Функциональный защитный материал с мембраной, имеющей реакционноспособное внешнее покрытие, и изготовленная из него защитная одежда
Изобретение относится к защитному материалу, главным образом с функцией защиты от химических и/или биологических ядов и/или вредных веществ, таких как боевые средства. Функциональный защитный материал включает многослойную конструкцию. Многослойная конструкция включает листоподобный, более предпочтительно текстильный поддерживающий материал и мембрану. Мембрана присоединена, более предпочтительно приклеена, к поддерживающему материалу и снабжена реакционно-способной добавкой в форме каталитически активного компонента, обладающего реакционной способностью по отношению к химическим и/или биологическим ядам и/или вредным веществам. Каталитически активный компонент включает по меньшей мере два металла из группы, состоящей из меди, серебра, цинка и молибдена и/или их соединений, вместе с триэтилендиамином (TEDA) и/или органической кислотой, и/или солями серной кислоты. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение защитных характеристик материала от вредных веществ. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр., 1 табл.
Реферат
Настоящее изобретение относится к функциональному защитному материалу, особенно имеющему защитные функции по отношению к химическим и/или биологическим ядам и/или вредным веществам, имеющему многослойную конструкцию и содержащему мембрану, имеющую реакционно-способную добавку. Настоящее изобретение относится далее к самой мембране с реакционно-способной добавкой. Кроме того, настоящее изобретение относится к использованию защитного материала по настоящему изобретению и/или мембраны по настоящему изобретению при изготовлении защитных материалов любого рода (таких как, например, защитные костюмы, защитные перчатки, защитная обувь и другие защитные швейные изделия, а также защитные покрывала, например, для медицинского транспорта, палаток, спальных мешков и т.п.). Наконец, настоящее изобретение относится к самим защитным материалам, которые включают защитный материал по настоящему изобретению или, чтобы быть более точными, мембрану по настоящему изобретению. Защитный материал по настоящему изобретению и/или мембрана по настоящему изобретению являются, таким образом, полезными не только в военной области, но также в гражданской области, преимущественно при боевом применении радиационного, биологического и химического оружия (оружия массового поражения или ОМП).
Имеется ряд веществ, которые поглощаются кожей и причиняют серьезный вред здоровью (вредных веществ). Примеры включают отравляющее вещество кожно-нарывного действия иприт (взаимозаменяемо называемый "Желтым крестом" или горчичным газом) и нервно-паралитический агент зарин. Люди, вступающие в контакт с такими отравляющими веществами, должны носить подходящую защитную одежду или быть защищены от этих отравляющих веществ подходящими защитными материалами. Кроме того, люди, вступающие в контакт с другими токсичными веществами, также нуждаются в том, чтобы быть защищенными подходящей защитной одеждой и/или материалами.
Известные для этой цели защитные костюмы включают, например, не пропускающие воздух и водяной пар защитные костюмы, которые снабжены слоем резины, непроницаемым для химических отравляющих веществ. Недостатком здесь является то, что эти костюмы очень быстро приводят к накоплению тепла, поскольку они не пропускают воздух и водяной пар. Другие недостатки здесь заключаются в отсутствии способности к дыханию, а также отсутствие воздухообмена.
Защитные костюмы от боевых отравляющих веществ, которые предназначены для продолжительного применения в различных условиях, не должны, однако, приводить к перегреву носящего. В существующем уровне техники для этой цели известны проницаемые для воздуха и водяного пара защитные костюмы, которые обеспечивают относительно высокий комфорт при ношении. Эти типы пропускающих воздух и водяной пар костюмов часто содержат в себе, как характерный элемент, адсорбционно-фильтрующий слой активированного угля, который непрерывно связывает химические отравляющие вещества. Преимуществом таких систем является то, что активированный уголь является также доступным с внутренней поверхности, обеспечивая быструю адсорбцию токсинов, которые просочились через поврежденные или по иной причине потерявшие непроницаемость места. Однако при экстремальных условиях, более конкретно, когда капля загущенного ядовитого или боевого отравляющего вещества падает на ткань защитного костюма со сравнительно большой высоты и пробивает активированный уголь, слой активированного угля может быть локально перегружен. Кроме того, защитные костюмы этого типа часто предлагают лишь недостаточную защитную эффективность по отношению к биологическим токсинам.
