СТРУКТУРА МАТЕРИАЛА С ОГНЕСТОЙКИМ МАТЕРИАЛОМ, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ ОДЕЖДЫ С ОТРАЖАЮЩИМИ СВОЙСТВАМИ Российский патент 2012 года по МПК D03D15/12 D06N7/00 A41D13/01 

Данное изобретение относится к структуре материала, в частности для изготовления полотна материала для одежды, которая содержит, по меньшей мере, частично огнестойкий материал и которую можно применять, в частности, для изготовления одежды с отражающими или защитными свойствами. Кроме того, данное изобретение относится к одежде с такой структурой материала.

Рабочая одежда, которая особенно хорошо видна, такая как, например, одежда с отражательными свойствами, которая, по меньшей мере, частично снабжена определенной сигнальной окраской, требуется во многих областях. Применение сигнальных красок служит, в частности, для обеспечения возможности хорошего распознавания носителя рабочей одежды в самых различных окружающих условиях за счет светящегося или цветного действия сигнальных красок. Кроме того, часто требуется, чтобы рабочая одежда выполняла дополнительную защитную функцию, такую как, например, стойкость к огню с целью защиты носителя рабочей одежды от вредных окружающих условий, таких как огонь и жара. Областями применения такой одежды с отражательными или защитными свойствами, т.е. предупредительной соответственно защитной одежды являются, например, пожарная служба или служба гражданской обороны.

В европейском стандарте EN 471 (2003) заданы требования к «броскому» материалу, который подлежит применению для такой предупредительной одежды. В нем, в частности, определено, что заметность повышается за счет большого контраста между одеждой и фоном, на котором видна одежда, и за счет больших поверхностей заданного броского материала. Для этого учитываются три цветные зоны для материала фона и материала с комбинированными свойствами. Кроме того, заданы требования к характеристикам цвета при применяемых материалах. Для этого заданы требования к цвету материала фона и материала с комбинированными свойствами в таблице цветности, которая задает нормированные доли цветового тона и степень яркости для трех основных сигнальных красок, а именно флуоресцирующе желтого, флуоресцирующе оранжево-красного и флуоресцирующе красного. Для того чтобы предупредительная одежда соответствовала требования EN 471, цветовой тон и степень яркости должны находиться внутри указанных в этой таблице цветности диапазонов значений.

Изготовление предупредительной одежды можно осуществлять различным образом. С одной стороны, можно саму ткань, соответственно, наружный слой материала применяемой для изготовления предупредительной одежды ткани окрашивать сигнальной краской, с целью достижения сравнительно большого по поверхности окрашивания одежды соответствующей сигнальной краской. Однако этот способ изготовления пригоден лишь для определенных материалов и составов материала. В частности, структуры материала для жаропрочной и огнестойкой одежды, которые изготовлены из специальных волокон и пряжи, таких как, например, арамид, и которые пригодны, в частности, для пожарной одежды, можно лишь с трудом или вообще нельзя окрашивать сигнальными красками с помощью обычных способов окрашивания. По этой причине для этих областей применения либо нет предупредительной одежды, или же обходятся вспомогательными мерами, такими как, например, нашивание светящихся полос на предусмотренные места защитной одежды. Другая возможность состоит в выборе компромиссов при изготовлении и цвете с такими недостатками, как, например, быстрое выцветание светящихся красок или применение цвета, не отвечающего требованиям EN 471.

Другая возможность состоит в том, что в определенных службах, таких как пожарная охрана или гражданская оборона, можно иметь как защитную одежду, которая предназначена для использования в условиях воздействия огня, соответственно, жары, без применения сигнальных красок, так и предупредительную одежду, такую как, например, предупредительные жилеты, которые отвечают требованиям EN 471 и предназначены для такого использования, как, например, спасение жертв несчастных случаев и т.п. Однако это сравнительно дорого из-за повышенной стоимости приобретения, кроме того, иногда имеются условия применения, например, тушение пожара в ситуациях несчастного случая, в которых защитная одежда должна выполнять требования жаропрочности и огнестойкости, а также быть предупредительной одеждой.

В WO 01/66851 А и ЕР 1143062 А1 приведено описание одежды с длительной стойкостью к загрязнению, которая, по меньшей мере, частично изготовлена из ткани, которая в комбинации с ярко окрашенным материалом фона имеет цвет, который отвечает требованиям европейского стандарта EN 471. При этом ткань состоит из пряжи, причем нити по существу полностью покрыты силиконовым покрытием, однако силиконовое покрытие неполностью заполняет промежуточные пространства между нитями. За счет этого достигается, с одной стороны, что изготовленная так защитная одежда отвечает требованиям стандарта EN 471, с другой стороны, за счет промежуточных пространств обеспечивается, что возможен определенный перенос влаги наружу с целью повышения комфортности ношения. Количество силиконового материала и флуоресцирующие цветные пигменты выбирают так, чтобы выполнялись требования указанной таблицы цветности стандарта EN 471. Поверхность отдельных прядей полностью окружается окрашенным силиконовым материалом, при этом возникает тот недостаток, что покрытый материал больше не соответствует требованиям огнестойкости и жаропрочности. Кроме того, не всегда желательна липкая и жесткая на осязание структура из пряжи с силиконом.

