ОДЕЖДА СПЕЦИАЛЬНАЯ СИГНАЛЬНАЯ, ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ СИГНАЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ И МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК A41D13/01 A41D27/12 A41D31/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области производства специальной сигнальной одежды, в частности сигнальной одежды повышенной видимости.

В настоящее время такая одежда находит применение для экипировки строительных рабочих, рабочих коммунального хозяйства, работников спасательных, медицинских, милицейских служб, пожарных, сотрудников аэропортов, которые часто попадают в условия плохой видимости в процессе выполнения своих служебных обязанностей.

Специальная сигнальная одежда повышенной видимости позволяет улучшить видимость рабочих в дневное время, в условиях слабой освещенности и в темноте.

Сигнальная одежда повышенной видимости может быть изготовлена из материалов, содержащих люминесцентный краситель и/или сигнальные элементы, выполненные из специальных материалов.

В литературе и патентных описаниях зачастую имеет место некорректное применение таких терминов, как люминесценция, флуоресценция и фосфоресценция.

С этими понятиями иногда связывают эффекты свечения и светоотражения. Неадекватное использование терминологии в отношении люминесцентных красителей и пигментов приводит к ошибкам при отнесении эффектов к различным областям техники. Это затрудняет оценку технических решений, в том числе и предлагаемых для патентования. Ниже приведена терминология этих понятий из работы: «Химия и физика обладающих специальными свойствами пигментов, красителей, красок для печати и красок для покрытий». A. Nurhan Becidyan [United Mineral & Chemical Corp., Paint Coating Industry, 15.06.2003].

Люминесценция: флуоресценция и фосфоресценция.

Люминесцентный краситель или пигмент: вещество, излучающее свет (видимый, УФ или ИК) при соответствующем возбуждении, не нагреваясь при этом.

Одежда специального назначения повышенной видимости предусмотрена ГОСТом Российской Федерации, стандартами США и многих европейских стран.

Возбуждение: действующая причина, заставляющая люминесцентный краситель излучать свет.

Флуоресценция: излучение света люминесцентным пигментом при наличии возбуждения (например, флуоресценция при дневном свете).

Фосфоресценция: излучение света люминесцентным красителем или пигментом после того, как возбуждение прекратилось (например, свечение в темноте).

Существует много видов энергии, которую определенные люминесцентные пигменты могут поглощать и превращать в люминесценцию (радиоактивность, рентгеновское излучение, катодное излучение, механическое воздействие, электричество, УФ, видимое или ИК-излучение).

Неорганические люминесцентные пигменты, называемые люминофорами, отличаются от дневных флуоресцентных пигментов тем, что в большинстве своем они бесцветны или окрашены в бледные пастельные тона, но при возбуждении УФ-облучением начинают флуоресцировать довольно ярко.

Фактически люминесцентные пигменты, светящиеся в темноте, в соответствии с приведенной терминологией более корректно следовало бы называть фосфоресцентными пигментами (фосфорами). В литературе используют оба названия. Мы в описании использовали термин - люминесцентные пигменты. Фосфоресценция похожа на люминесценцию в том, что она также связана с поглощением излучения определенной длины волны или определенного диапазона длин волн и освобождением фотонов с другой длиной волны. Различаются эти явления по времени излучения. Правило такое: если излучение прекращается после удаления источника облучения, это флуоресценция, если же излучение продолжается (так называемое послесвечение - «afterglow») - то это называется фосфоресценцией.

Таким образом, флуоресценция и фосфоресценция - частные случаи обобщающего понятия - люминесценции.

Следует отметить, что совершенно не связан с явлением люминесценции используемый в сигнальной одежде световозвращающий (светоотражающий) эффект. Световозвращающий материал (как правило в виде нашиваемых на сигнальную одежду лент) взаимодействует со светом, не вызывая возбуждения молекул материала. Частицы нанесенного на ленту вещества в виде шариков или призм выполняют только функцию светоотражения за счет оптического эффекта. Фактически луч света отражается от поверхности, аналогичной зеркальной. Материал характеризуется оптическими характеристиками, например, минимальным коэффициентом световозвращения при определенном угле освещения. Эффект световозвращения, описанный выше, реализуется только при искусственном освещении (например, при свете автомобильных фар в темноте).

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Согласно стандарту США [ANSI/ISEA 107-2004] сигнальная одежда имеет два вида сигнала - флуоресцентный, обеспечивающий повышенную видимость в дневное время, и световозвращающий (светоотражающий), обеспечивающий повышенную видимость в темноте при действии источников света (например, при свете фар).

Российский стандарт (ГОСТ Р 12.4.219-99) определяет цветовые и световозвращающие характеристики сигнальных материалов для одежды повышенной видимости, предназначенной для пользователей, выполняющих дорожные работы и аналогичные виды деятельности, где работающие должны быть заблаговременно замечены водителями транспортных средств. Эта одежда предназначена для обеспечения повышенной видимости в дневное время и в темноте, при действии источника света, т.е. имеет два сигнала. В стандартах используется следующая терминология:

фоновый материал (флуоресцентный материал-основа): окрашенный флуоресцентным красителем материал, обеспечивающий повышенную видимость в дневное время (1-й сигнал);

световозвращающий материал: материал, обладающий свойством отражать свет при действии источника света (2-й сигнал);

комбинированный материал: флуоресцентный материал, являющийся также световозвращающим (два сигнала вместе).

Для флуоресцентного материала-основы и комбинированного материала гостированы три цвета: желтый, оранжевый и красный.

Стандарты устанавливают три класса одежды, которые определяются минимальным количеством материала-основы и световозвращающего материала и необходимым расположением световозвращающего материала.

Световозвращающий материал применяется в виде световозвращающей полосы (ленты) или элементов дизайна, которые размещены на одежде.

Материал для изготовления сигнальной одежды повышенной видимости должен соответствовать требованиям на цвет, яркость, устойчивость ткани при различных воздействиях, на влагостойкость.

В патентной литературе описаны материалы и одежда с различными специальными эффектами, обеспечивающими повышенную видимость.

В патенте США №5695653 описаны ткань высокой видимости и ее использование, а также жилет безопасности. Ткань включает сетку (соединительную ткань) из нетканого волокнистого материала и флуоресцентный слой. Сетка имеет две основные поверхности, а флуоресцентная прослойка включает флуоресцентный пигмент в смолистой сетчатой структуре. Смола проникает в сетку, обволакивает волокна, связывая их, а флуоресцентный пигмент сосредотачивается на первой основной поверхности, чтобы уменьшить расход его в производстве ткани. На нетканый материал с флуоресцентным слоем наносят частично слой световозвращающего материала. Ткань может быть использована для производства жилетов безопасности. Для улучшения видимости на одежде может быть размещено световозвращающее полотно.

Аналогичное решение описано в патенте ЕПВ №0573772А (патент США №5478628), в котором защищается ткань, пригодная для производства жилетов безопасности, индикаторных табло и других объектов, требующих повышенной видимости.

Ткань повышенной видимости характерна тем, что состоит из:

а) нетканого сетчатого материала, выполненного из термопластических волокон, связанных между собой, или мягкосклеенных;

б) флуоресцентной прослойки, полученной благодаря тому, что смола проникает в сетчатую структуру нетканого материала, чтобы доставить флуоресцентный пигмент, и формирует флуоресцентный слой, содержащий флуоресцентный пигмент установленной концентрации близко к внешней поверхности нетканого материала. Концентрацию флуоресцентного пигмента регулируют так, чтобы около поверхности она была выше, чем на других поверхностях сетки. При этом усиливается связь термопластичных волокон в смоле.

В японском патенте JP 604977 также описан материал для одежды повышенной видимости, состоящей из нетканой основы, на которую нанесена смола, в которую введен флуоресцентный пигмент. На поверхность нетканого материала с флуоресцентным пигментом нанесен в виде рисунка световозвращающий материал.

В патенте РФ №2175748 описан бронежилет, который выполнен из ткани с сигнальной окраской и снабжен световозвращающими лентами.

Известны материалы и изделия из них, которые содержат только один из сигналов - флуоресцентный, световозвращающий или люминесцентный (фосфоресцентный).

В патенте РФ №2876253 предложен текстильный материал, сформированный из двух слоев - слоя огнезащитного материала и слоя материала, окрашенного флуоресцентным пигментом.

В заявке РФ №2002117618 предложена подушка безопасности, которая имеет люминесцентное покрытие для возможного использования в темное время суток. Однако опубликованная формула изобретения не раскрывает, какое именно покрытие и на основе какого люминофора оно получено, поэтому не представляется возможным сделать выводы о применимости для сигнальной одежды.

В патенте РФ №2179469 описан материал с люминесцентным покрытием, которое нанесено на тканевую подложку. В качестве тканевой подложки применена огнестойкая ткань, а люминесцентное покрытие содержит неорганический люминофор, светящийся в темноте и каучуковое связующее. В качестве люминофоров использованы люминофоры марки ФВ-540-1 и ФВ-530, каучуковое связующее - синтетический каучук из термостойкого низкомолекулярного соединения СКТН и отвердителя типа метилтриацетоксила. Изобретение рекомендуют для изготовления накладок в виде полос для боевой одежды пожарного. Чтобы придать огнестойкость материалу с покрытием используют сложную технологию многослойного нанесения покрытий на тканевую подложку. При этом после нанесения каждого из слоев на лицевую и обратную стороны ткани проводят высокотемпературную обработку при 160-180°С.

