DE69907914T3

DE69907914T3 - Textilverbundmaterial zur herstellung von wärmeschutzkleidungstücken

Info

Publication number: DE69907914T3
Application number: DE69907914T
Authority: DE
Inventors: Thierry Lanier
Original assignee: EUROPROTECT FRANCE
Current assignee: EUROPROTECT FRANCE
Priority date: 1998-07-23
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2019-07-24
Also published as: US6481015B1; WO2000004798A1; AU4916599A; DK1098575T3; NO20010335L; DK1098575T4; DE69907914T2; JP2002521576A; CA2338177C; DE69907914D1; BR9912340A; ES2196833T5; EP1098575A1; EP1098575B2; ATE240057T1; TR200100215T2; NO20010335D0; NZ509416A; PT1098575E; EP1098575B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Textilverbundmaterial zur Herstellung von Wärmeschutzkleidung. Das erfindungsgemäße Verbundmaterial soll einen Wärmeschutz gegen Hitze und Flammen gewährleisten, wobei es zur Herstellung von Kleidungsstücken für Feuerwehrleute aber auch allgemeiner auf anderen Gebieten verwendet wird, wo eine Verbrennungsgefahr aufgrund von Hitze oder Flammen besteht.
Feuerwehrleute in Frankreich verwenden auf sehr altertümliche Weise eine Lederweste, die mit einem Innenfutter aus Baumwolle oder Wolle zur Bequemlichkeit ausgestattet ist. Eine derartige Weste weist keinen geeigneten inneren Wärmeschutz auf. In anderen Ländern haben die von Feuerwehrleuten verwendeten Westen eine Textilbasis entweder ohne Dichtigkeitsbarriere, was zu einer Verringerung des Wärmeschutzes führt, oder mit einer für Wasserdampf nicht durchlässigen Dichtigkeitsbarriere, wodurch das Verdunsten der Transpiration verhindert wird und das Problem thermischen Stresses erhöht wird. Thermischer Stress ist ein physiologisches Phänomen, das infolge der Erhöhung der inneren Temperatur des Körpers auftritt und unter der Einwirkung äußerer Faktoren, wie z.B. eine warme Umgebung, oder unter der Einwirkung einer großen und lang andauernden Anstrengung auftritt. Der thermische Stress äußert sich durch eine Erhöhung der inneren Temperatur des Körpers, dem eine Wärmeregulierung nicht mehr gelingt, was zu Unwohlsein und sogar zur Ohnmacht oder einem Herzanfall führen kann. Heute weiß man, dass beim Überschreiten der Körpertemperatur um +1,5°C über die normale Temperatur das Urteils- und Reaktionsvermögen so weit verändert werden, dass es in gefährlichen Umgebungen zu Unfällen kommen kann. Die neueste Studie über den Tod von Feuerwehrleuten in den USA weist lediglich 8% der Todesfälle aufgrund von Verbren nungen aus, während 42% der Todesfälle unmittelbar auf thermischen Stress zurückzuführen sind und die verbleibenden 50% Unfälle ohne erkennbare Ursache sind, die jedoch von Spezialisten in zunehmenden Masse als dumme Unfälle bezeichnet werden, die mit einer Veränderung des Urteilsvermögens aufgrund thermischen Stresses in Verbindung gebracht werden.
Es gibt eine europäische Richtlinie bezüglich der Ausrüstungen für den individuellen Schutz, die insbesondere von Feuerwehrleuten verwendet werden. Eine Weste muss eine gewisse Anzahl von Kriterien erfüllen, insbesondere der Schutz gegen Strahlungswärme, der Schutz gegen Konvektionswärme, und er muss eine gute thermische Stabilität der sie bildenden Materialien besitzen, Kriterien der reinen Nicht-Entzündlichkeit erfüllen und eine gute Undurchdringlichkeit besitzen. Ein Textilverbundmaterial zur Herstellung derartiger Ausrüstungen ist aus dem Dokument US-A-5274849 bekannt, das den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet.
