Інтер’єрний текстиль з екрануючими властивостями до дії електромагнітного випромінювання

Арабулі С.І.1, Кизимчук О.П.1, Арабулі А.Т.1, Власенко В.І.1, Байзік В.2, Очеретна Л.В.2, Тунак М. 2

1Київський національний університет технологій та дизайну

2Технічний університет м. Ліберець, Чеська Республіка

Мета роботи – дослідження ефективності екранування електромагнітного випромінювання (ЕМВ) тканинами, які представлені на ринку інтер’єрного текстилю України.

Методологія. Теоретичні та експериментальні дослідження базуються на основних положеннях текстильного матеріалознавства. Ефективність екранування текстильних полотен до дії EMВ вимірювали із застосуванням EM-2107A (Electro Metrics) відповідно до ASTM 4935-10 в діапазоні частот 30 МГц – 1,5 ГГц.

Результати. Для захисту від ЕМВ широко використовують гнучкі екрани на основі текстильних матеріалів. Ефективність екранування ЕМВ текстильних матеріалів поліпшують шляхом модифікації полотна металевими волокнами/нитками, частинками металів або провідними полімерами на різних стадіях виробництва. Аналіз сучасного асортименту інтер’єрного текстилю та проведені експериментальні дослідження дозволили обґрунтувати доцільність використання металовмісних текстильних матеріалів у якості інтер’єрного текстилю. Дослідження показали, що запропоновані тканини мають високу здатність екранування за класифікацією «професійне використання» відповідно до FTTS-FA-003 Specified Requirements of Electromagnetic Shielding Textiles, ефективність екранування яких знаходиться в межах 30÷60 дБ.

Наукова новизна. Обґрунтовано доцільність використання сучасних металовмісних текстильних матеріалів для оздоблення вікон. Зазначені текстильні матеріали дозволяють чітко окреслити новий перспективний сегмент ринку інтер’єрного текстилю, основна мета якого – оздоблення житлових і адміністративних приміщень, розширюється та доповнюється функцією екранування електромагнітного випромінювання.

Практична значущість. Проведений комплекс наукових досліджень щодо ефективності екранування ЕМВ дозволив запропонувати новий асортимент інтер’єрних текстильних матеріалів для оздоблення вікон.

Ключові слова: інтер’єрний текстиль; електромагнітне випромінювання; текстильні екрани.

INTERIOR TEXTILES WITH SHIELDING PROPERTIES Against ELECTROMAGNETIC RADIATION

ARABULI S.1, KYZYMCHUK O.1, ARABULI A.1, VLASENKO V.1, BAJZIK V.2, OCHERETNA L.2, TUNAK M.2

1Kyiv National University of Technologies and Design, Ukraine

2Technical University of Liberec, Czech Republic

The purpose. An investigation of the shielding effectiveness against electromagnetic radiation (EMR) by woven fabrics that are presented on the Ukrainian interior textile market.

Methodology. Theoretical and experimental research is based on the general principles of textile materials science. The shielding effectiveness to EMR of textile fabrics was tested and measured using EM-2107A (Electro Metrics) in accordance with ASTM 4935-10 in the frequency range 30 MHz – 1.5 GHz.

Results. Flexible screens based on textile materials are widely used for EMR shielding. The shielding effectiveness against EMR by textile materials can be improved with fabric modifying by metal fibers/threads, metal particles or conductive polymers at various stages of textile production. It possible to substantiate the expediency of using metal-containing textile materials as interior textiles on the result of carried out analysis of the modern assortment of interior textiles and the experimental studies. Studies results have shown that the proposed fabrics have a high shielding ability by the classification “professional use” according to FTTS-FA-003 Specified Requirements of Electromagnetic Shielding Textiles, the shielding efficiency of which is within 30 ÷ 60 dB.

Scientific novelty. The expediency of using modern metal-containing textile materials as interior textiles for windows decoration has been substantiated. The studied textile materials make it possible to clarify a new promising segment of the interior textile market – windows decoration. The main goal of such textile – the decoration of the residential and administrative buildings is expanded and supplemented by the function of electromagnetic radiation shielding.

