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Dokumentenidentifikation DE60206596T2 20.07.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001354086
Titel KALANDRIERTE TEXTILE FLÄCHENGEBILDE FÜR ULTRAVIOLETTLICHTSCHUTZ
Anmelder E.I. DuPont de Nemours and Co., Wilmington, Del., US
Erfinder WOODS, Malcolm, Cheltenham GL51 3YH, GB
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 60206596
Vertragsstaaten DE, ES, FR, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 24.01.2002
EP-Aktenzeichen 027101120
WO-Anmeldetag 24.01.2002
PCT-Aktenzeichen PCT/GB02/00317
WO-Veröffentlichungsnummer 2002059407
WO-Veröffentlichungsdatum 01.08.2002
EP-Offenlegungsdatum 22.10.2003
EP date of grant 12.10.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.07.2006
IPC-Hauptklasse D02G 3/38(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse D03D 15/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   A41D 31/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   D06C 15/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern des Sperrverhaltens von textilen Flächengebilden gegenüber ultravioletter (UV) Strahlung sowie von Bekleidungsstücken und anderen Artikeln, welche die nach dem vorliegenden Verfahren erzeugten verbesserten textilen Flächengebilde aufweisen.

Das öffentliche Bewusstsein im Bezug auf die Gefahren übermäßiger Exponierung an solarer UV-Strahlung hat zu einer Nachfrage nach textilen Flächengebilden geführt, die über einen hohen polaren Ultraviolettschutzfaktor (UPF, wie er nachfolgend definiert wird) verfügen. Der hohe UPF-Wert sollte vorzugsweise bei geringen Kosten, ohne Komfortverlust, ohne Verlust der Haltbarkeit, der ästhetischen Eigenschaften oder anderer Qualitäten des textilen Flächengebildes erzielt werden.

Bei Anwendungen in Bekleidungsstücken wird ein UPF-Wert unterhalb von 15 als ein "geringer Schutz" angesehen, ein UPF-Wert von 15 bis 30 wird als "mittlerer Schutz" angesehen und ein UPF-Wert oberhalb von 30 wird als "hoher Schutz" angesehen. Das Australian Radiation Laboratory erteilt ein Sonderzertifikat für textile Flächengebilde, die einen UPF-Wert von 40 oder darüber haben.

Textile Flächengebilde, die hohe UPF-Werte haben, werden auch zum Schutz von unbelebten Objekten gegenüber solarer und anderer UV-Strahlung benötigt. Insbesondere können derartige textile Flächengebilde eine äußere Lage zum Schutz bestimmter UV-empfindlicher textiler Flächengebilde und Folien bilden, die über nützliche Eigenschaften verfügen.

Die an Koala Konnection erteilte US-A-6037280 (Edwards et al.) offenbart eine Ultraviolettstrahlen(UV) sperrende Textilie, in die ein textiles Flächengebilde, UV-sperrende Partikel und ein Bindemittel zur Haftung der Partikel auf dem textilen Flächengebilde einbezogen sind. Diese Patentschrift lehrt die Nutzanwendungen von UV-sperrenden Textilien, ermöglicht die UV-Sperre jedoch lediglich durch den Verfahrensschritt des Beschichtens eines textilen Flächengebildes mit bestimmten UV-Blockern in Kombination mit einem Bindemittel. Ein UV-Schutzfaktor wird für bestimmte Kombinationen von textilen Flächengebilden und Partikel ermittelt. Diese Kombinationen zeigen eine UPF-Verbesserung von 2-fach bis mehr als 3-fach gegenüber Kontrollen einer textilen Flächengebilde in Kombination.

Die US-P-5503917 beschreibt Gewebe mit verstärkten UV-Schutzfaktoren. Die Erhöhung wird durch die Verfahrensschritte des Aufrauhens des textilen Flächengebildes gefolgt von einem Waschen mit Hilfe einer Luftstrahldüse erreicht.

Die WO 98/03708 offenbart die Verwendung eines flächigen textilen Artikels aus synthetisch erzeugten, Pigment enthaltenden Fäden als Schutz gegen ultraviolette Strahlung.

