[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung bzw. Erhöhung der
Reißfestigkeit bzw. Weiterreißfestigkeit einer Kettenwirkware, wie sie insbesondere
Verwendung in Adsorptionsfiltermaterialien mit Schutzfunktion gegenüber chemischen
Gift- und/oder Kampfstoffen finden kann. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung
die Verwendung von Flottungen (Flottierungen) zur Verbesserung bzw. Erhöhung der Reißfestigkeit
bzw. Weiterreißfestigkeit einer solchen Kettenwirkware. Schließlich betrifft die vorliegende
Erfindung ein Adsorptionsfiltermaterial mit Schutzfunktion gegenüber chemischen Gift-
und/oder Kampfstoffen, welches auf Basis einer Kettenwirkware mit verbesserter Reißfestigkeit
bzw. Weiterreißfestigkeit als Trägermaterial ausgebildet ist.
[0002] Es gibt eine Reihe von Stoffen, die von der Haut aufgenommen werden und zu schweren
körperlichen Schäden führen. Als Beispiel seien chemische Kampfstoffe, wie z. B. das
blasenziehende Lost (Gelbkreuz) und das Nervengift Sarin, erwähnt. Menschen, die mit
solchen Giften in Kontakt kommen können, müssen eine geeignete Schutzausrüstung tragen
bzw. durch geeignete Schutzmaterialien gegen diese Gifte geschützt werden.
[0003] Zum Schutz des Körpers, insbesondere der Extremitäten und des Rumpfes, gibt es entsprechende
Schutzanzüge. Schutzanzüge gegen chemische Gifte, welche für einen längeren Einsatz
unter den verschiedensten Bedingungen gedacht sind, dürfen beim Träger zu keinem Hitzestau
führen. Daher verwendet man hauptsächlich luftdurchlässige Materialien. Die luftdurchlässigen,
permeablen Schutzanzüge besitzen im allgemeinen eine Adsorptionsschicht mit Aktivkohle,
welche die chemischen Gifte sehr dauerhaft bindet, so daß auch von stark kontaminierten
Anzügen für den Träger keinerlei Gefahr ausgeht.
[0004] Derartige Schutzanzüge sollen die Bewegungsfreiheit des Anwenders nicht behindern
und den Träger für eine definierte Zeit sicher gegen eine chemische Belastung schützen.
Als adsorptionsfähiges Material weisen derartige Schutzanzüge häufig sphärische Adsorbentien,
wie Aktivkohle, auf, die flächig, beispielsweise mittels einer Verklebung, mit einem
als Trägermaterial dienenden textilen Flächenmaterial verbunden bzw. hierauf aufgebracht
sind. Als textile Träger werden in der Schutzanzugskonfektion im Stand der Technik
oftmals textile Flächengebilde eingesetzt.
[0005] Eine weitere bedeutende Anforderung an derartige Schutzanzüge stellt die Festigkeit
der Schutzanzüge bzw. des als Trägermaterial eingesetzten textilen Flächengebildes
dar. Denn eine Beschädigung der Schutzanzüge bzw. des eingesetzten textilen Flächenmaterials
führt zwangsläufig zu einer Durchtrittsstelle für chemische Gift- bzw. Kampfstoffe,
so daß der Schutzanzug selbst bei kleineren Schäden seine Schutzleistung verlieren
kann. Daher spielt die Auswahl des textilen Trägermaterials hinsichtlich der Stabilität
der daraus hergestellten Schutzanzüge eine bedeutsame Rolle: Das textile Trägermaterial
sollte über eine hohe mechanische Stabilität verfügen und insbesondere auch einer
starken mechanischen Belastung, wie hohen Reiß- bzw. Weiterreißkräften, widerstehen,
wie sie beispielsweise bei militärischen Einsätzen auftritt.
[0006] Schutzanzüge des Standes der Technik, die häufig einfache textile Gewebe als textiles
Trägermaterial für die Adsorbentien aufweisen, können diesen hohen Anforderungen an
die mechanische Stabilität, insbesondere im Hinblick auf ihr Reiß- bzw. Weiterreißverhalten,
oftmals nicht gerecht werden, so daß bei den Schutzanzügen des Standes der Technik
insbesondere unter extremen Bedingungen, beispielsweise im Kampfeinsatz des Soldaten
bzw. des Trägers, nicht immer ein optimaler Schutz vor chemischen Gift- bzw. Kampfstoffen
gewährleistet ist, weil der Schutzanzug bei dieser Belastung Beschädigungen davontragen,
insbesondere einreißen kann.
[0007] Auch vor dem Hintergrund, daß die Schutzanzüge den Anforderungen einer langen Tragedauer
und einer damit einhergehenden Waschbarkeit erfüllen müssen, resultiert unmittelbar
die Forderung nach textilen Trägermaterialien mit einer hohen mechanischen Belastbarkeit,
siehe z.B.
WO 94/01198 A.
[0008] Neben dem militärischen Einsatz von Schutzanzügen, insbesondere zum Schutz gegenüber
chemischen Kampfstoffen, wie ABC-Kampfstoffen, werden auch in der chemischen Industrie
Schutzanzüge eingesetzt, beispielsweise zum Schutz vor toxischen Gasen, wie sie bei
zahlreichen Produktionsprozessen auftreten. Aus diesem Grund müssen die betreffenden
Mitarbeiter sowie Einsatzkräfte der Feuerwehr oder des Katastrophenschutzes mit speziellen
Schutzanzügen ausgerüstet sein, um während des Einsatzes nicht gefährdet zu sein.
Bei etwaigen Einsätzen wird der Schutzanzug zeitweise extremen physikalischen und
mechanischen Belastungen ausgesetzt, denen er ohne Verlust der Schutzleistungen widerstehen
muß, damit das Risiko einer Kontaminierung minimiert wird.
[0009] Vor diesem technischen Hintergrund besteht nunmehr die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, ein Adsorptionsfiltermaterial mit Schutzfunktion gegenüber chemischen Gift-
bzw. Kampfstoffen bereitzustellen, welches sich zur Herstellung von Schutzanzügen
eignet und die zuvor geschilderten Nachteile des Standes der Technik zumindest im
wesentlichen vermeidet oder aber wenigstens abschwächt. Ein einschlägiges Adsorptionsfiltermaterial
gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der
DE 32 010 070 A bekannt.
[0010] Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Verbesserung
der Reißfestigkeit bzw. der Weiterreißfestigkeit einer Kettenwirkware, welche insbesondere
als textiles Trägermaterial in einem Adsorptionsfiltermaterial mit Schutzfunktion
gegenüber chemischen Gift- bzw. Kampfstoffen eingesetzt werden kann.
[0011] Die Anmelderin hat nun überraschenderweise herausgefunden, daß die mechanischen bzw.
physikalischen Eigenschaften, insbesondere die Reißfestigkeit bzw. Weiterreißfestigkeit,
einer als textiles Trägermaterial für ein Adsorptionsfiltermaterial der vorgenannten
Art eingesetzten Kettenwirkware, welche eine Vielzahl von Maschenstäbchen, eine Vielzahl
von Maschenreihen und eine Vielzahl von Bindungselementen aufweist, in signifikanter
Weise verbessert werken kann, indem ein Teil der Bindungselemente der Kettenwirkware
derart ausgebildet bzw. angeordnet werden, daß sie sich jeweils über eine Mehrzahl
von Maschenstäbchen erstrecken. Bei derartigen Kettenwirkwaren bzw. bei den damit
hergestellten Adsorptionsfiltermaterialen bzw. Schutzanzügen läßt sich in unerwarteter
Weise die Reiß- bzw. Weiterreißfestigkeit gegenüber Materialien des Standes der Technik
deutlich, beispielsweise bis um das Doppelte, erhöhen.
[0012] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei einer "Kettenwirkware",
welche synonym auch als "Kettwirkware", "Kettfaden-Maschenware" oder "Kettengewirk"
bezeichnet wird, um eine sogenannte Maschenware, welche aus mindestens einem, vorzugsweise
aus mehreren Fäden, nach der sogenannten Kettfadentechnik aufgebaut ist. Kennzeichnend
für Maschenwaren ist, daß sie - im Gegensatz zu Geweben, welche aus zwei rechtwinklig
miteinander verkreuzten Fadensystemen ("Kette" und "Schuß") bestehen - durch Maschenbildungsvorgänge
hergestellt werden. Das zentrale Element bzw. Bindungselement einer Maschenware und
somit einer Kettenwirkware ist die Masche: Diese besteht aus einem Maschenkopf, zwei
Maschenschenkeln und zwei Maschenfüßen. Maschenwaren und insbesondere Kettenwirkwaren
zeichnen sich dadurch aus, daß sie sowohl in ihrer Länge als auch in ihrer Breite
gedehnt werden können, insbesondere bis etwa 60 % der Längsdehnung. Dabei weisen Maschenwaren
das ständige Bestreben auf, ihre ursprüngliche Lage wieder einzunehmen: Hieraus resultiert,
daß Maschenwaren anschmiegsam sind und nur geringfügig zum Knittern neigen; zudem
können sie aufgrund ihrer Dehnbarkeit Körperbewegungen folgen, so daß sie einen hohen
und angenehmen Tragekomfort aufweisen.
[0013] Eine Kettenwirkware kann viele nebeneinander liegende Fäden bzw. Garne aufweisen,
die - ähnlich wie beim Gewebe - von unten nach oben durch die ganze Warenlänge laufen
und seitlich nach rechts und links maschenförmig verschlingen. Die Art des Zusammenhangs
eines oder mehrerer Fäden (Bindungsart) wird dabei als "Legung" bezeichnet.
[0014] Was die Herstellung von Kettenwirkware betrifft, so kann diese gemäß dem Stand der
Technik aus mindestens einem Faden, Garn bzw. Kettfadensystem hergestellt werden.
Dabei wird jeder einzelne Faden von einer Lochnadel geführt, die sich in einer Legeschiene
befindet. Die Lochnadeln der Legeschienen bzw. Legebarren legen die Fäden bzw. Kettfäden
um sogenannte Zungen-, Spitzen- oder Schiebernadeln herum. Nach der Fadenlegung werden
durch die Belegung der sogenannten Nadelbarren auf allen Nadeln gemeinsam Maschen
gebildet, so daß eine Maschenreihe entsteht. Anschließend wird die Legeschiene bzw.
der Legebarren seitlich um eine oder mehrere Nadeln versetzt. Dann werden die Fäden
erneut um die Nadeln herumgelegt, und es wird eine weitere Maschenreihe gebildet.
Dabei bestimmen die Versatzbewegung der Legeschiene bzw. des Legebarrens die Art der
Legung bzw. Fadenlegung. Die Herstellung von Kettenwirkware ist dem Fachmann als solche
hinlänglich bekannt, so daß auf weitere diesbezügliche Einzelheiten nicht eingegangen
zu werden braucht.
