of a combination of FR and R-fibers, in which the R-fibers are deliberately segregated. This method is preferred to a reduction in the amount of R-fibers and makes it possible to eliminate the step of pre-spinning very fine yarns of R-fibers. According to a further aspect of the invention there is provided a flame resistant combination of at least two flame resistant staple fiber components in the form of a multifilament wherein at least one of the components is deliberately, positively or otherwise intentionally segregated and at least one twist is the R fiber or a combination of FR and R Contains fibers in which the R fibers are deliberately segregated.

Das oben erwähnte S-Garn, das 24% R-Fasern enthält, ist ein Garn, in welchem die R-Fasern in (vorgesponnener) Garnform enthalten sind.The above-mentioned S yarn containing 24% R fibers is a yarn in which the R fibers are contained in (pre-spun) yarn form.

Wie oben gezeigt wurde, erhöht sich das „Wärmeverhalten" in Abhängigkeit von der Verringerung der Menge der R-Fasern. Wenn mit dem Vorspinnsystem gearbeitet wird, kann der geringe Prozentsatz an R-Fasern nur bei ziemlich groben Garnen (dicken Garnen) erreicht werden, da es Grenzen für die Feinheit des vorgesponnenen Garnes gibt.As shown above, the "thermal behavior" increases as a function of the reduction in the amount of R-fibers. When working with the roving system, the low percentage of R-fibers can only be achieved with fairly coarse yarns (thick yarns). there are limits to the fineness of the pre-spun yarn.

Die Segregation der R-Fasern kann auch in Faserform wie beim S-Garn in der Tabelle 2 erreicht werden, es ist also nicht die Form des Vorspinnens erforderlich. Wie bereits ausgeführt, wurde ein S-Garn mit 10% segregierten R-Fasern auf einer DREF-Spinnmaschine gesponnen. In diesem Fall werden die R-Fasern nicht vorgesponnen, sondern in Fäserform in das Garn einbezogen. Der Fasereinsatz im Verziehteil der Maschine war ein Faserband aus FR-Fasern und ein Vorgarn aus R-Fasern. In der Verziehzone wird der Fasereinsatz, d. h., das Faserband und das Vorgarn, verzogen, bleibt aber in der relativen Einordnung. Folglich wird das R-Faservorgam nur zu einem feineren Faserbündel gezogen und bleibt segregiert. Dieses System wird als Faserband-Vorgarn-Paarungssystem bezeichnet und bildet einen weiteren Aspekt der Erfindung.The segregation of the R fibers can also be achieved in fiber form as in the S yarn in Table 2, so it is not the form of Vorspinnens required. As already stated, an S yarn with 10% segregated R fibers was spun on a DREF spinning machine. In this case, the R-fibers are not pre-spun, but included in the yarn in the form of a fiber. The fiber insert in the warp part of the machine was a fiber sliver of FR fibers and a roving of R fibers. In the warp zone, the fiber insert, i. h., The sliver and the roving, warped, but remains in relative order. Consequently, the R-fiber structure is only pulled into a finer fiber bundle and remains segregated. This system is referred to as sliver roving mating system and forms another aspect of the invention.

Auch bei den (gebräuchlichen) Ringspinnsystemen kann das Faserband-Vorgarn-Paarungssystem angewendet werden, um segregierte R-Fasern in einem Ringspinngarn zu erhalten.Also in the (conventional) ring spinning systems, the sliver roving mating system can be used to obtain segregated R fibers in a ring spun yarn.

Durch Anwendung des Faserband-Vorgarn-Paarungssystems als Einsatz beim Feinflyer erhält man ein Vorgarn mit segregierten R-Fasern, das nach dem Spinnen auf der Ringspinnmaschine ein Ringspinngarn mit segregierten R-Fasern ergibt. Wie aus der Ringspinntechnik bekannt ist, ist die letzte Maschine im Gesamtprozeß, bei der ein Mischen von Fasermischungen erfolgt, die Streckmaschine.By using the sliver-roving mating system as an insert in the fine flyer to obtain a roving with segregated R-fibers, which results in a ring spun yarn with segregated R-fibers after spinning on the ring spinning machine. As is known from ring spinning technology, the last machine in the overall process that mixes fiber blends is the stretching machine.

Durch wiederholte Kombination von sechs oder mehr Faserbändern und Strecken zu einem Faserband erfolgt ein Mischen oder Vermengender Fasern. Im Beispiel 1 des US-Patentes 4198494 wird die innige Mischung auf diesen Maschinen erreicht.By repeatedly combining six or more slivers and stretching into a sliver, blending or blending of the fibers occurs. Example 1 of U.S. Patent 4,198,494 achieves intimate mixing on these machines.

