DE202005004056U1

DE202005004056U1 - Textiles Flächengebilde zur Herstellung einer Schutzbekleidung

Info

Publication number: DE202005004056U1
Application number: DE200520004056
Authority: DE
Original assignee: Texplorer GmbH
Current assignee: Bluecher Systems GmbH
Priority date: 2005-03-15
Filing date: 2005-03-15
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2015-03-16

Abstract

Textiles Flächengebilde zur Herstellung einer Schutzbekleidung gegen Vektoren mit flammhemmendenden und hydrophil ausgerüsteten Aramidfasern (1), wobei auf die Aramidfasern (1) oder ein Aramidfasern enthaltendes Gewebe oder Gewirk (1') wenigstens eine gegen Vektoren wirkende Chemikalie (3) aufgebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein textiles Flächengebilde zur Herstellung einer Schutzbekleidung gegen Vektoren.
In bestimmten Gegenden ist die Häufigkeit von Vektoren, d.h. von blutsaugenden Insekten, die Überträger von Krankheiten sind, wie z.B. Flöhe, Stechmücken, Schnaken, Zecken, Gelbfiebermoskitos und ähnlichen Tieren, sehr hoch. Bei Außeneinsätzen von Menschen sollten diese deshalb eine entsprechende Schutzbekleidung tragen. Dies gilt z.B. für Piloten, MilitärpersonaL, für den Zivilschutz, wie z.B. Feuerwehr und Rettungskräfte. Die Schutzbekleidung kann dabei als Oberbekleidung, aber auch als Unterwäsche, Socken oder auch als Innenfutter getragen werden.
Insbesondere für Militärpersonal und für Menschen bei einem Katastropheneinsatz ist auf eine permanente Flammhemmung zu achten.
Bekannt ist es, für eine flammhemmende Bekleidung Aramidfasern, als Mischungen oder in 100 % reiner Form, zu verwenden. Die bisher auf dem Markt vertretenen und im textilen Bereich eingesetzten Aramidfasern, wie z.B. Nomex^® Comfort, Conex^® und Kermel bestehen zu 93 aus Poly-m-phenylenisophthalamid (Meta-Aramid), 5 Poly-p-phenylenisophtalamid (Para-Amid) und 2 % Antistatikfaser (P-140 oder Beltron). Diese Fasern besitzen eine sehr gute Hitze- und Flammbeständigkeit mit guten Höchstzugkraft-/-Dehnungswerten. Das Mischungsverhältnis kann auch prozentual anders sein.
Der Nachteil dieses flammhemmenden Stoffes ist jedoch ein hydrophobes (wasserabweisendes) Verhalten. Dieses ist für die tragephysiologischen Eigenschaften negativ, da der Schweiß nicht aufgenommen oder abtransportiert wird, sondern mehr oder weniger auf der Haut bleibt.
Dieses negative Verhalten erlaubt nach heutigem Stand der Technik auch nicht die Aufbringung von Vektorenschutz.
Zur Kompensation des oben geschilderten bekleidungsphysiologischen Nachteils ist man dazu übergegangen, Materialien einzusetzen, die einen erhöhten Anteil an Zellulose mit flammhemmenden Eigenschaften besitzen. Dieser Anteil beträgt im allgemeinen ca. 49–51 %. Die textilphysikalischen Eigenschaften derartiger Materialmischungen sind allerdings deutlich schlechter im Vergleich zu Materialien mit Aramid. Bereits im Neuzustand hat die Mischvariante schlechte Festigkeiten, erhöhtes Pillverhalten und schlechtere Luftdurchlässigkeit, da mit hohen Kett- und Schussfadenzahlen gearbeitet wird.
Als Alternative dazu ist es auch bekannt, eine Aramid/Viskosemischung zu verwenden, die ebenfalls flammhemmend ist. Viskose ist eine aus Zellulose oder Zelluloseacetat hergestellte Chemiefaser aus natürlichen Polymeren. Zur Faserherstellung wird die Zellulose gelöst und regeneriert (erneuert), wobei die Faserstücke kürzer werden. Aufgrund der lockeren inneren Struktur der Viskosefaser quellen die Fasern bei Einwirkung von Feuchtigkeit stark auf. Aus diesem Grund hat die Viskose eine geringe Festigkeit, vor allem eine äußerst geringe Nassfestigkeit. Darüber hinaus hat diese Faser aufgrund der chemischen Struktur in Verbindung mit der Feuchteaufnahme das Problem der Pillneigung.
