DE19826120A1

DE19826120A1 - Flammhemmendes, elektrisch leitendes Gewebe

Info

Publication number: DE19826120A1
Application number: DE19826120A
Authority: DE
Inventors: Egon Wurr; Siegfried Hartmann
Original assignee: Eurea Verpackungs GmbH and Co KG
Current assignee: STORSACK HOLDING GMBH, 68519 VIERNHEIM, DE
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-06-12
Publication date: 1999-09-30
Anticipated expiration: 2018-06-13
Also published as: DE19826120C2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein flammhemmendes und elektrisch leitendes Gewebe (100) aus Kunststoffasern, Kunststoffbändchen oder Kunststoffäden zur Herstellung von hochfesten Verpackungen oder Auskleidungsbahnen, welches elektrisch nicht leitende (3, 4) und elektrisch leitende Fäden (2.1, 2.2) aufweist. DOLLAR A Die elektrisch nicht leitenden Fäden (3, 4) sind mit einem flammhemmenden Zusatzstoff ausgerüstet, beschichtet oder gefüllt. DOLLAR A Die elektrisch leitenden Fäden (2.1, 2.2) bestehen aus einem thermoplastischen Kunststoff, der mit wenigstens einem die Leitfähigkeit erhöhenden Zusatz ausgerüstet oder in fein dispergierter Form gefüllt ist, oder daß die elektrisch leitenden Fäden (2.1, 2.2) mit wenigstens einem die Leitfähigkeit erhöhenden Zusatz beschichtet sind. DOLLAR A Wenigstens die elektrisch leitenden Fäden (2.1, 2.2) sind mittels Wärmeeinwirkung in ihrer Länge schrumpfbar, wobei der Schrumpf der elektrisch leitenden Fäden (2.1, 2.2) größer ist als der Schrumpf der elektrisch nicht leitenden Fäden (3, 4).

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisch leitendes Gewebe aus Kunststoffasern, Kunststoffbändchen oder Kunststoffäden zur Herstellung von hochfesten Verpackungen oder Auskleidungsbah nen, welches elektrisch nicht leitende und elektrisch leiten de Fäden aufweist, sowie aus diesem Gewebe hergestellte Schüttgutbehälter und Auskleidungen, insbesondere für Schäch te im Tief- und Bergbau.

Bei Kunststoffgeweben werden im Gebrauch in trockener Umge bung elektrostatische Ladungen, insbesondere durch Reibung, erzeugt, die sich bei Kontakt mit geerdeten Gegenständen und/oder Personen schlagartig entladen können. Die hohe Ener gie des überspringenden Lichtbogens kann zur Zündung explosi ver Luft-/Gas- oder Luft-/Staub-Gemische führen. In einer entsprechenden Umgebung besteht zudem eine erhöhte Brandge fahr.

Es sind aus der DE-AS 19 28 330 Gewebe bekannt, die zur Ver meidung einer elektrostatischen Aufladung aus zwei verschie denen Fasermaterialien bestehen, von denen das eine Faserma terial von einem durch die gesamte Faser dispergierten, elek trisch leitenden Ruß durchsetzt und das andere Fasermaterial frei von Ruß ist.

Als Nachteil dieser Gewebe wird angegeben, daß sich ein Gewe be mit einer verminderten Festigkeit und Dehnbarkeit ergibt, weil es Fäden enthält, bei denen der Ruß durch die gesamte Faser hindurch dispergiert ist, wenn der Ruß in einer solchen Menge in der Faser enthalten ist, daß eine ausreichende elek trische Leitfähigkeit erreicht wird. Es wird darauf hingewie sen, daß sich eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit nicht erreichen läßt, wenn die in der Faser enthaltene Ruß menge zu gering ist. Auch sind flammhemmende Eigenschaften des Gewebes nicht offenbart.

In der Patentschrift DE 39 38 414 C2 der Anmelderin ist ein Schüttgutbehälter aus einem elektrisch leitenden Gewebe of fenbart, das aus Kunstfasern oder Kunststoffäden besteht und elektrisch nicht leitende und elektrisch leitende Fäden auf weist, wobei die elektrisch leitenden Fäden aus einem Polyo lefin bestehen und eindispergierten Ruß und/oder Graphit ent halten und sowohl in der Kette als auch im Schuß eingewebt sind.