Wenn mit dem Faserband-Vorgarn-Paarungssystem gearbeitet wird, erfolgt an der letzten Streckmaschine keine Vermischung, wenn ein R-Faservorgang (in der Mitte der anderen zugeführten Faserbänder) in die Maschine eingeführt wird. Folglich ist der Ausgang aus dieser letzten Streckmaschine und der Einsatz in die nächste Maschine, den Feinflyer, ein Faserband mit segregierten R-Fasem. Nach dem Spinnen des Vorgarns auf einer Ringspinnmaschine erhält man ein Ringspinngarn mit segregierten R-Fasern.When working with the sliver roving mating system, no mixing occurs on the last stretching machine when an R-fiber process (in the middle of the other fed slivers) is introduced into the machine. Consequently, the output from this last stretching machine and the insert into the next machine, the Feinflyer, a sliver with segregated R-Fasem. After spinning the roving on a ring spinning machine, a ring spun yarn with segregated R fibers is obtained.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren für die Einbeziehung von segregierten R-Fasern in ein Garn aus flammenbeständigen Fasern durch ein Faserband-Vorgarn-Paarungssystem geschaffen.In another aspect of the invention, a method is provided for incorporating segregated R fibers into a flame resistant fiber yarn through a sliver roving mating system.

Wenn das Faserband-Vorgarn-System, wie oben erwähnt, an der letzten Streckmaschine angewendet wird, kann die Menge der R-Fasern sehr gering sein, da die Maschine mit sechs oder mehr Faserbändern aus FR-Fasern und einem Vorgarn aus R-Fasern beschickt wird. Es kann ein Prozentsatz von 2 oder, wenn mit einem verdrehungsfreien Vorgarn, wie es nachstehend beschrieben wird, gearbeitet wird, sogar weniger als. einem Prozent erreicht werden.When the sliver roving system is applied to the last stretching machine as mentioned above, the amount of R fibers can be very small because the machine feeds six or more slivers of FR fibers and a roving of R fibers becomes. There may be a percentage of 2 or, if worked with a twistless roving as described below, even less than. one percent can be achieved.

Wenn das Faserbad-Vorgarn-Paarungssystem bei einer Maschine angewendet werden soll, bei der der Einsatz nur aus einem einzigen Faserband besteht, d. h., einem VorfJyer, einer DREF-Reibungsspinnmaschine usw., darf die Untergrenze des Prozentsatzes der R-Fasern nicht so niedrig sein, da es praktische Beschränkungen für die Feinheit des Vorgarnes gibt. Es ist daher ein weiteres Merkmal der Erfindung, ein spezielles Faserband-Vorgarn-Paarungssystem zu schaffen, bei welchem der Vorgarnteil aus einem verdrehungsfreien Faserbündel besteht, das nach einem an sich bekannten verdrehungsfreien Spinnsystem hergestellt wurde.When the fiber bath roving mating system is to be applied to a machine in which the insert consists of only a single sliver, i. i.e., a prefiller, a DREF friction spinning machine, etc., the lower limit of the percentage of the R fibers may not be so low because there are practical limitations on the fineness of the roving. It is therefore a further feature of the invention to provide a particular sliver roving mating system in which the roving member consists of a twist-free fiber bundle made according to a twist-free spinning system known per se.

Auf derartige verdrehungsfreie Spinnsysteme wird Bezug genommen im holländischen Patent 143002; im britischen Patent 1186233; im US-Patent 3447310; im japanischen Patent 805398 und auch im britischen Patent 1419108. Im wesentlichen beinhalten diese Systeme das Strecken eines Faserbandes zu einem feineren Faserbündel, und anstelle des Verdrehens zum Festigen des Bündels, das Verleimen der Fasern durch einen wasserlöslichen Leim. Das verdrehungsfreie „Garn", das nach diesen Systemen gesponnen wurde, kann als Vorgang im Faserband-Vorgarn-Paarungssystem eingesetzt werden, wenn die Menge des in diesen Systemen eingesetzten Leims auf einen Wert verringert wird, der das Strecken des Faserbündels im Streckbereich nicht beeinträchtigt.Such twistless spinning systems are referred to in Dutch Patent 143002; in British Patent 1186233; in U.S. Patent 3,447,310; in Japanese Patent 805398 and also in British Patent 1419108. Essentially, these systems involve stretching a sliver into a finer fiber bundle and, instead of twisting to consolidate the bundle, bonding the fibers through a water soluble glue. The twist-free "yarn" spun according to these systems can be used as a process in the sliver-roving mating system if the amount of size used in these systems is reduced to a level that does not interfere with stretching of the fiber bundle in the draw area.