[0015] Durch die unterschiedliche Ausbildung der Fadenlegungen können sich somit zahlreiche
Bindungsarten von Kettenwirkwaren ergeben. Diese werden dann "Maschenbindung" genannt,
wenn sie nur aus dem Bindungselement "Masche" aufgebaut sind. Diese Maschen bzw. Maschenbindungen
können - wie nachfolgend noch ausgeführt - miteinander und mit anderen Bindungselementen,
wie Schuß, Stehfaden, Henkel und Flottung (letztere synonym auch als "Flottierung"
bezeichnet), kombiniert werden, wodurch die Kettenwirkwaren mit jeweils bestimmten
und spezifischen Eigenschaften ausgestattet werden können. Zu den Grundlegungen der
Kettenwirkware zählen Franse, Trikot, Tuch, Satin, Samt sowie Atlas.
[0016] Fig. 1 verdeutlicht schematisch den Aufbau einer aus einer Vielzahl von in Maschenstäbchen
und Maschenreihen angeordneten Maschen bestehenden Kettenwirkware, wie sie im Rahmen
der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann: Die vertikal in (1-1)-Richtung verlaufende
Gerade stellt ein sogenanntes "Maschenstäbchen" dar, während die horizontal in (2-2)-Richtung
verlaufende Gerade eine sogenannte "Maschenreihe" der Kettenwirkware darstellt. Mit
anderen Worten bilden die gewissermaßen seitlich nebeneinander angeordneten Maschen
der Kettenwirkware eine Maschenreihe, während die unter- bzw. übereinander angeordneten
Maschen ein Maschenstäbchen bilden. Die Maschenreihen und Maschenstäbchen sind somit
senkrecht zueinander angeordnet. Aufgrund der flächigen Ausbildung der Kettenwirkware
umfaßt diese eine Vielzahl von Maschenreihen und Maschenstäbchen.
[0017] Was den erfindungsgemäß verwendeten Begriff des "Bindungselementes" betrifft, so
bezeichnet dieser Begriff eine spezifische, durch eine bestimmte Legung hervorgerufene
Anordnung bzw. Ausbildung des Fadens in der Kettenwirkware. Der Begriff "Bindungselement"
umfaßt beispielsweise die Bindungselemente Schuß, Stehfaden, Henkel und Flottung (Flottierung).
[0018] Was den Begriff "Reißfestigkeit" bzw. "Weiterreißfestigkeit" betrifft, so bezieht
sich dieser insbesondere auf das Weiterreißverhalten einer Kettenwirkware, insbesondere
von Einschnitten, Einrissen, Einkerbungen oder dergleichen in einer Kettenwirkware,
wie sie beispielsweise aufgrund übermäßiger mechanischer Belastung, beispielsweise
beim Tragen von Schutzanzügen, auftreten können. Je höher die Reißfestigkeit bzw.
Weiterreißfestigkeit, desto größer ist die Kraft, welche aufgebracht werden muß, um
ein Weiterreißen des Einschnitts, Einrisses oder dergleichen hervorzurufen.
[0019] Was den erfindungsgemäß verwendeten Begriff "Erstrecken" betrifft, so bezieht sich
dieser auf einen Teil bzw. Abschnitt des Bindungselementes oder auf ein Bindungselement
als solches der Kettenwirkware, welcher bzw. welches ohne feste Bindung gewissermaßen
frei über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen bzw. über mindestens ein Maschenstäbchen
verläuft. Mit anderen Worten weist der Teil des Bindungselementes, d. h. der entsprechende
Fadenabschnitt, Faden oder das Bindungselement als solches, im Erstreckungsbereich
keine feste Verbindung mit dem entsprechenden Maschenstäbchen auf, so daß an dieser
Stelle gewissermaßen ein freier Verlauf über das entsprechende Maschenstäbchen vorliegt.
[0020] Dabei kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß der sich über eine Mehrzahl von
Maschenstäbchen erstreckende Teil der Bindungselemente beidseitig in den sich dem
gewissermaßen freien Erstreckungsbereich angrenzenden Maschenstäbchen erneut eingebunden
bzw. fixiert ist, beispielsweise durch Ausbildung einer Masche oder dergleichen. Die
angrenzenden Maschenstäbchen stellen gewissermaßen den Ausgangs- bzw. Endpunkt des
sich über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselementes dar. Mit
anderen Worten sind beispielsweise für den Fall, daß sich das Bindungselement über
zwei Maschenstäbchen erstreckt, insgesamt vier Maschenstäbchen der Kettenwirkware
an der Ausbildung eines sich über die Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselements
beteiligt: Denn das jeweils benachbarte Maschenstäbchen ist als Ausgangs- bzw. Endpunkt
ebenfalls an der Ausbildung des Bindungselementes beteiligt.
[0021] Dieses Prinzip wird in Fig. 2 verdeutlicht, wonach der mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete
Teil des Bindungselementes, welcher sich im vorliegenden Fall über drei Maschenstäbchen
erstreckt, beidseitig von jeweils einem Maschenstäbchen begrenzt wird, in welchen
der Faden des zuvor frei verlaufenden Bindungselementes erneut jeweils eine Masche
ausbildet.
[0022] Was das erfindungsgemäße Verfahren betrifft, so wird durch die sich über eine Mehrzahl
von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente die Reißfestigkeit bzw. die Weiterreißfestigkeit
der Kettenwirkware verbessert, und zwar insbesondere zumindest im wesentlichen in
Richtung der Maschenstäbchen bzw. zumindest im wesentlichen in Querrichtung der Maschenreihen.
Mit anderen Worten weist die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Kettenwirkware
insbesondere eine erhöhte Reißfestigkeit bzw. Weiterreißfestigkeit entlang der Maschenstäbchen
auf, d. h. wenn eine Reiß- bzw. Weiterreißkraft zumindest im wesentlichen parallel
zu den Maschenstäbchen einwirkt.
[0023] Das erfindungsgemäße Verfahren führt somit zu einer Kettenwirkware, bei welcher die
sich jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstrekkenden Bindungselemente
zusammengeschoben bzw. gebündelt werden, wenn die Kettenwirkware einer Reiß- bzw.
Weiterreißbeanspruchung ausgesetzt wird bzw. eine Reiß- und Weiterreißkraft auf die
Kettenwirkware einwirkt, dieser Effekt wird anschaulich als sogenannter "Kabeleffekt"
bezeichnet.
[0024] Denn die Anmelderin hat in völlig überraschender Weise herausgefunden, daß die Reiß-
bzw. Weiterreißfestigkeit einer Kettenwirkware in signifikanter Weise erhöht wird,
wenn sich ein Teil der Bindungselemente, insbesondere Flottungen (Flottierungen),
jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen im vorgenannten Sinne erstreckt. Ohne
sich auf eine bestimmte Theorie festlegen zu wollen, hat die Anmelderin herausgefunden,
daß die signifikante Erhöhung der Reiß- bzw. Weiterreißkraft auf den zuvor geschilderten
"Kabeleffekt" zurückzuführen ist, wobei sich die Fäden bzw. Garne der sich über eine
Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden, sozusagen frei verlaufender Bindungselemente
unter Einwirkung einer Reiß- bzw. Weiterreißkraft, z. B. unter Zugbelastung, im Reißdreieck
zu einem Faden- bzw. Garnbündel zusammenlegen bzw. verschieben. Dieser so entstehende
Kabeleffekt wirkt entschieden gegen das Weiterreißen und bewirkt die signifikante
Verbesserung der Reiß- bzw. Weiterreißfestigkeit, da ein Garn- bzw. Fadenbündel entsteht,
welches einer Reißkraft besser widerstehen kann.
[0025] Bei den sich jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselementen
kann es sich erfindungsgemäß insbesondere um Flottungen, welche synonym auch als Flottierungen
bezeichnet werden, Henkel und/oder Schüsse handeln. Erfindungsgemäß handelt es sich
bei den über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente vorzugsweise
um Flottungen.
[0026] Erfindungsgemäß stellt das Bindungselement "Henkel" eine Fadenschleife dar, die zusammen
mit einer Maschenschleife bei der Herstellung von der Nadel abgeschlagen und dabei
von den Maschenfüßen an der neuen Maschenschleife abgebunden und gehalten werden kann.
Dabei kann sich der Henkel erfindungsgemäß gleichermaßen, gewissermaßen ausgehend
von der Maschenschleife, an welcher der Faden von der Nadel abgeschlagen wird, bis
zu der neuen Schleife, an welcher der Faden abgebunden und gehalten wird, jeweils
über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen im vorgenannten Sinne - d. h. ohne feste Bindung
- erstrecken.
[0027] Unter dem Begriff "Schuß" ist erfindungsgemäß eine Fadenstrecke zu verstehen, die
zumindest im wesentlichen in Querrichtung zu den Maschenstäbchen, d. h. parallel zu
den Maschenreihen bzw. senkrecht zu den Maschenstäbchen, in die Ware eingelegt wird
und durch andere Bindungselemente gehalten werden kann. Dabei kann es sich um einen
"Durchschuß", welcher sich über die gesamte Breite der Kettenwirkware erstreckt, oder
um einen "Teilschuß" handeln, welcher die Kettenwirkware nicht über die gesamte Breite
erfaßt. Dabei kann der Schuß im Rahmen der vorliegenden Erfindung derart ausgebildet
sein, daß dieser Fadenabschnitte aufweist, welche sich jeweils über eine Mehrzahl
von Maschenstäbchen im vorgenannten Sinne - d. h. ohne feste Bindung mit den Maschenstäbchen
- erstrecken.
[0028] Erfindungsgemäß bevorzugt handelt es sich bei den sich über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen
erstreckenden Bindungselementen - wie bereits erwähnt - um Flottungen bzw. Flottierungen.
Hierunter wird erfindungsgemäß ein begrenzter Faden bzw. eine begrenzte Fadenstrecke
der Fadenabschnitt verstanden, der bzw. die sich in der Kettenwirkware über mindestens
ein Maschenstäbchen im Sinne der vorliegenden Erfindung erstreckt und sich darüber
hinaus auch über Maschenreihen erstrecken kann. Erfindungsgemäß kann die Flottung
innerhalb der Kettenwirkware durch Maschen, Henkel oder Schüsse begrenzt werden.
[0029] Derartige Flottungen, wie sie im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt
werden, sind beispielhaft und veranschaulichend in den Fig. 3A und 3B dargestellt:
Fig. 3A zeigt ein Legungsbild, bei dem der Faden zum Erhalt einer Flottung gelegt
wird. Dabei stellen die Punktreihen die Nadelreihen bzw. Nadeln des zur Herstellung
beispielsweise eingesetzten Kettenwirkautomaten dar. Der Weg einer Lochnadel, die
während des Maschenbildungsvorganges um die Nadel geführt wird, kann anhand der durchgezogenen
Linie dargestellt werden. Die unterhalb der Punktreihen angeführten Ziffern 0 bis
5 geben die Kennzeichnung von zwischen den Nadeln positionierten Nadelgassen an. Die
an der linken Seite der Fig. 3A befindlichen Ziffern geben den Verlauf der Lochnadel
entlang der Nadelgassen an. Fig. 3B zeigt das resultierende Maschenbild: Fig. 3B verdeutlicht
das Prinzip der erfindungsgemäß zur Erhöhung der Reiß- und Weiterreißfestigkeit einer
Kettenwirkware bevorzugt eingesetzten Flottungen. Gemäß der obersten Maschenreihe
sowie der untersten vollständigen Maschenreihe in Fig. 3B erstrecken sich die Flottungen
gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform über drei Maschenstäbchen sowie über
eine Maschenreihe, d. h. insgesamt sind fünf Maschenstäbchen in bezug auf eine derartige
Flottung involviert. In bezug auf die zweite Maschenreihe von oben erstrecken sich
die Flottungen gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform nur über zwei
Maschenstäbchen, auch hier liegt ein Versatz von einer Maschenreihe vor; dieser ist
erfindungsgemäß jedoch rein fakultativ. Durch den lediglich optionalen Versatz in
bezug auf die Maschenreihen können erfindungsgemäß auch solche Flottungen eingesetzt
werden, die gewissermaßen schräg bzw. diagonal auf der Kettenwirkware verlaufen. Fig.
