МНОГОСЛОЙНОЕ ПОЛОТНО

Полезная модель относится к полотнам, изготовленных из слоев с различными физическими свойствами, например из слоев различной твердости, в, частности к полотнам соединенных с использованием склеивающих веществ.
Заявленное полотно может быть использовано при изготовлении широкой номенклатуры деталей, в т.ч. спецодежды, палаток, ковриков, пледов, стелек, а также различного рода повязок, бинтов, пластырей и т.п. предметов, постоянно используемых человеком, отражающих лучистое тепло (теплоизоляционные материалы).
Уровень техники
Анализ предшествующего уровня техники показал, что в качестве хорошего теплоизоляционного материала (материала, отражающего лучистое тепло) в многослойном полотне используется гибкая графитовая фольга.
Так в патенте US 4279952 описан теплоизоляционный многослойный материал, состоящий из графитовой фольги толщиной менее 1 мм плотностью 0,6-1,6 г/см3 и углеродного войлока, плотность которого значительно ниже.
Известно также многослойное полотно на основе гибкой графитовой фольги, включающей слой графитовой фольги, слой полиамида, расположенный, по крайней мере, на одной из поверхностей фольги, и слой клеевого материала, причем в качестве последнего используется слой полимера, выбранный из группы, включающей полиэтилен и полипропилен (патент RU 91692, B32B 7/12).
К недостаткам известных решений следует отнести следующее.
«Расположение фольгированного слоя в наружных слоях может быть причиной:
- его повреждения при эксплуатации изделий;
- недостаточной эластичности;
- недостаточно высокого уровня механических свойств (прочности и износостойкости);
- практической непригодности использования в бытовых условиях из-за сложности технологического процесса.
Технической задачей полезной модели является создание многослойного полотна-материала - полуфабриката для последующего изготовления широкой номенклатуры деталей, которое наряду с теплоизоляционными свойствами обеспечивало бы достаточные прочность и простату изготовления.
В качестве кратких сведений, раскрывающих сущность полезной модели, прежде всего, следует отметить простоту изготовления полотна и использование вместо графитовой фольги тонкого слоя механически расщепленного графита, обеспечивающего теплоизоляционные свойства, достаточные в бытовых условиях. Эти отличия являются существенными, поскольку именно они обеспечивают создание достигаемого технического результата, отраженного в технической задаче и отсутствующие в известных технических решениях.
Сущность полезной модели
Указанный технический результат достигается тем, что в многослойном полотне, содержащем покровный защитный слой и слой, выполненный из материала, содержащего графит, и расположенный между ними слой клеевого материала, согласно полезной модели содержит дополнительный слой, выполненный из материала, содержащего графит, расположенный на нижней стороне упомянутого покровного защитного слоя, при этом сторона, противоположная покровному защитному слою, также содержит защитный слой, который может быть выполнен из легко отделяемого материала, причем в качестве графита использован механически расщепленный графит, микроструктура которого характеризуется графитовыми частицами, содержащими пачки графеновых слоев с нарушенной планарностью.
А также тем, что в качестве легко отделяемого материала использована вощеная бумага.
А также тем, что полотно выполнено в виде рулонного материала. А также тем, что выполнено в виде плоского листового материала.
А также тем, что содержит слои в следующей последовательности: покровный защитный слой, дополнительный слой механически расщепленного графита, слой клеевого материала, слой механически расщепленного графита, защитный слой, который может быть выполнен из легко отделяемого материала.
А также тем, что полотно выполнено перфорированным.
Использование в полезной модели механически расщепленного графита, микроструктура которого характеризуется графитовыми частицами, содержащими пачки графеновых слоев с нарушенной планарностью толщиной 30-70 нм, покрытых защитными слоями, обеспечивает резкое снижение теплопроводности такого графита по сравнению с традиционными графитовыми фольгами, а, в конечном счете, обеспечивает получение эффективного теплоизоляционного материала с добротной эластичностью и хорошей обрабатываемостью.
Полезная модель будет лучше понятна при обращении к следующему описанию воплощения полезной модели, приведенному с сопровождающими чертежами.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 изображен вид сбоку в поперечном сечении многослойного полотна согласно полезной модели;
На фиг.2 - то же, вариант выполнения полотна с неотделяемыми слоями;
На фиг.3 - то же, вариант выполнения с полимерной пленкой в качестве покровного защитного слоя.
Чтобы обеспечить описание полотна, ее правая сторона на фиг.1 и 3 выполнена частично расщепленной.
Осуществление полезной модели
Многослойное полотно содержит покровный защитный слой 1 и слой, выполненный из материала, содержащего графит 2, и расположенный между ними слой клеевого материала 3. Согласно полезной модели полотно содержит дополнительный слой 2.1, выполненный из материала, содержащего графит, расположенный на нижней стороне 1.1 упомянутого покровного защитного слоя 1, при этом сторона, противоположная покровному защитному слою, также содержит защитный слой 4, который может быть выполнен из легко отделяемого материала, причем в качестве графита использован механически расщепленный графит, микроструктура которого характеризуется графитовыми частицами, содержащими пачки графеновых слоев с нарушенной планарностью (фиг.1).
В качестве легко отделяемого материала использована вощеная бумага.
Полотно может быть выполнено в виде рулонного материала, либо в виде плоского листового материала.
В общем случае воплощения полезной модели полотно содержит слои в следующей последовательности: покровный защитный слой, дополнительный слой механически расщепленного графита, слой клеевого материала, слой механически расщепленного графита, защитный слой, который может быть выполнен из легко отделяемого материала (фиг.1).
