Ткань с газовой прослойкой
Настоящее изобретение относится к ткани, содержащей: газовую прослойку, состоящую из множества газовых ячеек, каждая ячейка главным образом сферической формы, газовая прослойка выполнена из эластичного материала, обладающего хорошей растяжимостью, каждая газовая ячейка заполнена газом, разновидность газа выбирают соответственно применению данной ткани, газовые ячейки, соединяясь, образуют непрерывную матричную структуру; к внутренней и наружной стороне газовой прослойки соответственно крепятся подкладочная ткань и наружный слой. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА СВЯЗАННУЮ ЗАЯВКУ
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет корейской патентной заявки №10-2015-0066066, поданной 12 мая 2015 года, полное содержание которой включается в настоящий документ посредством ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Область техники.
[0002] Настоящее изобретение относится к ткани, содержащей газовую прослойку, состоящую из множества отдельных газовых ячеек. В частности, настоящее изобретение относится к ткани, содержащей газовую прослойку, состоящую из множества отдельных газовых ячеек, где каждая ячейка имеет главным образом сферическую форму и заполнена углекислым газом или гелием, отличающейся тем, что каждая ячейка может вскрыться (саморазрушиться) или сохранить свое состояние и функции, если нужно, и тем, что эта ткань может быть использована в спецодежде пожарного или спасателя.
Обсуждение предшествующего уровня техники
[0003] Пожарный должен быть одет в термоизолирующую спецодежду, которая защитила бы его тело от экстремально высоких температур. Также важно спасателю быть в водонепроницаемой спецодежде при спасении людей на воде, чтобы его одежда не намокла. К примеру, спецодежда пожарного может включать наружный слой, средний слой и внутреннюю оболочку, а также войлок, соответственно особой стандартной спецификации для спецодежды пожарных.
[0004] Наружный слой должен быть целиком выполнен из тканого текстильного материала из полибензимидазольных (ПБИ, PBI) волокон, полибензоксазольных (ПБО, РВО) волокон, или эквивалентных высококачественных волокон. В качестве альтернативы, наружный слой может быть выполнен частично (по меньшей мере на 30%) из тканого текстильного материала из ПБИ-волокон (полибензимидазольных), ПБО-волокон (полибензоксазольных) или эквивалентных высококачественных волокон, а оставшаяся часть может быть выполнена из арамидных волокон или эквивалентных высококачественных волокон. Текстура наружного слоя должна быть такой, чтобы надрывы не расползались дальше («рип-стоп»). Кроме того, средний слой, внутренняя оболочка и войлок должны обладать хорошей термозащитой и водонепроницаемостью. Внутренняя оболочка должна быть выполнена из арамидных волокон или эквивалентных высококачественных волокон, чтобы быть мягкой и хорошо впитывать пот. Когда войлок крепится к среднему слою или внутренней оболочке, то войлок должен быть сделан из того же материала, что и внутренняя оболочка или средний слой.
[0005] Такая спецодежда пожарного с водонепроницаемыми и термозащитными свойствами должна соответствовать стандартной спецификации в отношении термозащиты, веса, времени на очистку внутренней оболочки, стоимости ткани, и т.д. В данный момент детальное описание такой спецификации для спецодежды пожарного можно найти в национальных стандартах, либо в международном стандарте Национальной ассоциации пожарной безопасности, НАПБ (NFPA).
[0006] Традиционная спецодежда пожарного может иметь такой набор слоев, который включает наружный слой, средний слой, внутреннюю оболочку и войлок, что в какой-то степени позволяет обеспечить термозащиту. Однако традиционная спецодежда пожарного может показать недостаточную термозащиту, сравнительно со стандартом НАПБ (NFPA). Это может привести к уязвимости пожарного в случае пожара. В варианте многослойной водонепроницаемой спецодежды, который включает внутреннюю оболочку/войлок/водонепроницаемый текстильный слой, водонепроницаемость такой спецодежды может быть не очень хорошей, приводя к дискомфорту при ее ношении, и соответственно, снижая эффективность действий человека в спецодежде. Кроме того, поскольку войлок схож с хлопком, на сушку такой спецодежды пожарного после стирки может потребоваться по меньшей мере три дня.
