Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Tarnmaterials und ein Tarnmaterial selbst, insbesondere ein Tarnmaterial gemäss den Ansprüchen 1 und 17.
Bei der Herstellung von breitbandig wirkenden Tarnmaterialien sind Schichtstrukturen bekannt, bei denen mehrere Schichten mit unterschiedlichem Emissions-/Reflexionsvermögen derart übereinander gelagert werden, dass die Tarnbeschichtungen mit einem eventuell vorhandenen Träger als Ganzes betrachtet die gewünschte Tarnung in dem vorgesehenen Spektralbereich ermöglichen. Das Ziel der Tarnung besteht darin, dass ein mit dem Tarnmaterial abgedeckter Gegenstand im vorgegebenen Wellenlängenspektrum bezüglich des Reflexions-/Emissionsverhaltens ein zur natürlichen Umgebung ähnliches Verhalten zeigt, sodass ein Detektieren zumindest erschwert, wenn nicht unmöglich gemacht wird.
Ein solches Tarnmaterial ist beispielsweise im US-amerikanischen Patent Nr. 4 495 239 offenbart, welches ein Polymer-Trägergewebe umfasst, das bei einer Ausführungsform mit PVC plastifiziert wird. Dieses PVC dient als Grundierung für eine nachfolgende Metallschicht, die z.B. aus Aluminium bestehen kann. Zum Schutz der Metallisierung wird eine dünne Schicht eines IR-transparenten Polymers aufgetragen, welches ferner als Primer für den nachfolgenden Tarnlack dient.
Die im eigentlichen Sinn für die Tarnung wirksamen Schichten sind dabei dann im Wesentlichen die Metallschicht und der Tarnlack. Die Metallschicht ist einerseits für eine vorgegebene Reflexion im IR-Bereich und andererseits, zusammen mit der geschnittenen Garnierung des Tarnmaterials, für ein bestimmtes Reflexions- und Absorbtionsverhalten im Radarwellenbereich verantwortlich. Der Tarnlack wirkt vor allem im sichtbaren und infraroten Bereich des Spektrums.
Ferner kann der Schweizer Patentschrift Nr. 667 524 ein weiteres Tarnmaterial entnommen werden, bei dem eine Polyethylenschicht mit einem Metall bedampft wird. Zwei in dieser Weise hergestellte beschichtete Polyethylenschichten werden dann über Klebstoffschichten beidseitig an dem Gewebe angebracht.
Darüber hinaus sind in jüngster Zeit Tarnmaterialien bekannt geworden, die eine weiter verbesserte Tarnung aufweisen. Diese Tarnmaterialien beruhen auf der Erkenntnis, dass die Güte einer Tarnung davon abhängt, wie gut vom Tarnmaterial die Bodentemperatur angenommen wird und wie gut das spektrale Verhalten der Sonne bzw. der Atmosphäre berücksichtigt werden. Bei diesen neuartigen Materialien wird der Versuch unternommen, eine Metallschicht direkt auf das Trägergewebe aufzubringen, um das Spektralverhalten des Tarnmaterials zu verbessern und in zweiter Linie den strukturellen Aufbau des Tarnmaterials zu vereinfachen. Bei der Fertigung der benannten Tarnung und beim fertigen Produkt haben sich jedoch nicht vorhergesehene Probleme ergeben, die einer Praxistauglichkeit des Tarnmaterials entgegenstehen.
Diese Schwierigkeiten richten sich im Wesentlichen auf die Haltbarkeit und auf die Reproduzierbarkeit der Tarnanforderungen des hergestellten Tarnmaterials.
Die möglichen Vorteile einer solchen vereinfachten Struktur hinsichtlich ihres spektralen Verhaltens, aber auch ihre Kostenvorteile auf Grund ihres einfachen Aufbaus können jedoch erst dann in der Praxis genutzt werden, wenn die Probleme der Fertigung gelöst sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein kostengünstiges und reproduzierbares Verfahren bzw. Tarnmaterial bereitzustellen, mittels dem über dem sichtbaren Spektralbereich, dem nahen IR, dem fernen IR und/oder dem Radarwellenspektrum eine umfassende Tarnung ermöglicht wird.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt auf höchst überraschende Weise bereits durch die Verfahrensschritte des Hauptanspruchs 1, wobei ein Trägergewebe bereitgestellt wird und dieses weitestgehend von Webverarbeitungsmittel und Tensiden befreit wird und auf dem gereinigten Trägergewebe nach dem Trocknen unter Vakuum eine Metallschicht aufgebracht wird, auf die eine Grundierung abgeschieden wird, die die Trägerschicht des Tarnlacks darstellt.
