DE2635114A1

DE2635114A1 - Gasdichtes, thermobestaendiges textilerzeugnis

Info

Publication number: DE2635114A1
Application number: DE19762635114
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Chem Dr Froeb; Josef Jenner; Theo Schreus
Original assignee: VER SEIDENWEBEREIEN AG
Current assignee: VER SEIDENWEBEREIEN AG
Priority date: 1976-08-04
Filing date: 1976-08-04
Publication date: 1978-02-09

Description

Gas dichtes, thermobeständiges Textilerzeugnis
= Die Erfindung betrifft ein gasdichtes, mehrlagiges, flaches, thermobeständiges, flexibles Textilerzeugnis.
Luft- und gasgefüllte Hohlkörper werden für die verschiedensten Zwecke, z.B. Freiballons, Luftschiffe, Rettungsinseln, Schlauchboote, Container-Luftkissen usw. eingesetzt. Wichtigste Voraussetzung bei allen Einsätzen ist die Undurchlässigkeit des für die Herstellung der Hülle verwendeten Erzeugnisses für die als Füllung des Hohlkörpers verwendeten Gase auch bei extremen Einsatzbedingungen. Aber auch als Schläuche für gasführende Systeme, als flexible Muffen und ähnliches sind gasdichte und besonders flexible Erzeugnisse notwendig.
Die Lösung dieses Problems ist umso schwieriger, da neben der absoluten Undurchlässigkeit noch auf ein geringes Gewicht, hohe Reißfestigkeit und besonders auch eine hervorragende Weiterreißfestigkeit Wert gelegt werden muß. Die hohe WeiterreiB-festigkeit gewährleistet, daß Verletzungen in der Hülle örtlich begrenzt bleiben und mit verhältnismäßig einfachen Mitteln ausgebessert werden können.
Derartige Erzeugnisse werden im allgemeinen aus textilen Flächengebilden mit aufgebrachten Verdichtungsmitteln hergestellt. Neben den schon genannten Eigenschaften werden noch eine genügend Resistenz gegen die außerordentlich hohen Beanspruchungen durch klimatische Einflüsse wie Neerwasser, W-Bestrahlung, Temperaturwechsel usw. verlangt, um nur einige der wesentlichsten Beanspruchungen auf diesen vielseitigen Rinsatzgebieten zu nennen. So sind z.B. Temperaturunterschiede von - 50°C bis + 500C nichts ungewöhnliches. Unter solchen extremen Beanspruchungen können sowohl in dem verwendeten Textilerzeugnis als auch in der verwendeten Verdichtungsmasse z.B. durch Weichmacherwanderungen, vorzeitige Alterung usw. Versprödungen entstehen, die Briichigkeit und Undichtigkeit zur Folge haben.
Neben den Materialeigenschaften spielen auch die Verarbeitungsmöglichkeiten eine sehr wichtige Rolle. Verarbeitungstechniken wie Nähen oder Kleben geben keine genügende Gewahr für die Undurchlässigkeit der bei der Herstellung solcher Produkte unvermeidlichen Nähte. Die Perforation der Nähnadel muß z.B. durch nachträgliches Bestreichen mit Dichtungsmitteln abgedichtet werden. Diese Abdichtungen sind aber nicht immer zuverlässig und auf ihre Wirkungsweise sehr schwer zu Uberprüfen. Auch Klebenähte sind besonders bei großen und kompliziert geformten Hohlkörpern nur schwer gasdicht auszuführen.
Das zuverlässigste Verfahren für die Nahtbildung ist die Schweißtechnik, insbesondere die Hochfrequenzverschweißung.
Mbn muß daher verlangen, daß die eingesetzten Verdichtungsmittel auch bei geringer Masse mit diesem Verfahren gut zu verarbeiten sind.
Aufgabe der Erfindung ist es , ein flexibles, thermobeständiges, luft- und gasundurchlässiges Textilerzeugnis vorzuschlagen, das auch unter extremen Einsatz- und Umweltbedingungen alle notwendigen Eigenschaften zuverlässig Uber lange Zeiträume bewahrt. Ferner muß eine gute Verarbeitbarkeit durch die Schweißtechnik auch bei geringen Gewichten, d.h. bei wenig Substanz gegeben sein.
Erfindungsgemäß wird dieses dadurch erreicht, daß zwischen einem textilen Flächengebilde, einer Beschichtung und einer Folienkaschierung ein Verbundsystem gebildet wird. Erst eine solche Verbindung von drei erfindungsgemäß ausgewählten Komponenten bringt eine zuverlässige Undurchlässigkeit gegen Gase aller Art und erfüllt auch alle anderen Anforderungen zufriedenstell end, Von den textilen Flächengebilde / aus gesehen, sind die Voraussetzungen auch bei leichten und dünnen Produkten gut zu erfüllen. Die Herstellungsart nach bekannten Fabrikationsmethoden und Bindungen (Gewebe, Geflechte, Gewirke, Gelege, Vliese, Nadelfilze usw.) und die Zusammensetzung kann den jeweiligen Einsatzbedz'gigen angepaßt werden. Gemäß der Erfindung verwendet man bei der Herstellung des Flächengebildes besonders auBerordentlich widerstandsfähige Chemiefasern, Polyester oder die aromatischen Polyamide, da diese den Forderungen nach geringem Gewicht und den geforderten physikalischen Eigenschaften besonders entgegenkommen. Eine erhöhte Weiterreißfestigkeit kann durch bekannte Techniken, wie netzartig eingebrachte Verstärkungsfäden erhöht werden.
Unter Aramiden versteht man Polyamide, die im Gegensatz zu den bekannten geradkettigen Polyamiden Nylon oder Perlon aus ringförmigen aromatischen Komponenten aufgebaut sind. Besonders geeignet sind z.B. Poly-meta-Phenylendiamin-iso-phthalamid (m-Phenylendiamin) oder Poly-p-Phenylendiamin-terephthalamid (p-Phenylendiamin). Ein sehr großer Vorteil liegt in dem verhältnismässig geringen spezifischen Gewicht, das bei 1.4 - 1.5 bei weitem leichter ist als Stahl (7.86) und Glas (2.58).