Поэтому проницаемые адсорбционно-фильтрующие системы, основанные преимущественно на активированном угле, часто дополняют каталитически активным компонентом путем пропитки активированного угля, например, биоцидным или биостатическим катализатором, преимущественно, на основе металлов или соединений металлов.
Например, в DE 19519869 A1 описан материал этого типа, который содержит многослойный текстильный газопроницаемый фильтрующий материал, включающий адсорбирующий слой на основе активированного угля, преимущественно в форме карбонизированных волокон, причем активированный уголь пропитан катализатором, выбранным из группы, состоящей из меди, кадмия, платины, палладия, ртути и цинка, в интервале от 0,05% до 12% масс. в расчете на активированный уголь. Недостатком такого защитного материала или такой фильтрующей системы является тот факт, что пропитка катализатором уничтожает часть адсорбционной емкости, необходимой для поглощения и таким образом обезвреживания химических вредных веществ. Таким образом, операция пропитки оказывает вредное влияние на работоспособность используемого активированного угля. Кроме того, пропитка активированного угля является относительно дорогой и часто осложняет операцию изготовления активированного угля, более конкретно стадию активации. Более того, пропитка катализатором не всегда обеспечивает желаемую эффективность по отношению к биологическим токсинам и/или микроорганизмам, и проблема пробоя ядовитых или боевых отравляющих веществ при высоких концентрациях также не всегда решается этим принципом. Наконец, операция пропитки требует относительно больших количеств катализаторного материала.
Предшествующий уровень техники включает далее защитные костюмы, сконструированные так, чтобы быть непроницаемыми для воздуха, но проницаемыми для водяного пара или дышащими. Защитные костюмы такого типа обычно включают мембрану, которая действует как воздухонепроницаемый, но пропускающий водяной пар или дышащий блокирующий слой по отношению к ядовитым и/или боевым отравляющим веществам. Однако защитные костюмы, отличительным признаком которых является такая мембранная система, не всегда обеспечивают достаточные защитные характеристики. Кроме того, защитные мембраны, использовавшиеся в данном контексте в предшествующем уровне техники, часто являются такими блокирующими мембранами, которые не всегда гарантируют должную способность к дыханию, особенно в условиях боевого применения, включающего физическое напряжение, и поэтому комфорт ношения ухудшается как следствие недостаточного воздухообмена и/или недостаточной эмиссии водяного пара через защитный материал. В дополнение, защитные материалы, использовавшиеся в предшествующем уровне техники, могут также включать микропористую мембрану. Мембранные системы такого типа обычно имеют повышенную способность пропускать водяной пар, но имеют тот решающий недостаток, что поры в микропористой мембранной системе могут быть иногда проницаемыми для малых молекул, в частности, включающих, например, токсичные вещества, синильную кислоту и хлор. Мембранные системы такого типа, таким образом, не всегда способны обеспечить эффективную защиту по отношению к вредным веществам и/или ядовитым веществам, в особенности в форме малых (газовых) молекул.
Настоящее изобретение поэтому имеет своей целью предложить защитный материал, посредством которого описанные выше недостатки предшествующего уровня техники по меньшей мере существенно устраняются или по меньшей мере исправляются. Более конкретно, такой защитный материал должен быть пригодным для изготовления изделий любого рода для защиты от радиационного, биологического и химического оружия (или оружия массового поражения, ОМП), например одежды для защиты от ОМП и подобного.
Настоящее изобретение имеет следующей своей целью предложить защитный материал, который сочетает высокую скорость пропускания водяного пара и, следовательно, большой комфорт ношения с эффективной защитной характеристикой по отношению к химическим и/или биологическим ядовитым и/или вредным веществам, таким как боевые средства.
Настоящее изобретение имеет еще одной своей целью предложить защитный материал, который является значительно более пригодным для использования в защитных изделиях (таких как, например, защитные костюмы, защитные перчатки, защитная обувь и другие предметы защитной одежды, а также защитные накидки, спальные мешки и т.п.) и гарантирует высокий комфорт ношения при использовании.
