МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА Российский патент 2005 года по МПК B32B33/00 H05K9/00 G12B17/02 

Изобретение относится к материалам, предназначенным для защиты человека в производственных, административных и жилых помещениях, от воздействия электромагнитных полей радиочастотного диапазона, возникающих от работы электросетей и электроприборов, при эксплуатации мобильных и радиотелефонов, а также для защиты человека от геопатогенного воздействия окружающей среды.

Электромагнитные поля возникают от работы силовых электросетей, бытовых и других электроприборов, персональных компьютеров, а также образуются при эксплуатации мобильных и радиотелефонов. Источниками геопатогенного воздействия электромагнитного излучения могут быть подземные водные потоки и пересечения водных потоков, находящихся на разной глубине, геологические разломы и др.

Электромагнитное излучение радиочастотного диапазона отрицательно действует на организм человека и, в первую очередь, на его мозг и нервную систему.

По степени патогенного действия на человека на первое место необходимо поставить мобильный и радиотелефон, подносимый непосредственно к голове. Частое пользование этими телефонами ухудшает кратковременную память, порой вызывает головную боль, ощущение усталости.

Известны различные материалы для поглощения электромагнитного излучения. Один из таких материалов состоит из графита. Из него изготавливают геометрические фигуры в виде цилиндров и конусов различных размеров.

(Ю.К.Кавнеристый, И.Ю.Лазарева, А.А.Раваев. Материалы, поглощающие СВЧ-излучение. М.: Наука, 1982, с.85).

Недостатком такого материала является его малая эффективность, а также большой объем поглощающих устройств. Их применяют для поглощения только внутри помещений, закрепляя на стенах и потолках. Эти материалы не пригодны для защиты от электромагнитных излучений мобильных и радиотелефонов.

В качестве радиопоглощающих материалов используют также тканные или пленочные материалы с металлической сеткой. Материал используют в основном для экранирования каких-либо поверхностей и для защиты биологических объектов.

(Я.А.Шнейдерман. Зарубежная радиоэлектроника, 1972, №7: 1975, №3).

Недостатком этого материала является его малая эффективность, а также непригодность для защиты от электромагнитных излучений мобильных и радиотелефонов.

Также известен радиопоглощающий материал, состоящий из жидкого полимерного связующего с дисперсным поглощающим наполнителем, в качестве которого используют графит, сажу, феррит, сегнетоэлектрики, сплавы металлов. Материал получают смешением компонентов в механической мешалке, после чего его наносят на поверхность защищаемого объекта.

(Ю.К.Кавнеристый, И.Ю.Лазарева, А.А.Раваев. Материалы, поглощающие СВЧ-излучение. М.: Наука, 1982, с.46, с.88).

Однако и этот материал обладает низкой поглощающей способностью. Для достижения удовлетворительного поглощения необходимо нанесение слоя большой толщины. Этот материал также не пригоден для защиты от электромагнитных излучений мобильных и радиотелефонов.

Известен радиопоглощающий материал, в котором в качестве наполнителя применен порошкообразный феррит или железо, а в качестве связующего - синтетический клей марки “Элатон”, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Порошкообразный феррит или железо 20-80

Синтетический клей “Элатон” 80-20

Материал наносят на защищаемую поверхность в несколько слоев с промежуточной сушкой между слоями (Пат. РФ №2107705, кл. С 09 D 5/32, 1996).

Недостатком указанного материала является низкий уровень поглощения в тонких слоях и непригодность для защиты от электромагнитных излучений мобильных и радиотелефонов.

Известен радиопоглощающий материал, который содержит ультрадисперсный порошок карбида ниобия с размером частиц 10-100 нм и алкидное связующее. Приготовление этого материала включает последовательную загрузку в смеситель связующего и наполнителя и их перемешивание, а перед введением в связующее ультрадисперсный порошок обрабатывают поверхностно-активным веществом, гидрофобизирующими жидкостями в органическом растворителе с применением ультразвука продолжительностью не менее 30 мин (Пат. РФ №2200749, кл. С 09 D 5/32, 2003).

Недостатками этого материала являются его высокая стоимость за счет использования в качестве связующего ультрадисперсного порошка карбида ниобия, а также сложность и многостадийность его изготовления.

