Материал, отражающий инфракрасное излучение



Материал, отражающий инфракрасное излучение
Материал, отражающий инфракрасное излучение
Материал, отражающий инфракрасное излучение

 


Владельцы патента RU 2403328:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановская государственная текстильная академия" (ИГТА) (RU)

Изобретение относится к материалам, отражающим и пропускающим электромагнитное излучение, и может быть использовано при изготовлении швейных изделий, предназначенных для электромагнитного камуфляжа, в частности, на инфракрасных длинах волн, а также при изготовлении швейных изделий технического назначения, а именно мобильных укрытий (палаток, тентов), обеспечивающих сохранение комфортных микроклиматических условий. Материал, отражающий инфракрасное излучение, содержит текстильную основу, металлизированный и микропористый мембранный слои. В качестве текстильной основы используют полиэфирный текстильный материал с водоотталкивающей пропиткой, металлизированный слой представлен нитридом титана, а микропористый мембранный слой выполнен из термопластичной полиуретановой смолы и размещен между текстильной основой и металлизированным слоем, при этом нитрид титана нанесен на микропористый мембранный слой на атомарно-молекулярном уровне в количестве 1-2 г/м2, а текстильная основа может содержать камуфлирующий рисунок. Технический результат при использовании заявленного изобретения заключается в обеспечении высокой степени защиты биологического объекта за счет улучшения отражательной способности материала в инфракрасном излучении. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к материалам, отражающим и пропускающим электромагнитное излучение, и может быть использовано при изготовлении швейных изделий, предназначенных для электромагнитного камуфляжа, в частности, на инфракрасных длинах волн, а также при изготовлении швейных изделий технического назначения, а именно мобильных укрытий (палаток, тентов), обеспечивающих сохранение комфортных микроклиматических условий.

Известен материал /Пат. US 5281460 США, МПК F41H 3/02. Инфракрасное маскировочное покрытие /Сох Phillip; заявитель Teledyne industries Inc, патентообладатель Сох Phillip. - №900428; заявл. 18.06.1992; опубл. 25.01.1994/, в котором на пористой нейлоновой сетке нанесен рисунок из полос. Полосы покрыты серебром, медью или пигментом. Недостатком данного изобретения является водопроницаемость материала, что ухудшает эксплуатационные свойства изделия, изготавливаемого из него.

Известен материал /Пат. US 4495239, МПК F41H 3/02. Маскировочные материалы широкого спектра действия / Pusch Gunter, Hoffmann Alexander, Aisslinger Dieter; заявитель Pusch Gunter; Hoffmann Alexander. - №459354; заявл. 16.12.1982; опубл. 22.01.1985/, в основе которого лежит слой текстильного материала, на поверхность которого методом осаждения из газовой фазы нанесен металлический отражающий слой, а затем - камуфлирующая раскраска. Недостатками данного изобретения является недолговечность изделия, изготавливаемого из такого материала, по причине наличия металлизированного и легкоповреждаемого покрытия на поверхности материала, невозможность нанесения сложных многоцветных рисунков, соответствующих условиям эксплуатации изделий.

Известен материал /Пат. US 4467005, МПК В32В 5/26 и др. Пароводопроницаемая драпирующаяся ткань, отражающая инфракрасное излучение /Pusch Gunter; Weimar Reinhold, Aisslinger Dieter; заявитель Pusch Gunter, Weimar Reinhold. - №480481; заявл. 30.03.1983; опубл. 21.08.1984/, изготавливаемый на основе опорной сетки, на обеих сторонах которой имеется несущее полотно с металлическим покрытием, отражающим ИК-излучение. Однако материал не обеспечивает воздухопроницаемости, что снижает гигиенические свойства изделий, изготовленных из такого материала. Кроме того, водопроницаемость материала ухудшает эксплуатационные свойства защитных изделий.