Для достижения этой цели настоящее изобретение предлагает согласно первому аспекту настоящего изобретения функциональный защитный материал, особенно имеющий защитные функции по отношению к химическим и/или биологическим токсинам и/или вредным веществам, таким как боевые вещества, согласно пункту 1 формулы изобретения, где функциональный защитный материал по настоящему изобретению включает мембрану, имеющую реакционно-способную добавку. Следующие полезные осуществления защитного материала по настоящему изобретению образуют предмет изобретения соответствующих зависимых пунктов формулы изобретения.
Настоящее изобретение предлагает далее согласно следующему аспекту настоящего изобретения саму мембрану по настоящему изобретению, которая снабжена реакционно-способной добавкой. Следующие полезные осуществления мембраны по настоящему изобретению образуют предмет изобретения соответствующих зависимых пунктов формулы изобретения.
Настоящее изобретение предлагает далее согласно следующему аспекту настоящего изобретения использование функционального защитного материала по настоящему изобретению и/или мембраны по настоящему изобретению при изготовлении защитных изделий любого типа, таких как защитные костюмы, защитные перчатки, защитная обувь и другие предметы защитной одежды, а также защитные накидки, спальные мешки, палатки и т.п., предпочтительно для защиты от применения ОМП, и для гражданских и военных применений.
Настоящее изобретение предлагает далее согласно еще одному аспекту настоящего изобретения защитные изделия, более конкретно защитные костюмы, защитные перчатки, защитную обувь и другие предметы защитной одежды, а также защитные накидки, спальные мешки, палатки и т.п., полученные при использовании защитного материала по настоящему изобретению и/или использовании мембраны по настоящему изобретению, которые включают защитный материал по настоящему изобретению и/или мембрану по настоящему изобретению.
Должно быть понятно, что уточнения, осуществления, преимущества и т.п., которые перечислены здесь по отношению к одному аспекту изобретения только для того, чтобы избежать повторения, конечно применимы соответственно по отношению к другим аспектам изобретения.
Настоящее изобретение в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагает функциональный защитный материал, особенно с защитной функцией по отношению к химическим и/или биологическим ядам и/или вредным веществам, таким как боевые вещества, где указанный функциональный защитный материал включает многослойную конструкцию, причем указанная многослойная конструкция включает листоподобный, более предпочтительно текстильный поддерживающий материал и мембрану, прикрепленную, более предпочтительно приклеенную, к указанному поддерживающему материалу. В функциональном защитном материале по настоящему изобретению мембрана снабжена реакционно-способной добавкой, более предпочтительно каталитически активным компонентом, предпочтительно обладающим реакционной способностью по отношению к химическим и/или биологическим ядам и/или вредным веществам.
Таким образом, фундаментальная идея настоящего изобретения заключается в получении защитных материалов многослойной конструкции с повышенной или улучшенной защитной характеристикой по отношению к химическим и/или биологическим ядам или вредным веществам, более конкретно к боевым веществам, путем обеспечения их мембраной, имеющей реакционно-способную добавку, более предпочтительно имеющей каталитически активный компонент, и, как ключевое отличие от предшествующего уровня техники, реакционно-способная добавка или каталитически активный компонент является составляющей частью мембраны, действуя как блокирующий слой, и поэтому, что реализуется согласно настоящему изобретению, является способом разложить ядовитые и/или вредные вещества до какого-либо поглощающего слоя.
Тем, в чем настоящее изобретение добилось успеха, совершенно неожиданным образом является улучшение защитной характеристики по отношению к химическим и/или биологическим ядам или вредным веществам путем целевого использования мембраны, имеющей реакционно-способную добавку, при этом, в то же время, мембраны, обладающей высокой скоростью пропускания водяного пара, действующей как блокирующий слой; удобство ношения защитной одежды, изготовленной с использованием защитного материала по настоящему изобретению, является настолько большим, то даже тяжелое физическое усилие со стороны носящего защитную одежду, например, при боевом применении, не вызывает никакого накопления тепла.
Поэтому настоящее изобретение является успешным, сочетая в одном материале диаметрально противоположные свойства: высокую защитную характеристику, с одной стороны, и большой комфорт при ношении, с другой.