В основу данного изобретения положена задача создания структуры ткани, по меньшей мере, с частично огнестойким материалом, которая пригодна для изготовления предупредительной одежды с одновременной функцией защиты.

Изобретение относится к структуре материала, в частности, для изготовления полотна ткани для одежды согласно признакам пункта 1 формулы изобретения, а также к предмету одежды с такой структурой материала согласно признакам пункта 32 формулы изобретения.

Структура материала согласно изобретению содержит основную структуру, которая, по меньшей мере, частично содержит огнестойкий материал, имеет первую сторону и вторую сторону, причем, по меньшей мере, на первой стороне основной структуры напечатан узор, который имеет открытые зоны, через которые видна поверхность основной структуры. При этом узор имеет материал, который содержит светящееся красящее вещество, так что поверхность первой стороны основной структуры в комбинации с узором задает цвет структуры материала, который отвечает требованиям европейского стандарта EN 471.

Структура материала согласно изобретению пригодна для изготовления огнестойкой защитной одежды с одновременной предупредительной функцией, поскольку с помощью основной структуры в комбинации с узором можно получать сигнальный цвет структуры материала, который отвечает требованиям европейского стандарта EN 471. Одновременно с помощью основной структуры, которая, по меньшей мере, частично содержит огнестойкий материал, достигается огнестойкое защитное действие одежды, изготовленной с такой структурой материала. В частности, за счет этого можно обеспечивать сигнальный цвет, который требуется в стандарте EN 471 и который по техническим причинам не достижим с помощью непосредственного окрашивания арамидной пряжи или волокон.

В принципе, тем самым возможно окрашивание поверхности структуры материала почти по любой координате цветности. В частности, можно обеспечивать все указанные в таблице цветности стандарта EN 471 значения цвета и показателя яркости. Для этого нет необходимости в том, чтобы сама основная структура отвечала требованиям стандарта EN 471, поскольку это может достигаться с помощью нанесения частично окрашенного покрытия в комбинации с цветом основной структуры. За счет соответствующего варьирования параметров цвета и яркости основной структуры, цвета и яркости нанесенного в виде узора покрытия и процентной доли покрытия можно в принципе получать любой цвет. При этом предпочтительно, если видимая сторона основной структуры окрашена светлым цветом, а узор выполнен в виде имеющего кроющий цвет частичного покрытия.

Кроме того, за счет структуры материала достигается, что через открытые зоны узора обеспечивается определенный перенос влаги, так что комфорт ношения ограничивается незначительно. Для случая, когда выполненное в виде узора покрытие не пропускает или лишь плохо пропускает водяной пар, то необходимо в целом стремиться к небольшой степени покрытия. Например, узор имеет степень покрытия приблизительно 20-80%, в частности, 30-70% и, например, степень покрытия 40-60% поверхности основной структуры. Например, узор, который отвечает требованиям стандарта EN 471, образован, в частности, с помощью медово-желтого арамидного текстиля в качестве основной структуры с нанесенным в виде узора светящимся оранжевым покрытием, которое выполнено, в частности, в виде решетчатого узора со степенью покрытия 60%.

Однако в другом варианте выполнения изобретения возможно также, что узор выполнен в виде решетчатого узора или в виде точечного узора. Например, основная структура содержит пряжу или волокно, которое может быть выполнено из арамида, вискозы и/или полиимида. Например, основная структура выполнена из ткани или трикотажа из арамидной пряжи или же из нетканого полотна из арамидного волокна, и обеспечивает тем самым высокое огнестойкое и жаропрочное защитное действие.

Структура материала согласно изобретению пригодна, в частности, для изготовления предмета одежды и при этом, прежде всего, для изготовления защитной одежды с предупредительной функцией, в частности, огнестойкой и жаропрочной защитной одежды для пожарных. Такую структуру материала можно применять, в частности, для изготовления одежды или частей одежды, таких как куртки, пальто, брюки, рубашки, обувь, перчатки, головные уборы или т.п.

Согласно одному варианту выполнения изобретения противоположная видимой стороне основной структуры вторая сторона основной структуры соединена с водонепроницаемым, пропускающим водяной пар функциональным слоем или же соединена с непроницаемым для воздуха (ветра), пропускающим водяной пар функциональным слоем. За счет этого получается в комбинации огнестойкая защитная одежда, которая, кроме того, выполнена непроницаемой для воды или, соответственно, воздуха, однако допускает определенный перенос влаги наружу за счет пропускающего водяной пар функционального слоя. Таким образом, с одной стороны, повышается защитное действие такой защитной одежды и, с другой стороны, не ограничивается комфорт ношения за счет дополнительного защитного действия.