Die Anmelder der vorliegenden Erfindung haben überraschend festgestellt, dass der UPF-Wert eines textilen Flächengebildes, das zu einem Teil synthetische Polymerfilamente aufweist, stark erhöht wird, wenn das textile Flächengebilde durch Kalandrieren bearbeitet wird ("chintzartiges" Appretieren). Das Kalandrieren ist ein bekannte Methode zur Verbesserung der Windfestigkeit bestimmter textiler Flächengebilde, zur Verringerung der Durchlässigkeit von Fasern durch ein textiles Flächengebilde aus einer faserigen Zwischenlage oder zur Veränderung des Aussehens bestimmter textiler Flächengebilde. Bisher ist das Kalandrieren jedoch nicht für die Verbesserung von UV-Schutzfaktoren angewendet worden.

Dementsprechend gewährt die vorliegende Erfindung ein textiles Flächengebilde, das synthetische Polymerfilamente aufweist, worin die synthetischen Filamente ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Polyamid-Filamenten, Polyester-Filamenten und Mischungen davon, und worin das textile Flächengebilde auf mindestens einer Seite kalandriert worden ist und das textile Flächengebilde einen Ultraviolettschutzfaktor von mindestens 30 hat, der nach der AATCC-Prüfmethode 183-1999 ermittelt wird.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung von Bekleidungsstücken, die hohe Ultraviolettschutzfaktoren zeigen.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Gewährung von laminierten Strukturen, in denen eine Schutzschicht aus einem textilen Flächengebilde, welches einen hohen UPF-Wert hat, auf eine Lage einer zweiten Folie oder zweiten textilen Flächengebildes auflaminiert wird.

Die vorliegende Erfindung gewährt ebenfalls ein Bekleidungsstück, welches mindestens einen Bereich aufweist, der aus einem textilen Flächengebilde mit einer einzigen Dicke besteht, worin das textile Flächengebilde synthetische Polymer-Filamente aufweist, das textile Flächengebilde auf mindestens einer seiner Oberflächen kalandriert ist und das textile Flächengebilde einen Ultraviolettschutzfaktor (UPF) von mindestens 30 hat, wie nachfolgend festgelegt wird.

Vorzugsweise wird das Bekleidungsstück ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Hemd, Bluse, Hosen, lang oder kurz, Badeanzug oder einem Hut. Vorzugsweise ist das Bekleidungsstück ein Artikel der Kinderbekleidung. Vorzugsweise besteht das Bekleidungsstück weitgehend oder im Wesentlichen aus dem textilen Flächengebilde mit einer einzigen Dicke, beispielsweise ein Hemd mit einer einzigen Dicke. Ein solches Bekleidungsstück kann einen zufriedenstellenden Schutz gegen solarer UV-Strahlung bieten, wenn es ohne irgendwelche anderen Bekleidungsstücke, Gewebe oder Sonnenschutz getragen wird, die den gleichen Bereich des menschlichen Körpers bedecken. In bestimmten Ausführungsformen ist das textile Flächengebilde auf lediglich einer Seite kalandriert, wobei diese Seite diejenige Seite des Kleidungsstückes sein kann, die am Körper getragen wird.

Der Begriff "einzelne Dicke" bezieht sich auf eine einzige gewebte, Vliesstoff- oder gewirkte Lage der Textilfilamente. Vorzugsweise hat das textile Flächengebilde ein Flächengewicht von weniger als 150 g/m2 und mehr bevorzugt 50 bis 100 g/m2. Dieses sind relativ leichte textile Flächengebilde, die unter heißen Klimabedingungen geeignet sind. Vorzugsweise hat das textile Flächengebilde eine Luftdurchlässigkeit von mindestens 0,085 Norm-m3 (3 Norm-ft.3) pro Minute bei einem statischen Druck von 125 Pa und mehr bevorzugt mindestens 0,14 Norm-m3 (5 Norm-ft.3) pro Minute, deren Bestimmung nachfolgend beschrieben wird. Die relative hohe Luftdurchlässigkeit vermittelt dem textilen Flächengebilde Atmungsfähigkeit und Kühle.

