изделия, защищающие от множественных вредных воздействий, и способ их изготовления

Классы МПК:	G21F1/10 органические вещества; дисперсии в органических носителях G21F1/12 слоистые материалы G21F3/025 одежда, полностью закрывающая одетого в нее G21F3/04 кирпичи; строительные блоки, экраны, изготовленные из них G01T1/16 измерение интенсивности излучения
Автор(ы):	ДЕМЕО Рональд (US), КУЧЕРОВСКИ Джозеф (US)
Патентообладатель(и):	МЕРИДИАН РИСЕРЧ ЭНД ДИВЕЛОПМЕНТ (US)
Приоритеты:	подача заявки: 2003-09-05 публикация патента: 20.03.2008

Изобретение относится к изделиям, включающим в себя полотна (ткани), компаунды и пленки (пленочные слои), которые могут обеспечить защиту от вредных воздействий, представляющих угрозу жизни (радиация, химические вещества, биологические агенты, огонь, металлические метательные снаряды). Защищающее от радиации соединение предпочтительно создают смешиванием непрозрачного для радиоактивного излучения материала, такого как барий, висмут, вольфрам или их соединений, с порошкообразным полимером, гранулированным полимером или жидким раствором, эмульсией или суспензией полимера в растворителе или воде. Сжиженную полимерную пленку из двух экструдеров предпочтительно объединяют таким образом, что они прослаиваются между двумя листами полотна или другого материала, такими как защитные полимерные пленки или полотна, используемые для одежды с химической защитой, одежды с биологической защитой, пуленепробиваемых жилетов или одежды, сдерживающей огонь. Изобретение позволяет эффективно и экономично обеспечить защиту от множества типов вредных воздействий. 23 н. и 86 з.п. ф-лы, 20 ил.

изделия, защищающие от множественных вредных воздействий, и способ их изготовления, патент № 2320037

Формула изобретения

1. Защищающее от радиации композитное полотно, содержащее

слой полотна; и

защищающую от радиации полимерную смесь, сцепленную или скрепленную с указанным полотном, причем указанная защищающая от радиации полимерная смесь содержит полимер и защищающий от радиации материал, выбранный из группы, состоящей из бария, соединений бария, в частности сульфата бария и хлорида бария, вольфрама, соединений вольфрама, в частности карбида вольфрама и оксида вольфрама, висмута, соединений висмута, тантала, соединений тантала, титана, соединений титана, диатризоата меглумина Inj. USP, ацетризоата натрия, бора, соединений бора, в частности борной кислоты, оксида бора и солей бора, бериллия, соединений бериллия, бунамиодила натрия, диатризоата натрия, этиодизированного масла, иобензаминовой кислоты, йокармовой кислоты, йоцетамовой кислоты, йодипамида, йодиксанола, иодизированного масла, йодалфионовой кислоты, о-йодогиппурата натрия, тетрайодфенолфталеиннатрия, йодпирацета, йогликамовой кислоты, йогексола, йомегламовой кислоты, йопамидола, иопаноевой кислоты, йопентола, йофендилата, йофеноксильной кислоты, иопромида, иопроновой кислоты, иопидола, иопидона, йоталамовой кислоты, йотролана, йоверсола, йоксагловой кислоты, йоксилана, иподата, ацетризоата меглумина, меглумин-дитризоата метиодал натрия, метризамида, метризовой кислоты, фенобутиодила, фентетиоталеина натрия, пропилиодона, йодометамата натрия, созойодоловой кислоты, оксида тория и трипаноата натрия.

2. Защищающее от радиации полотно по п.1, в котором защищающий от радиации материал включает в себя вольфрам и/или сульфат бария.

3. Защищающее от радиации полотно по п.2, в котором указанная полимерная смесь содержит свыше 50% по весу защищающих от радиации материалов и меньше 50% по весу полимера.

4. Защищающее от радиации полотно по п.1, в котором указанный полимер выбирают из группы, состоящей из этилвинилацетата и полиэтилена.

5. Защищающее от радиации полотно по п.1, в котором указанные защищающие от радиации материалы составляют приблизительно 75% по весу вольфрама, 20% по весу сульфата бария и 5% по весу висмута.

6. Защищающее от радиации полотно по п.1, в котором указанный слой полотна выбирают из группы тканых или нетканых полотен.

7. Защищающее от радиации полотно по п.6, в котором указанное тканое полотно представляет собой тканое сукно.

8. Защищающее от радиации полотно по п.6, в котором указанный слой нетканого полотна включает в себя флэш-спиннинг-полиэтилен.

9. Защищающее от радиации композитное полотно, содержащее

слой тканого полотна;

слой нетканого полотна; и

защищающую от радиации полимерную смесь, размещенную между указанными двумя слоями полотна, причем указанная защищающая от радиации полимерная смесь содержит более 50% по весу защищающих от радиации материалов, включающих в себя вольфрам и/или сульфат бария, и меньше 50% по весу полимера.

10. Защищающее от радиации полотно по п.9, в котором указанный слой тканого полотна представляет собой тканое сукно, а указанный слой нетканого полотна включает в себя флэш-спиннинг-полиэтилен.

11. Защищающее от радиации композитное полотно по п.9, в котором указанный полимер выбирают из группы этилвинилацетата и полиэтилена.

12. Одежда, выполненная из композитного полотна по п.9.

13. Одежда в виде цельного комбинезона, выполненного из композитного полотна по п.9.

14. Одежда, состоящая из двух частей, в виде штанов и куртки, сконструированная из композитного полотна по п.9.

15. Изделие, выполненное с возможностью защиты пользователя как от вредного воздействия радиации, так и от вредного воздействия проникновением снарядов, содержащее

полимерный слой, устойчивый к проникновению снарядов; и

защищающую от радиации полимерную смесь, сцепленную или скрепленную с указанным устойчивым к проникновению снарядов слоем, причем указанная защищающая от радиации полимерная смесь содержит полимер и защищающий от радиации материал, выбранный из группы, состоящей из бария, соединений бария, в частности сульфата бария и хлорида бария, вольфрама, соединений вольфрама, в частности карбида вольфрама и оксида вольфрама, висмута, соединений висмута, тантала, соединений тантала, титана, соединений титана, диатризоата меглумина Inj. USP, ацетризоата натрия, бора, соединений бора, в частности борной кислоты, оксида бора и солей бора, бериллия, соединений бериллия, бунамиодила натрия, диатризоата натрия, этиодизированного масла, иобензаминовой кислоты, йокармовой кислоты, йоцетамовой кислоты, йодипамида, йодиксанола, иодизированного масла, йодалфионовой кислоты, о-йодогиппурата натрия, тетрайодфенолфталеиннатрия, йодпирацета, йогликамовой кислоты, йогексола, йомегламовой кислоты, йопамидола, иопаноевой кислоты, йопентола, йофендилата, йофеноксильной кислоты, иопромида, иопроновой кислоты, иопидола, иопидона, йоталамовой кислоты, йотролана, йоверсола, йоксагловой кислоты, йоксилана, иподата, ацетризоата меглумина, меглумин-дитризоата метиодал натрия, метризамида, метризовой кислоты, фенобутиодила, фентетиоталеина натрия, пропилиодона, йодометамата натрия, созойодоловой кислоты, оксида тория и трипаноата натрия.

16. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.15, в котором указанный защищающий от радиации материал включает в себя вольфрам и/или сульфат бария.

17. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.15, в котором полимер в указанной защищающей от радиации полимерной смеси выбирают из группы, состоящей из этилвинилацетата, полиэтилена, полиуретана, полиамида, поливинилхлорида, поливинилового спирта, природного латекса, полипропилена и сложного полиэфира.

18. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.15, в котором указанный слой, устойчивый к проникновению снарядов, выбирают из группы, состоящей из арамидных и полиэтиленовых волокон.

19. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.18, в котором указанный слой, устойчивый к проникновению снарядов, включает в себя множество слоев арамидных и/или полиэтиленовых волокон.

20. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.19, в котором, по меньшей мере, некоторые из указанного множества слоев арамидных и/или полиэтиленовых волокон инкапсулированы термопластиком.

21. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.15, в котором указанная защищающая от радиации полимерная смесь ламинирована на указанный слой, устойчивый к проникновению снарядов.

22. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.15, в котором указанное изделие представляет собой пуленепробиваемый жилет.

23. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.15, в котором указанное изделие представляет собой взрывозащитный костюм.

24. Изделие, защищающее пользователя от вредного воздействия радиации и огня, содержащее

полимерный огнестойкий слой; и

защищающую от радиации полимерную смесь, сцепленную или скрепленную с указанным полимерным огнестойким слоем, причем указанная защищающая от радиации полимерная смесь содержит полимер и защищающий от радиации материал, выбранный из группы, состоящей из бария, соединений бария, в частности сульфата бария и хлорида бария, вольфрама, соединений вольфрама, в частности карбида вольфрама и оксида вольфрама, висмута, соединений висмута, тантала, соединений тантала, титана, соединений титана, диатризоата меглумина Inj. USP, ацетризоата натрия, бора, соединений бора, в частности борной кислоты, оксида бора и солей бора, бериллия, соединений бериллия, бунамиодила натрия, диатризоата натрия, этиодизированного масла, иобензаминовой кислоты, йокармовой кислоты, йоцетамовой кислоты, йодипамида, йодиксанола, иодизированного масла, йодалфионовой кислоты, о-йодогиппурата натрия, тетрайодфенолфталеиннатрия, йодпирацета, йогликамовой кислоты, йогексола, йомегламовой кислоты, йопамидола, иопаноевой кислоты, йопентола, йофендилата, йофеноксильной кислоты, иопромида, иопроновой кислоты, иопидола, иопидона, йоталамовой кислоты, йотролана, йоверсола, йоксагловой кислоты, йоксилана, иподата, ацетризоата меглумина, меглумин-дитризоата метиодал натрия, метризамида, метризовой кислоты, фенобутиодила, фентетиоталеина натрия, пропилиодона, йодометамата натрия, созойодоловой кислоты, оксида тория и трипаноата натрия.

25. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.24, в котором указанный защищающий от радиации материал включает в себя вольфрам и/или сульфат бария.

26. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.24, в котором полимер в указанной защищающей от радиации полимерной смеси выбирают из группы, состоящей из этилвинилацетата, полиэтилена, полиуретана, полиамида, поливинилхлорида, поливинилового спирта, природного латекса, полипропилена и сложного полиэфира.

27. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.24, в котором указанный огнестойкий слой включает в себя арамидные волокна и/или политетрафторэтилен.

28. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.24, в котором указанная защищающая от радиации полимерная смесь ламинирована на указанный огнестойкий слой.

29. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.24, в котором указанное изделие представляет собой цельный огнезащитный комбинезон.

30. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.24, в котором указанное изделие представляет собой огнезащитный костюм, состоящий из двух частей.

31. Полимерная смесь, имеющая защищающие от радиации и теплорассеивающие свойства, содержащая

полимер;

теплорассеивающий материал, выбранный из группы, состоящей из серебра, меди, золота, алюминия, бериллия, кальция, вольфрама, магния, цинка, железа, никеля, углерода, молибдена и олова; и

защищающий от радиации материал, выбранный из группы,

состоящей из бария, соединений бария, в частности сульфата бария и хлорида бария, вольфрама, соединений вольфрама, в частности карбида вольфрама и оксида вольфрама, висмута, соединений висмута, тантала, соединений тантала, титана, соединений титана, диатризоата меглумина Inj. USP, ацетризоата натрия, бора, соединений бора, в частности борной кислоты, оксида бора и солей бора, бериллия, соединений бериллия, бунамиодила натрия, диатризоата натрия, этиодизированного масла, иобензаминовой кислоты, йокармовой кислоты, йоцетамовой кислоты, йодипамида, йодиксанола, иодизированного масла, йодалфионовой кислоты, о-йодогиппурата натрия, тетрайодфенолфталеиннатрия, йодпирацета, йогликамовой кислоты, йогексола, йомегламовой кислоты, йопамидола, иопаноевой кислоты, йопентола, йофендилата, йофеноксильной кислоты, иопромида, иопроновой кислоты, иопидола, иопидона, йоталамовой кислоты, йотролана, йоверсола, йоксагловой кислоты, йоксилана, иподата, ацетризоата меглумина, меглумин-дитризоата метиодал натрия, метризамида, метризовой кислоты, фенобутиодила, фентетиоталеина натрия, пропилиодона, йодометамата натрия, созойодоловой кислоты, оксида тория и трипаноата натрия.

32. Полимерная смесь по п.31, в которой указанный теплорассеивающий материал представляет собой медь или алюминий, и указанный защищающий от радиации материал представляет собой сульфат бария или вольфрам.

33. Полимерная смесь по п.31, в которой указанная смесь ламинирована на тканое или нетканое полотно.

34. Изделие, выполненное с возможностью защиты пользователя от проникновения снарядов и опасных химических веществ, содержащее

полимерный слой, который является устойчивым к проникновению снарядов, выбранный из группы арамидных полотен и полиэтиленовых полотен; и

химзащитный слой, сцепленный или скрепленный с указанным слоем, устойчивым к проникновению снарядов, причем указанный химзащитный слой включает в себя один или несколько полимеров, выбранных из группы флэш-спиннинг-полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, хлорированного полиэтилена, найлона, полиуретана, арамида, политетрафторэтилена и неопрена.

35. Изделие по п.34 дополнительно содержащее защищающий от радиации слой, сцепленный или скрепленный с указанными устойчивым к проникновению снарядов и химзащитным слоями, причем защищающий от радиации слой содержит полимер и защищающий от радиации материал, выбранный из группы, состоящей из бария, соединений бария, в частности сульфата бария и хлорида бария, вольфрама, соединений вольфрама, в частности карбида вольфрама и оксида вольфрама, висмута, соединений висмута, тантала, соединений тантала, титана, соединений титана, диатризоата меглумина Inj. USP, ацетризоата натрия, бора, соединений бора, в частности борной кислоты, оксида бора и солей бора, бериллия, соединений бериллия, бунамиодила натрия, диатризоата натрия, этиодизированного масла, иобензаминовой кислоты, йокармовой кислоты, йоцетамовой кислоты, йодипамида, йодиксанола, иодизированного масла, йодалфионовой кислоты, о-йодогиппурата натрия, тетрайодфенолфталеиннатрия, йодпирацета, йогликамовой кислоты, йогексола, йомегламовой кислоты, йопамидола, иопаноевой кислоты, йопентола, йофендилата, йофеноксильной кислоты, иопромида, иопроновой кислоты, иопидола, иопидона, йоталамовой кислоты, йотролана, йоверсола, йоксагловой кислоты, йоксилана, иподата, ацетризоата меглумина, меглумин-дитризоата метиодал натрия, метризамида, метризовой кислоты, фенобутиодила, фентетиоталеина натрия, пропилиодона, йодометамата натрия, созойодоловой кислоты, оксида тория и трипаноата натрия.