Ein Gewebe dieser Art ist für die starken mechanischen Bean spruchungen, wie sie bei der Verwendung des Gewebes für einen flexiblen Schüttgutbehälter oder für eine Auskleidungsbahn im Bergbau auftreten, gut geeignet und durch die eingewebten elektrisch leitenden Fäden wird eine sichere Ableitung von elektrostatischer Ladung erreicht. Vorteilhaft ist, daß der Elastizitätsmodul der elektrisch leitenden Fäden kleiner ist als der des übrigen in Kette und Schuß verwebten Fadenmateri als. Hierdurch wird verhindert, daß die elektrisch leitenden Fäden des Gewebes bei einer geringeren Belastung brechen, als die Fäden des nicht leitenden Grundgewebes, wodurch Unterbre chungen im leitfähigen Gitter vermieden werden.

Nachteilig ist, daß der elektrisch leitende Faden aufgrund seines hohen Kohlenstoffgehalts in starkem Maße brennbar ist und auch in der Umgebung von schwerer brennbaren, nicht elek trisch leitenden Fäden des Grundgewebes nicht verlöscht, son dern sich unter Zerstörung der benachbarten Bereiche wie ein brennender Docht durch das Gewebe zieht.

In der Kunststofftechnik ist es allgemein bekannt (vgl. SAECHTLING: Kunststoff-Taschenbuch, S. 58, 25. Auflage, Carl Hanser Verlag 1992), Kunststoffe mit flammhemmenden Additiven zu versetzen, welche eine Flamme dadurch ersticken, daß sie - im Falle der chlor- oder bromhaltigen organische Verbindun gen - bei Flammeinwirkung den Sauerstoffzutritt zu der Grundsub stanz erschweren oder - beispielsweise bei Aluminium hydroxid - bei hohen Temperaturen Wasser und/oder Kohlendi oxid abspalten.

Nachteilig ist, daß eine zusätzliche Füllung eines mit leit fähigem Ruß- oder Graphit gefüllten Kunststoffs mit einem flammhemmenden Zusatzstoff die Festigkeitswerte des aus einem solchen Kunststoff hergestellten Fadens stark herabsetzt und diesen zur Verwendung in Geweben zur Herstellung hochfester Verpackungen oder Auskleidungen ungeeignet macht.

Weiterhin ist aus der GB 21 01 559 A1 ein Schüttgutbehälter bekannt, der aus einem Gewebe hergestellt ist, in das Metall fäden eingearbeitet sind, über die elektrostatische Aufladun gen des Gewebes abgeleitet werden können.

Nachteilig bei dieser Lösung ist es allerdings, daß diese aus Vollmetall gezogenen Fäden nur als Kettfäden in das Gewebe eingearbeitet werden, was die Ableitfähigkeit insgesamt be einträchtigt. Vor allem ist das Dehnungsverhalten der Metall fasern oder -fäden sehr abweichend von dem Dehnungsverhalten des übrigen Gewebes. Dies führt leicht zum Bruch der Metall fäden und damit zu einer Unterbrechung der Ableitung. Durch solche Unterbrechungspunkte wird im Falle der statischen Auf ladung die Gefahr der Funkenbildung und Explosion stark er höht. Auch sind keinerlei Eigenschaften des Grundgewebes of fenbart, die es für einen Einsatz in brandgefährdeten Berei chen geeignet erscheinen lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gewebe der ein gangs genannten Art weiterzuentwickeln, das elektrisch lei tend und zugleich flammhemmend ist und somit in explosions- und brandgefährdeten Bereichen einsetzbar ist. Auch soll das Gewebe zur Herstellung hochfester Verpackungen und Ausklei dungen geeignet sein.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß

- daß die elektrisch nicht leitenden Fäden mit einem flamm hemmenden Zusatzstoff ausgerüstet, beschichtet oder gefüllt sind,
- daß die elektrisch leitenden Fäden aus einem thermoplasti schen Kunststoff bestehen, der mit wenigstens einem die Leitfähigkeit erhöhenden Zusatz ausgerüstet oder in fein dispergierter Form gefüllt ist, oder daß die elektrisch leitenden Fäden mit wenigstens einem die Leitfähigkeit er höhenden Zusatz beschichtet sind und
- daß wenigstens die elektrisch leitenden Fäden mittels Wär meeinwirkung in ihrer Länge schrumpfbar sind, wobei der Schrumpf der elektrisch leitenden Fäden größer ist als der Schrumpf der elektrisch nicht leitenden Fäden.

Mit "flammhemmend" wird hier das Brandverhalten eines Gewebes bezeichnet, bei dem bei Einwirkung einer Flamme die Entzün dung des Gewebes verhindert oder verzögert wird und bei dem nach erfolgter Entzündung innerhalb einer kurzen Zeitspanne die Flamme von selbst verlöscht.

