RU2756749C2 - Method for manufacturing anti-fragmentation shielding canvas - Google Patents
Method for manufacturing anti-fragmentation shielding canvas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756749C2 RU2756749C2 RU2020107954A RU2020107954A RU2756749C2 RU 2756749 C2 RU2756749 C2 RU 2756749C2 RU 2020107954 A RU2020107954 A RU 2020107954A RU 2020107954 A RU2020107954 A RU 2020107954A RU 2756749 C2 RU2756749 C2 RU 2756749C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fibers
- acid
- shielding
- copper
- metallization
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H1/00—Personal protection gear
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H1/00—Personal protection gear
- F41H1/02—Armoured or projectile- or missile-resistant garments; Composite protection fabrics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области слоистых пулестойких материалов из баллистической ткани с экранирующими свойствами, и может быть использована при изготовлении средств массовой защиты.The invention relates to the field of laminated bullet-resistant materials from ballistic fabric with shielding properties, and can be used in the manufacture of mass protection.
Масса материала, в котором используются металлизированные арамидные волокна, существенно ниже, так как один слой является как противоосколочным, так и экранирующим. The mass of the material in which metallized aramid fibers are used is significantly lower, since one layer is both splinterproof and shielding.
Из уровня техники известны материалы, экранирующие от электромагнитных помех, например: Aaronia X-Dream – ткань экранирующая от электромагнитных помех (100 дБ) [http://el-kor.ru/bezehovye-kamery-i-ekrankamery-ekraniruyushchie-materialy/aaronia-x-dream-tkan-ekraniruyushchaya-ot-elektromagnitnyh-pomeh-100-db]. Данная ткань имеет частотный диапазон экранируемых сигналов 1 МГц - 30 ГГц, эффективность экранирования – 70 дБ; 99,999999 % при 20 ГГц. Материал ткани – смесь меди и никеля, подложка – полиэстер. Тип экранируемых сигналов – ВЧ и НЧ электрические поля. Доступный размер от 1 м² до 50 м². Через подобную ткань практически не проникают сигналы беспроводной связи стандартов: GSM и/или DECT, и/или BLUETOOTH, и/или WLAN и др. электромагнитные сигналы в диапазоне от 1 МГц до 30 ГГц.The prior art knows materials shielding against electromagnetic interference, for example: Aaronia X-Dream - a fabric shielding against electromagnetic interference (100 dB) [http://el-kor.ru/bezehovye-kamery-i-ekrankamery-ekraniruyushchie-materialy/ aaronia-x-dream-tkan-ekraniruyushchaya-ot-elektromagnitnyh-pomeh-100-db]. This fabric has a frequency range of shielded signals 1 MHz - 30 GHz, shielding efficiency - 70 dB; 99.999999% at 20 GHz. The material of the fabric is a mixture of copper and nickel, the backing is polyester. The type of shielded signals is HF and LF electric fields. Available size from 1 m² to 50 m². Wireless signals of standards practically do not penetrate through such fabric: GSM and / or DECT, and / or BLUETOOTH, and / or WLAN and other electromagnetic signals in the range from 1 MHz to 30 GHz.
Известна ЗАЩИТНАЯ СТРУКТУРА ПРОТИВООСКОЛОЧНОГО ПОКРЫВАЛА С НЕТКАНЫМ МАТЕРИАЛОМ (Патент РФ 2237846, опубликовано: 10.10.2004 Бюл. № 28), содержащая слои тканого и два наружных слоя нетканого баллистически стойких материалов, соединенных швейными строчками в двух взаимно перпендикулярных направлениях, при этом каждый из слоев нетканого материала выполнен составным, разделенным на части одиночными слоями тканого материала, части каждого слоя соединены между собой швейными строчками в двух взаимно перпендикулярных направлениях, расстояние между строчками составляет 0,25...0,5 расстояния между строчками, соединяющими всю защитную структуру, при этом поверхностная плотность нетканого материала составляет 35...55% от поверхностной плотности составных наружных слоев и 5...20% от поверхностной плотности всей защитной структуры.Known PROTECTIVE STRUCTURE OF ANTI-SHIPPING COVER WITH NON-WOVEN MATERIAL (RF Patent 2237846, published: 10.10.2004 Bull. No. 28), containing layers of woven and two outer layers of non-woven ballistic-resistant materials, connected by sewing stitches in two mutually perpendicular directions non-woven material is made composite, divided into parts by single layers of woven material, parts of each layer are interconnected by sewing lines in two mutually perpendicular directions, the distance between the lines is 0.25 ... 0.5 distance between the lines connecting the entire protective structure, when The surface density of the nonwoven material is 35 ... 55% of the surface density of the composite outer layers and 5 ... 20% of the surface density of the entire protective structure.
