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WO2001047382A1 - Arbeitsschutzbekleidung - Google Patents

Arbeitsschutzbekleidung Download PDF

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WO2001047382A1
WO2001047382A1 PCT/EP2000/011462 EP0011462W WO0147382A1 WO 2001047382 A1 WO2001047382 A1 WO 2001047382A1 EP 0011462 W EP0011462 W EP 0011462W WO 0147382 A1 WO0147382 A1 WO 0147382A1
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WO
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nonwoven
work clothing
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protective work
dtex
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PCT/EP2000/011462
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Inventor
Robert Groten
Oliver Bittner
Terry O'regan
Jean Jacques Beck
Original Assignee
Carl Freudenberg Kg
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Definitions

  • the invention relates to protective work clothing consisting of a microfilament nonwoven fabric with weights per unit area of 60 to 300 g / m 2 and a tensile strength of> 150 N.
  • the object of the invention is to provide inexpensive protective work clothing which has a tensile strength of> 150 N and a method for producing it.
  • the object is achieved by protective work clothing which has a microfilament nonwoven with grammages of 60 to 300 g / m 2 and a tensile strength of> 150 N, the nonwoven consisting of melt-spun, stretched and immediately deposited multi-component filaments with a nonwoven there is a titer of 1.5 to 5 dtex and the multicomponent continuous filaments are optionally split and solidified at least 80% into micro continuous filaments with a titer of 0.1 to 0.8 dtex after pre-consolidation.
  • no hemming is required due to the endless filaments and there is no fraying or fraying.
  • Protective work clothing is preferably one in which the nonwoven fabric consists of melt-spun, aerodynamically stretched and immediately stored multi-component continuous filaments with a titer of 1.5 to 3 dtex and the multi-component continuous filaments at least 80% to micro-continuous filaments with a titer from 0.1 to 0.3 dtex are split and solidified.
  • Protective work clothing has an isotropic filament distribution in the fleece. It is therefore not necessary to take machine running into account when cutting the parts of protective work clothing.
  • Protective work clothing is preferably one in which the multi-component continuous filament is a bicomponent continuous filament composed of two incompatible polymers, in particular a polyester and a polyamide. Such a bicomponent filament has good cleavage in micro filaments and brings about a favorable ratio of strength to basis weight. At the same time, because of the polymers used and their filament structure, the protective work clothing according to the invention is wrinkle-free, easy to wash and quick-drying, ie easy to care for.
  • Protective work clothing is preferably one in which the multicomponent continuous filaments have a cross-section with an orange-like or also called “pie” structure, the segments alternately each containing one of the two incompatible polymers.
  • the multicomponent continuous filament is a "side-by-side" (s / s) segment arrangement of the incompatible polymers in the multicomponent continuous filament is also possible, which is preferably used to produce crimped filaments.
  • Such arrangements of the incompatible polymers in the multicomponent filament have proven to be very easy to split.
  • the “pie” segment arrangement in the multicomponent continuous filaments and the micro continuous filaments split therefrom favor the ability of the protective clothing according to the invention to absorb moisture.
  • the protective work clothing is preferably also one in which at least one of the incompatible polymers forming the multicomponent continuous filament contains an additive, such as color pigments, permanent antistatic agents and / or additives which influence the hydrophilic or hydrophobic properties in amounts of up to 10% by weight.
  • an additive such as color pigments, permanent antistatic agents and / or additives which influence the hydrophilic or hydrophobic properties in amounts of up to 10% by weight.
  • the protective clothing made of spun-dyed filaments has very good fastness to washing.
  • the additives can reduce or avoid static charges and improve the moisture transport properties. This also improves washability, i.e. the consumption of detergents is reduced and the drying time is reduced.
  • Protective work clothing consists of spinning multicomponent filaments from the melt, stretching them and laying them down immediately to form a nonwoven, possibly pre-consolidating them and solidifying the nonwovens by high-pressure fluid jets, at the same time in micro- Continuous filaments with a titer 0.1 to 0.8 dtex is split.
  • the protective clothing obtained in this way is very uniform in terms of its thickness, it has an isotropic thread distribution, has no tendency to delaminate and is characterized by high modulus values.
  • the process for producing protective work clothing is advantageously carried out in such a way that the solidification and splitting of the multi-component continuous filaments takes place in that the pre-consolidated nonwoven fabric is subjected to high-pressure water jets at least once on each side.
  • Protective work clothing therefore has a good surface and a degree of splitting of the multi-component continuous filaments> 80%.
  • the protective clothing according to the invention is advantageously subjected to a point calendering in order to increase its abrasion resistance.
  • the split and solidified nonwoven is passed through heated rollers, of which at least one roller has elevations which lead to a selective fusing of the filaments with one another.
  • a method is particularly preferred in which the multicomponent continuous filaments are spin-dyed.
  • the integration of the dyes in the polymer fibers leads to excellent wash fastness.
  • the protective workwear manufactured according to the invention includes, in particular, overalls, smocks, jackets, aprons, trousers and skirts. example 1
  • a filament pile with a basis weight of 154 g / m 2 is produced from a polyethylene terephthalate polyamide (PET-PA) bicomponent continuous filament with a weight ratio of PET / PA66 in the elementary filament of 70/30 and subjected to water jet needling with pressures of up to 230 bar on both sides ,
  • PET-PA polyethylene terephthalate polyamide
  • the bicomponent filaments have a titer of ⁇ 0.2 dtex after water jet needling, which leads to simultaneous splitting of the starting filaments.
  • the work clothing made of continuous micro filaments has a water vapor transmission index i m t of 0.45, a short-term water vapor absorption capacity Fj of 0.8 g / m 2 and a water vapor transmission resistance R et of 3.49 m 2 Pa / W.
  • Thermal resistance R ct is 26.0 10 "3 m 2 K / W.
  • the tensile strength in the machine direction is 330 N and transverse to it 372 N.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsschutzbekleidung bestehend aus einem Mikrofilament-Vliesstoff mit einem Flächengewicht von 60 bis 300 g/m2 sowie einer Reißfestigkeit > 150 N, bei dem der Vliesstoff aus schmelzgesponnenen, verstreckten und unmittelbar zu einem Vlies abgelegten Mehrkomponenten-Endlosfilamenten mit einem Titer 1,5 bis 5 dtex besteht und die Mehrkomponenten-Endlosfilamente gegebenenfalls nach einer Vorverfestigung zumindest zu 80 % zu Mikro-Endlosfilamenten mit einem Titer 0,1 bis 0,8 dtex gesplittet und verfestigt sind.