36. Изделие по п.35, в котором полимер в указанном защищающем от радиации слое выбирают из группы, состоящей из этилвинилацетата, полиэтилена, полиуретана, полиамида, поливинилхлорида, поливинилового спирта, натурального латекса, полипропилена и сложного полиэфира.

37. Изделие по п.34, дополнительно содержащее огнестойкий слой, сцепленный или скрепленный с указанными устойчивым к проникновению снарядов и химзащитным слоями, причем указанный огнестойкий слой включает в себя арамидные волокна и/или политетрафторэтилен.

38. Изделие по п.34, дополнительно содержащее теплорассеивающий слой, сцепленный или скрепленный с указанными устойчивым к проникновению снарядов и химзащитным слоями, причем указанный теплорассеивающий слой содержит полимер и теплорассеивающий материал, выбранный из группы, состоящей из серебра, меди, золота, алюминия, бериллия, кальция, вольфрама, магния, цинка, железа, никеля, углерода, молибдена и олова.

39. Многослойное изделие, выполненное с возможностью защиты пользователя от проникновения снарядов, опасных химических веществ, радиации, огня и перегрева, содержащий

полимерный слой, устойчивый к проникновению снарядов, выбранный из группы арамидных полотен и полиэтиленовых полотен;

химзащитный слой, содержащий один или несколько полимеров, выбранных из группы, состоящей из флэш-спиннинг-полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, хлорированного этилена, найлона, полиуретана, арамида и неопрена;

защищающий от радиации слой, содержащий полимер, выбранный из группы, состоящей из этилвинилацетата, полиэтилена, полиуретана, полиамида, поливинилхлорида, поливинилового спирта, природного латекса, полипропилена и сложного полиэфира, и защищающий от радиации материал, выбранный из группы, состоящей из бария, соединений бария, в частности сульфата бария и хлорида бария, вольфрама, соединений вольфрама, в частности карбида вольфрама и оксида вольфрама, висмута, соединений висмута, тантала, соединений тантала, титана, соединений титана, диатризоата меглумина Inj. USP, ацетризоата натрия, бора, соединений бора, в частности борной кислоты, оксида бора и солей бора, бериллия, соединений бериллия, бунамиодила натрия, диатризоата натрия, этиодизированного масла, иобензаминовой кислоты, йокармовой кислоты, йоцетамовой кислоты, йодипамида, йодиксанола, иодизированного масла, йодалфионовой кислоты, о-йодогиппурата натрия, тетрайодфенолфталеиннатрия, йодпирацета, йогликамовой кислоты, йогексола, йомегламовой кислоты, йопамидола, иопаноевой кислоты, йопентола, йофендилата, йофеноксильной кислоты, иопромида, иопроновой кислоты, иопидола, иопидона, йоталамовой кислоты, йотролана, йоверсола, йоксагловой кислоты, йоксилана, иподата, ацетризоата меглумина, меглумин-дитризоата метиодал натрия, метризамида, метризовой кислоты, фенобутиодила, фентетиоталеина натрия, пропилиодона, йодометамата натрия, созойодоловой кислоты, оксида тория и трипаноата натрия;

огнестойкий слой, содержащий арамидные волокна и/или политетрафторэтилен; и

теплорассеивающий слой, содержащий полимер и теплорассеивающий материал, выбранный из группы, состоящей из серебра, меди, золота, алюминия, бериллия, кальция, вольфрама, магния, цинка, железа, никеля, углерода, молибдена и олова.

40. Защищающий от радиации облицовочный материал для фундаментов зданий, стен зданий, крыш зданий или машин, содержащий

слой полотна; и

защищающую от радиации полимерную смесь, сцепленную или скрепленную иным способом с указанным полотном, причем указанная защищающая от радиации полимерная смесь содержит полимер и защищающий от радиации материал, выбранный из группы, состоящей из бария, соединений бария, в частности сульфата бария и хлорида бария, вольфрама, соединений вольфрама, в частности карбида вольфрама и оксида вольфрама, висмута, соединений висмута, тантала, соединений тантала, титана, соединений титана, диатризоата меглумина Inj. USP, ацетризоата натрия, бора, соединений бора, в частности борной кислоты, оксида бора и солей бора, бериллия, соединений бериллия, бунамиодила натрия, диатризоата натрия, этиодизированного масла, иобензаминовой кислоты, йокармовой кислоты, йоцетамовой кислоты, йодипамида, йодиксанола, иодизированного масла, йодалфионовой кислоты, о-йодогиппурата натрия, тетрайодфенолфталеиннатрия, йодпирацета, йогликамовой кислоты, йогексола, йомегламовой кислоты, йопамидола, иопаноевой кислоты, йопентола, йофендилата, йофеноксильной кислоты, иопромида, иопроновой кислоты, иопидола, иопидона, йоталамовой кислоты, йотролана, йоверсола, йоксагловой кислоты, йоксилана, иподата, ацетризоата меглумина, меглумин-дитризоата метиодал натрия, метризамида, метризовой кислоты, фенобутиодила, фентетиоталеина натрия, пропилиодона, йодометамата натрия, созойодоловой кислоты, оксида тория и трипаноата натрия.

41. Способ производства защищающего от радиации изделия, включающий этапы, на которых

смешивают защищающий от радиации материал с полимером для создания полимерной смеси, причем указанный защищающий от радиации материал выбирают из группы, состоящей из бария, соединений бария, в частности сульфата бария и хлорида бария, вольфрама, соединений вольфрама, в частности карбида вольфрама и оксида вольфрама, висмута, соединений висмута, тантала, соединений тантала, титана, соединений титана, диатризоата меглумина Inj. USP, ацетризоата натрия, бора, соединений бора, в частности борной кислоты, оксида бора и солей бора, бериллия, соединений бериллия, бунамиодила натрия, диатризоата натрия, этиодизированного масла, иобензаминовой кислоты, йокармовой кислоты, йоцетамовой кислоты, йодипамида, йодиксанола, иодизированного масла, йодалфионовой кислоты, о-йодогиппурата натрия, тетрайодфенолфталеиннатрия, йодпирацета, йогликамовой кислоты, йогексола, йомегламовой кислоты, йопамидола, иопаноевой кислоты, йопентола, йофендилата, йофеноксильной кислоты, иопромида, иопроновой кислоты, иопидола, иопидона, йоталамовой кислоты, йотролана, йоверсола, йоксагловой кислоты, йоксилана, иподата, ацетризоата меглумина, меглумин-дитризоата метиодал натрия, метризамида, метризовой кислоты, фенобутиодила, фентетиоталеина натрия, пропилиодона, йодометамата натрия, созойодоловой кислоты, оксида тория и трипаноата натрия;

сцепляют указанную полимерную смесь с полотном или гибким материалом, иным чем полотно, для того чтобы сделать указанное полотно или гибкий материал, иной чем полотно, защищающим от радиации; и

выполняют функциональное изделие из указанного защищающего от радиации полотна или гибкого материала, иного чем полотно.

42. Способ по п.41, в котором указанный защищающий от радиации материал содержит, по меньшей мере, 50% указанной полимерной смеси по весу.

43. Способ по п.41, дополнительно включающий множество указанных защищающих от радиации материалов в указанной полимерной смеси.

44. Способ по п.43, в котором указанное множество защищающих от радиации материалов включает в себя вольфрам, сульфат бария и висмут.

45. Способ по п.41, в котором указанная полимерная смесь дополнительно содержит одну или несколько добавок.

46. Способ по п.45, в котором одну или несколько добавок выбирают из группы, состоящей из эпоксидированного соевого масла, этиленгликоля и пропиленгликоля.

47. Способ по п.41, в котором указанное изделие представляет собой цельный комбинезон.

48. Способ по п.41, в котором указанное изделие представляет собой комбинированное изделие, состоящее из двух частей в виде куртки и штанов.

49. Способ по п.41, в котором указанное изделие представляет собой хирургический фартук.

50. Способ по п.41, в котором указанный полимер выбирают из группы, состоящей из полиуретана, полиамида, поливинилхлорида, поливинилового спирта, природного латекса, полиэтилена, полипропилена, этиленвинилацетата и сложного полиэфира.

51. Способ по п.41, в котором указанное полотно представляют собой нетканое полимерное полотно.

52. Способ по п.51, в котором указанное нетканое полимерное полотно выбирают из группы, состоящей из полипропилена, полиэтилена, сложного полиэфира и вискозы.

53. Способ по п.41, в котором указанный гибкий материал, иной чем полотно, представляет собой бумагу.

54. Способ изготовления изделия, обеспечивающего защиту от радиации и проникновения снарядов, включающий этапы, на которых

сцепляют указанную полимерную смесь с полотном или гибким материалом, иным чем полотно, которые являются устойчивыми к проникновению снарядов; и

выполняют функциональное изделие из указанного полотна или гибкого материала, иного чем полотно, обеспечивающих защиту от радиации и проникновения снарядов.

55. Способ по п.54, в котором указанный защищающий от радиации материал содержит, по меньшей мере, 50% указанной полимерной смеси по весу.

56. Способ по п.54, в котором в указанной полимерной смеси дополнительно содержится множество указанных защищающих от радиации материалов.

57. Способ по п.54, в котором указанное полотно или гибкий материал, иной чем полотно, устойчивые к проникновению снарядов, включают в себя арамидные и/или полиэтиленовые полотна.

58. Способ по п.57, в котором указанный слой, устойчивый к проникновению снарядов, включает в себя множество слоев арамидных и/или полиэтиленовых полотен.

59. Способ по п.54, в котором указанное изделие представляет собой цельный комбинезон.

60. Способ по п.54, в котором указанное изделие представляет собой комбинированное изделие из двух частей в виде куртки и штанов.

61. Способ по п.54, в котором указанное изделие представляет собой пуленепробиваемый жилет.

62. Способ по п.54, в котором указанный полимер выбирают из группы, состоящей из полиуретана, полиамида, поливинилхлорида, поливинилового спирта, природного латекса, полиэтилена, полипропилена, этиленвинилацетата и сложного полиэфира.

63. Способ изготовления изделия, предоставляющего защиту от вредного воздействия радиации и огня, включающий этапы, на которых

сцепляют указанную полимерную смесь с полотном или гибким материалом, иным чем полотно, которые являются огнеустойчивыми; и

выполняют функциональное изделие из указанного защищающего от радиации и огнеустойчивого полотна или гибкого материала, иного чем полотно.

64. Способ по п.63, в котором указанный защищающий от радиации материал содержит, по меньшей мере, 50% указанной полимерной смеси по весу.

65. Способ по п.63, в котором указанное огнестойкое полотно или другой мягкий материал включают в себя арамидные волокна и/или политетрафторэтилен.

66. Способ по п.63, в котором указанное изделие представляет собой цельный комбинезон.

67. Способ по п.63, в котором указанное изделие представляет собой комбинированное изделие из двух частей в виде куртки и штанов.

68. Способ по п.63, в котором указанный полимер выбирают из группы, состоящей из полиуретана, полиамида, поливинилхлорида, поливинилового спирта, природного латекса, полиэтилена, полипропилена, этиленвинилацетата и сложного полиэфира.

69. Способ изготовления изделия, обеспечивающего защиту от радиации и перегрева, включающий этапы, на которых

смешивают защищающий от радиации материал и теплорассеивающий материал с полимером для создания полимерной смеси,

причем указанный защищающий от радиации материал выбирают из группы, состоящей из бария, соединений бария, в частности сульфата бария и хлорида бария, вольфрама, соединений вольфрама, в частности карбида вольфрама и оксида вольфрама, висмута, соединений висмута, тантала, соединений тантала, титана, соединений титана, диатризоата меглумина Inj. USP, ацетризоата натрия, бора, соединений бора, в частности борной кислоты, оксида бора и солей бора, бериллия, соединений бериллия, бунамиодила натрия, диатризоата натрия, этиодизированного масла, иобензаминовой кислоты, йокармовой кислоты, йоцетамовой кислоты, йодипамида, йодиксанола, иодизированного масла, йодалфионовой кислоты, о-йодогиппурата натрия, тетрайодфенолфталеиннатрия, йодпирацета, йогликамовой кислоты, йогексола, йомегламовой кислоты, йопамидола, иопаноевой кислоты, йопентола, йофендилата, йофеноксильной кислоты, иопромида, иопроновой кислоты, иопидола, иопидона, йоталамовой кислоты, йотролана, йоверсола, йоксагловой кислоты, йоксилана, иподата, ацетризоата меглумина, меглумин-дитризоата метиодал натрия, метризамида, метризовой кислоты, фенобутиодила, фентетиоталеина натрия, пропилиодона, йодометамата натрия, созойодоловой кислоты, оксида тория и трипаноата натрия; и

указанный теплорассеивающий материал выбирают из группы, состоящей из серебра, меди, золота, алюминия, бериллия, кальция, вольфрама, магния, цинка, железа, никеля, углерода, молибдена и олова;

сцепляют указанную полимерную смесь с полотном или гибким материалом, иным чем полотно; и

выполняют функциональное изделие из указанного защищающего от радиации и теплорассеивающего полотна или гибкого материала, иного чем полотно.

70. Способ по п.69, в котором указанное изделие представляет собой цельный комбинезон.

71. Способ по п.69, в котором указанное изделие представляет собой комбинированное изделие из двух частей в виде куртки и штанов.

72. Способ по п.69, в котором указанный полимер выбирают из группы, состоящей из полиуретана, полиамида, поливинилхлорида, поливинилового спирта, природного латекса, полиэтилена, полирропилена, этиленвинилацетата и сложного полиэфира.