В качестве люминесцентных пигментов используют смесь указанных люминофоров. Поскольку основой люминофора ФВ-540-1 является сульфид цинка, который характеризуется малой устойчивостью к действию света и при разрушении теряет светотехнические характеристики, его рекомендуют использовать только внутри помещений. Таким образом, предложенное решение нельзя рекомендовать для сигнальной одежды, поскольку пользователь часто вынужден находиться вне помещения, где достаточно высокий уровень воздействия света. Кроме того, при создании материала используют для образования полимерных слоев композиции на основе каучукового соединения СКТН и отвердителя К-10С, жизнеспособность которых - 1 час, что существенно осложняет технологическое оформление процесса. Ускоренная полимеризация композиции может привести к выходу из строя технологического оборудования.

В заявке РФ №2001110761 описаны светоизлучающие изделия и способ их создания. Изделия представляют собой синтетические текстильные волокна, технические полимерные перчатки, пленки, полимерные предупредительные знаки, полимерную или стеклянную осветительную арматуру, бижутерию, игрушки, полимерные строительные материалы, косметические средства, полимерные предметы бытового назначения. Способ заключается в том, что в полимерную матрицу вводят твердый люминофор в мелкодисперсной форме, причем матрица находится в вязкотекучем состоянии, которое обеспечивается нагревом или введением растворителя.

В патенте РФ №2243985 защищен светонакопительный полимерный слой, выполненный в виде пленки на основе полидиметилсилоксана или поликарбоната, равномерно наполненный смесью люминофоров в количестве 10-80% мас. Смесь люминофоров содержит:

ZnS·Cu·Co·Ni и/или ZnS·Cd·S·Cu·Co·Ni и SrAl₂·O₄·Eu·Dy.

При этом указанные цинк-сульфидный и алюминатный люминофоры введены в состав пленок при массовом соотношении между ними 10:90 соответственно. Молекулярная масса полимерных основ светонакопительного слоя составляет более 30000 у.е. для полидиметилсилоксана и от 30000 у.е. до 35000 у.е. для поликарбоната. Геометрическая толщина полимерной пленки составляет от 90 до 2000 мкм. Полимерный слой выполнен на светоотражающем носителе, геометрическая толщина которого соизмерима с геометрическими размерами зерен неорганических люминофоров, диспергированных в светонакопительном полимерном слое. Информационные или графические символы, знаки, текст, нанесенные на поверхность пленки на основе поликарбоната, выполнены методом экспликации или офсетной печати. Информационные или графические символы, знаки, текст, нанесенные на поверхность пленки на основе полидиметилсилоксана, выполнены методом экспликации из материала пленки или контрастного материала. В описании к патенту рекомендовано использовать эти пленки для изготовления тонкослойных источников света и автономного аварийного освещения. Пленка не предназначена для нанесения на ткань. В случае нанесения пленки на гибкий алюминиевый носитель необходимо использовать дополнительно клей для приклеивания пленки на носитель.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Технической задачей настоящего изобретения является создание специальной сигнальной одежды, обеспечивающей повышенную видимость в темноте не только при действии источника света, но и без такового, за счет эффекта фосфоресценции.

Другой задачей является создание люминесцентного сигнального элемента, который мог бы обеспечивать эффект фосфоресценции в различных условиях эксплуатации, в частности в условиях повышенной влажности, и материала для его изготовления.

Поставленные задачи, решаются предложенным изобретением.

Объектом изобретения является одежда специальная сигнальная повышенной видимости, выполненная из текстильного материала и содержащая сигнальные элементы из специализированных материалов, выбранных из группы: флуоресцентный фоновый материал-основа, световозвращающий материал или комбинированный материал, обладающий одновременно свойствами флуоресцентного и световозвращающего материалов, и дополнительно люминесцентный сигнальный элемент, обеспечивающий эффект свечения в темноте (фосфоресценции).

Вторым объектом изобретения является материал для изготовления люминесцентного сигнального элемента, выполненный нанесением люминесцентного пигмента методом спрея или пигментной печати на неокрашенный, флуоресцентный фоновый, световозвращающий или комбинированный материал. Неокрашенный материал может быть выбран из группы: тканый, трикотажный, нетканый, на основе синтетических, натуральных и смешанных волокон.

Третьим объектом изобретения является люминесцентный сигнальный элемент, выполненный из материала для его изготовления или непосредственным нанесением люминесцентного пигмента методом спрея или пигментной печати на любые участки сигнальной одежды.

В качестве люминесцентного пигмента используют два основных типа алюминатных люминесцентных пигмента: желто-зеленого свечения (с длиной волны излучения 520 нµ) и бирюзового свечения (с длиной волны излучения 470 нµ).

Алюминатные люминофоры желто-зеленого свечения обладают высокой интенсивностью и длительностью послесвечения. Однако низкая водоустойчивость этих люминофоров затрудняет их применение, когда вода является частью состава или когда неизбежен контакт конечного продукта с влагой. Поэтому для таких случаев предлагается использовать устойчивые к гидролизу люминофоры, полученные обработкой исходных люминесцентных пигментов смесью солей, выбранных из группы: Na₃PO₄, Na₂HPO₄, (NH₄)₂HPO₄, Ca₃(PO₄)₂, с кислотами, выбранными из группы HCl, H₂SO₄, HNO₄. Образующиеся водостойкие люминесцентные пигменты не гидролизуются даже при высоких температурах и обладают высокими светотехническими характеристиками - не ниже исходных люминесцентных пигментов.

Наиболее близким техническим решением к предложенному первому объекту изобретения является одежда, представленная в государственном стандарте (ГОСТ Р 12.4.219-99), которая содержит два сигнала повышенной видимости - флуоресцентный, выполненный из материала-основы с использованием флуоресцентного красителя (или пигмента), который обеспечивает повышенную видимость в дневное время, и световозвращающий сигнал, выполненный из световозвращающего материала, который обеспечивает повышенную видимость в сумерках или в темноте при действии источника света, или элемент, выполненный из комбинированного материала, обладающего одновременно двумя свойствами - флуоресцентным и световозвращающим.

Известная сигнальная одежда специального назначения с повышенной видимостью, как следует из известного уровня техники, содержит только два вида сигнала - флуоресцентный, который обеспечивает повышенную видимость при дневном свете, и световозвращающий, который обеспечивает видимость в сумерках или в темноте при действии источника света, например, автомобильных фар.

Предложенное техническое решение отличается от прототипа тем, что содержит еще один элемент, выполненный из материала, содержащего люминесцентный пигмент, светящийся в темноте, который обеспечивает эффект повышенной видимости в темноте без необходимости применения источника света.

Известны элементы с люминесцентным покрытием, описанные в вышеуказанных патентах РФ №№2179469, 2243985, которые не могут быть предложены для создания сигнальной одежды по причинам, указанным при анализе соответствующих технических решении выше. Дополнительно следует указать, что оба известных элемента, хотя и включают люминофор, светящийся в темноте, не отвечают требованиям, предъявляемым к материалам, используемым для изготовления одежды специальной повышенной видимости в соответствии со стандартами и ГОСТ 12.4.219-99. В ГОСТе приведены требования по ряду параметров, предъявляемых к флуоресцентному, световозвращающему и комбинированному материалам. Помимо специфических требований (цветовые характеристики, устойчивость к старению световозвращающих материалов и др.), существуют общие требования по всем типам материалов, например устойчивость к механическим воздействиям: стойкость к многократному изгибу, в том числе при низкой температуре, стойкость к перепадам температур, стойкость к химической чистке и др. Кроме того, в любой одежде, выполненной из текстильных материалов, большое значение имеет такое понятие, как «мягкий гриф». Т.е. ткань для одежды должна быть мягкой на ощупь и создавать определенный комфорт для пользователя. Это в полной мере должно относиться и к одежде специальной сигнальной повышенной видимости. Это следует из характеристик всех типов материалов, приведенных в ГОСТе. Материалы, описанные в вышеуказанных патентах, а следовательно, изделия (элементы), изготовленные из них, не соответствуют всем этим требованиям.

Таким образом, в известном уровне техники не обнаружен элемент, способный обеспечить эффект свечения в темноте без использования дополнительного источника цвета применительно к сигнальной одежде. Поэтому предложенное техническое решение является новым и соответствует условию изобретательского уровня как в отношении к объекту - сигнальная одежда, так и в отношении люминесцентного элемента, пригодного для создания третьего сигнала на специальной одежде.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Первые два сигнальных элемента на основе флуоресцентного материала-основы и световозвращающего материала или комбинированного материала выполнены, по существу, в соответствии с ГОСТом. Для изготовления сигнальной одежды ГОСТ Р 12.4.219-99 устанавливает три основных цвета флуоресцентного материала-основы, который называют еще фоновым, каждый из которых обеспечивает оптимальную видимость при дневном освещении на фоне практически любого городского или сельского ландшафта. В ГОСТе приведены цветовые характеристики флуоресцентного фонового материала желтого, оранжевого или красного цвета. Для получения фонового материала используют тканые материалы, трикотажные полотна, многослойные материалы и материалы с полимерным покрытием. Флуоресцентные тканые материалы и трикотажные полотна получают с использованием флуоресцентных красителей и пигментов методами крашения или печати. Для получения исходных тканых материалов используют, как правило, полиэфирные волокна, реже полиамидные, или их смеси с целлюлозными волокнами. Трикотажные полотна для сигнальной одежды имеют такие же составы. Кроме полиэфирных и полиамидных, могут быть использованы любые синтетические волокна или их смеси с целлюлозными.