С помощью структуры материала согласно изобретению можно изготавливать, в частности, флуоресцирующий наружный материал или наружную ткань защитной одежды, например, для пожарных, в которой наружный материал имеет светлоокрашенный текстиль, по меньшей мере, с огнестойкой или жаропрочной тканью или трикотажем из пряжи или волокна и в которой на поверхность видимой стороны напечатан узор из полимерного материала, который имеет открытые зоны, через которые видна видимая сторона наружного материала. При этом полимерный материал содержит ярко флуоресцирующие цветные пигменты, которые в комбинации с цветом поверхности видимой стороны наружного материала задают цвет предмета одежды, который отвечает требованиям европейского стандарта EN 471.

Изготовленный с помощью структуры материала согласно изобретению предмет одежды может быть также выполнен с возможностью переворачивания на левую сторону, например, в виде двухсторонней куртки, в которой сторону с напечатанным узором основной структуры можно применять как в качестве верхнего материала, так и внутреннего материала предмета одежды в зависимости от цели применения. При применении в качестве внутреннего материала нанесенное в виде узора покрытие может служить в качестве защиты от истирания надеваемой под ним одежды. Поскольку в структуре материала согласно изобретению можно обеспечивать очень гладкие поверхности, то достигаются дополнительные свойства предмета одежды, такие как, например, отталкивание грязи и стойкость к износу, в частности, за счет дополнительного имеющего вид узора покрытия.

Другие варианты выполнения и модификации изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на основе примеров выполнения данного изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых схематично изображено:

фиг.1 - поперечный разрез одного варианта выполнения структуры материала согласно изобретению;

фиг.2 - вариант выполнения структуры материала, согласно фиг.1, на виде сверху;

фиг.3 - поперечный разрез другого варианта выполнения структуры материала согласно изобретению;

фиг.4 - пример предмета одежды со структурой материала согласно изобретению.

На фиг.1 показан вариант выполнения структуры материала согласно изобретению. Она содержит основную структуру 10, которая имеет первую сторону 12 и вторую сторону 14. Первая сторона 12 является, например, направленной наружу, видимой снаружи стороной основной структуры 10. При применении структуры материала для изготовления предмета одежды сторона 12 обращена от тела носителя этого предмета одежды. Соответственно, в этом случае противоположная вторая сторона 14 обращена к носителю предмета одежды и не видна снаружи.

Основная структура 10 содержит, по меньшей мере, частично огнестойкий материал, который изготовлен, например, из пряжи или волокна, таких как арамидная пряжа, соответственно, арамидные волокна, и/или пряжи, соответственно, волокна из вискозы и/или полиимида. В одном варианте выполнения основная структура 10 может быть выполнена в виде ткани или трикотажа из арамидной пряжи. Основная структура 10 может содержать, например, текстильный материал с целью образования текстильной структуры с огнестойким материалом, таким как, например, материал из пряжи, соответственно волокон. Она может быть выполнена в однослойном или многослойном виде (например, слоистая структура). Из арамидной пряжи можно изготавливать ткань или трикотаж, из арамидных волокон можно изготавливать так называемые нетканые материалы, такие как ваточные холсты.

В данном примере выполнения на видимую снаружи сторону 12 основной структуры 10 нанесен способом печати узор 20, который образован с помощью материала 30 со светящимся красящим веществом. Как показано на фиг.2, узор 20 имеет открытые зоны 50, через которые видна поверхность стороны 12 основной структуры 10. Открытые зоны 50 могут содержать каждая область размером от 1 до 9 мм². Например, сторона 12 основной структуры 10 покрыта напечатанным узором 20 с полимерным материалом 30. Например, полимерный материал 30 является силиконом, поскольку он сравнительно хорошо поддается окрашиванию и образует хорошее соединение с лежащим под ним текстилем с огнестойким материалом. Таким образом, создается структура 1 материала, которая содержит невоспламеняющуюся смесь из материалов, за счет чего благоприятным образом обеспечивается возможность применения структуры 1 материала в качестве наружного материала соответствующей защитной одежды.

Полимерный материал, соответственно, силикон, должен иметь вязкость, которая предотвращает растекание узора по основной структуре, вязкость должна быть такой, что полимерный материал можно обрабатывать с помощью способа печати, такого как способ трафаретной печати.

