EP3543388B1 - Hitzeschutzbekleidung und verwendung eines warenwechsel-gewebes - Google Patents

Hitzeschutzbekleidung und verwendung eines warenwechsel-gewebes Download PDF

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EP3543388B1
EP3543388B1 EP19160483.4A EP19160483A EP3543388B1 EP 3543388 B1 EP3543388 B1 EP 3543388B1 EP 19160483 A EP19160483 A EP 19160483A EP 3543388 B1 EP3543388 B1 EP 3543388B1
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heat
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clothing
resistant
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Ibena Textilwerke GmbH
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Ibena Textilwerke GmbH
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    • A41D31/08—Heat resistant; Fire retardant
    • A41D31/085—Heat resistant; Fire retardant using layered materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
    • D03D1/0035—Protective fabrics
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
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    • D03—WEAVING
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    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D03D15/54—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads coloured
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
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    • A41D27/02—Linings
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/02—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2501/00—Wearing apparel
    • D10B2501/04—Outerwear; Protective garments

Definitions

  • the invention relates to heat protection clothing, in particular fire brigade clothing and a new type of use of a change fabric.
  • Fabrics used here are known as prior use objects which have comparatively thick threads integrated into the fabric or grids provided in the context of a double fabric, cf. for example the EP 1 373 617 B1 .
  • fabrics there is the disadvantage that elevations are always provided which are necessary to create the heat-insulating air pockets, but which rub against adjacent fabrics. This increases wear and tear and can lead to the formation of holes. Furthermore, such elevations can be felt and also visible as a result of fabric wear from laundry.
  • the invention is based on the object of creating heat protective clothing that is hard-wearing and at the same time meets the requirements with regard to heat transmission.
  • a fabric change fabric can also be referred to as a "double fabric, as a fabric change or layer change".
  • double fabric By means of a suitable binding, if the warp and weft are at least two-colored, a certain color can be brought to the surface, and fabrics of this type have hitherto been used in particular for this purpose. This can be used to create motifs such as diamonds. This is essentially due to the fact that the double fabric is constructed in such a way that the fabric layers alternate on the outside and inside.
  • the interchangeable fabric is used as an inner lining in order to achieve the effects described.
  • this take place every 2 mm to 10 mm, in particular every 5 mm to 6 mm in the warp and / or weft direction. It is preferably carried out equally in the warp and weft directions, so that a visually appealing diamond is created can adjust. Nevertheless, a diamond of around 5 mm x 6 mm is currently preferred.
  • Nomex In view of the use of heat protection clothing, different types of Nomex are currently preferred, for example E502 and T450. However, any other flame-retardant fibers can be used, and the color effect described can be achieved in particular through a different ratio of amorphous to crystallized fiber components in the yarns used.
  • the heat protective clothing according to the invention is preferably used in such a way that it reaches at least level 1 of the setpoint values in accordance with DIN EN 469: 2005, and preferably level 2 if measurements are made, for example, in accordance with EN 367 and / or EN ISO 6942.
  • the invention can also be seen in the use of a change fabric, in other words a double fabric as a change of goods or shift change, in heat protective clothing, in particular fire brigade clothing, and in particular as inner lining.
  • a change fabric in other words a double fabric as a change of goods or shift change
  • heat protective clothing in particular fire brigade clothing, and in particular as inner lining.
  • Preferred embodiments of the use according to the invention result from the preferred features of the heat protective clothing according to the invention described above and below, and vice versa.
  • these air pockets are essentially pillow-shaped or lens-shaped in cross-section and are formed between the layers of fabric, which are both caused by the change of goods Switch from top to bottom fabric in both warp and weft direction.
  • one fabric forms the upper fabric in the left and right area shown, and the lower fabric in the middle area, while the other fabric on the left and right forms the lower fabric and in the middle forms the upper fabric.
  • the first-mentioned fabric is indicated by 12, the last-mentioned fabric by 14, and the air pockets formed between them by 16.
  • HTI means Heat Transfer Index which is determined with the aid of a flame which has a defined heat flow density of 80 kW / m 2 .