Люминесцентный сигнальный элемент может быть выполнен с помощью нескольких вариантов:

- непосредственное нанесение люминесцентной печатной краски на готовое изделие или на сигнальный материал, т.е. на флюоресцентный материал-основу, на световозвращающий или на комбинированный материал;

- отдельное изготовление деталей из материала (основы, световозвращающего или комбинированного), на который нанесен люминесцентный пигмент.

Материал для люминесцентного элемента может быть изготовлен из:

- флуоресцентного фонового материала-основы;

- световозвращающего материала;

- комбинированного материала;

- нетканого материала.

1. Приготовление флуоресцентного фонового материала-основы

Исходный тканый материал или трикотажное полотно на основе синтетических (полиэфир, полиамид или др.) или смесовых волокон окрашивают красителями или пигментами.

Для окрашивания полиэфирных или полиамидных тканей используют флуоресцентные дисперсные красители желтого, оранжевого или красного цвета. Эти же красители используют для окрашивания полиэфирной или полиамидной составляющей в смесовых тканях. Для пигментного крашения используют флуоресцентные пигменты желтого, оранжевого или красного цвета. Для печати тканых материалов и трикотажных полотен были использованы флуоресцентные дисперсные красители или флуоресцентные пигменты. При печати расход красящего вещества (краситель или пигмент) меньше, чем при крашении, поскольку краситель или пигмент наносят только на лицевую поверхность ткани.

Крашение хлопчатобумажной ткани дневными флуоресцентными пигментами

Для крашения использованы флуоресцентные пигменты фирмы «Минерва» (Италия) - флуоресцентный желтый 10G и оранжевый 2G. В качестве композиции использована композиция итальянской фирмы «Ламберти» - Неопат, состоящая из связующего Неопат биндер PM/S и вспомогательного вещества Неопат компаунд 96/М.

Режим крашения: замачивание ткани в плюсовочной ванне - 2 мин, плюсование «в жало», сушка при 100°С в течение 3-х минут, термофиксация горячим воздухом при 160°С в течение 3-х мин.

Состав плюсовочной ванны, г/л:

Пигмент - 200 Вода - 500 Неопат биндер PM/S - 200 Неопат компаунд 96/М - 100   Итого: 1000

Устойчивость к трению тканей, окрашенных флуоресцентными пигментами:

№№ п.п. Наименование пигментов Трение Сухое Мокрое 1. Флуоресцентный желтый 10G 2-3 1-2 2. Флуоресцентный оранжевый 2G 3 2-3

Крашение вискозной ткани дневным флуоресцентным оранжевым пигментом

В качестве вискозной ткани использована ткань саржевого переплетения российской фабрики ООО «Детская одежда», артикул №4001 (вискоза 100%).

В качестве дневного флуоресцентного пигмента использован дневной флуоресцентный пигмент фирмы «Минерва» (Италия) - Минерпринт оранжевый 2G.

Были использованы композиция и режим крашения, описанные в Примерах описания к заявке, аналогичные крашению дневными флуоресцентными пигментами хлопчатобумажной ткани.

Устойчивость к трению окрашенной в оранжевый флуоресцентный цвет вискозной ткани:

Сухое - 3 балла

Мокрое - 2-3 балла

Крашение смешанной полиэфир/хлопок ткани в яркий оранжевый цвет плюсовочно-термозольным методом

Для крашения полиэфирной составляющей использовали флуоресцентный краситель дисперсный ярко-оранжевый Ф (Папилион оранжевый F-GR). Для закрашивания хлопковой составляющей использовали активный краситель - Цемактив ярко-оранжевый БФ-2К. Крашение проводили на термозольной линии «Вакаяма». Смешанная ткань артикула С 68 была подготовлена для крашения по режиму отварки и беления. Крашение проводили по режиму:

а) Пропитка ткани на линии «Вакаяма» в течение 1 часа составом:

Уксусная кислота - до рН 5÷5,5

Примазол АМК - 1 г/л - 500 г

(антимигрант)

Диспергатор НФ - 1 г/л - 500 г

Дисперсный ярко-оранжевый Ф - 40 г/л - 20 кг

Вода до объема - 500 л

Скорость пропитки - 30-35 м/мин

Температура сушки - 110-120°С

Температура в термокамере - 210°С (по прибору)

Время термофиксации 2 мин 30 сек

б) Восстановительная очистка ткани на линии «Вакаяма» по режиму:

1,2 плюсовки - вода холодная

1 ванна - вода холодная

2-3 ванны - вода Т=60-70°С

4 ванна - раствор Едкий натр 47% - 3 мл/л; гидросульфит натрия - 2 г/л;

смачиватель неионогенный, эмиген АК - 0,5 г/л; Т=80°С

5 ванна - раствор анионоактивный - смачиватель эмигон АК - 2 г/л; Т=80°С

6-7 ванны - вода Т=70±5°С

8 ванна - вода холодная

Сушка.

в) Пропитка ткани на линии «Вакаяма» в течение 1 часа раствором активного красителя.

Состав плюсовочного раствора:

Примазол АМК-1 г/л - 500 г

Цемактив ярко-оранжевый БФ-2К - 10 г/л - 5 кг

Мочевина - 100 г/л - 50 кг

Сода - 20 г/л - 10 кг

Вода до объема - 500 л

Температура пропитки - 30°С

Температура сушки - 110-120°С

Скорость 30-35 м/мин

Промывка ткани проводилась водой с применением смачивателя Эмигена АК - 2 г/л в одной ванне. По указанной технологии было наработано 250 м окрашенной ткани.

Крашение полиэфирной ткани дисперсным флуоресцентным красителем в лимонно-желтый цвет

Крашение проводили на производственной линии «Вакаяма» флуоресцентным дисперсным красителем лимонно-желтым Ф (папилионом желтым F - 10GT, 400%).

а) Пропитка ткани в течение 1 часа:

Уксусная кислота - до рН 5-5,5

Примазол АМК - 1 г/л 250 г

Диспергатор НФ - 1 г/л 250 г

Дисперсный лимонно-желтый Ф - 30 г/л 7,5 кг

Вода до объема - 250 л

Температура пропитки - 40°С

Температура сушки - 110-120°С

Температура термокамеры - 210°С (по прибору)

Скорость - 30-35 м/мин

б) Промывка ткани. Промывку проводили горячей водой в одной ванне в присутствии смачивателя Эмигена АК - 2 г/л. Сушка при 110 - 120°С. По данной технологии наработано 60 м окрашенной в лимонно-желтый цвет полиэфирной ткани.

Крашение полиэфирной ткани дисперсными флуоресцентными красителями в ярко-оранжевый цвет

Крашение проводили по аналогии с предыдущим, используя два флуоресцентных дисперсных красителя - лимонно-желтый Ф (5 кг) и ярко-красный (папилион красный F-FG) (2,5 кг). На линии «Вакаяма» было окрашено 60 м полиэфирной ткани в ярко-оранжевый цвет.

Крашение полиэфирной ткани дисперсным флуоресцентным красителем в красный цвет

Крашение проводили по аналогии с предыдущим, используя 7,5 кг флуоресцентного дисперсного красителя ярко-красного Ф. На линии «Вакаяма» было наработано 60 м полиэфирной ткани, окрашенной в ярко-красный цвет.

Крашение полиэфирного трикотажного полотна дисперсным флуоресцентным красителем в ярко-оранжевый цвет

Трикотажное полиэфирное полотно было окрашено по аналогии с предыдущим смесью двух дисперсных флуоресцентных красителей: лимонно-желтого (5 кг) и ярко-красного Ф (2,5 кг). На линии «Вакаяма» было наработано 30 кг трикотажного полиэфирного полотна, окрашенного в ярко-оранжевый цвет.

Крашение полиамидной ткани дисперсным флуоресцентным красителем в лимонно-желтый цвет

Полиамидная ткань была окрашена по аналогии с предыдущим дисперсным флуоресцентным красителем лимонно-желтым Ф (7,5 кг). На линии «Вакаяма» было наработано 50 м полиамидной ткани, окрашенной в лимонно-желтый цвет.

Пигментная печать хлопчатобумажной ткани и смешанной полиэфир/хлопок и желтым флуоресцентным пигментом

Приготовление маточной загустки

Для приготовления загустки использовали компоненты, которые смешивали в соотношении, приведенном в таблице:

№№ п.п. Наименование компонентов Количество частей 1. Вода дистиллированная 710 2. Аммиак, 25% 5 3. Акрафикс UC- эмульгатор фирмы Байер 20 4. Алкопринт РВА - связующее фирмы ЦИБА 250 5. Алкопринт PT-XN-загуститель фирмы ЦИБА 15 Итого: 1000

Для полного набухания загустителя масса была оставлена на 12 часов, затем перемешивалась в течение 30 мин. В результате была получена однородная, хорошей консистенции маточная загустка.