Aus statistischen Überlegungen ist bekannt, daß bei innigen Fasermischungen der Mischungspegel eine praktische Untergrenze von angegebenen 3% hat, die aber in der Praxis eine tatsächliche Grenze von 5% ist, um die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer R-Fäser zu sichern, d. h., die einheitliche Verteilung der R-Fasern. Diese mögliche praktische Grenze wird auch in dem US-Patent 4198494 angeführt. Auf Grund der bewußten Segregation nach der vorliegenden Erfindung (also keiner innigen Bindung) ist die Grenze für die Kombination von zwei oder mehr Faserkomponenten zur Sicherung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer R-Faser niedriger als 3% und kann, in Abhängigkeit von der Faserfeinheit und der Garnnummer, sogar unter 0,5%liegen.From statistical considerations, it is known that for intimate fiber blends the blending level has a practical lower limit of 3% specified, but in practice this is an actual limit of 5% to ensure the likelihood of the occurrence of R-fibers; h., the uniform distribution of the R fibers. This possible practical limit is also cited in U.S. Patent 4,198,494. Due to the deliberate segregation of the present invention (ie, no intimate bond), the limit for the combination of two or more fiber components to ensure the likelihood of R fiber occurrence is less than 3%, and may vary depending on the fiber fineness and Yarn number, even less than 0.5%.

Unter Verwendung von APYEIL-Metaaramid als FR-Faser und des Paraaramids KELVAR als R-Faser wird ein einzelnes Ringspinngarn mit einer Garnnummer von 49 Tex hergestellt und zu einem Gewebe in Leinenbindung von 21 χ 21 Garnen je Zentimeter verwebt. An der letzten Streckmaschine wird das Faserband-Vorgarn-Paarungssystem angewendet, um Garne mit einem Anteil von 1,2,10 und 33% segregierten R-Fasern zu erhalten. Nach dem Entschlichten wird das „Wärmeverhalten" gemessen und die synergistische Wirkung berechnet.Using APYEIL metaaramide FR fiber and KARVAR paraaramide R fiber, a single ring spun yarn with a yarn count of 49 Tex is made and woven into a plain weave fabric of 21 × 21 yarns per centimeter. At the last stretching machine, the sliver roving mating system is used to obtain yarns comprising 1.10, 10 and 33% segregated R fibers. After desizing, the "thermal behavior" is measured and the synergistic effect calculated.

Tabelle 4Table 4 % R-Fasern% R fibers Wärmeverhaltenthermal behavior Synergistischesynergistic Garntypyarn type (Paraaramid)(Para-aramid) (mJ/dTex)(MJ / dtex) Wirkungeffect 0%0% 1,31.3 negativnegative 100%Metaaramid100% meta-aramid 1%1% 54,654.6 221%221% Meta-/ParaaramidMeta / para-aramid 2%2% 36,136.1 112%112% MetaVParaaramidMetaVParaaramid 10%10% 33,033.0 94%94% Meta-/ParaaramidMeta / para-aramid 33%33% 27,527.5 62%62% MetaVParaaramidMetaVParaaramid 100%100% 17,017.0 0%0% 100%Paraaramid100% para-aramid

Es ist zu beachten, daß die Meta-/Paraaramid-Garne in der Tabelle 4 S-Garne sind.It should be noted that the meta / para-aramid yarns in Table 4 are S yarns.

Die erhöhte synergistische Wirkung auf Grund des geringen Prozentsatzes (1 und 2%) an R-Fasern, deren Auftretenswahrscheinlichkeit durch die Segregation gesichert ist, ist offensichtlich. Die Zahlen der Tabelle 4 werden in der KurveC in Fig.3 dargestellt.The increased synergistic effect due to the low percentage (1 and 2%) of R-fibers whose probability of occurrence is ensured by segregation is evident. The numbers of Table 4 are shown in Curve C in FIG.

Obwohl Modakrylfasern einen LOI-Wert von mehr als 26,5 aufweisen und damit nicht weiterbrennen, wenn die Entzündungsquelle entfernt wird, ist die Schutzwirkung als abschirmende oder schützende Schicht bei Flammenschutzkleidung ziemlich gering, da am Gewebe sehr rasch eine Wertminderung eintritt.Although modacrylic fibers have an LOI value greater than 26.5 and thus do not continue to burn when the source of ignition is removed, the protective effect as a shielding or protective layer in flame retardant clothing is rather low, since tissue deterioration occurs very rapidly.