Practical significance. The complex of scientific research on the shielding effectiveness against EMR allowed offering a new range of interior textile materials for window decoration.

Keywords: interior textiles; electromagnetic radiation; textile screens.

Интерьерный текстиль с экранирующими свойствами к воздействию электромагнитного излучения

АРАБУЛИ С.1, КИЗИМЧУК Е.1, АРАБУЛИ А.1, ВЛАСЕНКО В.1, БАЙЗИК В.2, ОЧЕРЕТНАЯ Л.2, ТУНАК М.2

1Киевский национальный университет технологий и дизайна, Украина

2Технический университет г. Либерец, Чешская Республика

Цель. Исследование эффективности экранирования электромагнитного излучения (ЭМИ) тканями, которые представлены на рынке интерьерного текстиля Украины.

Методология. Теоретические и экспериментальные исследования базируются на основных положениях текстильного материаловедения. Эффективность экранирова­ния текстильных полотен к действию EMИ измеряли с применением EM-2107A (Electro Metrics) в соответствии с ASTM 4935-10 в диапазоне частот 30 МГц – 1,5 ГГц.

Результаты. Для защиты от ЭМИ широко используют гибкие экраны на основе текстильных материалов. Эффективность экранирования ЭМИ текстильными материалами улучшают путем модификации полотна металлическими волокнами / нитями, частицами металлов или проводящими полимерами на разных стадиях производства. Анализ современного ассортимента интерьерного текстиля и проведенные экспериментальные исследования позволили обосновать целесообразность использования металлосодержащих текстильных материалов в качестве интерьерного текстиля. Исследования показали, что предложенные ткани имеют высокую способность экранирование по классификации «профессиональное использование” согласно FTTS-FA-003 Specified Requirements of Electromagnetic Shielding Textiles, эффективность экранирования которых находится в пределах 30 ÷ 60 дБ.

Научная новизна. Обоснована целесообразность использования современных металлосодержащих текстильных материалов в качестве интерьерного текстиля для отделки окон. Указанные текстильные материалы позволяют четко очертить новый перспективный сегмент рынка интерьерного текстиля, основная цель которого – отделка жилых и административных помещений, расширяется и дополняется функцией экранирования электромагнитного излучения.

Практическая значимость. Проведенный комплекс научных исследований по эффективности экранирования ЭМИ позволил предложить новый ассортимент интерьерных текстильных материалов для отделки окон.

Ключевые слова: интерьерный текстиль; электромагнитное излучение; текстильные экраны.