73. Способ изготовления защищающего от радиации изделия, включающий этапы, на которых

нагревают указанную полимерную смесь до тех пор, пока она не примет жидкую форму;

наносят указанную жидкую полимерную смесь на первый лист полотна или гибкого материала, иного чем полотно;

прижимают второй лист полотна или гибкого материала, иного чем полотно, к указанному первому листу полотна или гибкого материала, иного чем полотно, таким образом, чтобы слой с указанной полимерной смесью был расположен между указанными первым и вторым листами полотна или гибкого материала, иного чем полотно; и

выполняют изделие из указанного композита защищающего от радиации полотна или гибкого материала, иного чем полотно.

74. Способ по п.73, в котором, указанную полимерную смесь смешивают и нагревают в одном или нескольких экструдерах и наносят одновременно из одного из указанных экструдеров на указанные первый и второй листы полотна или гибкого материала, иного чем полотно.

75. Способ по п.73, в котором указанный защищающий от радиации материал содержит, по меньшей мере, 50% указанной полимерной смеси по весу.

76. Способ по п.73, в котором в указанной полимерной смеси дополнительно содержится множество указанных защищающих от радиации материалов.

77. Способ по п.73, в котором один или несколько из указанных листов полотна или гибкого материала, иного чем полотно, являются устойчивыми к проникновению снарядов.

78. Способ по п.77, в котором указанное полотно или гибкий материал, иной чем полотно, устойчивые к проникновению снарядов, включают в себя арамидные и/или полиэтиленовые волокна.

79. Способ по п.73, в котором один или несколько из указанных листов полотна или гибкого материала, иного чем полотно, представляют собой огнестойкое полотно.

80. Способ по п.79, в котором указанное огнестойкое полотно включает в себя арамидные волокна и/или политетрафторэтилен.

81. Способ по п.73, в котором указанная полимерная смесь дополнительно включает в себя теплорассеивающий материал, выбранный из группы, состоящей из серебра, меди, золота, алюминия, бериллия, кальция, вольфрама, магния, цинка, железа, никеля, углерода, молибдена и олова.

82. Способ изготовления защищающей от радиации пленки, включающий этапы, на которых

нагревают указанную полимерную смесь до тех пор, пока она не примет размягченную форму; и

формуют указанную размягченную полимерную смесь в виде пленки.

83. Способ по п.82, в котором указанную полимерную смесь смешивают и нагревают в экструдере, а затем помещают на конвейерную ленту.

84. Способ по п.82, дополнительно включающий этап сжатия указанной мягкой полимерной смеси между плющильными валиками.

85. Способ по п.82, в котором указанный защищающий от радиации материал содержит, по меньшей мере, 50% указанной полимерной смеси по весу.

86. Способ придания свойства непрозрачности для радиоактивного излучения краске, включающий этапы добавления защищающего от радиации материала в краску и перемешивания,

причем указанный защищающий от радиации материал выбирают из группы, состоящей из бария, соединений бария, в частности сульфата бария и хлорида бария, вольфрама, соединений вольфрама, в частности карбида вольфрама и оксида вольфрама, висмута, соединений висмута, тантала, соединений тантала, титана, соединений титана, диатризоата меглумина Inj. USP, ацетризоата натрия, бора, соединений бора, в частности борной кислоты, оксида бора и солей бора, бериллия, соединений бериллия, бунамиодила натрия, диатризоата натрия, этиодизированного масла, иобензаминовой кислоты, йокармовой кислоты, йоцетамовой кислоты, йодипамида, йодиксанола, иодизированного масла, йодалфионовой кислоты, о-йодогиппурата натрия, тетрайодфенолфталеиннатрия, йодпирацета, йогликамовой кислоты, йогексола, йомегламовой кислоты, йопамидола, иопаноевой кислоты, йопентола, йофендилата, йофеноксильной кислоты, иопромида, иопроновой кислоты, иопидола, иопидона, йоталамовой кислоты, йотролана, йоверсола, йоксагловой кислоты, йоксилана, иподата, ацетризоата меглумина, меглумин-дитризоата метиодал натрия, метризамида, метризовой кислоты, фенобутиодила, фентетиоталеина натрия, пропилиодона, йодометамата натрия, созойодолевой кислоты, оксида тория и трипаноата натрия.

87. Жидкая полимерная смесь, содержащая защищающий от радиации материал, полимер и добавку,

причем указанный полимер выбирают из группы, состоящей из полиуретана, полиамида, поливинилхлорида, поливинилового спирта, природного латекса, полиэтилена, полипропилена, этиленвинилацетата и сложного полиэфира; и

указанную добавку выбирают из группы, состоящей из эпоксидированного соевого масла, этиленгликоля и пропиленгликоля.

88. Способ изготовления изделия, обеспечивающего защиту от более чем одного вредного воздействия, включающий этапы, на которых

смешивают защищающий от радиации материал с полимером для создания первой полимерной смеси, причем указанный защищающий от радиации материал выбирают из группы, состоящей из бария, соединений бария, в частности сульфата бария и хлорида бария, вольфрама, соединений вольфрама, в частности карбида вольфрама и оксида вольфрама, висмута, соединений висмута, тантала, соединений тантала, титана, соединений титана, диатризоата меглумина Inj. USP, ацетризоата натрия, бора, соединений бора, в частности борной кислоты, оксида бора и солей бора, бериллия, соединений бериллия, бунамиодила натрия, диатризоата натрия, этиодизированного масла, иобензаминовой кислоты, йокармовой кислоты, йоцетамовой кислоты, йодипамида, йодиксанола, иодизированного масла, йодалфионовой кислоты, о-йодогиппурата натрия, тетрайодфенолфталеиннатрия, йодпирацета, йогликамовой кислоты, йогексола, йомегламовой кислоты, йопамидола, иопаноевой кислоты, йопентола, йофендилата, йофеноксильной кислоты, иопромида, иопроновой кислоты, иопидола, иопидона, йоталамовой кислоты, йотролана, йоверсола, йоксагловой кислоты, йоксилана, иподата, ацетризоата меглумина, меглумин-дитризоата метиодал натрия, метризамида, метризовой: кислоты, фенобутиодила, фентетиоталеина натрия, пропилиодона, йодометамата натрия, созойодоловой кислоты, оксида тория и трипаноата натрия;

нагревают указанную первую полимерную смесь до тех пор, пока она не примет жидкую форму;

наносят указанную первую жидкую полимерную смесь на лист полотна или гибкого материала, иного чем полотно;

дают возможность указанной первой полимерной смеси затвердеть на указанном листе полотна или гибкого материала, иного чем полотно;

наносят указанную вторую полимерную смесь поверх указанной затвердевшей полимерной смеси; и

выполняют изделие из указанного композита полимеризированного полотна или гибкого материала, иного чем полотно.

89. Способ по п.88, в котором указанная вторая полимерная смесь обеспечивает огнестойкость.

90. Способ по п.88, в котором указанная вторая полимерная смесь устойчива к проникновению снарядов.

91. Способ по п.88, в котором указанная вторая полимерная смесь хорошо рассеивает тепло.

92. Способ изготовления изделия, обеспечивающего защиту от более чем одного вредного воздействия, включающий этапы, на которых

смешивают защищающий от радиации материал с полимером для создания первой полимерной смеси, причем указанный защищающий от радиации материал выбирают из группы, состоящей из бария, соединений бария, в частности сульфата бария и хлорида бария, вольфрама, соединений вольфрама, в частности карбида вольфрама и оксида вольфрама, висмута, соединений висмута, тантала, соединений тантала, титана, соединений титана, диатризоата меглумина Inj. USP, ацетризоата натрия, бора, соединений бора, в частности борной кислоты, оксида бора и солей бора, бериллия, соединений бериллия, бунамиодила натрия, диатризоата натрия, этиодизированного масла, иобензаминовой кислоты, йокармовой кислоты, йоцетамовой кислоты, йодипамида, йодиксанола, иодизированного масла, йодалфионовой кислоты, о-йодогиппурата натрия, тетрайодфенолфталеиннатрия, йодпирацета, йогликамовой кислоты, йогексола, йомегламовой кислоты, йопамидола, иопаноевой кислоты, йопентола, йофендилата, йофеноксильной кислоты, иопромида, иопроновой кислоты, иопидола, иопидона, йоталамовой кислоты, йотролана, йоверсола, йоксагловой кислоты, йоксилана, иподата, ацетризоата меглумина, меглумин-дитризоата метиодал натрия, метризамида, метризовой кислоты, фенобутиодила, фентетиоталеина натрия, пропилиодона, йодометамата натрия, созойодоловой кислоты, оксида тория и трипаноата натрия;

нагревают указанную первую полимерную смесь до тех пор, пока она не примет жидкую форму;

наносят указанную первую жидкую полимерную смесь на лист полотна или гибкого материала, иного чем полотно;

прижимают второй лист полотна или гибкого материала, иного чем полотно, к указанному первому листу полотна или гибкого материала, иного чем полотно, таким образом, чтобы слой с указанной полимерной смесью был размещен между указанными первым и вторым листами полотна или гибкого материала, иного чем полотно;

нагревают вторую полимерную смесь, способную обеспечить защиту от другого вредного воздействия, до тех пор, пока она не примет жидкую форму;

наносят указанную вторую полимерную смесь на поверхность либо указанного первого, либо второго листа полотна или гибкого материала, иного чем полотно, который свободен от указанной полимерной смеси; и

выполняют изделие из указанного композита полимеризованного полотна или гибкого материала, иного чем полотно.

93. Способ по п.92, в котором указанная вторая полимерная смесь обеспечивает огнестойкость.

94. Способ по п.92, в котором указанная вторая полимерная смесь устойчива к проникновению снарядов.

95. Способ по п.92, в котором указанная вторая полимерная смесь хорошо рассеивает тепло.

96. Изделие, выполненное с возможностью защиты пользователя от вредных воздействий радиации и химических веществ, содержащее

полимерный слой, который является устойчивым к химически вредным воздействиям; и

защищающую от радиации полимерную смесь, сцепленную или скрепленную с указанным полотном, устойчивым к воздействию химических веществ, причем

защищающую от радиации полимерную смесь, сцепленную или скрепленную с указанным полотном, устойчивым к воздействию химических веществ, причем указанная защищающая от радиации полимерная смесь содержит полимер и защищающий от радиации материал, выбранный из группы, состоящей из бария, соединений бария, в частности сульфата бария и хлорида бария, вольфрама, соединений вольфрама, в частности карбида вольфрама и оксида вольфрама, висмута, соединений висмута, тантала, соединений тантала, титана, соединений титана, диатризоата меглумина Inj. USP, ацетризоата натрия, бора, соединений бора, в частности борной кислоты, оксида бора и солей бора, бериллия, соединений бериллия, бунамиодила натрия, диатризоата натрия, этиодизированного масла, иобензаминовой кислоты, йокармовой кислоты, йоцетамовой кислоты, йодипамида, йодиксанола, иодизированного масла, йодалфионовой кислоты, о-йодогиппурата натрия, тетрайодфенолфталеиннатрия, йодпирацета, йогликамовой кислоты, йогексола, йомегламовой кислоты, йопамидола, иопаноевой кислоты, йопентола, йофендилата, йофеноксильной кислоты, иопромида, иопроновой кислоты, иопидола, иопидона, йоталамовой кислоты, йотролана, йоверсола, йоксагловой кислоты, йоксилана, иподата, ацетризоата меглумина, меглумин-дитризоата метиодал натрия, метризамида, метризовой кислоты, фенобутиодила, фентетиоталеина натрия, пропилиадона, йодометамата натрия, созойодоловой кислоты, оксида тория и трипаноата натрия.

97. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.96, в котором указанный защищающий от радиации материал включает в себя вольфрам и/или сульфат бария.

98. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.96, в котором полимер в указанной защищающей от радиации полимерной смеси выбирают из группы, состоящей из этиленвинилацетата, полиэтилена, полиуретана, полиамида, поливинилхлорида, поливинилового спирта, природного латекса, полипропилена, и сложного полиэфира.

99. Изделие, защищающее от вредных воздействий, по п.96, в котором указанный полимерный слой, устойчивый к химическим веществам, выполнен, по меньшей мере, частично, из группы, состоящей из полиэтилена, флэш-спиннинг-полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида, хлорированного этилена, найлона, полиуретана, арамида и неопрена.

100. Изделие по п.96, в котором указанное изделие представляет собой цельный комбинезон.

101. Изделие по п.96, в котором указанное изделие представляет собой комбинацию из двух частей в виде куртки и штанов.

102. Способ изготовления изделия, обеспечивающего защиту от вредных воздействий радиации и химических веществ, включающий этапы, на которых

смешивают защищающий от радиации материал с полимером для создания полимерной смеси, причем указанный защищающий от радиации материал выбирают из группы, состоящей из бария, соединений бария, в частности сульфата бария и хлорида бария, вольфрама, соединений вольфрама, в частности карбида вольфрама и оксида вольфрама, висмута, соединений висмута, тантала, соединений тантала, титана, соединений титана, диатризоата меглумина Inj. USP, ацетризоата натрия, бора, соединений бора, в частности борной кислоты, оксида бора и солей бора, бериллия, соединений бериллия, бунамиодила натрия, диатризоата натрия, этиодизированного масла, иобензаминовой кислоты, йокармовой кислоты, йоцетамовой кислоты, йодипамида, йодиксанола, иодизированного масла, йодалфионовой кислоты, о-йодогиппурата натрия, тетрайодфенолфталеиннатрия, йодпирацета, йогликамовой кислоты, йогексола, йомегламовой кислоты, йопамидола, иопаноевой кислоты, йопентола, йофендилата, йофеноксильной кислоты, иопромида, иопроновой кислоты, иопидола, иопидона, йоталамовой кислоты, йотролана, йоверсола, йоксагловой кислоты, йоксилана, иподата, ацетризоата меглумина, меглумин-дитризоата метиодал натрия, метризамида, метризовой кислоты, фенобутиодила, фентетиоталеина натрия, пропилиадона, йодометамата натрия, созойодоловой кислоты, оксида тория и трипаноата натрия;

сцепляют указанную полимерную смесь с полотном или гибким материалом, иным чем полотно, которые являются устойчивыми к химическим веществам; и

выполняют функциональное изделие из указанного полотна или гибкого материала, иного чем полотно, защищающих от радиации и химических веществ.

103. Способ по п.102, в котором защищающий от радиации материал содержит, по меньшей мере, 50% указанной полимерной смеси по весу.

