RU191460U1

RU191460U1 - VOLUME WOVEN FIRE AND HEAT PROTECTIVE MATERIAL

Info

Publication number: RU191460U1
Application number: RU2019113826U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Вячеславович Сорокин; Александр Леонидович Никифоров; Ольга Германовна Циркина; Светлана Николаевна Ульева; Ирина Юрьевна Шарабанова
Priority date: 2019-05-06
Filing date: 2019-05-06
Publication date: 2019-08-06

Abstract

Полезная модель относится к композиционным огне-теплозащитным материалам и может быть использована при изготовлении специальной защитной одежды пожарного, требующей повышенной стойкости к воздействию интенсивного теплового излучения, окружающей среды с высокой температурой, кратковременного контакта с открытым пламенем и нагретыми предметами, механических и других опасных факторов, возникающих при тушении пожаров. Объемный тканый огне-теплозащитный материал, состоящий из объединенных огнезащитного слоя из арамидных нитей и теплоизолирующего слоя, выполненного из термостойких синтетических нитей, соединенных друг с другом так, чтобы располагаться на расстоянии 5÷2 мм друг от друга посредством перемычек, которые выполнены из армированных нитей толщиной 0,1÷1 мм из негорючего материала, на огнезащитный слой с фронтальной стороны нанесено пленочное покрытие из кремнийорганического полимера, а теплоизолирующий слой с тыльной стороны соединен с гигиеническим слоем из хлопчатобумажных нитей, пропитанных биоцидным раствором. Армированные нити выполнены из арамидных, кремнеземных или базальтовых волокон. Кремнийорганический полимер содержит отражающий инфракрасное излучение пигмент. Технический результат: повышение механической прочности материала при повышении огнезащитных свойств и снижении теплопроводности материала.The utility model relates to composite fire-heat-protective materials and can be used in the manufacture of special protective clothing for a firefighter, which requires increased resistance to intense heat radiation, a high-temperature environment, short-term contact with an open flame and heated objects, mechanical and other dangerous factors, arising from fire fighting. Volumetric woven fire-heat-protective material, consisting of a combined fire-retardant layer of aramid threads and a heat-insulating layer made of heat-resistant synthetic threads connected to each other so as to be spaced 5 ÷ 2 mm apart by jumpers that are made of reinforced threads a thickness of 0.1 ÷ 1 mm from non-combustible material, a film coating of an organosilicon polymer is applied to the fire retardant layer from the front side, and a heat-insulating layer from the back is connected to ble layer of cotton threads impregnated with biocidal solution. Reinforced threads are made of aramid, silica or basalt fibers. The organosilicon polymer contains a pigment reflecting infrared radiation. Effect: increase the mechanical strength of the material while increasing flame retardant properties and reducing thermal conductivity of the material.

Description

Полезная модель относится к композиционным огне-теплозащитным материалам и может быть использована при изготовлении специальной защитной одежды пожарного, требующей повышенной стойкости к воздействию интенсивного теплового излучения, окружающей среды с высокой температурой, кратковременного контакта с открытым пламенем и нагретыми предметами, механических и других опасных факторов, возникающих при тушении пожаров.The utility model relates to composite fire-heat-protective materials and can be used in the manufacture of special protective clothing for a firefighter, which requires increased resistance to intense heat radiation, a high-temperature environment, short-term contact with an open flame and heated objects, mechanical and other dangerous factors, arising from fire fighting.

Известен многослойный огнезащитный материал для одежды (Патент на полезную модель RU №10182, МПК D03D 15/00, 1999 г.), выполненный в виде пакета, содержащего огнезащитный слой из термостойких волокон и минимум один теплоизолирующий слой из натуральных волокон, дополнительно содержащий водоизолирующий слой. Огнезащитный слой выполнен в виде нетканого иглопробивного термостойкого полотна из высокомодульных волокон типа СВМ, терлон, армос, на огнезащитный слой путем промазки и термообработки нанесен водоизолирующий полимерный слой, а теплоизолирующие слои образованы слоями шерстяного ватина, примыкающего к огнезащитному слою и слоям из хлопчатобумажной ткани, при этом слои объединены в пакет прошивкой.Known multilayer fire-retardant material for clothing (Utility Model Patent RU No. 10182, IPC D03D 15/00, 1999), made in the form of a package containing a fire-retardant layer of heat-resistant fibers and at least one heat-insulating layer of natural fibers, additionally containing a waterproof layer . The fire-retardant layer is made in the form of a non-woven needle-punched heat-resistant fabric of high-modulus fibers of the type CBM, Terlon, Armos, a water-insulating polymer layer is applied to the fire-retardant layer by coating and heat treatment, and the heat-insulating layers are formed by layers of wool batting adjacent to the fire-retardant layer and cotton fabric layers This layers are combined into a firmware package.