Als "elektrisch leitend" wird hier ein Gewebe bezeichnet, dessen nach DIN 53 482 gemessener Oberflächenwiderstand und Erdableitwiderstand zumindest kleiner als der Durchgangswi derstand der Luft, also kleiner als 10⁸ Ω ist, so daß eine Ableitung elektrostatischer Elektrizität ermöglicht ist.

Unter "Fäden" sollen hier alle gesponnenen oder extrudierten Kunststoffasern, aus Folien geschnittene Kunststoffbändchen oder sonstige Kunststoffäden verstanden werden, die webtech nisch verarbeitbar sind.

Der "Schrumpf" von Kunststoffen ist definiert als die durch Relaxations- oder Retardationsvorgänge bewirkte absolute Län genänderungsdifferenz, bezogen auf die Ausgangslänge.

Überraschenderweise weist ein Gewebe gemäß der vorliegenden Erfindung flammhemmende Eigenschaften auf, obwohl die elek trisch leitenden Fäden aus brennbaren Kunststoffen herge stellt sind und keine flammhemmenden Zusatzstoffe enthalten oder die Zusatzstoffe allenfalls in einer geringen Menge ent halten sind, mit der allein ein Verlöschen einer Flamme nicht erreichbar ist.

Die elektrisch leitenden Fäden des erfindungsgemäßen Gewebes vermögen über die aufgebrachte Metallschicht oder die enthal tenen Metallpartikel eine elektrostatische Aufladung sicher gegen einen Erdleiter abzuleiten.

Bei der Einwirkung einer Flamme auf das erfindungsgemäße Ge webe schmilzt der Kunststoff im beflammten Bereich. Während die Zusatzstoffe in den nicht leitenden Fäden ein Entzünden verhindern oder ein schnelles Verlöschen bewirken, wird die Entzündung der elektrisch leitenden Fäden dadurch verhindert, daß diese sich unter Wärmeeinwirkung stark zusammenziehen und sich damit einer längeren Einwirkung der Flamme durch Schrumpfen entziehen. Schon die Wärmeeinleitung aus benach barten Bereichen nicht leitender, nahezu unbrennbarer Fäden führt zu einem schnellen Schrumpfen der elektrisch leitenden Fäden, so daß sich diese bereits vor einer unmittelbaren Flammeneinwirkung dem gefährdeten Bereich entziehen können. Das Schrumpfen geschieht außerordentlich rasch.

Um diesen Effekt zu erzielen, sind nach der Erfindung wenig stens die elektrisch leitenden Fäden unter Wärmeeinwirkung schrumpfbar. Werden solche Fäden in einem nicht schrumpfbaren Grundgewebe eingewebt, zieht sich dieser Faden bei Flammen einwirkung zusammen und soweit aus dem Gewebe heraus, wie der Einfluß der durch die Flamme eingebrachten Wärme reicht. Au ßerhalb der Wärmeeinflußzone behält der Faden seine mechani schen und elektrischen Eigenschaften.

Die Erfindung sieht vor, daß der Schrumpf der elektrisch lei tenden Fäden in jedem Fall größer ist als der Schrumpf der elektrisch nicht leitenden Fäden. Möglich ist daher auch, daß für das nicht leitende Grundgewebe ein ebenfalls wärme schrumpfbarer Faden gewählt ist. Somit entzieht sich auch das Gesamtgewebe durch Schrumpfen einer Flammeneinwirkung. Durch den relativ zum Schrumpf des Grundgewebes höheren Schrump fungsgrad der leitende Fäden ist sichergestellt, daß letztere sich rasch der Flammeinwirkung entziehen können.

Gute Ergebnisse bei der Brennbarkeitsprüfung werden erzielt, wenn der Schrumpf der elektrisch leitenden Fäden das 1,2 bis 4fache, vorzugsweise das 2fache, des Schrumpfs der elektrisch nicht leitenden Fäden beträgt.

Die elektrisch nicht leitenden Fäden bei einer vorteilhaften Ausführungsform bestehen aus einem Polypropylen, das mit ei nem flammhemmenden halogenhaltigen Additiv gefüllt und/oder beschichtet ist. Dieses Material ist kostengünstig und eignet sich daher besonders für die Fertigung großflächiger Gewebe bahnen.

Die elektrisch leitenden Fäden können aus einem Kunststoff hergestellt sein, bei dem über eine Füllung mit Partikeln von Metallen oder Metallverbindungen oder mit kohlenstoffhaltigen Partikeln wie Ruß oder Graphit die Leitfähigkeit erhöht ist. Eine solche Füllung kann kostengünstig durch Zumischung der leitfähigkeitserhöhenden Partikel zum Kunststoff-Rohstoff be wirkt werden.

