DD277477A1 - Stoff mit wetterschutzeigenschaften - Google Patents

Abstract

Ziel und Aufgabe der Erfindung ist, einen wasserdichten textilen Stoff mit verminderter Luftdurchlaessigkeit und ausreichender Wasserdampfdurchlaessigkeit ohne Einsatz von Spezialfaeden und ohne mikroporoese oder andere Beschichtung herzustellen. Der erfindungsgemaesse Stoff besteht aus einem einschichtigen Flaechengebilde, bei dem auf einer oder beiden Warenseiten durch Reduzierung der vorhandenen Kanaele in ihrem Querschnitt Poren geringen Durchmessers vorhanden sind, die eine ausreichende Wasserdampfdurchlaessigkeit garantieren und durch eingelagerte hydrophob wirkende Substanzen eine druckwasserbestaendige Dichtheit erreicht wird. Der wasserdichte Stoff wird vorzugsweise fuer Sport-, Freizeit-, Arbeits- und Dienstkleidung verwendet.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Stoff mit Wetterschutzeigenschaften aus einer thermoplastische Faserstoffe enthaltenden Maschenware oder einem Gewebe, der eine geringe Winddurchlässigkeit, gute Wasserdampfdiffusion sowie Wasserdichiheit garantiert. Der Stoff kann als Oberstoff, Futterstoff oder zwischenliegende Sperrschicht, vorzugsweise für Sport-, Freizeit-, Arbeits- und Dienstbekleidung, für Schuhe und Lederwaren eingesetzt werden. Auch die Anwendung für technische Zwecke ist möglich.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Neben üblicher Hydrophobausrüstung, bei der die textile Fläche in hohem Maße luft- und wasserdampfdurchlässig bleibt, wasserabweisend, aber nicht wasserdicht wird, waren Wetterschutzeigenschaften nur mit schweren und kompakt beschichteten Stoffen zu erreichen. Die Wasser- und Winddichtheit entsprach den Anforderungen, jedoch nicht die Wasserdampfdurchlässigkeit.

In letzter Zeit wurden eine Reihe Spezialartikel bekannt:

- Mikrofasergewebe mit extrem hoher Dichte aus Seiden mit sehr feinen Elementarfäden (Faserfeinheit etwa 0,02 tex) z. B. „Belseta", „Trevira Finesse".

Diese Erzeugnisse sind nicht hundertprozentig wasserdicht, jedoch ausreichend für viele Ansprüche. Sie fordern Spezialfaserstoffe und sind hydrophob ausgerüstet.

- Membranen werden eingesetzt als Laminat, kaschiert oder lose zwischen Futter- und Oberstoff eingearbeitet oder auf einem Vlies aufgebracht, z.B. „Thintech" (mikroporös), „Goretex" (mikroporös), „Sympatex" (hydrophil, nicht porös).

- Mikroporöse Beschichtungen werden auf der Unterseite des Oberstoffes oder einem Vlies aufgebracht, die Schicht besitzt einen schwammartigen Aufbau, z.B. „Helsapor", „Gamex Micro", „Entrant"

Für die beiden letztgenannten Prinzipien sind spezielle Membranen, Folien, Beschichtungen usw. notwendig. Ein weiterer Weg ist das Auftragen kompakter Beschichtungsfilme, z. B. aus PVC, PUR usw., die danach perforiert werden, beispielsweise durch Hochspannungsdurchschläge mittels Nadelelektroden. Es sind auch mechanische oder optische Verfahren bekannt, bei denen nach der Flächanherstellung in einem weiteren Arbeitsgang eine Mikroporosität erreicht wird. Die Patentanmeldung DD 262143 (D 06 C 7/00) beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines textlien Flächengebildes mit speziellen Eigenschaften aus oder mit thermoplastischen Faserstoffen. Durch einen thermischen Versiegelungsprozeß bei sehr hohen Temperaturen, aber extrem kurzer Einwirkungszeit wird aus der Substanz heraus eine geschmolzene Zone ein- oder beidseitig an der Oberfläche des textlien Flächengebildes erzeugt, die durch anschließende Abkühlung zu einer lackartig glatten Oberflächenschicht verfestigt wird.

Das hergestellte textile Flächengebilde weist ein gutes Rückhaltevermögen für Feststoffpartikel, z. B. lungengängige Stäube und geringe Staubanhaftung bei genügender Gasdurchlässigkeit auf. Auf Grund der verbleibenden Porosität werden jedoch Wasserdichtheit sowie geringe Luftdurchlässigkeit nicht garantiert.