Das textile Flächengebilde weist synthetische Filamente auf und besteht bevorzugt weitgehend aus synthetischen Filamenten. Vorzugsweise sind die synthetischen Filamente thermoplastisch und mehr bevorzugt sind sie schmelzgesponnene Filamente und am meisten bevorzugt sind sie ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyamid-Filamenten, Polyester-Filamenten und Mischungen davon. Bevorzugte Polyamide sind Nylon 6, Nylon 66, Nylon 46, Nylon 7, Nylon 10, Nylon 11, Nylon 610, Nylon 612, Nylon 12 und Mischungen sowie Copolyamide davon, wobei bevorzugte Polyester Polyethylenterephthalat (PET), Polytrimethylenterephthalat (PTT) und Polytetrabutylenterephthalat einschließen. Die mehr bevorzugten Polyamide schließen Nylon 6, Nylon 66 und die mehr bevorzugten Polyester schließen PET und PTT ein.

Vorzugsweise weisen die synthetischen Filamente ein UV-absorbierendes Material auf und mehr bevorzugt weisen sie Titandioxid-Partikel auf. Bevorzugte TiO2-Partikel haben eine solche Größe, dass sie auch als Mattierungsmittel fungieren (bevorzugt 0,3 bis 1 Mikrometer) und vorzugsweise liegen sie in einer Konzentration von 0,1% bis 4 Gew.-% und mehr bevorzugt von 0,5% bis 3 Gew.-% vor. Alternativ oder zusätzlich können die Polymere andere Additive für die Ultraviolettlichtabsorption einschließen, wie beispielsweise CYASORB (eingetragenes Warenzeichen) UV-3346, -1164, -3638, -5411; und TINUVIN (eingetragenes Warenzeichen) 234 in Mengen von etwa 0,1% bis 0,3 Gew.-%.

Das textile Flächengebilde in den Bekleidungsstücken wird gemäß der Erfindung auf mindestens einer Seite kalandriert. Das Kalandrieren (Chintzen) der textilen Flächengebilde wird ausgeführt, indem Wärme und Druck auf mindestens eine Oberfläche des textilen Flächengebildes aufgebracht werden. Kalandrierte Oberflächen sind durch die charakteristische plastische Verformung der Oberfläche leicht zu identifizieren. Die Temperatur des Kalandrierens wird bevorzugt im Bereich von 140° bis 195°C gehalten. Der Kalandrierdruck beträgt vorzugsweise 6,5 × 106 N/m2 (50 Tonnen/sq.in.) (±10%), wobei das Kalandrieren vorzugsweise bei einer Geschwindigkeit im Bereich von 12 bis 18 m/min ausgeführt wird.

Das Kalandrieren wird bevorzugt unter Anwendung eines Zweiwalzen-Quetschspaltes ausgeführt. Die erste Walze des Quetschspaltes hat eine harte, glatte erhitzte Oberfläche, wie beispielsweise erhitzter rostfreier Stahl. Die zweite Walze ist nicht erhitzt und typischerweise mit Nylon/Wolle oder wahlweise Papier bedeckt. Die Kalandrieranlage dieses Typs ist verfügbar bei Küsters Textile Machinery Corporation, I-85, Zima Park Drive, P. O. Box 6128, Spartanburg, S. C. 29304, USA.

Als ein direktes Ergebnis des Kalandrierens haben die Erfinder eine sehr große und überraschende Verbesserung der UPF-Werte festgestellt, wie anhand der nachfolgenden Beispiele detaillierter veranschaulicht werden wird. Der UPF-Wert ist um einen Faktor von 10 oder mehr durch Kalandrieren verbessert worden, so dass die kalandrierten textilen Flächengebilde einen UPF-Wert von 500 oder mehr oder sogar 1.000 oder mehr zeigen.

Das textile Flächengebilde in den Bekleidungsstücken gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein UV-Schutzfaktor (UPF) von mindestens 30 und mehr bevorzugt mindestens 40 und noch mehr bevorzugt mindestens 100 und am meisten bevorzugt mindestens 500, wie durch die AATCC-Prüfmethode 183-1999 festgelegt wird. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, dass derartige UPF-Werte mit Hilfe des Kalandrierens mühelos erzielt werden können.