Es ist aber auch möglich, einen bereits an sich elektrisch leitfähigen Kunststoff zur Fadenherstellung zu verwenden, wo durch ein homogener Faden erhalten wird. Für die vorliegende Erfindung ist Polyanilin als leitfähiger Kunststoff gut ge eignet. Der leitfähige Kunststoff kann als Zusatz dem Faden werkstoff zugegeben werden oder der Faden kann vollständig aus einem leitfähigen Kunststoff bestehen.

Die leitenden Fäden können mit Silber bedampft sein. Die gute elektrische Leitfähigkeit und die guten Haftungseigenschaften von Silber an dem Kunststoff ermöglichen eine elektrostati sche Leitung über die Fadenaußenseite bei einer geringen Schichtdicke. Die Bedampfung der Fadenaußenseite kann auch bei einem Faden angewandt werden, der bereits mit leitfä higerhöhenden Zusätzen ausgerüstet oder gefüllt ist, wodurch die Leitfähigkeit weiter verbessert wird.

Eine kostengünstige Ausbildungsform sieht vor, ein Monofila ment, beispielsweise einen extrudierten Polyamidfaden, mit Metall zu bedampfen oder mit leitfähigen Partikeln auszurü sten.

Die Flexibilität des Fadens ist erhöht bei einer weiteren Ausführungsform, bei der die elektrisch leitenden Fäden Mul tifilamente sind. Ein solcher Zwirn kann aus mehreren Fasern bestehen, von denen wenigstens eine Faser mit leitfähigen Partikeln gefüllt und/oder beschichtet ist. Es können gleich dicke Fasern miteinander verdrillt sein, wobei auch denkbar ist, um eine dickere, leitende Faser herum als Kern eine Um mantelung aus dünneren Fasern anzuordnen, mit denen die Reiß festigkeit erhöht ist.

Um auch hohe Kräften aufnehmen und die elektrostatische Ab leitung dabei sicherstellen zu können, sind die elektrisch leitenden Fäden aus einem Polyester, vorzugsweise aus Polye thylenterephtalat (PET), hergestellt.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung hinsichtlich der elek trischen Eigenschaften ist es, daß die elektrisch leitenden Fäden in Kette und/oder in Schuß eingewebt sein können. Wenn sowohl bei den Kett- als auch den Schußfäden elektrisch lei tende eingewebt sind, wird bei der Herstellung körperhafter Gebilde aus dem erfindungsgemäßen Gewebe ein FARADAY-Käfig geschaffen. Elektrostatische Ladungen können somit zweidimen sional abgeleitet werden und erhöhen die Sicherheit bei Ver wendung des Gewebes in gefährdeter Atmosphäre. Eine Belastung des Gewebes kann dabei aufgrund gleichartiger Festigkeitswer te von elektrisch leitenden und nicht leitenden Fäden in be liebige Richtung erfolgen, ohne daß es zum Riß der leitenden Fäden kommt.

Um das Entziehen des schrumpfenden Fadens bei Flammeinwirkung zu verbessern, ist es vorteilhaft, daß der Querschnitt der elektrisch nicht leitenden Fäden das 2fache bis 10fache des Querschnitts der elektrisch leitenden Fäden beträgt. Die schrumpfende, elektrisch leitende Faser wird so nicht im Grundgewebe blockiert und kann sich ungehindert dem beflamm ten Bereich entziehen.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist jeder zehnte bis achtzigste Kett- bzw. Schußfaden ein elektrisch leitender Faden ist, wodurch unter dem Gesichtspunkt der Her stellungskosten, der optischen Erscheinung des Gewebes und der elektrostatischen Eigenschaften eine ausgewogene Kombina tion erreicht ist.

Um eine Bildung von "Inseln" von elektrostatisch isolierenden Gewebeabschnitten inmitten des Gitters aus elektrisch leiten den Fäden zu vermeiden, beträgt die Fläche des nichtleitenden Gewebes zwischen jeweils zwei, ein Rechteck einschließenden Kett- und Schußfäden höchstens 100 cm². Es hat sich als vor teilhaft sowohl für die elektrischen Eigenschaften als auch für die Fertigung und die mechanische Belastbarkeit des Gewe bes erweisen, wenn der Abstand der elektrisch leitenden Fäden zueinander in Kettrichtung (3) 1 bis 5 cm, vorzugsweise 2,5 cm, beträgt und in Schußrichtung 10 cm bis 60 cm, vor zugsweise 40 cm, beträgt.

