ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЙ МНОГОСЛОЙНЫЙ МАТЕРИАЛ
ELECTRICALLY CONDUCTIVE MULTILAYER MATERIAL

Область техники
Изобретение относится к электропроводящим многослойным материалам, используемым для обнаружения течи. Электропроводящие многослойные материалы особенно подходят для проверок водонепроницаемости крыш. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления указанных материалов и их использованию.
Уровень техники
Поскольку назначением крыши является защита людей и их имущества от климатических воздействий, рассматриваемым фактором являются изоляционные свойства крыши. Необходимо обеспечить средства для контроля ее водонепроницаемости. Разработан ряд способов и устройств, ни один из которых, к сожалению, не является на сегодняшний день в достаточной степени точным или эффективным. Соответственно, позднее обнаружение факта и местоположения нарушения герметичности крыши может привести к значительному повреждению всей конструкции крыши и даже самого здания. Таким образом, необходимо разработать такое уплотнение, которое позволит обеспечить точное и эффективное обнаружение течи.
Европейский патент № ЕР 2488361 раскрывает способ изготовления многослойной уплотнительной конструкции, содержащей электропроводящий внутренний слой, выполненный из рубероида, и рубероид для такой уплотнительной конструкции.
Патент Германии № DE 19638733 раскрывает способ обнаружения повреждения пластикового уплотнения. Патент США № US 5362182 раскрывает свалку отходов, содержащую подповерхностные непроницаемые листы, которые могут контролироваться на предмет их проницаемости.
Патент США № US 5850144 раскрывает жидкостную противофильтрационную мембрану, выполненную с возможностью проверки ее на предмет течи, изготовленную в виде слоистого листа, состоящего из проводящей сетки, расположенной меду верхним и нижним изоляционными слоями полимерной смолы.
Патент США № US 8604799 раскрывает конструкционное уплотнение с электропроводящим слоем, расположенным внутри или снаружи конструкционного уплотнения и проходящим по существу по всей поверхности конструкционного слоя.
Патентная заявка Германии № DE 10036362 раскрывает систему определения местоположения протечек герметизированных строительных конструкций, например, плоских крыш, которая содержит электропроводящий слой под уплотнительным слоем и наружный электрод, в котором измеряют распределение напряжения.
Недостатком вышеописанных многослойных материалов, содержащих электропроводящие слои, является их сложная установка в конструкции, подлежащие герметизации. Они подвержены расслоению, что снижает их точность измерения и эффективность. Более сложная установка приводит к увеличению затрат. Кроме того, существующие проводящие слои не обеспечивают эффективные свойства электропроводности в целом и в отдельных частях герметизируемой конструкции. Следовательно, задачей настоящего изобретения является создание проводящего слоя с повышенными свойствами электропроводимости и более легкой установкой в конструкциях, подлежащих герметизации.
Раскрытие сущности изобретения
Задача решена посредством разработки электропроводящего многослойного материала, предназначенного для его нанесения под непроводящим гидроизоляционным слоем. Кроме того, он может быть нанесен между несколькими гидроизоляционными слоями. Многослойный материал содержит тканое стекловолоконное полотно или ткань, содержащую связующее вещество и огнезащитный состав. Как правило, стекловолоконное полотно или ткань изготовлена посредством ткачества и выполнена из множества стеклянных волокон, сотканных на ткацком станке посредством переплетения основных и уточных нитей. Связующее вещество может представлять собой любой виниловый полимер, предпочтительно поливинилацетат (ПВА). Огнезащитный состав представляет собой цинкорганическое соединение. Тканое стекловолоконное полотно импрегнировано электропроводящими углеродными частицами. Кроме того, одна сторона тканого стекловолоконного полотна покрыта металлическим электропроводящим слоем посредством вакуумного осаждения. В результате, тканое стекловолоконное полотно содержит металлическое электропроводящее покрытие. Указанное вакуумное осаждение может быть выполнено посредством осуществления таких способов вакуумного напыления, как термическое испарение или распыление.
Тканое стекловолоконное полотно импрегнировано связующим веществом и огнезащитным составом таким же образом, как и электропроводящими углеродными частицами. Тканое стекловолокно может быть импрегнировано указанными элементами при помощи известных технологий химической обработки.
Металлический проводящий слой или покрытие представляет собой металлический слой, выбранный из группы металлов, содержащей алюминий (Al), медь (Сu), алюминиево-медный сплав (Al/Cu), серебро (Аg), золото (Аu), олово (Sn), хром (Сr), железо (Fe), молибден (Мо), ниобий (Nb), никель (Ni), хромо-никилевый сплав (NiCr), палладий (Pd), платину (Pt), кремний (Si), тантал (Та), титан (Ti) и нержавеющую сталь.