Im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, ein Polymer als Trägergewebe zu verwenden, welches einen polaren Charakter aufweist. Es konnte nämlich gezeigt werden, dass durch die Gewebepolarität eine besonders gute Haftung der Metallisierung am Gewebe sichergestellt werden kann. Ein Aufbringen einer Grundierung, wie dies häufig beim Stand der Technik erfolgt zur Erhöhung der Haftung auf dem Gewebe, ist damit nicht mehr nötig, sodass ein Verfahrensschritt eingespart werden konnte. Zudem hat dies den Vorteil, dass sich die für die Streuwirkung des Tarnnetzes wichtige Oberflächenstruktur des Trägergewebes unmittelbar auf die Metallschicht überträgt.
Dabei wird die Oberflächenstruktur des Trägergewebes in der Regel derart ausgebildet, dass sie zur diffusen Streuung einfallender IR-Strahlung, insbesondere im atmosphärischen Fenster II (Wellenlängenbereich 3-5 mu m), beitragen kann. Wobei dadurch ein im Wesentlichen abnehmendes Reflexionsvermögen im atmosphärischen Fenster II des Tarnmaterials erzielbar ist.
Als Trägermaterial werden vorzugsweise polare Polymere ausgewählt. Wobei sich Polyester durch ihre hohe mechanische Belastbarkeit vorteilhaft auszeichnen.
Ferner konnte im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens festgestellt werden, dass beim Schritt des Entfernens von Webverarbeitungsmitteln bzw. Avivagen und Tensiden darauf geachtet werden muss, dass nach der Reinigung des Trägergewebes der benzinlösliche Anteil an Tensiden möglichst kleiner als ca. 0,20% ist und der wasserlösliche Anteil unterhalb von ungefähr 0,02% liegt. Eine Tatsache, die bisher keine oder nur eine geringe Beachtung gefunden hat. Sie ist jedoch gerade dann zu beachten, wenn das metallische Material direkt auf das Trägergewebe aufgebracht wird, da bei im Wesentlichen höheren Werten die Haftfähigkeit des Gewebes hinsichtlich des Metalls stark beeinträchtigt wird.
Wird beim erfindungsgemässen Verfahren nach dem Trocknen des Gewebes auf dieses die Metallbeschichtung aufgebracht, so hat es sich bei diesem Schritt als sehr positiv herausgestellt, wenn das Aufbringen des Metalls im Vakuum stattfindet, da die daraus resultierende Staubpartikelfreiheit eine Garantie dafür ist, dass das Spektralverhalten des Tarnmaterials nicht durch Verunreinigung der Metallschicht negativ beeinflusst wird. In diesem Zusammenhang hat es sich auch für einen gezielt dosierten Auftrag des Metalls bewährt, das Metall aus einer metallischen Gasatmosphäre heraus auf das Trägergewebe aufzudampfen. Eine so auf den Gewebeträger aufgebrachte Metallschicht ist homogen und kann problemlos reproduziert werden.
Ein für das erforderliche multispektrale Tarnverhalten gut geeignete Metall ist beispielsweise Aluminium. Der Flächenwiderstand des Aluminiums liegt insbesondere in Bereichen, wo auch eine Dämpfung von Radarwellen erfolgen kann. Abhängig von der Wellenlänge bewegt sich der Widerstand von Aluminium zwischen 30 OMEGA und 300 OMEGA . Mit Bezug auf das erfindungsgemässe Tarnmaterial kann der Widerstand u.a. auch durch die Schichtdicke eingestellt werden. Für den Fachmann ist offensichtlich, dass natürlich auch andere Metalle, wie z.B. Silber und/oder Gold, verwendet werden können. Auch Kombinationen der benannten Metalle sind denkbar.
Bei der Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens hat sich gezeigt, dass eine Metallisierung des Trägergewebes mit einer Flächendichte von ungefähr 100 mg/m<2> bis ungefähr 200 mg/m<2> oder vorzugsweise mit ungefähr 130 mg/m<2> ein im Wesentlichen optimales Ergebnis hinsichtlich des spektralen Verhaltens der Metallschicht in den in Frage kommenden Wellenlängenbereichen, insbesondere im Infraroten- und im Radarwellenbereich, gewährleistet werden kann.