104. Способ по п.102, в котором указанное полотно или гибкий материал, устойчивый к химическим веществам, включает в себя, по меньшей мере, частично, флэш-спиннинг-полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, хлорированный этилен, найлон, полиуретан, арамид и/или неопрен.

105. Способ по п.102, в котором указанное изделие представляет собой цельный комбинезон.

106. Изделие по п.102, в котором указанное изделие представляет собой комбинированное изделие из двух частей в виде куртки и штанов.

107. Способ по п.63, в котором указанный полимер для указанной полимерной смеси выбирают из группы, состоящей из полиуретана, полиамида, поливинилхлорида, поливинилового спирта, природного латекса, полиэтилена, полипропилена, этиленвинилацетата и сложного полиэфира.

108. Способ по п.88, в котором указанная вторая полимерная смесь обеспечивает устойчивость к химическим веществам.

109. Способ по п.92, в котором указанная вторая полимерная смесь обеспечивает устойчивость к химическим веществам.

Описание изобретения к патенту

Ссылки на родственные заявки на патент

Настоящая заявка на патент является частичным продолжением заявки на патент №10/238160, поданной 9 сентября 2002 г., озаглавленной "Lightweight Radiation Protective Articles And Methods For Making Them", являющейся частичным продолжением заявки на патент №09/940681, поданной 27 августа 2001 г., озаглавленной "Lightweight Radiation Protective Garments", по которой получен патент США №6459091 В1 от 1 октября 2002 г., которая является частичным продолжением заявки на патент №09/206671, поданной 7 декабря 1998 г., озаглавленной "Lightweight Radiation Protective Garments", по которой получен патент США №6281515 от 28 августа 2001 г.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к изделиям, включающим в себя полотна (ткани), компаунды и пленки (пленочные слои), которые могут обеспечить защиту от вредных воздействий, представляющих угрозу жизни, например радиации, химических веществ, биологических агентов, металлических метательных снарядов и огня. В некоторых вариантах осуществления полотна и пленки настоящего изобретения используют для изготовления одежды с защитой от множественных вредных воздействий и обладающей хорошими теплорассеивающими свойствами.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В настоящее время существует много типов вредных воздействий, которые могут вызывать серьезные повреждения или даже смерть. Такие вредные воздействия включают в себя радиацию, разъедающие или токсические химические вещества, инфекционные биологические агенты, металлические снаряды, такие как пули или шрапнель, и огонь. Поскольку многие из таких вредных воздействий известны в течение многих лет, становится более необходимым, но и более трудным защищаться от них в свете последних террористических действий, в том числе атаки террористов 11 сентября 2001 г. на Центр Мировой Торговли.

Многие из вредных воздействий, с которыми мы сталкиваемся сегодня, обычно рассматривались как локализованные в таких местах, как атомные электростанции, заводы по переработке ядерного топлива, места захоронения ядерных отходов, рентгеновские сканеры, нефтеперегонные заводы и биологические лаборатории. Однако рост терроризма расширил область таких вредных воздействий до практически любого места. В случае ядерного излучения, взрыва портативной ядерной бомбы, такой как "грязная ядерная бомба", включающей в себя материалы отходов атомной промышленности, могут распространять смертельную радиацию по всей площади крупного города (с пригородами). Аналогично, высвобождение инфекционных биологических агентов больше не ограничивается биологическими исследовательскими лабораториями, может произойти где угодно там, где террористы решат высвободить такие инфекционные биологические агенты.

Дополнительно к необходимости защиты от угрожающих жизни вредных воздействий, действующих на значительных площадях, также существует необходимость одновременно защищаться от множества типов вредных воздействий. Например, несмотря на то, что можно с очевидностью предвидеть опасность радиационного заражения от атомной электростанции, наступление терроризма означает, что в настоящее время существует вероятность того, что смертельные биологические агенты или химические вещества могут быть высвобождены внутри той же самой атомной электростанции. Аналогично, несмотря на то, что стараются защититься от утечки смертельно опасных биологических агентов из биологической исследовательской лаборатории, взрыв террористом "грязной ядерной бомбы" вблизи такой лаборатории может вызвать серьезную радиационную опасность. В силу этого, больше не существует возможности обеспечения эффективной защиты просто учетом большинства предполагаемых типов вредных воздействий.

То, что является сегодня необходимым, - это способ эффективного и экономичного обеспечения защиты от множества типов вредных воздействий. В прошлом, например, одежду разрабатывали для обеспечения защиты от определенной угрозы. В случае радиации предпринималось некоторое количество попыток подавить пагубные воздействия радиации путем разработки одежды, непроницаемой для радиации. Обычно такая одежда, непроницаемая для радиации, состоит из жесткого материала, такого как резина с наполнителем в виде свинца или какого-либо другого тяжелого металла, который способен задерживать радиацию. Примеры непроницаемой для радиации одежды, импрегнированной свинцом, можно найти у Holland, патент США №3052799, Whittaker, патент США №3883749, Leguillon, патент США №3045121, Via, патент США №3569713, и Still, патент США №5038047. В других случаях непрозрачные для радиоактивного излучения материалы включаются в полимерные волокна, так как у Shah, патент США №5245195, и Lagace, патент США №6153666.

Также имеется одежда, разработанная для защиты от металлических снарядов, таких как пули или шрапнель. Например, Borgese, патент США №4989266, и Stone, патент США №5331683, раскрывают два типа пуленепробиваемых жилетов.

Дополнительно, разработаны полотна для обеспечения устойчивости к разъедающим и токсичным веществам. Примеры таких химзащитных полотен могут быть найдены в Интернете. Такие химзащитные полотна включают в себя полиэтиленовые полотна, такие как DuPont's Tyvek^®, полипропиленовые полотна, такие как Kimberly-Clark's Kleenguard^® или Kappler's Proshield^®, пластичные ламинатные полотна, такие как DuPont's TyChem^® или Kimberly-Clark's HazardGard I^® и полотна, основанные на микропористой пленке, такие как DuPont's NexGen^® или Kappler's Proshield 2^®. Такие химзащитные полотна также обеспечивают защиту от биологических агентов.

Наряду с тем, что такие полотна, соединения и одежда предшествующего уровня техники предлагают защиту от определенных типов угрозы, для защиты от которой они разработаны, они имеют несколько недостатков. Например, несмотря на то, что одежда предшествующего уровня техники, импрегнированная свинцом, обеспечивает хорошие меры защиты от губительного воздействия радиации, такая одежда предшествующего уровня техники является часто тяжелой, жесткой, дорогостоящей и объемной. Таким образом, такая одежда является часто неудобной, громоздкой и ограничивающей движение. Кроме того, свинец, конечно, является токсичным веществом, с которым необходимо обращаться очень осторожно, и не может быть утилизирован без надлежащего контроля. Помимо этого, имеются проблемы, связанные со стерилизацией и дезактивацией такой одежды предыдущего уровня техники, поскольку она обычно достаточно объемна, дорогостояща и токсична для утилизации после каждого использования.

Аналогично, пуленепробиваемые жилеты и взрывозащитные костюмы предыдущего уровня техники склонны иметь свойства слабого теплорассеяния. Такие пуленепробиваемые жилеты и взрывозащитные костюмы могут быть достаточно неудобными при ношении, когда жарко настолько, что пользователю следует выбирать, лучше отказаться от защиты, чем рисковать получением перегрева. Такое слабое теплорассеяние также имеет и другой недостаток в военных приложениях. Если тепло тела солдата увеличивается внутри пуленепробиваемого жилета или взрывозащитного костюма, солдат будет иметь высокую, так называемую, "тепловую сигнатуру" в других областях тела солдата, где может выделяться тепло. Такая неравномерная "тепловая сигнатура" может привести к тому, что будет легко определено место солдата термическим фотодетектором врага. Ради выживания на высокотехнологичном поле боя для солдата лучше быстро выделять тепло всем своим телом и таким образом иметь равномерную "тепловую сигнатуру".

Кроме того, вполне возможно, что одежда, разработанная таким образом, чтобы быть эффективной против одного из вредных воздействий, может быть неэффективной против других вредных воздействий. Например, защищающая от радиации одежда предшествующего уровня техники будет, вероятно, неэффективной для задержки пуль. И наоборот, пуленепробиваемые жилеты и взрывозащитные костюмы будут неэффективными для задержки радиации.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к изделиям, включая полотна и пленочные слои, которые могут защитить от множества вредных воздействий, включая вредные воздействия радиации, химических веществ и биологических агентов, металлических снарядов и огня. В некоторых вариантах настоящего изобретения полотна и пленки настоящего изобретения используются для изготовления одежды с защитой от множества вредных воздействий и с превосходными свойствами теплорассеяния. В других вариантах настоящего изобретения защитное полотно или пленка могут использоваться для изготовления пончо, защитной палатки, зонда для обнаружения радиации, обоев, наружной обшивки зданий, кровельного материала, композитного фундамента для зданий или облицовочный материал для кабины коммерческих самолетов, сканера аэропорта, устройство радиационного облучения пищи или рентгеновского кабинета. Кроме того, материалы настоящего изобретения могут быть включены в состав красителя или покрытия и нанесены на многие виды поверхностей.

Защищающие от радиации соединения предпочтительно разрабатываются путем смешивания защищающего от радиации материала, такого как барий, висмут, вольфрам или их соединений с порошкообразным полимером, гранулированным полимером или жидким раствором, эмульсией или суспензией полимера в растворителе или воде. Полимер преимущественно может быть выбран из широкого диапазона пластмасс, включающих в себя, без ограничений, полиуретан, полиамид, поливинилхлорид, поливиниловый спирт, природный латекс, полиэтилен, полипропилен, этиленвинилацетат и сложный полиэфир. Затем защищающую от радиации полимерную смесь объединяют с одним или несколькими слоями полотна.

Затем другие типы защиты от вредных воздействий могут быть объединены с защитой от радиации. Например, непрозрачный для радиоактивного излучения полимерный композит можно ламинировать на одно или несколько коммерчески доступных полотен, которые обеспечивают защиту от воздействий химических веществ, биологических агентов, металлических снарядов и огня. Коммерчески доступные полотна включают в себя полиэтиленовые полотна, такие как DuPont's Tyvek^® , полипропиленовые полотна, такие как Kimberly-Clark's Kleenguard^® или Kappler's Proshield^® , пластичные ламинатные полотна, такие как DuPont's TyChem^® или Kimberly-Clark's HazardGard I^® и полотна, основанные на микропористой пленке, такие как DuPont's NexGen^® или Kappler's Proshield 2^®, композитные полотна, содержащие углеродные сферы, такие как Blucher GmbH's Saratoga, и арамидные полотна, такие как DuPont's Kevlar^® или Nomex^®.

В качестве альтернативы пленка, способная обеспечить защиту от вредных химических веществ, биологических агентов, огня или металлических снарядов, может быть ламинирована или приклеена иным способом к защищающему от радиации полотну или пленке настоящего изобретения. Такая дополнительная пленка может быть создана из различных полимерных материалов, таких как полиэтилен, полипропилен, полиуретан, неопрен, политетрафторэтилен (Тефлон^®), Kapton, Mylar или их сочетаний.

Если учитывается тепло, влажность или тепловая сигнатура солдата, то в защищающую от радиации полимерную смесь, до ее нанесения на один или несколько слоев полотна, могут быть добавлены теплорассеивающие соединения, такие как медь, серебро, алюминий, золото, бериллий, вольфрам, магний, кальций, углерод, молибден и/или цинк. В качестве альтернативы полимерный теплорассеивающий слой может быть специально разработан и приклеен к защищающему от радиации полотну.

Защищающее от радиации полотно, либо одно, либо объединенное с другими слоями (например, химзащитным, теплорассеивающим), может быть включено в состав пуленепробиваемого жилета или взрывозащитного костюма. Обычно, пуленепробиваемые жилеты и взрывозащитные костюмы сконструированы с арамидными и/или полиэтиленовыми слоями полотна, которые прошиты вместе. Для добавления защиты от радиации к такому пуленепробиваемому жилету или взрывозащитному костюму защищающий от радиации слой полотна может быть вшит между арамидными и/или полиэтиленовыми слоями полотна или ламинирован на них. Химическая и биологическая защита также может быть обеспечена путем сшивания химзащитных пленок с арамидными и/или полиэтиленовыми пуленепробиваемыми полотнами или их ламинирования.

С использованием подобных же принципов известные антипиреновые полотна, такие как арамидные Nomex^® или Kevlar^® полотна, производимые DuPont, могут быть объединены с пуленепробиваемыми, защищающими от радиации, химически стойкими, биологически стойкими и/или теплорассеивающими слоями полотна настоящего изобретения, либо путем пришивания, либо ламинирования для разработки одежды, которая обеспечивает защиту от многих видов вредных воздействий, угрожающих жизни. Такая одежда может быть охарактеризована как "универсальная" защитная одежда. Принципы настоящего изобретения также могут быть применимы к широкому ряду других изделий, включающих в себя хирургические капюшоны, больничные халаты, перчатки, покрывала для пациентов, пончо, перегородки, покрытия, комбинезоны, униформу, робу, палатки, чехлы, сумки, обои, облицовочный материал, сухую штукатурку, наружную обшивку зданий, фундамент зданий, радиационные зонды и др. Дополнительно, прозрачные элементы, обладающие свойствами непрозрачности для радиоактивного излучения, такие как импрегнированные защитные очки, могут быть приложены или включены в состав защитной одежды по настоящему изобретению.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 показан покрывающий все тело костюм, способный защитить своего пользователя от одного или нескольких вредных воздействий, опасных для жизни.

На фиг.2 показано поперечное сечение композитного полотна, имеющего центральный полимерный слой с множеством видов защищающих от радиации материалов.

На фиг.3 показано поперечное сечение двуслойного защищающего от радиации композитного полотна, которое иллюстрирует, как полотно может быть изготовлено дышащим и защищающим от радиации.

На фиг.4 показано поперечное сечение многослойного защищающего от радиации изделия, которое обеспечивает усиленную защиту от радиации.

На фиг.5А показан вид спереди медицинского фартука, способного защитить своего пользователя от одного или нескольких вредных воздействий, опасных для жизни.

На фиг.5 В показан вид сзади медицинского фартука по фиг.5А.

На фиг.6 показан костюм, состоящий из двух частей, способный защитить своего пользователя от одного или нескольких вредных воздействий, опасных для жизни.

На фиг.7 показано поперечное сечение защищающей от радиации сухой штукатурки, включающей в свой состав защищающие от радиации материалы по настоящему изобретению.

