ТЕКСТИЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ С МАСКИРУЮЩИМИ СВОЙСТВАМИ Российский патент 2023 года по МПК D03D11/00 

Изобретение относится к материалам, отражающим и пропускающим электромагнитное излучение, существенно повышающим скрывающие свойства средств маскировки, в частности, при обнаружении с помощью тепловизора, и могут быть использованы при изготовлении маскировочной одежды, чехлов на объекты и технику, маскировочных комплектов, маскировочных масок.

Известен материал [Пат. US 5281460 США, МПК F41H 3/02. Инфракрасное маскировочное покрытие /Сох Phillip; заявитель Teledyne industries Inc, патентообладатель Сох Phillip. - №900428; заявл. 18.06.1992; опубл. 25.01.1994], в котором на пористой нейлоновой сетке нанесен рисунок из полос. Полосы покрыты серебром, медью или пигментом.

Известен материал [Пат. US 4495239, МПК F41H 3/02. Маскировочные материалы широкого спектра действия / Pusch Gunter, Hoffmann Alexander, Aisslinger Dieter; заявитель Pusch Gunter; Hoffmann Alexander. - №459354; заявл. 16.12.1982; опубл. 22.01.1985], в основе которого лежит слой текстильного материала, на поверхность которого методом осаждения из газовой фазы нанесен металлический отражающий слой, а затем - камуфлирующая раскраска. Камуфляжный материал может использоваться только для маскировочных сеток и теплоизоляционных матов и не может использоваться для пошива военной одежды с полным комплексом маскировочных свойств.

Известен материал [Пат. US 4467005, МПК В32В 5/26 и др. Пароводопроницаемая драпирующаяся ткань, отражающая инфракрасное излучение /Pusch Gunter; Weimar Reinhold, Aisslinger Dieter; заявитель Pusch Gunter, Weimar Reinhold. - №480481; заявл. 30.03.1983; опубл. 21.08.1984], изготавливаемый на основе опорной сетки, на обеих сторонах которой имеется несущее полотно с металлическим покрытием, отражающим ИК-излучение.

Недостатком изобретений, описанных в вышеуказанных патентах, является то, что в ночное время использование материалов ограничено расстоянием около 50 м или более от инфракрасной камеры или аналогичных средств обнаружения в связи с тем, что разрешение камеры обнаружения недостаточно для различения полос или элементов камуфляжа с различными значениями излучательной способности.

Известен материал, обладающий теплоотражающими свойствами [Пат. RU 2127194, МПК В32В 5/18. Материал с покрытием, отражающим инфракрасное излучение / Куллер Грегори Д.; заявитель и патентообладатель В.Л.Горе и Ассоциэйтс, Инк. (US). - №97118428/12; заявл. 12.10.1995; опубл. 10.03.1999], содержащий, по меньшей мере, одну металлизированную микропористую мембрану, дублированную, по меньшей мере, с еще одним слоем текстильного материала. В материале металлизированная мембрана выполнена из микропористого вспененного политетрафторэтилена, текстильная основа представляет собой шелк, а металл - алюминий.

К недостаткам изобретения можно отнести высокую стоимость и трудоемкость получения материала методом прессования, а также невозможность полного экранирования (маскировки) человека, покрытого таким материалом, т.е. нейтрализации излучений в ближней, средней и дальней инфракрасной областях спектра. Кроме того, текстильный материал, который дублируют металлизированной пленкой, не предполагает камуфлирующей раскраски, что ухудшает маскирующие свойства изделия в дневное время суток.

В качестве прототипа взят материал, отражающий инфракрасное излучение [Пат. RU2403328C1, МПК D03D 11/00 (2006.01). Материал, отражающий инфракрасное излучение / Горберг Б.Л. (RU), Веселов В.В. (RU), Белова И.Ю. (RU), Васильев Д.М. (RU), Королёва С.В., (RU); патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановская государственная текстильная академия" (ИГТА) (RU). - №2009117931/12; заявл. 12.05.2009; опубл. 10.11.2010, Бюл. № 31], содержащий текстильную основу, металлизированный и микропористый мембранный слои, при этом в качестве текстильной основы используют полиэфирный текстильный материал, металлизированный слой представлен нитридом титана, а микропористый мембранный слой выполнен из термопластичной полиуретановой смолы и размещен между текстильной основой и металлизированным слоем, при этом нитрид титана нанесен на микропористый мембранный слой на атомарно-молекулярном уровне в количестве 1-2 г/м².

