ПАКЕТ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ТЕПЛОЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ Российский патент 1997 года по МПК A62B17/00 A41D13/00 

Изобретение относится к конструкции пакета материалов с высокой отражающей способностью и теплоемкостью, низкой теплопроводностью и может быть использовано при изготовлении теплозащитной одежды фонтанщиков, предназначенной для применения при ликвидации открытых горящих нефтяных и газовых фонтанов.

Известно, что во время ликвидации фонтанов на человека воздействует мощное тепловое излучение и высокая температура окружающей среды, возможен контакт с открытым пламенем. Определяющую роль в процессе нагрева теплозащитной одежды при ликвидации горящих нефтяных и газовых фонтанов играет излучение пламени. Нагрев одежды происходит также за счет конвективного теплообмена, обусловленного движением газовой среды. Перенос тепла в одежде осуществляется теплопроводностью. Поэтому пакет материалов для защиты от воздействий теплового излучения и высокой температуры должен обладать способностью отражать максимально возможную долю излучения, падающего на его поверхность, иметь максимальную теплоемкость, минимальную теплопроводность и воздухопроницаемость. Известен пакет материалов для изготовления комплекта теплоотражательного для пожарных (ТУ 17-08-289-89), выполненный из трех слоев, в том числе, внешнего из полульняной ткани с огнезащитной пропиткой арт. 10209, имеющей металлическое покрытие с внешней стороны, или из кремнеземной ткани марки КТ-11-ТОА, покрытой алюминизированной полиэтилентерефталатной пленкой с внешней стороны, промежуточного из войлока тонкошерстного АТИМ-9 или ватина холстопрошивного шерстяного арт. 927620, внутреннего из хлопчатобумажной ткани (бязь с огнезащитной пропиткой арт. 279).

Теплоотражательный комплект, изготовленный из указанного пакета материалов, обеспечивает время защитного действия при температуре окружающей среды +200^oC в течение 10 мин и имеет массу до 10 кг. Такое время защитного действия является недостаточным для тушения пожаров и выполнения аварийно-спасательных работ на горящих нефтяных и газовых фонтанах.

Известен огнезащитный волокнистый материал (патент РФ N 2008044, бюлл. изоб. N 4, 1994), выполненный из волокнистой основы, имеющей металлическое покрытие с внешней стороны, при этом волокнистая основа в виде текстильной ткани, трикотажного полотна или нетканого материала выполнена из химических неорганических или органических пустотелых (полых или пористых) волокон и/или нитей, заполненных воздухом на 10-70% и может содержать до четырех волокнистых слоев. Материл обеспечивает значительное повышение защитных свойств и снижение массы теплозащитной одежды; однако при расширении области применения теплозащитной одежды, в первую очередь при проведении аварийных работ на горящих нефтяных и газовых фонтанах, время ее защитного действия остается недостаточным.

Ближайшим аналогом изобретения является пакет материалов для изготовления термостойкого костюма, описанный в авт. св. СССР N 1233851, кл A 62 B 17/00, 1986 и состоящий из внутреннего слоя, выполненного из ткани из целлюлозных нитей, наружного слоя, имеющего металлическое покрытие с внешней стороны, и нескольких промежуточных слоев. Однако и данному пакету присущи вышеперечисленные недостатки.

Для увеличения времени защитного действия одежды без увеличения ее массы пакет материалов для теплозащитной одежды должен иметь высокую отражающую способность и теплоемкость, низкую теплопроводность, минимальную воздухопроницаемость.

Задачей изобретения является повышение защитных свойств пакета материалов и изготовленной из него теплозащитной одежды за счет увеличения теплоемкости, снижения теплопроводности и воздухопроницаемости пакета материалов без увеличения его массы.

Указанная задача решена за счет того, что в пакете материалов, состоящем из внутреннего слоя, выполненного из ткани из целлюлозных нитей, наружного слоя, имеющего металлическое покрытие с внешней стороны, и нескольких промежуточных слоев, согласно изобретению, наружный слой в виде ткани или трикотажного полотна выполнен из химических органических термостойких волокон и/или нитей с кислородным индексом (КИ) 28-79% или из химических неорганических волокон и/или нитей, заполненных воздухом на 20-40% первый промежуточный слой, прилегающий к наружному слою пакета материалов, выполнен из химических органических термостойких волокон и/или нитей с кислородным индексом 28-79% или из шерсти, или из смеси шерсти с химическими органическими волокнами, второй промежуточный слой пакета материалов выполнен из воздухонепроницаемой ткани, или из полимерной пленки, или из резины, третий промежуточный слой пакета материалов выполнен из шерсти, или из смеси шерсти с химическими органическими волокнами, или из химических органических волокон и/или нитей.

При этом в предлагаемом пакете материалов металлическое покрытие с внешней стороны наружного слоя может быть выполнено путем напыления металла на ткань или трикотажное полотно в вакууме, или из полимерной пленки с металлическим покрытием, или может быть нанесено любым известным методом.