[0007] Для разрешения вышеуказанных проблем, раскрывается корейский патент №10-0964968, озаглавленный «подкладочная ткань с воздушными ячейками для спецодежды пожарного и спецодежда пожарного, включающая ткань с воздушными ячейками». В этом патенте эта подкладочная ткань содержит слой из термостойкого войлока, пористую прослойку из полиуретана, имеющую многочисленные воздушные ячейки внутри, каждый из которых содержит пузырьки, и арамидную ткань, изготовленную из термостойких ароматических полиамидных волокон - и слои располагаются именно в таком порядке. Тем не менее эти воздушные ячейки могут иметь плохую амортизирующую способность и проявлять низкую термостойкость, поскольку они не содержат газа с хорошими охлаждающими свойствами.
[0008] Далее, традиционная спецодежда спасателя может иметь внутри толстый слой синтетической резины, причиняющий дискомфорт при ношении и затрудняющий доступ воздуха. Из-за этого традиционная спецодежда спасателя может обладать плохой плавучестью. Наконец, традиционная спецодежда спасателя может быть малогибкой, затрудняя свободу движений спасателя.
[0009] Предыдущими документами в этой области техники могут считаться: корейский патент №10-0964968, корейская опубликованная патентная заявка №10-2012-0058837, корейский патент №10-0549545.
[0010] Настоящий раздел «Обсуждение предшествующего уровня техники» представлен только для справочной информации. То, что в нем говорится, ни в коей мере не означает, что тема, обсуждаемая здесь, представляет собой описание предшествующего уровня техники настоящего изобретения, и никакая часть данного раздела не может расцениваться как признание того, что какая то ни была часть данной заявки, включая этот раздел, содержит описание предшествующего уровня техники для настоящего изобретения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0011] Исходя из рассмотрения вышеуказанных ситуаций, настоящее изобретение предлагает ткань, содержащую газовую прослойку, состоящую из множества отдельных газовых ячеек, каждая ячейка преимущественно сферической формы и заполнена углекислым газом или гелием, при том, что газовая прослойка обладает хорошей растяжимостью, и данная ткань отличается тем, что каждая ячейка может вскрыться или сохраниться, если нужно, причем данная ткань может применяться в спецодежде пожарного или спасателя, или иметь другие применения.
[0012] В одном аспекте настоящего изобретения предлагается ткань, содержащая: газовую прослойку, состоящую из множества отдельных газовых ячеек, главным образом сферической формы, где газовая прослойка выполнена из эластичного материала с растяжимостью приблизительно от 200 до 800%, а каждая ячейка заполнена газом, выбранным в соответствии с применением ткани, газовые ячейки образуют непрерывную матричную структуру; а внутренняя оболочка и наружный слой прикрепляются к внутренней и наружной стороне газовой прослойки соответственно, причем тип ткани для наружного слоя и внутренней оболочки выбирается в соответствии с назначением данной ткани с газовой прослойкой.
[0013] В варианте осуществления эластичный материал может включать по меньшей мере что-то одно из нижеперечисленной группы материалов: каучук, синтетический каучук, маслостойкий каучук, термостойкий каучук, бутилкаучук, иоколовый каучук, хлорсульфированный полиэтиленовый каучук, полиуретановый каучук, акриловый каучук, силиконовый каучук, витоновый каучук, ЭПДМ-каучук (этилен-пропилен-диен-мономерный, EPDM), полиэтиленовый (ПЭ, РЕ) каучук, полипропиленовый каучук (ПП, РР), поливинилхлоридный (ПВХ, PVC) каучук и полистирольный каучук (ПС, CPS).
[0014] В варианте осуществления, каждая газовая ячейка имеет сферическую оболочку газовой ячейки, определяющую заполняемое газом пространство, причем толщина сферической оболочки газовой может находиться в пределах от приблизительно 0.05 мм до приблизительно 0.9 мм, причем диаметр каждой газовой ячейки может находиться в пределах между приблизительно 2 мм и приблизительно 15 мм.
[0015] В одном из вариантов осуществления изобретения разновидность газа может включать углекислый газ, причем типы текстильных материалов для внутренней оболочки могут включать обыкновенную ткань, а для наружного слоя - включать тканый текстильный материал из термостойких волокон.
[0016] В другом из вариантов осуществления изобретения, разновидность газа может включать гелий, причем типы текстильных материалов для внутренней оболочки могут включать обыкновенную ткань, а для наружного слоя - включать водонепроницаемую ткань.
[0017] В одном из вариантов осуществления изобретения наружный слой может по меньшей мере на 30% состоять из тканого текстильного материала из ПБИ-волокна (полибензимидазола), ПБО-волокна (полибензоксазола), либо эквивалентного высококачественного волокна, а внутренняя оболочка может быть выполнена из арамидного волокна или эквивалентного высококачественного волокна, чтобы быть мягкой и хорошо впитывать пот.