Die vorliegende Erfindung gewährt außerdem ein mehrlagiges textiles Flächengebilde mit einem UV-Schutzfaktor von mindestens 30 entsprechend der Festlegung durch die AATCC-Prüfmethode 183-1999, welches aufweist: eine erste Lage eines ersten textilen Flächengebildes, aufweisend synthetische Polymerfilamente, worin das erste textile Flächengebilde auf mindestens einer Seite kalandriert worden ist; sowie eine Lage eines zweiten textilen Flächengebildes oder einer Folie, worin das zweite textile Flächengebilde oder die Folie auf das erste textile Flächengebilde laminiert worden ist.

Das zweite textile Flächengebilde oder die Folie können ein textiles Flächengebilde oder eine Folie sein, die bei Abwesenheit der kalandrierten Lage einen geringen UPF-Wert zeigen, so dass beispielsweise das zweite textile Flächengebilde oder die Folie allein einen UPF-Wert von weniger als 20 oder weniger als 10 zeigen können, so dass das erste textile Flächengebilde benötigt wird, um zu gewährleisten, dass das Laminat einen ausreichend hohen UPF-Wert hat, um einen wirksamen solaren UV-Schutz zu gewähren. Vorzugsweise hat das Laminat selbst einen UPF-Wert von mindestens 80 und mehr bevorzugt mindestens 150.

Vorzugsweise hat das Laminat ein Flächengewicht von 50 bis 250 g/m2 und mehr bevorzugt von 50 bis 150 g/m2.

In anderen bevorzugten Ausführungsformen weisen das zweite textile Flächengebilde oder die Folie ein Material auf, das gegenüber ultravioletter Strahlung empfindlich ist. Derartige Materialien zeigen nach Exponierung an direktem solarem UV in Meeresspiegelhöhe für die Dauer von 500 Stunden oder mehr und typischer noch für 100 Stunden oder mehr eine Verfärbung oder unakzeptable mechanische Eigenschaften. Beispiele für derartige UV-empfindliche textile Flächengebilde schließen bestimmte Polyester und Polyester-Derivate ein, wie beispielsweise Copolyetherester-Copolymere. Andere derartige Materialien schließen bestimmte Polyurethane ein, Polyvinylchloride und PTFE-Derivate. In die Materialien können auch UV-empfindliche Farbstoffe oder Weichmacher einbezogen sein. Der überraschend hohe UPF-Wert der kalandrierten ersten textilen Flächengebilde macht es ihnen möglich, der darunter liegenden UV-empfindlichen Lage einen wirksamen Schutz gegen UV-Abbau zu vermitteln.

Die bevorzugten Merkmale des ersten textilen Flächengebildes in diesem Aspekt der Erfindung sind die, die vorstehend für den Kleiderstoff jeder der bevorzugten Ausführungsformen nach dem ersten Aspekt der Erfindung festgelegt wurden. Es wird jedoch ins Auge gefasst, dass die Lage des ersten textilen Flächengebildes in diesen Ausführungsformen ein besonders leichtes Gewicht von beispielsweise 50 g/m2 oder weniger haben könnte.

Das erste textile Flächengebilde wird auf das zweite textile Flächengebilde durch Schmelzbonden, hydraulisches Verschlingen, Klebbonden, Vernadeln oder mit Hilfe anderer konventioneller Methoden auflaminiert.

Die vorliegende Erfindung gewährt außerdem ein Verfahren zum Herstellen eines textilen Flächengebildes für Ultraviolettlichtschutz, umfassend die Schritte: Erzeugen eines textilen Flächengebildes aus einem oder mehreren Multifilamentgarnen; sowie Kalandrieren des textilen Flächengebildes, gefolgt von einer Messung des Ultraviolettschutzfaktors (UPF) des kalandrierten textilen Flächengebildes nach der AATCC-Prüfmethode 183-1998.

Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt der Messung des UPF-Wertes des textilen Flächengebildes vor dem Schritt des Kalandrierens. Dieses macht es möglich, die Wirkung des Kalandrierens auf den UPF-Wert einzuschätzen und zu optimieren.

