ПРЯЖА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ЗАЩИТЫ ОТ ЭМИ

Область техники, к которой относится предложение
Полезная модель относится к области пряжи и нитей, отличающихся материалом, из которых они изготовлены и содержащих металлические мононити, а более конкретно к устройству пряжи предназначенной для изготовления тканых, нетканых или вязаных изделий, защищающих человека от вредного воздействия электромагнитного излучения промышленной и радиочастоты (ЭМИ).
Уровень техники
Известно устройство пряжи, представляющее собой совокупность непрерывных нитей и штапельных волокон, состоящую, по меньшей мере, из одной не скрученной многоволоконной нити с прочностью на растяжение 13 сН / дтекс или более, и начальным модулем 300 сН / дтекс или более, и, по меньшей мере, из одной, не скрученной штапельной волокнистой нити, имеющей основную волокнистую фракцию, с длиной волокна в 1,5 раза или более, средней длины волокна штапельных волокон и другую фракцию, имеющую длину волокна 0,5 раза менее (патент JP 3845704 В2, МПК D02G 3/04, опублик. 15.11.2006).
Наиболее близким по форме и расположению волокон является устройство пряжи, состоящей из полимерной нити и проволоки, которая может быть использована для изготовления электропроводящих спортивных костюмов фехтовальщика и изделий защиты от ЭМИ. Устройство представляет собой совокупность переплетенных проволоки из нержавеющей стали имеющей форму спирали и полимерных нитей, которые расположены внутри спирали из проволоки. Толщина проволоки составляет 600÷1200 мкм, а спираль образована двумя зеркально расположенными проволоками плотно (100÷500 витков/м) огибающими прямолинейную нить из неэлектропроводящего полимера (патент US 5881547 МПК D02G 3/36, приоритет 16.03.1999).
Недостатком известного устройства пряжи является невозможность получить тканые, нетканые и вязаные материалы с высоким коэффициентом защиты человека от вредного воздействия электромагнитного излучения диапазона частот 30 МГц - 1000 МГц и сохраняющие эффект защиты после машинной стирки
Техническая задача, на решение которой направлено данное техническое решение, заключается в обеспечении высокого коэффициента экранирования электромагнитного излучения диапазона частот 30 МГц - 1000 МГц и сохранении способности экранирования электромагнитного излучения в указанном диапазоне после 10 циклов машинной стирки.
Сущность предложения
Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве пряжи для изготовления изделий защиты от ЭМИ, представляющей собой совокупность переплетенных проволоки из нержавеющей стали, имеющей форму спирали, и полимерных нитей, которые расположены внутри спирали из проволоки, согласно предложению полимерные нити выполнены из смеси волокон полипара- и полиметаарамида в соотношении 1:0,2÷8,5, а проволока из нержавеющей стали имеет диаметр 40÷70 мкм.
Полезная модель иллюстрируется примерами и схемами устройства фиг. - 1 Схема устройства пряжи для изготовления изделий защиты от ЭМИ:
1 - проволока из нержавеющей стали;
2 - волокна из полиметаарамида;
3 - волокна из полипараарамида;
4 - шаг витков проволоки из нержавеющей стали спиральной формы.
Примеры выполнения устройства пряжи
Пример 1. Пряжа для изготовления изделий защиты от ЭМИ состоит из непрерывной нити, образованной смесью полипара- и полиметаарамидов в соотношении 1:1 толщиной 0.1665 текс (1,5D) и непрерывной нити (проволоки) нержавеющей стали марки 316L диаметром 50 мкм, имеющей форму спирали. Нить из смеси волокон полипара- и полиметаарамида в соотношении 1:1 расположена внутри спирали из стальной проволоки с шагом 1,3 мм. В пряже соотношение масс стальной нити и нити, образованной смесью волокон полипара- и полиметаарамида составляет 3:2. Форму спирали с шагом 1,3 мм непрерывной нити (проволоки) нержавеющей стали марки 316L придают трощением и кручением на оборудовании кардного способа прядения.
