ЗАЩИТНЫЕ ПЕРЧАТКИ Российский патент 2015 года по МПК B82B3/00 

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту являются перчатки защитные по патенту РФ №2427296, A41D 13/10, содержащие соединенную с тканевой подкладкой защитную оболочку, имеющую на наружной поверхности эластомерное покрытие.

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая степень защиты из-за тканевой основы, а также сложность конструкции.

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

Это достигается тем, что в защитных перчатках для операторов, работающих с источником электромагнитного излучения, состоящих из тканевой подкладки, соединенной с защитной и внешней оболочками, защитная оболочка выполнена в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь или полимерные материалы, при этом внешняя и защитная оболочки покрыты композиционным материалом для защиты от электромагнитного излучения, состоящим 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.

На фиг. 1 изображен общий вид защитных перчаток при работе с источником электромагнитного излучения, на фиг. 2 - структура композиционного материала.

Защитные перчатки для операторов, работающих с источником электромагнитного излучения, состоят из тканевой подкладки 1, соединенной с защитной оболочкой 2, выполненной в виде связанных между собой колец и покрытой внешней оболочкой 3 из композиционного материала. В качестве материала колец может быть использована нержавеющая сталь, полимерные материалы, например арамидное волокно, с покрытием из композиционного материала.

Композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения состоит из полимерной основы с частицами 4 и 6, в которой распределены частицы 5 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 4 и 6, 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.

В качестве композиционного материала с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения используется порошкообразный наполнитель на основе феррита и полимерное связующее, а в качестве порошкообразного наполнителя выбран материал, содержащий смесь бариевого гексагонального феррита, легированного ионами скандия, с дисперсностью от 5 до 50 мкм с добавлением углеродных нанотрубок при следующем содержании компонентов, мас. %:

бариевый гексагональный феррит,   легированный ионами скандия 58,80÷69,93 углеродные нанотрубки 0,1÷2 полимерное связующее 29,40÷39,96

Внешняя оболочка 3 может быть выполнена из рентгенозащитного материала, содержащего полимерное связующее, катализатор, наполнитель порошкообразный на основе оксидов элементов с различной поглощающей способностью в рентгеновском диапазоне излучений, при этом в качестве полимерного связующего используется низкомолекулярный кремнийсодержащий каучук, в качестве катализатора - металлоорганическое соединение из группы солей каприловой кислоты и олова (IV), а наполнитель содержит оксиды редкоземельных элементов с порядковыми номерами элементов 51, 58-71, оксид иттрия, оксид сурьмы (III) с размером частиц в диапазоне величин 0,5-30 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Кремнийсодержащий низкомолекулярный каучук - 100;

Катализатор - 6-8;

Наполнитель - 350-450,

при этом оксид сурьмы (III) и Σ оксидов РЗЭ и иттрия взяты в соотношении 1:1.

Защитные перчатки работают следующим образом.

Сначала изготавливается защитная оболочка 2 кольчужного типа методом ковки, сварки, склеивания и другими. Затем осуществляют соединение защитной оболочки 2 с тканевой подкладкой 1 методом склеивания, после чего покрывают защитную оболочку 2 внешней оболочкой из композиционного материала 3.

В качестве материала, поглощающего радиоактивное излучение, применяется материал, который содержит в качестве наполнителя окислы свинца (оксид свинца II, IY) и связующего - поливинилбутираль, этилацетат, ди-(алкилполиэтиленгликолевый) эфир фосфорной кислоты формулы

где n=6, R - алкильная группа, содержащая 8-10 атомов углерода и этилцеллюлозы при следующем соотношении компонентов, мас. %: оксид свинца II, IY 30,6-56,8; поливинилбутираль 3,8-10,2; этилацетат 14,3-26,5; ди-(алкилполиэтиленгликолевый эфир фосфорной кислоты) 0,2-0,4; этилцеллюлозы - остальное.