За прототип взят материал, обладающий теплоотражающими свойствами /Пат. RU 2127194, МПК В32В 5/18. Материал с покрытием, отражающим инфракрасное излучение / Куллер Грегори Д.; заявитель и патентообладатель В.Л.Горе и Ассоциэйтс, Инк. (US). - №97118428/12; заявл. 12.10.1995; опубл. 10.03.1999/, содержащий по меньшей мере одну металлизированную микропористую мембрану, дублированную по меньшей мере с еще одним слоем текстильного материала. В материале металлизированная мембрана выполнена из микропористого вспененного политетрафторэтилена, текстильная основа представляет собой шелк, а металл - алюминий.

К недостаткам изобретения можно отнести высокую стоимость и трудоемкость получения материала методом прессования, а также невозможность полного экранирования (маскировки) человека, покрытого таким материалом, т.е. нейтрализации излучений в ближней, средней и дальней инфракрасной областях спектра. Кроме того, текстильный материал, который дублируют металлизированной пленкой, не предполагает камуфлирующей раскраски, что ухудшает камуфлирующие свойства изделия в дневное время суток.

Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение высокой степени защиты биологического объекта за счет улучшения отражательной способности материала в инфракрасном излучении.

Указанный технический результат достигается тем, что в материале, отражающем инфракрасное излучение, содержащем текстильную основу, металлизированный и микропористый мембранный слои, согласно изобретению в качестве текстильной основы используют полиэфирный текстильный материал с водоотталкивающей пропиткой, металлизированный слой представлен нитридом титана, а микропористый слой выполнен из полиуретановой смолы и размещен между текстильной основой и металлизированным слоем, при этом нитрид титана нанесен на микропористый слой на атомарно-молекулярном уровне в количестве 1-2 г/м2, а текстильная основа содержит камуфлирующий рисунок.

Любое тело, нагретое до определенной температуры, излучает энергию в инфракрасном спектре (длина волны, излучаемой телом, зависит от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения). Инфракрасный сигнал в условиях прямой видимости может передаваться на расстояние до нескольких километров и проходить сквозь непрозрачные для видимого излучения материалы. Для обеспечения маскировки объектов от обнаружения детекторами инфракрасного излучения используют теплоизолирующие изделия, позволяющие снизить температуру наружной поверхности объекта, тем самым ослабить тепловое излучение. Таким образом, материал, обладающий высокими теплоизоляционными свойствами, способен обеспечить маскировочный эффект биологическому объекту от обнаружения детекторами инфракрасного излучения.

На фиг.1 показана структура заявляемого многослойного материала, обеспечивающего высокие теплоизоляционные свойства объекта и маскировку от обнаружения детекторами инфракрасного излучения; на фиг.2 представлена зависимость проводимости полиамидной ткани арт. 5369 от времени напыления не него металла; на фиг.3 показано изменение отражательной способности заявляемого многослойного материала по сравнению с обычным.

Структура многослойного материала, ослабляющего тепловое излучение биологического объекта и отражающего инфракрасное излучение, представлена следующими слоями (фиг.1):

1 - полиэфирный текстильный материал с водоотталкивающей пропиткой обеспечивает защиту биологического объекта от осадков в виде дождя и снега и сохранение высоких эксплуатационных свойств материалу в любых погодных условиях. Камуфлирующий рисунок, нанесенный на текстильную основу, может выполняться в цветовом фоне, максимально приближенном к фону окружающей среды нахождения объекта, что обеспечивает ему визуальный камуфляж в дневное время суток.

2 - микропористый мембранный слой выполнен из термопластичной полиуретановой смолы, с размером пор 1,3-1,6·10-6 м, обладает высокими адгезионными свойствами к текстильному материалу, обеспечивает надежное соединение металлизированного слоя с текстильной основой. Пористая мембранная структура слоя обеспечивает возможность выведения пара на поверхность изделия, т.е. естественного охлаждения и снижения тепловой нагрузки на биологический объект. Воздух, находящийся в микропорах мембранного слоя, снижает его теплопроводность, создавая изолирующее воздушное пространство.

3 - металлизированный слой выполнен из нитрида титана и нанесен на материал со стороны термопластичной полиуретановой смолы на атомарно-молекулярном уровне в количестве 1-2 г/м2, толщиной до 100 нм, обеспечивает теплоизоляцию и существенно ослабляет теплоотдачу и способствует отражению инфракрасного излучения заявляемого материала.