EinS-Garn nach der vorliegenden Erfindung wird aus 98% Modakrylfasern mit einer Faserlänge von 40 mm (1,6ZoII) und 1,7 dTex (1,5dpf) (VELICREN FRS-Modakrylfasern) und 2% im Kern des Garnes bewußt segregierten Paraaramid-R-Fasem (Polyparaphenylenteräphthalamid) zu 40mm (1,6 Zoll) Faserlänge und 2,2 dTex (2,0dpf) (Twaron-Faser) hergestellt. Das Spinnen der Garne erfolgte auf einer DREF-Reibungsspinnmaschine unter Anwendung des Faserband-Vorgarn-Paarungssystems und unter Verwendung eines Faserbandes und eines verdrehungsfreien Vorgarns, wie das oben ausgeführt wurde..Die Garne mit einer Garnzahl von 49 Tex werden zu einem Gewebe in Leinwandbindung zu 21 χ 21 Fasern/cm verarbeitet. Hergestellt werden auch gleiche Gewebe aus 100% VELICREN FRS-Fasern und aus 100%TWARON-Fasern.EinS yarn according to the present invention is comprised of 98% modacrylic fibers having a fiber length of 40 mm (1.6 Z oII) and 1.7 dtex (1.5 dpf) (VELICREN FRS modacrylic fibers) and 2% in the core of the yarn, deliberately segregated para-aramid fibers. R-Fasem (Polyparaphenylenteräphthalamid) to 40mm (1.6 inches) fiber length and 2.2 dTex (2.0dpf) (Twaron fiber) produced. The spinning of the yarns was done on a DREF friction spinning machine using the sliver roving mating system and using a sliver and a non-twisted roving, as discussed above. The yarns having a count of 49 Tex become a plain weave fabric 21 χ 21 fibers / cm processed. The same fabrics are made of 100% VELICREN FRS fibers and 100% TWARON fibers.

Es werden die Zahlen des „Wärmeverhaltens" gemessen und die synergistische Wirkung berechnet, wie das in der Tabelle 5 dargestellt ist.The numbers of the "thermal behavior" are measured and the synergistic effect calculated, as shown in Table 5.

Tabelle 5Table 5

Garntypyarn type

100%Paraaramid100% para-aramid

100%Modakrylf.100% Modakrylf.

98%Modakrylf.98% Modakrylf.

% R-Fasern% R fibers

100% 0% 2%100% 0% 2%

Wärmeverhalter (mJ/dTex) 21,8 0,2 25,2 Synergistische Wirkung 0% negativHeat retardant (mJ / dTex) 21.8 0.2 25.2 Synergistic effect 0% negative

15%15%

Obwohl die synergistische Wirkung im Verhältnis zum Gewebe genannten Beispielen mit Metaaramiden, ist das „Wärmeverha R-Fasern nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt w Wärmeverhalten des 98/2%-S-Garnes mit Modakrylfasern ist seAlthough the synergistic effect with respect to the fabric mentioned examples with meta-amides, the "Wärmeverha R-fibers is produced by the inventive method w heat behavior of 98/2% -S-yarn with Modakrylfasern is se

Tabelle I.Table I.

Wie bereits oben erwähnt, kann das verbesserte „Wärmeverhai Leim-Theorie für Α-Fasern (gleich organischen synthetischen FF in dem US-Patent 4198494 geschieht. Das notwendige Auftrete Herstellung von Geweben ohne schmelzbare FR-Fasern, aber rr untersucht.As already mentioned above, the improved "heat-dissolving glue theory for Α-fibers (same organic synthetic FF in US Patent 4198494. The necessary occurrence of producing fabrics without fusible FR fibers, but rr is investigated.

Auf einer DREF-Reibungsspinnmaschine werden die folgenden FR-Garn 100% Viskose frOn a DREF friction spinning machine, the following FR yarns are 100% viscose fr

S10-Garn 90%Viskose FR und 10% KELVAR (R-Faser)S10 yarn 90% viscose FR and 10% KELVAR (R fiber)

S2-Garn 98 % Viskose fr und 2 % KELVAR (R-Faser)S2 yarn 98% viscose fr and 2% KELVAR (R-fiber)