Darüber hinaus muss eine Weste einen Benutzer unter extremen Bedingungen mit Unfallcharakter insbesondere dadurch Schutz gewähren, dass ihm eine Fluchtzeit gegeben wird. Daher ist es insbesondere erforderlich, einen Feuerwehrmann gegenüber einem "Flash-Over"-Phänomen zu schützen. Flash-Over ist eine sehr rasche Übergangsstufe bei der Entwicklung eines Stadtfeuers, die dann entsteht, wenn die in einem Zimmer vorhandenen Gase und Dämpfe eine Temperatur von 500 bis 600°C erreichen und sich plötzlich entzünden. In einem Sekundenbruchteil steigt die Temperatur von 500 auf 1000°C an, was einem eintreffenden Wärmefluss von etwa 40KW/m² entspricht. Man muss einem Benutzer ermöglichen, dieser brutalen Temperaturerhöhung ausreichend lange zu widerstehen, um sich vom Brandherd entfernen zu können.
Die Herstellung eines Textilverbundmaterials, das die Erreichung dieser Ziele ermöglicht, ist bekannt. Ein derartiges Textilverbundmaterial weist ein Gewebe für den äußeren Schutz auf, das aus einem nicht-entzündlichen Material besteht, wie z.B. auf Basis von Aramid-, Meta-Aramid- oder Polyamid-Imid-Faser. Dieses Gewebe vereinigt Wärmeschutzeigenschaften, bringt mechanische Abrieb- und Rissfestigkeit mit sich und wurde einer Behandlung unterzogen, um es wasserabstoßend zu machen, damit Wasser und andere chemische Flüssigkeiten allgemein daran abperlen. Hinter diesem Schutzgewebe befindet sich eine undurchlässige und atmende Membran, die im allgemeinen auf einer Textilfläche befestigt ist, die ihren mechanischen Halt gewährleistet und Wasserdampf, der z.B. von der Transpiration eines Benutzers herrührt, hindurchtreten lässt, nicht jedoch Wasser in seiner flüssigen Form. Darüber hinaus liefert diese Membran eine windabweisende Wirkung, die zur thermischen Isolierung der Weste beiträgt, indem das Eindringen von Wärmefluss verlangsamt wird. Unter der Membran ist ein thermischer Isolator angeordnet, der aus einem dreidimensionalen Maschengewebe besteht, wie es in dem Dokument EP 0 443 991 beschrieben ist, oder aus einem Filz besteht, der Luft einschließen kann, wie er in dem Dokument EP 0 364 370 beschrieben ist. Dieser thermische Isolator ist im allgemeinen auf ein Futter für die Sauberkeit genäht.
Eine solche Weste hat den Vorteil, dass sie einen ausgezeichneten Wärmeschutz unter einem extrem hohen Wärmefluss von 40kW/m² gewährleistet, und dass sie eine sehr große Wirksamkeit, ja sogar eine zu große Wirksamkeit hat, da sie aufgrund ihrer starken Isolierwirkung dem Benutzer nicht ermöglicht, für Wärme mit Wärmeflüssen von 0 bis 1kW/m² empfindlich zu sein, die den gewöhnlichen Arbeitsbedingungen von Feuerwehrleuten entsprechen, die somit nicht in der Lage sind, eine mögliche Gefahr zu spüren bzw. zu erfassen. Der übermäßig geschützte Benutzer kann unter diesen Umständen dazu verleitet werden, aufgrund einer Veränderung der Wahrnehmung des Wärmeflusses unausgewogene Risiken einzugehen. Eine derartige Weste ist auch wenig bequem, da sie dick und schwer ist und da sie sich vorwiegend beim thermisch isolierenden Material mit Wasser voll saugt, was bei einer brutalen Temperaturerhöhung zu einer Verdampfung dieses Wassers führen und den Benutzer verbrennen kann.
