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, низкой теплопроводностью и может быть использовано при изготовлении теплозащитной одежды для защиты от воздействия теплового излучения и высокой температуры при тушении пожаров, проведении аварийно-спасательных и аварийно-ремонтных работ при ликвидации открытых горящих и негорящих нефтяных и газовых фонтанов.

Известно, что определяющую роль в процессе нагрева теплозащитной одежды при пожаре 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 воздействия теплового излучения и высокой температуры должен обладать способностью отражать максимально возможную долю излучения, падающего на его поверхность, иметь максимальную теплоемкость.

Известен пакет материалов для огнестойкой одежды (заявка Франции N 2561930, кл. A 62 B 17/00, опубл. 04.10.85 N 40. Изобретения стран мира, реферативная информация, вып.14, кл. А 62. Спасательная служба; противопожарные средства N 3, 1986, с.11), применяемой, в частности, при тушении лесных пожаров, состоящий из верхнего и внутреннего слоев.

Верхний слой изготовлен из ткани из несгораемых нитей. В качестве внутреннего слоя использована сетка из несгораемых нитей, расположенная под внешним слоем и закрепленная по швам одежды.

Известен многослойный теплоизоляционный пакет материалов (авт.св. СССР N 1253586, кл. A 41 D 13/00//E04 C 2/24, опубл. 30.08.86), предназначенный для проектирования спецодежды, состоящий из наружного, внутреннего слоев и размещенной между ними прокладки, выполненной из расположенных параллельными рядами полос с гофрами, которые могут иметь различную форму. Полости между полосами образуют в пакете замкнутые ячейки с неподвижным в них воздухом. Такой же пакет с полосами прокладки, установленными под углом к наружному и внутреннему слоями пакета, обеспечивает вентилирование его внутренней полости. Наружный и внутренний слои выполнены из ткани, а прокладка представляет собой полосы из поропласта.

Известен способ изготовления костюма для защиты от температурных воздействий (авт. св. СССР N 1687235, кл. A 41 D 13/00, опубл. 30.10.91), при котором детали костюма выполняют из пакета материалов, состоящих по меньшей мере из трех слоев: наружного, среднего, образующего систему каналов для тепло- или хладоагента и внутреннего слоя, при этом средний слой выполняют гофрированным, располагая гофры по длине деталей, шаг гофр выбирают от 0,01 до 0,05 мм, а высоту гофр от 0,01 до 0,03 мм. Наружный слой выполняют из герметичного теплоизоляционного материала, а средний и внутренний слои из герметичного теплопроводного материала.

Представленные пакеты материалов, обладая низкой теплопроводностью, не могут быть использованы для одежды, предназначенной для защиты от воздействия теплового излучения и высокой температуры при тушении пожаров и проведения аварийно-спасательных и аварийно-ремонтных работ, так как они не обладают необходимой отражающей способностью и теплоемкостью. Известен огнезащитный волокнистый материал (патент РФ N 2008044, был, изобр. 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) профилированных или непрофилированных волокон и/или нитей, заполненных воздухом на 10 70% и может содержать до четырех волокнистых слоев. Материал 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 термостойкого костюма, описанный в авт.св. СССР N 1233851 кл. A 62 B 17/00, 1986 и состоящий из внутреннего слоя, имеющего металлическое покрытие с внешней стороны и нескольких промежуточных слоев.

Однако костюм, приготовленный из этого пакета материалов, имеет небольшой отрезок времени защитного действия.

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 теплоемоксти, снижения теплопроводности и воздухопроницаемости, а также и за счет увеличения отражающей способности пакета материалов без увеличения его массы.

Указанная техническая 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 изобретения, наружный слой выполнен из пустотелых волокон и/или нитей, заполненных воздухом на 20 40% промежуточный слой, прилегающий к внутренней стороне наружного слоя, выполнен из шерсти, а последующий промежуточный слой выполнен из высокообъемного нетканого материала, заполненного воздухом на 30 60%
Указанная задача решена и за счет того, что внутренний слой имеет металлическое покрытие, расположенное на стороне, обращенной к промежуточному слою.