Нитрид титана при нанесении его тонкой пленкой толщиной до 100 нанометров обеспечивает материалу высокие изоляционные свойства. Толщина слоя зависит от времени напыления металла на материал и влияет на пароводопроницаемые свойства материала, а также показатели, характеризующие степень его проводимости. Чем больше время напыления металла на материал, тем больше толщина металлизированного слоя и выше показатели проводимости материала. Однако увеличение толщины пленочного покрытия, т.е. увеличение количества наносимого металла более 2 г/м2, ухудшает гигиенические показатели материала, так как уменьшается проницаемость воздуха и водяных паров. При нанесении нитрида титана в количестве менее 1 г/м2 отражающая способность материала в инфракрасном излучении снижается.

Многослойный материал благодаря такой структуре хорошо драпируется, обладает водоотталкивающими, паропроницаемыми и теплозащитными свойствами, является теплоизолятором, отражает инфракрасное излучение и в случае применения текстильной основы с камуфлирующим рисунком обеспечивает визуальный камуфляж объекта.

Пример 1.

На изнаночную сторону текстильного материала «Защита» арт. 3411 волокнистого состава 100% ПЭ (полиэфир) поверхностной плотности 160 г/м2 с водоотталкивающей пропиткой и камуфлирующим покрытием «скалистые горы» нанесен пористый слой полиуретановой смолы толщиной 0,02 мм и размером пор 1,57·10-6 м и тонкий слой нитрида титана в количестве 1,5 г/м2, толщиной слоя 70 нм, для чего использован метод магнетронного распыления в глубоком вакууме (порядка 5·10-5 мм рт.ст.), реализованный в мягких условиях, создаваемых низкотемпературной плазмой. Метод магнетронного распыления позволяет достаточно точно регулировать толщину металлического слоя, позволяет создавать структуры с определенной проводимостью.

Для испытания материала на отражающие свойства инфракрасного излучения применялась система ночного видения, а именно бинокль ночного видения Yukon NVB Viking 3,5×40 RX (Yukon Advanced Optics®). Наблюдение велось за объектом, одетым сначала в обычный маскировочный костюм, а затем в костюм, изготовленный из заявляемого материала в полной темноте, при температуре окружающей среды +5°С. В обычном маскировочном костюме силуэтные очертания человека были хорошо видимы, а в костюме, изготовленном из заявляемого материала, объект был практически невидим.

Кроме того, проводилось исследование отражающей способности изготовленного многослойного материала на спектрофотометре Spekol-11. На фиг.3 представлены данные, подтверждающие существенное увеличение спектрального коэффициента отражения заявляемого материала (на фиг.3 обозначенного графиком 1) по сравнению с материалом, арт. 80406, «Габарит», волокнистого состава 100% ПЭ (полиэфир), поверхностной плотности 220 г/м2, производитель «Чайковский текстиль», взятым для сравнения (на фиг.3 обозначенного графиком 2).

Пример 2.

На изнаночную сторону текстильного материала арт. 3456 волокнистого состава 100% ПЭ (полиэфир), поверхностной плотности 265 г/м2, предназначенного для изготовления мобильных укрытий, согласно примеру 1, нанесен пористый слой полиуретановой смолы толщиной 0,02 мм и размером пор 1,57·10-6 м и тонкий слой нитрида титана в количестве 2 г/м2, толщиной слоя 90 нм.

Для испытания материала на отражающую способность использовался тепловизор FLIR 15 (инфракрасная камера) - оптико-электронный измерительный прибор, работающий в инфракрасной области электромагнитного спектра. Фиксировалась температура поверхности теплоизлучающего объекта (человека), покрытого многослойным материалом. Исследования проводились в закрытом помещении при температуре окружающей среды +22°С. Тепловизор регистрировал на поверхности исследуемого объекта температурные точки, не превышающие +24°С.

Данные исследования подтверждают, что структура заявляемого многослойного материала обладает теплоизолирующими свойствами и отражает инфракрасное излучение.

