677 Textilien
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Ziel des Projekts ist es, die Schutzwirkung von Schweißerschutzkleidung zu verbessern. Der Fokus lag dabei auf den Fragestellungen: Kann man durch eine Ausrüstung die Beständigkeit der Textilien gegen Tropfen von flüssigem Metall erhöhen und gleichzeitig einen besseren UV-Schutz erhalten? Diese Schutzfaktoren von Schweißerschutzkleidung hängen stark vom Flächengewicht des verwendeten Textils ab. Je höher das Flächengewicht, desto beständiger ist die Kleidung gegenüber Metallspritzern und desto weniger UV wird durch die Kleidung hindurchgelassen. Jedoch gilt, je höher das Flächengewicht, desto schlechter ist der Tragekomfort, da ein hohes Flächengewicht u.a. das Schwitzen fördert. Schweißerschutzkleidung wird nach zwei Klassen unterteilt. Im Fall von Kleidung der Klasse 1 darf ein Temperaturanstieg von 40 K auf der Rückseite des Textils erst nach dem 15. aufgetroffenen Tropfen flüssigen Eisens auftreten. Im Fall der Klasse 2 darf der Temperaturanstieg erst nach 25 Tropfen auftreten. Als Ausgang für dieses Projekt wurden Gewebe ausgewählt, welche die Klasse 1 erfüllen. Es wurde versucht, diese Gewebe durch die Ausrüstung entweder mit wärmeleitfähigen Kompositen oder durch eine Nanostrukturierung ("Lotuseffekt") entsprechend auszurüsten, so dass die Anforderungen für Klasse 2 erfüllt werden. Wärmeleitfähige Komposite sollten für die Ausrüstung ein schnelles Ableiten und Verteilen der Wärme der Metalltropfen auf der Oberfläche garantieren, wodurch sichergestellt werden sollte, dass die Erwärmung der Rückseite des Gewebes deutlich verlangsamt wird. Mit dieser Ausrüstung konnte die Klasse 2 nicht erreicht werden, sie führte jedoch zu keiner Verschlechterung des Tragekomforts des leichteren Gewebes, und die Transmission von schädlicher UV-Strahlung wurde verringert. Durch eine Nanostrukturierung sollte ein "Lotuseffekt" für kleine Metalltropfen erzielt werden. Durch die Nanostrukturierung trifft der Metalltropfen zuerst auf die Oberfläche der Nanopartikel auf, wobei isolierende Luft zwischen Metalltropfen und Gewebeoberfläche eingeschlossen wird und so das Gewebe vor dem Tropfen selbst schützt. Dieser Ansatz lässt vermuten, dass sich der Effekt gut über die aufgetragenen Menge Nanopartikel / Binder einstellen lässt. Im Fall von Binderkonzentrationen zwischen 1,25 und 2,5 % wird die Flexibilität nur geringfügig beeinträchtigt, wobei mit unterschiedlichen Partikeln (SiO2, ZnO, AlOx und TiO2) die Schweißerschutzklasse 2 erreicht werden kann. Der Tragekomfort der Gewebe wird nicht beeinflusst. Das Verfahren bietet KMU aus dem Bereich der Textilveredlung neue innovative Produkte für den Arbeitsschutzsektor. Die Verwendung von leichterer Kleidung im Bereich der PSA (Persönliche Schutzausrüstung) erhöht die Akzeptanz dieser, da der Tragekomfort im Vergleich zu Schweißerschutzkleidung der Klasse 2 durch das im Projekt entwickelte Verfahren der Nanostrukturierung von Kleidung der Schweißerschutzklasse 1 einen deutlich verbesserten Tragekomfort mit sich bringt. Dadurch können von KMU, welche sich auf den Sektor PSA spezialisiert haben, neue und auch internationale Absatzmärkte eröffnet werden.
Das Arbeiten mit motorbetriebenen Kettensägen ist eine gefährliche und unfallträchtige Tätigkeit. Deshalb gilt der hierbei zu verwendenden Persönlichen Schutzausrüstung (PSA) besondere Aufmerksamkeit. Die Unfallverhütungsvorschriften, welche den Stand der Technik widerspiegeln, benennen folgende zwingend erforderliche Elemente der PSA für die Arbeit mit Motorsägen:
- Schnittschutzhose und Schnittschutzstiefel
- Helm mit Gehör- und Gesichtsschutz
- Handschuhe
Alterung von Schnittschutzmaterial kann dazu führen, dass eine Schnittschutzhose, die im Neuzustand eine Verletzung verhindert hätte, die Kette während des Hosenkontaktes nicht mehr ausreichend abbremst und so eine Verletzung möglich wird. Herauszufinden, in welcher Weise eine Alterung stattfindet und welche Umstände diese beschleunigen, war die Intention des Forschungskonsortiums und der Grund für das Forschungsprojekt „ESiMoVA“.
Der Abschlussbericht zum Projekt ESiMoVA konzentriert sich im Wesentlichen auf die Punkte:
- Beschreibung der Anforderungen an den Oberstoff
- Beschreibung der Gebrauchsfunktionen
- Test der Alterungsstabilität der eingesetzten Schnittschutzmaterialien
- Entwicklung von neuen Schnitten und Modellen
- Vermarktung und Verwertung
Ausgehend von dem Grundgedanken, dass die in den Schnittschutzhosen eingenähten sicherheitsrelevanten Gewirke einer Alterung unterliegen wurde zum Einen die Alterungsbeständigkeit der Gewirke untersucht, zum anderen die Fähigkeit der Oberstoffe, den Einfluss auf den Schnittschutz so weit wie möglich zu reduzieren. Somit wurden die Schnittschutzmaterialien verschiedenen Medien ausgesetzt. Dies waren Waschen mit und ohne Schleudern sowie zusätzlichem Einsatz von Weichspüler, Hitze ganz allgemein, Kraftstoff, Kettenschmieröl, Schweiß alkalisch und sauer, UV-Strahlung sowie Motorenabgase. Mit Ausnahme von UV-Strahlung konnte bei keinem der anderen Medien eine signifikante Verschlechterung der Höchstzugkräfte der eingesetzten Garne ermittelt werden. Diese Ergebnisse wurden bei entsprechenden Schnitttests auf dem Prüfstand der Hochschule Rottenburg bestätigt.