Description

Arbeitsschutzbekleidung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Arbeitsschutzbekleidung, bestehend aus einem Mikrofilament-Vliesstoff mit Flächengewichten von 60 bis 300 g/m2 und einer Reißfestigkeit > 150 N.
An Arbeitsschutzbekleidungen werden ganz unterschiedliche Anforderungen gestellt. Neben der Belastbarkeit, die sich in der Reißfestigkeit des eingesetzten Stoffes ausdrückt, sind gute Verarbeitbarkeit und je nach Anwendungszweck eine geringe Materialdicke bzw. ein gutes Wärmeisolationsvermögen oder Staubdichtheit, Atmungsaktivität, Feuchtigkeitstransporteigenschaften und Pflegeeigenschaften von Interesse. Bisher werden als Arbeitsschutzbekleidung aus unterschiedlichen Fasermischungen gewebte Stoffe eingesetzt, die aufgrund ihrer Webstruktur zum Ausfasern bzw. Ausfransen neigen und deshalb gesäumt werden mußten. Gleichzeitig ist bei gewebten Stoffen hinsichtlich deren Festigkeit auch immer die Laufrichtung des Gewebes zu beachten.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine preiswerte Arbeitsschutzbekleidung, die eine Reißfestigkeit > 150 N besitzt sowie ein Verfahren zu deren Hersteilung anzugeben. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Arbeitsschutzbekleidung gelöst, welche aus einem Mikrofilament-Vliesstoff mit Flächengewichten von 60 bis 300 g/m2 sowie eine Reißfestigkeit > 150 N besitzt, wobei der Vliesstoff aus schmelzgesponnenen, verstreckten und unmittelbar zu einem Vlies abgelegten Mehrkomponenten-Endlosfilamenten mit einem Titer 1 ,5 bis 5 dtex besteht und die Mehrkomponenten-Endlosfilamente gegebenenfalls nach einer Vorverfestigung zumindest zu 80 % zu Mikro-Endlosfilamenten mit einem Titer 0,1 bis 0,8 dtex gesplittet und verfestigt sind. Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsschutzbekleidung ist aufgrund der Endlosfilamente kein Säumen erforderlich und es tritt kein Ausfasern oder Ausfransen ein.
Vorzugsweise ist die Arbeitsschutzbekleidung eine, bei der der Vliesstoff aus schmelzgesponnenen, aerodynamisch verstreckten und unmittelbar zu einem Vlies abgelegten Mehrkomponenten-Endlosfilamenten mit einem Titer 1 ,5 bis 3 dtex besteht und die Mehrkomponenten-Endlosfilamente zumindest zu 80 % zu Mikro-Endlosfilamenten mit einem Titer von 0,1 bis 0,3 dtex gesplittet und verfestigt sind. Die Arbeitsschutzbekleidung weist eine isotrope Filamentverteilung im Vlies auf. Daher ist eine Berücksichtigung der Maschinenlauf chtung beim Zuschnitt der Teile der Arbeitsschutzbekleidung nicht erforderlich.
Vorzugsweise ist die Arbeitsschutzbekleidung eine, bei der das Mehrkomponenten-Endlosfilament ein Bikomponenten-Endlosfilament aus zwei inkompatiblen Polymeren, insbesondere einem Polyester und einem Polyamid, besteht. Ein solches Bikomponenten-Endlosfilament weist eine gute Spaltbarkeit in Mikro-Endlosfilamenten auf und bewirkt ein günstiges Verhältnis von Festigkeit zu Flächengewicht. Gleichzeitig ist die erfindungsgemäße Arbeitsschutzbekleidung aufgrund der verwendeten Polymere und deren Filamentstruktur knitterarm, gut waschbar und schnell trocknend, d.h., pflegeleicht. Vorzugsweise ist die Arbeitsschutzbekleidung eine, bei der die Mehrkomponenten-Endlosfilamente einen Querschnitt mit orangenartiger oder auch „Pie" genannten Multisegment-Struktur aufweisen, wobei die Segmente alternierend jeweils eines der beiden inkompatiblen Polymeren enthalten. Neben dieser orangenartigen Multisegment-Struktur der Mehrkomponenten- Endlosfilamente ist auch eine „side-by-side" (s/s) Segment-Anordnung der inkompatiblen Polymeren im Mehrkomponenten-Endlosfilament möglich, die vorzugsweise zur Erzeugung gekräuselter Filamente genutzt wird. Solche Anordnungen der inkompatiblen Polymeren im Mehrkomponenten- Endlosfilament haben sich als sehr gut spaltbar erwiesen. Die „Pie" Segment- Anordnung in den Mehrkomponenten-Endlosfilamenten und die daraus gesplitteten Mikro-Endlosfilamente begünstigen die Feuchtigkeitsaufnahme- Fähigkeit der erfindungsgemäßen Arbeitsschutzbekleidung.