Недостатком описанного изобретения является то, что камуфлирующий рисунок на текстильном материале маскирует объект только при дневном свете, тогда, как ночью объект не обладает маскировочными свойствами и легко может быть обнаружен в приборах ночного видения.

Техническим результатом заявляемого решения является обеспечение маскировочного эффекта (эффект дешифровки) в ночное время за счет исключения обнаружения в приборах ночного видения, а также достижение маскировки при наблюдении объекта при помощи тепловизоров, при сохранении материалом водоотталкивающих свойств.

Указанный технический результат достигается тем, что в текстильном материале с маскирующими свойствами, содержащим текстильную основу из полиэфирного текстильного материала с камуфлирующей окраской и металлизированный слой; согласно изобретению, металлизированный слой представлен полимерным покрытием, нанесенным на изнаночную сторону материала методом прямой печати состава, г/кг: алюминиевая паста - 100; (мет)акриловый сополимер Рузин-33 - 120-150; акриловый загуститель - 15-16; вода - до 1 кг; на лицевую сторону текстильного материала нанесено полимерное водоотталкивающее покрытие (ПВП) состава, г/кг: (мет)акриловый сополимер Рузин-33 - 150-200 в зависимости от поверхностной плотности материала, акриловый загуститель 15-18, водная дисперсия полимера на основе фторкарбоновых кислот - 60-80, наполнитель, выбранный из пигмента черного, оксида графена и нанографита 0,5-1,5; воду до 1 кг, нанесенного на полиэфирную ткань ракельным способом с последующей термообработкой.

Известно, что любое тело, нагретое до определенной температуры, излучает энергию в инфракрасном спектре (длина волны, излучаемой телом, зависит от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения). Инфракрасный сигнал в условиях прямой видимости может передаваться на расстояние до нескольких километров и проходить сквозь непрозрачные для видимого излучения материалы. Для обеспечения маскировки объектов от обнаружения детекторами инфракрасного излучения (тепловизорами) используют теплоизолирующие изделия, позволяющие снизить температуру наружной поверхности объекта, тем самым ослабить тепловое излучение. Таким образом, материал, обладающий высокими теплоизоляционными свойствами (а в заявленном материале это свойство достигнуто нанесенным алюминиевым слоем на изнаночной стороне материала), способен обеспечить маскировочный эффект биологическому объекту от обнаружения детекторами инфракрасного излучения. Маскировка заявленного материала в дневное время обеспечивается камуфлирующим рисунком, а для обеспечения маскировки объектов в приборах ночного видения материал помимо камуфлирующего рисунка дополнительно должен иметь свойства ИК-ремиссии, то есть снижать отражение в ближайшей ИК области спектра. Последнее в заявляемой технологии достигается в результате введения в ПВП ахроматического пигмента минеральной природы.

Таким образом, структура заявляемого многослойного материала обеспечивает: улучшение маскировочного эффекта от обнаружения биологического объекта в ночное время при использовании тепловизоров и приборов ночного видения с сохранением водоотталкивающих, паропроницаемых и теплозащитных свойств.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена структура водоотталкивающего многослойного материала, ослабляющего тепловое излучение биологического объекта, снижающего отражение в инфракрасном свете и маскирующего объекта в видимом свете, в котором:

- полимерный водоотталкивающий слой, выполненный из композиции термореактивного акрилового полимера, полимера на основе фторкарбоновой кислоты, минерального черного пигмента, обладающий высокими адгезионными свойствами к текстильному материалу, обеспечивающий надежное соединение полимерного слоя с текстильной основой.

- полиэфирный текстильный материал с камуфлирующей окраской, обеспечивающий защиту биологического объекта на фоне окружающей среды в дневное время суток.

- металлизированный слой, выполненный полимерным составом, включающим алюминиевую пасту, и нанесенный на полиэфирный материал с внутренней стороны, обеспечивающий теплоизоляцию и существенно ослабляющий теплоотдачу и способствующий отражению инфракрасного излучения заявляемого материала.

Многослойный материал благодаря такой структуре отражает инфракрасное излучение, обеспечивая тем самым маскирующий эффект при обнаружении объекта в приборах ночного видения или с помощью тепловизоров, и за счет применения текстильной основы с камуфлирующим рисунком обеспечивает визуальную дневную маскировку объекта, хорошо драпируется, обладает водоотталкивающими и паропроницаемыми свойствами.

На фиг. 2 приведены спектральные кривые отражения, снятые с окрашенного в цвет хаки образца с ПВП без пигмента (кривая - исх. образец) и в присутствии в ПВП черного пигмента (кривая - с ИК-ремиссией).