Следующим ключевым преимуществом настоящего изобретения является то, что химические и/или биологические ядовитые и/или вредные вещества разрушаются и/или разлагаются на составные части адсорбционно-фильтрующим материалом по настоящему изобретению так, что никаких вредных агентов не остается на защитном материале по настоящему изобретению после использования, тогда как в случае мембранных систем предшествующего уровня техники, которые имеют только барьерную функцию, вредные вещества задерживаются на поверхности, и сохраняется загрязнение и/или риск угрозы безопасности (например, когда носящий снимает защитную одежду). Кроме того, в результате защитный материал по настоящему изобретению может быть использован повторно, без обязательного очищения от загрязнений, поскольку он разработан так, чтобы быть, можно сказать, самоочищающимся или самообеззараживающимся.
Настоящее изобретение предлагает существенное улучшение защитной характеристики по отношению к химическим и биологическим ядовитым веществам и боевым веществам путем дополнения мембраны, предназначенной для защитного материала по настоящему изобретению, реакционно-способными компонентами или каталитически активными компонентами. Это обусловлено тем, что мембрана с реакционно-способной добавкой, используемая в контексте защитного материала по настоящему изобретению, имеет, как фундаментальное отличие от мембранных систем предшествующего уровня техники, высокую защитную характеристику также и по отношению к малым высокотоксичным газовым молекулам, таким как синильная кислота и хлор-газ. Не желая быть связанными какой-либо одной теорией, это можно считать обусловленным тем, что более выраженная реакционная или каталитическая активность мембраны заставляет токсичные вещества разрушаться или деградировать, даже когда они сталкиваются с мембраной. С другой стороны, может быть предусмотрено в данном контексте согласно настоящему изобретению, что получаемые в результате продукты реакции в случае предпочтительного использования здесь микропористой мембраны, имеющей реакционно-способную добавку, концентрируются у пор и в порах микропористой мембраны, что приводит к их закупорке, так что даже в случае какого-либо истощения реакционных свойств мембраны проскок вредных и/или ядовитых агентов является эффективно предотвращенным, так что в случае срабатывания реакционно-способных или каталитически активных центров никакие молекулы не смогут пройти через мембрану.
Настоящее изобретение также неожиданно обеспечивает функциональный защитный материал, который предлагает улучшенную защитную характеристику по отношению к химическим ядовитым и/или вредным веществам, а также по отношению к биологическим ядам и/или вредным веществам. Защитный материал по настоящему изобретению таким образом предлагает эффективную защиту по отношению к химическим ядам и/или вредным веществам, более конкретно - к боевым отравляющим веществам ("химическому оружию" или "оружию С", такому как зарин, иприт, зоман, синильная кислота, хлор и т.д.), но также и по отношению к биологическим ядам и/или вредным веществам ("биологическое оружие" или "оружие В", такое как вирусы, бактерии, грибки, микроорганизмы и т.д., примерами которых являются сибирская язва, оспа, лихорадка Эбола, чума, вирус Марбурга и т.д.).
Благодаря концепции настоящего изобретения, согласно которой именно благодаря мембране, а не некоторому необязательному адсорбционному слою на основе, например, активированного угля, которая дополнена реакционно или каталитически активным компонентом, достигается множество дополнительных преимуществ. Во-первых, устраняется дорогая и неудобная пропитка адсорбционного слоя, преимущественно активированного угля. Следовательно, адсорбционная емкость любого адсорбционного слоя не ухудшается или не понижается каталитически активным компонентом. Во-вторых, операция изготовления необязательного адсорбционного слоя, более конкретно изготовления активированного угля, не ухудшается в присутствии каталитически активного компонента. В-третьих, в производственно-инженерных показателях проще вставить наложение мембраны c каталитически активным компонентом или с реакционно-способным компонентом в производственную линию всего процесса изготовления конечного защитного материала, поскольку дополнение реакционно-способным или каталитически активным компонентом по сравнению с таким вводом добавки в адсорбционный слой требует значительно меньших количеств пропиточного материала, который содержит каталитически активный или реакционно-способный компонент, так что процесс изготовления защитного материала по настоящему изобретению оптимизируется также и с точки зрения удельных затрат.
Таким образом, настоящее изобретение в целом является успешным в значительном повышении защитной характеристики защитного материала по отношению к химическим и/или биологическим ядовитым и/или вредным веществам, таким как боевые вещества, путем специфического добавления или легирования, или пропитки, или наложения непроницаемой для воздуха, но пропускающей водяной пар мембраны с реакционно-способным или каталитически активным компонентом.
