Трикотажні полотна для захисту від електромагнітного випромінювання: будова, принцип екранування та комфортність

Abstract

Надійний захист від дії електромагнітного випромінювання (ЕМВ) може бути досягнений за рахунок використання текстильних екранів, які отримують за різними технологіями. Трикотажні матеріали, які одержані шляхом увязування в структуру струмопровідних ниток або металевих дротів, набувають все більшого розповсюдження з огляду на можливість їхнього подальшого використання у захисному одязі. Метою роботи є дослідження екрануючих властивостей та показників термофізіологічного комфорту промислових трикотажних матеріалів, які призначені для екранування електромагнітного випромінювання. Ефективність екранування текстильних матеріалів до дії EMВ визначали відповідно до ASTM 4935-10 в діапазоні частот 30 МГц - 1,5 ГГц. Показники теплофізіологічного комфорту визначали за спеціально розробленими методиками. Серед трикотажних полотен для захисту від електромагнітного випромінювання, які обрані для дослідження серед наявних на ринку України, найвищу екрануючу здатність (понад 50 дБ) має основов’язаний трикотаж переплетення трико-сукно. Ефективність екранування цього полотна забезпечується, головним чином, механізмом поглинання, в той час як ефективність екранування полотна утокового переплетення – механізмами поглинання та відбиття практично в рівних частках. Досліджені трикотажні матеріали для захисту від ЕМВ характеризуються широким діапазоном значень теплофізичних властивостей та високими показниками паропроникності, що дозволяє використовувати їх у спеціальному та повсякденному одязі, надаючи йому захисних функцій. Новизна роботи полягає в обгрунтованому аналізі наукових публікацій з розробки та дослідження трикотажних матеріалів для захисту від електромагнітного виромінювання та узагальненні головних результатів попередніх розробок, що створює підгрунтя для розробки нових та удосконалення існуючих трикотажних матеріалів для екранування. Практична значимість роботи полягає в тому, що отримані значення ефективності екранування та показників термофізіологічного комфорту трикотажних матеріалів можуть бути використані у якості базових при розроробці та проєктуванні новітніх текстильних матеріалів для захисту від електромагнітного випромінювання.

Reliable protection against electromagnetic radiation (EMR) can be achieved through the use of textile screens, which are obtained by various technologies. Knitted materials produced by incorporating conductive threads or metal wires into the structure are becoming more common due to further use in protective clothing manufacturing. The purpose of this work is to study the shielding effectiveness and thermophysiological comfort of industrial knitted fabrics for electromagnetic radiation shielding. Standardized methods ASTM 4935-10 was used to determine the shielding effectiveness of knitted materials in the frequency range of 30 MHz - 1.5. The indicators of thermophysiological comfort were determined by specially developed methods. Three knitted fabrics for protection against electromagnetic radiation available at Ukrainian market have been studied. The warp knitted fabric of locknit interlooping has got the highest shielding efficiency (over 50 dB). The shielding efficiency of this fabric is provided mainly by the absorption mechanism, while the shielding efficiency of filling knitted fabric is provided by the absorption and reflection mechanisms in almost equal proportion. The studied knitted fabrics for EMR shielding are characterized by a wide values range of thermophysical properties and high vapor permeability, which allows them to be used in special and casual clothing with protective functionality. The novelty of the work is in a thorough analysis of scientific publications on the development and research of knitted materials for protection against electromagnetic radiation as well summarizing the main results of previous developments, which creates a basis for creating new and developing existing knitted materials for shielding. The practical value of the work is in the future using the obtained values of shielding efficiency and thermophysiological comfort of knitted materials as basic indicators for the design and development of new textile materials for protection against electromagnetic radiation.