3B veranschaulicht gleichermaßen das erfindungsgemäße Prinzip, wonach bei Auftreten
einer Reiß- bzw. Weiterreißkraft die über die Maschenstäbchen verlaufenden Bindungselemente
bzw. Flottungen gemäß dem zuvor beschriebenen Kabeleffekt gebündelt werden können,
da sie nicht mit den Maschen bzw. Maschenstäbchen in Verbindung stehen und somit zu
einer Stabilisierung der Kettenwirkware führen. Dabei ist der Stabilisierungseffekt,
d. h. die Erhöhung der Reiß- bzw. Weiterreißkraft, um so größer, je mehr Maschenstäbchen
von dem Bindungselement bzw. von der Flottung "überbrückt" werden.
[0030] Somit ist es erfindungsgemäß bevorzugt, daß sich die jeweils über eine Mehrzahl von
Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente, insbesondere Flottungen, sich über
mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, vorzugsweise mindestens vier oder mehr
Maschenstäbchen erstreckend ausgebildet bzw. angeordnet werden. Denn mit einer zunehmenden
Anzahl von Maschenstäbchen, über welche sich die Bindungselemente bzw. Flottungen
erstrecken, nimmt - wie zuvor geschildert - die Reiß- bzw. Weiterreißkraft signifikant
zu, und die Kettenwirkware wird zunehmend stabilisiert. Erfindungsgemäß kann es sogar
vorgesehen sein, daß sich die besagten Bindungen bzw. Flottungen über bis zu fünf
Maschenstäbchen der Kettenwirkware erstrecken.
[0031] Gleichermaßen kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die sich jeweils über
eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente bzw. Flottungen sich
über mindestens eine Maschenreihe erstreckend ausgebildet bzw. angeordnet werden,
wie in Fig. 3B dargestellt. Erfindungsgemäß bevorzugt ist jedoch eine in Projektionsebene
der Kettenwirkware zumindest im wesentlichen parallele Anordnung der Flottungen zu
den Maschenreihen bzw. eine zumindest im wesentlichen senkrechte Anordnung zu den
Maschenstäbchen.
[0032] Die sich jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente,
insbesondere Flottungen, können von anderen Bindungselementen, beispielsweise Maschen,
Henkel, Schüssen, Stehfäden und dergleichen, begrenzt werden. Vorzugsweise werden
die besagten Bindungselemente bzw. Flottungen jedoch seitlich von Maschen, vorzugsweise
beidseitig, begrenzt, wie es in Fig. 3B dargestellt ist. Die die sich über eine Mehrzahl
von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente, insbesondere Flottungen, begrenzenden
Bindungselemente stellen diesbezüglich gewissermaßen den Anfangs- und Endpunkt dieser
freien Bindungselemente, insbesondere Flottungen, dar.
[0033] Mit anderen Worten kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß sich die jeweils
über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente, insbesondere
Flottungen, durch einen freien bzw. durchlaufenden bzw. über die Oberfläche der Kettenwirkware
ohne Bindung verlaufenden Faden bzw. Fadenstrecke bzw. Fadenabschnitt gebildet werden.
Erfindungsgemäß stellt die Fadenstrecke, welche synonym auch als Fadenabschnitt bzw.
Teilabschnitt des Fadens bezeichnet wird, den Teil des Fadens dar, welcher sozusagen
frei über die Kettenwirkware flottiert. Der nicht den freien Fadenabschnitt bildende
Teil des Fadens kann dann in der Kettenwirkware, beispielsweise mittels weiterer Bindungselemente,
insbesondere wie zuvor beschrieben, mit der Kettenwirkware verbunden sein.
[0034] Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, daß der Faden, welcher die sich jeweils
über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente, insbesondere
Flottungen, bildet, gewissermaßen integraler Bestandteil der Kettenwirkware ist, beispielsweise
indem er, insbesondere wie zuvor geschildert, Maschen der Kettenwirkware ausbildet.
Darüber hinaus kann es auch vorgesehen sein, daß der Faden gewissermaßen als eigenständiger
bzw. autonomer Fäden in das Kettengewirk eingebracht ist, beispielsweise nach Art
eines Schusses.
[0035] Was die sich jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente,
insbesondere Flottungen, betrifft, so können diese erfindungsgemäß aus demselben Material
wie die übrige Kettenwirkware gebildet werden. Gleichermaßen ist es aber auch möglich,
daß die besagten Bindungselemente, insbesondere Flottungen, aus einem von dem Material
der übrigen Kettenwirkware verschiedenen Material gebildet werden. Beispielsweise
können die sich jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente,
insbesondere Flottungen, aus Baumwolle, Polyester, Polyamid bzw. deren Mischungen
bestehen oder diese aufweisen. Dabei können die Fäden glatt bzw. texturiert sein,
wobei die Texturierung mittels dem Fachmann als solchen geläufigen chemischen bzw.
physikalischen Methoden erfolgen kann.
[0036] Die Reiß- bzw. Weiterreißfestigkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Kettenwirkware kann durch zusätzliche Maßnahmen weiter verbessert bzw. gesteigert
werden, beispielsweise durch Verwendung spezieller Fäden zur Ausbildung der sich jeweils
über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente bzw. Flottungen;
so können im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise Fäden mit einem Titer
von 20 bis 160 dtex, insbesondere 40 bis 140 dtex, vorzugsweise 60 bis 120 dtex, bevorzugt
80 bis 100 dtex, verwendet werden. Weiterhin können Fäden mit hoher Gamfestigkeit,
insbesondere hoher Bruchdehnung, verwendet werden. Weiterhin können Fäden mit hoher
Elastizität verwendet werden. Die Anmelderin hat überraschenderweise herausgefunden,
daß das Reiß- bzw. Weiterreißverhalten einer Kettenwirkware zudem durch andere Faktoren
bzw. Merkmale des textilen Flächengebildes bzw. der Kettenwirkware beeinflußt werden
kann. So wirkt sich beispielsweise die Konstruktion der Kettenwirkware auf den Weiterreißwiderstand
aus, aber auch die Ausrüstung der Kettenwirkware als solche und die Garnkonstruktion
verändern den Weiterreißwiderstand. Eine größere Fadendichte oder ein feineres Garn
verringern die Weiterreißfestigkeit. Selbst die Garnart (beispielsweise Spinnfasergarn)
und die Größe der Garndrehung können das Weiterreißverhalten verändern.
[0037] Was die Kettenwirkware als solche betrifft, so kann es sich erfindungsgemäß um eine
beliebige Kettenwirkware handeln. Erfindungsgemäß bevorzugt weist die Kettenwirkware
in nichtbeschränkender Weise ein Maschenbild vom Typ modifizierte Franse, Trikot,
Tuch, Satin, Samt oder deren Kombinationen auf. Als Kombinationen können beispielsweise
eine Franse mit Flottung bzw. Schuß oder eine Atlas- oder Charmeuse-Kettenwirkware
eingesetzt werden.
[0038] Im allgemeinen ergeben sich durch spezifischen Fadenlegungen zahlreiche Bindungen
der Kettenwirkerei, die auch als Maschenbindungen genannt werden, weil sie nur aus
dem Bindungselement "Masche" aufgebaut sind. Diese Maschenbindungen können miteinander
und mit anderen Bindungselementen (z. B. Schuß, Stehfaden, Henkel, Flottung) kombiniert
werden.
[0039] Unter einer "Franse" wird eine Maschenstäbchen aufweisende Kettenwirkware verstanden,
wobei die Maschenstäbchen keine seitlichen Verbindungen aufweisen. Die seitlichen
Verbindungen können bei einer Franse durch Schüsse, Flottungen und dergleichen hergestellt
werden. Erst durch Kombination der Maschenstäbchen mit anderen Bindungselementen entsteht
ein textiles Flächengebilde. Eine sogenannte "Trikot"-Kettenwirkware wird erfindungsgemäß
erhalten, wenn sogenannte Unterlegungen der Fransen-Legung um eine Nadelteilung verlängert
werden. Mit anderen Worten werden jeweils benachbarte Maschenstäbchen gewissermaßen
zickzackartig miteinander verbunden. Das Trikotkettengewirk ist aufgrund der kurzen
Legung und der offenen Struktur in Länge und Breite dehnbar. Was die "Tuch"-Kettenwirkware
betrifft, so überspringt bei ihr jeder maschenbildende Kettfaden ein Maschenstäbchen
bzw. erstreckt sich über ein Maschenstäbchen. Bei der sogenannten "Satin"-Kettenwirkware
erstreckt sich ein Teil der Bindungselemente über zwei Maschenstäbchen. Diese Bindungseigenschaften
verleiht der "Satin"-Legung eine hohe Querfestigkeit. Was die "Samt"-Kettenwirkware
betrifft, so ist diese derart aufgebaut, daß sich ein Teil der Bindungselemente über
drei Maschenstäbchen erstreckt.
[0040] Die vorgenannten Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare Kettenwirkwaren sind rein
exemplarisch und nichtbeschränkend. Denn erfindungsgemäß kann eine große Vielzahl
verschiedener Kettenwirkwaren eingesetzt werden, welche sich zur Ausbildung von Bindungselementen
eignen, die sich jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen im Sinne der vorliegenden
Erfindung erstrecken, beispielsweise nach Art von Flottungen. Hierzu zählt auch die
sogenannte "Franse/Satin"-Legung, welche eine stabile Struktur in Längs- und Querrichtung
durch eine Kombination von Franse und Satin aufweist.
[0041] Erfindungsgemäß kann die Kettenwirkware eine Kettenwirkware auf Basis offener und/oder
geschlossener Maschen sein. Als Kettenwirkware kann beispielsweise eine RECHTS/LINKS
(RL)-, RECHTS/RECHTS (RR)- oder LINKS/LINKS (LL)-Maschenware verwendet werden. Dabei
zeichnet sich eine RL-Maschenware dadurch aus, daß sie auf der einen Seite nur linke
und auf der anderen Seite nur rechte Maschen aufweist. Eine linke Maschenseite ist
dadurch gekennzeichnet, daß an den unteren Bindungsstellen die Maschenfüße über und
die Maschenschenkel unter dem Maschenkopf der vorhergehenden Masche liegen. Demgegenüber
zeichnet sich eine rechte Maschenseite dadurch aus, daß an den unteren Bindungsstellen
die Maschenfüße unter und die Maschenschenkel über dem Maschenkopf der vorhergehenden
Masche liegen. Eine RR-Maschenware zeigt auf beiden Warenseite rechte Maschenseiten
auf, während die LL-Maschenware auf beiden Warenseiten vorwiegend linke Maschenseiten
aufweisen.