На фиг. 3 изображен объект, одетый в обычный маскировочный костюм, в руках которого находится ткань, изготовленная по заявляемой технологии, в полной темноте, при температуре окружающей среды +5°С.

Для осуществления изобретения использованы следующие вещества:

пленкообразующий полимер Рузин-33 (ТУ 2241-004-57845504-2005), который представляет собой водную сополимерную дисперсию на основе акриловой и метакриловой кислот;

загуститель акриловый, например принтафикс фердикер CSFN (Archroma) или Dymathik DM-5288A (Dymatic Chemicals, Inc.), или загустители для пигментной печати марок FLOPRINT TA 185 N, ECOPRINT NT, ECOPRINT, FLOPRINT TA 180 BRN (производитель "SNF S.A.", адрес: rue Adrienne Bolland, ZAC de Milieux, 42163, Andrezieux, France (Франция)

https://e-ecolog.ru/crc/RU.77.01.34.008.Е.003115.12.19

водная дисперсия полимера на основе фторкарбоновых кислот, например фторкарбоновые полимеры серии С6 - RUCO 1006, RUCO 1016, RUCO 1026 (производитель "RUDOLF", Германия), http://letotrade.ru/vodo-,_maslo-,_gryazeott

пигмент черный (ГОСТ 19487-74) или оксид графена (ПНСТ 500-2020/ISO/TS 80004-13:2017) или нанографит (ISO/TS 800 04 -1-2017)

пигмент алюминиевый в виде пасты на водной основе для водоосновных рецептур, например: SILVER TOYS Мелкое серебро, https://estet-color.ru/catalog/po-tipu-pigmenta/metallicheskie-pigmenty/allyuminievye/, METAL FLAKE Серебряные чешуйки https://www.esaprint.ru/catalog/pigmenty-serii-96-000/pasta-alyuminievaya-ne-osypayushchayasya-superfine-96125-001/ вода техническая.

В качестве текстильной основы использованы 100% полиэфирные материалы:

- арт. 80304 «Климат-150 RS» с переплетением рип-стоп с поверхностной плотностью 120 г/м² (ГК «Чайковский текстиль») - пример 1;

- арт. 80021 «Климат-150» с полотняным переплетением с поверхностной плотностью 140 г/м² (ГК «Чайковский текстиль») - пример 2;

- арт. 14С6-КВ «ProTo 80 RS» с переплетением рип-стоп с поверхностной плотностью 80 г/м² (ООО «Моготекс») - пример 3.

Пример 1.

На изнаночную сторону 100% ПЭ полиэфирного текстильного материала поверхностной плотности 120 г/м² с камуфлирующей окраской типа «мох» нанесен слой состава, г/кг: алюминиевой пасты - 100; (мет)акриловый сополимер - 150; акриловый загуститель - 16; вода - до 1кг, для чего использован метод прямой печати через сетчатый шаблон или ракельного нанесения в зависимости от толщины нанесения покрытия.

На лицевую часть материала с камуфлирующим рисунком нанесен слой состава, г/кг: сополимер (мет)акриловых мономеров Рузин-33 - 160, акриловый загуститель - 16, водная дисперсия полимера на основе фторкарбоновых кислот - 70, пигмент черный 0,5; вода до 1 кг.

Доказательством того, что камуфлированный материал с ПВП обладает свойством ремиссии являются результаты спектральных исследований. На фиг. 2 приведены спектральные кривые отражения, снятые с окрашенного в цвет хаки образца с ПВП без пигмента (кривая - исх. образец) и в присутствии в ПВП черного пигмента (кривая - с ИК-ремиссией), Полученные кривые, а, именно, появление эффекта снижения отражения в ближней ИК области спектра (от 900 до 1100 нм) с 35 до 25%, являются подтверждением получаемого эффекта ИК-ремиссии, а, следовательно, маскирующих свойств при ночном видении в приборах ночного видения.

Для испытания материала на отражающие свойства инфракрасного излучения применялась система ночного видения, а именно бинокль ночного видения Yukon NVB Viking 3,5x40 RX (Yukon Advanced Optics®). Наблюдение велось за объектом, одетым в обычный маскировочный костюм, в руках которого находится ткань, изготовленная по заявляемой технологии, в полной темноте, при температуре окружающей среды +5°С (фиг. 3). Из фото на фиг. 3 видно, что в обычном маскировочном костюме очертания человека 1 хорошо видны в приборах ночного видения, а заявляемый материал 2, который находится в руках объекта 1 на фиг. 3а и которым покрыт объект на фиг. 3б, практически невидим.