Vorzugsweise werden die Bedingungen des Kalandrierens so gewählt, dass der UPF-Wert um einen Faktor von mindestens 1,5 im Kalandrierschritt und mehr bevorzugt um einen Faktor von mindestens 3 und am meisten bevorzugt um einen Faktor von 10 oder mehr erhöht wird. In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen ist der UPF-Wert vor dem Kalandrieren kleiner als 40, nach dem Kalandrieren größer als 40. In anderen bevorzugten Ausführungsformen ist der UPF-Wert vor dem Kalandrieren größer als 30 und mehr bevorzugt größer als 50 und beträgt nach dem Kalandrieren mehr als das 3-fache und mehr bevorzugt mehr als das 10-fache des UPF-Wertes vor dem Kalandrieren.

Vorzugsweise hat das textile Flächengebilde vor dem Schritt des Kalandrierens einen UPF-Wert unterhalb eines vorbestimmten Grenzwertes und die Bedingungen des Kalandrierens werden so gewählt, dass der UPF-Wert des kalandrierten textilen Flächengebildes auf einen Wert erhöht wird, der größer ist als der vorbestimmte Grenzwert. Bevorzugte Grenzwerte schließen UPF-Werte von 30, 40, 100 und 1.000 ein, was von der vorgesehenen Anwendung des textilen Flächengebildes abhängt.

Die bevorzugten Merkmale der kalandrierten textilen Flächengebilde nach diesem Aspekt der Erfindung sind diejenigen, die vorstehend für den Bekleidungsstoff jeder der bevorzugten Ausführungsformen des ersten Aspektes der Erfindung festgelegt wurde. Bevorzugte Methoden zum Kalandrieren und Bedingungen zur Anwendung dieses Aspektes der Erfindung sind die, wie sie vorstehend beschrieben wurden.

Die vorliegende Erfindung gewährt ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Schichtstoffmaterials, umfassend die Schritte:

Herstellung eines textilen Flächengebildes für Ultraviolettlichtschutz mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens, gefolgt von einem Auflaminieren des textilen Flächengebildes für Ultraviolettlichtschutz auf ein zweites textiles Flächengebilde oder eine Folie. Vorzugsweise sind die Merkmale des Schichtstoffmaterials und des zweiten textilen Flächengebildes oder der Folie diejenigen, die vorstehend im Zusammenhang mit dem zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben wurden.

Die vorliegende Erfindung gewährt ein Verfahren zur Herstellung eines Bekleidungsstückes, umfassend die Schritte: Herstellung eines textilen Flächengebildes für Ultraviolettlichtschutz nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, gefolgt von einer Verarbeitung des textilen Flächengebildes zu dem Bekleidungsstück, worin mindestens ein Bereich des Bekleidungsstückes aus dem textilen Flächengebilde mit einer einzigen Dicke besteht. Die Merkmale des Bekleidungsstückes sind vorzugsweise die, wie sie vorstehend in Verbindung mit dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben wurden.

Damit werden jetzt spezielle Ausführungsformen und Prozeduren der vorliegenden Erfindung anhand des folgenden Beispiels eingehender beschrieben.

MESSUNG DER UPF-WERTE DER TEXTILEN FLÄCHENGEBILDE

UPF-Werte des textilen Flächengebildes werden bestimmt nach dem AATCC-Prüfverfahren 183-1999 unter dem Titel "Transmittance or Blocking of Erythemally Weighted Ultraviolet Radiation Through Fabrics" ("Durchlässigkeit oder Sperrung von Erythem gewichteter Ultraviolettstrahlung durch textile Flächengebilde") (die vollständige Methode kann online zugegriffen werden unter www.aatcc.org/testmthds). Bei dieser Standardprüfmethode wird die Ultraviolettstrahlung ermittelt, die von textilen Flächengebilden über einen Bereich von UV-Wellenlängen gesperrt oder durchgelassen wird, wobei entsprechend gewichtet wird, um sowohl die Energieverteilung des solaren UV-Spektrums als auch die relativen Werte der Hautschädigung berücksichtigt werden, die durch unterschiedliche UV-Wellenlängen (erythemes Wichten) hervorgerufen wird.

