电磁屏蔽织物的制作方法

本发明涉及纺织品领域。特别地，本发明涉及电磁屏蔽织物。

背景技术：

1、能够经由射频通信与彼此交换数据的电子设备是广泛的。特别地，在无线广域网(wwans)和无线局域网(wlans)(诸如gsm、umts、lte/lte-a、5g、wifi、wimax电信网络)的情况下，经由射频传输在各种频带中并且以各种能量在设备之间不断地传输数据。此外，诸如蓝牙和zigbee的短程通信标准也被广泛地用于无线地连接各种设备。

2、特别是在城市环境的情况下，人类环境的每个角落被电磁辐射连续地渗透，其携载在大频谱上覆盖的大量能量。

3、这种射频拥挤会引起干扰问题并降低通信效率。另外，还不完全获知持续暴露于电磁辐射对人类的长期影响。

4、此外，无线连接为非法访问数据或远程(即在由目标设备成功发送/接收无线信号的范围内(例如，对于wifi信号大约数十米，以及对于gsm信号大约数百米))渗透/劫持无线设备或整个计算机网络提供了机会。

5、从上文来看，明显需要能够以简单且有效的方式至少部分地屏蔽人或空间(例如，建筑物的窗户、房间、车辆的驾驶室等)免受电磁辐射的解决方案。

6、为此，在本领域中已经提出了包括金属丝的纺织品或织物，所述金属丝被布置成基于所谓的法拉第笼效应提供电磁辐射屏蔽。

7、例如，cn 105483906公开了一种通过组合各种材料形成的复合织物，在经向上，使用竹纤维和棉/不锈钢纤维。竹纤维和棉/不锈钢纤维以5：1的比率布置。在纬向上，表面层包括棉/不锈钢纤维，而衬里层使用莫代尔纤维。表面层和衬里层以1：1的比率布置。表面层在经向上采用二上一下斜纹作为表面，使用蓬松且柔软的毛巾结构作为衬里层的基底。表层前面的棉/不锈钢纤维在经向和纬向上交织以形成网状结构，以提供电磁辐射屏蔽和抗静电性能。

8、cn 201704490公开了一种双重抗菌防辐射织物，其包括多个经向股线和纬向股线，经向股线包括交替布置的竹纤维股线和金属纤维股线。每个纬向股线由金属纤维股线和布置在金属纤维股线的上表面上的竹纤维股线组成，并且纬向股线被顺序地引导到一组并排布置的四根经向股线的第一经向股线下方，然后被引导到另外三个经向股线上方。

9、de 60216062公开了一种增强织物。该增强织物在其正面上包括经线和纬线的结合部或在其背面上包括网状结合部，所述网状结合部包括经线和纬线的增强网格。增强网格的经线和纬线由这样的材料制成：所述材料具有比制造正面的经线和纬线更高的机械性能。增强网格通过其经线和纬线连接到正面，经线和纬线在正面上的不同点处附接，并且在形成正面的基底织物的外部彼此交叉。

10、申请人已经发现，这些织物的导电线具有不均匀的网格结构。特别地，纬线和经线之间的交叉点不是规则地间隔开的，和/或纬线和经线仅导致松散地设置在彼此的顶部上，这不能保证可靠的接触。此外，导电经线和导电纬线之间的接触导致受到织物所覆盖的表面的形状的影响，或者受到在使用期间可能产生的任何折叠的影响。

11、这些缺点会破坏织物中导电线的网格结构的规则性，并且因此阻止织物提供恒定且均匀的屏蔽效果。

12、另外，申请人已经发现，本领域已知的电磁屏蔽织物在保持规则网格结构的同时不允许织造复杂的图案。换句话说，本领域已知的织物是“功能性”织物，其不适合于制造也满足时尚和室内设计行业(interior design industry)的要素的产品。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的缺点。

2、特别地，本发明旨在提供一种功能性与设计不冲突的织物。换句话说，本发明针对一种织物，其能够提供有效的电磁辐射屏蔽，并且同时以最小的视觉和物理限制为特征，使得可以织造各种各样的设计。

3、本发明的另一个目的是提供一种织物，该织物包括有效的电磁屏蔽网格，并且同时包括美学图案化表面。在所述美学图案化表面中，形成电磁屏蔽网格的导电线是用户察觉不到的或基本上不能被用户察觉到的。

4、本发明的这些和其他目的将从形成本说明书的组成部分的以下描述和所附权利要求变得清楚。

5、根据第一方面，本发明涉及一种织物，其包括：

6、-非导电织造层，其包括多根非导电经线和多根非导电纬线，所述非导电经线和所述非导电纬线两者均由非导电材料制成；以及

7、-导电织造层，其包括多根导电经线和多根导电纬线，所述导电经线和所述导电纬线两者至少部分地由导电材料制成。

8、详细地，非导电织造层限定织物的图案化表面，并且导电织造层限定网格状结构，非导电织造层和导电织造层交织在一起。此外，织物包括在经向和/或纬向上彼此相邻布置的多个区段，每个区段包括至少一组非导电经线和一根导电经线，及至少一组非导电纬线及一根导电纬线。所述一组非导电经线包括至少两根非导电线，且所述一组非导电纬线包括至少一根非导电线。

