DE3300158C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbundwerkstoff entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Einwirkung elektromagnetischer Hochfrequenzfelder auf den menschlichen Organismus wurde erst in jüngster Zeit erforscht. Obwohl auch heute noch relativ wenig über Schäden an empfindlichen Organen durch Koagulie­ ren von Eiweißstoffen bzw. Schäden durch "Aktivierung" komplizierter Moleküle bekannt ist, sind die Erkennt­ nisse doch solcher Art, daß in allen Ländern die zu­ lässige Strahlendosis drastisch herabgesetzt wurde.

Es ist bekannt, daß man sich gegen Hochfrequenzfelder schützen kann, indem man sich in einen Faraday-Käfig begibt, dessen Maschenweite der Wellenlänge angepaßt sein muß, um die Strahlung reflektieren zu können. In besonderen Fällen kann auch die Strahlungsquelle ab­ geschirmt werden. Das Prinzip der Reflektion von Radarstrahlen wird auch für Wetterballons, Seenot­ rettungsgeräte mit aufstellbaren Reflektoren oder Scheinziele für militärische Zwecke angewandt, wobei flexible Materialien, sehr oft auf Basis eines tex­ tilen Trägers, zum Einsatz kamen.

Zur Abschirmung von Mikrowellen- und Hochfrequenz­ strahlung im Bereich von 0,01 bis 1000 GHz sind metallisierte textile Flächengebilde aus synthe­ tischen Polymeren oder nativen Fasern bekannt, auf denen das Metall in einer Schichtdicke zwischen 0,02 und 2 µm naßtechnisch, stromlos niedergeschla­ gen worden ist. Die Metallbeschichtung besteht in der Regel aus Nickel, Kobalt, Kupfer, Silber oder Gold. Das textile Flächengebilde kann eine Webware, Maschenware, ein Vlies oder ein Filz sein. Das Mate­ rial ist als Baymetex® im Handel. Das metallisierte elastische Material kann auch vom Bedienungs- und Wartungspersonal getragen werden.

Um die Abriebfestigkeit zu verbessern, ist es not­ wendig, das Material zu beschichten, was die Luft- und Wasserdampfdurchlässigkeit zusätzlich beeinträch­ tigen kann. Des weiteren müssen viele Arbeiten, bei denen ein Strahlenschutz erforderlich ist, im Freien verrichtet werden, so daß das Schutzmaterial auch einen guten Wetterschutz bieten sollte. Schließlich ist die Schwerentflammbarkeit eines Schutzanzuges nicht wegzudenken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Werkstoff herzustellen, der sich insbesondere für Schutzanzüge eignet und der neben der Schutzwirkung gegen elektromagnetische Hochfrequenzfelder gute Trageeigenschaften bietet, gegen Witterungseinflüsse schützt und schwerentflammbar ist.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch einen dreilagi­ gen Verbundwerkstoff gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Die Außenschicht ist insbesondere ein leichter, fein­ fädiger und strapazierfähiger Baumwollstoff, der schwerentflammbar und wasserabweisend ausgerüstet ist und eine hohe Wasserdampfdurchlässigkeit besitzt. Die flammwidrige Ausrüstung kann aus carbonisieren­ den und dehydratisierenden Mitteln bestehen, die bei Cellulosefasern zur Abspaltung von Wasser führen, während ein schwerentflammbares Kohlenstoffgerüst zurückbleibt. Derartige Ausrüstungen sind unter dem Namen Pyrovatex® und Proban® bekannt. Eine andere Möglichkeit, die Außenschicht schwerentflammbar zu machen, besteht in dem Auftrag von Flammschutzmitteln, der jedoch in einer Weise geschehen muß, daß die Trageeigenschaften, insbesondere der Griff und die Wasserdampfdurchlässigkeit der Außenschicht nicht leiden.

Hinsichtlich der verwendbaren Flammschutzmitteln unterliegt die Erfindung praktisch keinen Beschrän­ kungen. Es kann sich sowohl um verkohlungsfördernde und feuererstickende als auch sperrschichtbildende Flammschutzmittel handeln. Gut geeignet sind auch die sogenannten Dämmschichtbildner, die Substanzen enthalten, die sich beim Erwärmen schaumig aufblähen, ab 200 bis 300°C verkohlen, sich dabei verfestigen und ein feinporiges gut isolierendes Polster bil­ den. Brauchbar sind ferner die für Kunststoffe be­ kannten Flammschutzmittel, deren flammhemmende Wir­ kung noch durch sogenannte Synergisten oder bestimmte Weichmacher bzw. die insbesondere bei pigmentförmigen Flammschutzmitteln notwendigen Bindemittel verstärkt werden kann. Auch selbstverlöschende Kunststoffe, insbesondere solche mit höherem Halogengehalt, sind allein oder in Kombination mit anderen bekannten Flammschutzmitteln brauchbar. Zusammenfassend sind also alle Flammschutzmittel im Rahmen der Erfindung verwendbar, die in Kombination mit dem als Träger dienenden textilen Flächengebilde und untereinander verträglich und beispielsweise in Römpps Chemie- Lexikon, 8. Aufl., (1981) unter dem Stichwort "Flammschutzmittel" und den hier aufgeführten Lite­ raturstellen beschrieben sind.