1. Материал, отражающий инфракрасное излучение, содержащий текстильную основу, металлизированный и микропористый мембранный слои, отличающийся тем, что в качестве текстильной основы используют полиэфирный текстильный материал с водоотталкивающей пропиткой, металлизированный слой представлен нитридом титана, а микропористый мембранный слой выполнен из термопластичной полиуретановой смолы и размещен между текстильной основой и металлизированным слоем, при этом нитрид титана нанесен на микропористый мембранный слой на атомарно-молекулярном уровне в количестве 1-2 г/м2.

2. Материал, отражающий инфракрасное излучение по п.1, отличающийся тем, что текстильная основа содержит камуфлирующий рисунок.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обувной промышленности и может быть использовано в качестве дополнительной гигиенической многослойной вкладной стельки, изготовленной тканым способом, которая может быть использована, например, для обуви специального назначения, в том числе для химзащиты.

Изобретение относится к ткани, предназначенной для использования в формовочной части бумагоделательной машины. .

Изобретение относится к тканевому фильтровальному элементу, содержащему первое тканевое полотнище и второе тканевое полотнище. .

Изобретение относится к производству текстильных материалов и касается изготовления двухслойных тканей, вырабатываемых на ткацких станках. .

Изобретение относится к производству текстильных материалов и касается изготовления двухслойных тканей, вырабатываемых на ткацких станках. .

Изобретение относится к способу изготовления электролизного мешка, внутри которого может быть размещен электрод. .

Изобретение относится к формирующим сеткам для использования в бумагоделательных машинах. .

Изобретение относится к формовочным тканям для формовочной части бумагоделательной машины. .

Изобретение относится к области текстильной промышленности и касается получения рельефной ткани, которая может быть использована, например, для изготовления мебельно-декоративных тканей

Изобретение относится к конфигурации трехмерных тканых заготовок для армирования композитной конструкции

Изобретение относится к способу изготовления многослойной контурно-профильной полой ткани, включающему переплетение уточных нитей и нескольких систем основных нитей, одна из которых служит для создания складок с верхними и нижними отворотами, другие для скрепления складок по отворотам и прошивания складок на разных уровнях по толщине ткани, при переходе нитей утка из нижнего полотна в верхнее их переплетают с нитями основы соответствующих слоев с сохранением рисунка переплетения в полотнах; проборку нитей основы в бердо с уменьшением числа нитей в краевых участках полотен; ступенчатую заправочную линию станка; одночастную обратную проборку аркатных шнуров в кассейную доску ткацкого станка, причем при проборке аркатных шнуров правой половины кассейной доски каждый последующий четный короткий ряд арката меняется местом с каждым предыдущим четным коротким рядом арката; при переходе нитей утка из верхнего полотна многослойной контурно-профильной полой ткани в нижнее полотно происходит фиксация нитей утка в зоне условного шва с использованием кромкообразователя, причем в рисунке переплетения, при скреплении верхних отворотов складок многослойной контурно-профильной полой ткани одной из основных систем, образуются непрерывные саржевые диагональные линии, как на наружных поверхностях, так и на заданной глубине верхнего и нижнего полотен многослойной контурно-профильной полой ткани, обеспечивая эффект спиралевидных объемных направляющих на поверхности многослойной контурно-профильной полой ткани

Изобретение относится к материалам, которые могут быть использованы при изготовлении одежды, головных уборов, изделий технического назначения, а именно, мобильных укрытий (палаток, тентов), обеспечивающих сохранение комфортных микроклиматических условий и маскировку биологического объекта, а также маскировку специального снаряжения и техники в дневное и ночное время суток

Ткань может быть использована для защиты от теплового воздействия одежды пожарных и рабочих металлургических цехов. Термостойкая двухслойная ткань вырабатывается из нитей с различной термоусадкой, причем усадка верхнего слоя составляет 10-30%, а усадка нитей нижнего слоя составляет 2-4%. Соединение верхнего и нижнего слоя осуществляется нитями слоев по контуру, имеющему рисунок в виде полос, прямоугольников, ромбов. Размер геометрического рисунка, по которому проводится соединение слоев в одном или двух направлениях, составляет 5-20 мм. 1 ил.