Verkürzt ausgeführt wird die Durchlässigkeit von Ultraviolettstrahlung durch eine Probe auf ein Spektrophotometer oder Spektroradiometer bei bekannten Wellenlängenabständen gemessen. Der Ultraviolettschutzfaktor (UPF) wird als das Verhältnis der auf den Detektor ohne Probe auftreffenden UV-Strahlung zu der gewichteten UV-Bestrahlung des Detektors mit vorhandener Probe berechnet. Der Wichtungsfaktor wird so gewählt, dass er die potentielle Schädigung der Haut (Erythem) berücksichtigt, die durch UV-Strahlung in diesem Wellenlängenintervall hervorgerufen wird, was in dieser Testmethode beschrieben wird. Die gewichtete UV-Bestrahlung des Detektors bei Fehlen einer Testprobe ist gleich der Summenbildung zwischen Wellenlängenintervallen der gemessenen spektralen Bestrahlungsstärke, multipliziert mit dem relevanten Erythem-Wichtungsfaktor für dieses Wellenlängenintervall, multipliziert mit der Wichtungsfunktion des entsprechenden solaren Strahlungsspektrums, multipliziert mit dem Wellenlängenintervall. Die gewichtete UV-Bestrahlungsstärke am Detektor bei vorhandener Probe ist gleich der Summenbildung zwischen Wellenlängenintervallen der gemessenen spektralen Bestrahlungsstärke für die Probe, multipliziert mit dem Wellenlängenintervall. Mit dieser Methode ist die Berechnung der prozentualen Sperrung von UVA- und UVB-Strahlung möglich.

MESSUNG DER LUFTDURCHLÄSSIGKEIT DES TEXTILEN FLÄCHENGEBILDES

Die Luftdurchlässigkeit des textilen Flächengebildes wird in Einheiten von "Standard cubic feet per minute" (SCFM) mit Hilfe der Prüfmethode BS EN ISO 9237 bei einem statischen Druck von 125 Pa gemessen. 1 SCFM sind gleich 0,028 Kubikmeter pro Minute unter Standardbedingungen.

BEISPIEL 1 (VERGLEICH)

Die Wirkungen von Additiven auf dem gemessenen UPF-Wert von nichtkalandrierten Geweben wurden für Vergleichszwecke untersucht.

Verkürzt wurden nach den Vorgaben in Tabelle 1 textile Flächengebilde mit Schuss- und Kettgarnen gewebt. In jedem Fall wurde das Testgarn als Schussgarn verwendet, das quer zu einer Standardkette gewebt wurde. Die textilen Flächengebilde wurden gewaschen und getrocknet, wurden jedoch ansonsten nicht weiter behandelt. Gewebeprobe W7775 wurde hellgrün gefärbt, ansonsten wurden jedoch die anderen Proben nicht gefärbt. Die Gewebe wurden nicht kalandriert. Die gemessenen UPF-Werte und Werte der Luftdurchlässigkeit sind in Tabelle 1 zusammengestellt.

Es kann entnommen werden, dass die von sich aus hellen Gewebe (weitgehend TiO2 frei) O, W7775 und W7306 UPF-Werte im Bereich von lediglich 3,9 bis 5 haben. Für einen wirksamen Schutz gegen Solar-UV sind diese Werte zu gering. Überraschenderweise hatte der Zusatz eines hellgrünen Farbstoffes in W7775 oder eines optischen Aufhellers in W7306 relativ wenig Einfluss auf den UPF-Wert. Die matten textilen Flächengebilde P und Q (1,0 und 1,5% TiO2 nur in dem Schussgarn) hatten UPF-Werte von 7,3 und 7,8. Für einen wirksamen Schutz gegen Solar-UV sind diese Werte zu gering.

Das matte textile Flächengebilde O2 (1,5% TiO2 ausschließlich im Kettgarn) hatte einen UPF-Wert von 36,55. Dieser UPF-Wert vermittelt einen höheren Grad an Schutz gegen Solar-UV, was aber hauptsächlich zurückzuführen ist auf den hohen TiO2-Gehalt des Gewebes, der aus dem höheren Garngewicht resultiert, der Filamentzahl und der Webdichte des Kettgarns.