Приготовление печатной краски

В качестве дневного флуоресцентного пигмента использован пигмент китайской фирмы Goldlink -Fluo lemon Yellow FS 10G.

К 850 весовых частей маточной загустки добавляют 150 весовых частей пигмента и массу перемешивают 30 мин. Получают печатную краску лимонно-желтого цвета.

Печать по хлопчатобумажной и смешанной ткани полиэфир/хлопок

Печатную краску наносят на ткань, используя сплошной шаблон. Фиксируют в стандартных условиях.

Результаты испытания устойчивости окрасок напечатанных тканей:

Ткань Устойчивость окрасок по ГОСТ 9733 стиркам ПХЭ Трение с/м №1 №4 Хлопчатобумажная 4/4-5/4-5 2/4-5/4-5 4/4/4-5 5/4 Полиэфир/хлопок 4-5/5/5 2-3/4/5 4-5/5/4-5 5/4

Примечание. Стирка №1 - мыло + сода, 40°С.

Стирка №4 - мыло + сода, 95°С.

Оценка устойчивости окрасок на хлопке к мокрым обработкам:

1-я цифра - изменение первоначальной окраски, 2-я цифра - переход на неокрашенный хлопок, 3-я цифра - переход на вискозную ткань.

Оценка устойчивости окрасок на смешанной ткани к мокрым обработкам: 1 -я цифра - изменение окрашенного образца, 2-я цифра - переход на полиэфирную ткань. 3-я цифра - закрашивание хлопка.

Оценка устойчивости окрасок к трению:

1-я цифра - закрашивание хлопка при сухом трении, 2-я цифра - при мокром трении.

Пигментная печать вискозной ткани оранжевым флуоресцентным пигментом

В качестве вискозной ткани использована ткань саржевого переплетения российской фабрики ООО «Детская одежда», артикул №4001 (вискоза 100%).

В качестве дневного флуоресцентного пигмента использован пигмент китайской фирмы Goldlink - Fluo Red Orange FSBG.

Так же, как и для печати хлопчатобумажной ткани, была приготовлена загустка состава:

№ п/п Наименование компонентов Количество частей 1. Вода дистиллированная 710 2. Аммиак, 25% 5 3. Акрафикс UC - эмульгатор фирмы Байер 20 4. Алкопринт РВА - связующее фирмы ЦИБА 250 5. Алкопринт PT-XN -загуститель фирмы ЦИБА 15 ИТОГО: 1000

Печатную краску готовят следующим образом:

К 850 весовых частей маточной загустки добавляют 150 весовых частей пигмента и массу перемешивают 30 минут. Получают печатную краску оранжевого цвета.

Печать по целлюлозной ткани осуществляют по аналогии с печатью хлопчатобумажной ткани флуоресцентным желтым пигментом.

Получают напечатанную флуоресцентную вискозную ткань оранжевого цвета.

Результаты испытания устойчивости окраски напечатанной вискозной ткани:

Устойчивость окрасок по ГОСТ 9733 Стиркам ПХЭ Трение С/М №1 №4 4/4-5/4-5 3/4-5/4-5 4/4-5/4-5 5/4

2. Световозвращающий и комбинированный материалы

Для изготовления специальной сигнальной одежды в соответствии с изобретением были использованы обычные световозвращающий и комбинированный материалы, соответствующие требованиям, изложенным в ГОСТ Р 12.4.219-99. Световозвращающий и комбинированный материалы используются в виде полос (лент), в котором они выпускается для продаж швейным предприятиям. Элементы из световозвращающего и комбинированного материалов нашивают на одежду.

3. Приготовление люминесцентного сигнального элемента и материала для его изготовления

Люминесцентный сигнальный элемент может быть изготовлен из специального люминесцентного материала либо получен непосредственным нанесением люминесцентного пигмента на участки готовой сигнальной одежды. В первом варианте из люминесцентного материала готовят сигнальный элемент в виде кроя при пошиве одежды или в виде полос (лент), нашиваемых на готовую одежду. Во втором случае люминесцентный пигмент наносят непосредственно на участки сигнальной одежды. И в том, и в другом случае люминесцентную печатную краску на водной или неводной основе наносят на текстильный материал методом спрея или пигментной печати.

Текстильный материал может быть неокрашенным и окрашенным, например фоновым флуоресцентным, а также световозвращающим или комбинированным.

Текстильный материал может быть выбран из группы: тканый, трикотажный, нетканый, на основе синтетических, натуральных и смешанных волокон.

Для получения люминесцентного сигнального элемента использовали два основных типа люминесцентных пигмента: желто-зеленого свечения и бирюзового свечения. Наиболее эффективны люминофоры (люминесцентные пигменты), светящиеся в темноте, с точки зрения светотехнических характеристик (интенсивность свечения, длительность послесвечения) - алюминатные желто-зеленого свечения (с длиной волны излучения 520 нµ) и алюминатные люминесцентные пигменты бирюзового свечения (с длиной волны излучения 470 нµ). Эти люминофоры производят многие фирмы мира. В Таблице 1 приведены некоторые фирмы производители и торговые названия люминесцентных пигментов:

    Таблица 1 № п.п. Наименование фирмы и страны производителя Наименование люминесцентного пигмента 1. Nemoto and Co., Ltd - Япония Lumi Nova G - 300 М 2. Honeywell - США Lumilux Green SN-F2 3. Dalian Luminglight Science and Tehnology Co., Ltd - Китай SP-2, SP-4, SP-6 4. ООО НПК «Люминофор-Платан»-Россия ЛДП-2М, ЛДП-3М*) 5. ЗАО «НПФ «Люминофор» - Россия ФВ - 530Д 6. Nichia- Япония Ultra Glow NP-2820*) *) Люминофоры бирюзового свечения

Наиболее часто используемые люминофоры желто-зеленого свечения обладают одним общим недостатком - невысокой устойчивостью к действию воды. В контакте с водой происходит гидролиз. Процесс гидролиза легко обнаружить - по изменению рН водной суспензии пигмента. При добавлении в воду люминесцентного пигмента желто-зеленого свечения на основе алюминатов стронция, активированных редкоземельными элементами, происходит увеличение рН, связанное с образованием гидроксидов. В результате разрушается кристаллическая решетка, и теряется способность накапливать и излучать свет.

Для нанесения люминесцентных пигментов на текстильный материал используют печатные краски на водной и неводной основе. Люминесцентные печатные краски на водной основе готовят по аналогии с обычными красками для текстильной печати (на основе обычных органических пигментов) - с использованием обычных связующих, загустителей и фиксаторов. Люминесцентный пигмент желто-зеленого свечения в водной среде сразу после приготовления печатной краски начинает гидролизоваться. Печатную краску можно использовать для печати в течение одного-двух часов после ее приготовления. С увеличением времени помимо гидролиза начинается процесс коагуляции. При этом ухудшаются эксплуатационные свойства краски. Предотвратить гидролиз можно путем капсулирования люминофора пленкообразующим полимером. Однако любое капсулирование люминофоров с образованием поверхностных полимерных оболочек снижает их светотехнические характеристики.

В предлагаемом изобретении используется водостойкий люминесцентный пигмент и люминесцентная печатная краска на его основе. Предложенные водостойкие люминесцентные пигменты могут быть использованы для приготовления выпускных пигментных форм на водной основе, устойчивых при приготовлении печатных красок на основе обычных загусток, применяемых в текстильной пигментной печати. Эти печатные краски могут быть использованы для печати как сразу после их приготовления, так и спустя 10-12 месяцев. Их устойчивость при хранении определяется водоустойчивостью люминесцентных пигментов. Следует отметить устойчивость этих пигментов к действию высоких температур в водной среде. При нагревании водоустойчивых люминесцентных пигментов в воде при 90-95°С в течение 6-8 часов или при 130°С в течение 3 часов они остаются устойчивыми к гидролизу и сохраняют люминесцентные свойства. Это свойство имеет большое значение в процессах печати как методом трафаретной печати (шелкографии), так и на производстве при использовании плоских и круглых шаблонов.

Технологический процесс печати предусматривает стадии сушки и фиксации. На стадии сушки происходит испарение влаги с напечатанной ткани. При этом температура достигает 90-95°С. При фиксации температура на ткани еще более высокая (в конце нагрева может достигать 160-165°С), и остаточная влага удаляется при температуре выше 95°С. Предложенный люминесцентный пигмент выдерживает такую жесткую обработку, не гидролизуясь и сохраняя свои светотехнические характеристики.

Предложенные водостойкие люминесцентные пигменты легко диспергируются в водных средах, даже в отсутствие ПАВ. Это свойство имеет большое значение при приготовлении печатных композиций для спрея. При нанесении печатной краски на ткань методом спрея очень важна дисперсность частиц и склонность к агломерации. Если частицы агломерируют, образуются сгустки, которые забивают распыляющее устройство, а на ткани образуются участки неравномерного нанесения суспензии. В случае использования водостойких люминесцентных пигментов таких недостатков нет, и нет необходимости добавлять специальные вещества для увеличения агрегативной устойчивости суспензии.

