Антистатическая ткань

Изобретение относится к текстильной промышленности и предназачено для изготовления специальных изделий медицинского и восставновительного назначения, например физиотерапевтических матрасов, пледов и элементов одежды, непосредственно контактирующих с человеческим телом. Антистатическая ткань содержит системы образующих фон основных и уточных нитей на основе химических и/или натуральных волокон и электропроводящую сетку, образованную комплексными электропроводящими полимерными нитями структуры оболочка-ядро. Раппорт ткани по основе и утку составляет от 10 до 24 нитей, в том числе одиночных комплексных электропроводящих полимерных нитей от 1 до 12. Комплексные электропроводящие полимерные нити структуры оболочка-ядро выполнены на основе капроновых нитей, покрытых непрерывной токопроводящей композицией на основе сополимера тетрафторэтилена с винилиденфторидом, наполненного техническим углеродом в массовом соотношении от 1:0,6 до 1:0,8 при общей линейной плотности комплексной электропроводящей полимерной нити 52-58 текс. Технический результат - исключение накопления зарядов статического электричества на поверхности изделий на основе заявленной ткани, непосредственно контактирующих с человеческим телом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Ткань относится к текстильной промышленности и предназначена для изготовления специальных изделий медицинского и восстановительного назначения, например физиотерапевтических матрасов, пледов и элементов одежды, непосредственно контактирующих с человеческим телом, и может быть использована в таких отраслях промышленности как строительство, радиоэлектроника и в быту.

Известна фехтовальная ткань, выполненная мелкоузорчатым переплетением и содержащая две системы основных и уточных нитей, каждая из которых включает в себя нити из химических волокон, образующих фон, и мишурные нити, образующие электропроводящую сетку, причем раппорт ткани по основе содержит 8-10 нитей, в том числе 2 мишурные, а раппорт ткани по утку содержит от 4 до 8 нитей, в том числе одиночных мишурных нитей 1 или 2, расположенных через каждые 2 или 3 фоновые уточные нити (см. патент RU №2228398 C1, D 03 D 15/00, 10.05.2004 г.).

Также известна антистатическая ткань, выпускаемая Всесоюзным научно-исследовательским институтом синтетического волокна ВНИИСВ (г.Тверь), которую получают методом химической металлизации (из растворов) суровых тканей различной структуры и плотности на основе синтетических волокон, в частности ткани на основе полиэфирных волокон с тонким дискретным никелевым покрытием, известные под маркой АРТН по ТУ 6-06-32-531-87.

Аналоги подобного типа тканей также представлены в патентах SU 1656020 А1 от 15.06.1991 г., RU 2085635 С1 от 27.07.1997 г., FR 1557944 A от 28.02.1969 г., US 4606968A от 19.08.1986 г.

Основным недостатком указанных тканей является то, что наличие в структуре металлизированных мишурных нитей (см. патент RU №2228398) или дискретного никелевого покрытия (смотри ткань АРТН по ТУ 6-06-32-531-87), как показали научные исследования, не допускает непосредственного контакта с человеческим телом. Кроме того, наличие металла в тканях как в виде мишурных нитей, так и в виде покрытия значительно повышает вес материала, удорожает процесс изготовления и, как следствие, повышает стоимость антистатической ткани и изделия в целом.

Ближайшим аналогом, выбранным в качестве прототипа, является изобретение по патенту RU 2228398 С1, 7 D 03 D 15/00, 10.05.2004 г.

Основной задачей разработки является создание такой конструкции антистатической ткани, которая исключала бы указанные недостатки.

Техническим результатом, который может быть получен от использования изобретения, является обеспечение антистатической тканью защиты от воздействия электромагнитных излучений (ЭМИ) широкого диапазона частот и исключения накопления зарядов статического электричества на поверхности изделий на ее основе, непосредственно контактирующих с человеческим телом.

Основная задача решена и технический результат достигнут за счет того, что антистатическая ткань содержит системы образующих фон основных и уточных нитей, выполненных на основе химических волокон и/или натуральных волокон, и электропроводящую сетку, образованную комплексными электропроводящими полимерными нитями структуры оболочка-ядро, распределенными как в массиве основных, так и в массиве уточных нитей, при этом раппорт ткани по основе и утку составляет от 10 до 24 нитей, в том числе одиночных комплексных электропроводящих полимерных нитей от 1 до 12.

Ткань, в которой комплексные электропроводящие углеродистые полимерные нити структуры оболочка-ядро выполнены на основе капроновых нитей, покрытых непрерывной токопроводящей углеродистой композицией на основе сополимера тетрафторэтилена с винилиденфторидом, наполненного техническим углеродом в массовом соотношении от 1:0,6 до 1:0,8 при общей линейной плотности комплексной электропроводящей углеродистой полимерной нити 52-58 текс.