Література

  1. Петрова М.П. Модные тенденции в интерьере. Текстильная промышленость. 2003. № 4. С. 86-89.
  2. Пушкар Г.О., Семак Б.Д. Класифікація і характеристика функціональних властивостей інтер’єрного текстилю. Вісник КНУТД. 2013 №5(73). С. 124-131. URL: https://er.knutd.edu.ua/handle/123456789/1471
  3. Маноха Д.М., Арабулі С.І. Інтер’єрний текстиль: класифікація та вимоги // Тези доповідей ХVІIІ Всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів, 18-19 квітня 2019 року. Київ КНУТД. 2019. С. 285-286. URL: https://er.knutd.edu.ua/handle/123456789/13552
  4. Дизайн. Иллюстрированный словарь-справочник / Г.Б. Минервин, В.Т. Шимко, А.В. Ефимов [и др.]; под общ. ред. Г.Б. Минервина и В.Т. Шимко; Моск. архит. ин-т, госуд. академия, каф. «Дизайн архитектурной среды» М.: «Архитектура-С», 2004. 289 с.
  5. Змановских Э.В. Художественные приемы и технологические средства в дизайне интерьера общественных зданий: дисс. …канд. техн. наук: 17.00.06 / Змановских Э.В.; [Место защиты: С.-Петерб. гос. ун-т технологии и дизайна]. Иркутск, 2009. 253 с.
  6. Пушкар Г.О., Семак Б.Д. Сучасний асортимент і властивості нетканих текстильних матеріалів інтер’єрного призначення. Вісник Львівської комерційної академії. Серія товарознавство. 2011. Вип. 12. С. 15-21.
  7. ДСТУ 2197–93 Вироби декоративно-ткані. Терміни та визначення; введ. 1993–01–01. К. : Держстандарт України, 1993. 14 с.
  8. Галик І. С., Концевич О. Б., Семак Б. Д. Екологічна безпека та біостійкість текстильних матеріалів. Львів : вид-во ЛКА, 2006. 232 с.
  9. Bandara P., Carpenter D. Planetary electromagnetic pollution: its time to asses its impact. Planetary Health. 2018, Vol.2, Is. 12. pp. E512-E514. DOI: 1016/S2542-5196(18)30221-3
  10. Arabuli S., Vlasenko V., Arabuli A. The modern approach to EMR shielding // II International scientific conference Contemporary trends and innovations in the textile industry. Proceedings 16-17th May, Belgrade, Serbia, 2019. C. 372 – 377.
  11. Fayed I., Bedda M. Electromagnetic Radiation and its effects on human beings: Survey and Environmental Conference proceedings: 15th Scientific Symposium for Hajj, Umrah and Madinah. 2015. pp. 35-47.
  12. Advanced Materials for Electromagnetic Shielding: Fundamentals, Properties, and Applications, First Edition. / Edited by Maciej Jaroszewski, Sabu Thomas, and Ajay V. Rane. 2019, John Wiley & Sons, Inc. 464 с. URL: https://www.wiley.com/en-ua/Advanced+Materials+for+Electromagnetic+Shielding:+Fundamentals,+Properties,+and+Applications-p-9781119128618
  13. Кизимчук О.П., Арабулі С.І., Власенко В.І. Текстиль для захисту від електромагнітного випромінювання. Вісник КНУТД. №3 (134). Частина 2 (серія «Технічні науки») 2019. С.48 – 61. DOI:  30857/1813-6796.2019.3.5.
  14. EMI Shielding: Methods and Materials. A review / Geetha, K. K. Satheesh Kumar, Chepuri R. K. Rao, M. Vijayan, D. C. Trivedi. Journal of Applied Polymer Science. 2009. Vol. 112.  p. 2073–2086. DOI: 10.1002/app.29812.
  15. Textiles for protection against Electromagnetic Radiations: A review / Pratibha Malik, Astha Sharma, Gianender, J.P. Sharma. Journal of Engineering Research and Application. 2018. Vol.8, Is. 6 (Part III). P. 32-37. URL: http://www.ijera.com/papers/Vol8_issue6/Part-3/F0806033237.pdf
  16. Textiles in Electromagnetic Radiation Protection / Subhankar Maity, Kunal Singha, Pulak Debnath, Mrinal Singha. Journal of Safety Engineering. 2013, 2(2). P. 11-19. DOI: 5923/j.safety.20130202.01.
  17. Committee for Conformity Assessment of Accreditation and Certification on Functional and Technical Textiles. Specified requirements of electromagnetic shielding textiles. Taipei/Taiwan, Standard № FTTS-FA-003, 2005, URL: http://www.ftts.org.tw/images/fa003E.pdf.

