Co można uzyskać dzięki wynalazkowi

Reklama

Przedmiotem wynalazku jest innowacyjny, proekologiczny sposób nadawania nowych funkcji - właściwości materiałom włókienniczym poprzez naniesienie cienkich powłok metalicznych na ich powierzchnie. W tym celu wykorzystano technikę rozpylania magnetronowego (w plazmie gazu obojętnego - argonu), która po raz pierwszy została zastosowana przez zespół wynalazców Instytutu do modyfikacji powierzchniowej wyrobów włókienniczych. Modyfikacja ta pozwoliła na otrzymanie kompozytów włókienniczych ekranujących pole elektromagnetyczne w szerokim zakresie częstotliwości, a jednocześnie hamujących rozwój mikroorganizmów. Opracowane w Instytucie Włókiennictwa kompozytowe materiały włókiennicze o właściwościach dwufunkcyjnych będą mogły być wykorzystane w pomieszczeniach chroniących ludzi przed działaniem zewnętrznego pola elektromagnetycznego (w przypadku, gdy pomiary stwierdzą przekroczenie dopuszczalnych poziomów natężenia pola) oraz gdzie wymagana jest sterylność środowiska pracy. Materiały te bedą mogły być wykorzystane jako tapety, okładziny ścienne, bądź umieszczane pod płyty kartonowo-gipsowe na specjalnie przygotowanym podłożu budowlanym. Kompozyty włókiennicze mogą być wykorzystane m.in. do ekranowania pomieszczeń np.: w szpitalach, laboratoriach diagnostycznych, szkołach, żłobkach, budynkach biurowych, mieszkalnych itp. (ekranowanie architektoniczne). Ponadto do zabezpieczania pracy urządzeń elektronicznych np. w bankach, pomieszczeniach giełdowych, centralach telefonicznych, pomieszczeniach z aparaturą diagnostyczną oraz do poprawy bezpieczeństwa np.: w wojsku, policji oraz w obszarze ochrony danych osobowych.

Istota wynalazku

Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania kompozytu włókienniczego o właściwościach bioaktywnych i barierowych dla pól elektromagnetycznych. Polega on na nanoszeniu na materiał włókienniczy (włóknina polipropylenowa PP o gramaturze ok. 150 g/m2) składnika metalicznego (metalu, stopu metalu) z wykorzystaniem metody rozpylania magnetronowego w plazmie gazu obojętnego (argonu). Otrzymany kompozyt włókienniczy wykazuje aktywność antybakteryjną w stosunku do dwóch szczepów bakterii (Gram (-) Escherichia coli i Gram (+) Staphylococcus aureus), antygrzybiczną w stosunku do grzyba pleśniowego Chaetomium globosum, jak i barierowość dla pól elektromagnetycznych w szerokim zakresie częstotliwości (od 30 MHz do ok. 2 GHz). Proces osadzania powłok metalicznych na materiałach włókienniczych prowadzony jest dla różnych parametrów technologicznych, które wpływają na właściwości otrzymanych materiałów kompozytowych. Materiał umieszczony jest na wałkach w komorze roboczej i przewijany jest z jednego wałka na drugi, przechodząc przez strefę rozpylania magnetronowego, w której następuje naniesienie powłoki metalicznej. Rodzaj naniesionej powłoki metalicznej na materiał włókienniczy z polimeru termoplastycznego (polipropylenu) wpływa na właściwości antybakteryjne i antygrzybiczne kompozytu oraz barierowość w stosunku do pola elektromagnetycznego. Struktura materiału włókienniczego i przebieg procesu zapewniają otrzymanemu kompozytowi dobrą przepuszczalność powietrza oraz właściwy opór pary wodnej. Zbadane wskaźniki komfortu fizjologicznego otrzymanych kompozytów świadczą o tym, że są to materiały oddychające. Dzięki zastosowaniu ekologicznej i bezściekowej w odniesieniu do wyrobów włókienniczych techniki rozpylania magnetronowego uzyskano dwufunkcyjny kompozyt włókienniczy. W technologii wykorzystano urządzenie magnetronowe skonstruowane przez firmę zewnętrzną, umożliwiające nanoszenie nano- lub mikropowłok metalicznych o bardzo dobrej przyczepności (adhezji) do podłoża włókienniczego. Materiał kompozytowy będzie konkurencyjny w stosunku do siatek, blach i obudów metalowych, folii pokrytych metalami używanych do ekranowania z uwagi na lekkość, łatwość kształtowania oraz montaż. Uzyskane właściwości pozwolą na zastosowanie opracowanych materiałów głównie do ekranowania pomieszczeń budowlanych (ekranowania architektonicznego), w których wymagana jest antybakteryjność i antygrzybiczność oraz barierowość w stosunku do pola elektromagnetycznego w określonym przedziale częstotliwości.
Wynalazek otrzymał nagrodę II stopnia w kategorii prac naukowo – badawczych pt: „Sposób otrzymywania kompozytowego materiału włókienniczego o właściwościach bioaktywnych i barierowych dla pól elektromagnetycznych” na 44 edycji Ogólnopolskiego Konkursu Poprawy Warunków Pracy, Warszawa, 2016 r.
Ponadto został nagrodzony na międzynarodowych wystawach wynalazków: Międzynarodowe Targi Innowacji Gospodarczych i Naukowych INTARG 25-26 czerwca 2015 Kraków – złoty medal, 64 Targi Wynalazczości, Badań Naukowych i Nowych Technologii Brussels Innova 19-21 listopad 2015 Bruksela – srebrny medal, 115 Międzynarodowe Targi Wynalazczości CONCOURS LÉPINE 29.04. – 08.05.2016, Paryż – srebrny medal

Potencjał komercjalizacji

Wynalazek będzie mógł być wdrożony po znalezieniu inwestora, który będzie zainteresowany zakupem know–how technologii lub licencji na opracowany kompozyt włókienniczy. Nowoopracowany kompozyt włókienniczy posiada właściwości dwufunkcyjne, a więc będzie mógł być wykorzystany w pomieszczeniach chroniących ludzi oraz czułe urządzenia elektroniczne przed wpływem pola elektromagnetycznego oraz tam gdzie wymagana jest sterylność środowiska pracy np. służba zdrowia. Potencjalni producenci, to firmy produkujące włókniny techniczne lub producenci zajmujący się metalizowaniem folii, szkła, tworzyw sztucznych zarówno w Polsce, jak i w Europie. Materiał będzie mógł być wykorzystany w wielu zastosowaniach, takich jak: lotnictwo, transport, budownictwo (budynki publiczne i prywatne – od szpitali po domy i biura, laboratoria badawcze, pomieszczenia diagnostyczne). Wytworzenie włókienniczych materiałów o dwóch lub więcej funkcjach tradycyjnymi metodami włókienniczymi jest często bardzo trudne, kosztowne i niemożliwe do uzyskania. Nowatorska, ekologiczna metoda rozpylania magnetronowego zastosowana do materiałów włókienniczych umożliwia otrzymanie włókienniczego kompozytu jednocześnie tłumiącego pola elektromagnetyczne i hamującego rozwój mikroorganizmów co rozszerza zakres jego zastosowań.