[0018] В другом варианте осуществления изобретения внутренняя оболочка может быть выполнена из арамидного волокна или из эквивалентного высококачественного волокна, чтобы быть мягкой и хорошо впитывать пот, а наружный слой может быть выполнен из плавучего и/или водонепроницаемого тканого текстильного материала. В случае плавучего текстильного материала, наружный слой может быть выполнен из тканого текстильного материала из плавучего волокна, содержащего волокна сердцевины, которые тяжелее воды, и покрывающие сердцевину слои, покрывающие слои при этом содержат по меньшей мере 90-99% плавучего материала.
[0019] В соответствии с настоящим изобретением, в случае пожара, ячейки в данной ткани могут вскрываться, и таким образом из них выпускается углекислый газ, способный послужить как охлаждающий или термоизолирующий агент. Дополнительно, при использовании данной ткани в спецодежде спасателя или в спасательном жилете, гелий может оставаться в ячейках, выполняя роль плавучего агента, помогая человеку в такой одежде не тонуть.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРИЛАГАЕМЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0020] Прилагаемые чертежи помогают лучше понять настоящее изобретение и иллюстрируют варианты его осуществления.
[0021] На Фиг. 1 показана структура ткани с газовой прослойкой, состоящей из множества отдельных газовых ячеек, образованных в ней, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.
[0022] На Фиг. 2А показан поперечный разрез ткани с газовой прослойкой, состоящей из множества отдельных газовых ячеек, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
[0023] На Фиг. 2Б схематически показан механизм образования множественных отдельных газовых ячеек в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
[0024] На Фиг. 3 показана спецодежда пожарного, выполненная с применением ткани, представленной на Фиг. 1.
[0025] На Фиг. 4 показана спецодежда спасателя, выполненная с применением ткани, представленной на Фиг. 1.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0026] Примеры различных вариантов осуществления проиллюстрированы на прилагаемых чертежах и описаны ниже. Следует понимать, что данное описание ни в коей мере не ограничивает настоящую заявку конкретными вариантами осуществления. Напротив, оно имеет целью охватить все возможные альтернативы, модификации и эквиваленты, которые могут быть включены в настоящее изобретение в соответствии с его сущностью и объемом притязаний, как они определены пунктами формулы изобретения.
[0027] Примеры вариантов осуществления изобретения будут более подробно описаны со ссылками на прилагаемые чертежи. Тем не менее настоящее изобретение может быть воплощено в различных формах, и не следует считать, что оно ограничивается только проиллюстрированными в данном документе вариантами осуществления. Скорее, эти варианты осуществления предложены как примеры, для того чтобы полностью и подробно изложить настоящее изобретение и полностью раскрыть его аспекты и особенности специалисту в данной области.
[0028] Следует понимать, что использованные в настоящем документе термины «первый», «второй», «третий», «во-первых», «во-вторых» и так далее, хотя и использованы здесь, чтобы описать различные элементы, компоненты, участки, слои и/или разделы, эти элементы, компоненты, участки, слои и/или разделы но не ограничиваются этими терминами. Они использованы только для различения одного элемента, компонента, участка, слоя или раздела от другого. Таким образом, описанный ниже «первый» элемент, компонент, участок, слой или раздел с тем же успехом может быть назван и «вторым» элементом, компонентом, участком, слоем или разделом, без ущерба для сущности и объема притязаний настоящего изобретения.
[0029] Следует понимать, что когда говорится, что элемент или слой «соединен» или «спарен» с другим элементом или слоем, то он может находиться непосредственно на, быть соединен с или быть спарен с другим элементом или слоем, либо могут присутствовать один или более перекрывающихся элементов, или слоев. Также следует понимать, что когда упоминается, что элемент или слой находится «между» двумя элементами или слоями, то это может быть как единственный элемент или слой между двумя элементами или слоями, так могут присутствовать и один или более перекрывающихся элементов или слоев.
[0030] Терминология, использованная в настоящем документе, используется только в целях описания конкретных вариантов осуществления и не должна никаким образом ограничивать настоящее изобретение. Использованные в настоящем документе формы единственного числа также подразумевают и множественное число, если только в контексте прямо не указано иное. Следует также понимать, что термины «содержит», «содержащий», «включает в себя» и «включающий», используемые в этой спецификации, указывают на присутствие обозначенных геометрических и функциональных признаков, целых элементов, операций, элементов, компонентов и/или их частей, но отнюдь не исключают присутствия либо добавления одной или более других геометрических и функциональных признаков, целых элементов, операций, элементов, компонентов /или их частей. Применяющееся в настоящем документе выражение «и/или» подразумевает любые, все и всякие комбинации одного или более из связанных им в группу перечисленных предметов. Выражение «по меньшей мере одно из (перечисленного)», когда оно предшествует списку элементов, относится ко всему списку элементов и не может относиться только к отдельным его элементам.