Die DE-OS 2948892 (D 06 N, 7/00) beschreibt ein feuchtigkeitsdurchlässiges, wasserdichtes, beschichtetes textiles Flächengebilde und Verfahren zu seiner Herstellung. Dieses Flächengebilde wird durch Applikation einer mikroporösen Schicht auf Basis Polyurethan auf mindestens einer Seite eines Grundmaterials hergestellt. Durch eine Vorbehandlung des Grundmaterials soll erreicht werden, daß die PUR-Lösung nur bis zu einem Drittel in das Grundmaterial eindringen kann. Um dies zu erreichen, wird z. S. entweder ein Arbeitsgang „Kalandern" empfohlen, bei dem die Fasern im Querschnitt und im Abstand zueinander verändert werden oder eine wasserabweisende Ausrüstung, wodurch das Eindringen der PUR-Lösung in das Grundmaterial verhindert wird. Als weitere Vorbehandlung, die das Haften der PUR-Schicht begünstigen soll, wird ein Polymerisat punktförmig oder in Form intermittierender Linien aufgetragen. Die eigentliche Beschichtung erfolgt aus der Lösungsmittelphase nach dem Koagulationsverfahren. Nach der Naßkoagulation wird eine Hydrophobierungsbehandlung mit einem wasserabweisenden Mittel auf Silicon- bzw. Fluorbasis vorgeschlagen.

Auf Grund der Vielzahl vor allem diffiziler Arbeitsgänge erscheint es sehr aufwendig, Hie das Erzeugnis auszeichnenden Effekte zu erreichen.

Ein wasser- and luftdichtes, feuchtigkeitsleitendes Material wird nach der DE-OS 3200942 (D 06 N, 7/00) durch mikroporöse Beschichtung von Trägermaterial mit koaguliertem Polyurethan erreicht. Die feuchtigkeitsspeichernde Wirkung wird auf die Einlagerung sogenannter Quellkörper auf Zellulosebasis zurückgeführt.

Ein Verbundstoff aus einem textlien Trägermaterial und einer gasdurchlässigen wasserdichten Schicht, die aus PUR besteht, wird in der DE-OS 3519905 (D 06 N, 7/00) beschrieben. Dabei sind die Fäden des Trägermaterials relativ gegen die Beschichtung dehnbar und die Fäden bestehen aus Kern und Hülle, wobei diese gegen den Kern verschiebbar sind. Es ergeben sich Mikroporosität und Wasserdichtheit.

In der DE-OS 2925318 (D 06 N, 7/00) wird ein Verbundstoff beschrieben, der vornehmlich als Wetterschutzkleidung oder Zeltstoff verwendet wird. Der Verbundstoff stellt eine Kombination aus mindestens zwei Schichten dar:

1. eine hydrophile Schicht, die eine leichte Diffusion von Wasserdampf ermöglicht, aber den Transport von grenzflächenaktiven und verunreinigenden Stoffon (aus Schweiß und Körperölen) verhindert.

2. eine hydrophobe Schicht, die den Durchgang von Wasserstoff ebenfalls ermöglicht.

Die hydrophobe Schicht ist ein mikroporöses Polymer und wird aus einem expandierten porösen Polytetraflurothylen gebildet, das über seinen Kristallitschmelzpunkt erhitzt worden ist bzw. aus porösem Polyethylen besteht. Die hydrophile Schicht ist luftundurchlässig. Beide Schichten können nach unterschiedlichen Verfahren miteinander verbunden werden. Beim Vernähen oder Verkleben erweist es sich jedoch als nachteilig, daß an den Verbundstellen die dem Verbundstoff eigenen Effekte verloren gehen. Will man diesen Nachteil umgehen, muß man den Verbund durch Beschichten erreichen, indem man z. B. die hydrophile Schicht unter Anwendung eines ausreichend hohen hydraulischen Druckes auf die mikroporöse hydrophobe Schicht gießt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen Stoff, vorzugsweise für den Einsatz von Wetterschutzbekleidung, ökonomischer und verfahrenstechnisch unkomplizierter herzustellen als das bei sonst üblichen wasserdichten textlien Flächengebilden dor Fall ist, wobei eine optimale Kombination der Wetterschutz- und bekleidungshygienischen Eigenschaften gewährleistet ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne Einsatz von Spezialfäden und ohne mikroporöse oder andere Beschichtung mit Polymeren oder Laminierung mit semipermeabler! Folien einen wasserdichten textlien Stoff mit verminderter Luftdurchlässigkeit und ausreichend hoher Wasserdampfdurchlässigkeit herzustellen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die In der inneren Struktur eines einschichtigen textlien Flächengebildes vorhandenen, gegeneinander versetzten, zumindest teilweise durchgängigen Kanäle in ihrem Querschnitt und in ihrer Anzahl soweit reduziert sind, daß auf einer oder beiden Warenseiten Poren geringen Durchmessers vorhanden sind, die eine ausreichende Wasserdampfdurchlässigkeit garantieren, und durch an der Oberfläche und/oder im Stoff ein- oder angelagerte hydrophob wirkende Substanzen die Oberflächenspannung der auftreffenden Wassertropfen erhalten bleibt.