Недостатком этого материала является относительно низкие теплоизолирующие свойства, поскольку в качестве теплоизолирующих используются слои, образованные слоями шерстяного ватина, которые не обладают высокими теплоизолирующими свойствами и непосредственно прилегают к огнезащитному слою, и относительно низкие огнезащитные свойства, поскольку при лучевом и контактном воздействии с горячими средами не обеспечивается локализация воздействия, и оно распространяется по поверхности ткани. Кроме того, так же недостаток указанного материала заключается в относительно низкой механической прочности материала.The disadvantage of this material is the relatively low heat-insulating properties, since the layers formed by layers of woolen batting, which do not have high heat-insulating properties and are directly adjacent to the fire-retardant layer, and relatively low fire-retardant properties, since radiation and contact with hot media are not used as heat-insulating. localization of exposure is provided, and it spreads over the surface of the tissue. In addition, the same disadvantage of this material lies in the relatively low mechanical strength of the material.

Известен огнезащитный материал (Патент на полезную модель №174909, МПК D03D 15/12, 2017 г.) принятый за прототип, состоящий из внешнего огнезащитного слоя и теплоизолирующего слоя, объединенных прошивкой, между которыми введен теплозащитный слой, выполненный из термостойких волокон нетканого материала, причем внешний огнезащитный слой выполнен из арамидной ткани и проволоконен иглопробивным способом термостойкими волокнами теплозащитного слоя. Теплоизолирующий слой выполнен из шерстяных волокон, хлопковых волокон, льняных волокон. В качестве термостойких волокон использованы окисленные полиакрилонитрильные волокна, арамидные волокна, базальтовые волокна, кремнеземные волокна.Fire-retardant material is known (Utility Model Patent No. 174909, IPC D03D 15/12, 2017) adopted as a prototype consisting of an external fire-retardant layer and a heat-insulating layer combined by firmware, between which a heat-protective layer made of heat-resistant fibers of non-woven material is introduced, moreover, the external flame retardant layer is made of aramid fabric and is needle-punched with heat-resistant fibers of the heat-protective layer. The heat-insulating layer is made of woolen fibers, cotton fibers, linen fibers. Oxidized polyacrylonitrile fibers, aramid fibers, basalt fibers, silica fibers are used as heat-resistant fibers.

Недостаток прототипа заключается в относительно низкой механической прочности материала при использовании указанного материала для пошива одежды пожарного, при работе в такой одежде в областях коленей и локтей формируются зоны натяжения материала и зоны заломов и складок, в которых материал утрачивает свои качества. Так же недостатком являются относительно низкие теплоизолирующие свойства, поскольку в качестве теплоизолирующего используется слой, выполненный из шерстяных волокон, хлопковых волокон, льняных волокон.The disadvantage of the prototype is the relatively low mechanical strength of the material when using the specified material for sewing firefighter clothes, when working in such clothes in the areas of the knees and elbows, zones of tension of the material and zones of creases and folds are formed in which the material loses its quality. The disadvantage is the relatively low heat-insulating properties, since a layer made of woolen fibers, cotton fibers, and linen fibers is used as a heat-insulating layer.

Задачей, которая решается в полезной модели, является создание огнезащитного водонепроницаемого материала с высокой механической прочностью, высокими огнезащитными свойствами и малой теплопроводностью.The problem that is solved in the utility model is the creation of a flame retardant waterproof material with high mechanical strength, high flame retardant properties and low thermal conductivity.

