PL229897B1

PL229897B1 - Protective material composition of the layered structure

Info

Publication number: PL229897B1
Application number: PL394392A
Authority: PL
Inventors: Janusz Daniel
Original assignee: Daniel Janusz Jmd Daniel Tech
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2018-09-28
Also published as: PL394392A1

Abstract

Ochronna kompozycja materiałowa o budowie warstwowej zawierająca materiały przemiany fazowej typu PCM, które mają postać powłoki lub kapsułek zamocowanych w przędzy poliestrowej, poliamidowej, bawełnianej, aramidowej, wiskozie i innych stosowanych do produkcji dzianin/tkanin o masie powierzchniowej od 80 do 300 g/m2, charakteryzuje się tym, że zawiera ponadto co najmniej warstwę (3) w postaci tkaniny lub dzianiny o masie powierzchniowej od 80 do 300g/m2 zawierającą 100% nanoporowego węgla aktywnego.A protective material composition with a layered structure containing phase change materials of the PCM type, which are in the form of a coating or capsules fixed in polyester, polyamide, cotton, aramid, viscose and other yarns used for the production of knitted fabrics with a surface weight of 80 to 300 g/m2, characterized in that it further comprises at least a layer (3) in the form of a woven or knitted fabric with a surface weight of 80 to 300 g/m2 containing 100% nanoporous activated carbon.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest ochronna kompozycja materiałowa o budowie warstwowej, charakteryzująca się wieloma właściwościami ochronnymi i przeznaczona do stosowania zwłaszcza na odzież ochronną specjalnego przeznaczenia, szczególnie na elementy kamizelek ochronnych lub jako wkłady do odzieży ochronnej lub do hełmów, a ponadto przeznaczona do stosowania na odzież, wykładziny i wkłady ogólnego przeznaczenia.The subject of the invention is a protective material composition with a layered structure, characterized by many protective properties and intended for use especially for special-purpose protective clothing, especially for elements of protective vests or as inserts for protective clothing or helmets, and also intended for use on clothing, linings. and general purpose cartridges.

Z opisu patentowego nr PL191423 znany jest materiał włókninowy do klimatyzacji i wentylacji o budowie warstwowej , który zawiera warstwę z włókien polipropylenowych, w której wkomponowany jest środek antybakteryjny i przeciwgrzybiczny w postaci zeolitu srebrowego. Materiał ten z uwagi na formę włókniny nie nadaje się na odzież wierzchnią codziennego użytkowania.From the patent description No. PL191423, there is known a non-woven material for air conditioning and ventilation with a layered structure, which includes a layer of polypropylene fibers, in which an antibacterial and antifungal agent in the form of silver zeolite is incorporated. Due to the form of a non-woven fabric, this material is not suitable for everyday outerwear.

W stanie techniki znane są również materiały przemiany fazowej PCM (Phase Changing Materials). Znane są przykładowo włókna Outlast®, które mają postać włókien akrylowych z mikrokapsułkami PCM. Tego typu włókna pozwoliły na stworzenie dzianiny lub tkaniny, która w aktywny sposób umożliwia regulację temperatury ciała poprzez zdolność magazynowania i oddawania ciepła w zależności od warunków zewnętrznych. Odzież wykonana z tego typu materiałów umożliwia chłodzenie, termoizolację oraz termoregulację ciała, w zależności od warunków zewnętrznych.Phase Changing Materials (PCM) are also known in the art. Outlast® fibers are known, for example, which are in the form of acrylic fibers with PCM microcapsules. These types of fibers allowed for the creation of a knitted or woven fabric that actively regulates body temperature through the ability to store and give off heat depending on external conditions. Clothing made of this type of materials allows for cooling, thermal insulation and thermoregulation of the body, depending on external conditions.