Полотно может быть выполнено перфорированным (содержать множество отверстий) для изготовления деталей некоторых предметов одежды, требующих воздухообмена.
Все слои полотна соединены в единое монолитное изделие на основе слоя клеевого материала; поскольку толщина слоя расщепленного графита, микроструктура которого характеризуется графитовыми частицами, содержащими пачки графеновых слоев с нарушенной планарностью, составляет 30-70 нм, клеевой слой не теряет свои свойства и надежно скрепляет защитные слои, расположенные на противоположных сторонах полотна. Вместе с тем слой клеевого материала надежно удерживает расщепленный графит, который переходит на клеевой материал при наложении графитового материала при изготовлении многослойного полотна. И поскольку оно не содержит никакой фольги, эластичность полотна повышается в разы, т.е. облегчается манипулирование с ним, в т.ч. обеспечивается легкость его механической обработки (кроить, вырубать, резать, соединять, сшивать и т.п.).
А благодаря присутствию расщепленного графита с указанной выше микроструктурой, мы получаем эффективный теплозащитный материал с улучшенными характеристиками для использования в быту с высоким уровнем механических характеристик, т.к. составляющие его слои увеличивают свойства отдельно взятого слоя, при этом слои прочно соединены между собой.
Существенным признаком предлагаемой полезной модели является возможность изготовления полотна с различными по толщине и характеристикам защитных слоев противолежащих на сторонах полотна как в их сочетании, так и с возможностью отделения защитного слоя. При этом важно располагать слои в последовательности, оговоренной выше, получая изделия любой заданной формы и размеров и для определенных целей.
Примеры осуществления полезной модели.
Пример 1.
Для изготовления многослойного полотна в качестве (верхнего) покровного защитного слоя использовали нетканый материал, а в качестве (нижнего) противоположного ему слоя использовали также нетканый материал (фиг.2). Получаем полотно небольшой толщины, из которого можно изготовить, например вкладные стельки для обуви или коврики различного назначения, или легкие жилеты (для согревания).
Пример 2.
На одной наружной стороне многослойного полотна в качестве покровного защитного слоя использовали нетканый материал, а на другой стороне использовали брезент. Получаем полотно, пригодное для изготовления, например туристических палаток (фиг.2). Полученное полотно обеспечивает сохранение тепла или предотвращение перегрева (в зависимости от погодных условий).
Пример 3.
На одной наружной стороне многослойного полотна в качестве покровного защитного слоя использовали полимерную пленку, а на другой стороне, противоположно указанной, использовали в качестве защитного слоя легко отделяемый материал, например вощеную бумагу. При ее отделении клеевой слой надежно удерживает расщепленный графит и все его свойства.
Получили пластырь, который благодаря своей эластичности и небольшой толщины (0,1-0,7 мм) может быть наложен на любой участок тела с болевыми синдромами и легко зафиксирован (фиг.3).
Пример 4.
На одной наружной стороне многослойного полотна в качестве покровного защитного слоя использовали нетканый материал, а на другой стороне, противоположно указанной, использовали в качестве защитного слоя легко отделяемый материал, например вощеную бумагу. Для ее отделения требуется небольшое усилие рукой (менее 0,5Н на 25,0 мм ширины). При его отделении клеевой слой надежно удерживает расщепленный графит и сохраняет все его свойства. Наклеим вместо вощеной бумаги какой-либо материал, например материал, придающий полотну повышенную объемность и мягкое туше. Получим коврик, либо плед и т.п.
Как описано в вышеприведенных примерах полезной модели, могут быть изготовлены многослойные полотна для широкого применения в бытовых условиях, причем полотно может быть изготовлено различной толщины. А в зависимости от фантазии приобретателя вместо легко отделяемого материала может быть наклеен любой материал: войлок, плюш, различная ткань и т.п.
Хотя полезная модель подробно описана, очевидно, что можно сделать различные модификации в настоящей полезной модели, не выходящие за пределы формулы полезной модели и не отклоняющиеся от ее сущности. Например, вместо вощеной бумаги использовать другие антиадгезионные материалы, в том числе металлизированные, полиэтиленированные бумаги, пергамент, на которые, с одной или двух сторон, нанесен силиконовый клей, прочность сцепления которых с клеевым слоем не более 20Н/м.
В настоящее время изготовлены опытные образцы заявленной полезной модели, и т.о. подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных средств и методов с обеспечением усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленное решение соответствует требованию «промышленная полезность», а отличительные признаки решения позволяют получить заданный технический результат.
С целью проверки прочности сцепления между слоями многослойного полотна было проведено испытание образцов различных материалов для определения прочности на расслоение или на отдир. Образцы на одном из концов расслаивали вручную с целью получения зазора (зева). Затем вручную производили расслоение. Вощеная бумага легко без задиров отделялась от клеевого материала, который прочно оставался на образце. В случае отделения нетканого материала наблюдались его разрушение, но никак не расслоение.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники, известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежных рубриках, не выявило многослойное полотно, которому присуще признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле полезной модели, т.е. совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям. Следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Следует заметить, что преимущество полезной модели пред близким аналогом (прототипом) обеспечивается представленной совокупностью существенных признаков, каждый из которых выполняет свою функцию, а вместе, во взаимосвязи, они решают задачу создания нового изделия, отвечающего современным требованиям.