Wenn die Weste infolge eines Einsatzes in feuchter Umgebung oder eines Waschvorgangs durchnässt wird, nehmen der Filz oder das maschige Gewebe viel Wasser auf, was zu einer großen Trocknungszeit führt, während der die Weste nicht benutzt werden kann.
Die 1 und 2 sind zwei grafische Darstellungen, welche das Verhalten unterschiedlicher Verbundmaterialien veranschaulichen, die zur Herstellung von Kleidungsstücken für Feuerwehrleute bestimmt sind, wobei die europäische Norm EN 469 berücksichtigt wird.
1 zeigt den Verlauf des Wärmeübertragungsfaktors TF%, bei dem es sich um das Verhältnis zwischen dem Wärmefluss, der das Produkt durchquert hat, und dem eintreffenden Wärmefluss Q₀ handelt. Der eintreffende Wärmefluss ist der Wärmefluss, der durch eine Wärmequelle erzeugt wird, welcher die Probe ausgesetzt ist.
2 zeigt den Verlauf der Warnzeit T12 in Abhängigkeit von dem eintreffenden Wärmefluss Q₀. Die Warnzeit ist die Zeit, nach welcher der Benutzer die Wärme schmerzhaft spürt. Man versucht, ein T12 von ungefähr 15 Sekunden für einen eintreffenden Fluss von 40kW/m² zu erreichen.
Die in 1 und 2 dargestellten unterschiedlichen Kurven wurden erhalten durch Messungen an den folgenden Produkten oder Verbundstoffen nach dem Verfahren der Norm EN 366, wie sie in ihrem Revisionsprojekt CEN/TC162/WG2/N266 vom 27.01.1997 beschrieben ist:

A = Leder
B = Leder + Baumwollfutter
C = Leder + Wollfutter
D = Gewebe + Membran + Nichtwebstoff 90g/m² + Futter 120g/m²
E = Gewebe + Membran + Maschenstoff 220g/m² + Futter 120g/m²
F = Gewebe + Membran + Filz 120g/m² + Futter 120g/m².

Als Beispiele seien die folgenden verwendeten Produkte genannt:
Gewebe: Referenzgewebe 4781 der Gesellschaft DMC Tissus Techniques, Sergé 2/1, 195g/m², aus Nomex^® Delta TA von Dupont le Nemours, gemischt mit 75% Meta-Aramid-Fasern, 23% Para-Aramid-Fasern und 2% antistatischen Fasern.
Membran: Referenz 89/55 der Gesellschaft Proline, undurchlässige und atmende mikroporöse Membran aus feuerfestem Polyurethan mit etwa 40g/m², verklebt auf einem Nichtwebstoff Sontara^® Nomex^® SL Typ E-89, vermischt mit etwa 90g/m² Meta- und Para-Aramid.
Futter: Referenzgewebe 4948 der Gesellschaft DMC Tissus Techniques, Leinwand, 120g/m², aus Nomex^®/Viskose FR, gemischt mit 50% Meta-Aramid-Fasern und 50% feuerfester Viskose-Faser in der Masse.
Nichtwebstoff: Sontara^® Nomex^® SL Typ E-89, gemischt mit ungefähr 90g/m² Meta- und Para-Aramid.
Maschenstoff: dreidimensionale Masche Referenz AR220 der Gesellschaft TTI, 220g/m², aus Nomex^® T450, 100% Meta-Aramid.
Filz: genadelter Filz der Gesellschaft DUFLOT, 120g/m², aus Nomex^®, aus 100% Aramid.
