EP1903295A1 - Vorrichtung zum Tarnen von Objekten und/oder Personen - Google Patents

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EP1903295A1
EP1903295A1 EP20060019947 EP06019947A EP1903295A1 EP 1903295 A1 EP1903295 A1 EP 1903295A1 EP 20060019947 EP20060019947 EP 20060019947 EP 06019947 A EP06019947 A EP 06019947A EP 1903295 A1 EP1903295 A1 EP 1903295A1
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coating
fabric
polypyrrole
polyaniline
polythiophene
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EP20060019947
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René Schwarz
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    • F41H3/00—Camouflage, i.e. means or methods for concealment or disguise
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    • Y10T442/2418—Coating or impregnation increases electrical conductivity or anti-static quality
    • Y10T442/2467—Sulphur containing
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    • Y10T442/40—Knit fabric [i.e., knit strand or strip material]
    • Y10T442/488—Including an additional knit fabric layer

Definitions

  • the present invention relates to a device for camouflaging objects and / or persons according to the preamble of claim 1 and to a method for the production thereof.
  • Camouflaging objects becomes more and more difficult through the use of newer technologies such as radar, infrared night vision devices and the like, so that conventional camouflage nets, camouflage suits and the like barely provide protection against detection. Measures are well known, in particular to prevent radar detection, such as coating camouflage nets or camouflaged objects based on metal fillers, such as based on metal powders or metal fibers or based on ferrite, such as carbonyl iron ferrite.
  • coatings based on ferrite have the disadvantage that they are relatively heavy and the coating process is not without problems.
  • An individual coloring is not always possible due to the filler based on iron.
  • ICP polymers intrasically conductive polymers
  • Suitable ICPs are polymers based on polyanaline, polypyrrole or polythiophene, these conductive polymers generally being obtainable on the basis of solutions or dispersions on the market. These polymers or solutions or dispersions thereof are offered by inter alia Ormecon GmbH in Ammersbeck; Panipol, Finland; DSM, Holland; BASF AG, Ludwigshafen and H.C. Starck GmbH, Leverkusen, Agfa-Gevaert NV, Mortsel, Belgium, just to name a few.
  • camouflage materials woven or knitted textiles may be used, such as based on polyesters, polyamide, aramid (aromatic polyamides) and polypropylene or blended fabric of the materials mentioned.
  • the coating of the fabric or knitted fabric can be effected by means of customary coating methods, such as spraying, application by means of a doctor blade, immersion in a dip bath, etc.
  • further additives can be added to the commercially available dispersions or solutions of said conductive polymers, such as wetting agents, thickeners, dispersants , Solvents, UV stabilizers, Color pigments, flame retardants, crosslinking agents to increase the water and solvent resistance of the final coating, etc.
  • the formulation to be applied is to be adapted depending on the fabric or knitted fabric used, as well as with regard to the conductivity or capability of the shielding against radar radiation to be achieved.
  • the coated camouflage material produced according to the invention can be used for any purpose, in particular for military purposes, where objects, persons or animals are to be protected against radar detection. Be it vehicles, buildings, heavy weapons or used as camouflage suits for troops.
  • camouflage material used is provided by appropriate coloring or surface structuring with the camouflage patterns or camouflage colors customary today and in order to additionally ensure good camouflage vis-a-vis visual recognition.
  • the woven or knitted fabric used has a certain optical transparency, of the order of magnitude of approximately 10 to 40%, preferably 15 to 35%.
  • camouflage materials produced according to the invention have a conductivity of the order of about 300 ohms / sq to 35 k ohms / sq.
  • a camouflage net was used based on a polyester fabric or an aramid fabric having a weight of 120 to 150 g / m 2 .
  • the coating used was a dispersion from Agfa-Gevaert Ltd. labeled Orgacon S300, i. based on polyethylenedioxythiophone (PEDOT)
  • the coating of the polyester fabric or the Aramitgewebes was carried out by dip coating in a bath based on Orgacon S300 dissolved or dispersed in the following composition: N-methyl-2-2pyrrolidon 5-10% Diethylene glycol 1-5% 2-Heptadecylbenzimidazole-4sulfonklare 0.5-1% to: water 60-80% Styrene / butyl / acrylate copolymer 1-5% polymethylmethacrylate 1-5% Silica (silica) 0.5-1%
  • the coating takes place in the abovementioned bath in accordance with the generally known dip-coating method, the coating preferably taking place twice in the dipping process.
  • the consumption of this solution gives about 2 x 145ml / m 2 tissue.
  • the temperature must be increased to about 190-200 ° C in order to achieve a diffusion of the flame retardant in the polyester fiber.