Umfasst das Aufbringen der Grundierung das Aufbringen einer Polymerschicht auf die Metallisierung des Gewebeträgers, so ist es von besonderem Vorteil, wenn dieses polare Eigenschaften aufweist. Es wird dadurch eine im Vergleich zu Polyolefinen stark verbesserte Haftung am Metall erzielt und das Tarnmaterial erhält zusätzlich eine besonders hochwertige Witterungsbeständigkeit, insbesondere die Gewebe-Metallschicht-Polymerschicht-Struktur. Die wasserempfindliche Metallschicht ist so sicher gegen Feuchtigkeitseinflüsse geschützt. Durch die grosse Haftbeständigkeit der Schichten ist ferner eine hohe Resistenz gegenüber mechanischer Beanspruchung gegeben.
Das Polymer ist so vernetzt, vorzugsweise teilvernetzt, dass dieses eine amorphe Struktur aufweist und die Schicht teiltransparent erscheint, wie es für die natürliche Umgebung im IR häufig auch der Fall ist. Die Polymerschicht stellt weiterhin eine Gewebeverfestigung sicher, die für gleich bleibende Strukturen sorgt und eine gute Stanzbarkeit zur Erzielung einer geschnittenen Garnierung des Tarnmaterials ermöglicht.
In bevorzugter Weise werden flammhemmende Mittel in der Polymerschicht eingesetzt. Sind die entsprechenden Partikel, wie beispielsweise bei Antimontrioxyd oder bei entsprechend geeigneten organischen Brom-Verbindungen mit einer Verteilung der Partikelgrösse, so in die Polymerschicht der Grundierung eingebettet, dass ca. 90% der Partikel einen Durchmesser von kleiner als 5 mu m aufweisen, besitzen diese nur einen sehr geringen Einfluss auf die Emissions- und Reflexionscharakteristik des Tarnmaterials bzw. lässt sich dieser Einfluss entsprechend bei der Gestaltung der Schichten berücksichtigen. Die amorphe Struktur und die Teiltransparenz der Polymerschicht im IR wird durch das flammhemmende Mittel damit nur unwesentlich gestört.
Als polares Polymer für die Polymerschicht bieten sich beispielsweise voll- oder teilvernetzte Polyurethane und/oder Polyacrylate an, welche eine gute Haftung an der Metallschicht gestatten, eine homogene Einbettung der flammhemmenden Mittel erlauben und als Primer für die nachfolgende Tarnlackschicht dienen.
Zur verbesserten Praxistauglichkeit des erfindungsgemässen Tarnnetzes ist in die Grundierung nicht nur ein Schwerentflammbarkeitsmittel einzubetten, sondern auch eine geeignete mikrobiozide Ausrüstung. Dieser Pilz- und Bakterienschutz umfasst vorzugsweise einen Stoff auf Isothiazolinon-Basis. Diese zeichnen sich sowohl durch ein hohes Wirkungsspektrum als auch durch eine gute Polymerverträglichkeit aus. D.h. auch hierdurch wird der amorphe Charakter und die Teiltransparenz im IR des Polymers nicht beeinträchtigt.
Des Weiteren kann im erfindungsgemässen Verfahren im Rahmen der Grundierung ein weiterer Hydrolyseschutz aufgebracht werden, der die Witterungsbeständigkeit des vorliegenden Tarnmaterials noch verbessert. Als bevorzugtes Material hat sich dabei Carbodiimid herausgestellt, welches sich durch eine gute Verträglichkeit mit dem in die Grundierung eingebetteten Polymer auszeichnet. Natürlich sind auch andere Materialien vorstellbar, die ähnliche Eigenschaften wie das oben erwähnte Carbodiimid aufweisen.
Mit Bezug auf die im Rahmen der Grundierung aufgebrachten Schichten hat es sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen, dass die Flächendichte der Grundierung auf im Wesentlichen 15 bis 16 g/m<2> beschränkt wird, wenn auf die Grundierung ein grüner Tarnlack nachfolgt. Dagegen hat es sich bei einem nachfolgend olivgrauen Tarnlack bewährt, wenn die Flächendichte der Grundierung vorzugsweise zwischen 23 und 24 g/m<2> liegt. Eine mögliche höhere Schichtung der Grundierung hätte zur Folge, dass die 6 dB Dämpfung im Radarbereich nicht erreicht wird.
Eine verbesserte Tarnwirkung wird erreicht, wenn das Trägergewebe jeweils von beiden Seiten metallisiert wird und dementsprechend wenn die beschriebene Grundierung und Lackierung ebenfalls beidseitig erfolgt. Zudem liesse sich somit ein Tarnmaterial realisieren, das sowohl im Winter als auch zu anderen Jahreszeiten einsetzbar ist, da auf den verschiedenen Seiten eine jeweils angepasste Beschichtung bzw. Lackierung möglich ist.