Diese unterschiedlichen Kurven sind eine vollständige Zusammenfassung der Vorteile und Nachteile der unterschiedlichen bekannten Westen, welche weiter oben vorgestellt wurden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Textilverbundmaterial zur Herstellung von Wärmeschutzkleidung bereitzustellen, die leicht und bequem ist, die unter den gewöhnlichen Einsatzbedingungen (Wärmefluss von etwa 0 bis 1kW/m²) die Wärme relativ gut überträgt (was einem hohen TF% entspricht) und die den Benutzer rasch über das Vorhandensein einer Gefahr warnt (was einem kleinen T12 entspricht) und die unter kritischen Bedingungen, wie z.B. einem Wärmefluss aufgrund eines Flash-Over-Phänomens (Wärmefluss von etwa 40kW/m²) während einer ausreichenden Zeitdauer und entsprechend der Normen eine starke Isolationsrate gewährleistet (das heißt ein kleines TF%), um dem Benutzer eine vernünftige Fluchtzeit zu gewährleisten. Darüber hinaus muss dieses Verbundmaterial eine rasche Trocknung gestatten, wenn es durchnässt ist.
Hierfür wird ein erfindungsgemäßes Textilverbundmaterial mit mindestens einem Gewebe oder einer Textilschicht aus nichtentzündlichem Material zur Bildung der Außenfläche des Verbundmaterials, und einem Futter zur Bequemlichkeit und Sauberkeit zur Bildung der Innenfläche des Verbundmaterials bereitgestellt, wobei auf der Innenfläche des Gewebes und/oder auf der Außenfläche des Futters Wülste aus Textilmaterial angeordnet sind, die im wesentlichen dieselbe Ausrichtung besitzen, die auf dem Gewebe und/oder auf dem Futter während seiner Herstellung über eine Verbindung befestigt werden, um mit ihm einstü ckig zu sein, und zwischen dem Gewebe und dem Futter luftgefüllte Kanäle begrenzen.
Die Wülste begrenzen mit dem Futter einerseits und mit der Wand des Verbundmaterials gegenüber von dem Futter andererseits Kanäle, die mit Luft gefüllt sind. Diese Luft ist nicht statisch, sondern kann zirkulieren, da sie nicht eingeschlossen ist durch ein dichtes Maschenwerk, wie es z.B. bei den Strukturen eines dreidimensionalen Maschen- oder Netzgewebes der Fall ist. Somit tritt unter normalen Nutzungsbedingungen (0 bis 1kW/m² thermischer Fluss) weder eine Rückhaltung von Wasser in diesen Kanälen noch eine große Überhitzung der Luft auf. Wenn es umgekehrt zu einer sehr brutalen Erhöhung der Temperatur kommt (z.B. ungefähr 40kW/m² thermischer Fluss), bildet die sich in den durch die Wülste begrenzten Kanälen befindende Luftmenge eine ausreichende thermische Isolierung und erfüllt die Norm EN 469, um es dem Benutzer zu ermöglichen, sich von dem gefährlichen Ort zu entfernen.
Diese Einfachheit der Struktur trägt zur Leichtigkeit des so erhaltenen Kleidungsstücks und folglich zu seiner Bequemlichkeit bei. Dies wird durch die Luftzirkulation in den Kanälen verstärkt, wodurch das Verdampfen des von dem Futter absorbierten Schwitzwassers begünstigt wird. Tatsächlich weiß man, dass es für die Wärmeregulierung des Körpers absolut wichtig ist, die Verdampfung des Schwitzwassers zu ermöglichen. Wenn die Temperatur des Körpers ansteigt, greift der Transpirationsmechanismus ein, um den Körper durch Verdampfen des Schweißes zu kühlen. Wenn das Schwitzwasser nicht verdampfen kann und sich in flüssiger Form in den unterschiedlichen Textilschichten ansammelt, wird der wärmeregulierende Mechanismus des Schwitzens neutralisiert, und die Temperatur des Körpers steigt weiter an. Diese Eigenschaften verbessern einerseits die Wärmeregulierung des Körpers des Benutzers und verringern den thermischen Stress und erleichtern andererseits das Trockenen des Kleidungsstücks, wenn dieses im Verlaufe eines Einsatzes durchnässt worden ist, oder für seine Pflege. Aufgrund der sehr stark verringerten Struktur begrenzen sich die Absorptions- und Wasserlagerungsfähigkeiten in der Tat praktisch auf das die Wülste tragende Futter auf vergleichbare Weise wie bei einem Filz, der wie ein Schwamm wirkt. Der Hauptnachteil der heutigen Verbundmaterialien, wie z.B. Filze oder dreidimensionale Maschengewebe, ist nämlich gerade diese schwache Neigung, das Verdampfen der Transpiration zu ermöglichen. Vielmehr neigen sie dazu, sie zu absorbieren und zu speichern.