[0031] Термины пространственного смысла, такие как «снизу», «под», «ниже», «нижний», «над», «сверху», «верхний», и тому подобные, могут использоваться в данном документе для более удобного объяснения отношения одного элемента или геометрического и функционального признака к другому/другой, соответственно показанному на чертежах. Следует понимать, что что термины пространственного смысла подразумевают охват различных ориентаций обсуждаемого предмета при использовании или употреблении, в дополнение к ориентациям, изображенным на чертежах. Например, если предмет на чертежах перевернуть, элементы, упомянутые как «нижележащие», находящиеся «внизу» или «под» другими элементами или геометрическими и функциональными признаками, окажутся ориентированными «над» другими элементами. Таким образом, взятые для примера термины «ниже» и «под» могут подразумевать как положение сверху, так и снизу. Предмет может быть ориентирован и иным образом, например, повернут на 90 градусов или как-либо еще, и использованные в настоящем документе описательные пространственные термины должны интерпретироваться соответственно.
[0032] Если не определено иное, все термины, использованные в документе, включая технические и научные, должны иметь то значение, которое считается общепринятым у обычных специалистов в той области техники, к которой принадлежит заявленное изобретение. Нужно также понимать, что термины, такие, как общеупотребляемые и широко используемые в словарях, должны интерпретироваться как имеющие такое значение, которое соответствует их значению в контексте соответствующей технической области, и не должны интерпретироваться в идеализированном или чрезмерно формальном смысле, если только иное прямо не указано в настоящем документе.
[0033] В нижеследующем описании многочисленные конкретные детали изложены для того, чтобы обеспечить глубокое понимание настоящего изобретения. Оно может применяться без некоторых или даже без всех этих конкретных деталей. В других случаях, хорошо известные процессы и/или их этапы не были описаны детально, чтобы без необходимости не затруднять понимание сути настоящего изобретения.
[0034] Использованные в настоящем документе термины «главным образом», «приблизительно», и тому подобные, означают аппроксимацию, а не степень, и связаны с неизбежными отклонениями в измеренных или расчетных значениях, которые хорошо знакомы обычным специалистами в данной области техники. Кроме того, слово «возможно» в описании вариантов осуществления настоящего изобретения относится к «одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения».
[0035] Здесь и ниже варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны детально со ссылками на прилагаемые чертежи.
[0036] Как показано на Фиг. 1, ткань А, имеющая газовую прослойку, состоящую из множества отдельных газовых ячеек сформированных в ней, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения может содержать газовую прослойку 1, состоящую из множества газовых ячеек 11 сформированных в ней. Каждая ячейка 11 может иметь сферическую или сфероподобную форму. Газовая прослойка может обладать хорошей растяжимостью. Каждая ячейка может быть заполнена газом, и разновидность газа может соответствовать применению данной ткани, как описано ниже. Газовые ячейки могут быть соединены в непрерывную матричную структуру. Растяжимость прослойки может быть в диапазоне от приблизительно 200 до 800%, и для этого газовая прослойка может быть выполнена из эластичного материала. Такая ткань А может дополнительно включать подкладочную ткань 2 и наружный слой 3, прикрепленные к внутренней и наружной сторонам газовой прослойки 1 соответственно. Типы текстильных материалов для подкладочной ткани 2 и наружного слоя 3 могут соответствовать применению такой ткани, как описано ниже.
[0037] Эластичный материал газовой прослойки 1 может содержать различные виды каучука и синтетического каучука с растяжимостью от 200 до 800%. Таковой эластичный материал газовой прослойки 1 может содержать, например, каучук, такой как синтетический каучук, маслостойкий каучук, термостойкий каучук, бутилкаучук, тиоколовый каучук, хлорсульфированный полиэтиленовый каучук, акриловый, силиконовый, витоновый каучуки, ЭПДМ-каучук (этилен-пропилен-диен-мономерный, EPDM); или синтетические каучуки такие как полиуретановый, акриловый, силиконовый, полиэтиленовый (ПЭ, РЕ), полипропиленовый (ПП, РР), поливинилхлоридный (ПВХ, PVC) и полистирольный каучуки (ПС, CPS). Газовая прослойка 1, выполненная из вышеперечисленных материалов, может обладать хорошей растяжимостью и сопротивлением на разрыв приблизительно от 70 до 200 кгс/см2.
