红外抑制材料制造技术

描述了近红外抑制层，其在约４００－７００纳米波长范围的平均反射率为９－７０％，在约７２０－１１００纳米波长范围的平均反射率小于或等于７０％。另外，描述了由这些近红外抑制层制备的制品，这些制品提供了需要的降低的ｎＩＲ反射而不会显著改变整个制品的可见色调。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】近红外抑制服装制品、掩蔽物或保护性覆盖物专利
本专利技术涉及红外抑制材料，所述材料抑制近红外辐射，同时还能提供对可见光波长光谱良好的色调保持(shade retention)。专利技术背景狩猎和军用伪装纺织材料通常能对电磁辐射光谱的可见光区域(400-700纳米)提供伪装。本文使用术语“可见”和“可见伪装”表示在电磁光谱的可见光区域(400-700纳米波长)中表现出充分的反射系数从而无法被没有辅助工具的人眼察觉的材料。术语“色调”、“色差”等表示颜色的变化,例如由MIL-PRF-32142、MIL-DTL 3101IB和3101IA或AATCC确定的变化。一种可以接受的色差是指，采用AATCC评价方法9，选项A，在经过滤光的钨丝灯(大致是人工日光D75光源，色温为7500±200K，照度100±20英尺烛光)下观察时，印刷有伪造的层压制品的颜色和外观，在2300±200Κ的水平灯光下应当与标准样品非常接近；在本文中用“通过”或“不通过”进行表征。由于世界范围中存在非常不同的环境，所以存在许多不同的伪装材料，包括可见的伪装和不可见的伪装的材料。各种不同的环境(例如从林地到沙漠)使得必须使用不同的颜色和图案来形成这些伪装纺织材料。例如，在军用林地伪装中，所述材料经常使用以下四种颜色黑色、棕色、绿色和浅绿色。在军用沙漠伪装中，所述纺织材料经常使用以下三种颜色棕色、卡其色和褐色。即使在这两个例子中也存在许多可见的色泽变化。通常通过以下方法制造具有可见的伪装图案的织物在未染色的(坯布)织物(例如机织、针织、无纺织物等)表面上印刷伪装图案；或者先对纱线进行溶液染色，然后例如使用提花方法将纱线机织或针织成伪装图案。在一些应用中，需要使用能够对电磁光谱的其他区域(在可见光区域之外)提供伪装的纺织材料。具体地说，夜视设备中使用的图像增强器方面的进步对加强对近红外(nIR)电磁辐射光谱(720-1100纳米)的伪装提出了更高的要求。典型的夜视设备放大了可见光和nIR光谱中的低强度电磁辐射，对nIR有特别的灵敏度。类似于对可见光谱的伪装，对nIR光谱中光的伪装使得所述材料、进而使得穿戴者或遮盖的结构能够混入环境中。与对可见光的伪装的主要区别是，nIR伪装不涉及光谱的分立波段的其他部分(可见光区域中的部分出现颜色分离)。因此，对nIR光谱中光的有效伪装要求材料对在整个nIR光谱范围内的反射或反射率与透射率/吸光率之间具有适当的平衡。另外，使用图像增强器(例如夜视镜)探测和识别对象的能力还取决于扰乱对象轮廓或形状的能力。要实现这一点，例如在服装方面，所述伪装纺织材料经常包括具有不同反射率/透射率水平的区域，这些区域按照类似于可见伪装的图案分成至少两种或三种反射率水平。在可见光和nIR区域中同时实现需要的伪装的常规手段是通过印刷的方法将未染色的织物或染成主地色的织物印刷成同时获得多种颜色(可见光谱)和多种nIR反射率水平。最常见的是，将不同量的碳黑加入伪装印刷油墨或糊剂中，使制得织物的nIR反射率发生变化。这种技术的一个缺点是，碳黑对伪装织物需要的可见色调产生负面影响，往往在获得合适的可见光和nIR伪装之间产生矛盾，特别是在沙漠之类需要非常浅的色调的环境中。另外，用这种碳涂剂(finish)对织物进行局部处理会导致纺织材料的nIR伪装持久性变差，因为局部的碳后处理很容易被洗掉，并且/或者在使用中被磨损。开发适用于所述应用的伪装织物面临的另一个挑战是使用者对于舒适感的要求。在户外环境中，在各种气候条件下的舒适感要求所述织物以及制成品是防液体透过但透气的，这样才能产生最佳的舒适感。但是，通过涂覆或层压防不透液体、透气的膜或涂层来提供环境保护还会影响所述织物的对可见光和nIR的伪装性质。例如，在包含微孔PTFE的防液体透过、透气膜的具体情况中，所述PTFE膜经常会增大对nIR光谱的整体反射率，并且还可能增大可见光谱中的整体反射率，导致持久环境保护和nIR伪装之间的不希望出现的矛盾。已经尝试改变这些膜的IR反射率。例如，Spijkers等的美国专利5859083提出一种可透水蒸汽、防水的聚醚酯薄膜，其包含1-10重量％的细分散的碳颗粒，所述碳颗粒的平均粒径为5-40纳米。Spijker等的目的是提供一种具有以下性质的薄膜非常均匀、具有良好的UV稳定性、并且对于各种应用具有提高的IR反射率。Smith等的美国专利申请公开US2003/0096546描述了在第一表面上具有伪装图案并且在第二表面上具有涂层的底布，所述涂层是含有碳黑颜料的乙烯丙烯酸甲酯的热塑性材料。所属底布和涂层的可见光透射率使得无法在伪装的对面察觉到伪装遮蔽内的猎人或其他物体的阴影。提供热图像的伪装复合物也是许多研究工作的对象。Johannsson的美国专利4560595描述了为符合使用材料的自然环境的热发射特征定制的伪装材料，所述材料结合了至少覆盖在塑料层暴露面上的金属反射薄层，所述塑料层结合了至少两种具有不同发射率性质的塑料。Culler的美国专利5955175描述了对中红外和远红外区域具有图像掩蔽或抑制能力而不需要牺牲对可见光和nIR的伪装有效性或舒适度水平的纺织材料。具体地说，该专利技术涉及一种透气、能透过湿蒸汽、防水的热反射材料，所述材料基本上包含至少一个金属化的微孔膜，在所述膜的金属化部分上覆盖有疏油性涂层。除了现有技术揭示的内容，仍然需要具有以下特征的近红外抑制层、防护性织物和结合了这种层的制成品能够在可见光谱(约400-700纳米的波长范围)中的平均反射率以及在nIR光谱(约720-1100纳米的波长范围)中的平均反射率之间实现平衡，从而获得需要的结果。