К недостатку данного решения можно отнести многослойность конструкции и невозможность экранировать частоты возможного взрывного устройства (далее – ВУ), управляемого по радиоканалу.The disadvantage of this solution is the multi-layered structure and the impossibility of shielding the frequencies of a possible explosive device (hereinafter referred to as an explosive device), controlled by a radio channel.
В качестве наиболее близкого источника информации можно принять способ изготовления композитных материалов, содержащих проводящие нанонаполнители по патенту № 2611512 (опубликовано: 27.02.2017, бюл. № 6), включающий смешивание или диспергирование первой композиции, содержащей один или более проводящих нанонаполнителей и один или более полиарилэфирсульфоновых термопластичных полимеров (A), с или в одном или более предшественниках (P) неотвержденной термореактивной смолы и необязательно одном или более отверждающих агентах для указанной смолы. Также описан композит, содержащий указанную композицию и армирующие волокна, причем указанные волокна присутствуют в концентрации от 5 до 70 мас.%. As the closest source of information, you can take a method of manufacturing composite materials containing conductive nanofillers according to patent No. 2611512 (published: February 27, 2017, bulletin No. 6), including mixing or dispersing a first composition containing one or more conductive nanofillers and one or more polyarylethersulfone thermoplastic polymers (A), with or in one or more precursors (P) of an uncured thermosetting resin and optionally one or more curing agents for said resin. Also described is a composite containing the specified composition and reinforcing fibers, and these fibers are present in a concentration of from 5 to 70 wt.%.
Техническая проблема настоящего изобретения заключается в необходимости создания прочного и легкого противоосколочного полотна, в тоже время, способного экранировать частоты возможного ВУ. The technical problem of the present invention lies in the need to create a durable and lightweight anti-splinter cloth, at the same time, capable of shielding the frequencies of a possible WA.
Технический результат заключается в обеспечении возможности изолирования взрывоопасных или подозрительных предметов путем предотвращения инициализации находящегося в них взрывного устройства, детонатор которого управляется по радиоканалу. The technical result consists in providing the possibility of isolating explosive or suspicious objects by preventing the initialization of an explosive device located in them, the detonator of which is controlled by a radio channel.
Противоосколочное полотно выполнено из арамидных волокон как наиболее прочного существующего материала.The anti-splinter fabric is made of aramid fibers, the most durable material available.
Известно, что для дистанционного инициирования ВУ чаще всего используется диапазон частот от 100 МГц до 6000 МГц. Эффективность экранирования S_c, зависящую от частоты, материала, толщины и линейных размеров ячейки экранирующей сетки, можно, например, определить по следующей формуле:It is known that the frequency range from 100 MHz to 6000 MHz is most often used for remote initiation of a VU. The shielding efficiency S_c, which depends on the frequency, material, thickness and linear dimensions of the shielding mesh cell, can, for example, be determined by the following formula:
S_c=λ/2s[ln(2πr/s)], (1)S_c = λ / 2s [ln (2πr / s)], (1)
где r – радиус проволоки сетки, s – шаг сетки, λ – длина волны излучения.where r is the radius of the mesh wire, s is the mesh step, λ is the radiation wavelength.
Пример. Для расчета экранирующей сетки для излучения 900 МГц осуществили расчет экранирующей сетки. Центральная частота f=900 МГц. Диаметр провода сетки d=1.5 мм. Допустимый уровень потерь на просачивание p=1 %. Максимальный размер ячейки экранирующей сетки b=4.6 мм. Потери сигнала за счет просачивания через сетку составили -0.04 dB.Example. To calculate the shielding grid for 900 MHz radiation, the shielding grid was calculated. Center frequency f = 900 MHz. Mesh wire diameter d = 1.5 mm. Permissible seepage loss p = 1%. The maximum cell size of the screening mesh is b = 4.6 mm. The signal loss due to leakage through the grid was -0.04 dB.
Новизной заявленного изобретения является то, что сетку, позволяющую максимально удерживать осколки и не допускать инициацию радиоуправляемого взрывного устройства, изготовленную с расчетом на наиболее эффективное экранирование электро-магнитного излучения (далее – ЭМИ) в диапазоне от 20 МГц до 6 ГГц (например, используя выражение (1), выполняют по принципу клетки Фарадея из арамидных волокон, металлизированных тяжелыми металлами. Процесс металлизации арамидных волокон может быть осуществлен по одному из известных способов, например, по патенту РФ 2144965.The novelty of the claimed invention is that the grid, which allows maximum retention of fragments and prevents the initiation of a radio-controlled explosive device, made with the expectation of the most effective shielding of electromagnetic radiation (hereinafter - EMP) in the range from 20 MHz to 6 GHz (for example, using the expression (1), performed according to the Faraday cage principle of aramid fibers metallized with heavy metals The process of metallization of aramid fibers can be carried out according to one of the known methods, for example, according to RF patent 2144965.
