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DE10117006A1 - Layered material comprises carrier layer and electrically conductive layer, which is applied on carrier layer and contains graphite and carbon black - Google Patents

Layered material comprises carrier layer and electrically conductive layer, which is applied on carrier layer and contains graphite and carbon black

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DE10117006A1
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Abstract

The conductive layer (3) is a purely passive layer, which is not connected to any source of electricity and provides for electrical screening and/or reflection of electromagnetic waves in the infrared frequency. The carrier layer (2) is a woven textile. An additional textile fabric (4) is applied on the conductive layer.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schichtmaterial gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a layer material according to the preamble of claim 1.

Es sind bereits Graphit und Ruß enthaltende elektrisch leitfähige Beschichtungen bekannt (siehe DE 44 30 582 C2 und DE 197 17 682 A1), bei welchen durch das Anlegen einer äußeren Stromquelle eine Anregung der molekularen Eigenfrequenzen der innerhalb der leitfähigen Schicht befindlichen Einzelkomponenten erfolgt. Auf diese Weise kommt es zu einer elektromagnetischen Abstrahlung, welche im hohen Infra­ rotbereich liegt.There are already electrically conductive coatings containing graphite and carbon black known (see DE 44 30 582 C2 and DE 197 17 682 A1), in which by Applying an external power source an excitation of the molecular natural frequencies of the individual components located within the conductive layer. To this In this way there is an electromagnetic radiation, which in the high Infra red area.

Diese Technologie ermöglicht den Bau von sogenannten "thermodynamisch-biologi­ schen Heizsystemen", mit welchen selbst sehr große Räumlichkeiten wie Kirchen äußerst energiesparsam beheizt werden können. Nähere Einzelheiten dieser äußerst fortschrittlichen Heiztechnik sind beispielsweise im "Deutschen Ingenieurblatt" vom Juni 1995, S. 10-13, und in der Zeitschrift "Raum & Zeit", Heft 102, 1999, S. 5 ff. beschrieben.This technology enables the construction of so-called "thermodynamic-biological" heating systems ", with which even very large premises such as churches can be heated in an extremely energy-efficient manner. Details of this extremely advanced heating technology are, for example, in the "Deutsches Ingenieurblatt" dated June 1995, pp. 10-13, and in the magazine "Raum & Zeit", issue 102, 1999, pp. 5 ff. described.

Unter Berücksichtigung des oben genannten Standes der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für diese an sich bekannten elektrisch leitfähigen Beschichtun­ gen neue Anwendungsbereiche zu erschließen.Taking into account the above-mentioned prior art, it is the task of present invention, for these known electrically conductive coatings to open up new areas of application.

Erfindungsgemäß wird dies durch Vorsehen der im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 aufgeführten Merkmale erreicht.According to the invention, this is provided by the in the characterizing part of the achieved characteristics 1 reached.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich anhand der Unteransprüche 2-9. Advantageous developments of the invention result from the subclaims 2-9.  

Die Erfindung soll nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist, welche den schematischen Aufbau eines Schichtmaterials gemäß der Erfindung zeigt.The invention will now be explained in more detail using exemplary embodiments and be described, reference being made to the accompanying drawing, which shows the schematic structure of a layer material according to the invention.

Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel des Schichtmaterials (1) gemäß der Erfindung. Dieses Schichtmaterial (1) weist eine Trägerschicht (2) auf, welche vorzugsweise aus einem beliebigen Textilgewebe besteht. Auf dieser Trägerschicht (2) ist im Rahmen eines Tauchvorgangs oder eines Spritz-, Streich- oder Rakelverfahrens eine elektrisch leitfähige Schicht (3) aufgebracht. Dieselbe enthält dabei vorzugsweise in etwa 40% sehr feinen Graphit, in etwa 10% sehr feinen Ruß, in etwa 2% Wasserglas, in etwa 3% Ammoniak, in etwa 10% destilliertes Wasser und in etwa 30% eines beliebigen Bindemittels. Um diese Schicht (3) etwas biegsamer zu machen, kann zusätzlich ein Weichmacher zugesetzt sein.The figure shows an embodiment of the layer material ( 1 ) according to the invention. This layer material ( 1 ) has a carrier layer ( 2 ), which preferably consists of any textile fabric. An electrically conductive layer ( 3 ) is applied to this carrier layer ( 2 ) in the course of a dipping process or a spraying, brushing or doctoring process. It preferably contains about 40% very fine graphite, about 10% very fine carbon black, about 2% water glass, about 3% ammonia, about 10% distilled water and about 30% of any binder. In order to make this layer ( 3 ) somewhat more flexible, a plasticizer can also be added.