На фиг.8 показано поперечное сечение стены, в состав которой включены защищающие от радиации материалы по настоящему изобретению.

На фиг.9 показано поперечное сечение фундамента, в состав которого включены защищающие от радиации материалы по настоящему изобретению.

Фиг.10 представляет собой вид в перспективе зонда, в состав которого включены защищающие от радиации материалы по настоящему изобретению.

На фиг.11 показано поперечное сечение шестислойного полотна, которое обеспечивает множество видов защиты от вредных воздействий.

На фиг.12 показан пуленепробиваемый жилет, в состав которого включены защищающие от радиации пленки или другие защитные полотна настоящего изобретения.

На фиг.13 показан предпочтительный способ создания защищающего от радиации полотна или другого материала путем нанесения между двумя листами жидкого полимера, в состав которого включен защищающий от радиации материал.

Фиг.14 представляет собой улучшенную версию способа, показанного на фиг.13, который создает дополнительный слой защиты от вредных воздействий.

На фиг.15 показан второй способ создания защищающего от радиации полотна или другого материала путем нанесения между двумя листами жидкого полимера, в состав которого включен защищающий от радиации материал.

Фиг.16 представляет собой улучшенную версию способа, показанного на фиг.15, который создает дополнительный слой защиты от вредных воздействий

На фиг.17 показан расширенный способ создания полотна с множеством видов защиты от вредных воздействий.

На фиг.18 показан предпочтительный способ производства полимерной пленки, в состав которой включены защищающие от радиации материалы.

На фиг.19 показан альтернативный способ производства полимерной пленки, в состав которой включены защищающие от радиации материалы.

На фиг.20 показана улучшенная версия способа по фиг.19, которая создает пленку, имеющую множество свойств, защищающих от вредных воздействий.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.1 показан покрывающий все тело костюм 10, который изготовлен из полотен по настоящему изобретению, защищающих от вредных воздействий. Для обеспечения защиты всей поверхности покрывающий все тело костюм 10 предпочтительно должен быть цельным комбинезоном, который покрывает каждый участок человеческого тела. Могут быть использованы эластичные манжеты 12, 14 вокруг областей кисти и стопы для обеспечения плотной посадки. В качестве альтернативы перчатки 16, ботинки 18 и башлык 20 могут быть отдельными частями, которые покрывают с запасом комбинезон таким образом, чтобы не выглядывала поверхность кожи. Покрывающий все тело костюм 10 может также включать в себя застежки в виде крючков и петель или клапан 28 на молнии, чтобы обеспечить возможность пользователю легко одевать покрывающий все тело костюм 10.

Прозрачный щиток 24 для глаз предпочтительно включен в покрывающий все тело костюм 10 для обеспечения защиты лица. Для удобства щиток 24 для глаз может быть закреплен на петлях, таких как угловые заклепки 26, чтобы предоставить возможность пользователю откидывать щиток 24 вверх и вниз. В качестве альтернативы щиток для глаз может представлять собой только стандартное устройство, такое как защитные очки (не показано). Для обеспечения защиты от радиации в щиток 24 для глаз предпочтительно вставлено свинцовое стекло или подобное аналогичное защищающее от радиации стекло.

На фиг.2 показано поперечное сечение композитного полотна 50 с промежуточным защищающим от радиации полимерным слоем 60, который может быть использован для покрывающего все тело костюма по фиг.1 для обеспечения защиты от радиации. На фиг.2 промежуточный полимерный слой 60, который включает в себя защищающие от радиации материалы 62, 64, 66, 68 дополнительно к полимерам 52, заключен между двумя слоями полотна или другого материала 34, 36. Внешнее полотно или другой материал 34, 36 предпочтительно является ровным и мягким. Оно может быть, например, нетканым полимерным полотном, таким как полипропиленовое, полиэтиленовое, арамидное полотно, вискозой или любой их смесью. В качестве альтернативы внешнее полотно или другой материал может быть тканым полотном, таким как сукно, или может быть другим ровным, мягким материалом, таким как бумага или пленка.

В качестве защищающих от радиации материалов предпочтительным выбором для настоящего изобретения являются сульфат бария, вольфрам и висмут, поскольку, например, по сравнению со свинцом они более легкие, более дешевые и имеют меньше известных вредных воздействий на здоровье. Также могут быть использованы другие защищающие от радиации материалы, включая, но без ограничения ими, барий, другие соединения бария (например, хлорид бария), соединения вольфрама (например, карбид вольфрама и оксид вольфрама), соединения висмута, тантал, соединения тантала, титан, соединения титана, диатризоат меглумин Inj. USP (продаваемое Nycomed Corporation под торговой маркой HYPAQUE), ацетризоат натрия, бор, борную кислоту, оксид бора, соли бора, другие соединения бора, бериллий, соединения бериллия, бунамиодил-натрий, диатризоат натрия, этиодизированное масло, иобензаминовую кислоту, йокармовую кислоту, йоцетамовую кислоту, йодипамид, йодиксанол, иодизированное масло, йодалфионовую кислоту, о-йодогиппурат натрия, тетрайодфенолфталеин натрия, йодпирацет, йогликамовую кислоту, йогексол, йомегламовую кислоту, йопамидол, иопаноевую кислоту, йопентол, йофендилат, йофеноксильную кислоту, иопромид, иопроновую кислоту, иопидол, иопидон, йоталамовую кислоту, йотролан, йоверсол, йоксагловую кислоту, йоксилан, иподат, ацетризоат меглумина, меглумин-дитризоат метиодал натрия, метризамид, метризовую кислоту, фенобутиодил, фентетиоталеин натрия, пропилиодон, йодометамат натрия, созойодоловую кислоту, оксид тория и трипаноат натрия. Такие непрозрачные для радиоактивного излучения материалы могут быть приобретены у различных компаний, продающих химические вещества, таких как Fisher Scientific, P.O. Box 4829, Norcross, Georgia 30091 (телефон: 1-800-766-7000), Aldrich Chemical Company, P.O. Box 2060, Milwaukee, Wisconsin (телефон: 1-800-558-9160) и Sigma, P.O. Box 14508, St. Louis, Missouri 63178 (телефон: 1-800-325-3010). Для получения наилучшей защиты от радиации предпочтительны более мелкие размеры частиц защищающих от радиации материалов, такие как субмикронные размеры. Однако дополнительная стоимость при покупке таких мелких частиц должна быть соотнесена с важностью дополнительной защиты, которая будет достигнута. Специалисты в данной области техники легко поймут, что другие защищающие от радиации материалы, включающие в себя те же самые металлы, могут быть использованы взаимозаменяемо с перечисленными материалами.

В защищающем от радиации композитном полотне 50 по фиг.2 защищающие от радиации материалы внедрены в полимерную смесь 60. Полимерная смесь 60 предпочтительно включает в себя полимер 52, один или несколько защищающих от радиации материалов 62, 64, 66, 68 и одну или несколько добавок. Полимер 52 может быть выбран из широкого ряда пластмасс, включающих в себя, но не ограничиваясь ими, полиуретан, полиамид, поливинилхлорид, поливиниловый спирт, натуральный латекс, полиэтилен, полипропилен, этиленвинилацетат (ЭВА) и сложный полиэфир. Добавки обычно представляют собой химические вещества для улучшения гибкости, прочности, износоустойчивости или других свойств конечного продукта и/или для обеспечения соответствующей однородности и консистенции полимерной смеси. Такие добавки могут быть, в соответствующих случаях, пластифкаторами (например, эпоксидированное соевое масло, этиленгликоль, пропиленгликоль и т.д.), эмульгаторы, поверхностно-активные вещества, суспендирующие агенты, выравниватели, активаторы сушки, усилители текучести и т.д. Специалистам в области обработки пластмасс хорошо известны способы выбора и применения таких добавок.

Пропорции таких различных ингредиентов полимерной смеси могут быть разными. При использовании большей доли защищающих от радиации материалов в общем случае будет сильнее обеспечена защита от радиации. Однако если доля защищающих от радиации материалов является слишком высокой, полимерная смесь может стать ломкой при сушке или охлаждении и легко разваливаться на куски. Изобретатели установили, что более 50% полимерной смеси по весу может составлять сульфат бария, вольфрам, висмут или другие защищающие от радиации материалы, причем бульшая часть оставшейся смеси состоит из полимера.

Для своего промышленно выпускаемого под маркой DEMRON защищающего от радиации соединения, полотна и покрывающего все тело костюма, продаваемых фирмой Radiation Shield Technologies, Inc. из Miami, Florida, изобретатели обычно используют полимерную смесь для защищающего от радиации соединения, содержащего приблизительно 85% по весу защищающих от радиации материалов и приблизительно 15% по весу полимера. В настоящее время предпочтительная комбинация защищающих от радиации материалов, используемых в полимерной смеси DEMRON, представляет собой вольфрам (75%), сульфат бария (20%) и висмут (5%). В настоящее время предпочтительные полимеры, используемые в полимерной смеси DEMRON, представляют собой этилвинилацетат (ЭВА) и полиэтилен. В настоящее время предпочтительные внешние слои полотна, используемые в DEMRON, представляют собой тканое сукно и нетканое полотно, такое как полотна из флэш-спиннинг-полиэтилена, переработанного сверхскоростным формованием DuPont's Tyvek^® и TyChem^®. Использование полотен Tyvek^® или TyChem^® для DEMRON имеет преимущество в том, что к защищающим от радиации свойствам DEMRON добавляется химическая и биологическая защита.

Подобно коммерческому продукту DEMRON изобретателей промежуточный полимерный слой 60, показанный на фиг.2, включает в себя несколько типов защищающих от радиации материалов 62, 64, 66, 68. Такие защищающие от радиации материалы 62, 64, 66, 68 могут быть, например, соединением бария 62, соединением вольфрама 64, соединением висмута 66 и соединением йода 68. Путем использования множества разных защищающих от радиации материалов защищающее от радиации изделие может быть более эффективным при задержке различных видов радиации, чем подобное изделие с одним защищающим от радиации материалом. Например, некоторые защищающие от радиации материалы могут быть более эффективными при задержке бета-частиц, в то время как другие могут быть более эффективными при задержке гамма-лучей. Используя оба типа защищающих от радиации материалов в защищающем от радиации полотне или другом материале настоящего изобретения, изделие будет иметь улучшенную способность задерживать как бета-частицы, так и гамма-лучи.

В этом отношении уместно рассмотреть использование свинца в качестве одного из защищающих от радиации материалов для такого гибридного приложения, или даже в более общем случае, для типа пластифицированных материалов, раскрытых в настоящем изобретении. Хотя из-за своих потенциальных вредных воздействий на здоровье свинец не может быть предпочтительным как другие защищающие от радиации материалы, перечисленные ранее, тем не менее свинец может применяться в пластифицированной защищающей от радиации смеси или в некоторых других приложениях пластмассовых пленок.

В приложениях, в которых важно, чтобы защищающая от радиации одежда или изделие обладали воздухопроницаемостью, таких как хирургическая маска или, когда в очень жаркой и влажной окружающей среде используется покрывающий все тело костюм, два защищающих от радиации слоя 110, 112 ранее описанного типа могут быть перфорированы и расположены в шахматном порядке, как показано на фиг.3. Как показано на фиг.3, два защищающих от радиации слоя 110, 112 разделены промежутком 114. Для предотвращения промежутка 114 от смыкания промежуток 114 может быть заполнен очень пористым тканым или нетканым полотном, таким как сукно (не показано). Оба из двух защищающих от радиации слоев 110, 112 перфорированы для создания узоров отверстий 116, 118, 120. Путем разнесенного расположения отверстий 116, 118, 120 в двух листах 110, 112, как показано на фиг.3, радиоактивные частицы, которые движутся строго по прямой линии, будут задержаны, по меньшей мере, одним из двух слоев, в то время как для воздуха, который может огибать препятствия, будет обеспечена возможность прохода.

Тем же самым способом защищающие от радиации материалы, описанные ранее, или алюминий, могут быть сформированы в волокна и вплетены в одежду или переплетены с обычным материалом для одежды, таким как сукно, для обеспечения как гибкости суконной одежды, так и защиты от радиации одежды, содержащей металлический свинец. Защищающий от радиации материал может также быть включен в состав множества прозрачных пластмасс и стекол для создания, например, прозрачного щитка 24 для глаз типа, показанного на фиг.1, имеющего свойства непрозрачности для радиоактивного излучения. В другом альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения в материалы для придания им свойств непрозрачности для радиоактивного излучения могут быть помещены перфорированные или неперфорированные листы чистых защищающих от радиации материалов, таких как алюминий.

На фиг.4 показан второй подход к усилению защиты от радиации при помощи конкретной многослойной конструкции 80. Каждый из слоев 81, 82, 83 такого многослойного продукта 80 имеет разную толщину. Несмотря на то, что слой одной толщины 81 может быть способным останавливать радиацию 84, характеризующуюся определенной длиной волны, он может позволить пройти радиации 86, характеризующейся другой длиной волны. Тем не менее, путем усиления первого слоя дополнительными слоями с разной толщиной увеличивается шанс остановки разных типов радиации, безотносительно к их волновым характеристикам. В качестве еще одного примера слои 81, 82, 83 могут быть сконструированы из разных защищающих от радиации материалов. Например, изобретателями обнаружено, что защищающие от радиации материалы с барием, вольфрамом и/или висмутом предоставляют эффективную по стоимости защиту от альфа- и бета-частиц, но не предоставляет достаточной защиты от нейтронов. Для обеспечения лучшей защиты от нейтронов изобретатели разработали пленку, для большей эффективности плотно заполненную защищающими от радиации материалами, бором и/или бериллием. Такая пленка с бором и/или бериллием преимущественно может иметь приблизительно 50% по весу защищающих от радиации материалов и приблизительно 50% по весу полимера и добавок. Для обеспечения эффективной по стоимости защиты от альфа-, бета-частиц и нейтронов эффективным подходом могло бы быть объединение полимерного слоя, содержащего соединения 81, а именно барий, вольфрам и/или висмут, с полимерным слоем, содержащим соединения 82, а именно бор и/или бериллий. Как очевидно специалистам в данной области техники, синергетический эффект также может быть достигнут путем объединения различных защищающих от радиации материалов 62, 64, 66, 68, как показано на фиг.2, с использованием слоев различной толщины 81, 82, 83, как показано на фиг.4, для создания защищающего от радиации изделия, которое предлагает максимальное количество защиты от радиации при данном весе и толщине.