Umgebungseinflüsse wie die Luftfeuchtigkeit können den erfor derlichen Oberflächenwiderstand und den Erdableitwiderstand, bei welchen eine Ladungsableitung erreicht wird, beeinflus sen. Die Widerstände sollten so klein wie möglich sein, um in jedem Fall eine sichere Ableitung elektrostatischer Ladungen zu bewirken. Es ist daher ein wesentlicher Vorteil der Erfin dung, daß bei der Erfindung aufgrund der guten Leitfähigkeit der elektrisch leitenden Fäden und der geeigneten Anordnung der Fäden im Gewebe ein Oberflächenwiderstand und ein Erd ableitwiderstand (nach DIN 53 482) von kleiner als 10⁴ Ω - bei gleichzeitigen flammhemmenden Eigenschaften des Gewebes und guten mechanischen Festigkeitswerten - erzielbar ist.

Um zur Herstellung hochfester Verpackungen oder Auskleidungs bahnen geeignet zu sein, hat das Gewebe vorteilhafterweise eine Bruchfestigkeit von 50 N/mm² bis 250 N/mm² bei einer Bruchdehnung von 10% bis 50%.

Vorteilhaft ist, daß der Elastizitätsmodul der elektrisch leitenden Fäden kleiner ist als der der nicht leitenden Fä den. Hierdurch wird verhindert, daß die elektrisch leitenden Fäden des Gewebes bei einer geringeren Belastung brechen als die Fäden des nicht leitenden Grundgewebes. Unterbrechungen im leitfähigen Gitter werden also in jedem Fall vermieden.

Die Erfindung wird anhand eines Beispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gewebe nach einem Beflammungs versuch in Draufsicht,

Fig. 2 ein Gewebe gemäß dem Stand der Technik nach einem Beflammungsversuch als Vergleichsbeispiel in Drauf sicht,

Fig. 3 einen aus dem Gewebe gemäß der Erfindung hergestell ten Schüttgutbehälter in perspektivischer Ansicht, und

Fig. 4 einen mit dem erfindungsgemäßen Gewebe ausgekleide ten Schacht im Untertage-Bergbau in schematischer Schnittdarstellung.

In Fig. 1 ist ein Abschnitt eines nach der Erfindung herge stellten Gewebes 100 dargestellt. Sowohl Kettfäden 3 als auch Schußfäden 4 sind Bändchen aus einem thermoplastischen Kunst stoff. Solche Bändchen werden auf einfache Weise dadurch er halten, daß eine Folie aus einem Kunststoff hergestellt wird, die anschließend durch Messer in Bahnrichtung in Bändchen ge schnitten wird. Da auch Standardkunststoffe, insbesondere Po lypropylen, geeignet sind und die Bändchen im Vergleich zu textilen Garnen eine große Breite von ca. 0,5 bis 5 mm haben, können kostengünstig großflächige Gewebe hergestellt werden. In das Gewebe 100 sind elektrisch leitende Fäden 2.1, 2.2 eingewebt, die hier zur besseren Darstellung schematisch als Doppellinie gezeichnet sind; bei einer bevorzugten Ausfüh rungsform haben die elektrisch leitenden Fäden einen kleine ren Querschnitt als die Fäden des Grundgewebes. Die leitenden Fäden 2.1, 2.2 sind sowohl in Kette, als auch in Schuß einge webt, so daß eine Ableitung von elektrostatischer Elektrizi tät in allen Richtungen der Fläche erfolgen kann.

Die elektrisch leitenden Fäden 2.1, 2.2 der bevorzugten Aus führungsform sind Zwirne, die aus mehreren Polyesterfasern texturiert sind, von denen wenigstens eine Faser, vorzugswei se 4 bis 6 Fasern, mit Silber bedampft ist. Die elektrisch leitenden Fäden 2.1, 2.2 sind monoaxial verstreckt. Die Ver streckung wird auf das 4 bis 10fache der Ausgangslänge be wirkt, wobei ein Streckungsverhältnis von 5 : 1 bis 6 : 1 für die meisten Kunststoffsorten günstig ist. Die Verstreckung wird nach Erwärmung des Kunststoffs auf eine Temperatur ober halb der Glasübergangstemperatur eines amorphen Thermoplasten bzw. oberhalb der Kristallitschmelztemperatur eines teilkri stallinen Thermoplasten durchgeführt und wird während der Ab kühlung aufrechterhalten. Die Kunststoffmoleküle werden durch die Verstreckung ausgerichtet. Die durch das Abkühlen eingefrorene Konfiguration von in Verstreckungsrichtung aus gerichteten Molekülen entspricht nicht dem thermodynamischen Gleichgewichtszustand, so daß sich ein innerer Spannungszu stand ergibt. Eine erneute Erwärmung, die die Moleküle beweg lich macht, führt zu einem Abbau dieser Spannungen und damit zu einer zumindest teilweisen Rückbildung der aufgezwungenen Verformung. Der Effekt wird auch als "memory-effect" bezeich net.