Металлическое покрытие может быть выполнено, например, из алюминия, хрома, никеля или из другого металла, обеспечивающего предлагаемому пакету материалов высокую отражающую способность до 90%
В предлагаемом пакете материалов наружный слой выполнен в виде ткани или трикотажного полотна из химических органических термостойких волокон и/или трикотажного полотна из химических органических термостойких волокон и/или нитей из ароматических полимеров различных классов с КИ 28-79% например из фенилона (КИ 28-30% ), или из аримида-Т (КИ 50-55%), или из аримида-С (КИ 75-79% ), или из химических неорганических волокон и/или нитей, заполненных воздухом на 20-40% например из стеклянных нитей, заполненных воздухом на 20-40% первый промежуточный сой, прилегающий к наружному слою пакета материалов, выполнен в виде нетканого материала, или войлока, или ватина из химических органических термостойких волокон и/или нитей из ароматических полимеров различных классов с КИ 28-79% например из фенилона (КИ 28-30%), или из аримида-Т (КИ 50-55%), или из аримида-С (КИ 75-79%), или из шерсти, или из смеси шерсти с химическими органическими волокнами, например нитроном, или лавсаном, или вискозным волокном, следующей за ним второй промежуточный слой пакета материалов выполнен из воздухонепроницаемой ткани, специально обработанной, например капроновой с отделкой "лаке" с пленочным покрытием, или из прорезиненной ткани, например капроновой или хлопчатобумажной, или из полимерной пленки, например полиэтилентерефталатной, или из резины, третий промежуточный слой, прилегающий в воздухонепроницаемому слою пакета материалов, выполнен в виде нетканного материала, или войлока, или ватина из шерсти, или из смеси шерсти с химическими органическими волокнами, например нитроном, или лавсаном, или вискозным волокном, или в виде нетканого материала, например из полиэфирных волокон и/или нитей, а внутренний слой пакета материалов выполнен в виде ткани из целлюлозных волокон и/или нитей, например вискозных и/или хлопка.

Новый технический результат (повышение защитных свойств пакета материалов) изобретения достигается за счет совокупности высокой отражающей способности, низкой теплопроводности и воздухонепроницаемости наружного слоя пакета материалов, высокой теплоемкости и низкой теплопроводности первого промежуточного слоя, прилегающего к наружному слою пакета материалов, воздухонепроницаемости второго промежуточного слоя пакета материалов, низкой теплопроводности и повышенной теплоемкости третьего промежуточного слоя пакета материалов.

Изобретение обеспечило значительное повышение защитных свойств и снижение массы пакета материалов для теплозащитной одежды.

Пример 1. Пакет материалов для теплозащитной одежды получают путем последовательного соединения наружного слоя ткани из нитей фенилон, имеющей металлическое покрытие с внешней стороны, полученное путем напыления алюминия в вакууме, первого промежуточного слоя из нетканого материала из волокна фенилон, второго промежуточного слоя из капроновой ткани с отделкой "лаке" с пленочным покрытием, третьего промежуточного слоя из высокообъемного нетканого материала из полиэфирных нитей и внутреннего слоя из вискозной ткани.

Из полученного пакета материалов шьют теплозащитную одежду, которую затем используют для проведения работ по определению времени защитного действия. Результаты испытаний предлагаемого пакета материалов представлены в таблице.

Пример 2. Пакет материалов для теплозащитной одежды получают путем последовательного соединения ткани из нитей аримид Т, имеющей металлическое покрытие с внешней стороны, полученное путем напыления алюминия в вакууме, слоя нетканого материала из волокон аримид-Т, слоя капроновой ткани с отделкой "лаке" с пленочным покрытием, слоя ватина из смеси шерсти с волокном лавсан и слоя вискозной ткани. Результаты испытаний предлагаемого пакета материалов представлены в таблице.

Пример 3. Пакет материалов для теплозащитной одежды получают путем последовательного соединения слоя ткани из нитей аримид-С, имеющей металлическое покрытие с внешней стороны, полученное путем напыления алюминия в вакууме, слоя нетканого материала из волокон аримид-Т, слоя капроновой ткани с отделкой "лаке" с пленочным покрытием, слоя тонкошерстного войлока и слоя вискозной ткани. Результаты испытаний предлагаемого пакета материалов представлены в таблице.

Пример 4. Пакет материалов для теплозащитной одежды получают путем последовательного соединения слоя полиэтилентерефталатной пленки, покрытой алюминием с внешней стороны, слоя ткани из стеклянных полых нитей, заполненных воздухом на 30% слоя ватина из шерсти с вискозным волокном, слоя капроновой прорезиненной ткани, слоя высокообъемного нетканого материала из полиэфирных нитей и слоя хлопчатобумажной ткани. Результаты испытаний предлагаемого пакета материалов представлены в таблице.