На фиг.5А, 5В и 6 показано, что многие виды одежды могут быть созданы из пленки и полотна настоящего изобретения, защищающих от вредных воздействий, и не ограничиваются покрывающим все тело костюмом 10, показанном на фиг.1. На фиг.5А, например, показан вид спереди медицинского фартука 130, который сконструирован из пленки и полотна настоящего изобретения, защищающих от вредных воздействий. Показанный фартук 130 покрывает грудь 132, верхнюю часть рук 134 и шею 136 пользователя пленкой или полотном, защищающим от вредных воздействий, такого как защищающее от радиации полотно, обсуждавшееся выше. Как очевидно специалистам в данной области техники, таким фартуком 130 можно покрыть большую или меньшую часть тела для обеспечения желаемого уровня защиты. На части фартука 130 сконструирован виток ремешков 138, который находится в нижней части талии, чтобы более плотно подогнать фартук 130 к телу пользователя. Такой виток ремешков 138 может преимущественно включать застежки в виде крючков или петель (не показано) для плотного удержания концов 139 ремешка вместе.

Фиг.5В представляет вид сзади медицинского фартука 130 по фиг.5А. Такой вид сзади показывает, как витки ремешков 138 пересекаются сзади таким образом, чтобы концы 139 могли встретиться спереди фартука 130. Такой вид сзади также показывает соединяющую завязку 140 в верхней части тела, которая держит фартук, плотно прилегающим к верхней части торса пользователя. Опять-таки, преимущественно могут быть использованы застежки в виде крючков или петель (не показано) для скрепления, с возможностью рассоединения, по меньшей мере, одного конца соединяющей завязки 140 в верхней части тела с медицинским фартуком 130. На фиг.5В открытая область 142 оставлена сзади медицинского фартука 130 таким образом, что весь фартук сидит более свободно на теле пользователя. Такая область 142 остается открытой, исходя из предположения, что перед и бока пользователя могут быть более уязвимыми для вредного воздействия, чем спина пользователя. Конечно, если спина пользователя подвергается опасности, такая область 142 не должна оставаться открытой.

На фиг.6 показано, что пленки и полотна настоящего изобретения, защищающие от вредных воздействий, могут быть созданы в виде костюма 150 из двух частей. Такой костюм из двух частей включает в себя штаны 152, куртку 154 и башлык 158, выполненные из пленок или полотен настоящего изобретения, защищающих от вредных воздействий. Ремень 156 может быть использован для плотной фиксации куртки относительно штанов 152. Также для обеспечения защиты от вдыхания опасных газов может быть использован противогаз 159. По сравнению с покрывающим все тело костюмом 10, показанным на фиг.1, такой костюм 150 из двух частей предпочтителен для военных приложений, где необходима гибкость. Например, в жаркий день солдат может пожелать надеть только штаны 152 и ремень 156, чтобы сохранять прохладу, при этом имея под рукой куртку 154, башлык 158 и противогаз 159 в случае неизбежной химической, радиационной или биологической опасности.

На фиг.7-10 показано, что для материалов настоящего изобретения, защищающих от вредных воздействий, их применимость не ограничена полотнами и одеждой. На фиг.7 показано, например, как защищающие от радиации материалы могут быть включены в состав сухой штукатурки 120. В этом случае защищающие от радиации материалы настоящего изобретения, такие как сульфат бария, вольфрам или висмут, могут быть смешаны с гипсом, обычно используемом в сухой штукатурке, и затем помещены 122 между двумя слоями картона 124, 126.

На фиг.8 и 9 показано, как материалы настоящего изобретения, защищающие от вредных воздействий, могут быть использованы в других строительных приложениях. На фиг.8, например, показано поперечное сечение стены 160 такого типа, который может быть применим для домов или других зданий. Такая стена 160 может включать в себя сухую штукатурку 162, изоляцию 166, внешнюю обшивку 164, внешнюю впитывающую воду бумагу 168 и облицовку 169 дома. Виды защиты от вредных воздействий настоящего изобретения могут быть включены в состав любого или всех таких слоев стены. Включение в состав защиты от радиации в обычную сухую штукатурку уже обсуждалось в связи с фиг.7. Защищающие от радиации материалы, такие как сульфат бария, вольфрам или висмут также могут быть примешаны или напылены на изоляционный материал 166. Облицовка 169 дома, используемая в конструкции, часто представляет собой пластическую пленку, такую как DuPont's Tyvek^® . Как описывалось ранее для DEMRON полотна изобретателей, защита от радиации может быть добавлена в полотна типа Tyvek^® из флэш-спиннинг-полиэтилена путем ламинирования защищающей от радиации полимерной смеси на полотна типа Tyvek^®. Используя подобное ламинирование или другие способы прикрепления, можно добавить защиту от радиации в материалы, обычно используемые для внешней обшивки 164 и внешней впитывающей воду бумаги 168.

На фиг.9 показано, как может быть добавлена защита от вредного воздействия в фундамент 170 дома или другого здания. Такой фундамент может состоять из армированного бетона 174, на котором стоят доски 172 настила (пола) и стена 160 дома или здания. Для обеспечения защиты от радиации, например, радона, который проникает из почвы снизу, защищающие от радиации материалы, такие как сульфат бария, соединения вольфрама или соединения висмута, могут быть смешаны с армированным бетоном 174, используемым в фундаменте 170. В качестве альтернативы, слой пленки или полотна 176 настоящего изобретения может быть помещен между армированным бетоном 174 и досками 172 настила фундамента 170. Те же самые принципы могут быть использованы для защиты крыши (не показано) дома или здания от проникновения солнечной радиации. В случае крыши защищающие от радиации материалы могут быть смешаны с внешним кровельным материалом (например, керамической черепицей), ламинированы на внешний кровельный материал (например, кровельные плитки), и/или между внешним кровельным материалом и внутренней кровельной структурой может быть помещена пленка или полотно 176, показанного на фиг.9 типа, защищающие от вредных воздействий.

На фиг.10 показано, как композитные защищающие от радиации соединения настоящего изобретения могут быть использованы для создания объектов, полученных методом литья под давлением. Объект, полученный методом литья под давлением, показанный на фиг.10, представляет собой зонд 180 для измерения радиации, который может быть вставлен в землю и использован для помощи при поиске наносов радиоактивных материалов. Такой зонд 180 измерения радиации включает в себя скользящий внешний рукав 182, внутренний корпус 184, окно 188 регистрации и фланец 186, который используется как стопор для скользящего внешнего рукава 182. До сих пор проблема измерений такими зондами радиации состояла в том, что они пропускали настолько много посторонней радиации через внешний рукав 182 и внутренний корпус 184, что трудно было получить достоверное показание, является ли обнаруженная радиация поступившей с направления окна 188 регистрации. Для решения этой проблемы скользящий внешний рукав 182, внутренний корпус 184 и фланец 186 могут быть выполнены из вида полимерной смеси, в состав которой включены защищающие от радиации материалы, которые были описаны ранее. Как изложено ранее, добавление в большей пропорции защищающих от радиации материалов в смесь обычно придает большую защиту от радиации, но если доля защищающих от радиации материалов слишком высока, полимерная смесь может стать хрупкой при просушивании или охлаждении и легко разламываться на куски. В этом смысле пропорции полимера и защищающих от радиации материалов должны выбираться так, чтобы создать прочный зонд, поскольку он производится методом литья под давлением, который, с другой стороны, должен иметь достаточное количество защищающих от радиации материалов, чтобы задерживать фоновую радиацию. Путем использования защищающих от радиации полимерных смесей настоящего изобретения в зонде 180 измерения радиации по фиг.10 регистрируемая радиация может быть с большей уверенностью отнесена к радиации, проходящей через окно 188, чем к радиации, проходящей через другие части зонда 180.

На фиг.11 показано поперечное сечение 200 композитного полотна, которое может обеспечивать защиту от вредных воздействий, опасных для жизни, дополнительно к защите от радиации, таких как вредные воздействия токсичных химических веществ, инфекционных биологических агентов, огня и металлических снарядов. Частью такого композитного полотна, защищающего от множества вредных воздействий, являются указанные выше три слоя композитного полотна с защищающей от радиации полимерной смесью 34, 36, 60 (см. фиг.2). К таким трем слоям 34, 36, 60 добавлены дополнительные слои 210, 220, 230, которые могут защищать от различных вредных воздействий. Например, к трем защищающим от радиации слоям 34, 36, 60 может быть добавлен непористый химзащитный слой 210 и/или 220. Такой непористый химический слой может быть или полимерной пленкой 210, которая ламинирована на три защищающих от радиации слоя 34, 36, 60, и/или химзащитным полотном 220, которое пришито или прикреплено иным способом к трем защищающим от радиации слоям.

Такие химзащитные слои 210, 220 могут быть выполнены из известных химзащитных полимеров и/или полотен. Например, одним из известных классов химзащитных полотен являются нетканые текстили, такие как полотно из флэш-спиннинг-полиэтилена, продаваемое DuPont под торговой маркой Tyvek^® , полипропиленовые полотна, такие как Kimberly-Clark's Kleenguard^®, Kappler's Proshield 1, Lakeland's Safeguard 76, полотна - смеси полиэтилена с полипропиленом и полотна на основе целлюлозы, такие как DuPont's Sontara Kimberly Clark's Previal. Подобный тип нетканого текстиля может относиться к типу пластмассовых пленок, ламинированных на одну или обе стороны нетканого полотна, включающего в себя серии полотен DuPont's TyChem^®, полотна Kimberly Clark's HazardGard I, II^®, серии полотен Kappler's CPF и Responder, и ILC Dover's Ready 1 fabric. Такие нетканые виды текстиля обычно можно комбинировать с тремя защищающими от радиации слоями 34, 36, 60, прошивая или скрепляя полотна вместе иным способом.

Также химическая защита может быть обеспечена путем использования поливинилхлоридной и/или хлорированной полиэтиленовой пленки, такой как ILC Dover's Chemturion. Такие пленки могут быть ламинированы или экструдированы на три защищающих от радиации слоя 34, 36, 60 настоящего изобретения.

Другой класс химзащитных слоев представляет собой полимерные пленки с микроскопическими порами, ламинированные на полотно, такое как Gore-tax^®, или полотна на полипропиленовой основе, такие как DuPont's NexGen, Kimberly Clark's Kleenguard Ultra, Lakeland's Micro-Max и Kappler's Proshield 2. Дополнительно химическая защита может быть обеспечена материалами, включающими в себя абсорбирующий слой, такой как сочетание углерод/полотно, продаваемое Blucher GmbH и Lanx. Другой класс химзащитных полотен представляет собой тканые полотна, покрытые резиной или пластмассой с одной или двух сторон. Такие покрытые химзащитные полотна включают в себя поливинилхлоридные и найлоновые композиты, композиты полиуретан/найлон, композиты неопрен/арамид, композиты бутил/найлон, композиты хлорированный полиэтилен/найлон, композиты политетрафторэтилен (т.е. Тефлон^®)/стекловолокно и композиты хлорбутил/арамид.

Поскольку химзащитный слой 210, 220 предпочтительно не является пористым, он также будет обеспечивать защиту от инфекционных биологических агентов.

Хотя полотно, показанное на фиг.11, может обеспечить широкий спектр видов защиты только добавлением химзащитного слоя 210, 220 к трем защищающим от радиации слоям 34, 36, 60, тем не менее дополнительные или альтернативные слои 210, 220, 230 также могут быть выбраны для защиты от дополнительных вредных воздействий или способствовать рассеянию тепла. Например, там, где химзащитный слой 210 является пластическим ламинатом, слой 220 по фиг.11 может быть другим слоем из тканого или нетканого полотна, а слой 230 может быть огнестойким слоем, таким как слой, изготовленный из огнестойкого арамидного полотна Nomex^® производства DuPont. Другие типы огнестойких материалов включают в себя комбинации арамидных полотен Nomex^® и Kevlar^®, таких как продаваемые Southern Mills, комбинации меламиновой смолы с арамидными волокнами, комбинации политетрафторэтилена (т.е. Тефлона^®) с арамидными волокнами, комбинации вискозы с арамидными волокнами, комбинации полибензимидазола с арамидными волокнами, комбинации полифениленбензобисоксазола с арамидными волокнами, комбинации полиимда с арамидными волокнами и пластическими пленками Mylar. В качестве альтернативы слой 230 может быть слоем, устойчивым к пулям или шрапнели, изготовленным из арамидных и/или полиэтиленовых волокон, задерживающих пули.

В качестве альтернативы было бы разумно сформировать слой 230 из теплорассеивающего материала. Одним из способов формирования такого теплорассеивающего слоя является смешивание соединений с высокой теплопроводимостью, таких как серебро, медь, золото, алюминий, бериллий, кальций, вольфрам, магний, цинк, железо, никель, молибден, углерод и/или олово, с полимером таким же способом, каким смешивают с полимером защищающие от радиации материалы для формирования защищающего от радиации слоя 60.

Хотя на фиг.11 показано шестислойное полотно 200, защищающее от вредных воздействий, специалисты в данной области техники легко поймут, что многослойное полотно, защищающее от вредных воздействий, может быть создано с большим или меньшим количеством слоев, чем шесть. Например, могут быть опущены слои 34, 36, 220 из тканого или нетканого полотна, показанные на фиг.11. Также существует возможность объединять различные слои, защищающие от вредных воздействий или теплорассеивающие, вместе в один слой. Например, хотя обнаружено, что защищающий от радиации слой 60 настоящего изобретения сам обеспечивает превосходные теплорассеивающие свойства, такие теплорассеивающие свойства могут быть усилены путем добавления хороших проводников тепла, таких как серебро, медь и/или алюминий, к смеси непрозрачных для радиоактивного излучения материалов в защищающий от радиации слой 60.