Известно, что природный минерал шунгит обладает специфическими уникальными свойствами, в частности шунгит является сильным диамагнетиком, обладающим способностью экранировать и поглощать электромагнитные излучения различных частот колебания (Ю.Доронина. Шунгит - камень спаситель. Санкт-Петербург, изд. Компания “Невский проспект”, 2003, с.71-78).

Минерал шунгит - горная порода, добываемая в Карельском Прионежьи, имеет алюмосиликатный каркас, заполненный так называемым “шунгитовым углеродом”, занимающим промежуточное место между аморфными (сажа, антрацит и др.) и кристаллическими (графит, алмаз) формами углерода и обладает уникальными свойствами, обеспечивающими широкий спектр его возможного применения, в том числе и для защиты от различного вида излучений (С.Е.Глебашев. Минеральное сырье. Шунгит. Справочник. М.: ЗАО “Геоинформмарк”, 1999).

Для защиты от электромагнитного излучения различной природы описано использование пирамидок из шунгита, которые ставят между человеком и источником излучения (компьютер, телевизор, факс и др.). Предлагается также помещать в доме специальные коврики из шунгита, или полиэтиленовые мешки, заполненные шунгитовым щебнем (Ю.Доронина. Шунгит - камень спаситель. Санкт-Петербург, изд. Компания “Невский проспект”, 2003, с.71-78).

Для защиты человека от геопатогенного воздействия окружающей среды предлагается также использовать дробленый минерал шунгит типа III А, который помещают в мешочки. Эти мешочки укладывают плотно друг к другу, толщина слоя шунгита при этом составляет 3-5 см (Пат РФ №2157256, кл. А 61 N 1/16, 2000).

Однако эти средства недостаточно эффективны, не удобны в эксплуатации и совсем не годятся для защиты от электромагнитного излучения мобильного и радиотелефонов.

Задача изобретения - разработка эффективного и дешевого материала на базе природного минерала шунгита для защиты человека от воздействия электромагнитных полей радиочастотного диапазона, возникающих от работы различных электроприборов, мобильных и радиотелефонов, а также от геопатогенного воздействия окружающей среды.

Поставленная задача решается предлагаемым материалом для защиты от воздействия электромагнитных полей радиочастотного диапазона, представляющим собой трехслойный материал, два внешних слоя которого состоят из картона или пластика, на каждую сторону которых нанесена типографская краска, содержащая частицы минерала шунгита, а в качестве среднего слоя используют алюминиевую фольгу, причем слои соединяют клеем. Для прочности трехслойный материал пропускают, например, между валками, или помещают под пресс.

В предлагаемом материале используют типографскую краску марки V-maxx фирмы Sicolor Gmbh (Германия) на основе растительного и минерального масла и содержащую органические и неорганические пигменты, черный уголь и смолу. В типографской краске диспергированы частицы минерала шунгита с размером 5-10 микрон, которые составляют 90% от массы типографской краски. Для приготовления этой краски используют минерал шунгит по ТУ 9648-007-49933708-02. Краску наносят на лист картона, имеющий толщину 0,3 мм, или на лист пластика, имеющий толщину 0,6 мм. Типографскую краску, содержащую частицы минерала шунгита, наносят в количестве 6-7% от массы картона или 3-3,5% от массы пластика.

В качестве картона используют картон мелованный по ТУ 5438-016-00253497-2001.

В качестве пластика используют листовой полипропиленовый пластик для покрытия столов, импортный, фирмы “Eleganfe”, Англия.

Для прочного соединения слоев используют клей “Супер” бытового применения на основе поливинилацетата (ТУ 2395-015-45539771-99).

Для среднего слоя предлагаемого материала используют фольгу алюминиевую пищевую толщиной 40 микрон.

Материал с использованием картона применяется для защиты от электромагнитного излучения в сухих помещениях, с использованием пластика - пригоден в любых помещениях, включая помещения с повышенной влажностью.

Для практического применения разработанный материал предлагается выпускать в виде твердых или эластичных листов-пластин или полос, скатываемых в рулон. Листы-пластины или полосы крепятся на стенах помещений, потолке или на полу для создания экранирующих поверхностей, защищающих человека, находящегося в помещении, от неблагоприятного влияния электромагнитных полей радиочастотного диапазона, в том числе от геопатогенного воздействия окружающей среды. На внешнюю сторону пластин или полос может быть нанесен декоративный слой краски, обоев или цветной пленки.