Пример 2.

На изнаночную сторону 100% ПЭ полиэфирного текстильного материала поверхностной плотности 140 г/м² с камуфлирующей окраской типа «мох» нанесен слой состава, г/кг: алюминиевой пасты - 100; (мет)акриловый сополимер - 150; акриловый загуститель - 16; вода - до 1кг, для чего использован метод прямой печати через сетчатый шаблон или ракельного нанесения в зависимости от толщины нанесения покрытия.

На лицевую часть материала с камуфлирующим рисунком нанесен слой состава, г/кг: (мет)акриловый сополимер Рузин-33 - 200, акриловый загуститель - 15, водная дисперсия полимера на основе фторкарбоновых кислот - 80, оксид графена (10%) - 1,5; вода до 1 кг.

Пример 3.

На изнаночную сторону 100% полиэфирного текстильного материала поверхностной плотности 80 г/м² с камуфлирующей окраской типа «мох» нанесен слой состава, г/кг: алюминиевая паста - 100; (мет)акриловый сополимер Рузин-33 - 120; акриловый загуститель - 15; вода - до 1кг, для чего использован метод прямой печати через сетчатый шаблон или ракельного нанесения в зависимости от толщины нанесения покрытия.

На лицевую часть материала с камуфлирующим рисунком нанесен слой состава, г/кг: (мет)акриловый сополимер Рузин-33 - 150, акриловый загуститель - 15, водная дисперсия полимера на основе фторкарбоновых кислот - 60, нанографит (30 нм) - 0,5; вода до 1 кг.

Данные исследования подтверждают, что структура заявляемого многослойного материала обладает ИК-ремиссионными свойствами.

Результаты водоотталкивающих свойств текстильных материалов, оцененные по ГОСТ 30292 - 96, с показателями 90, 85 и 95 ед. соответственно для примеров 1, 2 и 3,свидетельствуют о том, что материалы обладают водоотталкивающими свойствами

Изобретение относится к материалам, отражающим и пропускающим электромагнитное излучение, существенно повышающим скрывающие свойства средств маскировки, в частности, при обнаружении с помощью тепловизора, и могут быть использованы при изготовлении маскировочной одежды, чехлов на объекты и технику, маскировочных комплектов, маскировочных масок. В текстильном материале с маскирующими свойствами, содержащим текстильную основу из полиэфирного текстильного материала с камуфлирующей окраской и металлизированный слой; согласно изобретению металлизированный слой представлен полимерным покрытием, нанесенным на изнаночную сторону материала методом прямой печати состава, г/кг: алюминиевая паста - 100; (мет)акриловый сополимер Рузин-33 - 120 - 150; акриловый загуститель - 15 - 16; вода - до 1 кг; на лицевую сторону текстильного материала нанесено полимерное водоотталкивающее покрытие (ПВП) состава, г/кг: (мет)акриловый сополимер Рузин-33 - 100-200 в зависимости от поверхностной плотности материала, акриловый загуститель 15-18, водная дисперсия полимера на основе фторкарбоновых кислот - 60-80, наполнитель, выбранный из пигмента черного, оксида графена и нанографита 0,5-1,5; воду до 1 кг, нанесенного на полиэфирную ткань ракельным способом с последующей термообработкой. Техническим результатом заявляемого решения является обеспечение маскировочного эффекта (эффект дешифровки) в ночное время за счет исключения обнаружения в приборах ночного видения, а также достижение маскировки при наблюдении объекта при помощи тепловизоров, при сохранении материалом водоотталкивающих свойств. 3 ил.

Текстильный материал с маскирующими свойствами, содержащий текстильную основу из полиэфирного текстильного материала с камуфлирующей окраской и металлизированный слой, отличающийся тем, что металлизированный слой представлен полимерным покрытием, нанесенным на изнаночную сторону текстильного материала методом прямой печати состава, г/кг: алюминиевая паста – 100; (мет)акриловый сополимер Рузин-33 – 120 - 150; акриловый загуститель – 15 - 16; вода – до 1 кг; на лицевую сторону текстильного материала нанесено полимерное водоотталкивающее покрытие (ПВП) состава, г/кг: (мет)акриловый сополимер Рузин-33 – 150-200 в зависимости от поверхностной плотности текстильного материала, акриловый загуститель 15-18, водная дисперсия полимера на основе фторкарбоновых кислот – 60-80, наполнитель, выбранный из пигмента черного, оксида графена и нанографита 0,5-1,5; вода до 1 кг, нанесенного на лицевую сторону текстильного материала ракельным способом с последующей термообработкой.