[0038] Разновидность газа, заполняющего каждую из газовых ячеек 11 газовой прослойки 1 может отвечать применению данной ткани. Например, при применении данной ткани в спецодежде пожарного газ может содержать углекислоту. При применении данной ткани в спецодежде спасателя, газ может содержать гелий. В настоящем изобретении многочисленные сферические газовые ячейки 11 образуют непрерывную матричную структуру. Чтобы увеличить комфортность при ношении одежды из такой ткани, газовая прослойка 11 может дополнительно включать сверху и снизу плоские виниловые пленки 12, образуя «сэндвич» с газовой прослойкой в середине.
[0039] Газовые ячейки 11, которые заполняются газом, могут формироваться следующим образом: вначале, может работать в герметичном пространстве 300, пара отсасывающих валиков 301, каждый снабжен многочисленными желобками 301а, формирующими газовые ячейки, каждый желобок - полусферической формы, а затем может быть впрыснут газ, посредством наконечника для впрыскивания 302, вводимого между отсасывающими валиками 301, затем, эта пара отсасывающих валиков 301 может быть объединена таким образом, что полусферы соответствующих желобков 301а объединяются в единую сферическую ячейку, заполняющуюся газом. Настоящее изобретение не ограничивается этим способом. Например, ячейки 11 могут заполняться газом посредством прессовального механизма, движущегося вверх и вниз в герметичном пространстве.
[0040] Внутренняя оболочка 2 на внутренней стороне газовой прослойки 1 предпочтительно должна быть сделана из материала, обеспечивающего комфортность при его ношении. В альтернативном варианте, при использовании данной ткани в спецодежде пожарного или спасателя, для внутренней оболочки 2 газовой прослойки 1, возможно, следует предпочесть водонепроницаемый материал.
[0041] Наружный слой 3 поверх газовой прослойки 1 может быть выполнен из текстильного материала, соответствующего применению данной ткани. Например, если данная ткань с газовой прослойкой применяется в спецодежде пожарного, наружный слой может быть выполнен из тканого текстильного материала из термостойких волокон. При применении данного материала в спецодежде спасателя наружный слой может быть выполнен из текстильного материала с повышенной плавучестью и/или водонепроницаемого.
[0042] Как показано на врезке на Фиг. 3, ткань А, имеющая газовую прослойку, образованную из множества отдельных газовых ячеек, сформированных в ней в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, может включать газовую прослойку 1, образованную из множества отдельных газовых ячеек 11; каждая газовая ячейка имеет сферическую форму и заполнена углекислым газом G1; подкладочную ткань 2 на арамидной основе с внутренней стороны газовой прослойки 1, так что подкладочная ткань мягкая и хорошо впитывает пот; и наружный слой 3 с внешней стороны газовой прослойки 1, выполненный из тканого текстильного материала из термостойких ПБИ-волокон (полибензимидазольных).
[0043] В данном варианте осуществления эластичным материалом для газовой прослойки 1 может быть полиуретановый каучук или резина. Полиуретаном называют группу полимерных смесей, имеющих уретановые связи, образованные взаимодействием соединений, содержащих спиртовую группу и изоцианатную группу. Примером полиуретанового полимера может служить материал «Спандекс» (эластан), изготовленный из синтетических волокон. Синтетические каучуки на уретановой основе находят широкое применение. Синтетический каучук на уретановой основе может быть на основе полиэстера и полиэфира. Уретановый каучук на основе полиэстера может быть получен реакцией этиленгликоля и пропиленгликоля с адипиновой кислотой, что дает в результате полиэстер, молекулярной вес которого доходостигает 3000 и у которого группа ОН расположена на обоих концах цепи, и затем этот полиэстер уретанируют с использованием 1,5-нафтилен-диизоциановой кислоты, и, через некоторое время, полимеризуют конечный продукт. Синтетическую уретановую резину на основе полиэфира получают образованием полиэфира из смеси оксидов пропилена и этилена, за счет реакции концевых ОН-групп на обоих концах цепи полиэфира с толуиленедиизоциановой кислотой, с образованием полиуретана с высоким молекулярным весом. Эти типы полиуретана могут быть использованы в качестве материала для газовой прослойки, так как демонстрируют хорошую растяжимость и прочность на разрыв. Настоящее изобретение