CC BY
81
УДК 677.014
Э. Р. Галиева, Т. М. Шакиров, Р. М. Мухаметгалиев, Г. Н. Нуруллина
АНАЛИЗ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ
Ключевые слова: ткань, основа, полимер, свойство, покрытие, защитная одежда.
В статье показаны результаты анализа материалов, предназначенных для защитной одежды отечественных и зарубежных производителей. Показано, что назначение материалов зависит от свойств, формирующихся за счёт использования различной основы и поверхностного слоя полимера.
Keywords: der Stoff, die Grundlage, das Polymer, die Eigenschaft, die Deckung, die Schutzkleidung.
Im Artikel sind die Ergebnisse der Analyse der Materialien, die für die Schutzkleidung der einheimischen und ausländischen Produzenten vorbestimmt sind vorgeführt. Es ist vorgeführt, dass hängt die Festsetzung der Materialien von den Eigenschaften ab, die sich auf Kosten der Nutzung verschiedener Grundlage und die oberflächliche Schicht des Polymers entwickeln.
Введение
Спецодежда предназначена для защиты человека от воздействия различных физических и техногенных факторов производства. Требования к спецодежде на производстве напрямую зависят от особенностей рабочих процессов и факторов, которые влияют на сотрудника во время выполнения им своих профессиональных обязанностей. При формировании критериев к спецодежде и определении ее типа и комплектности учитываются различные составляющие:
- условия работы;
- санитарное состояние помещений (цеха, склада, кабинета);
- наличие опасных факторов (повышенная вероятность травматизма на стройке, при выполнении высотных монтажных работ);
- взаимодействие сотрудников с электрическим током (электромонтеры, работники подстанций и операторы силовых установок);
- возможность облучения радиацией (работники АЭС, сотрудники профильных лабораторий и НИИ);
- наличие биологически опасных веществ (вирусы, бактерии);
- работа с химически активными составами (ядохимикаты, токсины).
Вне зависимости от конфигурации, используемых при изготовлении материалов и функциональности вся спецодежда делится на несколько категорий:
- защита органов дыхания, зрения и слуха. В этой категории находятся различные респираторы, наушники, беруши, очки, противогазы, маски для сварщиков и тому подобный товар;
- одежда и обувь. Это могут быть различные комбинезоны, куртки, специальные сапоги или ботинки, которые отличаются высокой износостойкостью, халаты и накидки;
- головные уборы. Довольно большая группа, к которой относятся береты, шапочки, каски и шлемы различных конфигураций;
- защита кожных покровов. Сюда входят герметичные скафандры, перчатки.
Качество защитной одежды зависит от материалов, которые используются для её изготовления. Они должны быть не только долговечными и обладать вы-
сокой стойкостью к истиранию, но и иметь дополнительные защитные свойства. Наибольшей популярностью пользуются ткани со смешанным составом, где часть волокон из натурального хлопка, а часть из полимера (полиэстер, полиамид, акрил и другие). Такая ткань совмещает все преимущества составных материалов - комфорт хлопчатобумажной ткани и прочность синтетики. Поставщики тканей для изготовления спецодежды предлагают новые материалы, которые обладают отличными эксплуатационными характеристиками или имеют дополнительные свойства, которые достигаются так же различными видами модификации имеющихся тканей (с использованием неравновесной низкотемпературной плазмы [1], химическая обработка).
Материалы зарубежных производителей
Фирма Дюпон (США) производит материалы Тайкем® иТайвек®, которые представляют из себя термоскрепленные нетканые материалы, которые пропускают воздух и водяные пары, но непроницаемы для жидких реагентов, воды и аэрозолей, устойчивы к проникновению частиц размером более двух микрон, к тому же они поддаются антистатической обработке. Материал Тайкем® F - это барьерный материал с высокими эксплуатационными характеристиками, обеспечивает защиту от многих органических и большинства высококонцентрированных неорганических реагентов под давлением до пяти бар. Тайкем® F обеспечивает защиту от биологических факторов риска, отвечая требованиям стандарта EN 14126:2003 с наивысшими показателями. Характеристики материалов представлены в таблице 1.
Фирма Concordia Textiles (Бельгия) изготавливает ткань Фореман. Особая "биверная" конструкция ткани Фореман и масловодоотталкивающая отделка Teflon® обеспечивают защиту от различных загрязнений, растворов кислот до 60% и позволяют легко очищать костюм.