Наиболее подходящим металлом для экранирования является медь. Первой стадией металлизации в этом случае является предварительное протравливание – контактирование арамидных волокон с кислотой предварительной обработки (это может быть водная азотная кислота, или хлор-фторсульфоновая кислота в органической жидкости, не реагирующей с кислотами). Этот процесс проводят при температуре от 20 до 40 ֯С и по времени от 5 до 60 секунд, в зависимости от концентрации кислоты предварительной обработки (в пределах 75-95%), если волокна контактируют более 120 секунд при определенных случаях, то они разрушаются. Целью первой стадии является получение на поверхности волокна создать некие структурные изменения и микротрещины для облегчения дальнейшей лучшей адгезии металла к волокну. The most suitable metal for shielding is copper. The first stage of metallization in this case is pre-pickling - contacting aramid fibers with a pre-treatment acid (this can be aqueous nitric acid, or chlorofluorosulfonic acid in an organic liquid that does not react with acids). This process is carried out at a temperature of 20 to 40 ֯ C and at a time of 5 to 60 seconds, depending on the concentration of the pre-treatment acid (within 75-95%), if the fibers are in contact for more than 120 seconds in certain cases, then they are destroyed. The purpose of the first stage is to create some structural changes and microcracks on the fiber surface to facilitate further better adhesion of the metal to the fiber.
После протравления волокна промывают либо водой для уменьшения концентрации кислоты на волокне, либо основанием или основной солью бикарбоната натрия для нейтрализации кислоты и выведения ее из волокна. Затем, желательно, но, не обязательно, волокна просушивают для лучшего удаления лишней влаги или кислоты, затем, в водный раствор меди добавляют соль с катионом палладия и олова в качестве катализатора и погружают в него протравленные кислотой и промытые волокна и перемешивают для обеспечения активности поверхности волокон для взаимодействия с медью. Затем, волокна удаляют из этого раствора, и при необходимости, погружают в ванну ускорителя с разбавленной минеральной кислотой для насыщения поверхности волокна минералами.After pickling, the fibers are washed either with water to reduce the concentration of acid on the fiber, or with a base or basic sodium bicarbonate salt to neutralize the acid and remove it from the fiber. Then, desirably, but not necessarily, the fibers are dried to better remove excess moisture or acid, then a salt with a palladium and tin cation as a catalyst is added to an aqueous solution of copper, and the acid-etched and washed fibers are immersed in it and mixed to ensure surface activity fibers to interact with copper. Then, the fibers are removed from this solution, and, if necessary, immersed in an accelerator bath with dilute mineral acid to saturate the fiber surface with minerals.
Далее начинают непосредственно стадию металлизации, для этого волокна помещают или пропускают через ванну металлизации, в которой находятся ионы меди в смеси с формальдегидом (катализатор), концентрация меди в данных случаях многообразна, но более предпочтительная концентрация меди 1-5 г/л, волокна в ванной умеренно перемешивают в течение 10-20 минут для активной металлизации, если вдруг скорость снижается, то в ванну добавляют еще формальдегид, рН-корректирующий щелочной раствор и раствор с ионами меди. Все это проводят в различных температурах от 10 до 60 ֯С, но более предпочтительно 20-40 ֯С, после чего убирают металлизированные волокна из ванны.Next, the metallization stage begins directly, for this, the fibers are placed or passed through a metallization bath, in which there are copper ions in a mixture with formaldehyde (catalyst), the copper concentration in these cases is diverse, but the more preferable copper concentration is 1-5 g / l, the fibers in the bath is moderately stirred for 10-20 minutes for active metallization, if the speed suddenly decreases, then formaldehyde, a pH-correcting alkaline solution and a solution with copper ions are added to the bath. All this is carried out at various temperatures from 10 to 60 ֯ C, but more preferably 20-40 ֯ C, after which the metallized fibers are removed from the bath.
При металлизации серебром способ проводят в аналогичных условиях, только после протравления используют промывку раствора хлорида олова и соляной кислоты и в стадии металлизации используют смесь нитрата серебра и аммиака.In the case of metallization with silver, the method is carried out under similar conditions, only after etching is the washing of a solution of tin chloride and hydrochloric acid used, and a mixture of silver nitrate and ammonia is used in the metallization stage.
Аналогично металлизацию осуществляют и с никелем, и с кобальтом, и с другими металламиSimilarly, metallization is carried out with nickel, and with cobalt, and with other metals.