На фиг.12 показан пуленепробиваемый жилет 300, который имеет дополнительные свойства защиты от вредных воздействий. Большая часть пуленепробиваемого жилета 300 представляет собой обычную разработку, подобную той, которая показана у Borgese в патенте США №4989266, раскрытие которого приведено в данном описании во всей своей полноте в качестве ссылки. Пуленепробиваемая защита обеспечивается, главным образом, слоями полиэтиленовых волокон 314 и/или арамидных волокон 316. Коммерчески доступные полиэтиленовые полотна, используемые для пуленепробиваемых жилетов, включают в себя серии ультра высокомолекулярных полиэтиленовых волокон Honeywell's Spectra и ультравысокомолекулярных полиэтиленовых волокон Honeywell's Spectraguard, которые также включают в себя стекловолокно. Коммерчески доступные арамидные волокна, используемые в пуленепробиваемых жилетах, включают в себя серии арамидных волокон DuPont's Kevlar^® и серии арамидных волокон Akzo's Twaron. В таком предпочтительном примере пуленепробиваемый жилет имеет один или несколько слоев арамидных волокон 316, находящихся между слоями полиэтиленовых волокон 314. Для получения более значительных слоев защиты от пуль и шрапнели обычно создают большее количество слоев арамидных волокон 314 и/или полиэтиленовых волокон 316. Дополнительная устойчивость может быть создана путем наложения слоев пуленепробиваемого материала один на другой по ориентации 90 градусов и инкапсулирования их между слоями термопластика. Для обеспечения более высоких уровней защиты могут быть добавлены керамический материал и пластинки. Пуленепробиваемый жилет 300, показанный на фиг.7, предпочтительно удерживается вместе чехлом 312 из полотна.

Для дополнительной защиты от вредных воздействий в пуленепробиваемый жилет 300, показанный на фиг.12, может быть вставлен дополнительный слой 320 типа, показанного на фиг.2, 4 или 11. Такой дополнительный слой 320 в одном из вариантов осуществления может быть композитным защищающим от радиации слоем 50, 80 показанного на фиг.2 и 4 типа. Путем добавления такого защищающего от радиации слоя 50, 80 в пуленепробиваемый жилет можно достичь защиты от радиации, а также от пуль и шрапнели. Подобным же образом, можно обеспечить защиту от огня, химическую и/или биологическую защиту путем использования многослойного полотна типа, описанного в связи с фиг.11. В случае защиты только от радиации обычно будет желательным добавить слой 320 таким образом, чтобы поместить его ближе к телу пользователя для получения преимущества превосходных теплорассеивающих свойств защищающего от радиации слоя 50, 80 настоящего изобретения. Напротив, в случае полотна, обеспечивающего защиту от огня, химическую и биологическую защиту, обычно будет желательным, чтобы слой находился ближе к внешней стороне пуленепробиваемого жилета для предотвращения проникновения таких загрязняющих веществ в пуленепробиваемый жилет 300.

На фиг.13-20 показаны различные способы производства, которые преимущественно могут быть использованы для создания полотен настоящего изобретения, защищающих от вредных воздействий. На фиг.13, например, показан способ производства, который конкретно подходит для массовой продукции непрозрачных для радиоактивного излучения полотен или других ровных мягких материалов типа, показанного на фиг.2, для использования в одежде и других изделиях. На фиг.13 процесс начинается с одного или нескольких бобин 430, 432 с полотном или другим плоским мягким материалом 34, 36, на которое наносят полимерную смесь. Нетканое полимерное полотно, такое как полипропилен, полиэтилен, арамид, вискоза или любая их смесь является предпочтительным для такого процесса, поскольку обнаружено, что такие полимерные полотна хорошо связываются с жидкой полимерной смесью и, в некоторых случаях, обеспечивают свойственные им типы защиты от вредных воздействий. В качестве альтернативы, этот процесс может проходить с использованием тканых полотен, таких как сукно и другие плоские мягкие материалы, такие как бумага или пленки. Для усиления способности полотна или другого материала 34, 36 связываться с полимерной смесью может быть применена обработка полотна или другого материала коронным разрядом при помощи одной или нескольких установок обработки коронным разрядом 438, 439.

В таком процессе защищающая от радиации жидкая полимерная смесь наносится с одной стороны нетканого полотна или другого материала 34 путем использования устройства 440 нанесения. Такое устройство нанесения 440 обычно может иметь валик 442, чтобы прокатывать тонкий слой (например, предпочтительно 0,1-20 миллиметров в толщину) жидкой полимерной смеси на сторону нетканого полотна или другого материала 34.

После устройства 440 нанесения полимеризованное полотно 444 далее предпочтительно проходит через печь 446 с горячим воздухом для частичной просушки тонкого слоя полимерной смеси до того, как она попадет на устройство 448 ламинирования. В устройстве 448 ламинирования покрытое полотно 444 предпочтительно объединяется, при нагревании и под давлением, со вторым листом полотна или другим материалом 36 для создания защищающего от радиации полотна 50 в виде сэндвича. Затем защищающее от радиации полотно или другой материал в виде сэндвича может быть перфорировано и/или отштамповано, по желанию, в устройстве 452 перфорирования/штампования. Обычно конечный защищающий от радиации продукт затем может быть намотан на конечную бобину 454 для отгрузки в соответствующее место для использования в создаваемой одежде или других изделиях. Хотя в таком примере по фиг.4 показаны два слоя полотна или другого материала 34, 36, в качестве альтернативы возможно нанесение полимерной смеси на один лист полотна или другого материала 34 (т.е. подобно открытому сэндвичу).

На фиг.14 показана улучшенная версия процесса, проиллюстрированного на фиг.13, в котором можно создавать полотно с множеством типов защиты от вредных воздействий. Подобно фиг.13 две бобины с полотном 430, 432 и устройство 440 нанесения могут быть использованы для создания защищающего от радиации полотна типа, показанного на фиг.2 в виде сэндвича. Для добавления защиты от пуль и шрапнели две бобины с полотном 430, 432 могут быть бобинами с полотном, имеющим арамидные и/или полиэтиленовые волокна, защищающие от пуль. Для придания дополнительных типов защиты в процесс могут быть добавлены третья бобина 470 с полотном и второе устройство 476 нанесения. Полотно на бобине 470 обычно может быть таким же тканым, нетканым или устойчивым к пулям полотном, как и на бобинах 430, 432. Второе устройство 476 нанесения предпочтительно должно затем придавать жидкой полимерной смеси свойство другой, нерадиационной защиты от вредных воздействий, такой как химическая, биологическая защита или защита от огня. В качестве альтернативы, жидкая полимерная смесь из второго устройства 476 нанесения может наносить теплорассеивающий слой, имеющий хорошие проводники тепла, такие как серебро, медь или алюминий, внедренные в полимерную смесь.

На устройстве 484 ламинирования защищающее от радиации полотно в виде сэндвича объединяют с дополнительным слоем 480 полотна, защищающим от вредных воздействий, для создания композитного полотна 490, имеющего множество видов защиты от вредных воздействий. Затем композитное полотно 490 может быть перфорировано и/или штамповано, по желанию, на устройстве 452 перфорирования/штампования и затем намотано на конечную бобину 494. Однако там, где дополнительный слой обеспечивает химическую и/или биологическую защиту, такой этап перфорирования или штампования не должен выполняться.

На фиг.15 показан второй обычный тип процесса производства полотен по настоящему изобретению, защищающих от вредных воздействий. В процессе по фиг.15 ингредиенты 570 полимерной смеси помещают в загрузочную воронку первого экструдера 572. Для достижения защиты от радиации полимерная смесь 570 предпочтительно включает в себя один или несколько непрозрачных для радиоактивного излучения материалов и одну или несколько добавок. В таком процессе данные ингредиенты 570 полимерной смеси можно вносить в загрузочную воронку 571 в твердом виде. Поскольку загрузочная воронка 571 направляет ингредиенты 570 полимерной смеси в первый экструдер 572, ингредиенты полимерной смеси предпочтительно нагревают до вязкого жидкого состояния и перемешивают вместе вращающим действием снабженного приводом шнека 573 экструдера. Поскольку такой снабженный приводом шнек 573 экструдера выдавливает ингредиенты полимерной смеси из первого экструдера 572, комбинация перфорированной пластины и вращающегося резака 574 крошит выходящую полимерную смесь на шарики 575. Такие шарики 575 затем предпочтительно помещаются в загрузочную воронку 576 второго экструдера 577. Снова, при помощи нагревания и снабженного приводом шнека 578 плавят полимерную смесь. Когда ингредиенты полимерной смеси выдавливают из экструдера 577, для экструзии тонкой пленки разжиженной полимерной смеси 600 на конце второго экструдера 579 используется пластинка со щелью. Такая тонкая пленка 600 преимущественно может быть порядка 0,1-20 миллиметров толщиной. Для упрощения этапов процесса тонкая пленка 600 может быть изготовлена только первым экструдером 572. Однако при удалении второго экструдера 577 существует больше шансов того, что полимерная смесь не будет равномерно перемешана до ее экструзии.

Как и в процессах, показанных на фиг.13 и 14, разжиженная полимерная смесь в процессе по фиг.15 предпочтительно наслаивается между двумя листами полотна или другого материала 590, 592. Как и ранее, листы полотна предпочтительно сматываются с бобин 594, 596 с полотнами. Для усиления процесса связывания снова могут быть использованы установки обработки коронным разрядом 596, 598. В этом случае тонкую пленку разжиженной полимерной смеси 600 одновременно наносят между двумя листами полотна или другого материала 590, 592. После того как тонкую пленку разжиженной полимерной смеси 600 помещают между двумя листами 590, 592, эти два листа 590, 592 затем предпочтительно сжимают и нагревают между валиками устройства 602 ламинирования, перфорируют и/или штампуют, по желанию, в устройстве 604 перфорирования/штампования. Для обычного хранения конечное защищающее от радиации полотно или другой материал 606 затем может быть намотан на конечную бобину 608.

На фиг.16 и 17 показана улучшенная версия процесса, проиллюстрированного на фиг.15, в котором можно создавать полотна с множеством видов защиты от вредных воздействий. Подобно процессу по фиг.15 процесс по фиг.16 включает в себя экструдер 622 для изготовления защищающей от радиации пленки 626. Такую защищающую от радиации пленку создают путем помещения ингредиентов 620 полимерной смеси в загрузочную воронку 621. Как и ранее, полимерная смесь предпочтительно включает в себя полимер, один или несколько непрозрачных для радиоактивного излучения материалов и одну или несколько добавок. Загрузочная воронка 621 направляет ингредиенты 620 полимерной смеси в экструдер 622. После того как они оказались в экструдере 622, ингредиенты полимерной смеси предпочтительно нагревают до вязкого жидкого состояния и смешивают вместе вращающим действием снабженного приводом шнека 623 экструдера. Когда ингредиенты полимерной смеси выдавливают из экструдера 622, на конце экструдера для экструзии тонкой пленки сжиженной полимерной смеси 626 используется пластина 624 со щелью. По желанию, для повышения уверенности в том, что полимерная смесь, помещенная в загрузочную воронку 621 экструдера 622, перемешана равномерно, может быть использован предыдущий экструдер, подобный экструдеру 572 по фиг.15.

В отличие от процесса по фиг.15 второй экструдер 632 в процессе по фиг.16 размещен параллельно с первым экструдером 622 для одновременного изготовления второй пленки 636, которую объединяют с защищающей от радиации первой пленкой 626. Предпочтительно пленка 636, производимая вторым экструдером 632, обеспечивает другой тип защиты от вредных воздействий, чем пленка 626, производимая первым экструдером 622. Например, поскольку первый экструдер 622 преимущественно может быть использован для изготовления защищающей от радиации пленки 626, второй экструдер 632 преимущественно может быть использован для изготовления дополнительной пленки 636 для химической, биологической защиты или защиты от огня. Для изготовления такой дополнительной пленки 636 другой тип полимерной смеси загружают в загрузочную воронку 631, нагревают до жидкого состояния и смешивают вместе вращающим действием снабженного приводом шнека 633 экструдера. Поскольку снабженный приводом шнек 633 экструдера выдавливает ингредиенты такой другой полимерной смеси из экструдера 632, для экструзии тонкой пленки разжиженного полимерного материала 636 на конце экструдера 632 используется пластина 634 со щелью.

Разжиженные полимерные пленки 626, 636 из двух экструдеров 622, 632 затем предпочтительно объединяют таким образом, что они оказываются между двумя листами полотна или другого материала 590, 592. Как и ранее, листы полотна предпочтительно сматывают с бобин 594, 596 с полотном. Для усиления процесса связывания снова могут быть использованы установки обработки коронным разрядом 596, 598. После того как композитную пленку 638 помещают между двумя листами 590, 592, два листа 590, 592 затем предпочтительно сжимают и нагревают между валиками устройства 602 ламинирования и перфорируют или штампуют, по желанию, в устройстве 604 перфорирования или штампования. Для обычного хранения конечный продукт 640 с защитой от множества видов вредных воздействий затем может быть намотан на конечную бобину 650.

На фиг.17 показано, как могут быть использованы принципы фиг.13-16 для создания полотна с любым количеством свойств, защищающих от вредных воздействий. Процесс на фиг.17 начинается с бобины с полотном или другим материалом 656. Лист 658 вытягивают из такой бобины 656 с полотном и используют в качестве основы для наложения полимерной смеси из экструдера 660. В качестве примера лист 658 может быть полотном, защищающим от снарядов и шрапнели, изготовленным из арамидных и/или полиэтиленовых волокон, и полимерный слой 661 может быть типом защищающей от радиации полимерной смеси, описанной ранее. В качестве альтернативы, лист 658 может быть полотном, таким как полотно из флэш-спиннинг-полиэтилена, поливинилхлоридное или полипропиленовое химзащитное полотно, или арамидным полотном с защитой от огня. Используя второй экструдер 670, затем в наращиваемое полотно 664 может быть добавлен дополнительный слой материала, защищающего от вредных воздействий, такой как полимерный слой с химической или биологической защитой. По мере того, как наращиваемое полотно движется вперед, далее с использованием третьего экструдера 680 может быть добавлен третий тип полимера 681, защищающего от вредных воздействий, такой как огнестойкий или теплорассеивающий полимер. Как будет очевидно специалистам в данной области техники, такой процесс можно продолжать с таким количеством дополнительных экструдеров, которое необходимо для придания всех желаемых свойств, защищающих от вредных воздействий. После наложения всех желаемых полимерных слоев композитное полотно затем нагревают и сжимают устройством 682 ламинирования. Конечное полотно 684, защищающее от множества видов вредных воздействий, затем наматывают на бобину 690 для обычного хранения и использования.