Nach dem Auftrag dieser Masse auf der Trägerschicht (2) wird das vorhandene Wasser zur Verdunstung gebracht, wodurch aus der ursprünglich wasserlöslichen Masse eine wasserunlösliche Schicht (3) entsteht. Durch geeignete Einstellung der eingesetzten Graphit- und Rußbestandteile kann der Schicht (3) eine elektrische Leitfähigkeit gegeben werden, welche bei einer Streifenbreite und einer Streifenlänge von jeweils 10 cm zwischen 1 und 3 Ohm liegt.After this mass has been applied to the carrier layer ( 2 ), the water present is evaporated, as a result of which a water-insoluble layer ( 3 ) is formed from the originally water-soluble mass. By suitable adjustment of the graphite and carbon black components used, the layer ( 3 ) can be given an electrical conductivity which is between 1 and 3 ohms with a strip width and a strip length of 10 cm each.

Um die Körperverträglichkeit zu verbessern, kann auf der elektrisch leitfähigen Schicht (3) zusätzlich ein zweites Textilgewebe (4) aufgebracht ein, so daß die elektrisch leitfähige Schicht (3) sandwichartig zwischen den beiden Textilgeweben (2) und (4) zu liegen gelangt. Die elektrisch leitfähige Schicht (3) kann dabei selbst ein Textilgewebe sein, welches im Rahmen eines Tauchvorganges mit der elektrisch leitfähigen Masse durchtränkt wurde, so daß auf diese Weise drei Textilgewebe (2-7) übereinander zu liegen gelangen, wobei allein die mittlere Schicht (3) eine elektrische Leitfähigkeit aufweist.In order to improve body tolerance, a second textile fabric ( 4 ) can additionally be applied to the electrically conductive layer ( 3 ), so that the electrically conductive layer ( 3 ) comes to lie sandwiched between the two textile fabrics ( 2 ) and ( 4 ). The electrically conductive layer ( 3 ) can itself be a textile fabric which has been soaked in the immersion process with the electrically conductive composition, so that in this way three textile fabrics ( 2-7 ) come to lie on top of one another, the middle layer ( 3 ) has electrical conductivity.

Im Rahmen der Erfindung wird das wie oben beschriebene Schichtmaterial (1) nunmehr rein passiv - d. h. ohne Anschluß an eine äußere Stromquelle - entweder zur elek­ trischen Abschirmung gegenüber äußeren elektromagnetischen bzw. elektrostatischen Feldern und/oder als Reflektor gegenüber elektromagnetischen Wellen insbesondere im Infrarotbereich zum Einsatz gebracht.In the context of the invention, the layer material ( 1 ) described above is now used purely passively - ie without connection to an external power source - either for electrical shielding against external electromagnetic or electrostatic fields and / or as a reflector against electromagnetic waves, in particular in the infrared range brought.

Bei Verwendung eines Schichtmaterials (1) mit bis zu drei Lagen von Textilgewebe (2-­ 4) können auf diese Weise neuartige Kleidungsstücke geschaffen werden, welche drei unterschiedliche Funktionen erfüllen:
When using a layer material ( 1 ) with up to three layers of textile fabric (2-4), new types of clothing can be created in this way, which fulfill three different functions:

  • a) Kleidungsstücke mit entsprechenden Wärmeschutz, bei welchen die von dem menschlichen Körper abgegebene Infrarotstrahlung reflektiert wird,a) Garments with appropriate heat protection, in which the by the emitted infrared radiation is reflected from the human body,
  • b) Kleidungsstücke mit entsprechenden Schutz gegenüber äußerer elektromagneti­ scher Strahlung und/oder elektrischen Feldern, undb) Garments with appropriate protection against external electromagnetic shear radiation and / or electric fields, and
  • c) Kleidungsstücke mit therapeutischen Wirkungen bei vorhandenen motorischen Störungen des Trägers.c) Garments with therapeutic effects in the presence of motor Disorders of the wearer.

Bei der ersten Gruppe von Kleidungsstücken mit Wärmeschutz ergeben sich die folgenden Einsatzmöglichkeiten:
For the first group of garments with thermal insulation, the following uses are possible:

  • - Motorradbekleidungen, insbesondere Nierengurte für Motorradfahrer,- motorcycle clothing, especially kidney belts for motorcyclists,
  • - Winterschuhe und/oder -handschuhe,- winter shoes and / or gloves,
  • - Sportbekleidungsstücke, insbesondere Wintersport-, Segel- und/oder Taucherbe­ kleidungsstücke,- Sports clothing, especially winter sports, sailing and / or diving heritage clothes,
  • - Kopfbedeckungen beliebiger Natur oder- Headgear of any nature or
  • - Einlegsohlen für Schuhe.- Insoles for shoes.