Для радиотелефонов сотовой связи из листов предлагаемого материала высекаются пластины длиной 9-11 см, шириной 3-4 см, или пластины, имеющие форму телефонов, которые вставляются с тыльной стороны телефона в его чехол или приклеиваются к этой стороне с помощью двухстороннего “скотча” для создания экранирующей поверхности, защищающей пользователя телефона от неблагоприятного влияния электромагнитных полей радиочастотного диапазона.

Эффективность предлагаемого материала исследовалась в Государственном учреждении “Научно-исследовательский институт медицины труда”.

Исследования показали, что листы-пластины и полосы предлагаемого материала способны отражать и поглощать до 90% электромагнитных излучений, а пластины для радиотелефонов сотовой связи способны локализовать до 77% этих излучений.

Были проведены также сравнительные испытания с имеющимися на рынке средствами защиты от электромагнитных излучений сотовых и радиотелефонов - прибором “Clean Wavetm” (“Чистая волна”), производимым фирмой “Dominex”, США, и прибором “Осьминог”, производимым в России.

Прибор “Clean Wavetm” (сайт www.cleanwave.ru) представляет собой кристаллообразный материал, имеющий энергопреобразующие свойства, нейтрализующий вредное воздействие электромагнитного, электростатического и индукционного полей. Устройство имеет вид объемной наклейки в виде ромба красно-черного цвета. Оборотная сторона прибора выполнена с использованием самоклеющегося материала.

Прибор “Осьминог”, производимый в России (сайт www.clubkit.narod.ru). представляет собой овал из фольги на бумажной подложке.

Также для сравнения был испытан брусок из минерала шунгита размером 20×20×5 см.

В таблице представлены проведенные названным выше институтом сравнительные испытания материалов, защищающих от электромагнитных излучений радиотелефонов сотовой связи.

ТаблицаНазвание изделияСтепень снижения уровней электромагнитных полей, %Изделие из листа предлагаемого трехслойного материала на основе шунгита по примеру 3 (“Магралит”)77,4“Осьминог”, Россия37,6“Clean Wavetm”, США22,8Минерал шунгит, брусок 20×20×5 см4,5

Ниже приведены примеры изготовления предлагаемого материала.

Пример 1.

На два листа картона (по ТУ 5438-016-00253497-2001) размером 50×30 см и толщиной 0,3 мм наносят типографским методом на каждую из сторон предварительно подготовленную типографскую краску, содержащую частицы минерала шунгита (90% дисперсного порошка шунгита по ТУ 9648-007-49933708-02, диспергированного в типографской краске марки V-maxx фирмы Sicolor Gmbh, Германия) в количестве 6-7% от массы картона. После просушки на одну сторону каждого покрашенного этой краской листа наносят тонким слоем клей “Супер” на основе поливинилацетата (по ТУ 2395-015-45539771-99), затем к одному из листов на смазанную клеем сторону прикладывают лист алюминиевой фольги (бытовой, толщиной 40 микрон) такого же размера и накрывают вторым листом картона также стороной, смазанной клеем. Для прочного соединения слоев полученный трехслойный материал пропускают, например, между валками.

Оценку степени снижения уровней электромагнитных полей (ЭМП) радиочастотного диапазона (частотой 460-2375 МГц) осуществляют по методу “Измерение плотности потока энергии электромагнитного поля” по СанПин 2.2.4.1191-03 “Электромагнитные поля в производственных условиях”.

Проведенные испытания полученного материала показывают степень снижения уровня ЭМП в среднем 89,9%.

Изделие соответствует ТУ 9648-011-49933708-04.

Пример 2.

Материал изготавливают аналогично примеру 1, за исключением используемого материала для нанесения типографской краски, содержащей частицы шунгита: используют листовой полипропиленовый пластик (импортный, фирмы “Eleganfe”, Англия) толщиной 0,6 мм, а также количество наносимой краски составляет 3-3,5% от массы пластика. Оценку степени снижения уровней электромагнитных полей (ЭМП) радиочастотного диапазона (частотой 460-2375 МГц) осуществляют по методу “Измерение плотности потока энергии электромагнитного поля” по СанПин 2.2.4.1191-03 “Электромагнитные поля в производственных условиях”.