При этом в предлагаемом пакете материалов металлического покрытие с внешней стороны наружного слоя и на внутреннем слое на стороне, обращенной к промежуточному слою, может быть выполнено путем напыления металла 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 из химических неорганических или органических волокон и/или нитей с модифицированной формой поперечного сечения, а именно из пустотелых волокон и/или нитей, заполненных воздухом на 20 40% промежуточный слой, прилегающий к внутренней стороне наружного слоя, выполнен из шерсти, последующий промежуточный слой выполнен из высокообъемного нетканого материала синтепон ("теплин") из полиэфирных нитей, заполненного воздухом на 30 60% а внутренний слой выполнен из вискозной или хлопчатобумажной ткани и может иметь металлическое покрытие, расположенное на стороне, обращенной к промежуточному слою.

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 промежуточного слоя, прилегающего к внутренней стороне наружного слоя, низкой теплопроводности последующего промежуточного слоя пакета материалов, а также и за счет высокой отражающей способности и воздухонепроницаемости внутреннего слоя, имеющего металлическое покрытие.

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 слоя полиэтилентерефталатной пленки, покрытой алюминием с внешней стороны, слоя ткани из стеклянных пустотелых нитей, заполненных воздухом на 20% слоя шерстяного войлока толщиной 10 мм, слоя высокообъемного нетканого материала из полиэфирных нитей, заполненного воздухом на 60% толщиной 36 мм и слоя ткани из вискозных нитей. Из полученного материала 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 аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что используют ткань из стеклянных пустотелых нитей, заполненных воздухом на 30% и высокообъемный нетканый материал из полиэфирных нитей, заполненный воздухом на 50% толщиной 33 мм.

Результаты испытаний предлагаемого пакета материалов представлены в таблице.

Пример 3. Пакет материалов для теплозащитной одежды получают аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что используют ткань из стеклянных пустотелых нитей, заполненных воздухом на 40% высокообъемный нетканый материал из полиэфирных нитей, заполненный воздухом на 30% толщиной 27 мм, слой полиэтилентерефталатной пленки, покрытой алюминием с внешней стороны и слой ткани из вискозных нитей.

Результаты испытаний предлагаемого пакета материалов представлены в таблице.

Пример 4. Пакет материалов для теплозащитной одежды получают путем последовательного соединения слоя полиимидной пленки, покрытой хромом с внешней стороны, слоя ткани из вискозных пустотелых нитей, заполненных воздухом на 20% слоя шерстяного войлока толщиной 3,5 мм, слоя высокообъемного нетканого материала из полиэфирных нитей, заполненного воздухом на 40% толщиной 30 мм, слоя хлопчатобумажной ткани.

Результаты испытаний предлагаемого пакета материалов представлены в таблице.

Пример 5. Пакет материалов для теплозащитной одежды получают путем последовательного соединения ткани из вискозных пустотелых нитей, заполненных воздухом на 20% имеющей металлическое покрытие с внешней стороны, полученное путем напыления алюминия в вакууме, слоя шерстяного войлока толщиной 7,0 мм, слоя высокообъемного нетканого материала из полиэфирных нитей, заполненного воздухом на 4)% толщиной 30 мм, слоя хлопчатобумажной ткани.

Результаты испытаний предлагаемого пакета материалов представлены в таблице.

Из таблицы следует, что 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 пустотелых волокон и/или нитей, заполненных воздухом на 20 - 40%, и нескольких последовательно расположенных промежуточный слоев, причем, промежуточный слой, прилегающий к внутренней стороне наружного слоя, выполнен из шерсти, а последующий промежуточный слой выполнен из высокообъемного нетканого материала, заполненного воздухом на 30 - 60%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. 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 выполнен из пустотелых волокон и/или нитей, заполненных воздухом на 20 40% промежуточный слой, прилегающий к внутренней стороне наружного слоя, выполнен из шерсти, а последующий промежуточный слой выполнен из высокообъемного нетканого материала, заполненного воздухом на 30 60%
2. Пакет по п.1, отличающийся тем, что внутренний слой имеет металлическое покрытие, расположенное на стороне, обращенной к промежуточному слою.