[0042] Was die Kettenwirkware anbelangt, so kann diese ein Flächengewicht von 25 bis 500
g/m
2, insbesondere 50 bis 300 g/m
2, vorzugsweise 75 bis 200 g/m
2, aufweisen. Der Fachmann ist jederzeit in der Lage, die entsprechenden Flächengewichte
an die jeweiligen Anforderungen anzupassen.
[0043] Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Reißfestigkeit bzw. Weiterreißfestigkeit
der Kettenwirkware in signifikanter Weise erhöht. So ist die Reißfestigkeit bzw. Weiterreißfestigkeit
einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kettenwirkware, bei welcher
ein Teil der Bindungselemente, insbesondere Flottierungen, sich jeweils über beispielsweise
zwei Maschenstäbchen erstreckt, im Vergleich zu einer Kettenwirkware, bei welcher
die Bindungselemente sich jeweils über höchstens ein Maschenstäbchen erstrecken, mindestens
um einen Faktor von 1,1, insbesondere mindestens um einen Faktor von 1,3, vorzugsweise
mindestens um einen Faktor von 1,5, erhöht. Weiterhin wird gemäß dem erfindungsgemäßen
Verfahren die Reißfestigkeit bzw. Weiterreißfestigkeit einer nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Kettenwirkware, bei welcher sich ein Teil der Bindungselemente,
insbesondere Flottierungen, jeweils über beispielsweise drei Maschenstäbchen erstreckt
- im Vergleich zu einer Kettenwirkware, bei welcher die Bindungselemente sich jeweils
über höchstens ein Maschenstäbchen erstreckend ausgebildet bzw. angeordnet sind -
mindestens um einen Faktor von 1,6, insbesondere mindestens um einen Faktor von 1,8,
vorzugsweise mindestens um einen Faktor von 2,0, erhöht.
[0044] Zur Ausbildung eines Adsorptionsfiltermaterials, insbesondere zur Beaufschlagung
der Kettenwirkware mit einem Adsorbens, ist die Kettenwirkware zusätzlich mit einem
diskontinuierlich, punktförmig aufgetragenen Klebstoff, insbesondere zu Zwecken der
Befestigung eines chemischen Gift- und/oder Kampfstoffe adsorbierenden Adsorbens,
beaufschlagt. Dabei sollte die Menge an aufgetragenem Klebstoff weniger als 100 g/m
2, insbesondere weniger als 80 g/m
2, vorzugsweise weniger als 70 g/m
2, bevorzugt weniger als 60 g/m
2, betragen. Sie sollte im allgemeinen zwischen 10 g/m
2 und 100 g/m
2, insbesondere zwischen 20 und 80 g/m
2 liegen, besonders bevorzugt beträgt die Menge an aufgetragenem Klebstoff etwa 50
g/m
2. Der Klebstoff kann beispielsweise in einem insbesondere regelmäßigen Muster bzw.
Raster, beispielsweise mit einer Punktdichte von 25 Mesh (113 Punkte/cm
2) bis 40 Mesh (289 Punkte/cm
2), aufgetragen werden. Es können beispielsweise eingedickte Kunststoffdispersionen,
Schmelzklebstoffe oder auch Reaktivklebstoffe, wie insbesondere polyurethanbasierte
Ein- und Zweikomponentensysteme, z. B. maskierte prepolymere Diisocyanate, welche
über di- oder polyfunktionelle Amine oder Alkohole vernetzen, eingesetzt werden. Erfindungsgemäß
einsetzbar sind z. B. solche Klebstoffe, welche im ausgehärteten Zustand atmungsaktiv
sind, z. B. polyurethanbasierte Klebstoffe. Der Klebstoff kann beispielsweise mittels
Rotationsdruck auf den textilen Träger aufgebracht werden. Der Klebstoff wird derart
aufgebracht, daß die sich über die Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente
nicht wesentlich in ihrer Fähigkeit beeinflußt werden, frei zu flottieren und sich
unter Reißbeanspruchung zusammenzulegen.
[0045] Zur Ausbildung eines erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials kann es zudem vorgesehen
sein, daß die Kettenwirkware zusätzlich mit einem chemischen Gift- und/oder Kampfstoffe
adsorbierenden Adsorbens, insbesondere einem Material auf Basis von Aktivkohle, beaufschlagt
wird. Dabei sollte das Adsorbens mit einem insbesondere diskontinuierlich, vorzugsweise
punktförmig aufgetragenen Klebstoffs, insbesondere wie zuvor beschrieben, an der Kettenwirkware
fixiert werden.
[0046] Für eine effiziente Adsorptionsleistung sind bevorzugt mindestens 50 %, insbesondere
mindestens 60 %, vorzugsweise mindestens 70 % des textilen Flächengebildes mit dem
Gift- bzw. Kampfstoffe adsorbierenden Adsorbens, insbesondere der Aktivkohle, beaufschlagt.
Dabei sollte das Gift- bzw. Kampfstoffe adsorbierende Adsorbens zu mindestens 50 %,
insbesondere zu mindestens 60 %, vorzugsweise zu mindestens 70 %, für die adsorbierenden
Gift- bzw. Kampfstoffe frei zugänglich sein, d. h. nicht vollständig in den Klebstoff
eingedrückt sein.
[0047] Was die vorzugsweise als Gift- bzw. Kampfstoffe adsorbierendes Adsorbens eingesetzte
Aktivkohle anbelangt, so kann diese beispielsweise aus diskreten Aktivkohleteilchen,
vorzugsweise in Kornform ("Kornkohle") oder Kugelform ("Kugelkohle"), bestehen. In
diesem Fall beträgt der mittlere Durchmesser der Aktivkohleteilchen insbesondere weniger
als 1,0 mm, vorzugsweise weniger als 0,8 mm, bevorzugt weniger als 0,6 mm, jedoch
im allgemeinen mindestens 0,1 mm. Gemäß dieser Ausführungsform sind die Aktivkohleteilchen
vorteilhafterweise in einer Menge von 5 bis 500 g/m
2, insbesondere 10 bis 400 g/m
2, vorzugsweise 20 bis 300 g/m
2 , bevorzugt 25 bis 250 g/m
2, besonders bevorzugt 50 bis 150 g/m
2, ganz besonders bevorzugt 50 bis 100 g/m
2, auf der Kettenwirkware aufgebracht (Beladungsmenge). Geeignete Aktivkohleteilchen
weisen insbesondere eine innere Oberfläche (BET) von mindestens 800 m
2/g, insbesondere von mindestens 900 m
2/g, vorzugsweise von mindestens 1.000 m
2/g, bevorzugt im Bereich von 800 bis 2.500 m
2/g auf. Kornkohle, insbesondere Kugelkohle, hat den entscheidenden Vorteil, daß sie
enorm abriebfest und sehr hart ist, was in bezug auf die Verschleißeigenschaften von
großer Bedeutung ist. Bevorzugterweise beträgt der Berstdruck für ein einzelnes Aktivkohleteilchen,
insbesondere Aktivkohlekörnchen- bzw. -kügelchen, mindestens 5 Newton, insbesondere
mindestens 10 Newton, und kann bis zu 20 Newton erreichen.
[0048] Zur Erhöhung der Adsorptionseffizienz bzw. Adsorptionsleistung besteht die Möglichkeit,
das Adsorbens, insbesondere die Aktivkohle, mit mindestens einem Katalysator in einer
dem Fachmann bekannten Art und Weise zu versehen bzw. zu imprägnieren. Erfindungsgemäß
geeignete Katalysatoren sind beispielsweise Enzyme und/oder Metalle, vorzugsweise
Kupfer, Silber, Cadmium, Platin, Palladium, Rhodium, Zink und/oder Quecksilber, insbesondere
deren Ionen und/oder Salze. Die Menge an Katalysator kann in weiten Bereichen variieren;
im allgemeinen beträgt sie 0,05 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, besonders
bevorzugt 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Adsorbens. Der zusätzliche Einsatz
eines Katalysators führt zu einer Entlastung Aktivkohle.
[0049] Erfindungsgemäß kann es zudem vorgesehen sein, daß das chemische Gift- bzw. Kampfstoffe
adsorbierende Adsorbens, insbesondere das Material auf Basis von Aktivkohle, auf der
von der Kettenwirkware abgewandten Seite mit einem luftdurchlässigen Textilmaterial,
insbesondere einem textilen Flächengebilde in Form eines Vlieses, vorzugsweise eines
Wirrvlieses, als Abdeckschicht beaufschlagt bzw. abgedeckt wird. Dabei kann das Vlies,
vorzugsweise das Wirrvlies, in Richtung der Maschenstäbchen der Kettenwirkware orientiert
sein, so daß die Reißfestigkeit bzw. Weiterreißfestigkeit der Kettenwirkware insbesondere
zumindest im wesentlichen in Richtung der Maschenreihen und/oder zumindest im wesentlichen
in Querrichtung der Maschenstäbchen zusätzlich verbessert ist. Die Orientierung des
Vlieses in Richtung der Maschenstäbchen führt somit zu einer weiteren Verbesserung
der Weiterreißfestigkeit und ergänzt gewissermaßen die durch die zuvor genannten Maßnahmen
resultierende Erhöhung der Reiß- bzw. Weiterreißkraft in Längsrichtung der Maschenstäbchen.
Aufgrund dieser synergistischen Wirkweise zwischen orientiertem Vlies einerseits und
mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellter Kettenwirkware andererseits
wird somit insgesamt eine außerordentlich hohe Reiß- bzw. Weiterreißfestigkeit des
erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials insgesamt erreicht.
[0050] Aufgrund der Beaufschlagung der Kettenwirkware mit einem Adsorbens und darüber hinaus
mit einem Abdeckgewebe, insbesondere einem Vlies, resultiert somit gewissermaßen eine
Sandwichstruktur bzw. ein Verbund (Compound), welche bzw. welcher gewissermaßen als
Adsorptionsfiltermaterial bezeichnet wird und welcher beispielsweise zu Schutzanzügen
weiterverarbeitet werden kann.
[0051] Fig. 4 verdeutlicht den Aufbau des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials 10,
welches vorzugsweise als Verbund 2 ausgebildet ist. Gemäß dieser Ausführungsform ist
die Kettenwirkware 3 zusätzlich mit einem diskontinuierlich, vorzugsweise punktförmigen
aufgetragenen Klebstoff 5 beaufschlagt, auf den Aktivkohleteilchen 4 in Kugelform
aufgebracht sind. Weiterhin weist das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial 10
auf der von der Kettenwirkware abgewandten Seite des Absorbers 4 ein luftdurchlässiges
Textilmaterial 6 als Abdeckschicht auf, welches beispielsweise ein Vlies sein kann.