Узор 20 можно наносить на основную структуру 10, например, с помощью способа трафаретной печати с использованием шаблона трафаретной печати. Узор 20 можно выполнять в виде решетчатого узора или в виде точечного узора, в данном примере выполнения он выполнен в виде решетчатого узора. Узор может иметь также любую другую форму или дизайн, если расстояния узора обеспечивают соответствующую степень покрытия и наибольшие расстояния внутри узора составляют не больше 3-4 мм. В частности, решетчатый узор может быть образован из двух наборов проходящих параллельно друг другу полос, при этом полосы различных наборов перекрещиваются друг с другом, и полосы на основной структуре 10 образованы высотой h от 20 до 80 мкм. Открытые зоны 50 выполнены в данном примере выполнения приблизительно квадратными с шириной b, которая имеет соответствующую величину с целью получения желаемой площади открытых зон.

Светящийся краситель 40, который вносится в материал 30, содержит цветные пигменты, которые составляют меньше или точно 30% массы полученного так узора 20. В частности, светящийся краситель 40 имеет красящее вещество из флуоресцирующего желтого, флуоресцирующего красного и/или флуоресцирующего оранжевого (красно-оранжевого, согласно стандарту EN 471). Видимая снаружи сторона 12 основной структуры 10 окрашена светлым цветом, например, медово-желтым цветом, в то время как узор 20 выполнен в виде окрашенного в кроющий цвет решетчатого покрытия с флуоресцирующим красителем, указанным выше. Таким образом, в комбинации получается цвет структуры 1 материала, который отвечает требованиям стандарта EN 471 относительно сигнального цвета: флуоресцирующий желтый, флуоресцирующий оранжево-красный, соответственно, флуоресцирующий красный.

Согласно стандарту EN 471, содержание которого включается в данное описание, а именно раздел 5.1, таблица 2, значения цветности должны лежать внутри заданных угловыми точками таблицы 2 диапазонов цветности и превосходить требуемую в таблице 2 степень яркости. Степень яркости независимого от ориентации ретроотражающего материала должна в среднем отвечать требованиям таблицы 2, при определении с помощью измерений при обоих заданных в разделе 7.3 углах поворота. Нормированные координаты цветности независимого от ориентации ретроотражающего материала для обоих заданных в разделе 7.3 углов поворота должны соответствовать требованиям таблицы 2.

Все имеющиеся на измерительной поверхности величины цветности и величины яркости усредняются к Y (яркость), соответственно, координатам x и y цветности. При этом показатель Y яркости соответствует показателю β_min яркости в соответствии со стандартом EN 471, умноженному на 100. Спектральный фотометр измеряет координаты x и y цветности и показатель Y яркости структуры 1 материала. В качестве фотометра применяется, например, фотометр СМ 508 фирмы Минолта.

Согласно изобретению соответствие требованиям стандарта EN 471 достигается тем, что на основную структуру 10 наносится окрашенное частичное покрытие, в данном случае в виде решетчатого узора. Сама основная структура 10, которая может быть выполнена, например, в виде содержащего арамидное волокно, соответственно, арамидную пряжу текстиля, окрашивается в светлый цвет, насколько это технически возможно. За счет соответствующего варьирования свободными параметрами цвета и яркости основной структуры 10, цвета и яркости нанесенного в виде узора покрытия 20 и процента покрытия можно тем самым получать в принципе любой цвет. Для обеспечения выполнения требований стандарта EN 471 покрытие должно быть выполнено кроющим и непрозрачным. Понятием «кроющий» в этой связи обозначается, в частности, непрерывное частичное покрытие с толщиной слоя между 20-80 мкм, так что цвет основной структуры в зоне покрытия не просвечивается (закрывается цветом узора).

Для случая, когда покрытие не пропускает или плохо пропускает водяной пар, необходимо стремиться к минимальной степени покрытия.

Структура 1 материала, которая отвечает требованиям стандарта EN 471, достигается, например, с помощью медово-желтого арамидного текстиля со светящимся оранжевым покрытием (степень покрытия около 60%, решетчатый узор). При этом покрытие нанесено на текстиль с помощью шаблона трафаретной печати. Наряду с трафаретной печатью можно применять также другие виды нанесения, например, для получения узора в виде точечного узора (точечная печать). Наряду с силиконом можно также использовать все окрашиваемые пастообразные массы. В принципе возможно также предварительное покрытие клеем с последующим нанесением на него цветных пигментов с целью создания узора.

Поскольку с помощью этого технического решения обеспечивается возможность получения гладкой поверхности структуры 1 материала за счет гладких свойств поверхности материала узора, то можно с помощью нанесенного в виде узора покрытия 20 обеспечивать дополнительно свойства изделия, такие как отталкивание грязи и стойкость к истиранию, или же сильное уменьшение сопротивления трению при мокрой поверхности. При использовании двухстороннего предмета одежды, такого как, например, двухсторонняя куртка, покрытие может служить в качестве защиты от истирания носимой под ней одежды. Должны обеспечиваться стойкость к истиранию покрытия и прочность покрытия к стирке.