Отличительные признаками антистатической ткани являются следующие:

- системы основных и уточных нитей, образующие фон, выполнены на основе химических и/или натуральных волокон;

- электропроводящая сетка образована комплексными электропроводящими углеродистыми полимерными нитями, которые распределены как в массиве основных, так и в массиве уточных нитей;

- раппорт ткани по основе составляет от 10 до 24 нитей, в том числе одиночных комплексных электропроводящих углеродистых полимерных нитей от 1 до 12;

- раппорт ткани по утку составляет от 10 до 24 нитей, в том числе одиночных комплексных электропроводящих углеродистых полимерных нитей от 1 до 12;

- комплексные электропроводящие полимерные нити выполнены на основе капроновых нитей, покрытых непрерывной токопроводящей углеродистой композицией на основе сополимера тетрафторэтилена с винилиденфторидом, наполненного техническим углеродом в массовом соотношении от 1:0,6 до 1:0,8 при общей линейной плотности комплексной электропроводящей полимерной нити 52-58 текс;

- размещение комплексных электропроводящих полимерных нитей в виде электропроводной углеродистой сетки в массиве основных и уточных нитей обеспечивает надежную защиту от статического электрического и электромагнитных излучений.

Указанные отличительные существенные признаки являются новыми, так как их использование в известном уровне техники, аналогах и прототипе не обнаружено, что позволяет характеризовать предложенное техническое решение, соответствующее критерию «новизна».

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными существенными признаками позволяет решить поставленную задачу и достичь новых технических результатов (лечебного эффекта), что позволяет характеризовать новое техническое решение существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники, аналогами и прототипом.

Новое техническое решение является результатом опытно-конструкторской и технологической отработки и творческого вклада, получено без использования стандартных проектировочных решений или каких-либо рекомендаций, по своей оригинальности и содержательности исполнения соответствует критерию «изобретательский уровень».

На фиг.1 представлен эскиз антистатической ткани.

На фиг.2 представлена структура комплексной электропроводящей углеродистой полимерной нити.

Более подробно описание сущности изобретения состоит в следующем.

Антистатическая ткань, представленная на фиг.1, содержит массив основных нитей 1 из химических и/или натуральных волокон, массив уточных нитей 2 из химических и/или натуральных волокон и комплексные электропроводящие углеродистые полимерные нити 3, которые размещены как в массиве основных, так и в массиве уточных нитей и образуют электропроводную сетку, при этом раппорт ткани по основе составляет от 10 до 24 нитей, в том числе одиночных комплексных электропроводящих углеродистых полимерных нитей от 1 до 12, а раппорт ткани по утку составляет от 10 до 24 нитей, в том числе одиночных комплексных электропроводящих углеродистых полимерных нитей от 1 до 12.

Комплексная электропроводящая полимерная нить, представленная на фиг.2, имеет структуру «оболочка-ядро» и содержит в «ядре» 4 капроновые нити, а в «оболочке» 5 сополимер тетрафторэтилена с винилиденфторидом, наполненный техническим углеродом в массовом соотношении от 1:0,6 до 1:0,8. Данная нить выпускается по ТУ 2282-057-00203996-98.

На основе указанной комплексной электропроводящей полимерной нити и скрученной хлопчатобумажной пряжи на основе хлопка и капрона была изготовлена опытная партия антистатической ткани в соответствии с эскизом, представленным на фиг.1. Данная ткань выпускается по ТУ 8378-034-00321069-2005.

На основе указанной комплексной углеродистой электропроводящей полимерной нити и хлопчатобумажной пряжи в соотношении 7:93 была изготовлена опытная партия антистатической углеродистой ткани бытовой по ТУ 8378-001-74067818-2005.

На основе указанной комплексной углеродистой электропроводящей полимерной нити и полиамида в соотношении 7:93 была изготовлена опытная партия антистатической углеродистой технической ткани по ТУ 8378-002-74067818-2005.

Результаты испытаний, проведенные в соответствии с ГОСТ 16185-70 «Пластмассы. Метод определения электростатических свойств», показали, что наиболее оптимальными являются образцы тканей, которые содержат в раппорте как по основе, так и по утку от 1 до 10 комплексных электропроводящих углеродистых полимерных нитей. В этом случае удельное поверхностное сопротивление составляет 10³-10⁴ Ом, а наведенный электростатический заряд стекает практически мгновенно, т.е. начальная плотность заряда (δ₀) и полупериод утечки заряда (r) минимальны, при этом высокое напряжение отрицательной и положительной полярности воздействовало на образец в течение 15 сек.

Разработанные ткани и одежда, изготовленная из них, показали положительные характеристики как с точки зрения лечебного эффекта, защиты от воздействия электромагнитных излучений (ЭМИ) широкого диапазона частот, так и с точки зрения исключения накопления на поверхности изделий зарядов статического электричества.

Таким образом, предложенное техническое решение в указанной совокупности существенных признаков соответствует критерию «промышленная применимость"

1. Антистатическая ткань, содержащая системы образующих фон основных и уточных нитей, выполненных на основе химических и/или натуральных волокон, и электропроводящую сетку, образованную комплексными электропроводящими полимерными нитями структуры оболочка-ядро, распределенными как в массиве основных, так и в массиве уточных нитей, при этом раппорт ткани по основе и утку составляет от 10 до 24 нитей, в том числе одиночных комплексных электропроводящих полимерных нитей от 1 до 12.

2. Ткань по п.1, в которой комплексные электропроводящие полимерные нити структуры оболочка-ядро выполнены на основе капроновых нитей, покрытых непрерывной токопроводящей композицией на основе сополимера тетрафторэтилена с винилиденфторидом, наполненного техническим углеродом в массовом соотношении от 1:0,6 до 1:0,8 при общей линейной плотности комплексной электропроводящей полимерной нити 52-58 текс.