  • RHTI stands for Radiant Heat Transfer Index and is determined with the help of thermal radiation that has a defined heat flow density of 40 kW / m 2 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Hitzeschutzbekleidung, insbesondere eine Feuerwehreinsatzkleidung sowie eine neuartige Verwendung eines Warenwechsel-Gewebes.
    • Stand der Technik
  • Auf dem genannten Gebiet, insbesondere für Feuerwehreinsatzkleidungen ist es notwendig, durch geeignete Maßnahmen den Wärme- oder Hitzedurchgang durch die Bekleidung so gering zu halten, dass zumindest für eine gewisse Zeit, gemäß den nachfolgend erwähnten Normen, nur ein begrenzter Hitzedurchgang erfolgt, so dass sich der empfundene Schmerz in Grenzen hält und insbesondere keine Verbrennungen auftreten.
  • Als Vorbenutzungsgegenstände sind hierbei verwendete Gewebe bekannt, die in das Gewebe integrierte, vergleichsweise dicke Fäden oder im Rahmen eines Doppelgewebes vorgesehene Gitter aufweisen, vgl. beispielsweise die EP 1 373 617 B1 . Bei derartigen Geweben besteht jedoch der Nachteil, dass stets Erhebungen vorgesehen werden, die zur Schaffung der hitzeisolierenden Lufttaschen erforderlich sind, jedoch an anliegenden Geweben scheuern. Hierdurch erhöht sich der Verschleiß, und es kann zur Bildung von Löchern kommen. Ferner sind derartige Erhebungen fühlbar und infolge von Gewebeverschleiß durch Wäsche auch sichtbar.
  • Es sind ferner Gestricke oder 3D-Vliese bekannt, die isolierende Wirkung haben. Dies bedeutet jedoch stets den Einsatz einer separaten Textilschicht, was den Herstellungsaufwand erhöht. Ferner weisen insbesondere Gestricke aufgrund ihrer Struktur keine normgerechte Dimensionsstabilität auf und müssen aus diesem Grund mit einem beispielsweise gewebten Futterstoff versteppt werden. Weiterhin beschreibt EP 1 542 558 A2 eine Hitzeschutzbekleidung, welche ein Warenwechsel-Gewebe als Außenschicht verwendet.
    • Darstellung der Erfindung
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Hitzeschutzbekleidung zu schaffen, die strapazierfähig ist und gleichzeitig die Anforderungen im Hinblick auf den Wärmedurchgang erfüllt.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 beschriebene Hitzeschutzbekleidung.
  • Demzufolge weist diese, insbesondere als Feuerwehreinsatzkleidung ausgeführt, ein Warenwechsel-Gewebe auf. Wie sich beispielsweise aus dem Buch des Arbeitgeberkreises Gesamttexil-Eschborn "Ausbildungsmittel Unterrichtshilfen Textiltechnik Webereitechnik", zweite Auflage, 1997, Kapitel 5.28, Abbildung S. 90 ergibt, kann ein Warenwechsel-Gewebe auch als "Doppelgewebe, als Warenwechsel oder Schichtenwechsel" bezeichnet werden. Durch geeignete Bindung kann dann, wenn Kette und Schuss zumindest zweifarbig sind, eine bestimmte Farbe an die Oberfläche gebracht werden, und derartige Gewebe wurden bislang insbesondere zu diesem Zweck eingesetzt. Hierdurch können Motive, wie z.B. Karos, geschaffen werden. Dies beruht im Wesentlichen darauf, dass das Doppelgewebe so konstruiert ist, dass die Gewebelagen außenliegend und innenliegend wechseln.
  • Im Rahmen der Erfindung wird dies in neuartiger Weise bei Hitzeschutzbekleidungen, insbesondere als Innenfutter genutzt. Der hierbei überraschend festzustellende, vergleichsweise geringe Wärmedurchgang beruht unter anderem auf der Tatsache, dass sich infolge der von außen nach innen wechselnden Gewebelagen zwischen den beiden Gewebelagen Lufttaschen bilden. Mit anderen Worten wird ein Gewebe, das in bestimmten Bereichen das Obergewebe bildet, durch den Warenwechsel zum Untergewebe und umgekehrt. Dazwischen werden im Wesentlichen linsen- oder kissenförmige Lufttaschen gebildet.
