DE19829975A1 - Schutzmaterial gegen chemische Gifte und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Schutzmaterial gegen chemische Gifte und Verfahren zu seiner Herstellung

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Abstract

Es wird ein Material für Schutzanzüge beschrieben, welches eine wasserdampfdurchlässige Schicht mit daran fixierten körnigen oder flächigen Adsorbern aufweist.

Description

Schutzanzüge gegen chemische Kampfstoffe, die für einen längeren Einsatz unter den verschiedensten Bedingungen gedacht sind, dürfen beim Träger zu keinem Hitzestau führen. Man verwendet deshalb hauptsächlich luftdurchlässi­ ge Materialien.
In den meisten Fällen sind entweder im Schnitt ca. 0,5 mm große Aktivkohle­ teilchen (Kügelchen) an auf einem Träger aufgedruckte Klebehäufchen gebun­ den, oder aber es kommt ein retikulierter PU-Schaum, der mit einer Kohlepaste imprägniert ist, als Adsorptionsschicht, die durch einen "Außenstoff" ergänzt wird, zur Anwendung. Gelegentlich findet man auch Verbundstoffe, die ein Aktivkohlevlies beinhalten.
Aus größerer Höhe fallende, insbesondere eingedickte Kampfstofftröpfchen, können u. U. bis in die Adsorptionsschicht eindringen und diese örtlich überfor­ dern. Um solches zu vermeiden, wurden auch Sperrschichten gegen Flüssig­ keiten eingebaut., die z. B. aus einer mikroporösen, sehr dünnen Teflonmem­ bran bestehen. Es wurden auch kompakte, wasserdampfdurchlässige Be­ schichtungen vorgeschlagen. In einem besonderen Fall wird ein wasserdampf­ durchlässiges, präpolymeres, mit einem Amin zu vernetzendes maskiertes Iso­ cyanat vorgeschlagen, welches gleichzeitig die Rolle einer Sperrschicht, sowie die eines Klebers für die Adsorbentien übernimmt. Abgesehen davon, daß es sich beim Kleber um ein hochviskoses Produkt handelte, welches sich nicht in dünner Schicht auftragen läßt, konnte das tiefe Eindringen in den textilen Trä­ ger nicht vermieden werden, so daß der textile Charakter total verloren ging und das fertige Schutzmaterial für den gedachten Zweck ungeeignet war.
Es war die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schutzmaterial herzustel­ len, welches geschmeidig ist, eine hohe Schutzwirkung (Kapazität) aufweist und bei guter Atmungsaktivität eine Sperrschicht gegen das Durchschlagen flüssiger Kampfstoffe besitzt, die gleichzeitig Regen- und Windschutz bietet.
Die Aufgabe wurde gelöst durch die Verwendung einer Dispersion eines präpo­ lymeren, maskierten, wasserdampfdurchlässigen Isocyanats, dem ein Diamin als Vernetzer zugefügt ist. Um eine ausreichende Lagerfähigkeit zu garantie­ ren, ist die Reaktivität der maskierten Isocyanatgruppe ein sorgfältiger Kompro­ miß, andererseits dürfen die hydrophilen Segmente nur zu einer mäßigen Quellung des Polymers führen. Derartige Dispersionen lassen sich als sehr dünner Strich auftragen (25-50 g Trockensubstanz pro m2) und dringen nur we­ nig in den textilen Träger, der bevorzugterweise hydro- und oleophobiert ist, ein. Diese Beschichtung kann getrocknet werden, ohne zu vernetzen, so daß auf dem Träger eine sehr klebrige, geschlossene Schicht entsteht, die mit kör­ nigen Adsorbentien bestreut wird. Dank der hohen Anfangshaffung bleiben die, Adsorbentien haften, wo sie auftreffen. Der Kleber wird anschließend bei ca. 160°-180°C vernetzt, wobei es vorteilhaft ist, die Adsorbentien gleichzeitig an­ zupressen (Flachkalander). Bei vorsichtigem Aufstreuen der Adsorbentien kön­ nen diese auch direkt auf die ungetrocknete, nasse Dispersion aufgestreut wer­ den. Danach sollte die Ware getrocknet werden, ohne die jetzt sehr klebrige Beschichtung zu vernetzen. In diesem Stadium kann die Ware bereits problem­ los gehandhabt werden, da aufgrund der hohen Klebrigkeit die Adsorbentien gut haften. Die Vernetzung bei ca. 160°-180°C geschieht vorteilhaft auf einer Flachkaschiermaschine, wobei das gleichzeitige Anpressen der Adsorbentien an der Beschichtung zu einer sehr guten Haftung führt. Bei der Vernetzung der Haftmasse auf dem Flachkalander, kann man die Adsorbentien mit einer leich­ ten Abdeckung versehen, die mit Hilfe von aufgedruckten Schmelzkleberpunk­ ten zum Haften gebracht wird. Das bevorzugte Adsorbens ist Aktivkohle, insbe­ sondere Kugelkohle mit einem mittleren Durchmesser von 0,3-1 mm, vorzugs­ weise 0,5 mm, und einer inneren Oberfläche von 800-1.500 m2/g, insbesondere 1000-1.200 m2/g. Allerdings können auch für besondere Zwecke poröse Polymere, wie sie beispielsweise unter dem Namen SORBATHENE® angeboten werden, Ionenaustauscher, hydrophile Zeolithe, sowie imprägnierte Aktivkohle eingesetzt werden. Statt der körnigen Adsorbentien können auch Aktivkohle-Flächengebilde (Vliese, Gewirke, Gewebe. . .) mit ca. 20-100 g/m2 eingesetzt werden.
Bei einer Beschichtungsauflage von 25 g/m2 - diese braucht man, um eine gute Haftung der Adsorbentien zu erreichen - erreicht man je nach Material eine Wasserdampfdurchlässigkeit von bis zu 8.000 g/m2 24 h, gemessen nach der Methode des umgekehrten Bechers. Die guten Trageeigenschaften werden durch die Pufferwirkung der Aktivkohle noch zusätzlich verbessert. Bei Verwendung der bereits erwähnten Kugelkohle sind Auflagen von ca. 200 g/m2 üblich, so daß bei einem Schweißausbruch etwa 40g Feuchtigkeit gespeichert werden können, die dann durch die Beschichtung hindurch wieder nach außen abgegeben werden. Ein Schutzanzug kann also theoretisch etwa 150 g Feuchtigkeit speichern.
Die Wasserdampfdurchlässigkeit einer kompakten, also nicht porösen Beschichtung, beruht immer auf dem Vorhandensein hydrophiler Segmente. Um einen guten Feuchtetransport bei nur mäßiger Quellung zu erzielen, sollten die hydrophilen Bereiche zwar zahlreich sein, aber nur ein mittleres, wasserbindendes Vermögen aufweisen. Bei einer Dicke von 20 µm sollte die Wasserdampfdurchlässigkeit nahe 10.000 g/m2 24 h liegen und die Quellung höchstens 30% betragen. Ein geeignete Dispersion wäre das Versuchsprodukt der Bayer AG, IMPRAPERM VP LS2394.