Использование водостойкого люминесцентного пигмента в печатных красках позволяет предложить водостойкий люминесцентный сигнальный элемент. Водостойкий люминесцентный сигнальный элемент, являющийся составной частью одежды специальной, обеспечивает устойчивость свечения после стирок и контакта одежды с влагой окружающей среды.

Особенностью печати люминесцентными красками на водной основе является наличие некоторого количества частиц люминесцентных пигментов на поверхности ткани после печати и фиксации. Это определяется не только размером частиц люминофора, но и особенностью свойств печатной краски (полимеризация композиции не обеспечивает капсулирование всех частиц пигмента). При контакте с влагой обычных люминесцентных алюминатных пигментов желто-зеленого свечения, находящихся на поверхности ткани, происходит их гидролиз и разрушение. При этом снижается интенсивность свечения люминесцентного элемента. Описанная особенность характерна для любых типов текстильных материалов, на которые наносится люминофор, светящийся в темноте. При высокой концентрации люминесцентного пигмента в печатной краске его частичная потеря на поверхности люминесцентного сигнального элемента за счет гидролиза не оказывает существенного влияния на светотехнические свойства люминесцентной пленки. Таким образом, для создания люминесцентного сигнального элемента можно использовать как водостойкие, так и неводостойкие люминесцентные пигменты желто-зеленого свечения, минимизируя время их контакта с водной средой печатной краски.

Люминесцентные сигнальные элементы и материалы, полученные с использованием печатных красок на водной основе, являются универсальными, - их можно использовать как детали кроя для изготовления одежды, так и в качестве полос (лент) для нашивания на одежду. Это возможно благодаря их мягкому грифу.

Люминесцентные сигнальные элементы и материалы, полученные на пластизолевой основе, можно рекомендовать в основном в качестве полос (лент). Следует отметить, что основой для нанесения люминесцентной пленки может быть нетканый материал, например, на основе полиэфира. Люминесцентный сигнальный элемент на нетканой основе может быть рекомендован для изготовления полос (лент), нашиваемых на одежду.

Для приготовления люминесцентных сигнальных элементов с применением печатных красок на пластизолевой основе можно использовать обычные люминесцентные пигменты желто-зеленого свечения, не защищенные от гидролиза, поскольку пластизолевая композиция не содержит существенные количества воды. Для получения пластизолевых люминесцентных красок могут быть использованы также любые люминесцентные пигменты бирюзового свечения.

В качестве пластизолевой краски-основы могут быть использованы любые прозрачные стандартные композиции на основе поливинилхлорида (ПВХ) и других полимеров.

Общая методика получения водостойкого люминесцентного пигмента

К соответствующему количеству воды при перемешивании при комнатной температуре добавляют соль орто-фосфорной кислоты и одну из кислот, выбранную из группы: HCl, HNO₃ или H₂SO₄. Смесь перемешивают 10 мин и к полученному раствору порциями в течение 5 мин добавляют люминесцентный пигмент.

Смесь перемешивают в течение 1 часа. Осадок отфильтровывают, тщательно промывают сначала обычной, затем дистиллированной водой и сушат до постоянного веса при 130-140°С.

При проведении обработки люминесцентного пигмента смесью солей и кислот при необходимости температуру реакционной среды повышают путем подогрева с использованием внешнего источника тепла (водяная баня или электрообогрев). В процессе обработки люминесцентного пигмента измеряют рН водной суспензии.

Для обработки люминесцентных пигментов используют кислоты: 35% HCl, 55% HNO₃, 96% H₂SO₄.

ПРИМЕР 1

В стеклянный стаканчик, снабженный магнитной мешалкой, помещают 16 г воды и при перемешивании добавляют 15,5 г Na₃PO₄·12H₂О, затем 8,5 г 35% HCl. К 40 мг полученного раствора добавляют порциями в течение 5 минут 10,0 г люминесцентного пигмента. В результате самопроизвольного разогрева температура реакционной смеси повысилась до 28°С. Перемешивают 1 час. В конце реакции температура суспензии люминофора - 25-26°С. Суспензию отфильтровывают, осадок промывают водой и сушат при 130-140°С. Получают 9,82 г люминесцентного пигмента светло-желтого цвета. После смешения воды, соли и кислоты результирующий раствор имел рН=5. В конце реакции рН=5,5.

Полученный люминесцентный пигмент гидролизуется в воде при комнатной температуре. При добавлении к воде он начинает сразу разлагаться. рН раствора в течение 30-40 мин достигает 10, а через 2 часа рН=11-12.

ПРИМЕРЫ 2-8

Примеры 2-8 сведены в Таблицу. 10,0 г люминесцентного пигмента обрабатывают в условиях Примера 1 40 г раствора, полученного смешением постоянного количества Na₃PO₄·12H₂O с различными количествами воды и 35% (d1,18) соляной кислоты. Контролируют рН реакционного раствора до и после обработки пигмента. Определяют устойчивость обработанного люминесцентного пигмента к действию воды при комнатной температуре.

№ Примера Количество, г РН Устойчивость люминесцентного пигмента к действию воды Na₃PO₄·12H₂O H₂O 35% HCl исходного раствора в конце реакции 2. 15,5 15,4 9,1 4 4,5 не устойчив 3. 15,5 14,9 9,6 3 4 устойчив 4. 15,5 13,9 10,6 2 3 устойчив 5. 15,5 12,8 11,7 1,5 1,5 устойчив 6. 15,5 11,7 12,8 1 1 устойчив 7. 15,5 10,7 13,8 <1 <1 устойчив 8. 15,5 7,7 16,8 Образовалась гелеобразная труднофильтруемая реакционная масса

Приготовление люминесцентной печатной краски на пластизолевой основе

а) В качестве люминесцентного пигмента, светящегося в темноте, был использован люминофор желто-зеленого свечения российской фирмы ООО НПК «Люминофор-Платан» - ЛДП-2М.

В качестве пластизолевой краски-основы использована бесцветная прозрачная краска производства российской фирмы «Спика Технология» - ТП-10001.

К 800 в.ч. краски ТП-10001 добавляют 200 в.ч. люминесцентного пигмента ЛДП-2М и тщательно перемешивают в течение 30 мин. Получают 1000 в.ч. прозрачной люминесцентной печатной краски. Для улучшения адгезии краски к субстрату перед печатью в краску добавляют 3-5% препарата «Vulkabond». После нанесения рисунка или текста на ткань производят сушку и термофиксацию напечатанного изображения при температуре 160°С.

В качестве люминесцентных пигментов можно использовать любые люминофоры, светящиеся в темноте, желто-зеленого или бирюзового свечения производства основных фирм-производителей России, Японии, Китая и др. стран.

Поскольку основой для получения пластизолевой краски является поливинилхлорид (ПВХ), для приготовления люминесцентной печатной краски можно использовать различные прозрачные композиции на основе ПВХ, например Смолу эмульсионную Е 6602С;

б) для приготовления люминесцентной печатной краски использован люминофор желто-зеленого свечения японской фирмы «Nemoto» - Luminova G-300, в качестве краски-основы - композиция на базе смолы эмульсионной Е 6602С.

Состав краски:

Смола эмульсионная Е 6602С - 100 в.ч. Диоктилфталат (ДОФ) - 57 в.ч. (пластификатор)   Стабилизатор OTS - 17MS - 3 в.ч. Люминесцентный пигмент   Luminova G-300 - 20 в.ч.

Смешивают смолу, пластификатор и стабилизатор в соотношении, указанном в рецептуре, и перемешивают 30 мин. Массу оставляют без перемешивания на 12 ч, после чего частями при перемешивании в течение 30 мин добавляют люминесцентный пигмент и перемешивают еще 30 мин. Полученную люминесцентную краску используют для печати как методом шелкографии, так и методом сплошного нанесения краски на ткань с использованием ракеля.

Температура термофиксации 160°С (при этой температуре происходит полимеризация компонентов и фиксация образующейся пленки на субстрате).

Приготовление люминесцентной краски на водной основе для печати

Для приготовления печатной краски использовали люминофор российской фирмы ООО НПК «Люминофор-Платан» - ЛДП-2М и компоненты для приготовления загустки фирмы «Ciba Specialty Chemical Inc»:

Связующее - Alcoprint PB-НС

Загуститель - Alcoprint PT-XN

Фиксатор - Alcoprint PFL

Мягчитель - Alcoprint PSС

а) Приготовление загустки

К 370 в.ч. дистиллированной воды добавляют 200 в.ч. связующего, включают мешалку и при перемешивании в течение 10 мин добавляют по каплям 10-20 в.ч. загустителя до образования однородной массы, затем добавляют 10-30 в.ч. мягчителя, 10-30 в.ч. фиксатора и перемешивают 10 мин. Определяют вязкость полученной загустки. Вязкость должна быть в интервале от 60 до 80 dPas/Sec. Вязкость регулируют добавлением в композицию загустителя или водного раствора аммиака. Обычно рН загустки поддерживают на уровне 9.