  • Diese Lufttaschen wirken in vorteilhafter Weise isolierend, ohne dass ein separates Vlies als Isolationsschicht oder dergleichen vorgesehen werden muss. Im Gegensatz zu den oben beschriebenen bekannten Maßnahmen zur Bildung von Lufttaschen weist das erfindungsgemäß verwendete Gewebe den Vorteil auf, dass es auf beiden Warenseiten gleichermaßen glatt ist. Somit sind keine Erhebungen sicht- oder fühlbar, und der Effekt des Scheuerns kann vermieden werden. Folglich ist die erfindungsgemäße Hitzeschutzbekleidung sowohl strapazierfähig als auch selbst nach häufigem Waschen optisch ansprechend. Schließlich kann in vorteilhafter Weise eine normgerechte Dimensionsstabilität erreicht werden, so dass kein Versteppen mit einem gewebten Futterstoff notwendig ist. Schließlich ergibt sich, wie aus dem Stand der Technik bekannt, die vorteilhafte Möglichkeit, optische Motive zu erzeugen.
  • Wie bereits erwähnt, wird das Warenwechsel-Gewebe als Innenfutter eingesetzt, um die beschriebenen Effekte zu erreichen.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Hitzeschutzbekleidung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
  • Im Hinblick auf den Wechsel der Gewebelagen wird derzeit bevorzugt, dass dieser alle 2 mm bis 10 mm, insbesondere alle 5 mm bis 6 mm in Kett- und/oder Schussrichtung erfolgt. Bevorzugt erfolgt er gleichermaßen in Kett- und Schussrichtung, so dass sich ein optisch ansprechendes Karo einstellen kann. Dennoch wird derzeit ein Karo von etwa 5 mm x 6 mm bevorzugt.
  • Dies kann im Hinblick auf die Farbeffekte dadurch erreicht werden, dass die verwendeten Garne eine unterschiedliche Anfärbbarkeit aufweisen. Es sei erwähnt, dass bei Verwendung unterschiedlicher Anfärbbarkeiten unterschiedliche Farbintensitäten in vorteilhafter Weise durch eine effiziente Einbadfärbung erreicht werden können.
  • Angesichts der Verwendung einer Hitzeschutzbekleidung werden hierfür derzeit unterschiedliche Typen von Nomex bevorzugt, beispielsweise E502 und T450. Es sind jedoch jegliche andere, flammhemmende Fasern einsetzbar, und der beschriebene Farbeffekt kann insbesondere durch ein unterschiedliches Verhältnis von amorphen zu auskristallisierten Faseranteilen in den verwendeten Garnen erreicht werden.
  • Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Hitzeschutzbekleidung derart eingesetzt, dass sie zumindest Level 1 der Sollwerte gemäß DIN EN 469:2005, und bevorzugt das Level 2 erreicht, wenn beispielsweise nach EN 367 und/oder EN ISO 6942 gemessen wird.
  • Im Zusammenhang mit der Erfindung hat sich herausgestellt, dass hierdurch eine Hitzeschutzbekleidung geschaffen werden kann, die im Hinblick auf das Gesamtgewicht der Materialzusammensetzung ein vergleichsweise niedriges Flächengewicht von 465 bis 535 g/m2 aufweist. Im Gegensatz dazu liegt das Flächengewicht der derzeit üblichen Materialzusammensetzung für Feuerwehreinsatzkleidung bei 545 bis 640, im Mittel bei etwa 600 g/m2. In vorteilhafter Weise wirkt das erfindungsgemäße, niedrige Gesamtgewicht dem sogenannten Hitzestress entgegen. Hierbei handelt es sich um eine Überhitzung des Körpers während des Einsatzes, die dadurch entsteht, dass moderne Schutzbekleidung für Feuerwehrleute zwar immer besser isoliert und immer höheren Temperaturen standhält, jedoch die Feuerwehrleute selbst zunehmend überhitzen und als Folge Erschöpfung oder sogar einen Kreislaufkollaps erleiden. Dem wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erfolgreich entgegengewirkt.