References

  1. Petrova, M.P. (2003) Modnye tendetcii v interiere [Fashion trends in the interior]. Tekctilnaia promyshlennost. 4. 86–89. [In Russian].
  2. Pushkar, G.O. & Semak, B.D. (2013) Klassyfikatciia I kharakterystyky funkcionalnykh vlastyvostey interiernogo tekstyliu [Classification and description of functional properties of interior textile]. Bulletin of Kyiv National University of Technologies and Design. 5(73). 124–131. [In Ukrainian]. URL: https://er.knutd.edu.ua/handle/123456789/1471
  3. Manokha, D. & Arabuli, S. (2019). Interiernyi tekstil: klasyfikatcia ta vymogy. [Interior textiles: classification and requirements]. Book of abstracts: ХVІIІ Ukrainian scientific conference for young scientists and students. 18-19 April 2019. Kyiv. 285-286. [In Ukrainian]. URL: https://er.knutd.edu.ua/handle/123456789/13552
  4. Minervin, G. & Shymko, V. (Eds). (2004). Illustrated reference dictionary. Moscow: «Arkhitektura-C». 289. [In Russian].
  5. Zmanovskikh, E. (2009). Khudozhestvennye prijomy I tekhnologicheskie sredstva v dizayne interiera obshchestvennykh zdanii. [Artistic techniques and technological means in the interior design of public buildings]. PhD thesis. Irkutsk. [In Russian].
  6. Pushkar, O.& Semak, B. (2011) Suchasnyi asortyment I vlastyvosti netkanykh tekstylnykh materialiv interjernogo pryznachennia [Modern products range and properties of nonwoven textiles for interiors]. Bulletin of the Lviv Commercial Academy. Commodity series. 15-21. [In Ukrainian].
  7. DSTU 2197–93 Vyroby dekoratyvno-tkani. Terminy ta vyznachennia [Decorative and woven. Terms and Definitions]. K. : DerzhStandart Ukrainy, 14. [In Ukrainian].
  8. Galyk I., Kontcevych O. & Semak B. (2006) Ekologichna bezpeka ta biostiykist tekstylnykh materialiv [Ecological safety and biostability of textile materials]. Lviv: LKA. 232. [In Ukrainian].
  9. Bandara, P. & Carpenter, (2018) Planetary electromagnetic pollution: its time to asses its impact. Planetary Health. 2, 12. E512-E514. DOI: 10.1016/S2542-5196(18)30221-3
  10. Arabuli, S., Vlasenko, V. & Arabuli, A. (2019) The modern approach to EMR shielding. Proceedings: II International scientific conference Contemporary trends and innovations in the textile industry. 16-17th May 2019, Belgrade, Serbia. 372 – 377.
  11. Fayed, I. & Bedda, M. (2015) Electromagnetic Radiation and its effects on human beings: Survey and Environmental Conference proceedings: 15th Scientific Symposium for Hajj, Umrah and Madinah. 35-47.
  12. Jaroszewski, M., Thomas, S. & Rane, A. (Ads) (2019). Advanced Materials for Electromagnetic Shielding: Fundamentals, Properties, and Applications. John Wiley & Sons, Inc. 464. https://www.wiley.com/en-ua/Advanced+Materials+for+Electromagnetic+Shielding:+Fundamentals,+Properties,+and+Applications-p-9781119128618
  13. Kyzymchuk, O., Arabuli, S. & Vlasenko, V. (2019) Tekstil dlia zakhystu vid elektromagnitnogo vyprominiuvannia [Textiles for Electromagnetic Radiation SHielding] Bulletin of Kyiv National University of Technologies and Design. Series “Technical Science”. 3 (134). 48 – 61. [In Ukrainian]. DOI:  30857/1813-6796.2019.3.5.
  14. Geetha, S., Satheesh, K., Kumar, K. et al. (2009) EMI Shielding: Methods and Materials – A review. Journal of Applied Polymer Science. 112. 2073–2086. DOI: 1002/app.29812.
  15. Malik,, Sharma, A., Gianender et al. (2018) Textiles for protection against Electromagnetic Radiations: A review. Journal of Engineering Research and Application. 8, 6 (III). 32-37. http://www.ijera.com/papers/Vol8_issue6/Part-3/F0806033237.pdf
  16. Maity,, Singha, K., Debnath, P. & Singha, M. (2013) Textiles in Electromagnetic Radiation Protection. Journal of Safety Engineering. 2(2). 11-19. DOI: 10.5923/j.safety.20130202.01.
  17. Committee for Conformity Assessment of Accreditation and Certification on Functional and Technical Textiles. Specified requirements of electromagnetic shielding textiles. Taipei/Taiwan, Standard No. FTTS-FA-003, 2005. http://www.ftts.org.tw/images/fa003E.pdf.