материал с покрытием, отражающим инфракрасное излучение
Классы МПК: | B32B5/18 отличающиеся особенностями слоя, выполненного из пористых материалов или материалов пенистой или губчатой структуры |
Автор(ы): | Куллер Грегори Д. (US) |
Патентообладатель(и): | В.Л. Горе энд Ассоциэйтес, Инк. (US) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-10-12 публикация патента:
10.03.1999 |
Изобретение касается материала, обладающего воздухопроницаемыми, пропускающими водяные пары, водонепроницаемыми, драпирующимися, теплоотражающими свойствами. Материал содержит по меньшей мере одну металлизированную микропористую мембрану, имеющую поры от одной стороны до другой, дублированную по меньшей мере с еще одним слоем текстильного материала. Металл в металлизированной мембране образует прерывный слой на поверхности и примыкающих к ней стенках пор микропористой мембраны, так что, если смотреть на поверхность мембраны сверху, металл кажется непрерывным. Изобретение обеспечивает повышение уровня комфортности за счет снижения тепловой нагрузки на человека при обеспечении необходимого отражения ИК - излучения. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
1. Материал, обладающий воздухопроницаемыми, пропускающими водяные пары, водонепроницаемыми, драпирующимися, теплоотражающими свойствами, содержащий по меньшей мере одну металлизированную микропористую мембрану, имеющую поры от одной стороны до другой, дублированную по меньшей мере с еще одним слоем текстильного материала, отличающийся тем, что металл в металлизированной мембране образует прерывный слой на поверхности и примыкающих к ней стенках пор микропористой мембраны, так что, если смотреть на поверхность мембраны сверху, металл кажется непрерывным. 2. Материал по п.1, отличающийся тем, что в нем мембрана выполнена из микропористого вспененного политетрафторэтилена, а металл является алюминием. 3. Материал по п.2, отличающийся тем, что в нем текстильный материал - шелк. 4. Материал по п.1, отличающийся тем, что он используется при формировании предмета одежды. 5. Материал по п.1, отличающийся тем, что он составляет часть предмета одежды. 6. Материал по п.1, отличающийся тем, что он используется при формировании палатки или тента. 7. Материал по п.1, отличающийся тем, что он составляет часть палатки или тента.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к материалам, отражающим и пропускающим электромагнитное излучение, и к использованию таких материалов в качестве электромагнитного камуфляжа, в частности, на инфракрасных длинах волн. Предпосылки создания изобретенияИзвестны приборы, детектирующие инфракрасное излучение, излучение человеческого тела или других объектов легко обнаруживается детекторами инфракрасного излучения. Такие детекторы работают в окнах прозрачности атмосферы на длинах волн 3 - 5 и 8 - 12 мкм. Получение инфракрасных изображений на длинах волн за пределами этих окон практически нецелесообразно по причине атмосферного поглощения. На изображениях, полученных с помощью таких приборов, объекты с высокой излучательной способностью и/или объекты, имеющие температуру выше фоновой, выглядят в виде ярких силуэтов. Это обусловлено мощностью излучения этих объектов. Излучаемая мощность описывается уравнением:
W =