Одежда из ткани Химосейф (Chemosafe, Concordia) обеспечивает защиту от растворов кислот высокой концентрации - до 80%.Защитная ткань Химосейф разработана специально для создания
кислотостойкой спецодежды, предназначенной для регулярного ношения. Благодаря использованию уни-
Фирма Carrington Career&Workwear Ltd. (Великобритания) производит материалы Томбой ФС.
Одежда из ткани Томбой обеспечивает защиту от растворов кислот до 80%, масляных загрязнений и воды. Ткань Томбой рекомендована для изготовления спецодежды для защиты от кислот и щелочей до 60% согласно ГОСТ 27575-87.
Фирма ОАО "Моготекс", (Беларусь) производит материалы: 12С15-КВ, проводка 1-7194, 14С14-КВ "Иней" для специальной одежды персонала нефтегазового комплекса.
Фирма Klopman International (Италия) изготовляет ткани из смеси хлопка, полиэстера и целого ряда прочих технических волокон и пряжи, включая революционную мульти-волоконную пряжу «Nega-Stat®» с антистатическими свойствами производства компании «Barnet» (Allegro Workwear, Indestructible Hydrofoil Protectivewar, Superbandmaster Hydrofoil Protectivewar).
Материалы отечественных производителей
Изготовлением защитных материалов в России занимается ряд предприятий: ОАО «КазХИмНИИ» г. Казань; ЗАО «Ярославль-Резинотехник» г. Ярославль; ОАО "Саранский завод "Резинотехника"; ОАО "УЗЭ-МИК" г. Уфа.
Акционерное общество «Казанский химический научно-исследовательский институт» научно-исследовательское учреждение с большим опытно-промышленным производством. Решение проблемы
кального полиэфирного волокна, ткань обладает высоким уровнем химической защиты.
защиты потребовало создания новых материалов, поэтому в институте проводились и проводятся широкие исследования по созданию новых защитных материалов, сочетающих негорючесть и улучшенные физиолого-гигиенические свойства с высокими защитными характеристиками.
Акционерное общество «Казанский химический научно-исследовательский институт» изготавливает ряд материалов со специфическими свойствами.
Был разработан новый многофункциональный изолирующий материал ЛТЛ-1-2 который имеет пятислойную структуру. Универсальность защитных свойств обусловлена выбором различных по свойствам полимерных соединений, специально разработанными рецептурами и способом получения защитного материала. В рецептурах используются наноразмерные компоненты гидрооксида алюминия, окиси магния, двуокиси кремния. Материал ЛТЛ-1-2 предназначен для различных изолирующих костюмов и в первую очередь для аварийных комплектов персонала аварийно-спасательных формирований МЧС, а также для газоспасателей химических, нефтехимических предприятий. Материал защитный ЛТЛ-1-2 изготавливается путем последовательного нанесения на клеепромазочной машине двух полимерных композиций с добавлением пигментов на лицевую сторону прорезиненной ткани. Высокая химическая стойкость материала ЛТЛ-1-2 достигается благодаря использованию полимеров различной химической природы и наличием тек-
Таблица 1 - Характеристика материалов зарубежных производителей
Наименование Фирма и страна Поверхностная плотность, г/м2 Волокнистый Свойства материала
материала производитель состав, % мас.
Фореман Concordia Textiles, 240 67полиэфир, 33 защита от различных загрязне-
Бельгия хлопок ний, масел, растворов кислот до 60%
Фореман Ком- Concordia Textiles, 250 70 хлопок, 30 защита от различных загрязне-
форт Бельгия полиэфира ний, масел, растворов кислот до 60%
Химо-сейф Chemosafe, Concordia, Бельгия 200 100 полиэфир защита от растворов кислот высокой концентрации - до 80%.
Томбой ФС Carrington Ca- 240 67 полиэфир, 33 защита от растворов кислот до
reer&Workwear Ltd, хлопок, 80%, масляных загрязнений и
Великобритания воды
12С15-КВ ОАО "Мого 230 47 хлопок, 53 защита от масляных загрязне-
текс", Беларусь полиэфир ний и воды
1-7194 ОАО "Моготекс", 255 82 хлопок,18 защита от масляных загрязне-
Беларусь полиэфир ний и воды
14С14-КВ ОАО "Моготекс", 245 65 хлопок, 35 защита от масляных загрязне-
"иней" Беларусь полиэфир ний и воды
Allegro Work- Klopman 185 40 полиэстр, 60 защита от жидких химикатов
wear International Италия хлопок
Indestructible Klopman 245 65 полиэстр, 35 защита от жидких химикатов
Hydrofoil Protec- International (Ита- хлопок, Hydrofoil
tivewar лия)
Superbandmaster Klopman 210 65 полиэстр, 35 защита от жидких химикатов
Hydrofoil Protec- International (Ита- хлопок, Hydrofoil
tivear лия)
стильной основы между полимерными слоями. Материал ЛТЛ-1-2 не уступает зарубежным аналогам по защитным свойствам от различных токсичных, агрессивных окисляющих веществ, по стойкости к открытому пламени.