Die gänzlich matte Probe des textilen Flächengebildes Q2 (1,5% TiO2 in Kette und Schuss) hatte einen UPF-Wert von 84,4. Damit wird die UV-absorbierende Wirkung von TiO2 veranschaulicht.

Wie jedoch entnommen werden kann, betragen die höchsten UPF-Werte, die mit Hilfe der nichtkalandrierten textilen Flächengebilde erreicht werden, weniger als 100. Bei bestimmten Anwendungen können höhere UPF-Werte wünschenswert sein. Darüber hinaus ist es bei bestimmten Anwendungen wünschenswert, die Menge an UV-absorbierendem Material, wie beispielsweise TiO2, in dem textilen Flächengebilde zu verringern, da das Vorhandensein hoher Beladungen mit Mattierungsmitteln das Aussehen des Bekleidungsstückes vollständig ändert.

BEISPIEL 2 (VERGLEICH)

Für Vergleichszwecke wurden die Einflüsse der Veränderung der Filamentzahl der Garne und der Webdichte auf den gemessenen UPF-Wert einer Reihe von nichtkalandrierten textilen Flächengebilden untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.

Wie zu erwarten war, kann man feststellen, dass die Erhöhung der Filamentzahl der Garne und die Erhöhung der Webdichte jeweils zu einer Erhöhung der UPF-Werte führen. Allerdings sind beide Wirkungen relativ gering und sehr viel kleiner als der Einfluss einer Zugabe von TiO2 zu den Filamenten oder der Einfluss des Kalandrierens. Außerdem ist offensichtlich, dass das Schwergewebe und dicht gewebte textile Flächengebilde unter heißen Klimabedingungen eher weniger akzeptabel sind, wo ein Schutz gegen Solar-UV am meisten benötigt wird.

BEISPIEL 3

Der Einfluss des Kalandrierens auf die gemessenen UPF-Werte bestimmter textiler Flächengebilde wurde wie folgt untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt.

Der Kalandrierprozess kann unter Verwendung eines Zweiwalzenspaltes von Küsters Textile Machinery Corporation, 1-85, Zima Park Drive, P. O. Box 6128, Spartanburg, S. C. 29304, USA, ausgeführt werden. Die erste Walze des Spaltes war erhitzter rostfreier Stahl und die zweite Walze war nicht erhitzt und mit Nylon/Wolle bedeckt. Die Temperatur des Kalandrierens betrug etwa 165°C. Der Kalandrierdruck betrug etwa 6,5 × 106 N/m2 (50 t/in.2) (±10%) und das Kalandrieren wurde bei einer Geschwindigkeit von etwa 16 Meter pro Minute ausgeführt.

Die letzten sechs Ergebnisse in Tabelle 3 gelten für Gewebepaare. Jedes Paar der Gewebe war mit der Ausnahme des Kalandrierprozesses identisch. Der Vergleich der Artikel W6948 mit W6956 zeigt, dass der UPF-Wert um einen Faktor von 12 verbessert wurde. Der Vergleich der Artikel W6946 mit W6938 zeigt, dass der UPF-Wert um einen Faktor von 24 verbessert wurde. Der Vergleich des textilen Flächengebildes K11478 vor und nach dem Kalandrieren zeigt, dass diese Wirkung sich auch auf das Kalandrieren von Wirkware erstreckt.

Die Gewebepaare zeigten eindeutig, dass ein Kalandrieren den UPF-Wert ganz entscheidend verbessert und dass dieser Effekt sowohl bei Geweben als auch Wirkware erhalten wird. Das unpaarige Beispiel W7494 veranschaulicht ungewöhnlich hohe UPF-Werte, die durch Kalandrieren sogar verhältnismäßig leichter textiler Flächengebilde erreicht werden können.

Die vorgenannten Beispiele sind ausschließlich zum Zwecke der Veranschaulichung beschrieben worden. Viele andere Ausführungsformen, die in den Geltungsbereich der beigefügten Ansprüche fallen, werden für den mit dem Fachgebiet vertrauten Leser offensichtlich sein.