б) Приготовление печатной краски

К 800-850 в.ч. загустки для печати при интенсивном перемешивании в течение 20 мин добавляют порциями 150-200 в.ч. порошка люминесцентного пигмента и перемешивают еще 30 мин до образования однородной массы светло-желтого цвета. Получают люминесцентную печатную краску.

Приготовление люминесцентной краски на водной основе для спрея

а) Приготовление загустки

К 750 в.ч. дистиллированной воды добавляют 200 в.ч. связующего. Затем при перемешивании по каплям в течение 10 мин добавляют 10-13 в.ч. загустителя и перемешивают еще 10 мин до образования однородной массы. Далее при перемешивании добавляют 30 в.ч. мягчителя и 10 в.ч. фиксатора. Определяют вязкость загустки. Вязкость должна быть 30-40 dPas/Sec/. Для регулирования вязкости используют либо загуститель (для загущения), либо 20% водный раствор Nad (для разжижения). Консистенция загустки должна быть такой, чтобы она могла легко распыляться, не забивая сопло распылительного устройства.

б) Приготовление краски для спрея

Краску для спрея готовят аналогично приготовлению краски для печати, используя загустку для спрея.

Печать трафаретная ручная с использованием люминесцентной печатной краски

а) На водной основе

Для печати использованы шаблоны с сеткой №34 (с размером ячеек 34 меш) фирмы «Saati» однониточной полиэфирной.

На печатный стол кладут изделие одной из конструкций специальной сигнальной одежды и прижимают его шаблоном.

На шаблон равномерно накладывается печатная краска (в том месте, где нет текста или рисунка). Затем ракелем с определенным нажимом вдоль шаблона по месту текста или рисунка продавливается печатная краска. Для обеспечения укрывистости необходимо сделать два-три прохода ракелем. Затем шаблон поднимают, и напечатанное изделие подвергают промежуточной сушке при температуре 100-110°С в течение 20-30 сек. Затем напечатанное изделие подвергают термофиксации. Изделие укладывают на перфорированную ленту сушилки. При движении ленты изделие перемещается в зону нагрева, где происходит процесс фиксации. Фиксацию осуществляют при температуре на поверхности ткани 158-160°С в течение 80-90 с. В зависимости от изделия и площади напечатанного рисунка процесс фиксации повторяют 2-3 раза.

б) На пластизолевой основе

Трафаретную пластизолевую печать осуществляют по аналогии с использованием люминесцентной печатной краски на водной основе. Краска на пластизолевой основе обладает высокой укрывистостью, - для высококачественной печати достаточно одного-двух проходов ракелем. Процесс фиксации напечатанного изделия проводят один раз.

Люминесцентная печатная краска на пластизолевой основе была использована для нанесения на ткани различного состава ракелем. После нанесения краски и фиксации при 160°С на поверхности ткани образуется тонкая пленка, светящаяся в темноте. Поскольку пленка прозрачная, для печати можно использовать ткани, окрашенные в флуоресцентные цвета: желтый, оранжевый или красный. Напечатанная ткань обладает и свойством флуоресценции, и способностью светиться в темноте.

При печати пластизолевыми красками световозвращающих и комбинированных материалов получены люминесцентные материалы, обладающие свойствами фосфоресценции, флуоресценции и световозвращения.

Нанесение люминесцентной краски методом спрея

Изделие одной из конструкций специальной сигнальной одежды надевают на манекен. Подготавливают компрессор, подключат все составные части распылительного устройства (пистолета). Рабочее давление в системе ≈2 атм. Люминесцентную краску для спрея заливают в специальный контейнер пистолета и регулируют подачу воздуха. Затем изделие обрабатывают методом распыления. По окончании нанесения краски изделие высушивают при комнатной температуре, вновь надевают на манекен и повторно наносят суспензию загустки для спрея (без люминесцентного пигмента). Изделие снимают с манекена и вновь сушат при комнатной температуре. Затем его подвергают процессу термофиксации при 158-160°С в течение 80-90 с. Процесс термофиксации повторяют 2-3 раза.

Печать люминесцентной печатной краской на водной основе на производственном технологическом оборудовании

Печатную краску на водной основе готовят по аналогии с предыдущим. Печать осуществляют с использованием круглых сплошных шаблонов. Сушку осуществляют при температуре 100-110°С, термофиксацию - при 158-160°С (температура на ткани) в течение 80-90 с.

4. Изготовление люминесцентного материала

А. Нанесение люминесцентной печатной краски на водной основе на текстильные материалы методом текстильной печати

1. Нанесение люминесцентной печатной краски с использованием люминесцентного пигмента желто-зеленого свечения - ЛДП-2М

ПРИМЕР 1

На полиэфирную ткань, окрашенную в желтый цвет флуоресцентным дисперсным красителем методом пигментной печати, как описано выше, через сплошной шаблон наносят люминесцентную печатную краску. Затем ткань сушат и фиксируют. Получают люминесцентный материал желтого цвета с желто-зеленым свечением в темноте. Наработано 20 м люминесцентного материала.

ПРИМЕР 2

Печать осуществляют по аналогии с Примером 1. В качестве текстильного материала используют полиэфирную ткань, окрашенную в оранжевый цвет смесью желтого и красного дисперсных флуоресцентных красителей. Получают люминесцентный материал оранжевого цвета с желтовато-оранжевым свечением в темноте. Наработано 20 м люминесцентного материала.

ПРИМЕР 3

Печать осуществляют по аналогии с Примером 1. В качестве текстильного материала используют полиэфирную ткань, окрашенную в красный цвет красным дисперсным флуоресцентным красителем. Получают полиэфирный люминесцентный материал красного цвета с красновато-желтым свечением в темноте. Наработано 20 м люминесцентного материала.

ПРИМЕР 4

Печать осуществляют по аналогии с Примером 1. В качестве текстильного материала используют полиэфирное трикотажное полотно, окрашенное дисперсным флуоресцентным оранжевым красителем. Получают трикотажный люминесцентный материал оранжевого цвета с желтовато-оранжевым свечением в темноте. Наработано 10 кг люминесцентного материала.

ПРИМЕР 5

Печать осуществляют по аналогии с Примером 1. В качестве текстильного материала используют полиамидную ткань, окрашенную в оранжевый цвет дисперсным оранжевым флуоресцентным красителем. Получают полиамидный люминесцентный материал оранжевого цвета с желтовато-оранжевым свечением в темноте. Наработано 20 м материала.

ПРИМЕР 6

Печать осуществляют по аналогии с Примером 1. В качестве текстильного материала используют смешанную полиэфирно-хлопковую ткань, окрашенную в оранжевый флуоресцентный цвет. Получают люминесцентный материал оранжевого цвета с желтовато-оранжевым свечением в темноте. Наработано 10 м люминесцентного материала.

ПРИМЕР 7

Печать осуществляют по аналогии с Примером 1. В качестве текстильного материала используют смешанную полиэфирно-хлопковую ткань, окрашенную в желтый флуоресцентный цвет. Получают люминесцентный материал желтого цвета с желто-зеленым свечением в темноте. Наработано 20 м люминесцентного материала.

ПРИМЕР 8

Печать осуществляют по аналогии с Примером 1. В качестве текстильного материала используют хлопчатобумажную ткань, окрашенную пигментом флуоресцентным желтым 10G. Получают люминесцентный материал желтого цвета с желто-зеленым свечением в темноте. Наработано 20 м люминесцентного материала.

ПРИМЕР 9

Печать люминесцентной краской осуществляется по аналогии с Примером 1. В качестве текстильного материала используют хлопчатобумажную ткань, окрашенную пигментом флуоресцентным оранжевым 2G. Получают люминесцентный материал оранжевого цвета с желтовато-оранжевым свечением в темноте. Наработано 20 м люминесцентного материала.

ПРИМЕР 10

Печать люминесцентной краской осуществляют по аналогии с Примером 1. В качестве текстильного материала используют полиэфирную ткань, напечатанную пигментом флуоресцентным желтым цветом 10G. Получают люминесцентный материал желтого цвета с желто-зеленым свечением в темноте. Наработано 10 м люминесцентного материала.

ПРИМЕР 11

Печать люминесцентной краской осуществляют по аналогии с Примером 1. В качестве текстильного материала используют неокрашенную полиэфирную ткань. Получают люминесцентный материал белого цвета с желто-зеленым свечением в темноте. Наработано 20 м люминесцентного материала.

ПРИМЕР 12

Печать люминесцентной краской осуществляют по аналогии с Примером 1. В качестве текстильного материала используют неокрашенную полиамидную ткань. Получают люминесцентный материал белого цвета с желто-зеленым свечением в темноте. Наработано 20 м люминесцентного материала.

2. Нанесение люминесцентной печатной краски с использованием люминесцентного пигмента бирюзового свечения ЛДП-3М

ПРИМЕР 13

Печать люминесцентной печатной краской (содержащей пигмент ЛДП-3М) осуществляют по аналогии с Примером 1. В качестве текстильного материала используют неокрашенную полиэфирную ткань. Получают люминесцентный материал белого цвета с бирюзовым свечением в темноте. Наработано 10 м люминесцентного материала.

