Anbieter von Persönlicher Schutzausrüstung, Berufs- und Arbeitskleidung setzen immer mehr auf Multifunktionale Multinormkleidung. Dabei hat sich Klimaregulierung zu einem integrativen Bestandteil intelligenter Systeme entwickelt. Klimaschutz 3.0 lässt heute niemanden mehr frierend im Regen stehen und verbindet Wetterschutz mit Spezialanforderungen. Dazu gehören Schutz vor Störlichtbögen, Schweißerschutz oder Schutz vor elektrostatischen Entladungen – in einem Rutsch oder modular in vielen aufeinander abgestimmten Schichten. Die kommende Techtextil vom 04. bis 07. Mai 2015 in Frankfurt am Main wird für diesen Bereich die nächsten Türen aufstoßen.

Die Funktionsmaterialanbieter versuchen, mit den neuen Materialkomponenten echten, teils lebensrettenden Mehrwert in einem System zu bieten. Zusätzlich wird bei Persönlicher Schutzausrüstung (PSA) ein hohes Maß an Leichtigkeit und Bequemlichkeit bei allen arbeitstypischen Bewegungen erwartet sowie auch ein Quäntchen modischer Chic. Drei Technologien stehen bei der Entwicklung und Produktion von Funktionsbekleidung im Fokus.

Klimaausgleich 1 – die Membranen

Da sind zunächst die Membranen, im Markt zu finden in der Variante Polytetrafluorethylen PTFE (mikroporös, gereckt), Polyether/Polyester (geschlossen, hydrophil), Polymer (bionisch) und Polyurethan (mikroporös). Sie sind bezüglich der WWA-Werte (wasserdicht, winddicht, atmungsaktiv) anderen Materialien praktisch überlegen. Alle Membranen arbeiten nach dem gleichen Grundprinzip: Sie lassen die extrem kleinen Wasserdampfmoleküle durch die Mikroporen oder hydrophilen Bestandteile der geschlossenen Folie vom Körper an die Umgebungsluft austreten, lassen die ungleich größeren Regentropfen jedoch nicht hinein. Die Folge: der Schweiß wird vom Körper weggeleitet, Regen kommt nicht an ihn heran. Das physikalische Prinzip funktioniert umso besser, je größer der Unterschied zwischen Körper- und Umgebungstemperatur ist.

Was die Atmungsaktivität anbetrifft, benötigen alle Membranen weitere Funktionspartner, um gute Ergebnisse zu erzielen. Kritisch ist also weniger die Wasserdichtigkeit, die bei nahtverschweißten und getapeten Membranlösungen in allen Spielarten erreicht wird, sondern das Feuchtigkeitsmanagement. Winddicht sind mikroporöse Membranen aufgrund ihrer Heckenstruktur, in der sich eintreffender Wind verfängt und abgelenkt wird. Die bionische Membran funktioniert nach einem Klimatisierungsprinzip der Natur: dem Tannenzapfenprinzip. Sie öffnet ihre Poren bei Wärme und schließt sie bei Kälte und Wind, wie es vom Schweizer Funktionstextilhersteller Schoeller exklusiv angeboten wird.

Das Plus an Schutz durch Laminieren

Im Prinzip gibt es bei den Laminaten (laminieren = mittels Hitze, Druck und Thermokleber fest verbinden) drei Varianten: die zweilagigen Laminate wie Oberstoff- oder Futterlaminat und das Dreilagenlaminat, das Membran mit Ober- und Futterstoff verbindet. Unterschieden wird je nach Anspruchsbereich auch zwischen Hardshell und Softshell. Bei den Hardshell-Laminaten steht die Wasserdichtigkeit bei äußerst robuster Außenseite an vorderster Stelle. Sie isolieren nicht gegen Kälte und sind unelastisch. Softshell-Laminate, die meist für Westen und Jacken zum Einsatz kommen, haben in der Regel eine flauschige Innenseite. Sie sind elastisch und komfortabel. Der Kuschelfaktor wird durch eine Reduzierung der Wasserdichtigkeit „erkauft“, dennoch trotzen sie den allermeisten Wetterbedingungen, außer strömendem Regen.

