ЗАЩИТНЫЙ ЖИЛЕТ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Российский патент 2013 года по МПК A41D13/00 

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты работников от электромагнитного излучения.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является жилет защитный по патенту РФ №2284739, состоящий из тканевой подкладки, соединенной с защитной оболочкой, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясном ремне, а защитная оболочка крепится на упругих каркасных стойках (прототип).

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая степень защиты из-за тканевой основы.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение степени защиты операторов от электромагнитного излучения.

Это достигается тем, что в защитном жилете от электромагнитного излучения, состоящем из тканевой подкладки, соединенной с защитной оболочкой, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясном ремне, а защитная оболочка крепится на упругих каркасных стойках, при этом защитная оболочка выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, а третий слой, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов, а в качестве материала колец использована нержавеющая сталь, которая обработана композиционным материалом с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения.

На фиг.1 изображена профильная проекция предлагаемого защитного жилета, на фиг.2 - фронтальная проекция, на фиг.3 - схема защитной оболочки, на фиг.4 - структура композиционного материала.

Защитный жилет от электромагнитного излучения состоит из тканевой подкладки 1, в которой закреплены упругие каркасные стойки 2 посредством фиксаторов 4 на поясном ремне. Защитная оболочка 3 крепится на упругих каркасных стойках 2. Защитная оболочка 3 может быть закреплена на каркасных стойках 2 по всей площади торса человека-оператора, включая и плечевые суставы, и кисти рук (на чертеже не показано).

Защитная оболочка 3 выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь, которая обработана композиционным материалом с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения. Третий слой 5, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой 6, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов. При этом плотность сетчатой структуры упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.

Композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения состоит из полимерной основы с частицами 7 и 9, в которой распределены частицы 8 соединений (Fe, Si) или Со с нанокристаллической структурой объемной плотностью (0,6÷1,4)·10^-5 1/нм³. Полимерная основа для фиксации положения частиц порошка с нанокристаллической структурой выполнена в виде чередующихся между собой элементов структуры с частицами 7 и 9, расположенных под углом 90° друг к другу, а каждый из элементов с частицами выполнен в виде расположенных в параллельных рядах частиц вытянутой формы, причем частицы, расположенные слева и справа от нее, сдвинуты на величину, не превышающую половины максимального размера частицы. Использование в качестве наполнителя материала, обладающего нанокристаллической структурой, обеспечивает увеличение магнитной проницаемости.

Экспериментально установлено, что при объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице менее 0,6·10^-5 1/нм³ эффект повышения значения магнитной проницаемости не наблюдается. При объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице больше, чем 1,4·10^-5 1/нм³, происходит уменьшение значения магнитной проницаемости. Следовательно, оптимальным является следующий диапазон значений объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице: больше 0,6·10^-5 1/нм³, но менее 1,4·10^-5 1/нм³.

Композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения может быть выполнен из композиционного материала для поглощения электромагнитных волн на основе магнитодиэлектрического материала, содержащего полимерное диэлектрическое связующее и магнитодиэлектрический тонкодисперсный наполнитель, при этом полимерное диэлектрическое связующее представляет собой полиорганосилоксановый олигомер с добавкой катализатора, представляющего собой продукт на основе гамма-аминопропилтриэтоксисилана, а магнитодиэлектрический тонкодисперсный наполнитель выполнен из сплава железо - алюминий при соотношении (87,5÷88,5):(12,5÷11,5), вес.% соответственно, при следующем соотношении исходных компонентов в композиционном материале, вес.%:

Полиорганосилоксановый олигомер 33,5÷40,0

Катализатор 1,5÷2,0

Магнитодиэлектрический тонкодисперсный наполнитель 65÷58.

Защитный жилет от электромагнитного излучения осуществляет также защиту человека-оператора от внезапных ударов со стороны как механического воздействия окружающей среды, так и, например, животных типа крупного рогатого скота. Выполнение каркасных стоек 2 упругими позволяет сдемпфировать удар (сделать его упругим), а защитная оболочка 3 предотвратит ранение кожного покрова человека-оператора.

Композиционный материал работает следующим образом.

Электромагнитная волна, проникшая в глубь материала, интенсивней поглощается в нем за счет более высокой поглощающей способности нанокристаллической структуры, обладающей большей магнитной проницаемостью по сравнению с аморфной. При достижении электромагнитной волной противоположной поверхности происходит ее большее поглощение, что приводит к повышению коэффициента экранирования.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения выразится в снижении толщины и уменьшении массогабаритных характеристик композиционного материала, что позволит повысить надежность работы электронных и электротехнических средств, обеспечить эффективную защиту биологических объектов за счет повышения магнитной проницаемости композиционного материала и, как следствие, коэффициента экранирования электромагнитных полей радиочастотного диапазона.

При объемной плотности нанокристаллов (Fe, Si) или Со (0,6÷1,4)·10^-5 1/нм³ магнитная проницаемость композитов по сравнению с аморфным состоянием увеличивается в 2-3 раза и составляет от 90 до 135 ед.

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты работников от электромагнитного излучения. В защитном жилете от электромагнитного излучения, состоящем из тканевой подкладки, соединенной с защитной оболочкой, в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясном ремне, а защитная оболочка крепится на упругих каркасных стойках. При этом защитная оболочка выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, а третий слой, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например, арамидного волокна, а второй слой, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов, а в качестве материала колец использована нержавеющая сталь, которая обработана композиционным материалом с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения. Технический результат изобретения - повышение степени защиты операторов от электромагнитного излучения. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Защитный жилет от электромагнитного излучения, состоящий из тканевой подкладки, соединенной с защитной оболочкой, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясном ремне, а защитная оболочка крепится на упругих каркасных стойках, при этом защитная оболочка выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, а третий слой, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов, отличающийся тем, что в качестве материала колец использована нержавеющая сталь, которая обработана композиционным материалом с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения.

2. Защитный жилет от электромагнитного излучения по п.1, отличающийся тем, что композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения состоит из полимерной основы, в которой распределены частицы соединений (Fe, Si) или Со с нанокристаллической структурой объемной плотностью (0,6÷1,4)·10^-5 1/нм³, при этом полимерная основа для фиксации положения частиц порошка с нанокристаллической структурой выполнена в виде чередующихся между собой элементов структуры, расположенных под углом 90° друг к другу, а каждый из элементов выполнен в виде расположенных в параллельных рядах частиц вытянутой формы, причем частицы, расположенные слева и справа от нее, сдвинуты на величину, не превышающую половины максимального размера частицы, при этом оптимальным является следующий диапазон значений объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице: больше 0,6·10^-5 1/нм³, но менее 1,4·10^-5 1/нм³.

3. Защитный жилет от электромагнитного излучения по п.1, отличающийся тем, что композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения состоит из композиционного материала для поглощения электромагнитных волн на основе магнитодиэлектрического материала, содержащего полимерное диэлектрическое связующее и магнитодиэлектрический тонкодисперсный наполнитель, при этом полимерное диэлектрическое связующее представляет собой полиорганосилоксановый олигомер с добавкой катализатора, представляющего собой продукт на основе гамма-аминопропилтриэтоксисилана, а магнитодиэлектрический тонкодисперсный наполнитель выполнен из сплава железо - алюминий при соотношении (87,5÷88,5):(12,5÷11,5), вес.% соответственно, при следующем соотношении исходных компонентов в композиционном материале, вес.%:
Полиорганосилоксановый олигомер 33,5÷40,0 Катализатор 1,5÷2,0 Магнитодиэлектрический тонкодисперсный наполнитель 65÷58