Ochronna kompozycja materiałowa o budowie warstwowej zawierająca warstwę tkaniny lub dzianiny typu PCM wykonaną z przędzy poliestrowej, poliamidowej, bawełnianej, aramidowej, wiskozy lub innej stosowanej do produkcji dzianin/tkanin o masie powierzchniowej od 80 do 300 g/m² z zainkorporowanym materiałem przemiany fazowej typu PCM, który ma postać powłoki lub kapsułek, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera ponadto warstwę wykonaną w 100% z nanoporowego węgla aktywnego, która ma postać tkaniny lub dzianiny o masie powierzchniowej od 80 do 300 g/m², które to warstwy połączone są ze sobą warstwą łączącą. Warstwa tkaniny lub dzianiny typu PCM jest o luźnym splocie korzystnie ażurowym. Korzystnie warstwa łącząca jest warstwą klejącą w postaci cienkiej błony. Korzystnie warstwa łącząca ma postać matrycy termoplastycznej albo termoutwardzalnej. Korzystnie warstwa wykonana z nanoporowego węgla po stronie zewnętrznej pokryta jest dodatkową warstwą paroprzepuszczalną, oddychającą, nie przepuszczającą gazów, cieczy lub aerozolów różnych związków chemicznych, przy czym warstwa dodatkowa korzystnie jest podatna na odkształcenia kompozycji w dwóch kierunkach. Korzystnie warstwa wykonana z nanoporowego węgla po stronie zewnętrznej pokryta jest dodatkową warstwą oddychającą i przepuszczającą gazy, ciecze i aerozole różnych związków chemicznych, przy czym warstwa ta korzystnie jest podatna na odkształcenia kompozycji w dwóch kierunkach.A protective material composition with a layered structure containing a layer of PCM-type woven or knitted fabric made of polyester, polyamide, cotton, aramid, viscose or other yarns used for the production of knitted / woven fabrics with an area weight from 80 to 300 g / m ² with an incorporated phase change material of the type The PCM which is in the form of a coating or capsules according to the invention is characterized in that it further comprises a layer made of 100% nanoporous activated carbon which is in the form of a woven or knitted fabric with an area weight of 80 to 300 g / m ² , which layers are joined together by they are a connecting layer with each other. The layer of PCM woven or knitted fabric is of a loose weave, preferably openwork. Preferably the connecting layer is a thin film adhesive layer. Preferably, the connecting layer is in the form of a thermoplastic or thermosetting matrix. Preferably, the layer made of nanoporous carbon on the outside is covered with an additional layer that is vapor-permeable, breathable, impermeable to gases, liquids or aerosols of various chemical compounds, the additional layer preferably being susceptible to deformation of the composition in two directions. Preferably, the layer made of nanoporous carbon on the outside is covered with an additional layer that is breathable and permeable to gases, liquids and aerosols of various chemical compounds, this layer preferably being susceptible to deformation of the composition in two directions.

Rozwiązanie według wynalazku poprzez zastosowanie warstwy nanoporowego węgla aktywnego efektywnie adsorbuje zapachy, chroni przed bakteriami, mikrobakteriami, wirusami oraz grzybicami, chroni przed zagrożeniami chemicznymi oraz termicznymi, zaś poprzez zastosowanie warstwy z tkaniny lub dzianiny typu PCM poprawia komfort termiczny ciała i stabilizuje jego temperaturę, wytwarza poczucie chłodu w warunkach letnich oraz ciepła w warunkach zimowych, poprawia przepływ powietrza pomiędzy warstwami, nadaje wizualny wygląd kompozycji poprzez możliwość stosowania różnorodnej kolorystyki. Kompozycja tego typu posiada właściwości przeciwpotne, nie wywołuje alergii i nadaje się do wielokrotnego prania.The solution according to the invention, through the use of a layer of nanoporous activated carbon, effectively adsorbs odors, protects against bacteria, microbacteria, viruses and fungi, protects against chemical and thermal hazards, and by using a layer of fabric or knitted PCM, it improves the thermal comfort of the body and stabilizes its temperature, produces the feeling of coolness in summer conditions and warmth in winter conditions, improves the air flow between the layers, gives the visual appearance of the composition through the possibility of using a variety of colors. This type of composition has antiperspirant properties, does not cause allergies and is suitable for repeated washing.