Werden also nun die elektrisch leitenden Fäden 2.1, 2.2 einer starken Erwärmung, beispielsweise durch eine offene Flamme oder durch die Wärme von Schmelze an benachbarten Fäden 3, 4 im Gewebe, ausgesetzt, so ziehen sich die leitenden Fasern 2.1, 2.2 zusammen und ihre Länge im erwärmten Bereich beträgt nur noch einen Bruchteil der Ausgangslänge.

Beispiel (vgl. Fig. 1)

Der untere Bereich des Gewebes 100 in Fig. 1 stellt die Gewe beveränderungen nach einem Versuch zur Ermittlung des Brand verhaltens dar. Die Prüfkriterien wurden entsprechend DIN/EN/ISO 6941 "Messung der Flammenausbreitungseigenschaf tung vertikal angeordneter Proben" gewählt, wodurch eine Be urteilung gemäß der DIN 66 083 durchführbar ist.

Eine Brennerflamme wurde in einem Bereich 6 unter einem Win kel von 30° gegen die untere Kante 5 einer Gewebeprobe 100 gerichtet. In dem direkt beflammten Bereich 6 schmelzen die thermoplastischen Kett- und Schußfäden (3, 4) aufgrund der großen Wärme und bilden eine Kruste 7 aus Kunststoffschmelze. Da sie mit flammhemmenden Zusatzstoffen versehen sind, verlö schen die beflammten Fäden 3, 4 etwa ein bis zwei Sekunden nach dem Entfernen der Brennerflamme.

Die elektrisch leitenden Fäden 2.1, 2.2 sind in der Wärmeein flußzone stark geschrumpft. Durch die von Brennerflamme und benachbarten schmelzenden Bändchen zugeführte Wärme wurden die Molekülketten des silberbedampften Polyesterzwirns beweg lich und der aufgezwungene Verstreckungszustand wurde abge baut.

Da die elektrisch nicht leitenden Fäden 3, 4 des in diesem Beispiel dargestellten Gewebes 100 nicht schrumpfen, wird mit dem Schrumpf der leitenden Fäden 2.1, 2.2 eine Relativbewe gung hervorgerufen, mit der sich die leitenden Fäden von der Gefahrenstelle weg und aus dem Grundgewebe hinaus ziehen. Es entsteht, durch den Schrumpf beispielsweise des leitenden Fa dens 2.1, eine Lücke 8.1 im Gewebe 100, in der ein einzelner Kettfaden fehlt. Die Schußfäden 4 sind in dem Bereich 8.1 der Lücke jedoch sämtlich vorhanden, so daß die Festigkeit des Gewebes nicht wesentlich vermindert wird.

Die Flamme breitet sich also nicht weiter im Gewebe aus und die Schadstelle im Gewebe bleibt auf den Bereich 6 der unmit telbaren Flammeinwirkung beschränkt, insbesondere bleiben au ßerhalb des direkt beflammten Bereichs sowohl die mechani schen als auch die elektrostatischen Eigenschaften des Gewe bes erhalten.

Überraschenderweise hat sich demnach gezeigt, daß das erfin dungsgemäße Gewebe 100 flammhemmend ist, obwohl der elek trisch leitende Faden 2.1, 2.2 nicht mit einem Gehalt an Zu satzstoffen gefüllt ist, der allein das Erlöschen einer Flam me bewirken könnte, wie es bei den Kett- und Schußfäden 3,4 der Fall ist.

Vergleichsbeispiel (vgl. Fig. 2)

Der Versuch zur Ermittlung des Brandverhaltens wird an einer Probe aus einem aus dem Stand der Technik bekannten Gewe be 200 wiederholt. Das Gewebe 200 besteht aus denselben Kett fäden 3 und Schußfäden 4, die im Gewebe 100 verwendet wurden; der Kunststoff der Fäden enthält ebenfalls flammhemmende Zu satzstoffe.

Die elektrisch leitenden Fäden 2.1', 2.2' sind Monofilamente, die einen hohen Anteil an Ruß aufweisen, wodurch eine gute Leitfähigkeit sichergestellt ist. Flammhemmende Zusatzstoffe sind nicht beimischbar, da die Festigkeit der Fäden wesent lich herabgesetzt werden würde.