Bei der zweiten Gruppe von Kleidungsstücken mit Strahlungsschutz ergeben sich hin­ gegen die folgenden Einsatzmöglichkeiten:
In the second group of clothing with radiation protection, there are the following possible uses:

  • - Kopfbedeckungen insbesondere für Personen, welche sich über längere Zeiträu­ me hinweg in der Nähe von Sendemasten von Mobilfunkanlagen oder im Bereich von Hochspannungsmasten aufhalten müssen,- Headgear, especially for people who have long periods of time away from the masts of mobile radio systems or in the Area of high-voltage pylons
  • - Unterwäsche insbesondere für männliche Personen, welche berufsbedingt starken elektromagnetischen Feldern ausgesetzt sind, oder- Underwear especially for male people, which is work-related  are exposed to strong electromagnetic fields, or
  • - Bergsteigerbekleidung als Schutz gegenüber Blitzschlag.- Mountaineering clothing as protection against lightning.

Bei der dritten Gruppe von Kleidungsstücken mit therapeutischen Wirkungen für Personen mit motorischen Störungen können schließlich genannt werden:
Finally, in the third group of clothing with therapeutic effects for people with motor disorders, the following can be mentioned:

  • - Gelenkbekleidungsstücke für Rheumatiker,- joint clothing for rheumatics,
  • - Unterhemden mit einem breiten elektrisch leitfähigen Band (3) im Rückenbe­ reich für Personen mit Rückenproblemen, und- Undershirts with a wide electrically conductive band ( 3 ) in the back area for people with back problems, and
  • - Schulterbekleidungsstücke für Personen mit Bewegungsstörungen im Schulterbe­ reich.- Shoulder clothing for people with movement disorders in the shoulder area rich.

Das erfindungsgemäße Schichtmaterial (1) ist nicht auf die Herstellung von Kleidungs­ stücken beschränkt. Im Rahmen der Erfindung lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Schichtmaterial (1) auch Bettdecken, Bettlaken und/oder Matratzen herstellen, welche einerseits eine gute Wärmedämmung durch Reflektion der von dem menschlichen Körper abgegebenen Infrarotstrahlung ergeben, während andererseits aufgrund der vorhandenen elektrischen Leitfähigkeit eine elektrische Abschirmung gegenüber äußeren elektromagnetischen oder elektrostatischen Störfeldern zu erzielen ist.The layer material ( 1 ) according to the invention is not limited to the production of clothing. Within the scope of the invention, the layer material ( 1 ) according to the invention can also be used to produce duvets, bed sheets and / or mattresses which, on the one hand, provide good thermal insulation by reflecting the infrared radiation emitted by the human body, and on the other hand provide electrical shielding due to the electrical conductivity present external electromagnetic or electrostatic interference fields can be achieved.

Ein weiterer Einsatzbereich der Erfindung ist die Schaffung von abgeschirmten Räu­ men, indem mit dem erfindungsgemäßen Schichtmaterial (1) großflächig der Boden, die Wände und/oder die Decke von Räumlichkeiten be- bzw. abgedeckt wird. Das vor­ gesehene Schichtmaterial (1) kann dabei entweder innen auf den jeweiligen Gebäudeflä­ chen zum Aufliegen gebracht werden oder kann unterhalb des Putzes bzw. des Boden­ belags permanent eingebettet sein. Zur Erzielung der gewünschten Abschirmung erscheint es dabei notwendig, daß die verschiedenen Abschnitte des Schichtmaterials entlang ihrer Ränder leitend miteinander verbunden sind. Durch zwei oder mehrere Lagen von Schichtmaterial (1) läßt sich die gewünschte Abschirmwirkung noch verbes­ sern. Die auf diese Weise erzielte Abschirmung dient vorzugsweise der Abschirmung gegenüber äußeren Störquellen. Sie kann jedoch auch so eingesetzt werden, daß sie innerhalb eines bestimmten Raumes angeordnete Gerätschaften - beispielsweise medizi­ nische HF-Impulsgeräte - gegenüber der Außenwelt elektrisch abschirmen.Another area of application of the invention is the creation of shielded rooms by covering or covering the floor, walls and / or ceiling of rooms with the layer material ( 1 ) according to the invention. The layer material ( 1 ) seen before can either be brought to rest on the inside on the respective building surfaces or can be permanently embedded below the plaster or the floor covering. To achieve the desired shielding, it appears necessary that the various sections of the layer material are conductively connected to one another along their edges. The desired shielding effect can be improved further by two or more layers of layer material ( 1 ). The shielding achieved in this way is preferably used to shield against external interference sources. However, it can also be used in such a way that it shields equipment located within a certain room - for example medical HF pulse devices - electrically shields it from the outside world.