9、有利地，每个区段还包括：

10、-第一结合点，在所述第一结合点中，导电经线被降低到导电纬线下方；以及

11、-用于一组非导电经线线中的每一非导电经线线的第二结合点，其中非导电经线被提升到导电纬线上方。

12、此外，沿着经向和/或纬向的交替区段包括：

13、-第三结合点，在所述第三结合点中，导电经线被提升到一组非导电纬线中的至少一根非导电纬线上方，所述第三结合点与第一结合点(在该第一结合点处导电经线被降低到导电纬线下方)相邻。

14、在本说明书和所附权利要求书的范围内，术语“导电”意味着电流流过的材料性质，而术语“非导电”意味着阻止电流流过的材料性质。特别地，“导电线”的特征在于电阻率，其显著低于“非导电线”的电阻率。例如，非导电线具有的电阻率比导电线的电阻率大三个或更多个数量级。

15、申请人认识到，如上限定的本发明的织物在非常大的频谱上提供了优异的电磁屏蔽。至于“优异的电磁屏蔽”是指这样的效果：将织物下游测量的与电磁辐射相关联的能量降低到一值，该值为织物上游测量的能量的1％或更低的值。

16、换句话说，保护由根据本发明的织物覆盖的主体避免电磁辐射(所述电磁辐射具有已被证明对人类有害和/或足以执行无线通信的能量水平)到达。

17、特别地，如上限定的根据本发明的织物有效地屏蔽电磁辐射，所述电磁辐射所具有的频率包括在基本上由所有无线通信系统使用的频带中，所述无线通信系统诸如为蜂窝网络(例如，gsm、umts、lte/lte-a、5g)、wlan(例如，wifi、wimax)、短程通信系统和个人区域网络(例如，蓝牙、zigbee)。更通常地，如上限定的根据本发明的织物有效地屏蔽在甚高频(vhf)、超高频(uhf)和超高频(shf)范围内以及至少部分地在极高频(ehf)范围内的电磁辐射。

18、如由国际电信联盟(itu)所指定的那样，vhf覆盖范围从30mhz到300mhz的无线电频率，uhf覆盖范围从300mhz到3ghz的无线电频率，shf覆盖范围从3ghz到30ghz的无线电频率，并且ehf覆盖范围从30ghz到300ghz的无线电频率。

19、同时，非导电织造层可以被织造以获得美学图案，甚至是高度复杂的图案。事实上，导电经线和导电纬线在非导电织造层上是察觉不到的，而导电织造层被构造为均匀且规则的网格状结构。

20、特别地，由申请人开发的创造性结合导致织物的两个交织层。同时，导电经线和导电纬线沿着织物的纬向和经向规则地机械和电气地恒定接触。这确保了当织物在其使用期间折叠或拉伸时，网格状结构基本上保持不变，从而在许多应用和条件下提供可靠的电磁屏蔽。

21、此外，根据本发明的织物的特定结构在织物的每个区段中具有一组非导电经线(其包括至少两根非导电线)和一组非导电纬线(其包括至少一根非导电线)，这允许实现各种各样的美学图案，例如通过使用提花织造技术。

22、在一实施例中，所述一组非导电经线包括三根非导电纬线。优选地，沿着经向和/或纬向的交替区段包括单个第三结合点，在该第三结合点中，导电经线被提升到至少一根非导电纬线上方。

23、申请人已经发现，导电经线和导电纬线以及非导电经线和导电纬线之间的这种特定结合基本上允许在非导电织造层上获得任何期望的图案，并且同时允许在导电织造层中获得非常精细且可靠的网格状结构，其在上面提及的频谱上提供显著的电磁屏蔽。

24、在一实施例中，所述一组非导电纬线包括至少四根非导电纬线。优选地，每一区段包括至少一个另外的第三结合点，在所述第三结合点中，导电经线被提升到至少一根非导电纬线上方。有利地，每一另外的第三结合点沿着经向与前一第一结合点及/或第三结合点间隔开至少三根非导电纬线。

25、结合的这种布置允许在织物的使用期间保持导电织造层结构牢固地联结到非导电织造层和规则的网格状结构，即使对于包括大量非导电经线和/或纬线的织物也是如此。

26、在一实施例中，每个第一结合点与另一个区段的第一结合点在纬向和/或经向上(优选地在纬向和经向两者上)与另一个区段的第一结合点间隔开从1.5mm至3.5mm的距离，优选地等于2mm的距离。

27、优选地，每个区段包括的导电经线和非导电经线的比率选自于1：3、1：5、1：7和1：9。

28、申请人已经发现，经线和纬线之间的这些特定比率在图案设计和电磁屏蔽方面提供最佳结果。

29、在一实施例中，导电经线和导电纬线由通过将金属纤维(优选为不锈钢纤维)与天然纤维纺丝而获得的纱线制成，所述天然纤维的比率范围为5％到50％的金属纤维(例如不锈钢纤维)，优选地等于20％的金属纤维(例如不锈钢纤维)。