Vorzugsweise bestehen die Wülste aus einem Material, das unter der Einwirkung einer Zunahme der Hitze wenig kompressibel ist.
Dies gestattet es, ein ausreichendes Volumen der isolierenden Luft beizubehalten, um den Schutz auch unter der Einwirkung großer Wärmeflüsse (z.B. von etwa 40kW/m²) zu gewährleisten.
Gemäss einer ersten Ausführungsform dieses Verbundmaterials besteht jeder Wulst aus hitzebeständigen Fasern, wie z.B. Para-Aramid.
Vorzugsweise besteht dabei jeder Wulst aus einem Bündel miteinander verbundener Fäden, wie z.B. zwei miteinander verdrillter Verdrillungsfäden mit Nm 8/2. Eine derartige Struktur ist weniger kompressibel als ein aus einem einzelnen Strang bestehender vergleichbarer Faden.
Im Falle dieser Art von Wulst ist es auch möglich, dass jeder Wulst an dem Futter während dessen Herstellung mittels einer Verbindung mit Hilfe von Fäden dieses Futters befestigt wird.
Um die Beibehaltung eines ausreichenden Luftvolumens zwischen den Wülsten zu gewährleisten, ist die Dicke jedes Wulstes größer als 0,3mm und liegt vorzugsweise zwischen 1 und 10mm, und der Abstand der Wülste ist größer als 2mm und liegt vorzugsweise zwischen 2 und 15mm.
Um im Falle eines Kleidungsstücks, das aus einem Textilverbundmaterial gefertigt ist, wie es soeben beschrieben wurde, die Luftzirkulation zu begünstigen, besitzen die Wülste und die von ihnen begrenzten Kanäle eine vorwiegend in der Längsrichtung des Kleidungsstücks verlaufende Ausrichtung und im Falle einer Weste insbesondere eine vertikale Ausrichtung, welche die Luftzirkulation durch natürliche Konvektion begünstigt.
Es ist möglich, zwischen dem äußeren Schutzgewebe und dem Futter eine undurchlässige und atmende Membran vorzusehen, welche wohl Wasserdampf, nicht aber Wasser in flüssiger Form hindurchtreten lässt, und die ebenfalls den Wind blockiert, wodurch der Wärmeschutz begünstigt wird.
Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich auf jeden Fall mit Hilfe der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten schematischen Zeichnung, die als nicht einschränkend aufzufassende Beispiele eine Ausführungsform dieses Textilverbundmaterials sowie eine Ausführungsform einer mit Hilfe dieses Verbundmaterials hergestellten Weste darstellen:
1 stellt eine Reihe von Kurven dar, welche den Verlauf des Wärmeübertragungsfaktors TF% in Abhängigkeit von dem eintreffenden Wärmefluss Q₀ zeigen;
2 stellt eine Reihe von Kurven dar, welche den Verlauf der Warnzeit T12 in Abhängigkeit von dem einfallenden Wärmefluss Q₀ zeigen;
3 ist eine aufgebrochene Perspektivansicht der das Verbundmaterial bildenden unterschiedlichen Schichten;
4 ist eine Schnittansicht dieses Verbundmaterials in Querrichtung zu den Wülsten, welche es aufweist; und
5 ist eine teilweise aufgerissene Perspektivansicht eines Teils einer Weste, die aus dem Verbundmaterial von 1 und 2 gefertigt ist.