Für das Trägergewebe hat sich für ein Universal-Tarnmaterial ein Titer mit 550 dtex und eine Leinwandbindung 1/1 mit einer Fadeneinstellung von Kette etwa 14,5 Fd/cm zu Schuss von etwa 12 Fd/cm mit einer Fadendrehung der Kette von etwa 60 Touren und einer Fadendrehung des Schusses von 0 Touren als gut herausgestellt, wenn dieses Gewebe mit etwa 130 mg/m<2> Aluminium beschichtet wurde.
Mit Universal-Tarnmaterial soll hier zum Zwecke der Beschreibung ein Material bezeichnet werden, welches einerseits zum Tarnen von Objekten bei unterschiedlichen Witterungsbedingungen und/oder Umgebungsbedingungen und ferner auch zum Tarnen von Objekten geeignet ist, die eine höhere Temperatur als die Umgebung besitzen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dabei haben gleiche Teile auch die gleiche Kennzeichnung erhalten.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines erfindungsgemässen Tarnnetzes;
Fig. 2 eine stark schematisierte Darstellung des Querschnitts der erfindungsgemässen Grundierung.
Ausgangspunkt des Tarnmaterials 1 einer bevorzugten Ausführungsform gemäss Fig. 1 ist ein gewobenes Trägergewebe 2 aus einem polaren Polymer. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird zur Herstellung des Universal-Tarnmaterials ein Trägergewebe aus Polyester hergestellt, welches einen Titer mit 550 dtex und eine Leinwandbindung 1/1 mit einer Fadeneinstellung von Kette 14,5 Fd/cm zu Schuss 12,0 Fd/cm aufweist, mit einer Fadendrehung der Kette von 60 Touren und einer Fadendrehung des Schusses von 0 Touren.
Vor der Metallisierung werden alle Garn- und Webereihilfsmittel wie Schlichte und Aviagen vom Gewebe entfernt, um eine grösstmögliche Haftung des Metalls am Gewebe zu erreichen. Weiterhin ist auf die Restfeuchte des Gewebes zu achten, welche der Güte der Metallbeschichtung 3 auch abträglich ist. Aus diesem Grund erfolgt die Metallbedampfung erfindungsgemäss auf beiden Seiten sofort nach einem Trocknungsprozess. Wobei das Bedampfen des Metalls stets im Vakuum stattfindet.
Durch das Bedampfen des Trägergewebes überträgt sich dessen dreidimensionale Struktur direkt auf die Metallschicht 3. Die Oberflächenstruktur des verwandten Gewebes 1 ist so gewählt, dass es eine diffuse Streuwirkung im atmosphärischen Fenster II, d.h. zwischen 2,5 und 5 mu m auf die einfallende Strahlung ausübt, wobei dabei die Ausstrahlung mit zunehmender Wellenlänge einen im Wesentlichen fallenden Verlauf zeigt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform wird als Bedampfungsmaterial Aluminium mit 130 mg/m 3 verwendet. Durch diese Flächendichte wird der Widerstand des Aluminiums derart eingestellt, dass eine im Wesentlichen optimale Dämpfung von Radarwellen erzielbar ist.
Danach wird auf beiden Seiten auf dem Fachmann bekannte Art eine Grundierungen 4a bzw. 4b aufgebracht. Auf der Oberseite 4a umfasst die Grundierung etwa 15,5 g/m<2> und auf der Unterseite 4b etwa 23,5 g/m<2> Die Grundierung gemäss den Fig. 1 und 2 weist auf der Metallschicht 3 ein teilvernetztes Polyurethan 6 auf. In das amorphe und in dem thermischen IR-Fenstern II und III bzw. in den Frequenzbereichen zwischen 2,5 und 5 mu m und zwischen 7 und 14 mu m transparente Polyurethan ist Antimontrioxyd 7 und/oder eine organische Bromverbindung als flammhemmendes Mittel eingebettet. Die Kristalle weisen eine solche Grössenverteilung auf, dass etwa 90% der Partikel eine Grösse von maximal 5 mu m besitzen. Die Polymerschicht 6 dient als Schutz für die Metallschicht und als Träger für die flammhemmenden Partikel 7.