Diese Garne werden wiederum jedesmal zu einem Gewebe von 1 das Wärmeverhalten geprüft, und die Ergebnisse sind in der Tal is 100%Paraaramid nicht so auffällig ist wie bei den oben n" des Gewebes, das aus Modakryl-S-Gamen mit nur 2% -de, besser als das „Wärmeverhalten" bei 100% R-Fasern. Das ar gleich dem des 95/5%-l-Garnes von Metaaramid in derThese yarns, in turn, are tested for thermal behavior each time to a fabric of 1 , and the results are not as conspicuous in the valley of 100% paraaramid as in the above n "of fabric made from modacrylic s-garams at only 2%. de, better than the "thermal behavior" of 100% R-fibers. The ar is equal to that of the 95/5% -l-yarn of metaaramide in the

n" bei niedrigeren Prozentsätzen von R-Fasern nicht nach der ^:asern in der vorliegenden Erfindung) erklärt werden, wie das der schmelzbaren organischen FR-Fasern wird durch anorganischen FR-Fasern in Kombination mit R-Fasernasern be explained in the present invention), like that of the fusible organic FR-fibers is inorganic FR-fibers in combination with ^R-fibers: not n "at lower percentages of R-fibers according to the

ame zu 49 Tex hergestellt:ame made to 49 Tex:

x 21 Faden/cm nach dem Entschlichten verwoben. Es wurde ile 6 dargestellt.x 21 threads / cm woven after desizing. It was shown ile 6.

Tabelle 6Table 6

Garntypyarn type

Ringspinngarn FR-Garn S10-Gam S2-GamRing spun yarn FR yarn S10-Gam S2-Gam

% R-Fasern% R fibers WärmeverhalterWärmeverhalter (mJ/dTex)(MJ / dtex) 100100 17,017.0 00 4,54.5 1010 88,688.6 22 13,113.1

Synergistischesynergistic

Wirkung, %Effect,%

negativnegative

421 %421%

negativnegative

Wie man feststellen kann, sind die 2% bewußt segregierter R-Fe wenig, um eine ausreichend erhöhte synergistische Wirkung irr erreichen, auch wenn die Verbesserung des „Wärmeverhaltens' gegenüber der Summe der „Wärmeverhaltensanteile" der einz Wenn die 10% R-Fasern eingesetzt werden, ist eine stark verbes Vorhandensein von schmelzbaren organischen FR-Fasern nicht erreicht werden.As you can see, the 2% deliberately segregated R-Fe are little to achieve a sufficiently increased synergistic effect, even if the improvement of the 'thermal behavior' compared to the sum of the "heat behavior shares" the only If the 10% R-fibers used Be a strong verbes presence of fusible organic FR fibers is not achieved.

Vorzugsweise sollte erfindungsgemäß das prozentuale Gewicht R-Fasern, wenn diese nur in Kombination mit nichtorganischen Wie bereits erwähnt, besteht ein wesentlicher Nachteil vieler Vc Wärmeschrumpfung und dem schnellen Aufbrechen. In dem ot vorgeschlagen, der häufig als Wärmeschutzverhaltenstest (TPP-hergestellten Geweben angewendet, wobei die Gewebe einem" ausgesetzt wurden. Es wird die Zeit bis zum Aufreißengemesser ;rn in Kombination mit einer nichtorganischen FR-Faser zu ergleich zum „Wärmeverhalten" von 100% R-Faser zu Dn 4,5 m J/dTex auf 13,1 mJ/dTex eine synergistische Wirkung ien Komponenten (4,6mJ/dTex) aufweist.Preferably, according to the invention, the percent weight of R fibers, if only in combination with non-organic ones, as mentioned above, is a significant disadvantage of many Vc heat shrinkage and rapid breakup. In the ot proposed, which is often used as a thermal protection behavior test (TPP-made fabrics exposed to fabrics), the time to rupture knife in combination with a non-organic FR fiber is equalized to the 100% thermal behavior. R fiber to Dn 4.5 m J / dTex to 13.1 mJ / dTex has a synergistic effect ien components (4.6mJ / dTex).

rte synergistische Wirkung deutlich. Daher ist das Jtwendig, denn es kann eine erhöhte synergistische Wirkungsynergistic effect clearly. Therefore, this is necessary because it can have an increased synergistic effect

3r bewußt, positiv oder anderweitig beabsichtigt segregierten VFasern eingesetzt werden, nicht weniger als 3% betragen, chläge für Flammenschutzmaterialien in der hohen ι genannten US-Patent wird ein „Gewebeaufbruchtest" 3St) bezeichnet wird. Er wurde bei den erfindungsgemäß ärmefluß von 8,4mJ/cm²s über die standardisierten 10s venn das nicht geschieht, diese mit mehr als 10s angegeben.3r deliberately, positively or otherwise intended segregated VFasern be used, not less than 3%, chläge for flame retardant materials in the high US Patent mentioned is a "fabric bursting test" 3St) is called He was at the invention ärmefluß of 8.4mJ / cm ² s over the standardized 10s if this does not happen, these are indicated with more than 10s.