Anspruch[de]
  1. Textiles Flächengebilde, aufweisend synthetische Polymer-Filamente,

    worin die synthetischen Filamente ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Polyamid-Filamenten, Polyester-Filamenten und Mischungen davon, und

    worin das textile Flächengebilde auf mindestens einer Oberfläche davon kalandriert worden ist und das textile Flächengebilde einen Ultraviolettschutzfaktor von mindestens 30 hat, der nach dem AATCC-Prüfverfahren 183-1999 bestimmt wird.
  2. Textiles Flächengebilde, wobei das textile Flächengebilde ein mehrlagiges textiles Flächengebilde ist, das einen Ultraviolettschutzfaktor von mindestens 30 hat, der nach dem AATCC-Prüfverfahren 183-1999 bestimmt wird, wobei das textile Flächengebilde aufweist:

    eine erste Lage eines ersten textilen Flächengebildes nach Anspruch 1; und

    eine Lage eines zweiten textilen Flächengebildes oder einer Folie, wobei das zweite textile Flächengebilde oder die Folie auf das erste textile Flächengebilde auflaminiert ist.
  3. Textiles Flächengebilde nach Anspruch 2, wobei das zweite textile Flächengebilde oder die Folie ein Material aufweist, das gegenüber Ultraviolettstrahlung empfindlich ist.
  4. Bekleidungsstück, aufweisend mindestens einen Bereich, der aus einer einzigen Dicke eines textilen Flächengebildes nach Anspruch 1 besteht.
  5. Bekleidungsstück nach Anspruch 4, wobei das textile Flächengebilde ein Flächengewicht von weniger als 150 g/m2 hat und eine Luftdurchlässigkeit von mindestens 3 ft.3/min bei einem statischen Druck von 10 mm Wassersäule, bestimmt nach der Prüfmethode BS EN ISO 9237.
  6. Bekleidungsstück nach Anspruch 4 oder 5, wobei mindestens ein Abschnitt der synthetischen Filamente ein UV-absorbierendes Additiv zusätzlich zu dem synthetischen Polymer aufweist.
  7. Bekleidungsstück nach Anspruch 6, wobei das UV-absorbierende Additiv Titandioxidpartikel mit einer Konzentration von 0,1% bis 4 Gew.-% und bevorzugt 1% bis 3 Gew.-% aufweist.
  8. Bekleidungsstück nach Anspruch 4, 5, 6 oder 7, wobei das textile Flächengebilde auf nur einer Seite kalandriert ist.
  9. Verfahren zum Herstellen eines textilen Flächengebildes für Ultraviolettlichtschutz, umfassend die Schritte:

    Erzeugen eines textilen Flächengebildes aus einem oder mehreren Multifilamentgarnen aus synthetischem Polymer, wobei das textile Flächengebilde einen Ultraviolettschutzfaktor (UPF) unterhalb eines vorbestimmten Grenzwertes hat, der mit Hilfe des AATCC-Prüfverfahrens 183-1998 gemessen wird; sowie

    Kalandrieren des textilen Flächengebildes unter Bedingungen, die so ausgewählt sind, dass der UPF-Wert des kalandrierten textilen Flächengebildes auf einen Wert erhöht wird, der größer ist als der vorbestimmte Grenzwert; sowie

    Messen des UPF-Wertes des kalandrierten textilen Flächengebildes.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, zusätzlich umfassend den Schritt:

    Laminieren des durch das Verfahren nach Anspruch 9 erzeugten textilen Flächengebildes für Ultraviolettschutz auf ein zweites textiles Flächengebilde oder eine Folie, so dass ein mehrlagiges textiles Flächengebilde erzeugt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem das zweite textile Flächengebilde oder die Folie gegenüber Ultraviolettstrahlung empfindlich ist.
  12. Verfahren zum Herstellen eines Bekleidungsstückes, umfassend die Schritte:

    Herstellen eines textilen Flächengebildes für Ultraviolettlichtschutz mit Hilfe eines Verfahrens nach Anspruch 9, so dass der UPF-Wert des kalandrierten textilen Flächengebildes mindestens 30 beträgt; gefolgt von einer

    Verarbeitung des textilen Flächengebildes zu einem Bekleidungsstück, worin mindestens ein Bereich des Bekleidungsstückes aus einer einzigen Dicke des textilen Flächengebildes besteht.
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