По сравнению с адсорбционно-фильтрующими материалами предшествующего уровня техники защитная характеристика адсорбционно-фильтрующего материала по настоящему изобретению является, соответственно, бесспорно улучшенной, что продемонстрировано конкретно более низким числом показателей проскока в ходе проведенных заявителем измерений, цитированных здесь ниже.
В целом, концепция защитного материала по настоящему изобретению связана с множеством преимуществ, из которых указанные выше преимущества упомянуты только для примера.
Реакционно-способная добавка или каталитически активный компонент, которым обеспечена мембрана, может в контексте настоящего изобретения включать вещество, которое приводит к обезвреживанию химических и/или биологических ядов и/или вредных веществ. Это может происходить, например, в форме химической реакции с ядовитым или вредным веществом, в каковом случае полученные продукты реакции, как упоминалось ранее, затем иногда остаются на мембране и, более предпочтительно, приводят к забивке или засорению, или к непроходимости любых пор/микропор, присутствующих в мембране, так что дальнейшее проникновение токсичных соединений через мембрану дополнительно предотвращается таким путем. В этом случае мембрана сохраняет свою защитную функцию, даже когда реакционно-способная добавка является выработавшейся.
Реакционно-способная добавка, более предпочтительно каталитически активный компонент, может включать, например, катализатор, который индуцирует/вызывает расщепление/разрушение столкнувшихся с мембраной ядовитых/отравляющих веществ, причем сам катализатор выходит из реакции по меньшей мере существенно не изменившимся, так что каталитическая активность мембраны благодаря этому фактически не истощается. В этом случае также нетоксичные продукты разложения/реакции, которые получаются при расщеплении ядовитых/вредных веществ, могут оставаться на мембране и, если используется микропористая мембрана, приводить к блокировке пор мембраны, так что проход через нее следующих вредных веществ предотвращается. Мембрана функционального защитного материала по настоящему изобретению, таким образом, действует в целом как барьерный/блокирующий слой по отношению к ядовитым/вредным веществам, обладая свойством разрушать ядовитые/вредные вещества. Поэтому мембрана является по меньшей мере существенно непроницаемой для ядовитых/вредных веществ или осуществляет по меньшей мере длительное замедление прохода через нее ядовитых/вредных веществ. Защитный эффект распространяется, как правило, на ядовитые/вредные вещества в форме аэрозолей и/или жидкостей, и/или в форме газов, так как реакционно-способная добавка, когда используется микропористая мембрана, приводит к заметной блокирующей функции по отношению к малым, в особенности, токсичным молекулам газа, такого как синильная кислота, хлор и т.п.
В целом, реакционно-способная добавка/каталитически активный компонент таким образом приводит к тому, что химические/биологические яды/вредные вещества, столкнувшиеся с мембраной или с защитным материалом по настоящему изобретению, обезвреживаются или разрушаются. В контексте настоящего изобретения можно предполагать, что сама реакционно-способная добавка или сам каталитически активный компонент принимает участие как сореагент в реакции обезвреживания химических/биологических ядов/вредных веществ и, преимущественно, выходит необратимо изменившимся из реакции, так что реакционно-способная добавка или каталитически активный компонент становится частью продукта или продуктов реакции. С другой стороны, можно предполагать согласно настоящему изобретению, что реакционно-способная добавка или каталитически активный компонент индуцирует/промотирует/ускоряет обезвреживание-разложение химических/биологических ядов/вредных веществ, осевших на мембране или на защитном материале по настоящему изобретению, на манер катализатора, в каковом случае в особенности реакционно-способная добавка или каталитически активный компонент выходит обратимым из основной реакции в по меньшей мере существенно неизмененном состоянии, так что, как упоминалось выше, фактически никогда не истощается активность мембраны или защитного материала согласно настоящему изобретению в отношении обезвреживания/разложения токсичных веществ, более точно - каталитическая активность.