Vorzugsweise ist die Arbeitsschutzbekleidung weiterhin eine, bei der mindestens eines der das Mehrkomponenten-Endlosfilament bildenden inkompatiblen Polymere ein Additiv, wie Farbpigmente, permanent wirkende Antistatika und/oder die hydrophilen oder hydrophoben Eigenschaften beeinflussende Zusätze in Mengen bis zu 10 Gewichtsprozent, enthält. Die aus spinngefärbten Filamenten bestehende Arbeitsschutzbekleidung weist eine sehr gute Waschechtheit auf. Weiterhin können durch die Zusätze statische Aufladungen vermindert bzw. vermieden und die Feuchtigkeits- Transporteigenschaften verbessert werden. Dadurch wird außerdem die Waschbarkeit verbessert, d.h., der Verbrauch an Waschmitteln gesenkt und die Trockenzeit verringert.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer
Arbeitsschutzbekleidung besteht darin, daß Mehrkomponenten-Endlosfilamente aus der Schmelze ersponnen, verstreckt und unmittelbar zu einem Vlies abgelegt werden, gegebenenfalls eine Vorverfestigung erfolgt und der Vliesstoff durch Hochdruck-Fiuidstrahlen verfestigt wie gleichzeitig in Mikro- Endlosfilamente mit einem Titer 0,1 bis 0,8 dtex gesplittet wird. Die so erhaltene Arbeitsschutzbekleidung ist sehr gleichmäßig hinsichtlich ihrer Dicke, sie weist eine isotrope Fadenverteilung auf, besitzt keine Neigung zum Delaminieren und ist durch hohe Modulwerte ausgezeichnet.
Vorteilhafterweise wird das Verfahren zur Herstellung der Arbeitsschutzbekleidung in der Weise durchgeführt, daß die Verfestigung und Splittung der Mehrkomponenten-Endlosfilamente dadurch erfolgt, daß der vorverfestigte Vliesstoff mindestens einmal auf jeder Seiten mit Hochdruck- Wasserstrahlen beaufschlagt wird. Die Arbeitsschutzbekleidung weist dadurch eine gute Oberfläche und einen Splittungsgrad der Mehrkomponenten- Endlosfilamente > 80 % auf.
Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Arbeitsschutzbekleidung zur Erhöhung ihrer Abriebbeständigkeit noch einer Punktkalandierung unterzogen. Dazu wird der gesplittete und verfestigte Vliesstoff durch beheizte Walzen geführt, von denen mindestens eine Walze Erhebungen aufweist, die zu einem punktuellen Verschmelzen der Filamente untereinander führen.
Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem die Mehrkomponenten- Endlosfilamente spinngefärbt werden. Die Einbindung des Farbstoffe in die Polymerfasern führt zu hervorragenden Waschechtheiten.
Die erfindungsgemäß hergestellte Arbeitsschutzbekleidung umfaßt insbesondere Overalls, Kittel, Jacken, Schürzen, Hosen und Röcke. Beispiel 1
Aus einem Polyethylenterephthalat-Poiyamid (PET-PA)-Bikomponenten- Endlosfilament mit einem Gewichtsverhältnis von PET/PA66 im Elementarfilament von 70/30 wird ein Filamentflor mit einem Flächengewicht von 154 g/m2 erzeugt und einer Wasserstrahlvemadelung mit Drücken bis 230 bar beidseitig unterzogen. Die Bikomponenten-Endlosfilamente weisen nach der Wasserstrahlvemadelung, die zu einer gleichzeitigen Splittung der Ausgangsfilamente führt, einen Titer < 0,2 dtex auf. Die Arbeitsbekleidung aus Mikro-Endlosfilamenten weist einen Wasserdampfdurchgangsindex imt von 0,45, eine Kurzzeit-Wasserdampfaufnahmefähigkeit Fj von 0,8 g/m2 und einen Wasserdampfdurchgangswiderstand Ret von 3,49 m2Pa/W auf. Das Wärmeisolationsvermögen ausgedrückt durch den
Wärmedurchgangswiderstand Rct beträgt 26,0 10"3 m2K/W. Die Reißfestigkeit in Maschinenlaufrichtung beträgt 330 N und quer dazu 372 N.