Технический результат заключается в повышении механической прочности материала при повышении огнезащитных свойств и снижении теплопроводности материала.The technical result consists in increasing the mechanical strength of the material while increasing fire retardant properties and reducing thermal conductivity of the material.

Технический результат достигается тем, что объемный тканый огне-теплозащитный материал, состоящий из объединенных огнезащитного слоя из арамидных нитей и теплоизолирующего слоя, выполненного из термостойких синтетических нитей, соединенных друг с другом так, чтобы располагаться на расстоянии 5÷12 мм друг от друга посредством перемычек, которые выполнены из армированных нитей толщиной 0,1÷1 мм из негорючего материала, на огнезащитный слой с фронтальной стороны нанесено пленочное покрытие из кремнийорганического полимера, а теплоизолирующий слой с тыльной стороны соединен с гигиеническим слоем из хлопчатобумажных нитей, пропитанных биоцидным раствором. Армированные нити выполнены из арамидных, кремнеземных или базальтовых волокон. Кремнийорганический полимер содержит отражающий инфракрасное излучение пигмент.The technical result is achieved in that a bulk woven fire-heat-protective material consisting of a combined fire-retardant layer of aramid threads and a heat-insulating layer made of heat-resistant synthetic threads connected to each other so as to be spaced 5 ÷ 12 mm apart by jumpers which are made of reinforced yarns with a thickness of 0.1 ÷ 1 mm from non-combustible material, a film coating of an organosilicon polymer is applied to the fire retardant layer from the front side, and heat insulated conductive layer on the back side is connected with a hygienic layer of cotton threads impregnated with biocidal solution. Reinforced threads are made of aramid, silica or basalt fibers. The organosilicon polymer contains a pigment reflecting infrared radiation.

Сущность полезной модели поясняется чертежом. Объемный тканый огне-теплозащитный материал, который изготавливают способом объемного ткачества, состоит из объединенных огнезащитного слоя 1, на который с фронтальной стороны нанесено пленочное покрытие 2, и теплоизолирующего слоя 3 с тыльной стороны соединенного с гигиеническим слоем 4. Огнезащитный слой 1 выполнен из арамидных нитей. Теплоизолирующий слой 3, выполненный из термостойких синтетических нитей, например, полиэфирных, полиимидных, полипропиленовых. Огнезащитный слой 1 и теплоизолирующий слой 3 соединены друг с другом так, чтобы располагаться на расстоянии L=5÷12 мм друг от друга посредством перемычек 5. Перемычки 5 выполнены из армированных нитей толщиной 0,1÷1 мм из негорючего материала. Армированные нити перемычек 5 выполнены из арамидных, кремнеземных или базальтовых волокон. На огнезащитный слой 1 с фронтальной стороны нанесено пленочное покрытие 2 из кремнийорганического полимера.The essence of the utility model is illustrated in the drawing. Volumetric woven fire-heat-protective material, which is made by the method of volumetric weaving, consists of a combined fire-retardant layer 1, on which a film coating 2 is applied from the front side, and a heat-insulating layer 3 from the back side connected to the hygienic layer 4. The fire-retardant layer 1 is made of aramid threads . The heat-insulating layer 3 made of heat-resistant synthetic threads, for example, polyester, polyimide, polypropylene. The fire-retardant layer 1 and the heat-insulating layer 3 are connected to each other so as to be spaced L = 5 ÷ 12 mm from each other by means of jumpers 5. The jumpers 5 are made of reinforced yarns with a thickness of 0.1 ÷ 1 mm from non-combustible material. The reinforced threads of the jumpers 5 are made of aramid, silica or basalt fibers. A film coating 2 of an organosilicon polymer is applied to the fireproof layer 1 from the front side.

Теплоизолирующий слой 3 с тыльной стороны соединен с гигиеническим слоем 4, выполненным из хлопчатобумажных нитей, пропитанных биоцидным раствором, позволяет обеспечить дополнительную тепловую защиту и комфортные условия для контакта материала с телом человека.The insulating layer 3 on the back is connected to the hygienic layer 4 made of cotton threads impregnated with a biocidal solution, which provides additional thermal protection and comfortable conditions for the material to come into contact with the human body.

Используется огнезащитный материал следующим образом.Fire retardant material is used as follows.