  • Wie bereits angedeutet, kann die Erfindung auch in der Verwendung eines Warenwechsel-Gewebes, mit anderen Worten eines Doppelgewebes als Warenwechsel oder Schichtwechsel, in einer Hitzeschutzbekleidung, insbesondere einer Feuerwehreinsatzkleidung, und insbesondere als Innenfutter gesehen werden. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verwendung ergeben sich aus den vorangehend und nachfolgend beschriebenen bevorzugten Merkmalen der erfindungsgemäßen Hitzeschutzbekleidung und umgekehrt.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • Figur 1
    zeigt eine zur Herstellung des erfindungsgemäßen Gewebes verwendete Bindungspatrone.
    Figur 2
    zeigt einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Gewebe.
  • In Figur 1 ist zum einen zu erkennen, dass das linke untere und das rechte obere sowie das linke obere und das rechte untere Viertel jeweils gleich gestaltet sind, und dass, nunmehr die linke oder die rechte Hälfte betrachtet, im unteren Bereich überwiegend andere Fäden die Gewebeoberseite bilden, als im oberen Bereich. Hierdurch können dann, wenn sich die Gewebe im Hinblick auf ihre Farbe unterscheiden, die beschriebenen Farbeffekte erreicht werden. Unabhängig davon und im Rahmen der Erfindung erstmalig in dieser Weise genutzt, wechseln die beschriebenen unterschiedlichen Bereiche als Gewebelagen von innen nach außen, so dass sich die für die Isolierung vorteilhaften Lufttaschen bilden.
  • Wie in Figur 2 gezeigt, sind diese Lufttaschen im Querschnitt im Wesentlichen kissen- oder linsenförmig und bilden sich zwischen den Gewebelagen, die durch den Warenwechsel sowohl in Kett- als auch in Schussrichtung von Ober- zu Untergewebe wechseln. Mit anderen Worten bildet ein Gewebe in dem dargestellten linken und rechten Bereich das Obergewebe, und in dem mittleren Bereich das Untergewebe, während das andere Gewebe links und rechts das Untergewebe und in der Mitte das Obergewebe bildet. Das zuerst genannte Gewebe ist mit 12, das zuletzt genannte Gewebe mit 14, und die sich dazwischen bildenden Lufttaschen mit 16 bezeichnet.
  • Nachfolgend sind Ergebnisse von Vergleichsversuchen dargestellt, bei denen zum einen das erfindungsgemäß verwendete Warenwechselgewebe mit einem sogenannten "Fire Blocker" (Produkt von Gore) und "Nomex NXT" kombiniert wurde, und zum anderen ein Aufbau mit in etwa gleichem Flächengewicht aus Nomex NXT, 3D-Vlies mit Membran und einem separaten Futterstoff getestet wurde. Es wurde zum einen in jeweils drei Versuchen der heat transfer flame gemäß EN 367 und zum anderen der heat transfer radiation gemäß EN ISO 6942 getestet. Das Ergebnis (jeweils die rechteste Spalte) wird jeweils durch den geringsten Wert gebildet. Wie die Tabelle zeigt, sind die Werte für die Zeit zwischen der ersten Wahrnehmung des Schmerzes und einer Verbrennung zweiten Grades gleich hoch, wie bei dem Vergleichsprodukt, und sie sind deutlich höher bei sämtlichen anderen Werten. Insbesondere wird Level 2 gemäß DIN EN 469:2005 erreicht.