ПРИМЕР 14

Печать люминесцентной печатной краской (содержащей пигмент ЛДП-3М) осуществляют по аналогии с Примером 1. В качестве текстильного материала используют неокрашенную полиэфирную ткань, окрашенную дисперсным флуоресцентным красителем в желтый цвет. Получают люминесцентный материал желтого цвета с глубоким зеленовато-желтым свечением в темноте. Наработано 10 м люминесцентного материала.

Б. Нанесение люминесцентной краски на водной основе с использованием люминесцентного пигмента желто-зеленого свечения ЛДП-2М на текстильные материалы методом спрея

ПРИМЕР 15

По аналогии нанесения люминесцентной краски методом спрея на изделие, как описано выше, распылением наносят люминесцентную краску на полиэфирную ткань, окрашенную в желтый цвет. После сушки проводят повторную обработку ткани методом спрея загусткой, не содержащей люминесцентного пигмента. После сушки и термофиксации при 158-160°С в течение 80-90 с получают люминесцентный материал с желто-зеленым свечением в темноте. Наработано 5 м люминесцентного материала.

ПРИМЕР 16

Обработку проводят по аналогии с Примером 15. В качестве текстильного материала используют хлопчатобумажную ткань, окрашенную оранжевым флуоресцентным пигментом. Получают люминесцентный материал с желтовато-оранжевым свечением в темноте. Наработано 5 м люминесцентного материала.

В. Нанесение люминесцентной печатной краски на пластизолевой основе, содержащей люминесцентный пигмент желто-зеленого свечения, на текстильные материалы

1. Нанесение люминесцентной краски с использованием пластизолевой краски-основы бесцветной прозрачной краски ТП-10001

ПРИМЕР 17

Люминесцентную печатную краску, содержащую люминесцентный пигмент ЛДП-2М, наносят на ткань, как описано ранее, сушат и термофиксируют при 160°С. В качестве текстильного материала используют полиэфирную неокрашенную ткань. Получают пленочный люминесцентный материал белого цвета с желто-зеленым свечением в темноте. Наработано 10 м люминесцентного материала.

ПРИМЕР 18

Нанесение проводят по аналогии с Примером 17. В качестве текстильного материала используют полиэфирную ткань, окрашенную желтым флуоресцентным дисперсным красителем. Получают пленочный люминесцентный материал желтого флуоресцентного цвета с желто-зеленым свечением в темноте. Наработано 10 м люминесцентного материала.

ПРИМЕР 19

Нанесение проводят по аналогии с Примером 17. В качестве текстильного материала используют полиэфирную ткань, окрашенную оранжевым флуоресцентным дисперсным красителем. Получают пленочный люминесцентный материал оранжевого флуоресцентного цвета с желтовато-оранжевым свечением. Наработано 10 м люминесцентного материала.

ПРИМЕР 20

На световозвращающую полосу (ленту) серого цвета шириной 50 мм по центру была нанесена через шаблон люминесцентная печатная краска в виде полосы шириной 20 мм. После сушки и термофиксации при 160°С получают люминесцентный материал в виде ленты шириной 50 мм, по центру которой напечатана люминесцентная пленка белого цвета с желтым свечением в темноте. Наработано 10 м ленты.

ПРИМЕР 21

По аналогии с Примером 20 на комбинированную световозвращающую ленту желтого флуоресцентного цвета шириной 50 мм наносят по центру пластизолевую люминесцентную печатную краску в виде полосы шириной 20 мм. После сушки и термофиксации при 160°С получают люминесцентный материал в виде ленты шириной 50 мм, по центру которой напечатана люминесцентная пленка желтого цвета с желтым свечением в темноте. Наработано 10 м ленты.

ПРИМЕР 22

По аналогии с Примером 20 на основе комбинированной световозвращающей ленты оранжевого флуоресцентного цвета наработано 10 м ленты шириной 50 мм, по центру которой напечатана люминесцентная пленка оранжевого цвета с желтовато-оранжевым свечением в темноте.

1. Нанесение люминесцентной печатной краски с использованием в качестве пластизолевой краски-основы смолы эмульсионной Е 6602С

ПРИМЕР 23

Люминесцентную печатную краску, содержащую люминесцентный пигмент Luminova G-300, наносят на текстильный материал методом сплошного нанесения с использованием ракеля. Термофиксируют при 160°С. В качестве текстильного материала используют нетканый неокрашенный материал, артикул С-05053, 100% полиэфир. Получают прозрачный люминесцентный материала белого цвета, с желтовато-зеленым свечением в темноте. Наработано 200 м люминесцентного материала.

5. Изготовление одежды специальной сигнальной

В соответствии с изобретением одежду специальную сигнальную изготавливают с использованием материала-основы (флуоресцентного фонового материала), световозвращающего материала, комбинированного материала и материала, содержащего люминесцентный пигмент. При изготовлении одежды руководствовались рекомендуемыми конструкциями специальной сигнальной одежды повышенной видимости в соответствии с ГОСТ Р 12.4.219-99.

Люминесцентный материал, содержащий люминесцентный пигмент, получен в соответствии с описанием. Этот материал был использован как элемент кроя, так и в виде лент, нашитых на различные виды сигнальной одежды, изготовленной в соответствии с ГОСТ (одежды, содержащей два сигнала).

В соответствии с изобретением была изготовлена одежда сигнальная по ГОСТ 12.4.219-99 с последующим нанесением люминесцентной краски методом шелкографии (штучной печати) рисунка или надписей. Такая одежда также содержала три сигнала. Третий сигнал (свечения в темноте) был нанесен на готовую сигнальную одежду также методом спрея.

ПРИМЕРЫ КОНСТРУКЦИЙ СПЕЦИАЛЬНОЙ СИГНАЛЬНОЙ ОДЕЖДЫ

ПРИМЕР 1

Изготовлена куртка повышенной видимости (фиг.1) из полиэфирной ткани, окрашенной в желтый флуоресцентный цвет, на которую методом сплошной печати нанесена краска, содержащая люминесцентный пигмент желто-зеленого свечения. Ткань обладает двумя свойствами - флуоресценции и фосфоресценции (светиться в темноте). На куртку нашиты две горизонтальные световозвращающие полосы (ленты) вокруг торса и две световозвращающие полосы, соединяющиеся с полосой на торсе спереди и сзади через плечи. На рукавах куртки нашиты по две охватывающие полосы световозвращающего материала, расположенные на том же уровне, что и полосы на торсе. Верхняя полоса обхватывает верхнюю часть рукава между плечом и локтевым сгибом, а нижняя часть расположена на расстоянии 50 мм от нижнего края рукава. Расстояние между двумя горизонтальными полосами - 50 мм. Ширина световозвращающей полосы - 50 мм.

ПРИМЕР 2

Изготовлена куртка конструкции в соответствии с Примером 1, где в качестве материала использована полиамидная ткань, окрашенная в оранжевый флуоресцентный цвет, на которую методом сплошной печати нанесена краска, содержащая люминесцентный пигмент желто-зеленого свечения.

ПРИМЕР 3

Изготовлена куртка конструкции в соответствии с Примером 1, где в качестве материала использована смесовая ткань - хлопок/полиэфир, окрашенная в желтый флуоресцентный цвет, на которую методом сплошной печати нанесена краска, содержащая люминесцентный пигмент желто-зеленого свечения.

ПРИМЕР 4

Изготовлена куртка конструкции в соответствии с Примером 1, где в качестве материала использована полиэфирная ткань, окрашенная в красный флуоресцентный цвет, на которую методом сплошной печати нанесена краска, содержащая люминесцентный пигмент желто-зеленого свечения.

ПРИМЕР 5

Изготовлена куртка конструкции в соответствии с Примером 1, где в качестве материала использована полиэфирная ткань, напечатанная с лицевой стороны смесью желтого флуоресцентного пигмента и люминесцентного пигмента, светящегося в темноте желто-зеленого свечения.

ПРИМЕР 6

Изготовлен жилет (фиг.2) из полиэфирной ткани, окрашенной в оранжевый флуоресцентный цвет. На жилет нашиты две горизонтальные полосы световозвращающего материала вокруг торса на расстоянии 50 мм друг от друга. Нижний край нижней полосы расположен на расстоянии 50 мм от нижнего края жилета. Над верхней частью верхней полосы вокруг торса нашита люминесцентная полоса, светящаяся в темноте, изготовленная из неокрашенной полиэфирной ткани, напечатанной люминесцентным пигментом. Ширина световозвращающих и люминесцентной полос - 50 мм.

ПРИМЕР 7

Изготовлен жилет конструкции в соответствии с Примером 6, где в качестве фонового материала (материала-основы) использована хлопчатобумажная ткань, напечатанная желтым флуоресцентным пигментом.

ПРИМЕР 8

Изготовлен жилет конструкции в соответствии с Примером 6, где люминесцентная полоса изготовлена из полиэфирной ткани, окрашенной в желтый флуоресцентный цвет, напечатанной люминесцентным пигментом.

ПРИМЕР 9

Изготовлен жилет конструкции в соответствии с Примером 7, где люминесцентная полоса изготовлена из полиэфирной ткани, окрашенной в оранжевый флуоресцентный цвет, напечатанной люминесцентным пигментом.

