ткань для защиты от электромагнитных излучений

Классы МПК:D03D15/00 Ткани, отличающиеся материалом, структурой пряжи и другими особенностями основы или утка
B82B1/00 Наноструктуры
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-02-12
публикация патента:

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к тканям бытового назначения для медико-биологической защиты при использовании радиоэлектронной аппаратуры. Ткань включает нити, выполненные из наноструктурного ферромагнитного микропровода в стеклянной изоляции, которые скручены при 100-800 кр/м с основными и/или уточными нитями и которые составляют 1,0-3,2% от поверхностной плотности ткани, а уточные и основные нити выполнены из натуральных и/или химических волокон. Технический результат заключается в повышении разрывной и раздирающей нагрузок, стойкости к истиранию, уменьшении усадки. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Формула изобретения

1. Ткань для защиты от электромагнитных излучений, включающая нити, выполненные из наноструктурного ферромагнитного микропровода в стеклянной изоляции и скрученные с основными и/или уточными нитями с круткой, равной 100-800 кр/м, причем наноструктурный ферромагнитный микропровод в стеклянной изоляции составляет 1,0-3,2% от поверхностной плотности ткани.

2. Ткань по п.1, отличающаяся тем, что и уточные нити выполнены из натуральных или химических волокон или их смесей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к тканям бытового назначения для медико-биологической защиты человека от воздействия электромагнитных полей при использовании бытовой и промышленной радиоэлектронной аппаратуры, персональных компьютеров, сотовых телефонов и т.д.

Электромагнитные излучения (ЭМИ), воздействуя на организм человека в дозах, превышающих допустимые, являются причиной профессиональных заболеваний.

Отрицательное воздействие электромагнитных полей вызывает необратимые изменения в организме человека: торможение рефлексов, понижение кровяного давления, замедление сокращений сердца, изменение состава крови в сторону увеличения числа лейкоцитов и уменьшения эритроцитов, помутнения хрусталика глаза, повышенную утомляемость, раздражительность, сонливость, одышку, ухудшение зрения и др.

Исследованиями также установлено, что даже электромагнитные излучения малой интенсивности оказывают негативное влияние, причем в первую очередь страдает центральная нервная система человека.

По результатам испытаний сотовых телефонов, проведенных Центром электромагнитной безопасности, телефоны с мощностью излучения около 1 Вт создают плотность потока мощности во много раз большую, чем предельно допустимые значения.

Уровень излучений ЭМИ при работе одного персонального компьютера превышает нормы, установленные СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 «Электромагнитные излучения радиочастотного диапазона». Соответственно при работе в помещении нескольких ПК суммарная плотность потока мощности падающего и отраженного электромагнитного излучения на рабочем месте значительно выше норматива.

При использовании бытовой и промышленной радиоэлектронной аппаратуры необходимо соблюдать нормы, обеспечивающие биологическую защиту от повышенного уровня электромагнитных излучений.

Известна антистатическая ткань, которая обеспечивает защиту от электромагнитных излучений, для изготовления изделий медицинского и восстановительного назначений, физиотерапевтических матрасов, пледов, элементов одежды, непосредственно контактирующих с человеческим телом.

Известная ткань содержит основные и уточные нити из химических и/или натуральных волокон и комплексных электропроводящих углеродистых полимерных нитей, которые размещены в основе и утке. (см. Патент RU № 2289642 D03D 15/00, опубл. 20.12.2006).

Однако указанная ткань имеет неудовлетворительные потребительские свойства и поэтому ограничены ее функциональные возможности.

Известна техническая ткань для специальной одежды, которая защищает человека от электромагнитных излучений.

Ткань выполнена на базе простого переплетения, а в качестве токопроводящей нити используют комбинированную нить с удельным электрическим сопротивлением 103 Ом, которая содержит металлическую нить с удельным электрическим сопротивлением 102 Ом и которая включена в ткань в основе и утке. Основные нити представляют собой полиэфирные текстурированные нити, а уточные - хлопчатобумажную пряжу. (см. Патент RU № 2229544 D03D 1/00, опубл. 27.05.2004).

Эта известная ткань является технической и может использоваться только для спецодежды.

Известна токопроводящая ткань для пошива экранирующих чехлов, защищающих аппаратуру, чувствительную к электромагнитным излучениям.

Известная токопроводящая ткань содержит переплетенные между собой основные и уточные комбинированные электропроводные нити, состоящие из электроизоляционной и электропроводной компоненты, в ткань дополнительно введены электроизоляционные основные и уточные нити, причем нити в ткани переплетены с минимальными просветами, а электроизоляционная компонента выполнена из пряжи, используемой при производстве бытовых тканей. (см. Патент RU № 2354766, С2, D03D 15/00, 14.03.2006).

Как видно из вышеизложенного, все известные ткани изначально являются специального назначения, а именно токопроводящие, антистатические и являются техническими, которым придают защитные свойства от электромагнитных излучений или повышают эффективность электромагнитного экранирования.