Ein Schutz gegen Vektoren für Gewebe, z.B. durch Aufbringen von Chemikalien, ist für native Fasern, z.B. Baumwolle, und auch für regenerierte Fasern, z.B. Zellulose oder deren Mischungen, bekannt. Dies gilt z.B. auch für Fasergemische aus nur Synthetik und Antistatik oder auch für homogene Fasergemische aus Synthetik, Zellulose und Antistatik. Als Vektorenschutz wird eine gegen Vektoren wirkende Chemikalie, z.B. Permethrin, im allgemeinen in einer Menge von 1.000 bis 1.300 mg/m² textilem Flächengebilde aufgebracht. Dabei ist allerdings nicht zu vermeiden, dass durch Waschen eine stark abnehmende Konzentration des Wirkstoffes eintritt.
Neben einem geringeren Flammschutz sind für derartige Gewebe auch die Tragekomforteigenschaften verbesserungsfähig. Dies gilt insbesondere dann, wenn gleichzeitig ein Schutz gegen Vektoren vorgesehen werden soll, da dann die Atmungsfähigkeit des textilen Flächengebildes, z.B. eines Gewebes, noch stärker beeinträchtigt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein textiles Flächengebilde zur Herstellung eines Bekleidungsstückes zu schaffen, das sehr gute flammhemmende Eigenschaften mit hydrophilen Eigenschaften bei gleichzeitigem Vektorenschutz vereint.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Ein wesentliches Merkmal dabei bildet die Verwendung von 100 % Aramidfasern, aber auch von Mischungen mit Aramidfasern. Erfindungsgemäß werden die Aramidfasern hydrophil ausgerüstet. Dabei wurde festgestellt, dass auch nach der hydrophilen Ausrüstung eine hohe Flammhemmung verbleibt. Erfindungsgemäß wird nun auf die Aramidfasern nach deren Hydrophilierung wenigstens eine gegen Vektoren wirkende Chemikalie, insbesondere Permethrin, aufgebracht.
Bei einem geeigneten Auftragsverfahren bzw. Verbindungsverfahren mit den Aramidfasern lässt sich trotzdem noch eine hydrophile Eigenschaft der Aramidfasern, z.B. als Gewebe für Oberbekleidung oder auch als Gewirk für Unterbekleidung, beibehalten.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.
Es zeigt:
1 ausschnittsweise einen stark vergrößerten Längsschnitt einer Faser oder eines Garnes durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes;
2 ausschnittsweise einen stark vergrößerten Längsschnitt einer textilen Fläche durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes;
3 ausschnittsweise einen stark vergrößerten Längsschnitt einer textilen Fläche durch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen textilen Flächengebildes; und
4 eine Prinzipdarstellung eines Auftragsverfahren für die Chemikalien.
Basis des textilen Flächengebildes zur Herstellung einer Schutzbekleidung bildet eine Aramidfaser 1, die aus synthetischen aromatischen Polymeren besteht. Bei Aramid handelt es sich um Polyamide aus aromatischen Diaminen und aromatischen Dikarbonsäuren, die neben Amid- auch Imid-Gruppen enthalten können. Bei der Form des Polyamides sind die Amid-Gruppen (-CO-NH-) über aromatische Phenylringe miteinander verbunden. Sie bestehen aus linearen Makromolekularketten, deren Orientierung mit starken Nebenvalenzen sehr hoch ist. Je nach Anordnung der Amid-Gruppen wird zwischen Para- und Meta-Aramid unterschieden.
Dieses sehr flammhemmende Aramid wird erfindungsgemäß in den nachfolgend beschriebenen Verfahren permanent hydrophil ausgerüstet.