  • polyurethane dispersion 50-100g / l polyurethane dispersion and approx. 10g / l melamine. This addition of polyurethane is also sufficient to support, for example, the application or sticking of dyes.
  • the radar radiation efficiency of the camouflage material produced according to the invention was measured and yielded a reflected radar signal, based on a metal plate (0: 100% reflection, -18 dB: 1.6% reflection).
  • the measurement can be taken from the attached FIG. 1 in the diagram shown.
  • the coating of the fabric or knitted fabric can be effected by means of any known coating method, in particular by means of a dipping method.
  • the coating process or the dipping process described is generally known processes for coating, for example, textile or non-textile fabrics or knitted fabrics.
  • the present invention is by no means limited to simple fabrics such as are commonly used for camouflage nets, but the coating by means of an electrically conductive polymer can be applied to any textile or knit fabric, such as so-called two-ply, three-dimensional knits or knit fabrics Raschelware. It has been found, for example, that the radar-shielding properties can be increased by the use of so-called two-ply fabrics or knitted fabrics by the intermediate space formed between the layers.

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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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Abstract

Für das Tarnen von Objekten und Personen wird ein gewirktes oder gewobenes Gut vorgeschlagen, welches mit einer Beschichtung versehen ist, mindestens aufweisend bzw. beinhaltend ein leitfähiges Polymer (ICP). Für die Beschichtung geeignet sind leitfähige Polymere, beispielsweise auf Basis Polyanilin, Polypyrrol oder Polythiophen(PEDT bzw. PEDOT).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Tarnen von Objekten und/oder Personen gemäss dem Oberbegriff nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
  • Die Tarnung von Objekten wird durch den Einsatz von neueren Technologien, wie Radar, Infrarotnachtsichtgeräten und dgl. immer schwieriger, so dass herkömmliche Tarnnetze, Tarnanzüge und dgl. kaum noch Schutz vor dem Erkennen bieten. Es sind wohl Massnahmen bekannt, insbesondere um Radarerkennung zu verhindern, wie beispielsweise Beschichtung von Tarnnetzen oder von zu tarnenden Objekten auf Basis von metallenen Füllstoffen, wie beispielsweise auf Basis von Metallpulvern oder Metallfasern bzw. auf Basis von Ferrit, wie beispielsweise Karbonyleisenferrit.
  • Insbesondere Beschichtungen auf Basis von Ferrit haben den Nachteil, dass sie relativ schwer sind und der Beschichtungsvorgang nicht unproblematisch ist. Auch eine individuelle Farbgebung ist infolge des Füllstoffes auf Basis von Eisen nicht immer möglich.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Massnahme zur Tarnung von Objekten und/oder Personen gegen Erkennung durch Radar vorzuschlagen.
  • Erfindungsgemäss wird eine Vorrichtung gemäss dem Wortlaut nach Anspruch 1 vorgeschlagen.
  • Es hat sich gezeigt, dass überraschenderweise Beschichtungen auf Basis der neuerdings bekannten sogenannten ICP-Polymeren (intrinsically conductiv polymers) verwendet werden können, um einen ähnlichen Effekt zu erzielen wie bei Verwendung von herkömmlichen Polymeren, welche als Füllstoffe Metallfasern oder Metallpulver enthalten.
  • Mit anderen Worten wird erfindungsgemäss vorgeschlagen ein Gewirk oder Gewebe, wie es heute allgemein üblich für Tarnzwecke verwendet wird, mit einer Beschichtung auf Basis eines sogenannten ICPs zu versehen.
  • Als ICPs kommen Polymere auf Basis von Polyanalin, Polypyrrol oder Polythiophene in Frage, wobei diese leitenden Polymere in der Regel auf Basis von Lösungen oder Dispersionen im Markt erhältlich sind. Angeboten werden diese Polymere bzw. Lösungen oder Dispersionen davon von unter anderem Ormecon GmbH in Ammersbeck; Panipol, Finnland; DSM, Holland; BASF AG, Ludwigshafen und H.C. Starck GmbH, Leverkusen, Agfa-Gevaert NV, Mortsel, Belgien, um nur einige zu nennen.
  • Als Tarnmaterialen können Gewebe oder gewirkte Textilien verwendet werden, wie beispielsweise auf Basis von Polyestern, Polyamid, Aramid (aromatische Polyamide) sowie Polypropylen oder Mischgewebe aus den genannten Materialen.