[0052] In bezug auf das luftdurchlässige Textilmaterial, welches als Abdeckmaterial für
das Adsorbens dient, können - neben Vliesen - weiterhin auch Gewebe, Gewirke, Gestricke,
Gelege, Textilverbundstoffe oder andere Nonwoven eingesetzt werden. Dabei sollte das
luftdurchlässige Textilmaterial, welches als Deckschicht verwendet wird, ein im Vergleich
zu der Kettenwirkware geringeres Flächengewicht, beispielsweise von 5 bis 75 g/m
2, insbesondere 10 bis 50 g/m
2, vorzugsweise 15 bis 30 g/m
2, aufweisen.
[0053] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung - gemäß einem zweiten Aspekt der
vorliegenden Erfindung - ist die Verwendung von Flottungen bzw. Flottierungen gemäß
Anspruch 13 zur Verbesserung der Reißfestigkeit bzw. Weiterreißfestigkeit einer eine
Vielzahl von Maschenstäbchen und eine Vielzahl von Maschenreihen aufweisenden Kettenwirkware,
zur Verwendung in Adsorptionsfiltermaterialien mit Schutzfunktion gegenüber chemischen
Gift- bzw. Kampfstoffen. Die erfindungsgemäße Verwendung der Flottungen zeichnet sich
dadurch aus, daß zumindest ein Teil der Flottungen sich jeweils über mindestens eine
Mehrzahl von, über mindestens zwei Maschenstäbchen, erstreckend ausgebildet und/oder
angeordnet wird. In bezug auf weitere Einzelheiten und Ausführungen zu der erfindungsgemäßen
Verwendung kann verwiesen werden auf die obigen Ausführungen , welche diesbezüglich
entsprechend gelten.
[0054] Primärer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Adsorptionsfiltermaterial
mit Schutzfunktion gegenüber chemischen Gift- und/oder Kampfstoffen, insbesondere
ABC-Kampfstoffen, wobei das Adsorptionsfiltermaterial ein flächiges, insbesondere
zweidimensionales, textiles Trägermaterial aufweist, gemäß Anspruch 1. Eine Besonderheit
des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials ist darin zu sehen, daß das textile
Trägermaterial als eine Kettenwirkware ausgebildet ist und daß die Kettenwirkware
eine Vielzahl von Maschenstäbchen, eine Vielzahl von Maschenreihen und eine Vielzahl
von Bindungselementen zur Verbesserung der Reißfestigkeit bzw. Weiterreißfestigkeit
aufweist.
[0055] Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein Teil der Bindungselemente sich jeweils
über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckend ausgebildet bzw. angeordnet ist,
so daß die Reißfestigkeit bzw. Weiterreißfestigkeit der Kettenwirkware verbessert
ist, insbesondere zumindest im wesentlichen in Richtung der Maschenstäbchen bzw. zumindest
im wesentlichen in Querrichtung der Maschenreihen. Dadurch werden bei einer Reißbeanspruchung
der Kettenwirkware bzw. bei einem Einwirken einer Reißkraft die sich jeweils über
eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente, insbesondere Flottungen,
zusammengeschoben bzw. gebündelt, so daß hierdurch aufgrund des zuvor geschilderten
"Kabeleffektes" eine weitreichende Stabilisierung resultiert.
[0056] Gemäß der Erfindung handelt es sich bei den sich jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen
erstreckenden Bindungselementen um Flottungen bzw. Flottierungen, Henkel und/oder
Schüsse. Erfindungsgemäß bevorzugt handelt es sich hierbei um Flottungen.
[0057] Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, daß die sich jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen
erstreckenden Bindungselemente, insbesondere Flottungen, sich über mindestens zwei,
insbesondere mindestens drei, vorzugsweise mindestens vier oder mehr Maschenstäbchen
erstrecken. Beispielsweise können sich die besagten Bindungselemente auch über fünf
Maschenstäbchen erstrecken.
[0058] Zu weiteren Einzelheiten und Ausführungen in bezug auf das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial
kann verwiesen werden auf die obigen Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren,
welche diesbezüglich entsprechend gelten.
[0059] Was die Luftdurchlässigkeit des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials betrifft,
so sollte diese - gemessen nach DIN 53887 - mehr als 200 l/m
2 pro Sekunde, vorzugsweise mehr als 300 l/m
2 pro Sekunde, bevorzugt mehr als 400 l/m
2 pro Sekunde, besonders bevorzugt mehr als 600 l/m
2 pro Sekunde, ganz besonders bevorzugt mehr als 800 l/m
2 pro Sekunde, betragen. Eine hohe Luftdurchlässigkeit ist insbesondere insofern vorteilhaft,
als hierdurch ein hoher Tragekomfort gewährleistet ist.
[0060] Auch die Wasserdampfdurchlässigkeit des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials
führt zu einem hohen Tragekomfort. Zur Gewährleistung eines hohen Tragekomforts kann
das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial bei 25 °C eine Wasserdampfdurchlässigkeit
von mindestens 15 l/m
2 pro 24 h, insbesondere 20 l/m
2 pro 24 h, vorzugsweise mindestens 25 l/m
2 pro 24 h, besonders bevorzugt mindestens 30 l/m
2 pro 24 h oder sogar mehr, aufweisen (gemessen nach der "Methode des umgekehrten Bechers"
bzw. "Inverted Cup Method" nach ASTM E 96 und bei 25 °C) (Zu weiteren Einzelheiten
zur Messung der Wasserdampfdurchlässigkeit [Water Vapour Transmission, WVT] vgl. auch
McCullough et al. "A comparison of standard methods for measuring water vapour permeability
of fabrics" in Meas. Sci. Technol. [Measurements Science and Technology] 14, 1402-1408,
August 2003). Hierdurch wird ein besonders hoher Tragekomfort gewährleistet, da Körperschweiß effektiv
abtransportiert werden kann.
[0061] Zur Gewährleistung eines hohen Tragekomforts kann das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial
zudem einen Wasserdampfdurchgangswiderstand R
t unter stationären Bedingungen - gemessen nach DIN EN 31 092:1993 vom Februar 1994
("Textilien - physiologische Wirkungen, Messung des Wärme- und Wasserdampfdurchgangswiderstandes
unter stationären Bedingungen (sweating guarded-hotplate test)") bzw. nach gleichlautender
internationaler Norm ISO 11 092 - bei 35 °C von höchstens 20 (m
2·Pascal)/Watt, insbesondere höchstens 15 (m
2·Pascal)/Watt, vorzugsweise höchstens 10 (m
2·Pascal)/Watt, besonders bevorzugt höchstens 5 (m
2·Pascal)/Watt, aufweisen.
[0062] Aufgrund der spezifischen Ausbildung des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials
wird somit bei gleichzeitig hohem Tragekomfort ein hervorragender Schutz gegenüber
Gift- und Schadstoffen ermöglicht, da das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial
insbesondere den Durchtritt von gasförmigen Gift- bzw. Schadstoffen verhindert oder
zumindest verzögert. Zudem ist die mechanische Stabilität, insbesondere die Reiß-
bzw. Weiterreißfestigkeit, signifikant verbessert.
[0063] So beträgt - insbesondere zur Erreichung einer guten Schutzwirkung gegen Gift- und/oder
Schadstoffe bei gleichzeitig hoher Wasserdampf- und Luftdurchlässigkeit - die Barrierewirkung
des erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterials gegenüber chemischen Kampfstoffen,
insbesondere Bis-[2-chlorethyl]sulfid (synonym auch als Senfgas, Lost oder Gelbkreuz
bezeichnet), gemessen nach CRDEC-SP-84010, Methode 2.2, höchstens 4 µg/cm
2 pro 24 h, insbesondere höchstens 3,5 µg/cm
2 pro 24 h, vorzugsweise höchstens 3,0 µg/cm
2 pro 24 h, besonders bevorzugt höchstens 2,5 µg/cm
2 pro 24 h. Hierdurch kann ein außerordentlich hoher Schutz gegenüber Gift- bzw. Kampfstoffen
erreicht werden.
[0064] Das erfindungsgemäße Adsorptionsfiltermaterial weist zudem den großen Vorteil auf,
daß es über eine außerordentlich hohe Reiß- bzw. Weiterreißfestigkeit verfügt und
damit im besonderen Maße zur Verwendung beispielsweise für Schutzanzüge und dergleichen,
insbesondere im militärischen Einsatz, geeignet ist, da es hohen Beanspruchungen,
insbesondere mechanischen Belastungen, in hohem Maße widerstehen kann. Darüber hinaus
kann das erfindungsgemäße Adsorptionsmaterial als luftdurchlässiges Material ausgebildet
sein, so daß - bei gleichzeitig hoher Schutzleistung gegenüber chemischen Gift- bzw.
Kampfstoffen und hervorragender mechanischer Stabilität - ein hoher Tragekomfort erreicht
werden kann, was insbesondere im militärischen Einsatz unter extremer körperlicher
Belastungen einen erheblichen Vorteil darstellt.
[0065] Weitere Vorteile, Ausgestaltungen, Abwandlungen, Variationen und Eigenschaften der
vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne weiteres
ersichtlich und verständlich, ohne daß er hierbei den Rahmen der vorliegenden Erfindung
verläßt.
[0066] Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens, der erfindungsgemäßen Verwendung sowie
des erfindungsgemäßen Adsorptionsmaterials können anhand der folgenden Ausführungsbeispiele
veranschaulicht werden.
Ausführungsbeispiele:
[0067] Die Vorteile der vorliegenden Erfindung, insbesondere die signifikante Verbesserung
der Reiß- bzw. Weiterreißfestigkeit, wird anhand von sogenannten Weiterreißversuchen,
Durchreißversuchen bzw. Berstversuchen veranschaulicht. Weiterreißversuche werden
zur Beurteilung des Weiterreißverhaltens von Einschnitten, z. B. bei der Konfektionierung,
in einer textilen Fläche durchgeführt. Sie sind von spezifischer Bedeutung besonderes
bei technischen Textilen, aber auch beim Gebrauch von Bekleidung. Im Weiterreißversuch
wird der Widerstand des Einschnittes gegen Weiterreißen bei einer axialen Zugbeanspruchung
an den Einschnittkanten festgestellt.
[0068] Im allgemeinen muß ein Adsorptionsfiltermaterial bzw. eine Kettenwirkware diverse
Prüfungen durchlaufen, bevor es für die Konfektion freigegeben wird. Dabei ist eine
identische Simulation von späteren Belastungen sehr wichtig, um aussagekräftige Prüfergebnisse
zu bekommen. Die Eigenschaften, insbesondere die hohe Reiß- bzw. Weiterreißfestigkeit,
der vorliegenden Erfindung werden anhand von verschiedenen experimentellen Verfahren
ermittelt. Im folgenden werden diese Verfahren kurz skizziert:
Bestimmung der Weiterreißkraft mit dem einfachen Schenkelweiterreißversuch gemäß DIN
EN ISO 13937-2:2000
[0069] Der Schenkelweiterreißversuch wird vorrangig bei Geweben angewandt. Er kann aber
auch bei anderen ein- oder mehrlagigen textilen Flächengebilden, bei denen der Einschnitt
nahezu fadengerade in Kraftrichtung weiterreißt, wie es bei der erfindungsgemäß eingesetzten
Kettenwirkware bzw. dem erfindungsgemäßen Adsorptionsfiltermaterial der Fall ist,
durchgeführt werden.