Claims

Patentansprüche
1. Arbeitsschutzbekleidung bestehend aus einem Mikrofilament-Vliesstoff mit Flächengewichten von 60 bis 300 g/m2 und einer Reißfestigkeit > 150 N, wobei der Vliesstoff aus schmelzgesponnenen, verstreckten und unmittelbar zu einem Vlies abgelegten Mehrkomponenten- Endlosfilamenten mit einem Titer 1 ,5 bis 5 dtex besteht und die Mehrkomponenten-Endlosfilamente gegebenenfalls nach einer Vorverfestigung zumindest zu 80 % zu Mikro-Endlosfilamenten mit einem Titer 0,1 bis 0,8 dtex gesplittet und verfestigt sind.
2. Arbeitsschutzbekleidung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff aus schmelzgesponnenen, aerodynamisch verstreckten und unmittelbar zu einem Vlies abgelegten Mehrkomponenten- Endlosfilamenten mit einem Titer von 1 ,5 bis 3 dtex besteht und die
Mehrkomponenten-Endlosfilamente gegebenenfalls nach einer Vorverfestigung zumindest zu 80 % zu Mikro-Endlosfilamenten mit einem Titer von 0,1 bis 0,3 dtex gesplittet und verfestigt sind.
3. Arbeitsschutzbekleidung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrkomponenten-Endlosfilament ein Bikomponenten-Endlosfilament aus zwei inkompatiblen Polymeren, insbesondere einem Polyester und einem Polyamid, besteht.
4. Arbeitsschutzbekleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrkomponenten-Endlosfilamente einen Querschnitt mit orangenartiger Multisegment-Struktur aufweisen, wobei die Segmente alternierend jeweils eines der beiden inkompatiblen Polymeren enthalten und/oder eine ,,side-by-side"-Struktur besitzen.
5. Arbeitsschutzbekleidung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seiten der Arbeitsschutzbekleidung eine unterschiedliche Segment-Struktur besitzen.
6. Arbeitsschutzbekleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der das Mehrkomponenten- Endlosfilament bildenden inkompatiblen Polymere ein Additiv, wie Farbpigmente, permanent wirkende Antistatika und/oder die hydrophilen oder hydrophoben Eigenschaften beeinflussenden Zusätzen in Mengen bis zu 10 Gewichtsprozent, enthält.
7. Verfahren zur Herstellung einer Arbeitsschutzbekleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mehrkomponenten- Endlosfilamente aus der Schmelze ersponnen, verstreckt und unmittelbar zu einem Vlies abgelegt werden, gegebenenfalls eine Vorverfestigung erfolgt und der Vliesstoff durch Hochdruck-Fluidstrahlen verfestigt sowie gleichzeitig in Mikro-Endlosfilamente mit einem Titer 0,1 bis 0,8 dtex gesplittet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfestigung und Splittung der Mehrkomponenten-Endlosfilamente dadurch erfolgt, daß der vorverfestigte Vliesstoff mindestens einmal auf jeder Seite mit Hochdruck-Fluidstrahlen beaufschlagt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbung der Mehrkomponenten-Endlosfilamente durch Spinnfärben vorgenommen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff punktkalandriert wird.
11. Arbeitsschutzbekleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Herstellung von Overalls, Kittel oder Hosen verwendet wird.
12. Arbeitsschutzbekleidung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Herstellung von Jacken, Schürzen oder Röcken verwendet wird.
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PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 16, no. 133 (C - 0925) 6 April 1992 (1992-04-06) *

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