Из пряжи устройством соответствующим примеру 1 и крученой пряжи из полиметаарамида и штапельных волокон нержавеющей стали 316L длиной 45 мм и диаметром 6,5 мкм на ткацком оборудовании получают образец защитного полотна плотностью по основе и утку 190 нитей/10 см. В образце защитного полотна расстояние между нитями пряжи, соответствующей примеру 1, образующими сетку Фарадея, составляет 3,2 мм по основе и утку. Раппорт Ro, Ry=6.
Образец защитного полотна, включающий пряжу по примеру 1, испытывают по ГОСТ 12.4.172-2014 для определения коэффициента экранирования ЭМИ частотой 50 Гц и частотами диапазона 30 МГц - 1000 МГц. После испытания образец подвергают 10 циклам машинной стирки и повторно испытывают по ГОСТ 12.4.172-2014.
Применение пряжи предложенного устройства позволяет достигать коэффициента экранирования ЭМИ до 100 дБ при 30 МГц и 49 дБ при 50 Гц. Разрывная нагрузка полотна, включающего пряжу по примеру 1, составляет 930 Н по основе и 850 Н по утку и удовлетворяет нормам регламенту средств Таможенного Союза (ТС 019/2011 Технический регламент Таможенного Союза «О безопасности средств индивидуальной защиты», ГОСТ 12.4.172-2014 Система стандартов безопасности труда. Комплект индивидуальный экранирующий для защиты от электрических полей промышленной частоты).
После 10 циклов машинной стирки коэффициенты экранирования ЭМИ достигают 60 дБ при 1000 МГц и 41 дБ при 50 Гц, что удовлетворяют требованиям Разрывная нагрузка полотна, включающего пряжу по примеру 1, после 10 циклов машинной стирки составляет 900 Н по основе и 800 Н по утку. Пряжа окрашивается в защитный зеленый цвет при обработке кубовым красителем в режиме соответствующем ТУ до оптической плотности 1,6. После 10 циклов машинной стирки образца полотна, включающего пряжу по примеру 1, оптическая плотность составляет 1,55.
Количество брака в производстве ткани при переработки пряжи, соответствующей Примеру 1, снижается на 10%
Пример 2. Пряжа по примеру 1, но непрерывная нить из нержавеющей стали имеет форму спирали с шагом 1 мм и соотношение масс нитей из стали и смеси нитей из полипара- и полиметаарамида составляет 2:3.
Пример 3. Пряжа по примеру 1, но непрерывная нить из нержавеющей стали имеет форму спирали с шагом 2 мм и соотношение масс нитей из стали и смеси нитей из полипара- и полиметаарамида составляет 2:3.
Пример 4. Пряжа по примеру 1, но использована для получения образца защитной металлизированной ткани вязаной структуры в комбинации со швейной капроновой нитью 10 К. Образец защитного защитной металлизированной ткани вязаной структуры, включающий пряжу по примеру 1, испытывают по ГОСТ 12.4.172-2014 для определения коэффициента экранирования ЭМИ частотой 50 Гц и частотами диапазона 30 МГц - 1000 МГц. После испытания образец подвергают 10 циклам машинной стирки и повторно испытывают по ГОСТ 12.4.172-2014. Результаты испытания образцов вязаной структуры: средний коэффициент экранирования до и после стирки составляет от 40 до 80 дБ при небольшом расхождении коэффициента экранирования на различных частотах, среднее значение поверхностного электрического сопротивления составляет от 0 до 10 Ом при небольшом расхождении сопротивления на различных частотах.
Пример 5-7 (контрольные). Пряжа по примеру 1, но в качестве непрерывной нити, содержащей металл, выполнена из меди диаметром 40 мкм с шагом 1,0; 1,3; 2,0 мм, соответственно по примерам 4-6, и нити из смеси волокон полипара- и полиметаарамида. Соотношение полимеров в смеси волокон полипара- и метаарамида 1:10. При изготовлении полотна с использованием пряжи по примерам 4-6 снижается прочность на разрыв до 500 Н по основе и 450 Н по утку.
После 10 циклов машинной стирки образца полотна, включающего пряжу по примеру 4-6, оптическая плотность составляет 1,55.
Таким образом, путем испытаний технологических и защитных свойств пряжи получено подтверждение решения технической задачи предложения - обеспечение высокого коэффициента экранирования электромагнитного излучения диапазона частот 30 МГц - 1000 МГц.