Gemäß 1 wird der an sich wasserabweisende Aramidfaserkern auf chemischem Wege rundum mit hydrophilen Molekülen 2 über Polymerisation angepropft. Polymerisation ist die Zusammenlagerung einfacherer chemischer Verbindungen (Monomeren) unter Ausbildung echter homöopolarer Bindungen zu polymeren, kettenförmigen Großmolekülen (Makromolekülen). Die Polymerisation läuft in vier Phasen ab. Zum Kettenstart bricht ein Radikal, beispielsweise Peroxide, die Mehrfachbindung auf und erzeugt ein wachstumsfähiges Primärradikal, an das sich nun in einer Wachstumsreaktion mit geringer Aktivierungsenergie ständig Monomere anlagern, sodass sich die Molekülkette verlängert. Durch das Zusammentreffen zweier Radikale wird ein Kettenabbruch hervorgerufen.
Um die Reaktion dann gezielt zu stoppen, werden spezielle Zusätze, wie Aldehyd- oder CHO-Gruppen, sogenannte Radikalfänger, zugegeben.
Der Breitware bzw. dem textilen Flächengebilde wird nach einem Vorwaschen im sogenannten Ausziehverfahren bei 60°C ein vorgelöstes aliphatisches Karbonsäurederivat langsam und stetig in ein Bad hinzugefügt, wobei die durch das Bad gezogene Breitware einen Teil der eingebrachten Chemikalien aufnimmt. Anschließend wird auf 95°C aufgeheizt und nach 20 Min. bei 95°C vorgelöstes Propanimidamid linear 20 Min. lang dosiert. Nach weiteren 20 Min. wird das Bad auf 70°C abgekühlt und abgelassen. Zur Fertigstellung der Ausrüstung wird erneut noch einmal ca. 50°C heißes Wasser aufgefüllt. Nachdem das Bad bei 50°C 10 Min. lang zirkuliert worden ist, wird mit kaltem Wasser 10 Min. lang im Überlauf abgespült. Letztendlich wird die Flotte abgelas sen, die Ware getrocknet und fixiert. Während des ganzen Prozesses sollte ein pH-Wert von 5–5,5 eingestellt sein.
Die auf diese Weise erhaltene hydrophile Ausrüstung, bei der die Ware überraschenderweise keine ihrer flammhemmenden oder guten physikalischen Eigenschaften einbüßt, wird nun in einem speziellen Verfahren mit einem Vektorenschutz ausgerüstet.
Zu diesem Zweck wird als Chemikalie Permethrin gemäß 1, bestehend aus m-Phenoxybenzyl-(3-(2,2-dichlorvinyl)-2-dimethylcyclopropan)carboxylat beidseitig auf die Aramidfasser 1 und die Permethrin-Moleküle 3 aufgebracht. Die Aufbringung kann in ähnlicher Weise wie die Hydrophilierung erfolgen; nur mit einem Unterschied, dass es im Foulard-Verfahren ausgerüstet werden kann. In 4 ist das Foulard-Verfahren prinzipmäßig dargestellt. Hierbei wird eine Chemikalienmischung mit dem Inhalt von 40 % Permethrin, 30 % Alkohol C₁₂-C₁₅, Ethoxylat, 35 % Benzylalkohol und 15 % 1-Methyl-2-pyrrodlidone ebenfalls nach dem Vorwaschen und unter ständigen Kontrollen des pH-Wertes von 7 in einen Trog 4, in dem sich eine Appreturflotte befindet, gleichmäßig eingefügt. Durch die geringe Affinität dieser Chemikalienmischung vernetzt sie sich langsam, aber gleichmäßig mit den hydrophilen Molekülen 2 in Form einer Gitternetzstruktur als Vektorenschutz durch die Permethrin-Molkeüle 3 und geht somit eine feste Bindung ein. Nach Eintauchen der kompletten Breitware verlässt sie den Färbetrog im Foulard und läuft zu einem Walzenpaar 5, um den Überschuss abquetschen zu lassen. Zum Schluss wird die Breitware, z.B. ein Gewebe, noch getrocknet und fixiert.
Neben dem Tauchverfahren zum Aufbringen von Permethrin auf das textile Flächengebilde ist als eine mögliche weitere Methode auch Polymer-Coating durchführbar. Dabei kann in einem sogenannten Beschichtungsstrich in einem direkten Verfahren, z.B. mit einem Rakelauftrag, eine Beschichtungsmasse, die Permethrin enthält, aufgebracht werden. Anstelle eines Rakelauftrages ist auch ein indirekter Auftrag über eine Walze möglich.
Bei dem zuletzt genannten (Polymer-Coating)-Auftragsverfahren kann die Permethrinbeschichtung als Vektorenschutz auch nur auf einer Seite aufgebracht werden. Beim Tauchverfahren wird die Permethrinbeschichtung auf beiden Seiten des Flächengebildes aufgebracht.