Количество реакционно-способной добавки, более предпочтительно каталитически активного компонента в расчете на мембрану должно быть в интервале от 0,1×10-4% до 20% масс., преимущественно в интервале от 0,5×10-4% до 10% масс., предпочтительно в интервале от 0,1×10-3% до 8% масс., более предпочтительно в интервале от 0,5×10-3% до 6% масс. и еще более предпочтительно в интервале от 0,1×10-2% до 5% масс. По отношению к самому защитному материалу по настоящему изобретению количество реакционно-способной добавки, более предпочтительно каталитически активного компонента должно быть в интервале от 0,1×10-5% до 15% масс., преимущественно в интервале от 0,5×10-5% до 10% масс., предпочтительно в интервале от 0,1×10-4% до 8% масс., более предпочтительно в интервале от 0,5×10-4% до 5% масс. и еще более предпочтительно в интервале от 0,1×10-3% до 2% масс. Согласно настоящему изобретению может быть предусмотрено отклонение от вышеупомянутых количеств для конкретного применения или на индивидуальной основе без выхода за пределы сферы настоящего изобретения.
В осуществлении настоящего изобретения реакционно-способная добавка, более предпочтительно каталитически активный компонент имеет основой металл или соединение металла, преимущественно на основе оксида металла. В этом контексте можно сочетать различные металлы/различные соединения металлов друг с другом. Металл или соединение металла могут быть выбраны, например, из группы, состоящей из меди, серебра, кадмия, платины, палладия, родия, цинка, ртути, титана, циркония и/или алюминия, а также их ионов и/или солей, а также их соответствующих сочетаний. Например, реакционно-способная добавка, более предпочтительно каталитически активный компонент может быть выбран из группы, состоящей из Ag, Ag2O, Cu, Cu2O и CuO, а также их смесей. Реакционно-способная добавка или каталитически активный компонент особо предпочтительно не содержат хром.
В общем случае в сфере настоящего изобретения реакционно-способная добавка, более предпочтительно каталитически активный компонент может включать элементарные/атомные или ионные компоненты. Подобным образом, реакционно-способная добавка, более предпочтительно каталитически активный компонент может быть представлена в форме соединения или молекулы, или комплекса.
По способу, который является предпочтительным согласно настоящему изобретению, реакционно-способная добавка, более предпочтительно каталитически активный компонент должен включать по меньшей мере два металла из группы, состоящей из меди, серебра, цинка и молибдена и/или их соединений. Это обусловлено тем, что заявитель неожиданно установил, что сочетание по меньшей мере двух металлов из вышеупомянутой группы приводит к особенно хорошим результатам в отношении защитной функции по отношению к ядовитым/вредным веществам, как будет показано здесь ниже со ссылкой на иллюстративные осуществления. В этом контексте защитные свойства могут быть дополнительно улучшены, когда реакционно-способная добавка вышеупомянутого типа, необязательно, присутствует вместе с триэтилендиамином (TEDA) и/или органической кислотой, и/или серной кислотой, и/или солями серной кислоты.
Особенно хорошие результаты относительно защитной функции по отношению к химическим/биологическим ядовитым/боевым отравляющим веществам могут быть получены согласно настоящему изобретению, когда реакционно-способная добавка, более предпочтительно каталитически активный компонент имеет в основе комбинацию из:
меди, более конкретно карбоната меди (II) (CuCO3);
серебра, более конкретно элементарного серебра;
цинка, более конкретно карбоната цинка (II) (ZnCO3);
молибдена, более конкретно димолибдата аммония.
В вышеупомянутой реакционно-способной добавке на основе меди, серебра, цинка и молибдена количественное соотношение медь/серебро/цинк/молибден должно составлять 1,0-10,0/0,01-2,0/1,0-10,0/0,2-8,0, преимущественно 3,0-6,0/0,02-0,5/3,0-6,0/0,5-3,0 и предпочтительно примерно 5/0,05/5/2.
Вышеупомянутая реакционно-способная добавка на основе меди, серебра, цинка и молибдена может дополнительно содержать триэтилендиамин (TEDA), где преимущественно количественное соотношение медь/серебро/цинк/молибден/триэтилендиамин может составлять 1,0-10,0/0,01-2,0/1,0-10,0/0,2-8,0/0,3-9,0, преимущественно 3,0-6,0/0,02-0,5/3,0-6,0/0,5-3,0/1,0-4,0 и предпочтительно примерно 5/0,05/5/2/3. Однако согласно настоящему изобретению может быть предусмотрено отклонение от вышеупомянутых количественных соотношений для конкретного применения или на индивидуальной основе без выхода за пределы сферы настоящего изобретения.