этим не ограничивается. В качестве материала газовой прослойки может быть использован полиэтилен. Полиэтилен можно получить выделением нафты (лигроина) (при температуре от 100 до 200°) из сырой нефти путем дистилляции и затем разложением нафты с образованием примерно 25%-ного этилена, который затем полимеризуют. В зависимости от методов полимеризации, можно получить разнообразные виды полиэтилена. Главным образом, полиэтилен классифицируют на полиэтилен низкой плотности (мягкий) и высокой плотности (жесткий). Полиэтилен низкой плотности (мягкий) более предпочтителен в качестве материала для газовой прослойки. Полиэтилен низкой плотности можно получить нагреванием при давлении по меньшей мере 1000 атм. и температуре по меньшей мере 200°С, используя незначительные количества воздуха в качестве катализатора. Таким образом, полиэтилен низкой плотности можно также назвать полиэтиленом высокого давления, плотность его может составлять 0,91. Поскольку полиэтилен низкой плотности имеет ветвления, количество таких молекулярных структур незначительно. Кроме того, он кристаллизован только на 65%, и поэтому полиэтилен низкой плотности мягкий и обладает хорошей растяжимостью. Полиэтилен низкой плотности имеет низкую прочность на разрыв, но высокую ударопрочность
[0044] В данном варианте осуществления, когда настоящая ткань применяется в костюме пожарного, газовая прослойка может быть выполнена из полиуретана, обладающего плохой термостойкостью, и который, поэтому, может повреждаться при температуре свыше 100°С. Однако, настоящее изобретение этим не ограничено. Такая газовая прослойка может быть выполнена из термопластических синтетических полимеров, таких как полиэтилен (ПЭ, РЕ), полипропилен (ПП, РР), поливинилхлорид (ПВХ, PVC) и полистирол (ПС, CPS). Такие термопластические синтетические резины уже известны. И таким образом, при их использовании возможно добиться того, чтобы газовая прослойка 1 обладала отличной эластичностью, позволяющей ей восстанавливать свою форму.
[0045] Что касается полиуретана, мягкий полиуретан можно использовать для газовой прослойки. Мягкий полиуретан может обеспечить газовой прослойке хорошие амортизирующие свойства, растяжимость, сопротивление на разрыв и износостойкость.
[0046] В одном из вариантов осуществления изобретения, каждая газовая ячейка 11 может иметь сферическую оболочку газовой ячейки, определяющую заполняемое газом пространство. Толщина этой оболочки может варьироваться в зависимости от синтетических каучуков, из которых она изготовлена. Толщина сферической оболочки газовой ячейки может находиться в диапазоне приблизительно от 0,05 мм до 0,9 мм. Диаметр каждой газовой ячейки 11 может составлять приблизительно от 2 до 15 мм. Диаметр каждой газовой ячейки 11 может варьироваться в зависимости от применения данной ткани. В связи с вышесказанным, когда данной ткани требуется иметь высокое сопротивление на разрыв, диаметр каждой газовой ячейки 11 может быть сделан больше, и толщина сферической оболочки газовой ячейки также может быть больше.
[0047] В данном варианте осуществления толщина сферической оболочки газовой ячейки может быть приблизительно 0,2 мм, а диаметр каждой газовой ячейки 11 может быть около 3 мм. Эти данные приводятся только для примера. Настоящее изобретение ими не ограничивается. Как упомянуто выше, толщина сферической оболочки газовой ячейки и диаметр каждой газовой ячейки 11 могут варьироваться в зависимости от применения данной ткани.
[0048] В первом варианте осуществления газовые ячейки 11 могут быть заполнены углекислым газом G1. Углекислый газ, то есть диоксид углерода CO2, может действовать как охлаждающее вещество. Таким образом, как показано на Фиг. 3, при применении данной ткани А в костюме 100 пожарного, сферическая оболочка газовой ячейки, будучи сделанной из полиуретана (разрушается при температуре выше 100°С), может вскрыться в случае пожара, особенно под воздействием очень высоких температур, например, выше 100°С, и таким образом, углекислый газ может быть выпущен из ячеек и действовать как охлаждающее вещество. В связи с вышесказанным, поскольку газовые ячейки 11 формировались по отдельности, вскрываться они также могут по отдельности. Прежде чем газовые ячейки 11 вскроются, они могут поглотить внешнее воздействие, за счет своей деформации, и таким образом, работать как хорошее противоударное или амортизирующее защитное средство.