На фиг.18 показан процесс создания отдельной пленки полимера, защищающего от вредных воздействий, которую не надо прикреплять к полотну или другому материалу. Подобно процессам по фиг.15-17 такой процесс создания защитной пленки предпочтительно начинается путем внесения подходящей полимерной смеси 732 в загрузочную воронку 734 экструдера 730. Для изготовления защищающей от радиации пленки такая полимерная смесь 732 предпочтительно состоит из полимера, одного или нескольких защищающих от радиации материалов и любых подходящих добавок. Когда загрузочная воронка 734 направляет полимерную смесь в экструдер 730, полимерную смесь нагревают до вязкого жидкого состояния и перемешивают с помощью снабженного приводом шнека 736 экструдера. Когда снабженный приводом шнек 736 экструдера выдавливает полимерную смесь из экструдера 730, на конце экструдера пластинка 738 со щелью производит пленку 740 защищающего от радиации полимера, который размещают на конвейерной ленте 742 и охлаждают. Конвейерная лента 742 предпочтительно имеет покрытие, изготовленное из полированного металла или из Teflon^®, для предотвращения прилипания пленки к конвейерной ленте 742. Для ускорения процесса охлаждения могут использоваться вентилятор, воздуходувка или устройство охлаждения (не показано). Когда защитная пленка 740 будет достаточно охлаждена, ее можно намотать на конечную бобину 744 для обычного хранения. Конечную бобину 744 с пленкой, обеспечивающей защиту от вредных воздействий, затем можно использовать для любого из множества приложений, изложенных в настоящем описании, включающих в себя производство одежды, палаток, чехлов, обоев, облицовочного материала, наружных обшивок домов, фундаментов домов и т.д.

На фиг.19 показаны варианты процесса, проиллюстрированного на фиг.18. Подобно процессу по фиг.18 процесс по фиг.19 начинается загрузкой полимерной смеси 732 в загрузочную воронку 734 экструдера 730. Когда загрузочная воронка 734 направляет полимерную смесь в экструдер 730, полимерную смесь снова нагревают и перемешивают снабженным приводом шнеком 736 экструдера. Впрочем, в это время полимерную смесь предпочтительно нагревают до консистенции пасты, а не до вязкого жидкого состояния. Когда снабженный приводом шнек 736 экструдера выдавливает полимерную смесь 748 из экструдера 730, на конце экструдера 738 пластинка со щелью опять-таки производит пленку защищающего от радиации полимера 748, которую размещают на конвейерной ленте 742. В то время, когда пастообразная пленка 748 находится на конвейерной ленте 742, ее направляют через плющильные валики 750, 752, которые одновременно нагревают и сжимают вязкую пленку 748. Во время такого процесса расплющивания молекулы полимера обычно могут полимеризоваться, образуя поперечные связи, чтобы сформировать более длинные молекулярные цепи, которые в результате образуют более прочный материал. После прохождения плющильных валиков 750, 752 конечную пленку 754 натягивают наматыванием на барабаны 755, 756 и затем предпочтительно наматывают на конечную бобину 758 для обычного хранения и дальнейшего использования.

На фиг.20 показана улучшенная версия процесса по фиг.19, который может быть использован для создания отдельной пленки, способной обеспечить множество видов защиты от вредных воздействий. Подобно процессу по фиг.19 процесс по фиг.20 включает в себя использование экструдера 730 для нагревания и перемешивания полимерной смеси 732 до пастообразной пленки 748. В предпочтительном варианте осуществления такая пастообразная пленка 748 представляет собой полимер, имеющий защищающие от радиации свойства. Как и в процессе по фиг.19, такую пастообразную пленку 748 направляют через плющильные валики 750, 752, которые одновременно нагревают и сжимают пастообразную пленку 748. После прохождения через плющильные валики 750, 752 пленку 754 натягивают наматыванием на барабаны 755, 756, 758 и продвигают вперед ко второму набору плющильных валиков 850, 852. Во втором наборе плющильных валиков пленку 754 объединяют со второй пленкой 810, изготовленной вторым экструдером 800. Как и ранее, второй экструдер 800 предпочтительно изготавливает пленку 810 с другим типом защиты от вредных воздействий, таким как химическая, биологическая защита, защита от огня или тепла. Во втором наборе плющильных валиков обе пленки 754, 810 нагревают и сжимают вместе. Затем композитную пленку 854 натягивают при помощи второго набора барабанов 854, 855, 858 наматывания и предпочтительно наматывают на конечную бобину 870 для обычного хранения и дальнейшего использования.

Описанные выше процессы для создания полотен и пленок, защищающих от вредных воздействий, имеют дело с полимерными смесями. Однако, по меньшей мере, в контексте придания защиты от радиации, такие полимеры не всегда нужны. Например, защита от радиации может быть придана многим типам волокон, включая сатин и бумагу, пропиткой или погружением такого полотна в высококонцентрированный раствор защищающих от радиации материалов, таких как сульфат бария, или реагенты, используемые для создания защищающего от радиации материала, такие как хлорид бария и серная кислота. В случае сульфата бария такой раствор преимущественно может быть 1- или 2-молярным водным раствором осадка сульфата бария (хотя другие концентрации также могут работать). После того как осадок сульфата бария полностью насытит полотно (например, путем пропитки в течение всей ночи), полотно может быть удалено из раствора сульфата бария и высушено. Сушку можно проводить также с использованием сушильной лампы или микроволновой установки. Поскольку сульфат бария способен задерживать радиацию, пропитка полотна сульфатом бария обеспечивает способность задерживать радиацию, обеспечивая при этом воздухопроницаемость.

Для улучшения эффективности процесса пропитки могут быть преимущественно использованы различные добавки. Такие добавки могут включать в себя адгезивы, фиксаж и/или эмульгаторы для усиления адгезии и/или сгущения раствора защищающего от радиации материала. Например, в ранее упомянутый раствор сульфата бария может быть добавлен адгезив, такой как аравийская камедь или гуаровая смола, как для загущения раствора, так и для увеличения адгезии сульфата бария к полотну. В качестве альтернативы, в полотно может быть добавлен адгезив, а не раствор сульфата бария. Предварительно обработанное полотно затем может быть пропитано раствором сульфата бария или погружено в него.

Дополнительно для пропитки или погружения в предварительно приготовленный раствор, содержащий защищающий от радиации материал, защищающие от радиации материалы настоящего изобретения также могут быть введены в полотно с использованием альтернативных технологий. Там, где защищающий от радиации материал представлен в виде частиц в растворе (например, в виде осадка), одной из альтернативных технологий является выбор полотна с порами, которые по размеру меньше, чем частицы защищающего от радиации материала, но больше по размеру, чем растворитель (например, вода или спирт), используемый для непрозрачного для радиоактивного излучения раствора. Затем непрозрачный для радиоактивного излучения раствор может быть пропущен через полотно таким способом, чтобы полотно могло работать как фильтр, чтобы отфильтровать непрозрачные для радиоактивного излучения частицы, пропуская при этом растворитель. В случае водного раствора, содержащего осадок сульфата бария, размер пор фильтра должен быть порядка 2 мкм и соответствовать размеру пор ватмана 5. Аналогично, раствор непрозрачных для радиоактивного излучения частиц может быть распылен на полотно. Опять-таки, после достаточной пропитки полотна защищающим от радиации материалом, оно затем может быть высушено и использовано для изготовления одежды или другого типа изделия.

В другом варианте осуществления не содержащей полимера защиты от радиации может быть создана реакционная камера с растворами взаимодействующих друг с другом реагентов на каждой стороне, а ткань размещаться посередине. В случае непрозрачного для радиоактивного излучения соединения сульфата бария, такими реагентами могут быть хлорид бария и серная кислота соответственно. В таком примере с сульфатом бария, из-за природного сродства хлорида бария с серной кислотой произойдет химическая реакция между хлоридом бария и серной кислотой, которая оставит после себя осадок сульфата бария на полотне.

В следующем альтернативном варианте осуществления не содержащей полимера защиты от радиации, полотно может быть создано с одним из реагентов, включенным в полотно (например, либо соединение, либо свободный радикал), и затем подвержено воздействию другого реагента для создания получающейся в результате непрозрачной для радиоактивного излучения пропитки. Опять-таки, в случае непрозрачного для радиоактивного излучения соединения сульфата бария полотно может быть предварительно создано с барием или сульфатом, как части полотна, и затем подвержено воздействию другим соединением для создания сульфата бария пропиткой.

В упомянутом выше подробном изложении настоящее изобретение раскрыто со ссылкой на определенные предпочтительные варианты осуществления и способы. Однако специалистам в данной области техники очевидно, что различные модификации и изменения могут быть сделаны без отступления от сущности и объема настоящего изобретения, как установлено далее в прилагаемой формуле изобретения. Например, несколько предпочтительных вариантов осуществления относятся к созданию защитной одежды. Однако специалистам в данной области техники известно, что защита от вредных воздействий радиации, химических веществ, биологических агентов, металлических снарядов и воздействия огня необходима во многих обстоятельствах. Например, тип пластифицированных защитных полотен, описанных в приложениях настоящего изобретения, может использоваться как облицовочный материал для транспортных средств, для рентгеновских установок, рентгеновских кабинетов или кабин самолетов. Кроме того, защищающие от радиации полотна или другие материалы настоящего изобретения также могут быть сформированы в чехлы или пакеты для защиты чувствительных материалов (например, фотопленки, электроники) от повреждения. Поскольку токсичность свинца является реальным фактором, защищающие от радиации материалы настоящего изобретения также могут быть использованы вместо свинца во многих его современных приложениях, включая припой, используемый для печатных плат. В качестве еще одного примера непрозрачные для радиоактивного излучения материалы настоящего изобретения могут быть тонко измельчены и перемешаны с латексом или красками, основанными на масле. К таким краскам для сохранения защищающих от радиации материалов в хорошо перемешанном виде так, чтобы они не выпали в осадок из раствора, эмульсии или суспензии, могут быть добавлены эмульгаторы, связывающие агенты или суспендирующие агенты. Путем добавления таких защищающих от радиации материалов могут быть покрашены или покрыты защитой от радиации любые поверхности для обеспечения защиты от опасности радиации.

Специалистам в данной области техники будет очевидно, что принципы и методики, описанные в настоящей заявке на патент, являются применимыми к любой области, где существует опасность радиации, вредных химических веществ, инфекционных биологических агентов, металлических снарядов или огня. Подробное описание и чертежи соответственно следует рассматривать как иллюстрацию, а не ограничение; настоящее изобретение ограничено только прилагаемой формулой изобретения.

Класс G21F1/10 органические вещества; дисперсии в органических носителях

пастообразный материал для защиты от нейтронного излучения и способ приготовления пастообразного материала для защиты от нейтронного излучения - патент 2522673 (20.07.2014)
композит для защиты от космической радиации - патент 2515493 (10.05.2014)

композиционный материал для защиты от радиоактивного излучения - патент 2491667 (27.08.2013)
композит для защиты от космического воздействия, способ его получения - патент 2484546 (10.06.2013)
композиция для нейтронной защиты на основе полидиметилсилоксана - патент 2451704 (27.05.2012)
химически связанный керамический радиационно-защитный материал и способ его подготовки - патент 2446490 (27.03.2012)
радиационнозащитные лантаноидсодержащие соединения - патент 2436804 (20.12.2011)
рентгенозащитная композиция - патент 2415485 (27.03.2011)
эластичный материал для защиты от рентгеновского и гамма-излучений - патент 2364963 (20.08.2009)
полимерная композиция - патент 2326905 (20.06.2008)

Класс G21F1/12 слоистые материалы

радиопоглощающий материал - патент 2410777 (27.01.2011)
композиция для строительного материала и гипсовая плита, а также способ строительства с их использованием и стена - патент 2393563 (27.06.2010)
защищающий от излучений мат и способ его изготовления - патент 2322712 (20.04.2008)
рентгенозащитное покрытие - патент 2281572 (10.08.2006)
способ изготовления слоистого рентгенозащитного материала - патент 2277269 (27.05.2006)
материал для защиты от космической радиации - патент 2275704 (27.04.2006)
способ получения сорбционно-фильтрующего материала и устройство для его осуществления - патент 2114681 (10.07.1998)
материал для защиты от воздействия излучений - патент 2102801 (20.01.1998)
защитный контейнер - патент 2081465 (10.06.1997)
защитный контейнер - патент 2076360 (27.03.1997)

Класс G21F3/025 одежда, полностью закрывающая одетого в нее

одежда спасателей для защиты о радиоактивного излучения в сейсмически-опасных зонах - патент 2514428 (27.04.2014)
спецодежда для защиты от радиоактивного излучения - патент 2197761 (27.01.2003)

Класс G21F3/04 кирпичи; строительные блоки, экраны, изготовленные из них

сборная биологическая защита ядерно- и(или) радиационно-опасного объекта - патент 2446491 (27.03.2012)
способ изготовления строительных радиационно-защитных конструкций - патент 2284065 (20.09.2006)
способ изготовления строительного элемента - патент 2261960 (10.10.2005)
защитное сооружение для радиоактивных веществ, способ и материал для его изготовления - патент 2133990 (27.07.1999)
радиационно-защитные конструкции и способ их изготовления - патент 2102802 (20.01.1998)
радиационно-защитные конструкции и способ их изготовления - патент 2083007 (27.06.1997)
способ консервации послеаварийного атомного энергетического объекта - патент 2077746 (20.04.1997)

Класс G01T1/16 измерение интенсивности излучения

мобильный обнаружитель опасных скрытых веществ (варианты) - патент 2524754 (10.08.2014)
способ и устройство для обнаружения алмазов в кимберлите - патент 2521723 (10.07.2014)
способ определения параметров ионизирующего воздействия на исследуемый образец импульсного высокоинтенсивного излучения - патент 2507541 (20.02.2014)
способ регистрации коронального выброса массы - патент 2506608 (10.02.2014)
способ радиационно-гигиенического контроля качества угля - патент 2498348 (10.11.2013)
передающая среда для детекторов излучения, расположенная в изометрической плоскости - патент 2496125 (20.10.2013)
статистическая томографическая реконструкция на основе измерений заряженных частиц - патент 2468390 (27.11.2012)
способ контроля делящихся материалов - патент 2435173 (27.11.2011)
способ измерения плотности потока радона с поверхности грунта по бета- и гамма-излучению - патент 2428715 (10.09.2011)
малогабаритное устройство для визуализации источников гамма-излучения - патент 2426151 (10.08.2011)