В следующем предпочтительном осуществлении согласно настоящему изобретению реакционно-способная добавка может иметь основой комбинацию из:
серной кислоты или соли серной кислоты, преимущественно выбранной из группы, состоящей из сульфатов меди, сульфата цинка и сульфатов аммония;
соединения молибдена, преимущественно выбранного из группы, состоящей из оксидов молибдена, молибдатов и оксианионов шестивалентного молибдена;
соединения меди, преимущественно выбранного из группы, состоящей из оксидов меди, карбонатов меди и медноаммиачных комплексов, и/или соединения цинка, преимущественно выбранного из группы, состоящей из оксидов цинка, карбонатов цинка и цинк-аммиачных комплексов.
Соответствующие количественные соотношения серная кислота/молибден/медь и/или цинк должны составлять 1,0-15,0/1,0-15,0/1,0-25,0 и преимущественно 2,0-10,0/2,0-10,0/2,0-20,0. Опять-таки, это осуществление, предпочтительное согласно настоящему изобретению, может предусматривать отклонение от вышеупомянутых количественных соотношений для конкретного применения или на индивидуальной основе без выхода за пределы сферы настоящего изобретения.
В еще одном осуществлении, предпочтительном согласно настоящему изобретению, реакционно-способная добавка, более предпочтительно каталитически активный компонент может иметь основой комбинацию из:
соединения меди, преимущественно выбранного из группы, состоящей из оксидов меди, карбонатов меди, сульфатов меди и медноаммиачных комплексов;
соединения цинка, преимущественно выбранного из группы, состоящей из оксидов цинка, карбонатов цинка, сульфата цинка и цинк-аммиачных комплексов;
необязательно, серебра, преимущественно элементарного серебра;
тетраэтилендиамина (TEDA).
Вышеупомянутая пропитка включает пропитку Cu-Zn-TEDA, которая может, необязательно, дополнительно содержать серебро (Cu-Zn-Ag-TEDA) и/или молибден, преимущественно выбранный из группы, состоящей из оксидов молибдена, молибдатов и оксианионов шестивалентного молибдена.
Соответствующее количественное соотношение медь/цинк/серебро/тетраэтилендиамин должно составлять 1,0-20,0/0,5-18,0/0-15,0/0,1-10,0, преимущественно 3,0-15,0/1,0-15,0/0,0-12,0/1,0-8,0 и предпочтительно примерно 5/0,05/5/2. В отношении этого согласно настоящему изобретению также может быть предусмотрено отклонение от вышеупомянутых количеств для конкретного применения или на индивидуальной основе без выхода за пределы сферы настоящего изобретения.
Вышеупомянутые реакционно-способные добавки могут включать в особенности так называемые добавки/пропитки АВЕК, которые обладают каталитическим/разлагающим действием по отношению к специфичным токсичным веществам. В связи с этим тип А, например, относится к определенным органическим газам и парам, имеющим температуру кипения >65°C, например циклогексану. Тип В относится к определенным неорганическим газам и парам, например к синильной кислоте. Тип Е относится к разлагающему/защитному эффекту по отношению к двуокиси серы и другим кислым газам и парам. Наконец, тип К относится к защитной функции по отношению к аммиаку и органическим производным аммиака. Для дополнительной информации см. соответствующий европейский стандарт EN 14387 (январь 2004 г.).
Как было упомянуто ранее, согласно настоящему изобретению можно предполагать, что пропитки типа АВЕК могут быть объединены с пропитками/добавками TEDA (ABEK-TEDA), в каковом случае дополненные таким образом защитные материалы по настоящему изобретению обладают также защитной функцией по отношению к хлорциану. Дополнение защитных материалов по настоящему изобретению пропиткой TEDA также приводит к очень хорошей устойчивости против старения пропитки или реакционно-способной добавки в целом.