Klimaausgleich 2 – Beschichtungen

Polyurethanbeschichtungen (PUR) sind die klassische Alternative zu den Membranen in Bezug auf Wasserdichtigkeit und Atmungsaktivität. Üblicherweise wird die Warenrückseite beschichtet, wodurch das Textil in ähnlicher Weise wie die Membranlaminate einen Feuchtigkeitsaustausch bei gleichzeitiger Wasserundurchlässigkeit und geringem Flächengewicht bereitstellt. Vorteil: Die so hergestellten Textilien sind preiswerter als jede Membranvariante. Darüber hinaus ist man in der Wahl des Oberstoffes und dessen Funktion flexibler. Nachteil: Die Beschichtungen sind gegenüber mechanischen Belastungen auch im Rahmen der Mietwäscheprozesse nicht so beständig. Für eine breitere Einsatzmöglichkeit experimentiert man mit flammhemmenden Beimischungen. Zu den Beschichtungen der Warenvorderseite mit PUR gehören die diversen Kunstlederarten, die auch für Arbeits- und Sicherheitsschuhe Verwendung finden. Sie sind robust und pflegeleicht.

Zu den Ausrüstungen gehören auch die PCM Phase Change Materialien und die Nanotechnologie (1 nm = 10-9 m) , was nicht selten in „Tateinheit“ vorkommt. Auch bei den PCM-Materialien, die von Outlast als wohl bekanntestem Player als Flächendruck, Beschichtung oder eingeschlossen in eine Fasermatrix (Polyester, Acryl, Viskose) angeboten werden, richtet wieder die Physik das gewünschte Klima. Die verwendeten paraffinähnlichen Substanzen, die in Mikrokügelchen eingeschlossen sind, verändern sich bei Temperaturzufuhr von fest zu flüssig. Für die „Phasenänderung“ (engl. phase change) in Richtung flüssig wird die erhöhte Wärme aufgenommen und zur Erhaltung dieses Zustandes quasi gespeichert. Bei Abkühlung wird das Material wieder fest, wobei die Wärme langsam abgegeben wird. Es entsteht ein Klimaausgleich, der Spitzen in Richtung zu warm und zu kalt vermeidet, so dass der Komfortbereich nicht verlassen wird. Übermäßige Schweißproduktion wird dadurch verhindert. Diese Materialien werden auch für das Innenleben von Schuhen eingesetzt, zusätzlich hydrophil ausgerüstet und mit einer wasserdichten Membran z. B. von Sympatex kombiniert, damit die Füße von innen und außen trocken bleiben.

Multinorm als Ansporn

Durch den modularen oder schichtweisen Aufbau der klimaregulierenden Systeme ist es möglich, die Anforderungen mehrerer Normen zu erfüllen, darunter Wetter- und Warnschutz, Flammhemmung und Schweißerschutz, Schutz vor Störlichtbögen oder elektrostatischen Entladungen. Die wichtigste Norm diktiert meist die Wahl der äußeren Schicht, z. B. bei hitzeexponiertem Arbeiten auch den Aufbau des gesamten Systems. Die Funktionsanbieter arbeiten intensiv daran, die Anzahl der Einzelkomponenten für den Bereich Persönlicher Schutzausrüstung und Arbeitsschutzkleidung so flexibel wie möglich zu gestalten.

Auf der internationalen Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe Techtextil vom 4. bis 7. Mai 2015 werden unter anderem Unternehmen wie Sympatex und Outlast, Transtextil und Schoeller ihre neuesten Entwicklungen für multifunktionelle Schutzsysteme präsentieren. Hier haben Hersteller von Schutzbekleidung und -schuhen die Gelegenheit, Materialinnovationen für die nächste Generation solcher Systeme zu entdecken. Zusätzlich bietet die parallele Fachmesse Texprocess eine Vielzahl an Technologien und Lösungsvorschlägen für deren Verarbeitung – und das in einem Messeverbund.

Quelle: Messe Frankfurt