Эти ткани не обладают комплексом свойств, необходимых бытовым тканям, и их функциональность ограничена.

Наиболее близким аналогом к заявленной ткани является декоративная ткань, содержащая основные и уточные нити, выполненные из вискозных и полиэфирных волокон. (см. ТО 8384-00320957-251-2006 к ГОСТ 23432-89).

Указанная ткань не обладает комплексом необходимых свойств, удовлетворяющих современным требованиям, и имеет ограниченную область использования.

Задачей разработки является создание универсальной ткани с высокими потребительскими и защитными свойствами.

Техническим результатом изобретения является улучшение потребительских свойств путем повышения разрывной и раздирающей нагрузок, стойкости к истиранию и значительного уменьшения усадки при сохранении защитных свойств от ЭМИ.

Технический результат достигается за счет разработки ткани для защиты от электромагнитных излучений, включающей нити, выполненные из наноструктурного ферромагнитного микропровода в стеклянной изоляции и скрученные с основными и/или уточными нитями с круткой равной 100-800 кр/м, причем наноструктурный ферромагнитный микропровод в стеклянной изоляции составляет 1,0-3,2% от поверхностной плотности ткани; основные и уточные нити выполнены из натуральных или химических волокон или их смесей.

Аморфный наноструктурный ферромагнитный микропровод в стеклянной изоляции (НФМП) разработан по нанотехнологии (ТУ 122030-036-07550073-09, Наноструктурный ферромагнитный микропровод в стеклянной изоляции марки М).

Химический состав микропровода соответствует формуле A80B20, где А - ферромагнитный сплав на основе Fe, Co, Ni, а В - металлоид В, Si, С.

НФМП обладает уникальными магнитными свойствами благодаря эффекту естественного феррамагнитного резонанса в широком диапазоне частот, его погонное сопротивление равно 10±3-350±10 кОм/м.

Наноструктурный ферромагнитный микропровод в стеклянной изоляции производят на установке УЛП, его непрерывные отрезки составляют до 12 км, производительность установки равна до 100 км в смену.

Стеклянная изоляция выполнена, например, из материала типа «Пирекс» (ТУ 2511-940-77), диаметр изоляции (15±1-24,0±1) мкм.

Разработанная структура с использованием наноструктурного материала обеспечивает ткани улучшенное качество: повышенную износостойкость и большой срок эксплуатации за счет увеличения показателей прочности на разрыв, раздир, стойкости к истиранию и уменьшения усадки при одновременном придании защитных свойств от ЭМИ. Предлагаемая рациональная структура не ухудшает художественный образ ткани, сохраняет ее мягкий гриф, блеск, шелковистость, легкость, не увеличивает толщину, улучшает эргономические характеристики изделий из предлагаемой ткани, которая может иметь печатный, мелкоузорчатый или жаккардовый рисунок и сохранять способность окрашиваться в различные цвета.

Изменение значения параметров строения предлагаемой ткани приводит к ухудшению ее потребительских и защитных свойств.

Ткань для защиты от электромагнитных излучений обладает новыми свойствами, комплексом защитных и потребительских характеристик, она является многофункциональной, что позволяет расширить область ее использования для одежды и для обивки мебели, для пошива нетрадиционного ассортимента, военной, школьной, корпоративной, повседневной одежды, которая минимизирует вредное воздействие ЭМИ на организм, обеспечивает безопасность при использовании бытовой и промышленной электронной техники.

На ее основе созданы эффективные поглотители ЭМИ, обладающие высокой степенью медико-биологической защиты - тенты, жалюзи, шторы, обои, перегородки. Перечисленные изделия используют в компьютерных классах, физиотерапевтических кабинетах, интернет-кафе, клубах, редакциях, школах, библиотеках и др.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется примерами, приведенными в таблицах 1 и 2.

В примерах ткань для защиты от ЭМИ выполнена полотняным переплетением из вискозного, хлопкового и полиэфирного волокон, однако возможно выполнение ее различными переплетениями. В примере 1 нить из НФМП введена в основную и уточную нить, в примере 2 - в основную нить, в примере 3 - в уточную нить, пример 4 - сравнительный.

НФМП составляет 1,0-3,2% от поверхностной плотности ткани. Кручение нити из НФМП с основной и/или уточной нитью осуществляют, например, на станках СРН-0,5 - станок раскладочный намоточный с датчиком наличия привода.

Предлагаемую ткань подвергают отделке.

Эффективность экранирования (защиты) от ЭМИ определяют по коэффициенту экранирования в децибелах относительно 1 МкВт. Каждое значение получают после усреднения не менее пяти результатов измерений при различных положениях образца. В низкочастотном диапазоне 30 мГц-100 мГц коэффициент экранирования предлагаемой ткани от ЭМИ составляет 20-40 дБ.