Wynalazek w przykładzie wykonania pokazany jest na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia ochronną kompozycję materiałową składającą się z warstwy tkaniny lub dzianiny typu PCM przykładowo Outlast®, warstwy łączącej o właściwościach klejących w postaci błony lub matrycy oraz warstwy wykonanej w 100% z nanoporowego węgla aktywnego mającej postać dzianiny lub tkaniny, Fig. 2 przedstawia kompozycję materiałową składającą się z warstwy tkaniny lub dzianiny typu PCM przykładowo Outlast®, warstwy łączącej w postaci błony lub matrycy oraz warstwy wykonanej w 100% z nanoporowego węgla aktywnego mającej postać dzianiny lub tkaniny pokrytej membraną paroprzepuszczalną, oddychającą, nieprzepuszczającą gazów i cieczy w tym aerozoli, zaś Fig. 3 przedstawia kompozycję materiałową składającą się z warstwy tkaniny lub dzianiny typu PCM przykładowo Outlast®, warstwy kleju w postaci błony lub matrycy oraz warstwy wykonanej w 100% z nanoporowego węgla aktywnego mającej postać tkaniny lub dzianiny pokrytej membraną oddychającą, przepuszczającą gazy i ciecze w tym aerozole.The invention, in an exemplary embodiment, is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a protective material composition consisting of a layer of PCM woven or knitted fabric, for example Outlast®, a bonding layer in the form of a film or matrix, and a layer made of 100% nanoporous carbon. Fig. 2 shows a material composition consisting of a layer of a PCM woven or knitted fabric, for example Outlast®, a binding layer in the form of a film or matrix, and a layer made of 100% nanoporous activated carbon in the form of a knitted or a membrane coated fabric. vapor-permeable, breathable, impermeable to gases and liquids, including aerosols, and Fig. 3 shows a material composition consisting of a layer of PCM woven or knitted fabric, e.g. Outlast®, an adhesive layer in the form of a film or matrix, and a layer made of 100% nanoporous activated carbon having the form of a covered fabric or knit a breathable membrane, permeable to gases and liquids, including aerosols.

W przykładzie wykonania ochronna kompozycja materiałowa o budowie warstwowej składa się z warstwy 1 w postaci dzianiny lub tkaniny z materiału przemiany fazowej typu PCM, na przykład znanej na rynku pod nazwą handlową Outlast®, która poprzez warstwę łączącą 2 o właściwościach klejąPL 229 897 B1 cych, połączona jest z warstwą 3 składającą się w 100% z nanoporowego węgla aktywnego NACC (Nanoporous Activated Carbon Cloth), przykładowo znanego na rynku pod nazwą ZORFLAX® mającą postać tkaniny lub w innym przykładzie wykonania dzianiny. Gęstość powierzchniowa warstwy 1 jak i warstwy 3 jest dobierana z przedziału od 80 do 300 g/cm² w zależności od zastosowania i środowiska, w którym przewidziane jest zastosowanie kompozycji. Warstwa klejąca 2 ma postać cienkiej błony lub w innych przykładach wykonania może mieć postać matrycy termoplastycznej lub matrycy termoutwardzalnej,In an embodiment, the protective material composition having a layered structure consists of a layer 1 in the form of a knitted or woven PCM-type material, for example commercially known under the trade name Outlast®, which, through a connecting layer 2 with adhesive properties, it is combined with a layer 3 consisting of 100% Nanoporous Activated Carbon Cloth (NACC), for example commercially known as ZORFLAX® in the form of a woven or knitted fabric in another embodiment. The density of the surface layer 1 and the layer 3 is set in a range of 80 to 300 g / cm ² depending on the application and the environment in which is provided the use of the composition. The adhesive layer 2 is in the form of a thin film or, in other embodiments, it may be in the form of a thermoplastic matrix or a thermosetting matrix.