  • Die Beschichtung des Gewebes oder Gewirkes kann mittels üblichen Beschichtungsmethoden erfolgen, wie Aufsprühen, Auftragen mittels eines Rakels, Tauchen in ein Tauchbad, etc. Dabei können den handelsüblich erhältlichen Dispersionen oder Lösungen der genannten leitenden Polymere weitere Additive beigefügt werden, wie Benetzungsmittel, Verdicker, Dispergiermittel, Lösungsmittel, UV-Stabilisatoren, Farbpigmente, Flammschutzmittel, Vernetzungsmittel um die Wasser- und Lösungsbeständigkeit der schlussendlichen Beschichtung zu erhöhen, etc.
  • Je nach zu erzielender Leitfähigkeit der Beschichtung ist es zudem möglich weitere, die Leitfähigkeit zu erhöhende Additive, wie Kohlenstofffasern, Metallfasern, etc. der zu beschichtenden Formulierung beizufügen.
  • Die zu applizierende Formulierung ist je nach verwendetem Gewebe oder Gewirk anzupassen, wie auch in Bezug der zu erzielenden Leitfähigkeit bzw. Fähigkeit der Abschirmung gegenüber Radarstrahlung.
  • Das erfindungsgemäss hergestellte, beschichtete Tarnmaterial kann für beliebigen Einsatz, insbesondere zu militärischen Zwecken, verwendet werden, wo Objekte, Personen oder Tiere gegen Radarerkennung zu schützen sind. Seien dies Fahrzeuge, Gebäude, schwere Waffen oder verwendet als Tarnanzüge für Truppenverbände.
  • Selbstverständlich ist es vorteilhaft, wenn das verwendete Tarnmaterial durch entsprechende Farbgebung bzw. Oberflächenstrukturierung mit den heute üblichen und bekannten Tarnmuster bzw. Tarnfarbgebungen versehen ist, um zusätzlich eine gute Tarnung gegenüber visuelle Erkennung zu gewährleisten. Zudem ist es vorteilhaft, wenn das verwendete Gewebe bzw. Gewirk eine gewisse optische Transparenz aufweist, in der Grössenordnung von ca. 10 bis 40%, vorzugsweise 15 bis 35%.
  • Erfindungsgemäss hergestellte Tarnmaterialien weisen so schliesslich eine Leitfähigkeit auf, in der Grössenordnung von ca. 300Ohm/sq bis zu 35kOhm/sq.
  • Anhand eines nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiels soll die vorliegende Erfindung beispielsweise näher erläutert werden.
  • Verwendet wurde ein Tarnnetz, basierend auf einem Polyestergewebe oder einem Aramidgewebe mit einem Gewicht von 120 bis 150gr/m2.
  • Für die Beschichtung verwendet wurde eine Dispersion der Firma Agfa-Gevaert Ltd. mit der Bezeichnung Orgacon S300, d.h. auf Basis von Polyethylendioxythiophon (PEDOT)
  • Die Beschichtung des Polyestergewebes oder des Aramitgewebes erfolgte mittels Tauchbeschichtung in einem Bad auf Basis von Orgacon S300 gelöst bzw. dispergiert in folgender Zusammensetzung:
    N-Methyl-2-2pyrrolidon 5-10%
    Diethylen-Glykol 1-5%
    2-Heptadecylbenzimidazole-4sulfonsäure 0.5-1%
    dazu:
    Wasser 60-80%
    Styrol/butyl/acrylat-copolymer 1-5%
    Polymethylmethacrylat 1-5%
    Silica (Kieselsäure) 0.5-1%
  • Die Beschichtung erfolgt im oben genannten Bad gemäss allgemein bekannt üblichen Tauchbeschichtungsverfahren, wobei vorzugsweise die Beschichtung zweifach im Tauchverfahren erfolgt. Der Verbrauch dieser Lösung ergibt ca. 2 x 145ml/m2 Gewebes.
  • Zusätzlich für die Beschichtung können folgende Chemikalien verwendet werden:
    • Urepol (Polyurethan)
    • Ammoniak
    • Flammschutzmittel
    • Dispergiermittel
    • Flammschutzmittel
    und gegebenenfalls Verdicker (nicht unbedingt nötig)
  • Das so mit Orgacon getränkte bzw. beschichtete Polyestergewebe wurde leicht abgequetscht und beispielsweise bei 160°C mittels Heissluft oder -strahler während ca. 120 sec. getrocknet, wobei durch die Verwendung beispielsweise eines Vernetzungsmittels eine zusätzliche Vernetzung in der Beschichtung stattfinden kann.