Das in der Zeichnung dargestellte Verbundmaterial umfasst ein äußeres Schutzgewebe 2 aus einem nicht-entzündlichen Material, bestehend aus einem Referenzgewebe 4781 der Gesellschaft DMC Tissus Techniques, Sergé 2/1, 195g/m², aus Nomex^® Delta TA von Dupont de Nemours, Gemisch aus 75% Meta-Aramid-Fasern, 23% Para-Aramid-Fasern und 2% antistatischen Fasern. An dieses Außengewebe ist eine undurchlässige und atmende Membran angelegt, die aus der Referenz 89/55 der Gesellschaft Proline besteht, wobei es sich um eine undurchlässige und atmende mikroporöse Membran aus feuerfestem Polyurethan mit ungefähr 40g/m² handelt, die mit einem Nichtgewebematerial Sontara^® Nomex^® SL Typ E-89, Gemisch aus Meta- und Para-Aramid mit ungefähr 90g/m², verklebt ist.
Das Verbundmaterial weist schließlich noch ein Futter 4 auf, das z.B. aus einem Referenzgewebe 4948 der Gesellschaft DMC Tissus Techniques, Sergé 2/1 aus Nomex^®/Viskose FR besteht, und zwar als Gemisch von 50% Meta-Aramid-Fasern und 50% feuerfesten Viskosefasern in der Masse.
Auf dem Futter 4 ist auf der zur Membran 3 gekehrten Seite eine Reihe paralleler fortlaufender Wülste 5 befestigt, die eine Flächenmasse von 70/80g/m² aufweisen und im vorliegenden Fall aus einem Strang bzw. Netz von Fasern aus 100% Para-Aramid NM 8/2/2 bestehen (Verdrillung von zwei Enden mit Nm 8/2). Da das Futter aus einem Gewebe besteht, wird die Verbindung der Wülste mit dem Gewebe während des Webens durch einen speziellen Verlauf gewisser Bodenfäden des Gewebes erhalten.
Es muss präzisiert werden, dass in dem in 3 bis 5 dargestellten Verbundmaterial die Schichten 2, 3 und 4 im allgemeinen nicht zusammengefügt sind, sondern einfach nebeneinander gelegt sind. Dennoch ist es durchaus möglich, dass einige dieser Schichten im Falle spezieller Bedürfnisse durch Kleben miteinander verbunden sind.
Die Dicke jedes Wulstes ist etwa 1mm, und der Abstand der Wülste ist etwa 10mm.
5 zeigt eine Weste 6, die aus dem soeben beschriebenen Textilverbundmaterial gefertigt ist und bei der die Wülste 5 vertikal ausgerichtet sind.
Die Kurven von 1 und 2 veranschaulichen das Verhalten eines erfindungsgemäßen Verbundmaterials.
Dieses Verbundmaterial hat bezüglich gewisser vorhandener Verbundmaterialien den Vorteil, dass es leichter und geschmeidiger ist, wobei die Wülste 5 vorteilhaft den Filz ersetzen, der für den Einschluss von Luft bestimmt ist. Diese Wülste sind leichter und geschmeidiger als ein solcher Filz oder ein dreidimensionales Maschengewebe.
Die Wasser-Absorptionsfähigkeit dieser Wülste ist im Vergleich zu einem derartigen Filz oder einem dreidimensionalen Maschengewebe sehr stark verringert, wodurch das Phänomen des Pumpens und Speicherns von Schwitzwasser in dem Kleidungsstück stark begrenzt wird.