Как видно из таблицы 2, предлагаемая ткань превосходит известную ткань по потребительским характеристикам, а именно увеличена разрывная нагрузка, раздирающая нагрузка, увеличена стойкость к истиранию, значительно уменьшена усадка и при этом ткань обладает защитными свойствами от ЭМИ.

Предлагаемая ткань имеет хорошие защитные свойства и высокие потребительские характеристики, которые обеспечивают электромагнитную безопасность для человека от излучений сотовых телефонов, компьютеров и других приборов, используемых в быту.

Ткань для защиты от электромагнитных излучений имеет повышенную полезность, так как обеспечивает безопасность в экстремальных условиях.

Таблица 1

Параметры строения ткани для защиты от ЭМИ
Наименование показателей Примеры
12 34
Поверхностная плотность, г/м2 100230 350230
Крутка, кр/м 100 500800 -
Процент НФМП от поверхностной плотности ткани, % 2,11,0 3,2-

Таблица 2

Физико-механические показатели ткани для защиты от ЭМИ

(потребительские характеристики)
Наименование Примеры
показателей1 2 34
Разрывная нагрузка полоски ткани 50×200 мм, Н ткань для защиты от электромагнитных излучений, патент № 2411315 ткань для защиты от электромагнитных излучений, патент № 2411315 ткань для защиты от электромагнитных излучений, патент № 2411315 ткань для защиты от электромагнитных излучений, патент № 2411315
по основе750 775 936540
по утку 710625 876510
Раздирающая нагрузка, Нткань для защиты от электромагнитных излучений, патент № 2411315 ткань для защиты от электромагнитных излучений, патент № 2411315 ткань для защиты от электромагнитных излучений, патент № 2411315 ткань для защиты от электромагнитных излучений, патент № 2411315
по основе32 34 14017
по утку 3853 9530
Стойкость к истиранию, циклы5100 48006000 3500
Изменение линейных размеров после мокрой обработки (усадка), % ткань для защиты от электромагнитных излучений, патент № 2411315 ткань для защиты от электромагнитных излучений, патент № 2411315 ткань для защиты от электромагнитных излучений, патент № 2411315 ткань для защиты от электромагнитных излучений, патент № 2411315
по основе2,4 2,0 2,55.0
по утку 1,21,3 0,82,0

Класс D03D15/00 Ткани, отличающиеся материалом, структурой пряжи и другими особенностями основы или утка

полотно под покраску, содержащее агент, способный поглощать формальдегид, и способ получения -  патент 2517509 (27.05.2014)
нейлоновое штапельное волокно, подходящее для применения в устойчивых к абразивному истиранию, высокопрочных найлоновых смешанных пряжах и материалах -  патент 2514760 (10.05.2014)
найлоновое штапельное волокно с высокой несущей способностью и изготовленные из него смешанные найлоновые пряжи и материалы -  патент 2514757 (10.05.2014)
двухслойная армирующая ткань под эластомерное покрытие -  патент 2507324 (20.02.2014)
полушерстяная ткань с комплексом резистентных защитных свойств -  патент 2506358 (10.02.2014)
способ получения электропроводящего текстильного материала -  патент 2505256 (27.01.2014)
гибридные трехмерные тканые/слоистые распорки для применения с композитными конструкциями -  патент 2503757 (10.01.2014)
фильтровальная ткань -  патент 2497985 (10.11.2013)
станок для изготовления тканей, содержащих нити, декорированные жемчужинами, и ткань, содержащая нити, декорированные жемчужинами -  патент 2478146 (27.03.2013)
фильтровальный элемент для очистки воздуха от мучной пыли в линиях подачи муки к тестоприготовительному агрегату -  патент 2477343 (10.03.2013)

Класс B82B1/00 Наноструктуры

многослойный нетканый материал с полиамидными нановолокнами -  патент 2529829 (27.09.2014)
материал заменителя костной ткани -  патент 2529802 (27.09.2014)
нанокомпозитный материал с сегнетоэлектрическими характеристиками -  патент 2529682 (27.09.2014)
катализатор циклизации нормальных углеводородов и способ его получения (варианты) -  патент 2529680 (27.09.2014)
способ определения направления перемещения движущихся объектов от взаимодействия поверхностно-активного вещества со слоем жидкости над дисперсным материалом -  патент 2529657 (27.09.2014)
способ формирования наноразмерных структур -  патент 2529458 (27.09.2014)
способ бесконтактного определения усиления локального электростатического поля и работы выхода в нано или микроструктурных эмиттерах -  патент 2529452 (27.09.2014)
способ изготовления стекловидной композиции -  патент 2529443 (27.09.2014)
комбинированный регенеративный теплообменник -  патент 2529285 (27.09.2014)
способ изготовления тонкопленочного органического покрытия -  патент 2529216 (27.09.2014)
Наверх