[0070] Eine rechtwinklige Meßprobe (Probenstück) wird in der Mitte einer Schmalkante so
eingeschnitten, daß zwei Schenkel entstehen. Die Schenkel werden in Einspannklemmen
einer Zugmaschine mit konstanter Verformungsgeschwindigkeit und einer Aufzeichnungseinrichtung
so eingespannt, daß die Einschnittkanten beider Schenkel eine Gerade bilden. Sie werden
in Richtung des Einschnitts so auseinandergezogen, daß die Meßprobe weiterreißt. Die
Kraft zur Rißausbreitung über einen bestimmten Weiterreißweg wird aufgezeichnet. Die
Weiterreißkraft wird aus den Kraftspitzenwerten des aufgezeichneten Diagramms oder
mit Rechnerunterstützung ermittelt. Zur Ermittlung statistisch fundierter Werte werden
aus jeder Probe zwei Sätze von Meßproben (Probenstücke) entnommen, und zwar ein Satz
in Richtung der Maschenstäbchen (synonym auch als "Kettrichtung" bzw. "Kette" bezeichnet)
und der andere in Richtung der Maschenreihen (synonym auch als "Schußrichtung" bzw.
"Schuß" bezeichnet). Die in Tabelle 2 angegebenen Werte stellen die Mittelwerte der
jeweils bestimmten Weiterreißkraftwerte der einzelnen Meßproben dar. Die Weiterreißkraft
wird dabei in Newton, getrennt nach "Kettrichtung" und "Schußrichtung", angegeben.
[0071] Für die ermittelten Ergebnisse gilt folgendes: Wenn die "Kettfäden" bzw. die Fäden
der Maschenstäbchen zerrissen werden, wird das als Weiterreißkraft "quer zur Kette"
bzw. "quer zu den Maschenstäbchen" bezeichnet, Entsprechend wird, wenn die "Schußfäden"
bzw. die Fäden der Maschenreihen zerrissen werden, die Bezeichnung "quer zum Schuß"
bzw. "quer zu den Maschenreihen" verwendet.
Bestimmung der Weiterreißkraft mit dem ballistischen Pendel (Elmendorf) nach DIN EN
ISO 13937-1:2000
[0072] Das Verfahren wurde zunächst speziell für die Prüfung der Versprödung von hochveredelten
Baumwollwaren entwickelt. Im Gegensatz zu Weiterreißprüfverfahren wird bei diesem
Verfahren nicht die Weiterreißkraft, sondern die für das Durchreißen eines Gewebes
an einem vorher angebrachten Einschnitt erforderliche dynamische Belastung als Durchreißkraft
ermittelt.
[0073] Die zur Ausbreitung eines zuvor im textilen Flächengebilde erzeugten Einschnitts
erforderliche Kraft wird bestimmt, indem die Arbeit beim Weiterreißen des textilen
Flächengebildes über einen bestimmten Weiterreißweg gemessen wird. Die Prüfeinrichtung
besteht aus einem Pendel, an dem eine Einspannklemme angebracht ist, die in derselben
Ebene wie eine zweite, fest stehende Einspannklemme liegt, wenn sich das Pendel in
angehobener Ausgangsstellung mit der größten potentiellen Energie befindet. Eine Meßprobe
wird zwischen den beiden Einspannklemmen eingespannt und eingeschnitten. Das angehobene
Pendel wird freigegeben und die Meßprobe durchgerissen, wenn sich die bewegliche Einspannklemme
von der festen entfernt. Die Weiterreißkraft wird gemessen.
[0074] Genauer gesagt wird das Verfahren wie folgt durchgeführt: Die Probenentnahme wird
wie zuvor beschrieben bewerkstelligt. Die zu prüfenden Proben dürfen keine Falten,
Knitter, Webkanten oder Bereiche aufweisen, die nicht repräsentativ für das Flächengebilde
sind. Zur Versuchsdurchführung wird ein Fallpendelgerät verwendet. Das Fallpendelgerät
umfaßt ein stabiles Gestell, das Pendel, eine mechanische oder elektronische Anzeigeeinrichtung
für den größten Pendelausschlag bei der ersten Schwingung, die Einspannklemme, die
beweglich und Teil des Pendels ist, und die fest stehende Einspannklemme, die Teil
des Gestells ist, sowie ein scharfes Messer, um in der Meßprobe mittig zwischen den
beiden Einspannklemmen einen Einschnitt mit einer Tiefe von (20 ± 0,5) mm zu erzeugen.
Schließlich umfaßt die Vorrichtung eine Einrichtung zum Ausschneiden der Meßproben,
wie eine Stanzeinrichtung oder eine Schablone. Aus jede Probe der Kettenwirkware bzw.
des Adsorptionsfiltermaterials werden zwei Sätze von Meßproben (Probenstücke) entnommen,
ein Satz in "Kettrichtung" bzw. in Richtung der Maschenstäbchen und der andere in
"Schußrichtung" bzw. in Richtung der Maschenreihen. Die kurze Seite der Meßprobe wird
genau parallel zur "Kettrichtung" oder "Schußrichtung" bzw. parallel zur Richtung
der Maschenstäbchen oder Maschenreihen angeordnet, damit der Riß bis zu der dem Einschnitt
gegenüberliegenden Einkerbung verläuft. Die Meßproben müssen mit einem Abstand von
mindestens 150 mm von der Kante des Flächengebildes entnommen werden. Die Meßprobe
wird zwischen den beiden Einspannklemmen gehalten Die bewegliche Einspannklemme ist
am Pendel befestigt, das frei fallen kann. Die Meßprobe muß weitergerissen werden
können, ohne am Pendel zu scheuern. Die Versuche werden durchgeführt, indem die Pendelmasse
zunächst so ausgewählt wird, daß die abgelesenen Meßergebnisse zwischen 15 und 85
% des jeweiligen Meßbereichs liegen. Die Nullstellung des Pendelgeräts muß überprüft
werden. Das Pendel wird in die Ausgangsstellung angehoben. Die Meßprobe wird in die
Einspannklemmen derart eingeführt, daß ihre Längskante parallel zur Klemmenoberkante
liegt. Die Einspannung erfolgt mittig; die Unterkante der Meßprobe wird sorgfältig
zum unteren Klemmenkantenende ausgerichtet. Die Meßprobe wird mit dem Messer an der
Seite, die der Einkerbung gegenüberliegt, mit einer Tiefe von (20 ± 0,5) mm derart
eingeschnitten, daß ein Weiterreißgewirk von (43 ± 0,5) mm verbleibt. Das Pendel wird
durch Niederdrücken einer Pendelarretierung ausgelöst. Bei der Rückschwingung ist
das Pendel so anzuhalten, daß die Zeigerstellung nicht verändert wird. Die Weiterreißkraft
in Newton wird an der Meßeinrichtung am nächsten Skalenteilstrich oder an der Digitalanzeige
abgelesen. Es ist zu überprüfen, ob das Ergebnis tatsächlich zwischen 15 und 85 %
des angewendeten Meßbereichs liegt. Die Prüfung wird an mehreren Meßproben für jede
Richtung wiederholt. Es ist zu beobachten, ob der Einschnitt in Kraftrichtung weiterreißt
und die Fäden reißen, statt aus dem textilen Flächengebilde herausgezogen zu werden.
Die Messung ist gültig, wenn a) keine Fäden aus dem textilen Flächengebilde herausgezogen
sind und b) kein Schlupf in den Klemmen auftreten und c) die Meßprobe durchgerissen
und im Bereich der 15 mm breiten Einkerbung gerissen ist. Andere Meßergebnisse sind
zu verwerfen.
[0075] Mit dem ballistischen Pendel wird die Durchreißarbeit direkt gemessen. Im allgemeinen
wird vorzugsweise die Durchreißkraft angegeben, die üblicherweise direkt in Newton
abzulesen ist.
Pneumatisches Verfahren zur Bestimmung von Berstdruck und Berstwölbung nach DIN EN
ISO 13938-2: 1999
[0076] Neben Fallschirmgewebe sind es viele andere Flächengebilde, besonders für den Einsatz
in industriellen Bereichen, die praxisnah und zweckentsprechend nur nach der Wölbbeanspruchung
oder dem Berstdruckprinzip geprüft werden sollten. Daß der Berstversuch für Gewirke
und Gestricke sogar fast ausschließlich für deren Festigkeiten angewandt wird, liegt
im Versagen vieler anderer Prüfmethoden begründet.
[0077] Das Prinzip des pneumatischen Verfahrens zur Bestimmung der Berstfestigkeit liegt
darin, daß eine Meßprobe (Probenstück) über eine dehnbare Membran mit einem kreisförmigen
Einspannring festgespannt wird. Auf die dem Probenstück abgewandten Seite wird ein
stetig steigender Luftdruck ausgeübt, der zu einer Aufwölbung von Membran und textilem
Flächengebilde führt. Der Druck wird bis zum Bersten des Probenstücks gleichmäßig
erhöht. Der Berstdruck und die Berstwölbung werden bestimmt.
[0078] Genauer gesagt wird das Verfahren durchgeführt, indem zunächst vor der Prüfung das
Probenstück im entspannten Zustand an das Normalklima angeglichen wird. Das Gerät
wird auf eine Prüffläche von 50 cm
2 eingestellt. Das Regelventil des Prüfgeräts wird so eingestellt, daß die mittlere
Berstzeit innerhalb von (20 ± 5) Sekunden liegt. Als Berstzeit ist die zeitliche Differenz
zwischen dem Beginn des Aufwölbens und dem Bersten des Probenstücks zu verstehen.
Die Meßprobe wird glatt, ohne Vorspannung und ohne Verziehen, auf die Membran gelegt.
Sie ist sicher in die kreisförmige Haltevorrichtung einzuspannen, um ein Durchrutschen
während der Prüfung auszuschließen, wobei eine Beschädigung beim Klemmen zu vermeiden
ist. Eine Wölbmeßeinrichtung wird in Meßstellung gebracht und auf Null gestellt. Eine
Sicherheitsabdeckung wird entsprechend den Geräteanforderungen befestigt. Auf die
Meßprobe wird bis zum Bersten des textilen Flächengebildes ein Druck ausgeübt. Es
werden der Berstmeßdruck und die Bersthöhe registriert. Ein Bersten der Meßprobe dicht
an der Kante der Einspannvorrichtung ist zu registrieren; Klemmbrüche, die innerhalb
von 2 mm der Einspannlinie verlaufen, sind zu verwerfen. Die Prüfung wird mehrmals
an unterschiedlichen Stellen des textilen Flächengebildes wiederholt.