Tabelle 7 zeigt die Aufreißteste für die Gewebe aus innigen Gea chen nach der Tabelle 1.Table 7 shows the tearing tests for the intimate tissues according to Table 1. (Aufreißtest)(Aufreißtest) Tabelle 7Table 7 3S3S überiOSüberiOS Zusammensetzung TPP-TestComposition TPP test überiOSüberiOS (% FR/% R)(% FR /% R) überiOSüberiOS 100/0100/0 über10Süber10S 95/595/5 über 10 Sover 10 s 90/1090/10 80/2080/20 67/3367/33 0/1000/100

Das erfindungsgemäß mit 10% segregierten R-Fasern hergestei Aufreißen von mehr als 10 Sekunden (über 10S) auf.The invention according to the invention with 10% segregated R-fibers hergestei tearing of more than 10 seconds (about 10S) on.

3 Gewebe, das in derTabelle 2 aufgeführt ist, weist auch ein3 Tissue listed in Table 2 also has

Tabelle 8Table 8 % R-Fasern im% R fibers in the TPP-TestTPP test Verwendete GarneUsed yarns Gewebetissue (Aufreißtest)(Aufreißtest) 0,00.0 4s4s AlleFR-GameAlleFR game 4,84.8 über 10 s (einige Flammen)over 10 s (some flames) 1S + 4FR-Game1S + 4FR Game 8,08.0 überiOsüberiOs 1 S- + 2FR-Garne1 S + 2FR yarns 24,024.0 übeMOsübeMOs AlleS-GarneAllS yarns

Bei dem Gewebe mit 4,8% R-Fasern wurden oben an der Gewebeprobe einige Flammen beobachtet, ein Aufreißen erfolgteIn the fabric with 4.8% R-fibers, some flames were observed at the top of the tissue sample, tearing occurred

jedoch nicht.However not.

Selbst die Metaaramidgewebe aus S-Garnen mit nur 1 und 2% segregierten R-Fasem, wie sie in derTabelle 4 angeführt sind und das Modakrylgewebemit nur 2% R-Fasern aus derTabelle 5 rissen innerhalb von 5 Sekunden nicht auf.Even the meta-yarn fabric from S yarns with only 1 and 2% segregated R-fibers as listed in Table 4 and the modacrylic fabric with only 2% R-fibers from Table 5 did not rupture within 5 seconds.

Die Aufreißeigenschaften von Gewebe aus Viskose-FR-Fasern mit 2% und 10% seg regierten R-Fasern, wiesie in derTabelle 6 aufgeführt sind, werden in derTabelle 9 aufgeführt.The tearing properties of fabric of viscose FR fibers with 2% and 10% Segregated R fibers, as listed in Table 6, are reported in Table 9.

Tabelle 9Table 9

Verwendete GarneUsed yarns % R-Fasern% R fibers R-FasernR-fibers —- TPP-TestTPP test Wärmeverhaltenthermal behavior im Gewebein the tissue %% —- (Aufreißtest)(Aufreißtest) (mJ/dTex)(MJ / dtex) FR-GarnFR Yarn 00 —- 1s1s S10-GarnS10 yarn 1010 00 —- überiOsüberiOs 1,11.1 S2-GarnS2-yarn 22 überiOsüberiOs Es folgen Beispielefürdas „Wärmeverhalten"Below are examples of "heat behavior" 00 —- 0,90.9 Fäden/cm.Threads / cm. —- Materialienmaterials 00 —- 1,71.7 —- Metaaramidmeta-aramid 11 —- 54,654.6 CONEXCONEX 00 ' von Gewebe. Alle Gewebe bestehen aus Garnen zu 49 χ 49 Tex und etwa 21x21'of tissue. All fabrics consist of yarns of 49 χ 49 Tex and about 21x21 0,60.6 Metaaramidmeta-aramid APYEILAPYEIL 00 I/S-GameI / S-Game 0,40.4 80/20% APYEIL/80/20% APYEIL / 44 31,831.8 Viskose-FRViscose FR 99% Metaaramid99% meta-aramid 1010 —_-_ 32,932.9 APYEILAPYEIL 1010 88,688.6 PolyimidP84PolyimidP84 —- 50/50% P 84/50/50% P 84 / Viskose-FRViscose FR II 96 4PolyimidP8496 4PolyimidP84 70/20% APYEIL/70/20% APYEIL / SS Viskose-FRViscose FR —- 90% Viskose-FR90% viscose FR Prozentuale synergistische WirkungPercentage synergistic effect Zu den Abbildungen 1 und 2To the pictures 1 and 2 II Prozentsatz an R-FasernPercentage of R-fibers Fabric sampleFabric sample SS Innig vermischtIntimately mixed Quartz tubeQuartz tube Fasersegregationfiber segregation WeightWeight SS Gewebesegregationtissue segregation Contact heightContact height SS Zu den Abbildungen 3 und 4To the pictures 3 and 4 Percentage synergistic effectPercentage synergistic effect Gewebeprobetissue sample Percentage R-fibresPercentage R-fibers Quarzröhrequartz tube Intimate blendedIntimate blended Gewichtmass Fibre segregatingFiber segregating Kontakthöhecontact height Fabric segragatingFabric segragating