具体地说，需要具有以下特征的材料将所述材料结合在与伪装织物层相邻位置时，能够降低nIR反射而不会明显改变所述织物的可见伪装。这些改进结构的持久环境保护能力之类的其他特征也是现有技术不具备的。专利技术简述本专利技术通过在与织物层相邻处提供能降低nIR反射而不会明显改变可见伪装的层，克服了现有技术的缺点。而且，本专利技术的具体实施方式能够形成具有以下特征的伪装材料所述材料具有持久环境保护和适当nIR伪装之间的有利平衡。专利技术人惊奇地发现，本专利技术能够实现可以接受的视觉伪装(特别是针对浅色)和降低的nIR反射率。更加令人吃惊的是，发现本专利技术的某些结构具有显著改善的nIR伪装持久性。附图简述图1示出单片式近红外抑制层的截面图。图2示出复合式近红外抑制层的截面图。图3示出本专利技术包含近红外抑制层的纺织复合材料的截面图。图4示出本专利技术包含近红外抑制层的纺织复合材料的另一截面图。图5示出本专利技术的近红外抑制复合材料的另一截面图。图6示出本专利技术包含近红外抑制层的纺织复合材料的另一截面图。图7示出本专利技术的不连续的近红外抑制复合材料的另一截面图。图8示出涂覆有本专利技术的不连续浅色材料层的连续近红外抑制复合材料的另一截面图。图9是按照实施例2制备的材料的波长与反射百分率的关系图。专利技术详述提供了用于伪装纺织复合材料中的近红外抑制层。还提供了近红外(nIR)抑制复合材料，无论是以非结合结构(例如衣服中的悬挂衬里)提供，还是以结合结构(例如层压体)提供，其中的近红外抑制层与织物材料相邻取向。为了在nIR应用中获得最佳结果，需要形成具有的nIR反射率既不太本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制品，其包括近红外抑制层，所述近红外抑制层中包括聚合物膜，所述层在约４００－７００纳米波长范围的平均反射率约为９－７０％，在约７２０－１１００纳米波长范围的平均反射率小于或等于７０％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-5-25 11/138,877;US 2006-5-23 11/440,3371.一种制品，所述制品包括具有可见伪装图案侧面的织物，以及近红外抑制层，所述近红外抑制层在与所述可见伪装图案侧面相对的织物侧与所述织物相邻，所述近红外抑制层中包括聚合物膜和颗粒形式的近红外抑制材料，所述颗粒在400-700纳米波长范围的平均反射率为9-70%，在720-1100纳米波长范围的平均反射率小于或等于70%。2.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述聚合物膜包括聚氨酯。3.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述聚合物膜包括聚氨酯，所述近红外抑制材料分布在所述聚氨酯膜中。4.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述织物和近红外抑制层是层压体。5.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述制品在400-700纳米波长范围的平均反射率为9-50%。6.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述制品在400-700纳米波长范围的平均反射率为9-30%。7.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述制品在720-1100纳米波长范围的平均反射率等于或小于60%。8.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述制品在720-1100纳米波长范围的平均反射率等于或小于50%。9.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述近红外抑制层在720-1100纳米波长范围的平均反射率等于或小于40 %。10.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述近红外抑制层在720-1100纳米波长范围的平均反射率等于或小于30%。11.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述聚合物膜选自聚氨酯、聚酯、聚醚聚酯、聚乙烯、聚酰胺、硅酮、聚氯乙烯、丙烯酸类物质、含氟聚合物、以及它们的共聚物。12.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述近红外抑制层包含碳。13.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述近红外抑制层包含金属。14.如权利要求13所述的制品，其特征在于，所述金属是铝。15.如权利要求13所述的制品，其特征在于，所述近红外抑制层包含氧化锑。16.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述近红外抑制层加入了选自5元环聚合物和6元环聚合物的有机材料。17.如权利要求12所述的制品，其特征在于，以近红外抑制层的总重量为基准计，碳含量小于1. O重量％。18.如权利要求12所述的制品，其特征在于，以近红外抑制层的总重量为基准计，碳含量小于或等于O. 5重量％。19.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述聚合物膜是防液体透过的。20.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J赫尔科比，MK南迪，
申请(专利权)人：戈尔企业控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]