Реакционно-способная добавка, более предпочтительно каталитически активный компонент, которым дополнена мембрана защитного материала по настоящему изобретению, таким образом делает возможным, как упоминалось ранее, разложение/нейтрализацию химических и/или биологических ядов и/или вредных веществ. Кроме того, реакционно-способная добавка мембраны может быть подобрана так, чтобы конечный защитный материал по настоящему изобретению обладал дополнительно биостатическим и/или биоцидным действием, более конкретно бактериостатическим или бактерицидным, и/или виростатическим или вироцидным, и/или фунгистатическим или фунгицидным действием. В связи с этим реакционно-способная добавка может также содержать, например, нитрат серебра, а также упомянутые выше компоненты.
Обеспечение мембраны, используемой для защитного материала по настоящему изобретению, реакционно-способной добавкой, более предпочтительно каталитически активным компонентом может быть осуществлено с использованием процессов, хорошо известных специалистам из существующего уровня техники.
По настоящему изобретению мембрана может быть преимущественно снабжена реакционно-способной добавкой, более предпочтительно каталитически активным компонентом после своего изготовления, где преимущественно обеспечение мембраны реакционно-способной добавкой, более предпочтительно каталитически активным компонентом может быть осуществлено плазмохимически, преимущественно посредством металлизации напылением и/или мокрым химическим способом, преимущественно посредством разбрызгивания и/или осаждением пара, и/или осаждением из газовой фазы. В этом отношении могут быть использованы процессы химического и/или физического осаждения из газовой фазы.
Однако согласно настоящему изобретению мембрана может быть также более предпочтительно обеспечена реакционно-способной добавкой, более предпочтительно каталитически активным компонентом, во время ее изготовления, в каковом случае преимущественно обеспечение мембраны реакционно-способной добавкой, более предпочтительно каталитически активным компонентом осуществляют посредством интерполимеризации и/или введения в полимерный матрикс мембраны. Это может происходить, например, в присутствии катализатора.
Вообще говоря, могут быть использованы известные сами по себе процессы пропитки (например, пропитка с последующим окислением/восстановлением). Процессы такого типа как таковые также известны специалистам.
Мембрана, используемая для защитного материала по настоящему изобретению, может быть пористой, в особо предпочтительном осуществлении согласно настоящему изобретению преимущественно микропористой. Это обусловлено тем, что такая мембрана имеет высокую скорость переноса водяного пара и, следовательно, высокую способность к дыханию, приводящую к комфортному ношению конечного защитного материала по настоящему изобретению. Благодаря тому, что мембрана снабжена согласно настоящему изобретению реакционно-способной добавкой, более конкретно определенной выше, сама мембрана одновременно имеет высокую блокирующую способность по отношению к химическим и/или биологическим ядам/боевым веществам, при этом преимущественно предотвращается проход через мембрану мелких токсичных молекул, таких как синильная кислота или хлор-газ.
Мембрана защитного материала по настоящему изобретению должна далее, соответственно, иметь поры, более предпочтительно микропоры. В связи с этим, поры, более предпочтительно микропоры должны иметь диаметр в интервале от 0,001 до 5 мкм, более конкретно в интервале от 0,005 до 2 мкм, предпочтительно в интервале от 0,01 до 1 мкм и более предпочтительно в интервале от 0,05 до 0,5 мкм.
Согласно настоящему изобретению реакционно-способная добавка, более предпочтительно каталитически активный компонент может быть локализована в области пор, более предпочтительно микропор в мембране. В этом отношении реакционно-способная добавка, более предпочтительно каталитически активный компонент может быть локализован в порах, более предпочтительно в микропорах мембраны. Поры, более предпочтительно микропоры мембраны могут, таким образом, каждая, включать по меньшей мере одну реакционно-способную добавку, более предпочтительно каталитически активный компонент. В связи с этим множество пор/микропор или по меньшей мере в значительной степени каждая пора/микропора в пористой, более предпочтительно микропористой мембране должна быть обеспечена реакционно-способной добавкой, более предпочтительно каталитически активным компонентом. В этом отношении реакционно-способная добавка или каталитически активный компонент может присутствовать, например, в виде по меньшей мере одного атома, иона, одной молекулы или по меньшей мере одного комплекса в области поры/микропоры и/или в поре/микропоре. Подобным образом реакционно-способная добавка, более предпочтительно каталитически активный компонент может быть расположен на поверхности мембраны и/или введен в матрикс мембраны.