где W = излучаемая мощность в Брит. тепл. ед./час-фут2,


Цель настоящего изобретения - обеспечить маскировку от обнаружения методами формирования инфракрасных изображений, или уменьшить излучение в средней и дальней областях инфракрасного диапазона, не снижая при этом эффективности маскировки для видимой или ближней инфракрасной областей спектра, а также уровня комфортности, подвижности и способности к действиям человека, который пользуется такой маскировкой. Данная цель достигается введением в предмет одежды или ее части или в укрывающий материал, например, материал палатки или тента или их частей, металлизированный микропористой мембраны, которая ослабляет тепловое излучение объектов, находящихся под или за металлизированной мембраной. Поставленная цель достигается в материале, обладающем воздухопроницаемыми, пропускающими водяные пары, водонепроницаемыми, драпирующимися, теплоотражающими свойствами, содержащем по меньшей мере одну металлизированную микропористую мембрану, имеющую поры от одной стороны до другой, дублированную по меньшей мере с еще одним слоем текстильного материала, металл в металлизированной мембране образует прерывный слой на поверхности и примыкающих к ней стенках пор микропористой мембраны так, что если смотреть на поверхность мембраны сверху, металл кажется непрерывным. Кроме того, в материале мембрана выполнена из микропористого вспененного политетрафторэтилена, а металл является алюминием. Текстильный материал может представлять собой шелк. Заявленный материал используется при формировании предмета или части одежды, а также при формировании палатки или тента, или их частей. Более конкретно, изобретение направлено на создание воздухопроницаемого, пропускающего пары влаги, водонепроницаемого, драпирующегося, теплоотражающего материала, который состоит главным образом из по меньшей мере одной металлизированной микропористой мембраны, дублированной по меньшей мере еще одним слоем, или текстильным дублирующим материалом, таким как тканые, нетканые или трикотажные материалы из полиамидов, полиолефинов, полиэфира, хлопка, шелка и т.д., или дополнительными микропористыми слоями, причем металл в металлизированной мембране образует прерывный слой на поверхности и на стенках пор вблизи поверхности микропористой мембраны. Краткое описание чертежей
Фиг. 1а и 1б - вид сбоку со срезом микропористой мембраны, используемой в изобретении, где показано, как металлический слой может быть прерывным и в то же время эффективно препятствовать пропусканию тепла. Фиг. 2 - вид сбоку металлизированной мембраны, соединенной с дублирующим материалом. Подробное описание изобретения
На фиг.1а показан увеличенный вид сбоку со срезом микропористой мембраны 10 с полимерным листовым материалом 11, имеющим поры нерегулярной формы 12, проходящие сквозь его от одной стороны до другой. На фиг. 1б показан осажденный из газовой фазы металл 13; металл осажден сверху мембраны, так что он покрывает поверхность и "открытые" стенки пор, то есть ту часть стенок пор, которая видна сверху мембраны. Таким образом, если смотреть вертикально верху вниз в направлении стрелки, то кажется, что металл образует непрерывное покрытие на линии прямой видимости. Это показано пунктирными линиями на фиг. 1б. Однако сбоку видно, что металлическое покрытие имеет прерывный характер поры остаются открытыми доля пропускания водяных паров. Применение металлизированных микропористых пленок и мембран, например, из микропористого полиэтилена, полипропилена, полиуретана, вспененного политетрафторэтилена и т.д., дублированных обычными текстильными материалами, позволяет избежать недостатков прежних аналогов по нескольким причинам. Во-первых, трехмерная природа микропористых материалов обеспечивает 100% металлическое покрытие по линии прямой видимости, если смотреть сверху, что, в свою очередь, обеспечивает отражение ИК излучения, требующиеся для удовлетворительного ослабления формирования ИК изображений. Во-вторых, сохраняется пористость в трех измерениях, необходимая для того, чтобы композитный материал был проницаем для больших количеств водяных паров, что снижает тепловую нагрузку на человека, использующего такой материал для маскировки. В-третьих, воздух, находящийся в микропорах мембраны, снижает ее теплопроводность, создавая изолирующее воздушное пространство. При этом большая часть теплообмена между телом человека и окружающей средой происходит путем охлаждения испарением. Значительная часть тепла, излучаемого телом на микропористую мембрану, отражается обратно к телу, что снижает температуру наружной поверхности и тем самым затрудняет обнаружение путем формирования инфракрасных изображений. Отраженное тепло отводится посредством естественного охлаждающего механизма человеческого организма - испарения. Кроме того, микропористые материалы легче материалов, описанных в патентах-аналогах, они более гибкие и лучше драпируются, что делает их более пригодными для изготовления одежды. Металл, применяемый в металлизированных микропористых пенках и мембранах, может быть любым металлом, который можно нанести путем осаждения из газовой фазы или напыления на пленку или мембрану с получением желаемого отражательного эффекта; это может быть, например, алюминий, серебро, медь, цинк и т.п. Металлизация выполнена только с одной стороны; ее можно осуществить путем физического осаждения из газовой фазы, например, напыления, или химического осаждения из газовой фазы. Металлическое покрытие может иметь толщину от 40 до 1200


Класс B32B5/18 отличающиеся особенностями слоя, выполненного из пористых материалов или материалов пенистой или губчатой структуры