Claims (9)

1. Schichtmaterial, bestehend aus einer Trägerschicht sowie einer darauf aufge­ brachten sowohl Graphit als auch Ruß enthaltenden elektrisch leitfähigen Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Schicht (3) eine rein passive, an keine elektrische Stromquelle angeschlossene Schicht ist, welche der elektrischen Abschirmung und/oder der Reflektion von elektro­ magnetischen Wellen insbesondere im Infrarotbereich dient.1. layer material, consisting of a carrier layer and a brought up both graphite and carbon black containing electrically conductive layer, characterized in that the electrically conductive layer ( 3 ) is a purely passive, connected to no electrical power source layer, which the electrical shielding and / or the reflection of electromagnetic waves is used in particular in the infrared range. 2. Schichtmaterial nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (2) ein Textilgewebe ist.2. Layer material according to claim 1, characterized in that the carrier layer ( 2 ) is a textile fabric. 3. Schichtmaterial nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Schicht (3) ebenfalls aus einem Textilgewebe besteht, welches mit dem elektrisch leitfähigen Material durchtränkt ist.3. Layer material according to claim 2, characterized in that the electrically conductive layer ( 3 ) also consists of a textile fabric which is impregnated with the electrically conductive material. 4. Schichtmaterial nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß auf der elektrisch leitfähigen Schicht (3) ein weiteres Textilgewebe (4) aufgebracht ist.4. Layer material according to claim 2 or 3, characterized in that on the electrically conductive layer ( 3 ) a further textile fabric ( 4 ) is applied. 5. Schichtmaterial nach einem der Ansprüche 2-4 dadurch gekennzeichnet, daß das mit der elektrisch leitfähigen Schicht (3) versehene Schichtmaterial (1) Teil eines Kleidungsstückes ist, welches den Träger dieses Kleidungsstückes gegen­ über starker Abkühlung schützt.5. Layer material according to one of claims 2-4, characterized in that the layer material ( 1 ) provided with the electrically conductive layer ( 3 ) is part of a garment which protects the wearer of this garment against excessive cooling. 6. Schichtmaterial nach einem der Ansprüche 2-4 dadurch gekennzeichnet, daß das mit der elektrisch leitfähigen Schicht (3) versehene Schichtmaterial (1) Teil eines Kleidungsstückes ist, welches den Träger dieses Kleidungsstückes gegen­ über äußeren elektromagnetischen Wellen bzw. starken elektrischen Feldern schützt. 6. Layer material according to one of claims 2-4, characterized in that the layer material ( 1 ) provided with the electrically conductive layer ( 3 ) is part of a garment which protects the wearer of this garment against external electromagnetic waves or strong electrical fields. 7. Schichtmaterial nach einem der Ansprüche 2-4 dadurch gekennzeichnet, daß das mit der elektrisch leitfähigen Schicht (3) versehene Schichtmaterial (1) Teil eines Kleidungsstückes ist, welches der Träger dieses Kleidungsstückes im Fall von vorhandenen motorischen Störungen zu Therapiezwecken trägt.7. Layer material according to one of claims 2-4, characterized in that the layer material ( 1 ) provided with the electrically conductive layer ( 3 ) is part of a garment which the wearer of this garment wears in the event of existing motor disorders for therapeutic purposes. 8. Schichtmaterial nach einem der Ansprüche 2-4 dadurch gekennzeichnet, daß das mit der elektrisch leitfähigen Schicht (3) versehene Schichtmaterial (1) als Wärme- und/oder Strahlungsschutz innerhalb von Bettzeug, beispielsweise in Matratzen, Leintüchern und/oder Bettdecken eingearbeitet ist.8. Layer material according to one of claims 2-4, characterized in that the layer material ( 1 ) provided with the electrically conductive layer ( 3 ) is incorporated as heat and / or radiation protection within bedding, for example in mattresses, sheets and / or duvets , 9. Schichtmaterial nach einem der Ansprüche 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß das mit der elektrisch leitfähigen Schicht (3) versehene Schichtmaterial (1) als Strahlungsschutz an oder innerhalb von Böden-, Wand- und/oder Deckenbelägen von Räumlichkeiten zum Einsatz gelangt.9. Layer material according to one of claims 1-4, characterized in that the layer material ( 1 ) provided with the electrically conductive layer ( 3 ) is used as radiation protection on or within floor, wall and / or ceiling coverings of rooms.
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