[0049] В данном варианте осуществления, газовая прослойка может выдержать нагрузку в 300 кг/см2, прежде, чем газовые ячейки 11 разрушатся. Таким образом, то, что газовые ячейки 11 эффективно поглотят внешнее воздействие за счет своей деформации, прежде чем наступит момент их саморазрушения, можно считать доказанным, и они будут работать как хорошее противоударное или амортизирующее защитное средство. В этой связи стоит сказать, что поскольку газовые ячейки 11 образуют единую матричную структуру, то газовая прослойка 1 может выдержать нагрузку на 500 кг/см2, т.е. выше, чем указанная нагрузка в 300 кг/см2.
[0050] Несмотря на то, что в данном варианте осуществления изобретения подкладочная ткань выполнена из материала на основе арамида, эта подкладочная ткань 2 может быть выполнена из ткани, включающей ламинированный текстиль.
[0051] В данном варианте осуществления наружный слой 3 может быть выполнен частично (по крайней мере на 30%) или полностью из тканого текстильного материала из ПБИ-волокон (полибензимидазольных), ПБО-волокон (полибензоксазольных), или эквивалентных высококачественных волокон. Это позволит наружному слою 3 получить высокую термостойкость. Подкладочная ткань 2, соприкасающаяся с кожей человека, может быть из волокон на арамидной основе, или эквивалентных высококачественных волокон, чтобы быть мягкой и хорошо впитывать пот.
[0052] Во втором варианте осуществления настоящего изобретения, ткань А, содержащая газовую прослойку, состоящую из множества отдельных газовых ячеек, в соответствии с настоящим изобретением может быть применена в спецодежде спасателя. Как показано на Фиг. 4, ткань А, содержащая газовую прослойку, состоящую из множества отдельных газовых ячеек, в соответствии со вторым вариантом осуществления может иметь газовую прослойку 1 со множеством отдельных газовых ячеек 11 в ней, каждая ячейка главным образом сферической формы, причем множественные газовые ячейки 11 наполнены газом G2 гелием. В этом варианте осуществления подкладочная ткань 2 может быть выполнена из арамидных волокон или эквивалентных высококачественных волокон, чтобы быть мягкой и хорошо впитывать пот. Дополнительно, наружный слой 3 может быть выполнен из плавучего и/или водоотталкивающего тканого текстильного материала. В случае плавучего текстильного материала наружный слой может быть из тканого текстильного материала из плавучих волокон, содержащего волокна сердцевины, которые тяжелее воды и слои, покрывающие волокна сердцевины, при этом слои, покрывающие волокна сердцевины содержат по меньшей мере 90-99% плавучего материала. В данном варианте осуществления, газовая прослойка 1 может быть выполнена из маслостойкого каучука, дабы предотвратить проникновение воды внутрь.
[0053] Когда наружный слой выполнен из тканого текстильного материала из плавучих волокон, такого, у которого волокна сердцевины тяжелее воды, а покрывающие слои по меньшей мере на 90-99% содержат плавучий материал, этим плавучим материалом может быть масло, которое обладает водоотталкивающими свойствами. Таким образом, такие плавучие волокна, покрытие которых содержит по меньшей мере 90-99% плавучего материала, можно сделать водонепроницаемыми. И воздушный слой в плавучих волокнах не будет заполняться водой, что будет увеличивать плавучесть. Тем не менее настоящее изобретение не ограничивается этим. То есть, наружный слой не обязательно может быть выполнен из тканого текстильного материала из вышеуказанных плавучих волокон, а из обычной водонепроницаемой ткани или обычного материала для наружного слоя.
[0054] Как показано на Фиг. 4, спецодежда спасателя 100, выполненная с применением ткани А, в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего открытия, может иметь на концах рукавов 101 и/или низа брючин 102 стягивающие их эластичные манжеты, такие, как резиновые кольца. Так можно добиться того, что в случае длительного контакта ткани 100 спецодежды спасателя с водой, ткань 100 спецодежды спасателя останется водонепроницаемой. Дополнительно, газовые ячейки 11 в газовой прослойке 1 могут служить термоизоляцией для тела человека от окружающей среды, тем самым предотвращая теплоотдачу тела во внешнюю среду и, следовательно, предотвращая для человека гипотермию.
[0055] Таким образом, в первом случае, при использовании данной ткани для спецодежды пожарного, в случае пожара ячейки данной ткани могут вскрыться, выпуская углекислый газ и работая как охладительный или термоизолирующий агент. Дополнительно, во втором варианте осуществления, когда данная ткань применяется в спецодежде спасателя или спасательном жилете, гелий в ячейках сохраняется, работая как плавучей агент и помогая человеку не тонуть. Более того, газовые ячейки способны служить для тела человека термоизоляцией от внешней среды, предотвращая теплоотдачу тела во внешнюю среду и гипотермию.