Для выполнения требований стандарта EN 471 для сигнального цвета оранжевый, структура материала имеет, в частности, показатель яркости Y≥40. Для этого предусмотрено, что видимая сторона 12 основной структуры 10 имеет показатель яркости Y≥35. Таким образом, в комбинации с окрашенным узором 20 достигается показатель яркости Y≥40 для всей структуры 1 материала.

Для выполнения требований стандарта EN 471 для сигнального цвета красный, в частности, предусмотрено, что видимая сторона 12 основной структуры 10 имеет показатель яркости Y≥25. При этом структура 1 материала имеет показатель яркости Y≥25.

Для выполнения требований стандарта EN 471 для сигнального цвета желтый видимая сторона 12 основной структуры 10 имеет, в частности, показатель яркости Y≥50. Вся структура 1 материала имеет показатель яркости Y≥70.

Во всех трех указанных вариантах выполнения подразумевается, что доли величин цветности для соответствующего сигнального цвета выбраны в соответствии с таблицей 2 (величины х и y). Для этого из величин х и y таблицы 2 создаются угловые точки четырехугольника цветности, при этом доли цветности структуры 1 материала для соответствующего сигнального цвета должны находиться внутри образованного четырехугольника, чтобы соответствовать стандарту EN 471. При этом величины х и y представляют координаты х и y образованной осями х, соответственно, y системы координат для задания долей величин цветности в соответствии со стандартом EN 471.

Структура 1 материала, которая отвечает требованиям стандарта EN 471, получена, например, из медово-желтого арамидного текстиля (265 г/м²) с имеющим решетчатый узор светящимся оранжевым покрытием (Silikon Elastosil LR 6200 фирмы Wacker Chemie AG, степень покрытия около 60%, около 80 г/м²). Покрытие нанесено на текстиль с помощью шаблона трафаретной печати при комнатной температуре и подвергнуто отверждению в печи при температуре 150єС в течение 2 минут.

Образованная так структура материала является не поддерживающей горение. В соответствии с европейским стандартом EN 533 (1997) достигнут относительно нераспространения огня наивысший показатель, равный 3. Это означает, что в материале согласно изобретению при соприкосновении с огнем не происходит распространения огня, образования дыр, горящих капель, последующего тления и времени дожигания более 2 секунд. Таким образом, материал согласно изобретению отвечает требованиям ISO 11613 (1999) для защитной одежды пожарных. Таким образом, для защитной одежды пожарных предлагается материал, который имеет предупредительную функцию и обеспечивает защиту от жары и огня.

На фиг.3 показан другой вариант выполнения структуры 1 материала. Согласно этому варианту выполнения невидимая сторона 14 основной структуры 10 соединена с непроницаемым для воды, пропускающим водяной пар функциональным слоем 60. В качестве альтернативного решения или дополнительно функциональный слой 60 может быть выполнен также в виде непроницаемого для ветра, пропускающего водяной пар функционального слоя. В этой связи возможно применение в принципе всех известных видов таких функциональных слоев, например, в виде многослойных ламинатов. За счет предусмотрения функционального слоя 60 можно обеспечивать другие защитные функции структуры 1 материала, так что наряду с указанными выше защитными свойствами обеспечивается также непроницаемая для воды одежда, которая, однако, за счет проницаемости для водяного пара имеет высокую комфортность ношения.

Возможны, в частности, две конструкции: а) основная структура соединена (склеена) с функциональным слоем и образует двухслойный или трехслойный ламинат; b) функциональный слой в виде двухслойного или трехслойного ламината висит свободно в виде подкладки на внутренней стороне основной структуры и может быть по краям соединен с основной структурой.

Подходящими материалами для непроницаемого для воды, пропускающего водяной пар функционального слоя являются, в частности, полиуретан, полипропилен и сложный полиэфир, включая сложный эфир полиэфира, и их ламинаты, описание которых приведено в публикациях US-A-4725418 и US-A-4493870. Однако особенно предпочтительным является растянутый микропористый политетрафторэтилен (ePTFE), описание которого приведено в публикациях US-A-3953566, а также US-A-4187390, и растянутый политетрафторэтилен, который снабжен гидрофильными пропитывающими средствами и/или гидрофильными слоями, например, публикацию US-A-4194041. Под микропористым функциональным слоем понимается функциональный слой, средний размер пор которого лежит между примерно 0,2 мкм и примерно 0,3 мкм.

Величину пор можно измерять с помощью Coulter Porometer (торговая марка), который изготавливается фирмой Coulter Electronics, Inc., Hialeath, Флорида, США.