Aramidfasern ermöglichen daher die Herstellung auch sehr dünner Bänder bei hafer Festigkeit und geringem Gewicht.
Ein weiterer Vorteil der Aramide besteht in der Temperaturbeständigkeit, die von minus 2000C bis plus 250°C reicht. In diesem Bereich ist praktisch die Dimensionsstabilität gewährleistet, so daß in Länge und Breite keine nennenwerten Änderungen eintreten.
Als Verdichtungsmittel werden erfindungsgemäß auf ein derartiges textiles Flächengebilde mindestens eine Beschichtung und eine Folie aufgebracht. Zur Erhöhung der gewünschten Eigenschaften können selbstverständlich auch mehrere Flächengebilde unter gleichzeitiger mehrseitiger Beschichtung und Aufbringen mehrerer Folien zu einem Verbundsystem zusammengebracht werden.
Als Beschichtungsmittel wird erfindungsgemäß ein Polyester-Harnstoff auf Basis aliphatischer Diisocyanate mit einer Shore-Härte von 75-90° Shore A verwendet. Aufstrichgewicht zwischen 15 - 50 g/m2.
Diese Beschichtung ergibt eine Restzugfestigkeit nach Hydrolysetest 75 - 98% Restzugfestigkeit nach Xenotest 55 - 91% Erwei chungsbereich 145 - 1900c Die Beschichtung kann auch als Kleber für die nachfolgende Kaschierung mit einer Folie dienen. Als Folien sind zu verwenden: wahlweise Folien auf Basis: Polyvinylfluorid (PVF) Polyäthylenterephthalat (PE) Fluoräthyl enpropylen (FEP) Polytetrafluoräthylen (PTFE) Polyvinylchlorid (PVC) Beschichtung und Folien können je nach Wunsch transparent oder pigmentiert gewählt werden. Sie können aluminiumbedampft oder aluminisiert werden und hierdurch elektrisch leitend. gemacht sein.
Wenn,no-hwendig, ist durch Aufbringen einer leitenden Schicht durch bekannte Verfahren, wie z.B. durch eine galvanische Metallisierung, durch eine Metallbedampfung, durch Beimengung von leitenden Pigmenten in die Abdeckmasse oder durch Aufkaschieren einer Metallfolie eine dauerhafte antistatische Wirkung zu erzielen.
Die Kaschierung kann nass oder nach thermischer Aktivierung des Klebers nach bekannten Verfahren durchgeführt werden.
Das so erhaltene Verbundsystem ist durch die heute bekannten Konfektionstechniken zu verarbeiten. Besonders wichtig ist, daß es auch für die Hochfrequenzverschweißung bei geringen Gewichten verarbeitbar ist.
Die Menge des aufzubringenden Abdeckungsmittels und/oder die Herstellungsart des Textilerzeugnisses können so gewählt werden, daß durchlässige oder undurchlässige Erzeugnisse entstehen.
Im folgenden werden Beispiele für Trägermaterialien für gasdichte Verbundsysteme beschrieben, wobei das Trägermaterial mit einer der oben erwähnten Abdeckung und Folien kombiniert werden können.
Beispiel 1 Dieses Material eignet sich insbesondere für Rettungsinseln und Schlauchboote: Material: Kette und Schuß Polyester Bindung: Taft, per, Satin oder Triaxial Gewicht: 170 g/qm Reißfestigkeit: 200 kp/5 cm in Kette und Schuß Weiterreißfestigkeit: 10 kp nach DIN 53 354 Einstellung: Kette und Schuß 14 Fd/cm Materialstärke: 550 dtex multifil Beispiel 2 Dieses Material eignet sich insbesondere für Freiballons und Luftschiffe: Material: Kette und Schuß Aramid Bindung: Taft, Köper, Satin oder Triaxial Cewicht: 64 g/qm Reißfestigkeit: 240 kp in Kette und Schuß Weiterreißfestigkeiti über 4,0 kp nach DIN 53 354 Einstellung: Kette und Schuß 14 Fd/cm -Materialstärke: 220 dtex multifil Beispiel 3 Dieses Material eignet sich insbesondere für Freiballons und Luftschiffe Material: Kette Polyester, Schuß Aramid Bindung: Taft, Köper, Satin oder Triaxial Gewicht: 170 g/qm Reißfestigkeit: Kette 260 kp, Schuß 600 kp Weiterreißfestigkeit: 15 kp nach DIN 53 354 Einstellung: Kette und Schuß 7 Fd/cm Materialstärke: Kette 1.100 dtex, Schuß 1.100 dtex Trägermaterial und Abdeckung können Je nach Verwendungszweck in verschiedener Weise angeordnet sein. Beispiele für solche Anordnungen sind in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. Dabei stellt Fig. 1 ein Dreifachverbundsystem dar, bei dem über einer Lage 1 aus Trägermaterial eine Beschichtung 2 angebracht ist, während unterhalb der Lage 1 eine Beschichtung 2 angebracht ist, während unterhalb der Lage 1 eine Folie 3 vorgesehen ist.
Der in Fig. 2 gezeigte Aufbau stellt ein symmetrisches FUnffach-Verbundsystem dar. Eine mittlere Lage 1 aus Trägermaterial wird dabei von zwei Beschichtungslagen 2 eingeschlossen, die wiederum jeweils durch Folien 3 abgedeckt sind.
Fig. 3 zeigt ebenfalls ein symmetrisches Verbundsystem, das dem der Fig. 2 entspricht, wobei Jedoch anstelle einer ein fachen mittleren Lage 1 aus Trägermaterial eine Doppellage 1,1 vorgesehen ist, deren einzelne Lagen durch eine Beschichtungslage 2 miteinSnder verbunden sind.
Es bedarf keiner weiteren Erläuterung, daß mehrlagige Systeme höher beansprucht werden können, andererseits Jedoch nicht mehr so flexibel sind wie Systeme aus weniger Lagen.

