защитное швейное изделие

Формула изобретения

1. Защитное швейное изделие, включающее многослойный пакет с полостью, сформированной стенками из водонепроницаемого материала, и помещенный в эту полость гигроскопичный элемент, отличающееся тем, что полость выполнена в виде протяженной плоской щели, образованной двумя стенками, соединенными между собой по контуру с трех сторон и открытой с одного короткого торца, причем ширина полости на порядок больше толщины, а длина на порядок больше ее ширины, одна из стенок полости перфорирована, а гигроскопичный элемент выполнен из ткани одного из следующих видов: шерсть, вискоза, ацетат, штапель, или элемент выполнен в виде прошивного пакета из указанных тканей.

2. Защитное швейное изделие по п.1, отличающееся тем, что геометрические размеры полости - ее толщина, ширина и длина - равны геометрическим размерам гигроскопичного элемента, помещенного в полость, и этот элемент прикреплен к внутренней стороне неперфорированной стенки полости.

3. Защитное швейное изделие по п.1, отличающееся тем, что перфорированная стенка полости выполнена из гидрофобного материала.

4. Защитное швейное изделие по п.1, отличающееся тем, что перфорация стенки полости не доходит до открытого торца полости на 5-20% ее длины.

5. Защитное швейное изделие по п.1, отличающееся тем, что перфорированная стенка полости с наружной стороны покрыта тканью с пониженной гигроскопичностью и повышенной паропроницаемостью, например льняной.

Описание изобретения к патенту

Предложение относится к швейной промышленности и может использоваться при конструировании и изготовлении преимущественно зимней одежды.

Известно, что одежда, в том числе и зимняя, должна обладать определенной паропроницаемостью (должна "дышать"). При этом водяной пар, образующийся в подкостюмном пространстве в результате потоотделения, проходит сквозь одежду. Негативная сторона данного процесса в том, что при отрицательной наружной температуре и положительной температуре подкостюмного пространства в толще одежды неизбежно окажется зона с нулевой температурой. В этой зоне неизбежно образуется точна росы: пар конденсируется, появляется капельно-жидкая влага, которая резко снижает теплозащитные свойства одежды и приближает точку росы к внутренней поверхности костюма, провоцируя лавинообразный негативный процесс.

Известно защитное швейное изделие, содержащее один внутренний слой, один защитный слой и один или несколько наружных слоев [1]; недостаток аналога в том, что он не исключает накопления влаги в случае перепада температур.

Известна спецодежда для защиты от холода [2], выполненная из пакета материалов - наружный, внутренний и утепляющий слой, образованный ячейками с размещенным в них утепляющим наполнителем. Недостаток данного аналога в том, что при отрицательной температуре наружного слоя не предотвращается появление точки росы внутри одежды и ее увлажнение.

Известно многослойное швейное изделие, раскрытое в источнике [3], где в качестве слоя использовано текстильное полотно, дублированное полиэтиленовой сеткой. Третий аналог характеризуется тем же недостатком, что и два предыдущих - он не исключает накопления влаги в одежде, поскольку полиэтиленовая сетка паропроницаема.

Известно защитное швейное изделие [4], раскрытое в описании изобретения "Съемная подкладка для изолирующей одежды". Изделие представляет собой многослойный пакет, крепящийся к подкладке костюма и включающий в себя сообщающиеся с атмосферой подкостюмного пространства полости, стенки которых выполнены в виде карманов из водонепроницаемого материала, открытые с одной боковой стороны, причем, в эти полости (в карманы) с натягом помещены гигроскопичные элементы в виде блоков из пенополивинилформаля. Это изделие принято в качестве наиболее близкого аналога - прототипа, поскольку оно близко к предлагаемому решению и по назначению, и по совокупности существенных признаков.

Прототип работает следующим образом: водонепроницаемые карманы открыты сбоку, они не имеют клапанов, благодаря чему торец каждого блока из пенополивинилформаля свободно сообщается с атмосферой подкостюмного пространства, вследствие того, что каждый блок помещен с натягом, он не выпадает из кармана. В результате потоотделения человека, одетого в рассматриваемый костюм, влажность воздуха в подкостюмном пространстве повышается, но блоки, помещенные в карманы, поглощают из воздуха влагу. После влагонасыщения блоков их извлекают из полостей, отжимают, вручную или в центрифуге, сушат и используют повторно. Блоки, поглощающие пар, снижают влажность подкостюмного пространства и отодвигают момент появления точки росы внутри одежды.