Пример 5. Пакет материалов для теплозащитной одежды получают путем последовательного соединения слоя полиэтилентерефталатной пленки, покрытой алюминием с внешней стороны, слоя ткани и стеклянных полых нитей, заполненных воздухом на 20% слоя нетканого материала из смеси шерсти с волокном нитрон, слоя хлопчатобумажной прорезиненной ткани, слоя высокообъемного нетканого материала из полиэфирных нитей и слоя хлопчатобумажной ткани. Результаты испытаний предлагаемого пакета материалов представлены в таблице.

Пример 6. Пакет материалов для теплозащитной одежды получают путем последовательного соединения слоя полиэтилентерефталатной пленки, покрытой алюминием с внешней стороны, слоя ткани из стеклянных полых нитей, заполненных воздухом на 40% слоя тонкошерстного войлока, слоя полиэтилентерефталатной пленки, слоя высоокобъемного нетканого материала из полиэфирных нитей и слоя хлопчатобумажной ткани. Результаты испытаний предлагаемого пакета материалов представлены в таблице.

Пример 7. Пакет материалов для теплозащитной одежды получают путем последовательного соединения слоя полиимидной пленки, покрытой хромом с внешней стороны, слоя ткани из стеклянных полых нитей, заполненных воздухом на 40% слоя нетканого материала из волокна фенилон, слоя полиимидной пленки, слоя ватина из смеси шерсти с вискозным волокном и слоя хлопчатобумажной ткани. Результаты испытаний предлагаемого пакета материалов представлены в таблице.

Пример 8. Пакет материалов для теплозащитной одежды получают путем последовательного соединения слоя трикотажного полотна из нитей аримид-Т, имеющего металлическое покрытие с внешней стороны, полученное путем напыления алюминия в вакууме, слоя войлока из волокна фенилон, слоя резины, слоя ватина из смеси шерсти с волокном нитрон и слоя вискозной ткани. Результаты испытаний предлагаемого пакета материалов представлены в таблице.

Пример 9. Пакет материалов для теплозащитной одежды получают путем последовательного соединения слоя трикотажного полотна из нитей аримид-С, имеющего металлическое покрытие с внешней стороны, полученное путем напыления алюминия в вакууме, слоя нетканого материала из волокна аримид-С, слоя капроновой ткани с отделкой "лаке" с пленочным покрытием, слоя тонкошерстного войлока и слоя вискозной ткани. Результаты испытаний предлагаемого пакета материалов представлены в таблице.

Для более точного сравнения полученных результатов испытаний пакетов материалов, имеющих различную массу, в таблице представлены время их защитного действия (абсолютное в минутах) и время их защитного действия (относительное в мин/кг), представляющее собой отношение абсолютного времени защитного действия пакета материалов в минутах к массе 1 м² пакета материалов в кг.

Из таблицы следует, то предлагаемый пакет материалов для теплозащитной одежды обеспечивает увеличение времени защитного действия и снижение массы теплозащитной одежды.

Сущность изобретения: пакет материалов для теплозащитной одежды, состоящий из внутреннего слоя, выполненного из ткани из целлюлозных нитей, наружного слоя, имеющего металлическое покрытие с внешней стороны, выполненного из химических органических термостойких волокон и/или нитей с кислородным индексом 28-79% или из химических неорганических волокон и/или нитей, заполненных воздухом на 20-40%, и нескольких промежуточных слоев, причем первый промежуточный слой, прилегающий к наружному слою пакета материалов, выполнен из химических органических термостойких волокон и/или нитей с кислородным индексом 28-79%, или из шерсти, или из смеси шерсти с химическими органическими волокнами, второй промежуточный слой пакета материалов выполнен из воздухонепроницаемой ткани, или из полимерной пленки, или из резины, третий промежуточный слой выполнен из шерсти, или из смеси шерсти с химическими органическими волокнами, или из химических органических волокон и/или нитей. 1 табл.

Пакет материалов для теплозащитной одежды, состоящий из внутреннего слоя, выполненного из ткани из целлюлозных нитей, наружного слоя, имеющего металлическое покрытие с внешней стороны, и нескольких промежуточных слоев, отличающийся тем, что наружный слой в виде ткани или трикотажного полотна выполнен из химических органических волокон и/или нитей с кислородным индексом 28 79% или из химических неорганических волокон и/или нитей, заполненных воздухом на 20 40% первый промежуточный слой, прилегающий к наружному слою пакета материалов, выполнен из химических органических термостойких волокон и/или нитей с кислородным индексом 28 79% или из шерсти, или из смеси шерсти с химическими органическими волокнами, второй промежуточный слой пакета материалов выполнен из воздухонепроницаемой ткани, или из полимерной пленки, или из резины, третий промежуточный слой пакета материалов выполнен из шерсти, или из смеси шерсти с химическими органическими волокнами, или из химических органических волокон и/или нитей.