Die Reduzierung der Querschnittsfläche der Kanäle durch thermische Behandlung bei gleichzeitiger Druckeinwirkung erfolgt in dem Maß, daß sie - bei entsprechendem Partialdruck des Wasserdampfes - dessen Durchlässigkeit noch gewährleisten.

Gleichzeitig wird dadurch und infolge der stark verminderten Porenanzahl auf einer oder beiden Warenseiten die Luft- bzw. Winddurchlässigkeit gegenüber dem Ausgangsmaterial stark reduziert. Zusätzlich zu den hydrophob wirkenden Substanzen können organische oder anorganische Füllstoffe, beispielsweise aktivierte Kieselsäure, eingelagert sein, so daß die Druckwasserbeständigkoit des Stoffes weiter erhöht wird.

Der mit der Erfindung erzielto wesentliche Vorteil ist darin zu sehen, daß der Stoff nur aus einem Ausgangsflächengebilde besteht, also keinen Verbund darstellt.

Weitere Vorteile bestehen darin, daß dieser Stoff auf einfache Weise mit in der Textil-/Textilveredlungsindustrie üblichen Maschinen/Anlagen herzustellen ist und keine mikroporösen Beschichtungen, Folien usw. mit zusätzlichem Arbeits- bzw. Materialaufwand aufgebracht werden müssen. Alterungserscheinungen, wie sie bei Beschichtungen auftreten können, entfallen. Auf Grund des Synthesefasereinsatzes verringert sich die Wasserdampfdurchlässigkeit bei Feuchte nicht, da diese nicht quellen.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1:

Ein Kettengewirke aus 100% PtI-S, Feinheit L1 5 tex f 40, L2 B tex f 20, gefärbt, mit einer Flächenmasse von 230g/m² wird durch Kalandern beidseitig unter folgenden Bedingungen hochtemperaturversiegelt:

Temperatur	245 Grad Celsius
Druck	80OkPa
Warengeschwindigkeit	4m/min

In einem weiteren Arbeitsgang wird das Flächengebilde mit einem wasserabweisenden Mittel imprägniert, anschließend getrocknet und 1 min bei 160 Grad Celsius kondensiert.

Rezeptur: 50,0 g/l Hydrophobierungsmittel 12.C g/l Essigsäure, 40%ig 2,5 g/l Aluminiumsulfat

Der Flottenauftrag beträgt etwa 40%. Das ausgerüstete Flächengebilde besitzt folgende Parameter: Wasserdichtheit (TGL 16-650570/01) 6,2 kPa

Wasserdampfdiffusionswiderstand 5,71 m²hPa/g

Luftdurchlässigkeit 3,2 l/dm² · min

Beispiel 2:

Ein Gewebe dor Zusammensetzung PE-F/Bw mit einer Flächenmasse 190g/m² wiro mit einem wasserabweisenden Mittel bei 50 Grad Celsius imprägniert, anschließend getrocknet und 1 min bei 160 Grad Celsius kondensiert. Rezeptur: 50,0g/l Hydrophobierungsmittel 12,5 g/l Essigsäure, 40%ig 2,5 g/l Aluminiumsulfat

10,0 g/l aktivierte Kieselsäure

Der Flottenauftrag beträgt etwa 70%.

In einem weiteren Arbeitsgang wird das Flächengebilde beidseitig hochtemperaturversiegelt.

Temperatur	245 Grad Celsius
Druck	80OkPa
Warengeschwindigkeit	4m/min

Das ausgerüstete Flächengebilde besitzt folgende Parameter: Wasserdichtheit (TGL 16-0650 570/01) 7,0 kPa

Luftdurchlässigkeit 6,67 l/dm² min

Wasserdampfdiffusionswiderstand 4,0 m²hPa/g

Claims (3)

1. Stoff ifiit Wetterschutzeigenschaften aus einer thermoplastische Faserstoffe enthaltenden Maschenware oder einem Gewebe, der eine geringe Winddurchlässigkeit, gute Wasserdampfdiffusion sowie Wasserdichtheit garantiert, gekennzeichnet dadurch, daß die in der inneren Struktur eines einschichtigen textlien Flächengebildes vorhandenen, gegeneinander versetzten, zumindestens teilweise durchgängigen Kanäle in ihrem Querschnitt und in ihrer Anzahl soweit reduziert sind, daß auf einer oder beiden Warenseiten Poren geringen Durchmessers vorhanden sind, die eine ausreichende Wasserdampfdurchlässigkeit garantieren, und durch an der Oberfläche und/oder im Stoff eingelagerte hydrophob wirkende Substanzen die Oberflächenspannung der auftreffenden Wassertropfen erhalten bleibt und eine druckwasserbeständige Dichtheit erreicht wird.

2. Stoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich organische oder anorganische Füllstoffe, beispielsweise aktivierte Kieselsäure, enthalten sind.

3. Stoff nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß wärmeisolierende oder reflektierende Schichten ein- oder beidseitig angeordnet sind.