Daneben wird in die Polymerschicht 6 der Grundierung eine mikrobiozide Ausrüstung 8 zum Schutz vor Pilz- und Bakterienbefall eingebettet. Ferner umfasst die Grundierung einen aus Carbodiimid bestehenden zusätzlichen Hydrolyseschutz 9. Die beschriebene Grundierung fungiert für die nachfolgende Tarnlackierung als Primer. Bei dem auf die Grundierung 4a, 4b aufgebrachten Tarnlack handelt es sich um einen speziellen Tarnlack der Firma Schill + Seilacher. Der Tarnlack dient im Wesentlichen zur Tarnung im sichtbaren Bereich. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wurde auf der Oberseite eine grüne Sommerlackierung 5a aufgebracht und auf der Unterseite eine olivgraue Winterfarbe 5b.
Das Tarnmaterial weist im Bereich von 2,5 mu m bis 4 mu m einen im Wesentlichen von etwa 0,9 bis auf etwa 0,55 abfallenden Emissionskoeffizienten auf. Dabei handelt es sich um einen gemittelten Wert, der eine Streuung von ca. 1,5 aufweist. Im Bereich zwischen 4 und 7,5 mu m, in dem die Erdatmosphäre intransparent ist, geht der Emissionskoeffizient entweder auf seinen Ausgangswert wieder zurück oder er erreicht den Wert, auf den er dann im Frequenzbereich zwischen 7,5 mu m und 14 mu m im Wesentlichen konstant bleibt. Dieser Wert liegt bei etwa 0,8. Eine gewisse Streuung der benannten Werte für den Emissionskoeffizienten können erfahrungsgemäss nicht ausgeschlossen werden. Dies ändert jedoch nichts am prinzipiellen Emissionsverhalten.
Zum Schluss wird das fertig konfektionierte Material auf herkömmliche Weise durch einen Stanzvorgang mit einer geschnittenen Garnierung versehen, wodurch das Reflexionsvermögen bzw. die diffuse Streuung für Radarwellen noch verbessert werden kann.
Andere Ausführungsformen des erfindungsgemässen Tarnmaterials sind in ähnlicher Weise leicht herstellbar. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird beispielsweise als polares Trägergewebe ein Polyester verwendet.
Auch im Zusammenhang mit einem veränderten Transmissions/Reflexionsverhalten im IR bzw. Radarbereich des Tarnmaterials weist das Trägergewebe bei anderen Ausführungsformen der Erfindung vorzugsweise einen Titer mit 550 dtex und eine Leinwandbindung 1/1 mit einer Fadeneinstellung von Kette zwischen 11 bis 16 Fd/cm zu Schuss zwischen 10 bis 14 Fd/cm auf mit einer Fadendrehung der Kette zwischen 0 bis 120 Touren und einer Fadendrehung des Schusses von 0 Touren. Das Trägergewebe wird in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung mit anderen Metallen, wie beispielsweise Silber, Nickel oder Gold, bedampft.
Für die Polymerschicht, die ein polares Polymer umfasst, kommt bei einer nochmals weiteren Ausführungsform ein teilvernetztes Polyurethan zum Einsatz. Als flammhemmendes Mittel wird Antimontrioxyd und/oder organische Bromverbindungen verwendet. Auch in diesem Fall ist die Verteilung der Partikelgrösse des flammhemmenden Mittels derart, dass vorzugsweise 90% der Partikel Grössen von maximal 5 mu m besitzen.
Das erfindungsgemässe Tarnmaterial weist den grossen Vorteil auf, je nach Vorgaben seines spektralen Verhaltens bezüglich der Emission, Absorption und/oder Transmission auf Grund unterschiedlicher Umgebungsbedingungen oder der zu tarnenden Objekte in einem weiten Bereich variabel zu sein. So lässt sich leicht für die jeweilige Anwendung, beispielsweise für eine Winter- oder eine Sommertarnung das optimale Tarnmaterial, z.B. durch Variation der Gewebestruktur, des Metalls und dessen Schichtdicke und/oder des aufgetragenen Tarnlacks ein für den jeweiligen Zweck optimiertes Tarnmaterial herstellen. Gleiches gilt für die Tarnung von Objekten, die im Vergleich zur Umgebung eine höhere Temperatur besitzen. In einigen Fällen kann es auch sinnvoll sein, im Zuge eines weiter verbesserten Schutzes in bestimmten Spektralbereichen zusätzliche Schichten aufzutragen.
The invention relates to a method for producing a camouflage material and a camouflage material itself, in particular a camouflage material according to claims 1 and 17.
In the production of broadband camouflage materials, layer structures are known in which several layers with different emissivity / reflectivity are superimposed in such a way that the camouflage coatings with a carrier, if present, as a whole, enable the desired camouflage in the intended spectral range. The aim of the camouflage is that an object covered with the camouflage material shows a behavior similar to the natural environment in the given wavelength spectrum with respect to the reflection / emission behavior, so that detection is at least made difficult, if not impossible.