В качестве «непроницаемого для воды» рассматривается функциональный слой, при необходимости включая предусмотренные на функциональном слое швы, если он обеспечивает входное давление воды, по меньшей мере, 1·10⁴ Па. Предпочтительно, материал функционального слоя обеспечивает входное давление воды более 1·10⁵ Па. При этом входное давление воды необходимо измерять с помощью способа испытаний, при котором дистиллированную воду наносят при температуре 20±2°С на пробу функционального слоя размером 100 см² с возрастающим давлением. Повышение давления воды составляет 60±3 см водяного столба в минуту. В этом случае входное давление воды соответствует давлению, при котором вода в первый раз появляется на другой стороне пробы. Детали способа содержатся в стандарте ISO 0811 (1981).

В качестве «пропускающего водяной пар» рассматривается функциональный слой, если он имеет коэффициент пропускания водяного пара Ret меньше 150 м²·Па·Вт^-1. Пропускание водяного пара испытывается с помощью модели Hohenstein-Haut. Описание этого метода испытания приведено в DIN EN 31092 (02/94) соответственно ISO 11092 (1993).

Понятие «непроницаемый для воздуха (непроницаемый для ветра)» означает, что барьерный слой или полотно материала с барьерным слоем имеет проницаемость для воздуха меньше 25 л/м²/с, в некоторых вариантах выполнения меньше 5 л/м²/с.

Проницаемость для воздуха:

Для измерения проницаемости для воздуха полотна материала (текстиля) применяют испытательное устройство, которое способно измерять прохождение воздуха, соответственно, поток воздуха через полотно материала. Испытываемые образцы размещают между двумя кольцами, что обеспечивает зону испытания 100 см². Воздух всасывают через испытываемый образец с постоянным давлением 100 Па. При этом измеряют количество воздуха, проходящего через образец, и вычисляют в л/м²/с. Описание способа испытания приведено в EN ISO 9237.

На фиг.4 показан в качестве примера предмет 70 одежды в виде верхней одежды, например, предупредительной или защитной куртки, которая выполнена с указанной выше структурой 1 материала согласно изобретению. В частности, первая сторона 12 основной структуры 10 образует верхнюю часть 71 материала предмета 70 одежды. В одном варианте выполнения предмет 70 одежды является реверсивно переворачиваемым для применения верхней стороны 12 основной структуры 10 в качестве верхней части 71 материала или в качестве внутренней части 72 материала предмета одежды.

Понятие «не поддерживающий горение» в рамках данного изобретения означает, что структура материала имеет ограниченное распространение пламени. Европейский стандарт EN 533 (1997) задает требования к мощности для ограниченного распространение пламени материалов, которые основываются на результатах испытания в соответствии со стандартом EN 532 (соответствует EN ISO 15025 (2003)). Мощность выражается индексом ограниченного распространения пламени. Заданы три ступени мощности:

- в материалах с индексом 1 не происходит распространения пламени, может возникать образование дыр при контакте с пламенем;

- в материалах с индексом 2 не происходит распространения пламени, не происходит образование дыр при контакте с пламенем;

- в материалах с индексом 1 не происходит распространения пламени, не происходит образование дыр при контакте с пламенем, возникает лишь ограниченное догорание.

Для одежды пожарных требуется материал с индексом 3 (в соответствии с ISO 11613:1999).

Понятие «термически стойкий» означает, что структура материала выдерживает температуры свыше 180°С в течение 5 минут, в соответствии со стандартом испытания в печи EN ISO 15025 (2003).

В данном изобретении делаются ссылки на следующие стандарты:

EN 471 (22003): предупредительная одежда;

EN 15025 (2003): защитная одежда, защита от жары и огня, способы проверки для ограниченного образования пламени;

ISO 11613 (1999): защитная одежда для пожарных - методы лабораторных испытаний и требования к характеристикам;

EN 533 (1997): защитная одежда, защита от жары и огня, материалы и комбинации материалов с ограниченным распространением огня.

Пример структуры материала

Основная структура:

2 слоя ламината из арамидной ткани с массой единицы поверхности 205 г/м² и медово-желтым цветом с показателем яркости Y=50. Арамидная ткань соединена с пропускающей водяной пар и непроницаемой для воды пористой мембраной из растянутого политетрафторэтилена (ePTFE) с применением стандартного способа ламинирования. Мембрана изготовлена в соответствии с US 3953566 и US 4187390 и покрыта сплошным слоем из пропускающего водяной пар, гидрофильного полиуретана, как указано в US 4194041. Для изготовления двухслойного ламината арамидная ткань на покрытой ePTFE стороне мембраны ламинирована с применением точечного полиуретанового клея, как указано в US 4532316. Изготовленный таким образом ламинат имеет массу единицы поверхности 252 г/м² и является проницаемым для водяного пара и непроницаемым для воды.

Для этого ламината определили показатель яркости и точку цветности слоя ламината.