Claims (24)

1. Verfahren zur Herstellung einer flammenbeständigen Kombination aus wenigstens zwei flammenbeständigen Stapelfaserkomponenten in Faserband-, Vorgarn-, Einfach- oder Mehrfachgarn-, gewebter oder gestrickter Gewebeform, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Komponenten bewußt, positiv oder anderweitig beabsichtigt gegenüber der anderen Komponente oder den anderen Komponenten der Kombination getrennt gehalten wird.A process for producing a flame resistant combination of at least two flame resistant staple fiber components in sliver, roving, single or multiple yarn, woven or knitted fabric form, characterized in that one of the components intentionally, positively or otherwise intended over the other component or the other components of the combination is kept separate. 2. Verfahren zur Herstellung einer flammenbeständigen Kombination aus wenigstens zwei flammenbeständigen Stapelfaserkomponenten nach Anspruch 1, in Form eines gewebten oder gestrickten Gewebes, dadurch gekennzeichnet, daß die „Wärmeverhaltenseigenschaften" synergistisch im Verhältnis zu den entsprechenden Eigenschaften der einzelnen Komponenten sind.2. A process for the preparation of a flame-resistant combination of at least two flame-resistant staple fiber components according to claim 1, in the form of a woven or knitted fabric, characterized in that the "thermal behavior properties" are synergistic in relation to the corresponding properties of the individual components. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten derart zusammengefügt werden, daß eine der Komponenten die Form eines Vorgarns und die andere Komponenten oder Komponenten die Form eines Faserbandes aufweisen.3. The method according to claim 1, characterized in that the components are joined together such that one of the components in the form of a roving and the other components or components in the form of a sliver. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgarnkomponente verdrehungsfrei eingesetzt wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the Vorgarnkomponente is used without rotation. 5. Verfahren nach Anspruch 1,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten derart zusammengefügt werden, daß die Kombination in Garnform die eine Komponente konzentriert im Kern des Garnes enthält.5. The method of claim 1,3 or 4, characterized in that the components are joined together such that the combination contains in yarn form the one component concentrated in the core of the yarn. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten derart zusammengefügt werden, daß die Kombination in Mehrfachgarnform wenigstens eine Zwirnung mit der einen Komponente einschließt.6. The method according to claim 1, characterized in that the components are joined together such that the combination includes in Mehrfachgarnform at least one twist with the one component. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten derart zusammengefügt werden, daß die Kombination in Mehrfachgarnform wenigstens eine Zwirnung einschließt, die nach den Ansprüchen 3,4 oder 5 hergestellt wurde.7. The method according to claim 1, characterized in that the components are joined together such that the combination includes in Mehrfachgarnform at least one twist, which was prepared according to claims 3,4 or 5. 8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten derart zusammengefügt werden, daß die Kombination in der Form eines Gewebes in der Kett- und der Schußrichtung des Gewebes flammenbeständige Garne einschließt, die die eine Komponente aufweisen, wobei die flammenbeständigen Game um einen Abstand voneinander getrennt sind, der einen Maximalwert des Zwanzigfachen der Gewebestärke aufweist.8. The method according to claim 2, characterized in that the components are joined together so that the combination in the form of a fabric in the warp and the weft direction of the fabric includes flame-resistant yarns having the one component, the flame-resistant game around a Distance are separated from each other, which has a maximum value of twenty times the tissue thickness. 9. Verfahren nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten derart zusammengefügt werden, daß die Kombination in der Form eines Gewebes in der Kett- und der Schußrichtung des Gewebes flammenbeständige Garne einschließt, die aus einer Kombination von wenigstens zwei Komponenten bestehen, die nach einem der Ansprüche 3 bis 7 zusammengefügt wurden, wobei die flammenbeständigen Garne um einen Abstand voneinander getrennt sind, der einen Maximaiwert des Zwanzigfachen der Gewebestärke aufweist.9. The method according to claim, characterized in that the components are joined together so that the combination in the form of a fabric in the warp and the weft direction of the fabric includes flame-resistant yarns, which consist of a combination of at least two components, which after a of claims 3 to 7, wherein the flame resistant yarns are separated by a distance having a maximum value twenty times the fabric thickness. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Komponente ein „Wärmeverhalten" mit einem Maximum von 15mJ/dTex aufweist.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the one component has a "thermal behavior" with a maximum of 15mJ / dTex. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die eine Komponente Polyparaphenylenterephthalamid- und/oder Formophenol- und/oder Polybenzimidazol- und/oder Kohlenstoffasem verwendet werden.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that are used for the one component Polyparaphenylenterephthalamid- and / or formophenol and / or Polybenzimidazol- and / or Kohlenstoffasem. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten natürliche und/oder künstliche Materialien, die flammenverzögernd behandelt wurden, verwendet werden.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that for the other component or components other natural and / or artificial materials which have been treated flame-retardant used. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten WoII- und/oder Baumwoll- und/oder Viskoseseide- und/oder Eiweißstapelfasern verwendet werden.13. The method according to claim 12, characterized in that for the other component or components WoII- and / or cotton and / or Viskoseseide- and / or protein staple fibers are used. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten künstliches Material, das flammenverzögernde Zusätze einschließt, verwendet wird.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that for the other component or the other components artificial material which includes flame retardant additives is used. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten Viskoseseide- und/oder Diazetat- und/oder Triazetat- und/oder Proteinstapelfasern verwendet werden.15. The method according to claim 14, characterized in that for the other component or the other components Viskoseseide- and / or Diazetat- and / or triacetate and / or protein staple fibers are used. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2,3 und 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß für die16. The method according to any one of claims 1, 2, 3 and 5 to 15, characterized in that for the , andere Komponente oder die anderen Komponenten synthetische/organische Materialien, die flammenverzögernde Zusätze einschließen, verwendet werden., other component or components, synthetic / organic materials including flame retardant additives. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten synthetische/organische Materialien, die flammenverzögernde Zusätze einschließen, verwendet werden.17. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that for the other component or components synthetic / organic materials which include flame retardant additives are used. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten Polyester- und/oder Polyamid- und/oder Polyakrylnitrilstapelfasern verwendet werden.18. The method according to any one of claims 16 or 17, characterized in that polyester and / or polyamide and / or Polyakrylnitrilstapelfasern be used for the other component or components. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 5 bis 16 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten inhärent flammenbeständiges Material verwendet wird.19. The method according to any one of claims 1, 2, 3 and 5 to 16 and 18, characterized in that for the other component or the other components inherently flame-resistant material is used. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten inhärent flammenbeständiges Material verwendet wird.20. The method according to any one of claims 1 to 18, characterized in that for the other component or the other components inherently flame-resistant material is used. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß für die andere Komponente oder die anderen Komponenten Modakryl- und/oder Polyvinylchlorid- und/oder Polyimid- und/oder Polyamidimid- und/oder Polytetrafluorethylen- und/oder Polymetapenylenisephthalamid- und/oder vernetzte Polyakrylsäurefaserstoff verwendet wird.21. The method according to any one of claims 19 or 20, characterized in that modakryl and / or polyvinyl chloride and / or polyimide and / or polyamidoimide and / or polytetrafluoroethylene and / or Polymetapenylenisephthalamid- for the other component or components and / or crosslinked Polyakrylsäurefaserstoff is used. 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß von der einen Komponente ein Anteil zwischen 2 und 4Gew.-% zum Gesamtgewicht der Kombination verwendet wird.22. The method according to any one of claims 12 or 15, characterized in that one component of a proportion of between 2 and 4 wt .-% is used to the total weight of the combination. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16,18,19 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß dereinen Komponente ein Anteil zwischen 0,5 und 40Gew.-% zum Gesamtgewicht der Kombination verwendet wird.A method according to any one of claims 16, 18, 19 or 21, characterized in that one component is used at a level between 0.5 and 40% by weight relative to the total weight of the combination. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17,18, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß von der einen Komponente ein Anteil zwischen 0,15 und 5Gew.-%zum Gesamtgewicht der Kombination verwendet wird.24. The method according to any one of claims 17,18, 20 or 21, characterized in that of the one component, a proportion between 0.15 and 5Gew .-% is used to the total weight of the combination.