Somit sind bei dem erfindungsgemäßes isolierenden Verbundmaterial die Fähigkeiten des Pumpens und Speicherns von Wasser praktisch auf diejenigen des Futters begrenzt, das als Abstützung der Wülste verwendet wird, was in der zuvor beschriebenen Ausführung das 2,5-fache seines Trockengewichts darstellt. Im Vergleich hierzu ist dieses Vermögen bei dem Verbundmaterial F, das einen Filz verwendet, der wie ein Schwamm wirkt, das 10-fache seines Trockengewichts.
Wenn es von der Membran durch die Wülste beabstandet gehalten wird, verwandelt sich das als Auflage für das erfindungsgemäße Verbundmaterial dienende Futter in eine Oberfläche für den Austausch von Schwitzwasser (welches sie absorbiert) mit der Luft, die in den durch die Wülste gebildeten Kanälen zirkuliert, wodurch die Verdampfung beschleunigt wird und eine Wärmeregulierung des Körpers viel rascher ermöglicht wird. Das Auftreten von thermischem Stress wird somit verzögert oder gar unterdrückt, insbesondere bei den üblichen Arbeitsbedingungen von 0 bis 1kW/m².
Diese geringe Wasserabsorptionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verbundmaterials hat auch den Vorteil, dass es die Gefahr einer Verbrennung verringert, die durch Verdampfen des in der Weste eingeschlossenen Wassers im Falle der Einwirkung eines brutalen Wärmeflusses bestünde.
Sie verhindert auch eine Gewichtszunahme des Kleidungsstücks im Einsatz, welche den thermischen Stress verschlimmert. Tatsächlich haben neuere physiologische Studien gezeigt, dass das Gewicht der Einsatz-Textilwesten der Feuerwehrleute einen unmit telbaren Einfluss auf den hervorgerufenen thermischen Stress hatte.
Was den Schutz anbelangt, gewährleistet das in den Kanälen beibehaltene Luftvolumen eine befriedigende thermische Isolation, indem eine rasche Übertragung der Wärme unter kritischen Bedingungen (Wärmefluss von etwa 40kW/m²) begrenzt wird. Die Struktur dieses Verbundmaterials gewährleistet auch eine gute Empfindlichkeit für die Wärme unter normalen Nutzungsbedingungen und somit eine geringe Warnzeit T12 aufgrund der kleinen Flächenmasse, wie dies in 2 gezeigt ist. Diese Warnzeit unter Normalbedingungen nähert sich derjenigen von Verbundmaterialien aus Leder + Futter an, die als sicherer gelten als diejenigen der zu stark isolierenden herkömmlichen Textilverbundmaterialien (Kurven E und F).
Es ergibt sich aus 1, dass im Hinblick auf die thermische Konvektion und den Nicht-Einschluss der Wärme das erfindungsgemäße Verbundmaterial eine gute Bequemlichkeit bei geringer Energie von 0 bis 1kW/m² gewährleistet (gewöhnliche Arbeitsbedingungen), was vergleichbar mit den aus Leder + Futter bestehenden Verbundmaterialien ist, die dafür bekannt sind, kaum Probleme des thermischen Stresses aufzuweisen, was sich in einem relativ hohen TF% (gute Wärmeübertragung) zeigt. Vielmehr besitzt es für hohe eintreffende Wärmeflüsse (etwa 40kW/m²) einen geringen Wärmeübertragungsfaktor TF% (gute Isolation), der mit den sehr viel schwereren, weniger bequemen und sehr viel mehr Wasser aufnehmenden Verbundmaterialien vergleichbar ist.
Die Bequemlichkeit dieses Verbundmaterials im Hinblick auf die Verringerung des thermischen Stresses kommt auch durch einen im Vergleich zu den auf dem Markt vorhandenen Produkten besonders niedrigen Verdampfungswiderstand (Ret) zum Ausdruck.
Je mehr das Verbundmaterial der Weste eine gute Verdampfung des Schweißes gestattet, was bedeutet, dass es einen geringen Verdampfungswiderstand hat, desto besser kann der Körper seine Wärmeregulierung durchführen und den Unfall verhindern.