Claims

Patentansprüche 1. Gasdichtes thermobeständiges Textilerzeugnis, bestehend aus einem textilen Flächengebilde, bei dem das Trägermaterial aus einem als Aramid bezeichneten,aus ringförmigen aromatischen Komponenten aufgebauten Polyamidoder aus Polyester besteht, das mindestens einseitig mit Polyester-Harnstoff Beschichtung versehen und mindestens mit einer Folie kaschiert ist.
2. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aramid ein Poly-meta-Phenylendiamin-iso-phthalamid (m-Phenylendiamin) ist.
3. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aramid ein Poly-para-Phenylendiamin-terephthalamid (p-Phenylendiamin) ist.
4. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus Polyester-Harnstoff besteht.
5. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine Polyvinylfluorid-Folie ist.
6. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine Polyäthylenterephthalat-Folie ist.
7. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine Fluoräthylenpropylen-Folie ist.
8. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine Polytetrafluoräthylen-Folie ist.
9. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine Polyvin lchlorid-Folie ist.
10. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie transparent ist.
11. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie pigmentiert ist.
12. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilmaterial metallisiert ist.
13. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierung galvanisch aufgebracht wird.
14. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierung durch Aufdampfen von Metall erzeugt wird.
15. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierung durch Aufkaschieren einer Metallfolie vorgenommen wird.
16. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet; -aR rlaff das ketal AluminiIlrn st.
17. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet. daß das Erzeugnis dadurch leitend gemacht wird, daß leitende Pigmente eingearbeitet werden.
18. Textiles Erzeugnis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenstruktur des Textil.

erzeugnisses durch Einwirkung von Wärme und/oder Druck verändert ist.