Такой состав связующего обеспечивает полную совместимость с окислами свинца и позволяет получить материалы с высоким свинцовым эквивалентом и степенью гибкости. Этот материал обладает хорошей адгезией к металлам, бетону, кирпичу. Материал представляет собой высококонцентрированную суспензию, быстро твердеющую на воздухе. Вязкость материала составляет 20-70 Па·с, что позволяет отливать из него пленки различной толщины фильерой или экструдером, наносить на поверхность кистью, обливанием, заливать в различные полости, щели и каналы.

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. Технический результат предлагаемого изобретения - повышение степени защиты операторов от электромагнитного излучения. Это достигается тем, что в защитных перчатках для операторов, работающих с источником электромагнитного излучения, состоящих из тканевой подкладки, соединенной с защитной и внешней оболочками, защитная оболочка выполнена в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь или полимерные материалы, при этом внешняя и защитная оболочки покрыты композиционным материалом для защиты от электромагнитного излучения, состоящим 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, при этом внешняя оболочка выполнена из рентгенозащитного материала, содержащего полимерное связующее, катализатор, наполнитель порошкообразный на основе оксидов элементов с различной поглощающей способностью в рентгеновском диапазоне излучений, при этом в качестве полимерного связующего используется низкомолекулярный кремнийсодержащий каучук, в качестве катализатора - металлоорганическое соединение из группы солей каприловой кислоты и олова (IV), а наполнитель содержит оксиды редкоземельных элементов с порядковыми номерами элементов 51, 58-71, оксид иттрия, оксид сурьмы (III) с размером частиц в диапазоне величин 0,5-30 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: кремнийсодержащий низкомодекулярный каучук - 100; катализатор - 6-8; наполнитель - 350-450, при этом оксид сурьмы (III) и Σ оксидов РЗЭ и иттрия взяты в соотношении 1:1. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Защитные перчатки, состоящие из тканевой подкладки, соединенной с защитной и внешней оболочками, защитная оболочка выполнена в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь или полимерные материалы, при этом внешняя и защитная оболочки покрыты композиционным материалом для защиты от электромагнитного излучения, состоящим 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, внешняя оболочка выполнена из рентгенозащитного материала, содержащего полимерное связующее, катализатор, наполнитель порошкообразный на основе оксидов элементов с различной поглощающей способностью в рентгеновском диапазоне излучений, при этом в качестве полимерного связующего используется низкомолекулярный кремнийсодержащий каучук, в качестве катализатора - металлоорганическое соединение из группы солей каприловой кислоты и олова(IV), а наполнитель содержит оксиды редкоземельных элементов с порядковыми номерами элементов 51, 58-71, оксид иттрия, оксид сурьмы(III) с размером частиц в диапазоне величин 0,5-30 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: кремнийсодержащий низкомолекулярный каучук - 100; катализатор - 6-8; наполнитель - 350-450, при этом оксид сурьмы(III) и Σ оксидов РЗЭ и иттрия взяты в соотношении 1:1, отличающиеся тем, что в качестве материала, поглощающего радиоактивное излучение, применяется материал, который содержит в качестве наполнителя окислы свинца (оксид свинца II, IY) и связующего - поливинилбутираль, этилацетат, ди-(алкилполиэтиленгликолевый) эфир фосфорной кислоты формулы

где n=6, R - алкильная группа, содержащая 8-10 атомов углерода и этилцеллюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид свинца II, IY 30,6-56,8; поливинилбутираль 3,8-10,2; этилацетат 14,3-26,5; ди-(алкилполиэтиленгликолевый) эфир фосфорной кислоты 0,2-0,4; этилцеллюлозы - остальное.

2. Защитные перчатки по п. 1, отличающиеся тем, что в качестве композиционного материала с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения используется порошкообразный наполнитель на основе феррита и полимерное связующее, а в качестве порошкообразного наполнителя выбран материал, содержащий смесь бариевого гексагонального феррита, легированного ионами скандия, с дисперсностью от 5 до 50 мкм с добавлением углеродных нанотрубок при следующем содержании компонентов, мас.%:
бариевый гексагональный феррит,   легированный ионами скандия 58,80÷69,93 углеродные нанотрубки 0,1÷2 полимерное связующее 29,40÷39,96