Проведенные испытания полученного материала показывают степень снижения уровня ЭМП в среднем 86,6%.

Изделие соответствует ТУ 9648-011-49933708-04.

Пример 3

Из листа трехслойного материала на основе шунгита, изготовленного по примеру 1 (с использованием картона), высекается пластина (изделие) длиной 10 см и шириной 3,5 см. Пластина вставляется с тыльной стороны радиотелефона сотовой связи в его чехол для создания экранирующей поверхности.

Оценку степени снижения уровней ЭПМ, создаваемых образцами радиотелефонов сотовой связи в соответствии со стандартом GSM 900/1800 МГц, проводят по методу “Измерение плотности потока энергии электромагнитного поля” по СанПин 2.1.8./2.2.4.1190-03 “Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи”.

Проведенные испытания полученного изделия показывают степень снижения уровня ЭМП в среднем 77,4%.

Изделие соответствует ТУ 9648-012-49933708-04.

Пример 4.

Аналогичен примеру 3, за исключением того, что используют изделие из материала, изготовленного по примеру 2 (с использованием пластика).

Оценку степени снижения уровней ЭПМ, создаваемых образцами радиотелефонов сотовой связи в соответствии со стандартом GSM 900/1800 МГц, проводят по методу “Измерение плотности потока энергии электромагнитного поля” по СанПин 2.1.8./2.2.4.1190-03 “Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи”.

Проведенные испытания полученного изделия показывают степень снижения уровня ЭМП в среднем 75,1%.

Изделие соответствует ТУ 9648-012-49933708-04.

Таким образом, предлагаемый трехслойный материал на основе минерала шунгита изготавливается из доступного сырья, является недорогим и эффективным материалом для защиты человека от воздействия электромагнитных полей радиочастотного диапазона различной природы, который значительно превосходит по эффективности известные для этой цели материалы.

Изобретение относится к материалам, предназначенным для защиты человека в производственных, административных и жилых помещениях от воздействия электромагнитных полей радиочастотного диапазона, возникающих от работы электросетей, электроприборов, при эксплуатации мобильных и радиотелефонов, а также для защиты человека от геопатогенного воздействия окружающей среды. Материал на базе минерала шунгита представляет собой трехслойный материал, два внешних слоя состоят из картона или листового пластика, на каждую сторону которых нанесена типографская краска, содержащая частицы минерала шунгита, а в качестве среднего слоя используется алюминиевая фольга, причем слои соединяют клеем. Для прочности трехслойный материал пропускают, например, между валками, или помещают под пресс. В типографской краске, содержащей частицы минерала шунгита, эти частицы имеют размер 5-10 микрон и составляют 90% от массы типографской краски, в которой они диспергированы. Типографская краска, содержащая частицы минерала шунгита, составляет 6-7% от массы картона или 3-3,5% от массы пластика, слой картона имеет толщину 0,3 мм, а слой пластика имеет толщину 0,6 мм. Технический результат материала - изготовление материала из доступного сырья, являющегося эффективным и недорогим материалом для защиты человека от воздействия электромагнитных полей радиочастотного диапазона, возникающих от работы электроприборов, электросетей, при эксплуатации мобильных и радиотелефонов, а также от геопатогенного воздействия окружающей среды. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Материал для защиты от воздействия электромагнитных полей радиочастотного диапазона, характеризующийся тем, что представляет собой трехслойный материал, два внешних слоя которого состоят из картона или пластика, на каждую сторону которых нанесена типографская краска, содержащая частицы минерала шунгита, а в качестве среднего слоя используют алюминиевую фольгу, причем слои соединяют клеем.2. Материал по п.1, отличающийся тем, что в типографской краске, содержащей частицы минерала шунгита, эти частицы имеют размер 5-10 мкм и составляют 90% от массы типографской краски, в которой они диспергированы.3. Материал по пп.1 и 2, отличающийся тем, что типографская краска, содержащая частицы минерала шунгита, составляет 6-7% от массы картона или 3-3,5% от массы пластика.4. Материал по пп.1 и 2, отличающийся тем, что слой картона имеет толщину 0,3 мм.5. Материал по пп.1 и 2, отличающийся тем, что слой пластика имеет толщину 0,6 мм.