Such a camouflage material is disclosed, for example, in U.S. Patent No. 4,495,239, which comprises a polymeric base fabric which, in one embodiment, is plasticized with PVC. This PVC serves as a primer for a subsequent metal layer, e.g. can consist of aluminum. To protect the metallization, a thin layer of an IR-transparent polymer is applied, which also serves as a primer for the subsequent camouflage paint.
The layers effective in the actual sense of camouflage are then essentially the metal layer and the camouflage paint. The metal layer is responsible, on the one hand, for a given reflection in the IR range and, on the other hand, together with the cut garnish of the camouflage material, for a specific reflection and absorption behavior in the radar wave range. The camouflage paint works especially in the visible and infrared range of the spectrum.
Furthermore, a further camouflage material can be found in Swiss Patent No. 667 524, in which a polyethylene layer is vapor-coated with a metal. Two coated polyethylene layers produced in this way are then attached to the fabric on both sides via adhesive layers.
In addition, camouflage materials have recently become known which have a further improved camouflage. These camouflage materials are based on the knowledge that the quality of camouflage depends on how well the camouflage material accepts the ground temperature and how well the spectral behavior of the sun or the atmosphere is taken into account. With these novel materials, an attempt is made to apply a metal layer directly to the carrier fabric in order to improve the spectral behavior of the camouflage material and, secondly, to simplify the structural structure of the camouflage material. In the production of the named camouflage and in the finished product, however, unforeseen problems have arisen which prevent the camouflage material from being suitable for practical use.
These difficulties are essentially directed towards the durability and the reproducibility of the camouflage requirements of the camouflage material produced.
However, the possible advantages of such a simplified structure with regard to its spectral behavior, but also its cost advantages due to its simple structure, can only be used in practice when the problems of production have been solved.
The invention is therefore based on the object of providing an inexpensive and reproducible method or camouflage material by means of which extensive camouflage is made possible over the visible spectral range, the near IR, the far IR and / or the radar wave spectrum.
This object is achieved in a most surprising way by the method steps of main claim 1, wherein a carrier fabric is provided and this is largely freed from weaving agents and surfactants and a metal layer is applied to the cleaned carrier fabric after drying under vacuum, onto which a primer is applied is deposited, which is the carrier layer of the camouflage paint.
In the context of the method according to the invention, it has proven to be very advantageous to use a polymer as the carrier fabric which has a polar character. It has been shown that the tissue polarity ensures that the metallization adheres particularly well to the tissue. It is no longer necessary to apply a primer, as is often the case in the prior art, in order to increase the adhesion to the fabric, so that one procedural step could be saved. In addition, this has the advantage that the surface structure of the carrier fabric, which is important for the scattering effect of the camouflage net, is transferred directly to the metal layer.
The surface structure of the carrier fabric is generally designed in such a way that it can contribute to the diffuse scattering of incident IR radiation, in particular in the atmospheric window II (wavelength range 3-5 μm). Whereby an essentially decreasing reflectivity can be achieved in the atmospheric window II of the camouflage material.
Polar polymers are preferably selected as the carrier material. Where polyester is characterized by its high mechanical strength.
Furthermore, it was found within the scope of the method according to the invention that during the step of removing weaving processing agents or finishing agents and surfactants, care must be taken to ensure that, after cleaning the carrier fabric, the gasoline-soluble proportion of surfactants is as small as possible less than approximately 0.20% and the water-soluble content is below about 0.02%. A fact that has received little or no attention so far. However, it should be taken into account especially when the metallic material is applied directly to the carrier fabric, since at substantially higher values the adhesiveness of the fabric to the metal is severely impaired.
If, in the method according to the invention, the metal coating is applied to the fabric after it has dried, it has turned out to be very positive in this step if the metal is applied in a vacuum, since the resulting absence of dust particles is a guarantee that the spectral behavior of the Camouflage material is not adversely affected by contamination of the metal layer. In this context, it has also proven effective for a specifically metered application of the metal to vapor-vaporize the metal onto the carrier fabric from a metallic gas atmosphere. A metal layer applied in this way to the tissue carrier is homogeneous and can be reproduced without any problems.
A metal that is well suited for the required multispectral camouflage behavior is, for example, aluminum. The surface resistance of the aluminum is particularly in areas where radar waves can also be damped. Depending on the wavelength, the resistance of aluminum ranges between 30 OMEGA and 300 OMEGA. With regard to the camouflage material according to the invention, the resistance can, among other things. can also be adjusted by the layer thickness. It is obvious to the person skilled in the art that, of course, other metals, such as Silver and / or gold can be used. Combinations of the named metals are also conceivable.