W drugim przykładzie wykonania ochronna kompozycja materiałowa o budowie warstwowej zawiera warstwę 1 typu PCM i warstwę łączącą 2 jak w przykładzie pierwszym, natom iast warstwa 3 wykonana w 100% z nanoporowego węgla aktywnego i pokryta jest z jednej strony warstwą 4 w postaci membrany o właściwościach zależnych od zastosowania, przykładowo może to być warstwa paroprzepuszczalną, oddychająca, nie przepuszczająca gazów, cieczy, aerozoli różnych związków chemicznych.In the second embodiment, the protective material composition with a layered structure comprises a layer 1 of the PCM type and a connecting layer 2 as in the first example, while another layer 3 is made of 100% nanoporous activated carbon and is covered on one side with a layer 4 in the form of a membrane with dependent properties. On application, for example, it can be a vapor-permeable, breathable layer, impermeable to gases, liquids, aerosols of various chemical compounds.

W trzecim przykładzie wykonania ochronna kompozycja materiałowa o budowie warstwowej zawiera warstwę 1 typu PCM i warstwę łączącą 2 jak w przykładzie pierwszym, natomiast warstwa 3 wykonana w 100% z nanoporowego węgla aktywnego pokryta jest z jednej strony warstwą 5 w postaci membrany o właściwościach zależnych od zastosowania przykładowo oddychającą, przepuszczającą gazy, ciecze, aerozole różnych związków chemicznych i o właściwościach mechanicznych pozwalających na odkształcenia kompozycji w dwóch kierunkach.In a third embodiment, the layered protective material composition comprises a layer 1 of the PCM type and a bonding layer 2 as in the first example, while a layer 3 made of 100% nanoporous activated carbon is covered on one side with a layer 5 in the form of a membrane with application-dependent properties. for example breathable, permeable to gases, liquids, aerosols of various chemical compounds and with mechanical properties that allow the composition to deform in two directions.

Claims

1. A protective material composition with a layered structure containing a layer of a woven or knitted fabric of the PCM type (1) made of polyester, polyamide, cotton, aramid, viscose or other yarns used for the production of knitted / woven fabrics with an area weight from 80 to 300 g / m ² with phase-change material incorporated in the PCM type, which is in the form of a coating or capsules, characterized in that it further comprises a layer (3) made of 100% nanoporous activated carbon, which is in the form of a woven or knitted fabric with an area weight from 80 to 300 g / m ² , the layers (1) and (3) being connected to each other by the connecting layer (2).

2. A protective material composition with a layered structure according to claim 1; 3. The fabric of claim 1, wherein the layer (1) is in the form of a woven or knitted fabric with a loose weave, preferably openwork.

3. A protective material composition with a layered structure as claimed in claim 1. The adhesive of claim 1, characterized in that the connecting layer (2) is a thin film adhesive layer.

4. A protective material composition having a layered structure according to claim 1. 6. A method according to claim 1, characterized in that the connecting layer (2) is in the form of a thermoplastic or thermosetting matrix.

5. A protective material composition with a layered structure as claimed in claim 1. 2. The method of claim 1, characterized in that the layer (3) on the outside is covered with an additional layer (4) that is vapor-permeable, breathable, impermeable to gases, liquids or aerosols of various chemical compounds.

6. A protective material composition with a layered structure as claimed in claim 1. 5. A composition according to claim 5, characterized in that the layer (4) is susceptible to deformation of the composition in two directions.

7. A protective material composition with a layered structure as claimed in claim 1. 2. A method according to claim 1, characterized in that the layer (3) on the outside is covered with an additional layer (5) that is breathable and permeable to gases, liquids and aerosols of various chemical compounds.

A protective material composition with a layered structure as claimed in claim 1, 7. The composition of claim 7, characterized in that the layer (5) is susceptible to deformation of the composition in two directions.