[0079] Zur Durchführung einer Membrankorrektur wird mit derselben Prüffläche und Stellung
des Regelventils wie bei den obigen Untersuchungen die Membran ohne Meßprobe um einen
Betrag aufgewölbt, der gleich der mittleren Bersthöhe der Meßprobe ist. Der Druck
bei dieser Membranwölbung ist als "Membrandruck" zu notieren.
[0080] Zur Berechnung und Angabe der Ergebnisse wird der arithmetische Mittelwert des Berstmeßdruckes
in kPa berechnet. Davon wird der Membrandruck in kPa subtrahiert. Das Ergebnis ist
der Berstdruck.
Ergebnisse:
[0081] Die nachfolgenden Ergebnisse der Weiterreißfestigkeit wurden für verschiedene Meßproben
unter Einsatz der zuvor beschriebenen Verfahren durchgeführt. In den in den nachfolgenden
Tabellen 1 und 2 dargestellten Versuchsreihen soll der Einfluß der Konstruktion auf
die Weiterreißfestigkeit ermittelt werden. Hierfür werden der einfache Schenkelweiterreißversuch,
das ballistische Pendel (Elmendorf) und das pneumatische Verfahren zur Bestimmung
von Berstdruck und Berstwölbung an vier Polyesterkettenwirkwaren angewandt, die sich
durch unterschiedliche Legungen in der Konstruktion unterscheiden. Die Gewichtsunterschiede
ergeben sich aufgrund der unterschiedlichen Konstruktionen.
[0082] Die getesteten Probenstücke umfassen ein textiles (Träger-)Material auf Basis einer
Polyesterkettenwirkware. Sie unterscheiden sich in der Konstruktion durch die Länge
der "Schußlegung" bzw. die Ausbildung bzw. Länge derjenigen Bindungselemente, die
sich jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstrecken. Demnach ist also die
Anzahl der Maschenstäbchen, über welche sich die Bindungselemente erstrecken, in den
jeweiligen Probenstükken Ia, Ib, II und III (Tabelle 1) unterschiedlich. Die unterschiedliche
Ausbildung dieser "Schußlegung" wird bei der Herstellung der Kettenwirkware durch
die Einstellung des Legebarrens 2 hervorgerufen (Probenstücke I: 10/23 = recht kurze
Legung (Erstreckung über ein Maschenstäbchen, "Tuch"); Probenstücke II: 10/34 = längere
Legung (Erstreckung über zwei Maschenstäbchen, "Satin"); Probenstücke III: 10/45 =
lange Legung (Erstreckung über drei Maschenstäbchen, "Samt")). Probenstücke Ia und
Ib ("Tuch") unterscheiden sich nur durch das Flächengewicht.
[0083] Tabelle 1 spezifiziert die untersuchten Probenstücke - nämlich die verwendeten Kettenwirkwaren
als solche (Probenstücke A, Rohware), Kettenwirkware mit spezifischer Beaufschlagung
mit einem Kleber und Beladung mit Aktivkohle (Probenstücke B: Halbfertigware) sowie
Kettenwirkware mit Kleber, Aktivkohle und zusätzlicher Beaufschlagung mit einem Vlies
(Probenstücke C: Fertigware).
Tabelle 1:
Artikel |
Ia |
Ib |
II |
III |
Art |
Gewirk bzw. Kettenwirkware (Tuch) |
Gewirk bzw. Kettenwirkware (Tuch) |
Gewirk bzw. Kettenwirkware (Satin) |
Gewirk bzw. Kettenwirkware (Samt) |
Gewicht [g/m2] |
ca. 59 |
ca. 53 |
ca.61 |
ca. 64 |
Garn 1 [dtex] |
33 glatt |
33 glatt |
33 glatt |
33 glatt |
Garn 2 [dtex] |
35 texturiert |
35 texturiert |
35 texturiert |
35 texturiert |
Legebarren 1 |
01/10 |
01/10 |
01/10 |
01/10 |
Legebarren 2 |
10/23 |
10/23 |
10/34 |
10/45 |
Probenstücke A: Rohware [g/m2] |
59 |
53 |
61 |
64 |
Kleberauftrag ca. [g/m2] |
20 |
20 |
20 |
20 |
Beladung mit Aktivkohle ca. [g/m2] |
63 |
63 |
63 |
63 |
Probenstücke B: Halbfertigware ca. [g/m2] |
141 |
137 |
149 |
157 |
Probenstücke C: Fertigware ca. [g/m2] |
186 |
183 |
190 |
192 |
[0084] Tabelle 2 zeigt die anhand der zuvor beschriebenen Verfahren ermittelten Ergebnisse
hinsichtlich des Reiß- bzw. Weiterreißverhaltens der Probenstücke. Es ist deutlich
zu erkennen, daß in bezug auf die Rohware (Probenstücke A) und die Fertigware (Probenstücke
C) die Reiß- bzw. Weiterreißfestigkeit, insbesondere in Richtung der Maschenstäbchen
("quer zum Schuß"), d. h. also längs der Maschenstäbchen bzw. quer zur Schußrichtung,
signifikant erhöht ist. Aber auch für die Halbfertigware (Probenstücke C) ist ein
derartiger Effekt zu beobachten. In bezug auf die Fertigware ist zudem eine signifikante
Erhöhung der Reiß- bzw. Weiterreißkraft auch in Richtung der Maschenreihen ("quer
zur Kette"), d. h. also längs der Maschenreihe bzw. quer zur "Kettrichtung", zu beobachten,
was auf die zusätzliche Stabilisierung der Fertigware durch das aufgebrachte Vlies
hindeutet.
Tabelle 2:
|
Schenkelweiterreiß-Versuch |
ballistisches Pendel (Elmendorf) |
Berstdruck |
|
Kette
[N] |
Schuß
[N] |
Kette
[N] |
Schuß
[N] |
Druck
[kPa] |
Rohware A |
|
|
|
|
|
Ia |
5,55 |
6,26 |
4,38 |
4,48 |
190,11 |
Ib |
5,84 |
6,39 |
5,73 |
4,63 |
210,73 |
II |
5,13 |
10,04 |
3,59 |
6,96 |
239,03 |
III |
6,14 |
13,56 |
4,64 |
9,45 |
281,57 |
Halbfertigware B |
|
|
|
|
|
Ia |
6,41 |
7,03 |
3,88 |
3,41 |
187,18 |
Ib |
6,82 |
6,50 |
3,87 |
3,52 |
197,87 |
II |
5,65 |
8,94 |
3,51 |
5,16 |
259,91 |
III |
6,22 |
11,25 |
3,73 |
5,86 |
280,98 |
Fertigware C |
|
|
|
|
|
Ia |
10,46 |
7,61 |
9,07 |
4,35 |
230,48 |
Ib |
10,22 |
7,22 |
8,75 |
3,51 |
215,52 |
II |
9,71 |
10,09 |
12,24 |
6,44 |
282,97 |
III |
10,23 |
11,11 |
9,12 |
7,36 |
302,78 |
[0085] Die in Tabelle 2 angegebenen Werte stellen die im Rahmen der Versuche ermittelten
Höchstlasten dar, bei welchen ein Weiterreißen, Durchreißen bzw. Bersten der Probenstücke
auftritt.
[0086] Ohne sich auf eine Theorie festlegen zu wollen, kann die verbesserte Reiß- bzw. Weiterreißfestigkeit
wie folgt begründet werden: Bei den gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten
Wirkwaren bzw. Kettenwirkwaren verschieben sich die Einzelgarne bzw. -fäden beispielsweise
unter Zugbelastung (beispielsweise beim Schenkelweiterreißversuch) im Reißdreieck
zu einem Garnbündel ("Kabeleffekt"). Der Kabeleffekt wirkt entschieden gegen das Weiterreißen
und führt zu einer verbesserten Weiterreißfestigkeit.
[0087] Betrachtet man die Ergebnisse des Berstdrucks, so sind kaum Veränderungen von der
Rohware (Probenstücke A) zur Halbfertigware (Probenstücke B) zu erkennen. Dies liegt
mitunter an dem Einsatz der hydrophoben Polyesterfaser, die durch den aufgebrachten
Kleber keinen Faserfestigkeitsverlust erleidet, und an dem lediglich diskontinuierlich
aufgebrachten Klebstoff, der den "Kabeleffekt" nicht signifikant beeinflußt.
[0088] Die Ergebnisse des einfachen Schenkelweiterreißversuchs zeigen, daß jeweils die besten
Ergebnisse bei der Rohware (A III, "Samt"), der Halbfertigware (B III, "Samt") und
der Fertigware (C III, "Samt") ermittelt werden. Die Waren bauen aufeinander auf,
und bereits die Rohware (A III, "Samt") hat aufgrund der Konstruktion die beste Weiterreißfestigkeit.
Besonders deutlich wird dies bei den Werten quer zum Schuß.
[0089] Die lange Legung der Probenstücke A III, B III und C III, welche über drei Maschenstäbchen
verläuft, fördert eine Verschiebung der Garne im Reißdreieck beispielsweise unter
Zugbelastung zu einem Garnbündel. Der so entstandene "Kabeleffekt" wirkt entschieden
gegen das Weiterreißen und bewirkt die guten Ergebnisse. Die resultierende Halbfertig-
und Fertigware profitieren auch von diesem Phänomen. Der punktuelle Kleberauftrag
hat keinen wesentlichen Einfluß auf die Festigkeit des hydrophoben Polyestergarns.
Erst das Auflaminieren des Wirrvlieses bewirkt ein starkes Ansteigen der "Kettwerte"
bzw. der Werte in Richtung der Maschenreihen. Der Grund hierfür ist die gewählte "Kettorientierung"
des Vlieses, d. h. die Orientierung entlang der Maschenstäbchen, welche zur Verbesserung
der Weiterreißfestigkeit quer zu den Maschenstäbchen ("Kette") führt. Zudem erhält
man durch eine lange Legung über drei Maschenstäbchen eine hohe Weiterreißfestigkeit
im "Schuß". Der Grund hierfür ist der "Kabeleffekt". Durch das spätere Auflaminieren
des kettorientierten Vlieses wird zusätzlich die "Kette" gestärkt, und man erhält
einen ausgeglichenes textiles Adsorptionsfiltermaterial.
[0090] Wenn man sich noch die anderen Rohwaren A Ia ("Tuch"), A Ib ("Tuch") und A II ("Satin")
anschaut, sieht man, daß die Ergebnisse von A Ia und A Ib fast identisch sind. Die
beiden Kettenwirkwaren unterscheiden sich nicht in der Legung, sondern nur im Flächengewicht.
Dies zeigt, daß das Flächengewicht keinen signifikanten Einfluß auf die Weiterreißfähigkeit
hat, sondern hauptsächlich die Garnfestigkeit, die Fadendichte, die Bindung, die Ausrüstung
sowie die Einarbeitung und die Zahl von Einbindepunkten pro Längeneinheit. Aufgrund
der Ergebnisse bei der Rohware A II ("Satin"), welche in der Mitte liegen, kann man
auf die Legung schließen. Sie ist nämlich länger als bei A Ia ("Tuch") und A Ib ("Tuch"),
aber kürzer als bei A III ("Samt").