  • Zur gleichzeitigen Flammschutzausrüstung sind ca. 100g/l Flammschutz (beispielsweise zyklische Phosphorverbindung) und ca. 5g/l Ammoniak notwendig (Flammschutz bewirkt einen deutlich weicheren Griff). Dabei muss die Temperatur auf ca. 190-200°C erhöht werden, um ein Diffundieren des Flammschutzes in die Polyesterfaser zu erreichen.
  • Sollte ein etwas stabilerer Griff erzielt werden sind 50-100g/l Polyurethan-Dispersion und ca. 10g/l Melamin einzusetzen. Dieser Zusatz an Polyurethan reicht ebenfalls aus, um beispielsweise das Aufbringen bzw. Ankleben von Farbstoffen zu unterstützen.
  • Eine geringe Viskositätserhöhung bewirkt ein besseres Wasserrückhaltevermögen.
  • Anschliessend an die Beschichtung wurde die Effizienz gegen Radarstrahlung des erfindungsgemäss hergestellten Tarnmaterials gemessen und ergab ein reflektiertes Radarsignal, bezogen auf eine Metallplatte (0:100% Reflektion, -18db: 1,6% Reflektion)
  • Die Messung ist der beigefügten Figur 1 im dargestellten Diagramm zu entnehmen.
  • Grundsätzlich ist auszuführen, dass die Beschichtung des Gewebes oder Gewirkes mittels irgendeines bekannten Beschichtungsverfahrens erfolgen kann, wie insbesondere mittels eines Tauchverfahrens. Mit anderen Worten handelt es sich bei den Beschichtungs- bzw. dem beschriebenen Tauchverfahren um allgemein üblich bekannte Verfahren zum Beschichten von beispielsweise textilen oder nicht textilen Geweben bzw. Gewirken.
  • Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich keinesfalls auf einfache Gewebe beschränkt, wie sie üblicherweise für Tarnnetze verwendet werden, sondern die Beschichtung mittels eines elektrisch leitenden Polymers kann für irgendein textiles bzw. technisches Gewebe oder Gewirk angewendet werden, wie beispielsweise auch für sogenannte zweilagige, dreidimensionale Gewirke bzw. Raschelware. Es hat sich beispielsweise gezeigt, dass durch die Verwendung von sogenannten zweilagigen Geweben bzw. Gewirken die radarabschirmenden Eigenschaften durch den zwischen den Lagen ausgebildeten Zwischenraum erhöht werden kann.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Tarnen von Objekten und Personen gekennzeichnet durch ein gewirktes oder gewobenes Gut, welches mit einer Beschichtung vorgesehen ist mindestens aufweisend bzw. beinhaltend ein leitfähiges Polymer (ICP)
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe oder Gewirk aus einem synthetischen Polymermaterial gefertigt ist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe oder Gewirk aus einem Polymermaterial, wie insbesondere aus Polyester, Polyamid, einem aromatischen Polyamid (Aramid) oder ggf. aus Polypropylen oder einer Mischung davon gefertigt ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung auf Basis Polyanilin, Polypyrrol oder Polythiophen (PEDT bzw. PEDOT) aufgebaut ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die als Gewebe oder Gewirk verwendeten Textilien eine optische Transparenz in der Grössenordnung von ca. 10 bis 40%, vorzugsweise 15 bis 35% aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe oder Gewirk mindestens zweilagig ist, wobei die Lagen voneinander beabstandet sind.
  7. Verfahren zur Herstellung einer Tarnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gewebe oder Gewirk auf Basis eines synthetischen Polymers mittels einer Formulierung auf Basis eines leitfähigen Polymers, wie insbesondere auf Basis Polyanilin, Polypyrrol oder Polythiophen beschichtet wird, wie insbesondere durch Aufsprühen, durch Verwendung eines Rakels, in einem Tauchbad, etc.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Netz auf Basis Polyester, Polyamid, Aramid, Polypropylen in einem Tauchbad mittels eines allgemein bekannten üblichen Tauchbeschichtungs-Verfahrens beschichtet wird, wobei das Bad eine Dispersion beinhaltet auf Basis von Polyanilin, Polypyrrol oder Polythiophen.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Tauchbad zur Dispersion auf Basis von Polyanilin, Polypyrrol oder Polythiophen Additive beigefügt werden, wie beispielsweise Verdicker, Benetzungsmittel, Flammhemmmittel, Farbpigmente und/oder elektrisch leitende Füllstoffe, wie beispielsweise Metallpulver, Metallfasern und dgl.
  10. Verwendung der Tarnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zum Tarnen von militärischen Objekten, wie Fahrzeugen, schweren Waffen, Gebäuden, oder verwendet als Tarnanzüge von Truppenverbänden, Soldaten, etc.
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