Die Probe wird in derselben Versuchsanordnung wie beim zuvor beschriebenen Beispiel im Bereich 6' beflammt. Aufgrund des hohen Kohlenstoffgehalts wurde ein rasches Entzünden und dochtartiges Abbrennen der elektrisch leitenden Fäden 2.1', 2.2' beobachtet. Die Flamme zog sich entlang der git terartig eingewebten Fäden 2.1', 2.2' durch das Gewebe 200, wobei auch die Fäden 3, 4 des Grundgewebes trotz der enthal tenen flammhemmenden Zusatzstoffe zerstört wurden. Der Ver such mußte bei dem in Fig. 2 wiedergegebenen Grad der Zerstö rung des Gewebes 200 abgebrochen werden, da die Flamme nicht von selbst verlöschte.

Mit dem Nachweis flammhemmender Eigenschaften des erfindungs gemäßen elektrisch leitenden Gewebes 100 ist dieses für An wendungen in explosions- und/oder brandgefährdeter Umgebung geeignet, wie sie typischerweise in Lösemittel verarbeitenden Betrieben und im Bergbau aufgrund von Kohlenstaub und Methan gas in der Luft unter Tage gegeben ist.

Fig. 3 zeigt einem aus dem Gewebe 100 hergestellten flexi blen Schüttgutbehälter 10, der aus einem Tragbeutel 15 mit als Transportschlaufen 17, 17' ausgebildeten Tragegurt be steht. In seinem Deckelbereich 14 weist der Tragbeutel 15 ei nen Einfüllstutzen 18 und in seinem Bodenbereich 11 einen Auslaufstutzen 19 auf. Der Tragbeutel 5 ist aus dem hochfe sten, elektrisch leitenden und flammhemmendem Kunstfasergewe be 100 hergestellt. Im Kragenbereich 16, im Deckelbereich 14 sowie im Bereich des Einfüll- 18 und Auslaufstutzens 19 kann zur Optimierung des Ableitverhaltens eine Verdichtung des Gitternetzes 12 aus elektrisch leitenden Fäden 2.1, 2.2 vor gesehen werden. Ebenso ist in das Material für die Trage schlaufen 17, 17' zur Gewährleistung der Ableitung leitfähi ges Material eingearbeitet. Wichtig für die Sicherheit ist die lückenlose Erdung während der Befüllung und Entleerung, damit mögliche elektrostatische Aufladungen abgeleitet wer den.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen Schacht 30 unter Tage. Bei horizontal vorgetrieben Tunneln und Schächten gro ßen Querschnitts muß, insbesondere wenn diese für den Perso nen- und/oder Materialtransport vorgesehen sind, das Deckge birge 31 abgestützt werden. Dazu werden Träger 33 mit hydrau lischen Stempeln 32 gegen das Gebirge 31 gedrückt. Um zwi schen den Trägern 33 das Herabfallen von aus dem Gebirge 31 herausbrechenden, kleineren Gesteinsbrocken 34 zu verhindern, werden großflächige Auskleidungsbahnen oder -matten mit den Trägern 33 angepreßt. Dies können Drahtmatten sein, die al lerdings schwer sind und entsprechend viel Transportkapazität benötigen. Bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Gewebebahn 100 zur Auskleidung des Schachtes 30 steht ein wesentlich leichteres und einfach zuschneidbares Material zur Verfügung. Da das Gewebe 100 hochfest ist, reißt es auch beim Anpressen gegen herausragende Gesteinsbrocken 34 nicht. Über das einge webte Gitter aus elektrisch leitenden Fäden 2.1, 2.2 können elektrostatische Ladungen gegen die Erde abgeleitet werden. Ein mögliches Ausbreiten eines Feuers entlang der Ausklei dungsbahn wird durch die flammhemmenden Eigenschaften des Ge webes 100 unterbunden.

Claims

1. Elektrisch leitendes Gewebe (100) aus Kunststoffasern, Kunststoffbändchen oder Kunststoffäden zur Herstellung von hochfesten Verpackungen oder Auskleidungsbahnen, wel ches elektrisch nicht leitende (3,4) und elektrisch lei tende Fäden (2.1, 2.2) aufweist, dadurch gekennzeichnet,

- daß die elektrisch nicht leitenden Fäden (3,4) mit ei nem flammhemmenden Zusatzstoff ausgerüstet, beschichtet oder gefüllt sind,
- daß die elektrisch leitenden Fäden (2.1, 2.2) aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen, der mit wenig stens einem die Leitfähigkeit erhöhenden Zusatz ausge rüstet oder in fein dispergierter Form gefüllt ist, oder daß die elektrisch leitenden Fäden (2,1, 2.2) mit wenigstens einem die Leitfähigkeit erhöhenden Zusatz beschichtet sind und
- daß wenigstens die elektrisch leitenden Fäden (2.1, 2.2) mittels Wärmeeinwirkung in ihrer Länge schrumpfbar sind, wobei der Schrumpf der elektrisch leitenden Fäden (2.1, 2.2) größer ist als der Schrumpf der elektrisch nicht leitenden Fäden (3, 4).