Способ получения многослойной ткани заключается в последовательных формировании одного или нескольких зевов, одновременном или последовательном прокладывании в них уточных нитей, прибое уточных нитей к опушке ткани, отводе ткани и отпуске основы. С целью снижения нагрузок на основу при прибое, повышения формоустойчивости ткани и степени заполнения ее нитями, а также снижения усадки ткани по ширине прибой уточных нитей осуществляют при открытом зеве и удерживают бердо у опушки ткани вплоть до последующей прокладки уточных нитей. Для того, чтобы стабилизировать натяжения основных нитей в цикле формирования ткани, производят принудительную компенсацию изменения длины основных нитей в зеве независимо для каждой ветви основы и согласованно с положением ремиз. При выработке слоисто-каркасных тканей с целью снижения истирания основных нитей и упрощения системы управления отводом ткани формирование отдельных слоев и их притяжку к другим слоям производят за счет изменения хода подвижного берда, а направление притяжки задают путем наклона подвижного берда при его движении к опушке ткани в сторону того слоя, к которому вновь притягивают сформированный слой. Изобретение позволяет снизить динамические нагрузки на основные нити при прибое и зевообразовании и снизить усадку ткани по ширине. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Структура для использования в сжимаемой упругой прокладке. Сжимаемая упругая прокладка включает структуру, содержащую: параллельные нити основы, и параллельные нити утка, причем любая совокупность из нитей основы или нитей утка или обе совокупности нитей основы и нитей утка выполнены из эластомерного материала с упругими свойствами в осевом направлении. Причем первый слой параллельных нитей, проходящих в направлении основы или в направлении утка, второй слой параллельных нитей, расположенный на одной стороне первого слоя, причем нити второго слоя проходят в направлении основы или направлении утка, отличном от направления нитей первого слоя, и содержат эластомерные нити, а указанная структура дополнительно содержит третий слой параллельных нитей, который расположен на противоположной второму слою стороне первого слоя и нити которого проходят в том же направлении, что и нити первого слоя. Причем параллельные нити третьего слоя выровнены таким образом, что они оказываются расположены в промежутках между параллельными нитями первого слоя в одной и той же плоскости, проходящей в направлении толщины, причем указанные эластомерные нити обладают упругими свойствами в направлении длины или в осевом направлении, растягиваются и сжимаются таким образом, что ткань сжимается при прикладывании нормальной нагрузки и отпружинивает обратно после снятия такой нагрузки. 2 н. и 45 з.п. ф-лы, 18 ил.

Настоящее изобретение в целом относится к тканой заготовке для армированных композиционных материалов и способу ее изготовления. Тканая заготовка для армированного волокном композиционного материала содержит горизонтальные слои тканого материала и вертикальные слои тканого материала, вытканные как одно целое вместе с горизонтальными слоями. Причем вертикальные слои проходят в форме конструкционных элементов между горизонтальными слоями, а горизонтальные слои и вертикальные слои образуют в заготовке сквозные ячейки. Заготовка имеет непрерывное кольцевое армирование в каждой ячейке, образованной путем кругового плетения уточных волокон. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 17 ил.

Настоящее изобретение относится в целом к цельнотканой трехмерной заготовке, по меньшей мере, с одной боковой стенкой, по меньшей мере, в одном направлении, сформированной из тканого материала основы, содержащей, по меньшей мере, два слоя, и к способу формирования такой заготовки. Волокна в первом направлении переплетают, по меньшей мере, между верхним слоем и вторым слоем таким образом, что верхний слой может быть загнут относительно других слоев с формированием после загибания цельной боковой стенки. Кроме того, волокна могут быть переплетены между вторым сверху слоем и вторым слоем таким образом, что второй сверху слой может быть загнут относительно других слоев с формированием после сгибания второй цельной боковой стенки, перпендикулярной к первой цельной боковой стенке. Кроме того, заготовка может содержать отдельные боковые стенки, сформированные путем сгибания частей верхнего слоя. 3 н. и 31 з.п. ф-лы, 22 ил.
Наверх