[0091] Bei der Betrachtung der Ergebnisse des ballistischen Pendels (Elmendorf) wird ersichtlich,
daß die Rohware A III, die Halbfertigware B III und die Fertigware C III die besten
"Schußwerte" liefern. Die guten "Kettwerte" bei der Fertigware wurden, wie bereits
erwähnt, durch den Vliesauftrag erzielt.
[0092] Je länger die "Schußlegung", d. h. je größer die Anzahl an Maschenstäbchen, über
die sich ein Teil der Bindungselemente, insbesondere Flottungen, erstreckt, desto
mehr Fäden können komprimiert bzw. gebündelt werden, und somit wird die Reiß- bzw.
Weiterreißfestigkeit erhöht.
[0093] Man kann die Korrelation von Legungslänge und gestiegener Weiterreißfestigkeit an
den Werten für den in Tabelle 1 angeführten Angabe für den Legebarren 2 sowie der
"Schußwerte" bzw. Berstwerte in Tabelle 2 gut erkennen.
[0094] Der Legebarren 1 gibt die "Kettlegung", also die Legung der Maschenstäbchen, an und
der Legebarren 2 die Länge der "Schußlegung", also die Legung der Maschenreihen. Je
länger die "Schußlegung", also je größer die Anzahl an Maschenstäbchen ist, über die
sich ein Teil der Bindungselemente, insbesondere Flottungen, erstreckt, desto besser
ist die Weiterreißfestigkeit.
[0095] Die Legung und insbesondere die Ausbildung der sich über die Maschenstäbchen erstreckenden
Bindungselemente, insbesondere Flottungen, haben bei der Kettenwirkwarenherstellung
somit einen entschiedenen Einfluß auf die Weiterreißkraftwerte des fertigen Materials.
Der Grund dafür ist - wie bereits erwähnt -, daß es bei der Weiterreißkraftprüfung
immer darauf ankommt, wie stark die gerade reißende Einheit ist. Die reißende Einheit
kann ein Einzelgarn bzw. -faden oder aber ein Faserbündel sein. Je mehr Möglichkeiten
für eine Faserverbündelung durch die Legung gegeben ist, desto höher ist die Weiterreißkraft.
[0096] Eine Faserverbündelung kann unter anderem dann entstehen, wenn mehrere Fasern bzw.
Fäden parallel nebeneinander laufen. Die Optimierung des Weiterreißkraftverhältnisses
der Kettenwirkware erfolgt durch das Design der Kettenwirkware. Entscheidend sind
die Legung und Fasertiter.
[0097] So hat die Anmelderin überraschend festgestellt, daß die Legungen bzw. Maschenbilder
vom Typ Tuch (Probenstücke Ia und Ib), Satin (Probenstücke II) und Samt (Probenstücke
III) in dieser Reihenfolge wachsende Weiterreißkraftwerte in Querrichtung der Maschenreihen,
also in Längsrichtung der Maschenstäbchen, ergeben - und zwar sowohl für die Rohware
(Probenstücke A) als auch für die Halbfertigware (Probenstücke B) und die Fertigware
(Probenstücke C).
[0098] Durch eine Optimierung des Verhältnisses der jeweiligen Weiterreißkraftwerte in Längs-
und Querrichtung und durch die Berücksichtigung der Abdeckmaterialeigenschaften ("Vlies")
und seine Orientierung kann eine weitere Verbesserung der Weiterreißkraftwerte der
Fertigware, also dem Adsorptionsfiltermaterial (d. h. Kettenwirkware als textiles
Trägermaterial, Beaufschlagung mit Klebstoff, Aktivkohle und Abdeckvlies) gemäß Probenstücken
C erreicht werden.
[0099] Somit resultiert erfindungsgemäß eine Adsorptionsfiltermaterial mit ausgezeichnetem
Reiß- bzw. Weiterreißverhalten sowohl in Richtung der Maschenstäbchen als auch in
Richtung der Maschenreihen.
1. Adsorptionsfiltermaterial (10) mit Schutzfunktion gegenüber chemischen Gift- und/oder
Kampfstoffen, insbesondere ABC-Kampfstoffen, wobei das Adsorptionsfiltermaterial ein
flächiges textiles Trägermaterial aufweist,
- wobei das textile Trägermaterial als eine Kettenwirkware (3) ausgebildet ist und
die Kettenwirkware (3) eine Vielzahl von Maschenstäbchen, eine Vielzahl von Maschenreihen
und eine Vielzahl von Bindungselementen (1) zur Verbesserung der Reißfestigkeit und/oder
Weiterreißfestigkeit aufweist,
- wobei sich ein Teil der Bindungselemente (1) jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen
erstreckt, so daß die Reißfestigkeit und/oder Weiterreißfestigkeit der Kettenwirkware
(3) zumindest im wesentlichen in Richtung der Maschenstäbchen und/oder zumindest im
wesentlichen in Querrichtung der Maschenreihen verbessert ist und bei einer Reißbeanspruchung
der Kettenwirkware (3) und/oder einem Einwirken einer Reißkraft die sich jeweils über
eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente (1) zusammengeschoben
und/oder gebündelt werden, wobei die sich jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen
erstreckenden Bindungselemente (1) Flottungen, Henkel und/oder Schüsse sind, und
- wobei das textile Trägermaterial mit einem chemische Gift- und/oder Kampfstoffe
adsorbierenden Adsorbens auf Basis von Aktivkohle versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Trägermaterial in Form von Aktivkohleteilchen (4) in Kornform oder Kugelform
beaufschlagt ist, wobei zu Zwecken der Befestigung des Adsorbens an dem textilen Trägermaterial
das textile Trägermaterial zusätzlich mit einem diskontinuierlich, punktförmig auf
dem textilen Trägermaterial aufgetragenen Klebstoff (5) beaufschlagt ist, wobei der
Klebstoffauftrag derart erfolgt ist, daß die sich über die Maschenstäbchen erstreckenden
Bindungselemente (1) nicht wesentlich in ihrer Fähigkeit beeinflußt sind, frei zu
flottieren und sich unter Reißbeanspruchung zusammenzulegen.
2. Adsorptionsfiltermaterial (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente
(1) Flottungen sind.
3. Adsorptionsfiltermaterial (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente
(1), insbesondere Flottungen, sich über mindestens zwei, insbesondere über mindestens
drei, vorzugsweise über mindestens vier oder mehr, Maschenstäbchen erstrecken.
4. Adsorptionsfiltermaterial (10) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die sich jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente
(1), insbesondere Flottungen, durch einen freien und/oder durchlaufenden und/oder
über die Oberfläche der Kettenwirkware ohne Bindung verlaufenden Faden bzw. Fadenstrecke
gebildet sind.
5. Adsorptionsfiltermaterial (10) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenwirkware (3) eine Kettenwirkware auf Basis offener und/oder geschlossener
Maschen ist.
6. Adsorptionsfiltermaterial (10) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenwirkware (3) eine RL-, RR- oder LL-Maschenware ist.
7. Adsorptionsfiltermaterial (10) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an aufgetragenem Klebstoff weniger als 100 g/m2, insbesondere weniger als 80 g/m2, vorzugsweise weniger als 70 g/m2, bevorzugt weniger als 60 g/m2, beträgt.
8. Adsorptionsfiltermaterial (10) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivkohleteilchen (4) in einer Menge von 5 bis 500 g / m2, insbesondere 10 bis 400 g / m2, vorzugsweise 20 bis 300 g / m2, bevorzugt 25 bis 250 g / m2, besonders bevorzugt 50 bis 150 g / m2, ganz besonderes bevorzugt 50 bis 100 g / m2, auf der Kettenwirkware (3) aufgebracht sind,
9. Adsorptionsfiltermaterial (10) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Material auf Basis von Aktivkohle auf der von der Kettenwirkware (3) abgewandten
Seite des Adsorbens mit einem luftdurchlässigen Textilmaterial (6), insbesondere einem
textilen Flächengebilde in Form eines Vlieses, vorzugsweise eines Wirrvlieses, als
Abdeckschicht beaufschlagt ist.
10. Adsorptionsfiltermaterial (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies in Richtung der Maschenstäbchen der Kettenwirkware (3) orientiert ist,
so daß die Reißfestigkeit und/oder Weiterreißfestigkeit der Kettenwirkware (3), insbesondere
zumindest im wesentlichen in Richtung der Maschenreihen und/oder zumindest im wesentlichen
in Querrichtung zu den Maschenstäbchen, zusätzlich verbessert ist bzw. sind.
11. Adsorptionsfiltermaterial (10) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die sich jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen erstreckenden Bindungselemente
(1), insbesondere Flottungen, durch glatte oder texturierte und/oder verstärkte Fäden,
welche Baumwolle, Polyester, Polyamid und/oder deren Mischungen aufweisen oder hieraus
bestehen können, gebildet sind.
12. Adsorptionsfiltermaterial (10) nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenwirkware (3) eine beliebige Kettenwirkware, insbesondere mit einem Maschenbild
vom Typ Franse, Trikot, Tuch, Satin, Samt und/oder deren Modifikationen und/oder deren
Kombinationen, ist.
13. Verwendung von Flottungen (i.e. Flottierungen) zur Verbesserung der Reißfestigkeit
und/oder Weiterreißfestigkeit einer eine Vielzahl von Maschenstäbchen und eine Vielzahl
von Maschenreihen aufweisenden Kettenwirkware (3) zur Verwendung in Adsorptionsfiltermaterialien
mit Schutzfunktion gegenüber chemischen Gift- und/oder Kampfstoffen,
- wobei zumindest ein Teil der Flottungen sich jeweils über eine Mehrzahl von Maschenstäbchen,
insbesondere über mindestens zwei Maschenstäbchen, erstreckend ausgebildet und/oder
angeordnet wird, so daß die Reißfestigkeit und/oder Weiterreißfestigkeit der Kettenwirkware
(3) zumindest im wesentlichen in Richtung der Maschenstäbchen und/oder zumindest im
wesentlichen in Querrichtung der Maschenreihen verbessert wird und bei einer Reißbeanspruchung
der Kettenwirkware (3) und/oder einem Einwirken einer Reißkraft die Flottungen zusammengeschoben
und/oder gebündelt werden, und
- wobei die Kettenwirkware (3) mit einem chemische Gift- und/oder Kampfstoffe adsorbierenden
Adsorbens auf Basis von Aktivkohle in Form von Aktivkohleteilchen (4) in Kornform
oder Kugelform beaufschlagt wird wobei zu Zwecken der Befestigung des Adsorbens an
der Kettenwirkware (3) die Kettenwirkware (3) zusätzlich mit einem diskontinuierlich,
punktförmig auf dem textilen Trägermaterial aufgetragenen Klebstoff (5) beaufschlagt
wird, wobei der Klebstoffauftrag derart erfolgt, daß die Flottungen nicht wesentlich
in ihrer Fähigkeit beeinflußt werden, frei zu flottieren und sich unter Reißbeanspruchung
zusammenzulegen.