30、在优选实施例中，导电经线和导电纬线由通过将不锈钢纤维与羊毛纺丝而获得的纱线制成。

31、具有这种组成的导电经线和导电纬线允许实现有效的法拉第笼并对线染色。因此，可以织造各种各样的美学图案，此外，在根据本发明的织物中，上述组成显示出对于隐藏金属纤维的存在是最佳的。换句话说，上述组成允许最小化通常与织物中金属纤维的存在相关的颜色变化(灰变)和/或金属闪烁。

32、此外，申请人已经发现由不锈钢制成的导电线具有优于其它导电材料(诸如银或铜)的优点。特别地，不锈钢既在皮肤病学上是安全的又是耐腐蚀的。因此，线可以与人皮肤相互作用而不引起负面反应，并且可以承受磨损和化学处理。得到的线对于人使用是安全的，并且在长的使用寿命期间具有稳定的外观。

33、在本发明的实施例中，导电经线和导电纬线具有从12.5tex(g/km)到125tex(g/km)的纱线支数或线密度。

34、特别地，纱线支数(也称为“重量标号”)提供纱线或线的单位长度重量的指示。具体地，纱线支数的单位是“tex”，其对应于以国际测量系统为单位的每一千米一克，即1tex＝1g/1km

35、优选地，导电经线及导电纬线中的每一个由具有从8m/g到50m/g(在行业中分别指示为8nm及50nm)的细度的一或多根纱线制成。

36、特别地，“细度”是线的特征，其被定义为每单位重量的线的长度。细度的单位是“标号”，或nm，其对应于以国际测量系统为单位的每克一米，即1nm＝1m/1g。

37、更优选地，导电经线及导电纬线中的每一者包括2根纱线，所述纱线中的每一者具有等于50m/g(在行业中指示为50/2nm)的细度。

38、申请人已经发现，该结构确保了导电线的可靠的机械和电气特性，这允许与非导电线组合容易地织造。

39、在一实施例中，每根非导电经线包括两根纱线，每根纱线由羊毛制成并且具有等于60m/g(在行业中指示为60/2nm)的细度。此外，每根非导电纬线包括两根纱线，每根纱线由羊毛制成并且具有等于28m/g(在行业中指示为28/2nm)的标号。

40、线的这些特征允许获得高品质织物，其适合于制造满足时尚和室内设计行业的需要的产品。

41、本发明的一不同方面涉及一种多片织物。该多片织物包括至少两个根据上述实施例之一的织物片。有利地，两个织物片缝合在一起。

42、多片织物提供比单片织物更大的电磁屏蔽。此外，在多片织物的两个最外面的织物片缝合在一起且图案化表面面向外部环境的情况下，网格状结构完全隐藏在视线之外。

43、本发明的另一不同方面涉及一种制造电磁屏蔽织物的方法，所述电磁屏蔽织物包括：

44、-非导电织造层，其包括多根非导电经线和多根非导电纬线，所述非导电经线和所述非导电纬线两者均由非导电材料制成；以及

45、-导电织造层，其包括多根导电经线和多根导电纬线，所述导电经线和所述导电纬线两者至少部分地由导电材料制成。

46、非导电织造层限定织物的图案化表面，并且导电织造层限定网格状结构，非导电织造层和导电织造层交织在一起。

47、所述方法包括通过限定在经向和/或纬向上彼此相邻布置的多个区段来织造织物的步骤。特别地，每个区段包括至少一组非导电经线和一根导电经线，以及至少一组非导电纬线和一根导电纬线。所述一组非导电经线包括至少两根非导电线，所述一组非导电纬线包括至少一根非导电线。

48、有利地，通过限定多个区段来织造织物的步骤包括，在每个区段中：

49、-在第一结合点处将导电经线降低到导电纬线下方；以及

50、-在相应的第二结合点处将一组非导电经线中的每根非导电经线提升到导电纬线上方，并且在沿着经向和/或纬向的交替区段中：

51、-在第三结合点处将导电经线提升到一组非导电纬线中的至少一根非导电纬线上方，所述第三结合点邻近于第一结合点织造。

52、在一实施例中，该组非导电经线包括三根非导电经线。

53、在此情况下，在第三结合点处将导电经线提升到一组非导电纬线中的至少一根非导电纬线上方的步骤包括：在每一区段中的单个第三结合点中提升导电经线。

54、在不同实施例中，一组非导电纬线包括至少四根非导电纬线。在此情况下，在第三结合点处将导电经线提升到一组非导电纬线中的至少一根非导电纬线上方的步骤包括：在相应第三结合点处将导电经线提升到多根非导电纬线上方。特别地，每个第三结合点沿着经线方向与前一第三结合点间隔开至少三根非导电纬线。

55、本发明的其他特征和优点将从以下在附图中描绘的其一些优选实施例的详细描述中变得显而易见。