Электропроводящие частицы могут быть выполнены из электропроводящего углеродного материала, такого как углеродная сажа, графит и углеродные нанотрубки (УНТ).
Кроме того, металлический электропроводящий слой покрыт с одной или с двух сторон коррозионностойким слоем, таким как никелевый слой или цинковый слой. Для коррозионностойкого слоя может быть использован любой металл, обладающий коррозионностойкими свойствами.
Кроме того, изобретение относится к способу изготовления электропроводящего многослойного материала, как описано выше. Способ включает следующие этапы:
a) обеспечение тканого стекловолоконного полотна, содержащего связующее вещество и огнезащитное вещество;
b) импрегнирование тканого стекловолоконного полотна электропроводящими углеродными частицами;
c) покрытие импрегнированного тканого стекловолоконного полотна металлическим электропроводящим слоем посредством вакуумного осаждения, которое может представлять собой термическое испарение или распыление.
Способ включает дополнительные этапы, где перед этапом с) импрегнированное тканое стекловолоконное полотно покрывают слоем никеля при помощи вакуумного осаждения, а после этапа с) покрытое тканое стекловолоконное полотно еще раз покрывают слоем никеля при помощи вакуумного осаждения.
Электропроводящий многослойный материал может быть использован для обнаружения течи конструкции крыши, стены или даже туннеля или другой конструкции, где необходимо точное и эффективное обнаружение течи.
Краткое описание чертежей
Нижеследующее описание будет понятно специалисту в данной области техники при прочтении совместно с чертежами.
Фиг. 1 изображает вид в разрезе электропроводящего слоя.
Фиг. 2 изображает вид в разрезе электропроводящего слоя, дополнительно содержащего слои никеля.
Фиг. 3 изображает перспективный вид изолированной конструкции крыши, на котором выполнен вырез для отображения всех элементов примерной конструкции крыши.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения электропроводящий многослойный материал 1 (см. фиг. 1) содержит тканое стекловолоконное полотно 2, содержащее поливинилацетат (ПВА) 4 (обозначенный символом - треугольником на фиг. 1 и 2) в качестве связующего вещества 4 и цинкорганическое соединение 5 (обозначенное символом - прямоугольником на фиг. 1 и 2) в качестве огнезащитного состава 5 и импрегнированное электропроводящими частицами 6 углеродной сажи (обозначенными символами - черточками на фиг. 1 и 2) в качестве электропроводящих углеродных частиц 6. Указанное стекловолоконное полотно 2 выполнено из множества стеклянных волокон 3, сотканных на ткацком станке посредством переплетения основных и уточных нитей. Одна сторона стекловолоконного полотна 2 покрыта слоем 10 алюминия посредством термического испарения, создающего алюминиевое покрытие.
Другой вариант осуществления изобретения содержит коррозионностойкий слой 11 (см. фиг. 2). Слой 10 алюминия покрыт с обеих сторон слоем 11 никеля.
При использовании электропроводящий многослойный материал 1 укладывают на конструкцию крыши. Указанный пример конструкции крыши содержит несущую конструкцию 40, покрытую пароизоляцией 41, которая последовательно покрыта изоляционными слоями 42, 43, 44. Изоляционные слои представляют собой нижний изоляционный слой 42, изоляционный слой 43, образующий уклон, и поверхностный изоляционный слой 44. Электропроводящий многослойный материал 1 уложен поверх указанного поверхностного изоляционного слоя 44. Конструкция крыши герметизирована гидроизоляционным слоем 20. Кроме того, конструкция крыши оснащена контактными устройствами 30. Эти контактные устройства 30 выполнены с возможностью обеспечения электрического контакта между электропроводящим многослойным материалом 1 и устройством проверки герметичности (не показано на чертеже), используемым для обнаружения течи.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения электропроводящий многослойный материал 1 может быть использован в конструкциях стен здания для осуществления обнаружения течи.
В соответствии еще с одним вариантом осуществления электропроводящий многослойный материал содержит тканое стекловолоконное полотно 2, содержащее поливинилацетат (ПВА) 4 и цинкорганическое соединение 5 и импрегнированное электропроводящими частицами 6 углеродной сажи, причем одна сторона стекловолоконного полотна 2 покрыта слоем 10 нержавеющей стали посредством вакуумного осаждения. Кроме того, указанный слой 10 стали или нержавеющей стали покрыт с одной или с обеих сторон слоем 11 никеля.
Несмотря на то, что изобретение описано со ссылкой на конкретные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники понятно, что могут быть внесены различные изменения и использованы эквиваленты в пределах объема настоящего изобретения. Таким образом, предполагается, что изобретение не ограничено конкретными вариантами осуществления, описанными в настоящей заявке.