In den 2 und 3 sind zwei textile Flächengebilde dargestellt, wobei die hydrophilen Moleküle 2 und die Permethrin-Moleküle 3 auf ein Aramidgewebe 1' aufgebracht werden. In diesem Falle ist es möglich, wie in der 2 dargestellt, die Permethrin-Beschichtung nur auf einer Seite, d.h. auf der zur Außenseite gerichteten Seite, eine Permethrin-Beschichtung durch die Permethrin-Moleküle 3 aufzubringen.
Bei dieser Variante des Polymer-Coatings wird nach einer Abwicklung des textilen Flächengebildes nach dessen Hydrophilierung auf die mit der Permethrinschicht 3 zu versehende Seite eine Chemikalienpaste aufgetragen, getrocknet und fixiert. Die Paste hat dabei je nach Verfahren eine bestimmte Viskosität zu besitzen, damit die Beschichtung in einem vollflächigen Umfang erfolgen kann. Auch eine Sol- oder Gelform ist möglich.
Wenn das Aramidgewebe 1' im Tauchverfahren, z.B. nach dem Foulard-Verfahren, behandelt wird, erfolgt die Aufbringung von Permethrin-Molekülen 3 wiederum auf beiden Seiten (siehe 3).
Es wurde festgestellt, dass trotz der umfangreichen Behandlung der Aramidfasern 1 das textile Flächengebilde weiterhin sehr gute flammhemmende Eigenschaften besitzt. Zusätzlich verfügt das Flächengebilde, z.B. als Gewebe, permanent hydrophile Eigenschaften, wobei festgestellt worden ist, dass diese auch nach bis zu hundert Wäschen nur unwesentlich abnimmt. Wesentlich ist jedoch, dass zusätzlich nunmehr ein Vektorenschutz erreicht worden ist.
Anstelle von Permethrin kann selbstverständlich auch eine andere Chemikalie, wie z.B. Herbizide oder Pestizide, verwendet werden, die die gleiche oder eine ähn liche Wirkungsweise wie Permethrin besitzen. Der Schutz gegen Vektoren kann je nach Einsatzmenge des Wirkstoffes gezielt aufgebracht werden, sodass die Wirkstoffmengen dem jeweiligen Einsatzzweck optimal angepasst werden können.
Zwar wird auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Wirkstoffmenge von Permethrin durch Waschen reduziert, aber es wurde festgestellt, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch nach achtzig Wäschen noch Permethrin in einer Menge von mehr als 200 mg/m² textilem Flächengebilde vorhanden ist, womit immer noch ein ausreichender Schutz gegeben ist.
Das erfindungsgemäße textile Flächengebilde kann nicht nur zur Herstellung einer Schutzbekleidung verwendet werden. Eine Verwendung für Abdeckplanen ist ebenfalls möglich.

Claims

Textiles Flächengebilde zur Herstellung einer Schutzbekleidung gegen Vektoren mit flammhemmendenden und hydrophil ausgerüsteten Aramidfasern (1), wobei auf die Aramidfasern (1) oder ein Aramidfasern enthaltendes Gewebe oder Gewirk (1') wenigstens eine gegen Vektoren wirkende Chemikalie (3) aufgebracht ist.
Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als gegen Vektoren wirkende Chemikalie (3) Permethrin aufgebracht ist.
Textiles Flächengebilde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichent, dass wenigstens annähernd 100 % Aramidfasern (1) vorgesehen sind.
Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aramidfasern (1) in Gewebeform vorliegen.
Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aramidfasern (1) als Wirk- und Strickware vorliegen.
Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Permethrin im Foulard-Verfahren aufgebracht ist.
Textiles Flächengebilde nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichenet, dass Permethrin in einem Polymer eingebettet und in Pasten- oder in Sol/Gelform auf die Aramidfasern (1) aufgebracht ist.
Textiles Flächengebilde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Permethrin im Rakelauftrag als Beschichtungsmasse auf die Aramidfasern (1) aufgebracht ist.