Claims (2)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020107954A RU2756749C2 (en) | 2020-02-24 | 2020-02-24 | Method for manufacturing anti-fragmentation shielding canvas |
PCT/RU2021/050044 WO2021173042A1 (en) | 2020-02-24 | 2021-02-23 | Fragment-proof shielding canvas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020107954A RU2756749C2 (en) | 2020-02-24 | 2020-02-24 | Method for manufacturing anti-fragmentation shielding canvas |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020107954A3 RU2020107954A3 (en) | 2021-08-24 |
RU2020107954A RU2020107954A (en) | 2021-08-24 |
RU2756749C2 true RU2756749C2 (en) | 2021-10-05 |
Family
ID=77445574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020107954A RU2756749C2 (en) | 2020-02-24 | 2020-02-24 | Method for manufacturing anti-fragmentation shielding canvas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2756749C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114705084B (en) * | 2022-05-07 | 2023-10-24 | 湖南中泰特种装备有限责任公司 | Preparation method of electromagnetic shielding ultra-high molecular weight polyethylene bulletproof plate and bulletproof plate |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2237846C2 (en) * | 2001-11-22 | 2004-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение специальных материалов" | Protective structure of anti-splint cover with non-woven material |
WO2010019612A2 (en) * | 2008-08-11 | 2010-02-18 | Greenhill Antiballistics Corporation | Densely packed particle structure |
RU2611512C2 (en) * | 2011-12-23 | 2017-02-27 | Сайтек Текнолоджи Корп. | Composite materials containing conducting nanofillers |
RU2706651C2 (en) * | 2015-03-10 | 2019-11-19 | Аркема Франс | Thermoplastic composition and prepreg, composite material based on said prepreg and application of said composite material |
-
2020
- 2020-02-24 RU RU2020107954A patent/RU2756749C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2237846C2 (en) * | 2001-11-22 | 2004-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение специальных материалов" | Protective structure of anti-splint cover with non-woven material |
WO2010019612A2 (en) * | 2008-08-11 | 2010-02-18 | Greenhill Antiballistics Corporation | Densely packed particle structure |
RU2611512C2 (en) * | 2011-12-23 | 2017-02-27 | Сайтек Текнолоджи Корп. | Composite materials containing conducting nanofillers |
RU2706651C2 (en) * | 2015-03-10 | 2019-11-19 | Аркема Франс | Thermoplastic composition and prepreg, composite material based on said prepreg and application of said composite material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2020107954A3 (en) | 2021-08-24 |
RU2020107954A (en) | 2021-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU200024U1 (en) | Anti-splinter screening cloth | |
RU2756749C2 (en) | Method for manufacturing anti-fragmentation shielding canvas | |
CN106087388A (en) | A kind of flexible electromagnetic wave shielding absorbs cloth and preparation method thereof | |
US10633768B2 (en) | Functional copper sulfide composition and a functional fiber produced therefrom | |
CN105219895B (en) | Leather with electromagnetic shielding performance and preparing method thereof | |
WO2021173042A1 (en) | Fragment-proof shielding canvas | |
CN101897488A (en) | Anti-electromagnetic radiation fabric and manufacturing method thereof | |
CN113834383B (en) | Sandwich structure camouflage net and preparation method thereof | |
CN104514141A (en) | Microwave electromagnet shielding fabric and manufacturing method thereof | |
CN103757617B (en) | A kind of Ni-Cu-La-B quaternary alloy plating solution and the method for the plating of glass fibre chemistry | |
CN111386023A (en) | Cellular composite wave-absorbing electromagnetic shielding material and preparation method thereof | |
CN1233211C (en) | Method for preparing electromagnetic shielding compound material | |
US20240209632A1 (en) | Roofing accessories with radiofrequency radiation shielding capabilities and methods of making and use thereof | |
CN111321588A (en) | Wave-absorbing material based on vertical micro-porous flexible non-woven fabric and preparation and application thereof | |
RU202707U1 (en) | PROTECTIVE DEVICE TO PREVENT EXPLOSION OR REDUCE NEGATIVE EFFECTS | |
RU205191U1 (en) | DEVICE TO REDUCE THE PROBABILITY OF EXPLOSION | |
RU205171U1 (en) | EXPLOSIVE OBJECT PROTECTION DEVICE | |
CN114705084B (en) | Preparation method of electromagnetic shielding ultra-high molecular weight polyethylene bulletproof plate and bulletproof plate | |
CN116160723A (en) | T-direction wave-absorbing honeycomb material and preparation method thereof | |
JPH01191500A (en) | Radio-wave absorber | |
RU205879U1 (en) | LOCALIZATION DEVICE USING METALLIZED ARAMID FIBERS | |
CN108357161B (en) | Graphene-based electromagnetic stealth and shielding integrated material and preparation method thereof | |
JPH0544149A (en) | Non-oriented nonwoven fabric and its production | |
JP2811480B2 (en) | Electromagnetic wave shielding material | |
CN114705085B (en) | Preparation method of ultra-high molecular weight polyethylene fiber bulletproof plate and bulletproof plate |