Die wasserabweisenden Eigenschaften der Außenschicht lassen sich mit Hilfe der dem Fachmann bekannten Hydrophobierungs- und Oleophobierungsmittel erzie­ len, wobei Produkte auf Basis von Fluor-Kohlenstoff- Verbindungen bevorzugt werden.

Die Zwischenschicht des erfindungsgemäßen Verbund­ werkstoffes dient dem Schutz gegen elektromagnetische Felder. Sie besteht aus dem metallisierten, textilen Flächengebilde, das als solches und auch als Strahlen­ schutz gegen Mikrowellen aus der DE 28 47 486 A1 be­ kannt und als Baymetex® im Handel ist.

Der Abstand der einzelnen Fäden voneinander darf nicht grö8er sein als die halbe Wellenlänge der abzuschir­ menden Strahlung. Für die Zwecke der Erfindung wird als Metallbeschichtung Nickel bevorzugt. Da die Metallschicht recht empfindlich ist und viele Personen den Kontakt des Metalls, insbesondere des Nickels, auf der Haut nicht vertragen, wird das bekannte Material für die Zwecke der Erfindung mit an sich bekannten Harzen, insbesondere auf Basis von Polyurethanen oder Siliconen beschichtet, um ihm hohe Echtheiten, wie Reibechtheit, Chemisch-Rei­ nigungs-Echtheit, etc. zu verleihen. Der Dämpfungsfak­ tor ist abhängig von der Struktur bzw. Maschenform und beträgt für die in Frage kommenden Wellenlängen etwa 40 dB bei Gittergeweben und offenen Gewirken. In fast allen Fällen wird ein Dämpfungsfaktor von 10 000 ent­ sprechend 40 dB ausreichen. Wegen der hohen Wasser­ dampf- und Luftdurchlässigkeit wird ein metallisier­ tes Gewirke, Vlies oder Gittergewebe bevorzugt. Nur für Extremfälle, die die große Ausnahme darstellen, ist ein Dämpfungsfaktor von 100 000 (50 dB) erforder­ lich, der mit einem geschlossenen Gewebe erreicht werden kann. Allerdings sind dann die Trageeigen­ schaften ungünstiger.

Je nach Einsatz sollte auch die metallisierte Schicht schwerentflammbar sein. Durch den Metallüberzug jeder Einzelkapillare wird zwar die Entflammbarkeit beträcht­ lich herabgesetzt, jedoch erreicht man durch die Ver­ wendung eines schwerentflammbaren textilen Trägers noch wesentlich bessere Ergebnisse. In Frage kommende Materalien sind Aramide, schwerentflammbare Polyester und Cellulosefasern, aber auch Mineralfasern.

Es ist bekannt, daß ein Gewebe mit eingewebten Metall­ fäden eine ähnliche Schutzwirkung haben kann. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Metallfäden an knickbe­ anspruchten Stellen leicht brechen. Das belästigt den Träger und kann in starken elektrischen Feldern sogar zu einer Funkenbildung führen.

Die Innenschicht besteht aus einem sehr leichten, luft­ durchlässigen und hautfreundlichen, textilen Flächen­ gebilde, das wie die anderen Schichten schwerent­ flammbar sein kann.

Das dauerhafte Zusammenbringen der drei Schichten ge­ schieht durch ein dem Fachmann bekanntes Kaschierver­ fahren, wobei Pastenpunkte auf Basis von Latices oder Schmelzkleber, vernetzende Kleber, Schmelzkleber­ punkte und Schmelzklebernetze zur Anwendung kommen. Dem Klebersystem können die oben erwähnten Flammschutz­ mittel zugesetzt sein, wodurch die Schwerentflammbar­ keit noch erhöht wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 10.

Claims (10)

1. Mehrlagiger Verbundwerkstoff, insbesondere für Schutzanzüge, enthaltend eine Zwischenschicht aus einem metallisierten, textilen Flächengebilde mit gutem Abschirmeffekt gegenüber elektromagneti­ schen Hochfrequenzfeldern, dadurch gekennzeichnet, daß er eine textile, wasserdampfdurchlässige Außenschicht aus einem schwerentflammbaren Ge­ webe und eine Innenschicht aus wasserdampfdurch­ lässigem, hautfreundlichem Material aufweist.

2. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Außenschicht zusätzlich hydro­ phobiert oder oleophobiert ist.

3. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abschirmende Zwischen­ schicht aus einem metallisierten Gittergewebe, Gewirke oder Vlies besteht und einen Dämpfungs­ faktor von etwa 10 000 (40 dB) im Bereich von 10 MHz bis 100 GHz hat.

4. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abschirmende Zwischen­ schicht aus einem metallisierten Vollgewebe be­ steht und einen Dämpfungsfaktor von 100 000 (50 dB) im Bereich von 10 MHz bis 100 GHz hat.

5. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht mit Nickel metallisiert ist.

6. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die metallisierte Zwischenschicht zur Erzielung hoher Echtheiten, insbesondere einer hohen Abriebfestigkeit mit einem Polyurethan- oder Siliconharz beschichtet ist.

7. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das vernickelte textile Material aus schwer entflammbaren Fasern besteht oder schwer entflammbar ausgerüstet ist.

8. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschicht ein leichtes Gewebe oder Gewirke aus einer Cellulose­ faser ist.

9. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere und die mittlere Schicht durch ein Kaschierverfahren mit­ einander verbunden sind.

10. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kaschiermittel, insbesondere einer Schmelzkleberpaste, Flammschutz­ mittel zugesetzt sind.