Материал узора:

Силикон LR 6200 фирмы Wacker Chemie AG, Германия, перемешивают с 15% (в перерасчете на количество применяемого силикона) светящихся пигментов цвета светящийся оранжевый, предлагаемых фирмой Radiant Color, до тех пор, пока светящиеся пигменты не распределятся равномерно в силиконе. Вязкость применяемого силикона составляет приблизительно 200000 мПа/с.

Способ:

Окрашенный силикон наносят с помощью шаблона трафаретной печати на текстильную сторону двухслойного ламината. При этом возникает решетчатая структура, причем отдельные полосы имеют высоту примерно 50 мкм. Решетчатую структуру на основной структуре подвергают в печи отверждению при температуре 160°С в течение 2 минут. Покрытый ламинат (структура материала) имеет массу единицы поверхности 345 г/м².

Способ испытания:

Для этого образца определяют точку (х, у) цветности и показатель (Y) яркости. Измерения проводят с помощью спектрофотометра СМ 508С фирмы Минолта.

Образец Координата х точки цветности Координата у точки цветности Показатель Y яркости Показатель β яркости Мин. показатель β_min яркости по EN 471 Ламинат с 2 слоями 0,47 0,44 50 0,50 β_min (красно-оранжевый)
=0,40 Ламинат с покрытием 0,588 0,368 50 0,50 β_min (красно-оранжевый)
=0,40

Ламинат с двумя слоями без покрытия имеет согласно EN 471 достаточно высокий показатель яркости, однако точка цветности лежит далеко снаружи координат цветности для светящегося оранжевого согласно EN 471. Снабженный в соответствии с данным изобретением покрытием ламинат имеет точку цветности, которая лежит внутри координат цветности согласно EN 471. Таким образом, ламинат с покрытием имеет светящийся цвет согласно EN 471.

Указанные выше образцы испытывали на огнестойкость. Для этого образцы подвергали испытанию с воздействием пламени. Образцы подвергали в течение 10 секунд воздействию пламени по поверхности согласно ISO 15025 (2000) (соответствует EN 532) и воздействию пламени на кромках согласно ISO 6941. Образцы выдержали оба испытания на воздействие пламени и не проявляли распространения пламени и образования дыр (индекс 3).

Способы испытания:

Координаты цветности и показатель яркости

Измерения координат цветности и показателя яркости выполняются в соответствии с пунктом 7.2 стандарта EN 471 (2003) с помощью спектрофотометра СМ 508 фирмы Минолта. Каждый образец измеряют, включая лежащий под ним материал, применяемый при пошиве одежды. Это означает, что под каждым образцом расположен функциональный слой в виде двухслойной ламинированной подкладки, состоящей из мембраны и текстильного несущего материала. Мембрана находится непосредственно под образцом.

С помощью спектрофотометра измеряют координаты х и у для определения координат цветности. Измеряют также показатель Y яркости. Однако в стандарте EN 471 для каждого диапазона цветности указан минимальный показатель β_min яркости. Соотношение между β_min и Y следующее: показатель Y яркости соответствует β_min ×100.

Изобретение относится к структуре материала, в частности для изготовления полотна материала для одежды, которая содержит огнестойкий материал и которую можно применять для изготовления одежды с отражающими или защитными свойствами. Изобретение также относится к одежде с такой структурой материала. Структура материала содержит основную структуру, которая, по меньшей мере, частично содержит огнестойкий материал, имеет первую и вторую стороны. По меньшей мере, на первой стороне основной структуры напечатан узор, который имеет открытые зоны, через которые видна поверхность основной структуры. Узор имеет материал, который содержит светящееся красящее вещество. Видимая поверхность первой стороны основной структуры в комбинации с узором задает цвет структуры материала, который отвечает требованиям европейского стандарта EN 471. Обеспечивается материал, который пригоден для изготовления предупредительной одежды с одновременной функцией защиты. 2 н. и 34 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

1. Структура (1) материала, в частности, для изготовления полотна материала для одежды, содержащая:
- основную структуру (10), которая, по меньшей мере, частично содержит огнестойкий материал, имеет первую сторону (12) и вторую сторону (14),
- причем, по меньшей мере, на первой стороне (12) основной структуры (10) напечатан узор (20), который имеет открытые зоны (50), через которые видна поверхность основной структуры (10),
- причем узор (20) имеет материал (30), который содержит светящееся красящее вещество (40),
- причем видимая поверхность первой стороны (12) основной структуры (10) в комбинации с узором (20) задает цвет структуры материала, который отвечает требованиям европейского стандарта EN 471.

2. Структура материала по п.1, причем первая сторона (12) основной структуры (10) имеет светлый цвет.

3. Структура материала по п.1, причем узор (20) выполнен в виде имеющего кроющий цвет частичного покрытия.

4. Структура материала по п.1, причем первая сторона (12) основной структуры (10) окрашена в медово-желтый цвет, и узор (20) выполнен в виде имеющего кроющий светящийся оранжевый цвет частичного покрытия, предпочтительно со степенью покрытия приблизительно 60% поверхности основной структуры (10).