Объемный тканый огне-теплозащитный материал, который изготавливают способом объемного ткачества, состоит из объединенных, огнезащитного слоя 1 пленочное покрытием 2 и теплоизолирующего слоя 3 соединенного с гигиеническим слоем 4, соединенных друг с другом так, чтобы располагаться на расстоянии 5÷12 мм друг от друга посредством перемычек 5. Выполнение огнезащитного слоя 1 из негорючих арамидных нитей, позволяет обеспечить необходимые показатели защиты от кратковременного воздействия открытого пламени, а также механических воздействий. Для обеспечения защиты от попадания влаги в пакет материалов на огнезащитный слой 1 нанесено полимерное пленочное покрытие 2 из кремнийорганического полимера с отражающим инфракрасное излучение пигментом. Огнезащитный слой 1 и теплоизолирующий слой 3 располагаются на расстоянии 5÷12 мм друг от друга посредством перемычек 5, образуя дополнительный теплоизолирующий межслойный зазор, обеспечивающий защиту от повышенных тепловых воздействий окружающей среды. За счет упругости перемычек 5, выполненных из армированных нитей толщиной от 0,1 до 1 мм обеспечивается высокая межслойная прочность и быстрое восстановление формы материала после механического воздействия, например, сдавливания. Физико-механические показатели объемного тканого огне-теплозащитного материала можно регулировать за счет изменения толщины армированных нитей перемычек 5, а также их плотности.Volumetric woven fire-heat-protective material, which is produced by the method of volumetric weaving, consists of a combined, fire-retardant layer 1 film coating 2 and a heat-insulating layer 3 connected to the hygienic layer 4, connected to each other so as to be located at a distance of 5 ÷ 12 mm from each other by means of jumpers 5. The implementation of fire-retardant layer 1 of non-combustible aramid filaments, allows to provide the necessary indicators of protection against short-term exposure to an open flame, as well as mechanical stresses. To provide protection against moisture from entering the material package, a flame-retardant layer 1 is coated with a polymer film coating 2 of an organosilicon polymer with a pigment reflecting infrared radiation. The fire-retardant layer 1 and the heat-insulating layer 3 are located at a distance of 5 ÷ 12 mm from each other by means of jumpers 5, forming an additional heat-insulating interlayer gap, which provides protection against increased thermal effects of the environment. Due to the elasticity of the jumpers 5 made of reinforced yarns with a thickness of 0.1 to 1 mm, a high interlayer strength and rapid restoration of the shape of the material after mechanical stress, for example, compression, are ensured. Physico-mechanical parameters of the volumetric woven fire-heat-protective material can be adjusted by changing the thickness of the reinforced threads of the jumpers 5, as well as their density.

Гигиенический слой 4 из хлопчатобумажных нитей, пропитанных биоцидным раствором, обеспечивает оптимальные условия работы в одежде, выполненной из заявляемого материала.The hygienic layer 4 of cotton threads impregnated with a biocidal solution provides optimal working conditions in clothes made of the inventive material.

Таким образом, благодаря введенным усовершенствованиям достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении механических и огнезащитных свойств материала, и снижении его теплопроводности.Thus, thanks to the introduced improvements, the required technical result is achieved, which consists in increasing the mechanical and flame retardant properties of the material, and reducing its thermal conductivity.

Claims

1. Volumetric woven fire-heat-protective material, consisting of a combined fire-retardant layer of aramid threads and a heat-insulating layer, characterized in that the fire-retardant layer and the heat-insulating layer made of heat-resistant synthetic threads are connected to each other so as to be located at a distance of 5 ÷ 12 mm from each other by means of jumpers, which are made of reinforced yarns with a thickness of 0.1 ÷ 1 mm of non-combustible material, a film coating of organosilicon poly is applied on the fireproof layer from the front side EPA, as a heat insulating layer on the back side is connected with a hygienic layer of cotton threads impregnated with biocidal solution.

2. Volumetric woven fire-heat-protective material according to claim 1, characterized in that the reinforced threads are made of aramid, silica or basalt fibers.

3. Volumetric woven fire-heat-protective material according to claim 1, characterized in that the organosilicon polymer contains a pigment reflecting infrared radiation.