Недостатки прототипа в следующем: а) периодичность действия; б) ограниченная емкость поглотителя; в) малая площадь соприкосновения поглотителя с атмосферой подкостюмного пространства и пониженная за счет этого скорость поглощения; г) снижение эффективности работы по мере насыщения поглотителя; д) потребность в дополнительном оборудовании - центрифуга, сушильный шкаф; е) дополнительные затраты труда, времени и энергии в связи с операциями по обезвоживанию поглотителя; ж) пенополивинилформаль - продукт взаимодействия поливинилового спирта с формальдегидом - создает не вполне экологически чистую атмосферу в подкостюмном пространстве.

Задача данного предложения - уменьшить недостатки прототипа, т.е. повысить эффективность защитного швейного изделия в отношении поглощения влаги, сделать процесс не периодическим, а непрерывным, исключить проблему емкости поглотителя, ускорить процесс поглощения, исключить проблему замедления работы по мере насыщения поглотителя, исключить потребность в дополнительном оборудовании, исключить дополнительные затраты труда, времени и энергии на операции по обезвоживанию поглотителя, улучшить экологическую обстановку в подкостюмном пространстве.

Это достигается за счет новой совокупности деталей, нового их выполнения, нового взаиморасположения и взаимодействия, использования новых материалов.

Сущность предложения: защитное швейное изделие, так же, как и прототип, включает в себя многослойный пакет с полостью, сформированной стенками из водонепроницаемого материала, и помещенный в эту полость гигроскопичный элемент; особенности предлагаемого решения в следующем: полость, сформированная из водонепроницаемого материала, выполнена в виде протяженной плоской щели, образованной двумя стенками, соединенными между собой по контуру с трех сторон и открытой с одного короткого торца, причем ширина полости на порядок больше толщины, а длина на порядок больше ее ширины, одна из стенок полости перфорирована, а гигроскопичный элемент выполнен из ткани одного из следующих видов - шерсть, вискоза, ацетат, штапель, или элемент выполнен в виде прошивного пакета из указанных тканей.

Перечисленных признаков достаточно для реализации заявленного технического решения, но есть и факультативные признаки:

а) геометрические размеры полости - ее толщина, ширина и длина - равны геометрическим размерам гигроскопичного элемента, помещенного в полость;

б) гигроскопичный элемент прикреплен к внутренней стороне неперфорированной стенки полости;

в) перфорированная стенка полости выполнена из гидрофобного материала;

г) перфорация стенки полости не доходит до открытого торца полости на 5-20% ее длины;

д) перфорированная стенка полости с наружной стороны покрыта тканью с пониженной гигроскопичностью и повышенной паропроницаемостью, например льняной.

Технический результат: повышена эффективность устройства в отношении поглощения влаги за счет превращения периодического процесса в непрерывный и исключения проблемы ограниченной емкости поглотителя, исключена потребность в дополнительном оборудовании и дополнительных затратах труда, времени и энергии на операции по обезвоживанию поглотителя, улучшена экологическая обстановка в подкостюмном пространстве.

Предложение поясняется графическим материалом. На чертеже показано предлагаемое защитное швейное изделие - план и разрез: 1 - гигроскопичный элемент; 2 - сплошная стенка полости; 3 - перфорированная стенка полости, 4 - ткань с пониженной гигроскопичностью и повышенной паропроницаемостью; 5 - подкладка костюма; 6 - открытый торец полости.

Изготовление защитного швейного изделия. Основная деталь устройства - полость, сформированная двумя стенками из водонепроницаемого материала (из ткани "болонья", полиэтилена, перхлорвинила, тефлона и т.п.). Одна из этих стенок перфорирована и желательно чтобы изготовлена она была из гидрофобного материала типа тефлона. Стенки имеют форму удлиненных прямоугольников (возиожно, с закругленными углами) и соединены между собой по трем сторонам (кроме одного короткого торца); в эту полость помещен гигроскопичный элемент, роль которого, в некоторых случаях, может выполнять и известный пенополивинилформаль, но гораздо предпочтительнее иное решение.

Существует давно известный материал, обладающий уникальным сочетанием свойств, - высокой гигроскопичностью при ничтожной смачивающей способности, это - шерстяная ткань (ее необычные свойства особо отмечены в Большой Советской Энциклопедии: "шерстяные ткани обладают высокой гигроскопичностью. Смачивающая способность шерсти ничтожна" [5]. Благодаря таким свойствам, предлагаемое защитное швейное изделие может работать как полупроводник (как детектор, диод), что будет показано ниже. Высокой гигроскопичностью обладают и некоторые иные материалы: "...ткани из искусственного шелка (вискоза, ацетат, штапель) характеризуются самой высокой (после шерстяных тканей) гигроскопичностью" [5].