5. Структура материала по п.1, причем узор (20) выполнен в виде решетчатого узора или в виде точечного узора.

6. Структура материала по п.1, причем узор (20) имеет степень покрытия приблизительно 20-80%, предпочтительно 30-70%, особенно предпочтительно 40-60% поверхности основной структуры (10).

7. Структура материала по п.1, причем основная структура (10) содержит пряжу или волокно, которые выбраны из группы, содержащей арамид, вискозу и полиимид.

8. Структура материала по п.1, причем основная структура (10) имеет в качестве огнестойкого материала тканое, вязаное или трикотажное полотно из арамидной пряжи или нетканый материал из арамидного волокна.

9. Структура материала по п.1, причем первая сторона (12) основной структуры (10) выполнена в качестве видимой передней стороны.

10. Структура материала по п.1, причем поверхность первой стороны (12) основной структуры (10) в комбинации с узором (20) задает цвет структуры (1) материала, который отвечает требованиям европейского стандарта EN 471 для сигнального цвета желтый.

11. Структура материала по п.10, причем структура (1) материала имеет показатель яркости Y≥70.

12. Структура материала по п.10, причем первая сторона (12) основной структуры (10) имеет показатель яркости Y≥50.

13. Структура материала по п.1, причем поверхность первой стороны (12) основной структуры (10) в комбинации с узором (20) задает цвет структуры (1) материала, который отвечает требованиям европейского стандарта EN 471 для сигнального цвета оранжевый.

14. Структура материала по п.13, причем структура (1) материала имеет показатель яркости Y≥40.

15. Структура материала по п.13, причем первая сторона (12) основной структуры (10) имеет показатель яркости Y≥35.

16. Структура материала по п.1, причем поверхность первой стороны (12) основной структуры (10) в комбинации с узором (20) задает цвет структуры (1) материала, который отвечает требованиям европейского стандарта EN 471 для сигнального цвета красный.

17. Структура материала по п.16, причем структура (1) материала имеет показатель яркости Y≥25.

18. Структура материала по п.16, причем первая сторона (12) основной структуры (10) имеет показатель яркости Y≥25.

19. Структура материала по п.1, причем открытые зоны (50) основной структуры (10) содержат каждая область размером от 1 до 9 мм².

20. Структура материала по п.1, причем первая сторона (12) основной структуры (10) покрыта напечатанным узором (20) с полимерным материалом (30).

21. Структура материала по п.1, причем первая сторона (12) основной структуры (10) покрыта напечатанным узором (20) из окрашиваемого пастообразного материала.

22. Структура материала по п.20, причем полимерный материал является силиконом или полиуретаном.

23. Структура материала по п.1, причем первая сторона (12) основной структуры (10) выполнена с узором из цветных пигментов, которые нанесены на клеевое покрытие.

24. Структура материала по п.1, причем вторая сторона (14) основной структуры (10) соединена с непроницаемым для воды, пропускающим водяной пар функциональным слоем (60).

25. Структура материала по п.1, причем вторая сторона (14) основной структуры (10) соединена с непроницаемым для воздуха, пропускающим водяной пар функциональным слоем (60).

26. Структура материала по п.1, причем проницаемость для водяного пара больше 50% проницаемости для водяного пара основной структуры.

27. Структура материала по п.1, причем светящееся красящее вещество (40) имеет красящее вещество, которое выбрано из группы, содержащей флуоресцирующий желтый, флуоресцирующий красный и флуоресцирующий оранжевый.

28. Структура материала по п.1, причем светящееся красящее вещество имеет цветные пигменты (40), которые составляют 30 мас.%, или меньше от узора (20).

29. Структура материала по п.1, причем узор (20) образован на основной структуре (10) с высотой (h) от 20 до 80 мкм.

30. Структура материала по п.1, причем узор (20) образован с помощью способа трафаретной печати.

31. Структура материала по п.1, причем структура материала выдерживает испытания на огнестойкость согласно ISO 6941.

32. Структура материала по п.1, причем структура материала является не поддерживающей горение с ограниченным распространением пламени в соответствии с требованиями стандарта DIN EN 533 (1997).

33. Структура материала по п.1, причем материал отвечает требованиям ISO 11613 (1999) для защитной одежды пожарных.

34. Предмет одежды со структурой (1) материала по любому из пп.1-33.

35. Предмет одежды по п.34, причем первая сторона (12) основной структуры (10) образует верхнюю часть (71) материала предмета (70) одежды.

36. Предмет одежды по п.34, причем предмет (70) одежды является переворачиваемым (двухсторонним) для применения верхней стороны (12) основной структуры (10) в качестве верхней части (71) материала или в качестве внутренней части (72) материала предмета одежды.