Die untenstehende Tabelle gibt die Verdampfungswiderstände (Ret) der unterschiedlichen Verbundmaterialien von 1 an (gemäss der Norm EN 31092 gemessen):

C: 85,0m²·Pa/W
D: 26,7
E: 28,5
F: 31,0
I: 25,6

Diese Klassierung verläuft parallel mit T12, was die thermische Empfindlichkeit des Verbundmaterials darstellt. Man hat somit im Hinblick auf die Bequemlichkeit den doppelten Vorteil, dass die geringe thermische Isolation (schwache Wärmespeicherung) unter normalen Bedingungen mit einer guten Verdampfung kombiniert wird, woraus sich ein großer Fortschritt im Hinblick auf die Verringerung der Gefahr des thermischen Stresses ergibt.
Selbstverständlich ist die Erfindung weder auf die einzige Ausführungsform des Textilverbundmaterials noch auf ihre einzige Anwendung zur Herstellung einer Weste beschränkt, sondern umfass vielmehr sämtliche Abwandlungen. So könnte das Futter
einer Membran oder einem Film zugeordnet sein, könnten die Wülste nicht-fortlaufend sein und/oder könnten aus einem anderen Material, wie z.B. aus Silikon bestehen
oder das Verbundmaterial könnte aus zwei mit einander nicht verbundenen Schichten bestehen, wie z.B. einer Hose und einer Überhose, an deren Innenfläche Wülste angeordnet sind, ohne dass man dabei den Bereich der Erfindung verlässt.

Claims

Textilverbundmaterial zur Herstellung von Wärmeschutzkleidung mit mindestens einem Gewebe (2) oder einer Textilschicht aus nicht entzündlichem Material zur Bildung der Außenfläche des Verbundmaterials, und einem Futter (4) zur Bequemlichkeit und Sauberkeit zur Bildung der Innenfläche des Verbundmaterials, wobei auf der Außenfläche des Futters (4) Wülste (5) angeordnet sind, die im wesentlichen dieselbe Ausrichtung besitzen, die auf dem Futter über eine Verbindung befestigt sind und zwischen dem Gewebe und dem Futter luftgefüllte Kanäle begrenzen, wobei die Wülste aus Textilmaterial bestehen, dadurch gekennzeichnet dass die Wülste auf dem Futter während dessen Webung mit Hilfe von Fäden dieses Futters befestigt werden, damit sie mit ihm einstückig sind.
Textilverbundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wülste (5) fortlaufend sind.
Textilverbundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wülste nicht fortlaufend sind.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Futter (4) auf seiner nach außen gekehrten Fläche des Verbundmaterials Wülste (5) aufweist, die im wesentlichen dieselbe Ausrichtung besitzen und mit der gegenüberliegenden Wand des Verbundmaterials luftgefüllte Kanäle begrenzen.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wülste (5) aus einem Material bestehen, das unter der Einwirkung einer Wärmezunahme der Wärme wenig komprimierbar ist.
Verbundmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Wulst (5) aus hitzebeständigen Fasern, wie z.B. aus Para-Aramid, besteht.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Wulst (5) aus einem Bündel miteinander verbundener Fäden besteht, wie z.B. zwei miteinander verdrillter Verdrillungsfläche mit Nm 8/2.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke jedes Wulstes (5) größer als 0,3mm ist und vorzugsweise zwischen 1 und 10mm liegt.
Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8; dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Wülste (5) größer ais 2m ist und vorzugsweise zwischen 2 und 10mm liegt.
Kleidungsstück, das aus einem Textilverbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wülste (5) und die von ihnen begrenzten Kanäle eine vorwiegend in der Längsrichtung des Kleidungsstücks verlaufende Ausrichtung und in Fall einer Weste insbesondere eine vertikale Ausrichtung besitzen.