When using the method according to the invention, it has been shown that a metallization of the carrier fabric with a surface density of approximately 100 mg / m 2 to approximately 200 mg / m 2 or preferably approximately 130 mg / m 2 is essentially a optimal result with regard to the spectral behavior of the metal layer in the wavelength ranges in question, in particular in the infrared and in the radar wave range, can be guaranteed.
If the application of the primer comprises the application of a polymer layer to the metallization of the fabric support, it is particularly advantageous if it has polar properties. This results in a greatly improved adhesion to the metal compared to polyolefins, and the camouflage material also has particularly high weather resistance, in particular the fabric-metal layer-polymer layer structure. The water-sensitive metal layer is thus safely protected against moisture. Due to the high adhesive strength of the layers, there is also a high resistance to mechanical stress.
The polymer is cross-linked, preferably partially cross-linked, so that it has an amorphous structure and the layer appears partially transparent, as is often the case for the natural IR environment. The polymer layer also ensures tissue consolidation, which ensures the structures remain the same and enables good punchability to achieve a cut garnish of the camouflage material.
Flame retardants are preferably used in the polymer layer. If the corresponding particles, for example in the case of antimony trioxide or in the case of suitable organic bromine compounds with a distribution of the particle size, are embedded in the polymer layer of the primer in such a way that approximately 90% of the particles have a diameter of less than 5 μm, these have only a very slight influence on the emission and reflection characteristics of the camouflage material or can this influence be taken into account accordingly when designing the layers. The flame-retardant agent only slightly disturbs the amorphous structure and the partial transparency of the polymer layer in the IR.
As a polar polymer for the polymer layer, for example, fully or partially crosslinked polyurethanes and / or polyacrylates are suitable, which allow good adhesion to the metal layer, allow homogeneous embedding of the flame-retardant agents and serve as a primer for the subsequent camouflage lacquer layer.
In order to improve the practicality of the camouflage net according to the invention, not only is a flame-retardant agent to be embedded in the primer, but also suitable microbicidal equipment. This protection against fungi and bacteria preferably comprises an isothiazolinone-based substance. These are characterized by a high spectrum of activity as well as good polymer compatibility. That this also does not affect the amorphous character and the partial transparency in the IR of the polymer.
Furthermore, in the method according to the invention, a further hydrolysis protection can be applied as part of the primer, which further improves the weather resistance of the present camouflage material. Carbodiimide has proven to be the preferred material, which is characterized by good compatibility with the polymer embedded in the primer. Of course, other materials are also conceivable that have similar properties to the carbodiimide mentioned above.
With regard to the layers applied as part of the primer, it has proven to be advantageous in practice that the surface density of the primer is limited to essentially 15 to 16 g / m 2 if the primer is followed by a green camouflage paint. In contrast, in the case of a subsequently olive-gray camouflage paint, it has proven useful if the surface density of the primer is preferably between 23 and 24 g / m 2. A possible higher layering of the primer would result in the 6 dB attenuation in the radar range not being achieved.
An improved camouflage effect is achieved if the base fabric is metallized from both sides and accordingly if the described priming and painting is also carried out on both sides. In addition, a camouflage material could be realized that can be used both in winter and at other times of the year, since an appropriate coating or varnish is possible on the different sides.
For the backing fabric there is a titer with 550 dtex and a plain weave 1/1 with a thread adjustment from warp about 14.5 Fd / cm to weft of about 12 Fd / cm with a thread twist of the chain of about 60 turns for a universal camouflage material and a thread twist of 0 turns was found to be good when this fabric was coated with about 130 mg / m 2 aluminum.
For the purposes of the description, universal camouflage material is to be used here to refer to a material which is suitable on the one hand for camouflaging objects in different weather conditions and / or ambient conditions and also for camouflaging objects which have a higher temperature than the environment.
The invention is described below using an exemplary embodiment and with reference to the accompanying drawings. The same parts have been given the same identification.
Show it:
1 shows a schematic representation of a cross section of a camouflage net according to the invention;
Fig. 2 is a highly schematic representation of the cross section of the primer according to the invention.
The starting point of the camouflage material 1 of a preferred embodiment according to FIG. 1 is a woven carrier fabric 2 made of a polar polymer. In the preferred embodiment, to produce the universal camouflage material, a polyester carrier fabric is produced, which has a titer with 550 dtex and a plain weave 1/1 with a thread setting from warp 14.5 Fd / cm to weft 12.0 Fd / cm, with a twist of the chain of 60 turns and a twist of the weft of 0 turns.