    Nomex NXT Messung 1 Messung 2 Messung 3 Ergebnis Nomex NXT Messung 1 Messung 2 Messung 3 Ergebnis Sollwerte DIN EN 469:2005
    Fireliner 3DVlies + Membrane
    Warenwechsel-Gewebe Futterstoff
    Heat transfer flame (EN 367) Heat transfer flame (EN 367) Level 1 Level 2
    HTI12 12,1 11,9 12,3 11,9 HTI12 11,9 11,5 11,4 11,4
    HTI24 17,2 17 17,2 17 HTI24 17,3 16,4 16,3 16,3 ≥ 9,0 ≥ 13,0
    HTI24-12 5,1 5,1 4,9 4,9 HTI24-12 5,4 4,9 4,9 4,9 ≥ 3,0 ≥ 4,0
    Heat transfer radiation (EN ISO 6942) Heat transfer radiation (EN ISO 6942)
    RHTI12 14,4 14,4 14,2 14,2 RHTI12 13,5 12,7 13,5 12,7
    RHTI24 20,2 20,4 20,2 20,2 RHTI24 19,3 18,5 19 18,5 ≥ 10,0 ≥ 18,0
    RHTI24-12 5,8 6 6 5,8 RHTI24-12 5,8 5,8 5,5 5,8 ≥ 3,0 ≥ 4,0
    • HTI 12 Heat Transfer Index Bei der Prüfung wird mit einem Gasbrenner die Außenseite dieser Materialprobe mit einer Energiemenge (Wärmestromdichte) von 80 kW/m2 [kW = Kilowatt] beaufschlagt und auf der der Flamme abgewandten Seite die Zeit für den Temperaturanstieg um 12 K gemessen - entspricht in etwa der Schmerzschwelle auf der Haut
    • HTI 24 Bei der Prüfung wird mit einem Gasbrenner die Außenseite dieser Materialprobe mit einer Energiemenge (Wärmestromdichte) von 80 kW/m2 [kW = Kilowatt] beaufschlagt und auf der der Flamme abgewandten Seite die Zeit für den Temperaturanstieg um 24 K gemessen - kann eine Verbrennung 2. Grades der menschlichen Haut bewirken
    • HTI24-12 Zeit zwischen Verbrennung 2. Grades und erstem Wahrnehmen des Schmerzes
    • RHTI12 Benötigte Zeit, um die Innenseite einer Materialprobe bei einer Ausgangstemperatur von 20°C mit einer vorgegebenen Wärmestromdichte von 40 kW/m2 um 12 Kelvin zu erhöhen - entspricht in etwa der Schmerzschwelle auf der Haut.
    • RHTI24 Radiant Heat Transfer Index benötigte Zeit, um die Innenseite einer Materialprobe bei einer Ausgangstemperatur von 20°C mit einer vorgegebenen Wärmestromdichte von 40 kW/m2 um 24 Kelvin zu erhöhen kann eine Verbrennung 2. Grades der menschlichen Haut bewirken
    • RHTI24-12 Zeit zwischen Verbrennung 2. Grades und Wahrnehmen des Schmerzes. Mit anderen Worten gibt dies die sogenannte Fluchtzeit an, die einer Person zur Verfügung steht, um sich aus der fraglichen Situation zu entfernen, ohne Verbrennungen 2. Grades zu erleiden. Gleiches gilt für die oben angegebene HTI24-12.
  • Es sei ferner erwähnt, dass HTI Heat Transfer Index bedeuted, der mithilfe einer Flamme bestimmt wird, die eine definierte Wärmestromdichte von 80 kW/m2 aufweist. RHTI bedeutet Radiant Heat Transfer Index und wird mithilfe einer Wärmestrahlung bestimmt, die eine definierte Wärmestromdichte von 40 kW/m2 aufweist.

Claims (7)

  1. Hitzeschutzbekleidung, insbesondere Feuerwehreinsatzkleidung, mit einem Warenwechsel-Gewebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Warenwechsel-Gewebe ein Innenfutter bildet.
  2. Hitzeschutzbekleidung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebelagen des Warenwechsel-Gewebes alle 2 mm bis 10 mm, insbesondere alle 5 mm bis 6 mm in Kett- und/oder Schussrichtung wechseln.
  3. Hitzeschutzbekleidung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass Garne, die bei den unterschiedlichen Gewebelagen überwiegend die Oberfläche bilden, unterschiedliche Anfärbbarkeit aufweisen.
  4. Hitzeschutzbekleidung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Garne durch unterschiedliche Typen von Nomex gebildet werden.
  5. Hitzeschutzbekleidung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass dieses gemäß EN 367 und/oder EN ISO 6942 und/oder DIN EN 469:2005 zumindest Level 1, bevorzugt Level 2 erreicht.
  6. Hitzeschutzbekleidung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Flächengewicht von 465 bis 535 g/m2 aufweist.
  7. Verwendung eines Warenwechsel-Gewebes in einer Hitzeschutzbekleidung, insbesondere einer Feuerwehreinsatzkleidung.
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