2. Gewebe (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wärmeeinwirkung der Schrumpf der elektrisch leitenden Fäden (2.1, 2.2) das 1,2 bis 4fache, vorzugsweise das 2fache, des Schrumpfs der elektrisch nicht leitenden Fä den (3, 4) beträgt.

3. Gewebe (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der die Leitfähigkeit erhöhende Zusatz ein Me tall oder eine Metallverbindung, vorzugsweise in Parti kelform, ist.

4. Gewebe (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der die Leitfähigkeit erhöhende Zusatz Kohlen stoff in Form von Ruß und/oder Graphit oder ein anorgani scher leitfähigkeitserhöhender Stoff ist.

5. Gewebe (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der die Leitfähigkeit erhöhende Zusatz ein in trinsisches Polymer, vorzugsweise Polyanilin, ist.

6. Gewebe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Fä den (2.1, 2.2) mit Silber beschichtet sind.

7. Gewebe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Fä den (2.1, 2.2) Monofilamente sind.

8. Gewebe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Fä den (2.1, 2.2) Multifilamente sind, von denen wenigstens eine Faser mit die Leitfähigkeit erhöhenden Zusätzen aus gerüstet ist.

9. Gewebe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Fä den (2.1, 2.2) aus einem Polyester, vorzugsweise aus Po lyethylenterephtalat (PET), hergestellt sind.

10. Gewebe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Fä den (2.1, 2.2) in Kette (3) und/oder in Schuß (4) einge webt sind.

11. Gewebe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch nicht leitenden Fäden (3, 4) aus einem Polypropylen bestehen, das mit einem flammhemmenden halogenhaltigen Additiv ge füllt und/oder beschichtet ist.

12. Gewebe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der elektrisch nicht leitenden Fäden (3, 4) das 2fache bis 10fache des Querschnitts der elektrisch leitenden Fäden (2.1, 2.2) beträgt.

13. Gewebe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastizitätsmodul der elektrisch leitenden Fäden (2.1, 2.2) kleiner ist als der Elastizitätsmodul des übrigen in Kette (3) und Schuß (4) verwebten Fadenmaterials.

14. Gewebe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der elek trisch leitenden Fäden (2.1, 2.2) zueinander in Kettrich tung (3) 1 bis 5 cm, vorzugsweise 2,5 cm, beträgt und in Schußrichtung (4) 10 cm bis 60 cm, vorzugsweise 40 cm, beträgt.

15. Gewebe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zehnte bis achtzigste Kett- (3) bzw. Schußfaden (4) ein elektrisch leitender Faden (2.1, 2.2) ist.

16. Gewebe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenwider stand und/oder der Erdableitwiderstand des Gewebes (nach DIN 53 482) kleiner als 10⁴ Ω ist.

17. Gewebe (100) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bruchfestigkeit des Gewebes (100) 50 N/mm² bis 250 N/mm² bei einer Bruch dehnung von 10% bis 50% beträgt.

18. Schüttgutbehälter (10), der aus einem flexiblen Tragbeu tel und daran befestigten Tragvorrichtungen (Tragschlaufe (17, 17'), -öse, -gurt oder ähnliches) besteht und bei dem wenigstens der Tragbeutel aus einem hochfesten Gewebe (100) nach wenigstens einem der Ansprüchen 2 bis 18 her gestellt worden ist.

19. Schüttgutbehälter (10) nach Anspruch 18, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schüttgutbehälter in seinem Deckel- (14) und Kragenbereich (16) eine gegenüber dem übrigen Gewebe des Tragbeutels erhöhte Anzahl von elektrisch lei tenden Fäden aufweist.

20. Schüttgutbehälter (10) nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Tragschlaufen (17, 17') auch diese aus einem hochfesten Gewebe (100) nach wenigstens einem der Ansprüchen 1 bis 18 hergestellt wor den sind.

21. Auskleidung (30) für Berg- und Tiefbauschächte, die aus aus einem hochfesten Gewebe (100) nach wenigstens einem der Ansprüchen 2 bis 18 hergestellt worden ist.