Before the metallization, all yarn and weaving aids such as sizing and finishing agents are removed from the fabric in order to achieve the greatest possible adhesion of the metal to the fabric. Furthermore, attention should be paid to the residual moisture of the fabric, which is also detrimental to the quality of the metal coating 3. For this reason, according to the invention, metal vapor deposition takes place on both sides immediately after a drying process. The evaporation of the metal always takes place in a vacuum.
By vapor deposition of the carrier fabric, its three-dimensional structure is transferred directly to the metal layer 3. The surface structure of the related fabric 1 is selected so that it has a diffuse scattering effect in the atmospheric window II, i.e. exerts between 2.5 and 5 μm on the incident radiation, the radiation showing an essentially falling course with increasing wavelength.
In the preferred embodiment, aluminum with 130 mg / m 3 is used as the evaporation material. This surface density means that the resistance of the aluminum is set in such a way that an essentially optimal damping of radar waves can be achieved.
A primer 4a or 4b is then applied to both sides in a manner known to those skilled in the art. On the top 4a, the primer comprises approximately 15.5 g / m 2 and on the underside 4b approximately 23.5 g / m 2. The primer according to FIGS. 1 and 2 has a partially crosslinked polyurethane 6 on the metal layer 3 on. Antimony trioxide 7 and / or an organic bromine compound is embedded as a flame retardant in the amorphous and in the thermal IR windows II and III or in the frequency ranges between 2.5 and 5 μm and between 7 and 14 μm transparent polyurethane. The crystals have a size distribution such that approximately 90% of the particles have a maximum size of 5 μm. The polymer layer 6 serves as protection for the metal layer and as a carrier for the flame-retardant particles 7.
In addition, a microbiocidal finish 8 for protection against fungal and bacterial attack is embedded in the polymer layer 6 of the primer. Furthermore, the primer comprises an additional hydrolysis protection 9 consisting of carbodiimide. The primer described acts as a primer for the subsequent camouflage painting. The camouflage paint applied to the primer 4a, 4b is a special camouflage paint from Schill + Seilacher. The camouflage paint is mainly used for camouflage in the visible area. In the embodiment shown in FIG. 1, a green summer paint 5a was applied on the top and an olive-gray winter paint 5b on the bottom.
In the range from 2.5 μm to 4 μm, the camouflage material has an emission coefficient that essentially drops from approximately 0.9 to approximately 0.55. This is an averaged value with a spread of approximately 1.5. In the range between 4 and 7.5 µm, in which the earth's atmosphere is non-transparent, the emission coefficient either returns to its initial value or reaches the value to which it then reaches in the frequency range between 7.5 µm and 14 µm Remains essentially constant. This value is around 0.8. Experience has shown that a certain spread of the named values for the emission coefficient cannot be ruled out. However, this does not change the basic emission behavior.
Finally, the ready-made material is provided with a cut garnish in a conventional manner by means of a punching process, as a result of which the reflectivity or the diffuse scattering for radar waves can be further improved.
Other embodiments of the camouflage material according to the invention can easily be produced in a similar manner. In a further preferred embodiment of the invention, a polyester is used, for example, as the polar carrier fabric.
Also in connection with a changed transmission / reflection behavior in the IR or radar range of the camouflage material, in other embodiments of the invention the carrier fabric preferably has a titer with 550 dtex and a plain weave 1/1 with a thread setting of warp between 11 to 16 Fd / cm between 10 to 14 Fd / cm with a twist of the chain between 0 to 120 turns and a twist of the weft of 0 turns. In various embodiments of the invention, the carrier fabric is vapor-deposited with other metals, such as silver, nickel or gold.
In yet another embodiment, a partially crosslinked polyurethane is used for the polymer layer, which comprises a polar polymer. Antimony trioxide and / or organic bromine compounds are used as the flame retardant. In this case, too, the distribution of the particle size of the flame-retardant agent is such that preferably 90% of the particles have sizes of at most 5 μm.
The camouflage material according to the invention has the great advantage of being variable over a wide range depending on the specifications of its spectral behavior with regard to emission, absorption and / or transmission due to different environmental conditions or the objects to be camouflaged. This makes it easy to find the optimal camouflage material for the respective application, e.g. for winter or summer camouflage, e.g. produce a camouflage material optimized for the respective purpose by varying the fabric structure, the metal and its layer thickness and / or the camouflage paint applied. The same applies to the camouflage of objects that have a higher temperature than the surroundings. In some cases, it may also make sense to apply additional layers in certain spectral ranges in the course of further improved protection.