Claims (8)

1. Wasserdampfdurchlässiges, flächiges Schutzmaterial, bestehend aus ei­ nem luftdurchlässigen, textilen Träger und einer darauf applizierten, ge­ schlossenen, wasserdampfdurchlassigen Sperrschicht, auf welcher Adsor­ bentien haften, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperr- und Haftschicht als Dispersion eines wasserdampfdurchlässigen, maskierten Isocyanats, wel­ ches mit einem Diamin vernetzt wird, aufgetragen wird.
2. Wasserdampfdurchlässiges, flächiges Schutzmaterial nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Adsorbentien mit einem leichten textilen Flä­ chengebilde abgedeckt sind.
3. Wasserdampfdurchlässiges, flächiges Schutzmaterial nach Anspruch 1 und/ oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorbens körnige Ak­ tivkohle, vorzugsweise eine Kugelkohle, mit einem mittleren Durchmesser von 0,3-1 mm und einer inneren Oberfläche von 800-1500 m2/g, insbeson­ dere 1000-1200 m2/g, ist bzw. ein Flächengebilde aus Aktivkohle mit 20-200 g/m2 ist.
4. Wasserdampfdurchlässiges, flächiges Schutzmaterial nach Anspruch 1 und/­ oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorbens ein poröses Polymer, ein Ionenaustauscher oder ein hydrophobes Zeolith ist.
5. Wasserdampfdurchlässiges, flächiges Schutzmaterial nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorbens eine Imprägnierung trägt.
6. Verfahren zur Herstellung eines wasserdampfdurchlässigen, flächigen Schutzmaterials nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein luftdurchlässiger, textiler Träger mit einer Dispersion eines wasserdampfdurchlässigen, präpolymeren, maskier­ ten Isocyanat beschichtet wird, die Beschichtung getrocknet aber nicht ver­ netzt wird, die so erhaltene sehr klebrige Schicht mit Adsorbentien beaufschlagt wird und die Vernetzung der Beschichtung unter Andrücken der Asorben­ tien bei 160-180°C durchgeführt wird. Bei diesem letzten Arbeitsgang kön­ nen die Adsorbentien mit einer leichten textilen Schicht abgedeckt werden, die durch einen diskontinuierlich aufgebrachten Schmelzkleber an den Ad­ sorbentien haftet.
7. Verfahren zur Herstellung eines wasserdampfdurchlässigen, flächigen Schutzmaterials nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein luftdurchlässiger, textiler Träger mit einer Dispersion eines wasserdampfdurchlässigen, präpolymeren, maskier­ ten Isocyanats beschichtet wird, das nasse beschichtete Material mit Adsor­ bentien beaufschlagt und Beschichtung ohne zu vernetzen getrocknet wird, und die Vernetzung unter Andrücken der Adsorbentien bei 160°-180°C durchgeführt wird. Bei diesem letzten Arbeitsgang können die Adsorbentien mit einer leichten textilen Schicht abgedeckt werden, die durch einen dis­ kontinuierlich aufgebrachten Schmelzkleber an den Adsorbentien haftet.
8. Verfahren zur Herstellung eines wasserdampfdurchlässigen, flächigen Schutzmaterials nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein luftdurchlässiger, textiler Träger mit einer Dispersion eines wasserdampfdurchlässigen, präpolymeren, maskier­ ten Isocyanats beschichtet wird, das nasse beschichtete Material mit Adsor­ bentien bestreut, getrocknet und gleichzeitig vernetzt wird.
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Owner name: BLUECHER GMBH, 40699 ERKRATH, DE

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