Поглотитель из ткани (или из пакета тканей) может быть прикреплен, например, методом горячего прессования к внутренней поверхности одной или обеих стенок полости. Подобным образом могут быть прикреплены ткани и к наружным поверхностям стенок полости; устройство может быть прикреплено либо к съемной подкладке (типа жилета), либо к постоянной подкладке предпочтительно зимней одежды.

Работа защитного швейного изделия. Устройства имеют форму полос и прикрепляются к внутренней стороне (к подкладке) одежды в вертикальном положении, при этом перфорированные стенки полостей обращены к телу человека, а открытые торцы полостей расположены внизу. Обычно устройства применяют для зимней одежды типа пальто, куртки и т.п.; их верхние концы начинаются от плеч, а нижние (открытые) заканчиваются у нижней кромки подола; по горизонтали соседние устройства могут либо примыкать друг к другу, либо располагаться с зазорами.

Водяной пар, образующийся в подкостюмном пространстве при потовыделении, свободно проходит сквозь ткань 4 с пониженной гигроскопичностью и повышенной паропроницаемостью, а также сквозь перфорацию внутренней стенки полости 3 и конденсируется на гигроскопичном элементе 1.

Гигроскопичность - свойство материалов поглощать (сорбировать) влагу из воздуха с образованием жидкой фазы [6]. В общем случае образовавшаяся жидкая фаза может оказаться либо смачивающей вещество сорбента, либо несмачивающей. Смачивание - это проявление межмолекулярного взаимодействия на границе соприкосновения фаз [7], т.е. чем меньше смачивание, тем слабее жидкость удерживается межмолекулярными силами сорбента, а выше было показано, что смачивающая способность шерсти - ничтожна.

В результата реализуется уникальное явление: сорбент сконденсировал пар в жидкость, но удерживать ее силами межмолекулярного взаимодействия не может и жидкость свободно стекает под действием сил гравитации. Сорбент работает как полупроводник, пропускающий субстанцию только в одном направлении. Благодаря этому устраняются многие негативные явления, характерные для прототипа: нет момента насыщения сорбента, фактически прекращающего его работу и требующего либо замены сорбента, либо искусственного его обезвоживания; нет замедления работы сорбента при подходе к моменту насыщения; нет периодичности работы.

Образующаяся влага стекает вниз и непосредственно по сорбенту, и по внутренней поверхности неперфорированной стенки полости; желательно лишь исключить возможность отекания ее по поверхности перфорированной стенки, чтобы не спровоцировать случайное попадание влаги в перфорацию. Для этого целесообразно перфорированную стенку выполнять из гидрофобного материала, отталкивающего воду.

В редких случаях интенсивного потоотделения (бег, тяжелая работа и т.п.) возможно выделение из устройства через его нижний открытый конец отдельных капель влаги, но при нормальном состоянии нижняя часть сорбента, сообщающаяся с атмосферой, будет подсыхать и влага станет удаляться из сорбента в виде пара.

Наиболее высокую влажность сорбент может приобретать лишь в нижней части устройства, куда влага стекает под действием сил гравитации; этот участок может занимать 5-20% длины и в этой зоне внутренную стенку полости можно делать неперфорированной.

Возможен вопрос, не произойдет ли со временем заиливания сорбента, отложения в нем солей, которые ухудшат работу устройства и потребуют его замены. Такая ситуация исключена, поскольку влага к сорбенту приходит только в виде пара, а он, как известно. не содержит солей или иных твердых ингредиентов; здесь полная аналогия с работой опреснителя воды. Поэтому срок безремонтной и безревизионной службы устройства - не ограничен.

Поскольку наружная (неперфорированная) стенка полости выполнена из влагонепроницаемого материала, практически исключена возможность попадания влаги в толщу одежды за пределами рассматриваемого устройства, а значит одежда будет более теплой, легкой и долговечной.

Источники информации

1. Защитное швейное изделие. Заявка на изобретение РФ №2001110064/12, кл. А 41 D 13/00, 13/08, Бюл. №15, 2003.

2. Авт. свид. SU 1706543 A1, кл. А 41 D 13/00. Бюл. №8, 1992.

3. Авт. свид. SU 1514326 A1, кл. А 41 D 13/08. Бюл. №38, 1990.

4. Авт. свид. SU 1651833 A1, кл. А 41 D 27/02. Бюл. №20, 1991.

5. Большая советская энциклопедия. Второе издание. Т. 30. Государственное научное издательство "Большая советская энциклопедия". 1954 г., с.516.

6. Политехнический словарь. Издание третье. М., "Советская энциклопедия", 1989, с.117.

7. То же, с.489.