Ткань ТЛ-3 (ТУ 8312-098-00209600-2006) защищает от капель жидких ядохимикатов (альфацин, окта-пон-экстра, дифезан, барьер-колор, лямбда-цига-лотрин, таргет-супер (миура), фуроре-супер, бицепс, лонтрен). Защитные свойства ткани ТЛ-3 сохраняются после многократных стирок, нейтрализаций и могут быть восстановлены при необходимости путем обработки специальными растворами. Способ получения химзащитной ткани ТЛ-3 включает пропитку водным раствором ферроцианида калия, затем водным раствором соли меди и отличается тем, что с целью повышения защитных свойств, перед пропиткой ткань-основу обрабатывают кремнезолем, а пропитку осуществляют растворами ферроцианида калия и соли меди с последующей отмывкой ткани от водорастворимых соединений. Сорбент ферроцианид меди высаждается на ткани в виде супермелкодисперсных частичек, размер которых менее 50 нм.
Химзащитная ткань ФЦМ-П (ТУ 8312-09100209600-2009) защищает от капель водного аммиака (24%). Ткань ФЦМ-П не выделяет токсичных веществ при носке изделий, не обладает кожно-раздражающим и аллергенным действием. Ткань ФЦМ-П изготавливается нанесением на хлопчатобумажную ткань сорбента ФЦМ - ферроцианид меди - путем последовательной обработки отбеленной хлопчатобумажной ткани водными растворами солей меди с последующей отмывкой от водорастворимых соединений и сушкой. В настоящее время не существует аналогов описанной химзащитной ткани на основе неорганических сорбентов [2].
ЗАО «Ярославль-Резинотехник» г. Ярославль производит прорезиненные материалы для защитной одежды.
Результаты исследований
Анализ материалов для защитной одежды показал, что одним из основных технологических процессов при производстве защитного материала является соединение первого слоя (покровный) -со вторым слоем как правило, полимерной основой. Из разнородных материалов путем склейки получают однородный композитный материал, прочностные свойства которого значительно превосходят свойства составляющих его компонентов. Верхний слой, используемый в качестве полимерной основы композитов, обладает низкой поверхностной энергией и проявляет очень слабую адгезию к различным воздействиям. Использование специальной высокомолекулярной связующей пленки позволяет повысить прочность сцепления основы со слоями, что гарантирует высокие физико-механические и эксплуатационные характеристики.
Для получения отличных защитных характеристик с высокими физико-механическими свойствами необходимо не только подобрать адгезивный материал с требуемыми характеристиками, но и обеспечить точное поддержание заданных технологических параметров в процессе изготовления.
Анализ материалов для защитной одежды показал, что прочностные свойства и функциональные характеристики зависят от основы ткани и поверхностного слоя полимера, нанесённого на него.
Литература
1. Абдуллин И.Ш. Влияние концентрации красителя на цветовые характеристики хлопчатобумажного трикотажного полотна после крашения / И.Ш. Абдуллин, А.А. Азанова Г.Н. Нуруллина, А.А.Никитина// Вестник Казанского технологического университета. 2011, -Т.14, -№5. - С. 267-268.
2. Фатхутдинов Р.Х. Аварийные средства индивидуальной защиты спасателей. Актуальные проблемы теории и практики / Фатхутдинов Р.Х., Моисеенко С.К// Казань, КазХимНИИ. - 2009. - 400 с.
© Э. Р. Галиева - студент группы 715-М1-2 каф. МТ КНИТУ; Т. М. Шакиров - студент группы 716-М12 каф. МТ КНИТУ; Р. М. Мухаметгалиев - студент группы 715-М1-2 каф. МТ КНИТУ; Г. Н. Нуруллина - доцент каф. МТ КНИТУ, тел. 23141-98, [email protected].
© G. R. Galieva - der Student der Gruppe 715-M1-2 каф. MT КНИТУ; Т. М. Schakirow - der Student der Gruppe 716-M12 каф. MT КНИТУ; R. M. Muchametgalijew - der Student der Gruppe 715-M1-2 каф. MT КНИТУ; G. N. Nurullina - der Dozent каф. MT КНИТУ, [email protected].