[0056] Данная ткань подходит для промышленных масштабов производства в обычном процессе изготовления текстиля, то есть представляет промышленный интерес.
[0057] Приведенное выше описание не следует понимать в ограничивающим смысле, оно дано исключительно в целях описания общих принципов предпочтительных вариантов осуществления изобретения, также возможны многие дополнительные варианты осуществления данного изобретения. Следует понимать, что оно не подразумевает и не налагает никаких ограничений на объем изобретения. Объем настоящего изобретения должен определяться только его формулой. Поэтому, когда в этом документе делается ссылка на «один из вариантов осуществления», «вариант осуществления», и тому подобное, это означает, что конкретные особенности, структура или характеристики изобретения, описанные в связи с таковым вариантом осуществления изобретения, включены по меньшей мере в один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, фразы «в одном из вариантов осуществления», «в варианте осуществления», и тому подобные, встречающиеся в настоящей спецификации, могут относиться, но не все и не обязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления.
1. Ткань, включающая:
газовую прослойку, имеющую множество газовых ячеек, сформированных в ней, каждая ячейка по существу сферической формы, газовая прослойка выполнена из эластичного материала и обладает растяжимостью приблизительно от 200 до 800%, каждая газовая ячейка заполнена газом, включающим углекислый газ, газовые ячейки образуют непрерывную матричную структуру; внутреннюю оболочку и внешнюю оболочку, прикрепленные, соответственно, к внутренней и наружной сторонам газовой прослойки, газовая прослойка имеет сверху и снизу плоские виниловые пленки так, что располагается между ними,
причем виды текстильного материала внутренней оболочки включают ткань,
а виды текстильного материала внешней оболочки включают тканый текстильный материал из термостойких волокон, и причем газовые ячейки упорядочены так, что прикреплены к внутренней оболочке и внешней оболочке через верхнюю и нижнюю плоские виниловые пленки.
2. Ткань по п. 1, отличающаяся тем, что эластичный материал включает по меньшей мере один материал, выбранный из следующей группы: каучук, синтетический каучук, маслостойкий каучук, термостойкий каучук, бутилкаучук, тиоколовый каучук, хлорсульфированный полиэтиленовый каучук, полиуретановый каучук, акриловый каучук, силиконовый каучук, витоновый каучук, ЭПДМ-каучук (Этилен Пропилен Диеновый Мономер), полиуретановый каучук, акриловый каучук, силиконовый каучук, полиэтиленовый (ПЭ, РЕ) каучук, полипропиленовый (ПП, РР) каучук, поливинилхлоридный (ПВХ, PVC) каучук и полистирольный (ПС, CPS) каучук.
3. Ткань по п. 1, отличающаяся тем, что каждая газовая ячейка имеет сферическую оболочку газовой ячейки, определяющую заполняемое газом пространство, причем толщина сферической оболочки находится в диапазоне от приблизительно 0,05 мм до приблизительно 0,9 мм, причем диаметр каждой газовой ячейки находится в диапазоне от приблизительно 2 мм до приблизительно 15 мм.
4. Ткань, включающая:
газовую прослойку, имеющую множество газовых ячеек, сформированных в ней, каждая ячейка по существу сферической формы, газовая прослойка выполнена из эластичного материала и обладает растяжимостью приблизительно от 200 до 800%, каждая газовая ячейка заполнена газом, включающим гелий, газовые ячейки образуют непрерывную матричную структуру; внутреннюю оболочку и внешнюю оболочку, прикрепленные, соответственно, к внутренней и наружной сторонам газовой прослойки, газовая прослойка имеет сверху и снизу плоские виниловые пленки так, что располагается между ними, причем виды текстильного материала внутренней оболочки включают ткань, а виды текстильного материала внешней оболочки включают плавучую в воде ткань,
и причем газовые ячейки упорядочены так, что прикреплены к внутренней оболочке и внешней оболочке через верхнюю и нижнюю плоские виниловые пленки.
5. Ткань по п. 4, отличающаяся тем, что каждая газовая ячейка имеет сферическую оболочку газовой ячейки, определяющую заполняемое газом пространство, причем толщина сферической оболочки находится в диапазоне от приблизительно 0,05 мм до приблизительно 0,9 мм, причем диаметр каждой газовой ячейки находится в диапазоне от приблизительно 2 мм до приблизительно 15 мм.