ПРИМЕР 10

Изготовлен жилет конструкции в соответствии с Примером 6, где в качестве фонового материала использовано полиэфирное трикотажное полотно, окрашенное в оранжевый флуоресцентный цвет.

ПРИМЕР 11

Изготовлен жилет-накидка в соответствии с конструкцией фиг.3 из полиэфирной ткани, окрашенной в желтый флуоресцентный цвет. На жилет-накидку нашиты две горизонтальные полосы световозвращающего материала вокруг торса на расстоянии 50 мм друг от друга и полосы люминесцентного материала, светящегося в темноте, такие же, как и в Примере 6, соединяющиеся с верхней полосой на торсе спереди и сзади через плечи. Нижний край нижней полосы на торсе расположен на расстоянии 50 мм от низа изделия. Полосы люминесцентного материала изготовлены из неокрашенной полиэфирной ткани, напечатанной люминесцентным пигментом. Ширина световозвращающих и люминесцентных полос - 50 мм.

ПРИМЕР 12

Изготовлен жилет-накидка конструкции в соответствии с Примером 11, где полосы люминесцентного материала изготовлены из полиэфирной ткани, окрашенной в оранжевый флуоресцентный цвет, напечатанной люминесцентным пигментом, - такие же, как и в Примере 9.

ПРИМЕР 13

Изготовлены брюки с поясом в соответствии с конструкцией фиг.4 из полиэфирной ткани, окрашенной в желтый флуоресцентный цвет. Брюки имеют две горизонтальные полосы световозвращающего материала, охватывающие горизонтально каждую ногу на расстоянии 50 мм друг от друга. Верхний край верхней полосы расположен на расстоянии 350 мм от нижнего края брюк, а нижний край нижней полосы - на расстоянии 50 мм от нижнего края брюк. На переднюю часть брюк выше верхнего края верхней полосы на материал, охватывающий каждую ногу, методом спрея нанесена водная печатная краска, содержащая люминесцентный пигмент, светящийся в темноте, желто-зеленого свечения.

ПРИМЕР 14

Изготовлен закрытый комбинезон конструкции фиг.5 из смешанной ткани полиэфир/хлопок, окрашенной в оранжевый цвет. На комбинезон нашиты две горизонтальные полосы световозвращающего материала вокруг торса на расстоянии 50 мм друг от друга. На рукава комбинезона нашиты две охватывающие полосы световозвращающего материала, расположенные на том же уровне, что и полосы на торсе. Верхняя полоса охватывает верхнюю часть рукава между плечом и локтевым сгибом, а нижняя полоса расположена на расстоянии 50 мм от нижнего края рукава. Брюки комбинезона имеют две горизонтальные полосы световозвращающего материала, охватывающие горизонтально каждую ногу на расстоянии 50 мм друг от друга. Верхний край верхней полосы расположен на расстоянии 350 мм от нижнего края брюк, а нижний край нижней полосы - на расстоянии 50 мм от нижнего края брюк. На переднюю часть брюк выше верхнего края верхней полосы на материал, охватывающий каждую ногу, методом спрея нанесена краска, содержащая люминесцентный пигмент, светящийся в темноте. На заднюю часть куртки комбинезона между верхним краем верхней горизонтальной полосы световозвращающего материала, охватывающей торс, и воротником методом шелкографии наносят рисунок с использованием люминесцентной краски, содержащей люминесцентный пигмент желто-зеленого свечения, приготовленной на водной основе. Рисунок - в виде герба России.

ПРИМЕР 15

Изготовлен закрытый комбинезон повышенной видимости конструкции в соответствии с Примером 14, отличающийся тем, что вместо рисунка той же люминесцентной краской, что и в Примере 14, напечатано слово «ЦЕМЕСС».

ПРИМЕР 16

Изготовлен закрытый комбинезон повышенной видимости в соответствии с Примером 15, отличающийся тем, что слово «ЦЕМЕСС» напечатано люминесцентной краской на пластизолевой основе, полученной с использованием люминесцентного пигмента желто-зеленого свечения.

ПРИМЕР 17

Изготовлен закрытый комбинезон повышенной видимости конструкции - в соответствии с примером с Примером 14, отличающийся тем, что в качестве фонового материала (материала-основы) была использована хлопчатобумажная ткань, окрашенная флуоресцентным оранжевым пигментом.

Изобретение относится к области производства специальной сигнальной одежды, в частности сигнальной одежды повышенной видимости, которая находит применение для экипировки строительных рабочих, рабочих коммунального хозяйства, работников спасательных, медицинских, милицейских служб, пожарных, сотрудников аэропортов. Специальная сигнальная одежда повышенной видимости изготавливается из текстильного материала и содержит сигнальные элементы из специализированных материалов, выбранных из группы: флуоресцентный фоновый материал-основа, световозвращающий материал или комбинированный материал, обладающий одновременно свойствами флуоресцентного и световозвращающего материалов. Дополнительно одежда содержит люминесцентный сигнальный элемент, включающий защищенный от гидролиза водостойкий алюминатный люминесцентный пигмент, полученный обработкой алюминатного люминофора смесью солей, выбранных из группы: Na₃PO₄, Na₂HPO₄, (NH₄)₂HPO₄, Са₃(РO₄)₂, с кислотами, выбранными из группы: HCl, Н₂SO₄, НNO₃, обеспечивающий эффект свечения в темноте. Люминесцентный сигнальный материал изготавливают нанесением краски, содержащей люминесцентный пигмент, на материал, выбранный из группы: неокрашенный, фоновый флуоресцентный, световозвращающий, комбинированный. Люминесцентный сигнальный элемент может быть выполнен нанесением люминесцентного пигмента непосредственно на любые участки готовой одежды методом спрея или пигментной печати. Также люминесцентный сигнальный элемент может быть изготовлен из люминесцентного материала в виде деталей кроя изделия или в виде полос, нашиваемых на изделие в виде полос. Техническим результатом изобретения является обеспечение повышенной видимости в темноте не только при действии источника света, но и без такового, за счет эффекта фосфоресценции. Дополнительным техническим результатом изобретения является обеспечение эффекта фосфоресценции в эксплуатации, в условиях повышенной влажности. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил., 7 табл.

1. Одежда специальная сигнальная повышенной видимости, выполненная из текстильного материала и содержащая сигнальные элементы из специализированных материалов, выбранных из группы: флуоресцентный фоновый материал-основа, световозвращающий материал или комбинированный материал, обладающий одновременно свойствами флуоресцентного и световозвращающего материалов, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит люминесцентный сигнальный элемент, содержащий защищенный от гидролиза водостойкий алюминатный люминесцентный пигмент, полученный обработкой алюминатного люминофора смесью солей, выбранных из группы: Na₃PO₄, Na₂HPO₄, (NH₄)₂HPO₄, Ca₃(PO₄)₂, с кислотами, выбранными из группы: HCL, H₂SO₄, HNO₃, который обеспечивает эффект свечения в темноте в отсутствии источников света.

2. Одежда по п.1, в которой флуоресцентный фоновый материал-основа выполнен из тканей или трикотажных полотен на основе хлопка, вискозы, полиэфира, полиамида или их смесей.

3. Одежда по п.2, в которой флуоресцентный фоновый материал-основа окрашен в один из трех основных флуоресцентных цветов: желтый, оранжевый, красный.

4. Одежда по п.3, в которой флуоресцентный фоновый материал-основа напечатан флуоресцентным пигментом и/или красителем сплошным шаблоном или в виде рисунка.

5. Люминесцентный сигнальный материал, выполненный нанесением краски, содержащей люминесцентный пигмент, полученный обработкой алюминатного люминофора смесью солей, выбранных из групп: Na₃PO₄, Na₂HPO₄, (NH₄)₂HPO₄, Ca₃(PO₄)₂, с кислотами, выбранными из группы: HCL, H₂SO₄, HNO₃, который обеспечивает эффект свечения в темноте в отсутствии источников света, на материал, выбранный из группы: неокрашенный, фоновый флуоресцентный, световозвращающий, комбинированный.

6. Люминесцентный сигнальный материал по п.5, в котором нанесение люминесцентного пигмента на материал осуществляют методом пигментной печати или спрея.

7. Люминесцентный сигнальный материал по п.6, в котором для метода пигментной печати используют краски на водной или неводной основе.

8. Люминесцентный сигнальный материал по п.6, в котором для метода спрея используют краски на водной основе.

9. Люминесцентный сигнальный материал по пп.5-8, в котором люминесцентный пигмент выбран из группы: алюминатный люминесцентный пигмент желтозеленого или бирюзового свечения.

10. Люминесцентный сигнальный материал по п.9, в котором неокрашенный материал выбран из группы: тканый, трикотажный, нетканый, на основе синтетических, натуральных и смешанных волокон.

11. Люминесцентный сигнальный элемент, выполненный из материала по пп.5-10 в виде деталей кроя изделия или полос (лент), нашиваемых на изделие, или непосредственным нанесением на готовую одежду краски, содержащей люминесцентный пигмент, методом пигментной печати или методом спрея.