CC BY
2
Рассмотрим в связи с этим физиологические возможности человека в экстремальных условиях, которые могут возникнуть при горении полимерных материалов. Исходя из кривой К. Бютнера [1], средний здоровый мужчина, одетый, с открытым лицом может выдержать температуру 60 "С около 60 мин, 100° —около 20 мин, 150 °С — около 3 мин. При сниженном до 13—15% р02 человек может передвигаться до 5—6 мин, при р02, равном 16%, — 10— 12 мин. Следовательно, при пожаре, если учитывать только температуру и р02, чтобы не погибнуть, человек должен покинуть зону пожара или ликвидировать его в первые 8— 12 мин.
Теперь рассмотрим третий фактор опасности — химический, определение подходов к регламентированию которого н являлось задачей данной работы. Мы уже отмечали, что R^clso не может быть критерием хотя бы потому, что для сохранения жизни человеку необходимо эвакуироваться из зоны пожара или погасить огонь, причем сделать это надо в первые 8—12 мин от начала пожара. Температурный и кислородный режимы не помешают ему на протяжении этого времени. Следовательно, и уровень токсичного фактора должен быть таким, чтобы человек в эти 8—12 мин не потерял подвижности. Для обоснования данного лимитирующего показателя опасности продуктов горения полимерных материалов необходимо учитывать, что концентрация токсичных веществ (С02> СО, HCN, НС1), вызывающая потерю подвижности, почти на порядок ниже, чем концентрации, вызывающие смертельный эффект. Что касается показателя Wcl50, то он может и должен быть использован при сравнительной оценке опасности продуктов горения различных полимерных материалов. Таким образом, в качестве регламентирующего показателя оценки опасности полимерных материалов и для решения вопроса о возможности их использования на транспорте, а также в гражданском, промышленном строительстве предлагается, кроме общепринятых показателей токсичности (Wcl , и др.), принять максимальное количество полимерных материалов в объеме помещения (вагона, каюты, салона), которое при его термическом разложении (600 °С) выделяет такое количество летучих веществ, которое не вызывает потерю подвижности у экспериментальных животных при 10-минутной экспозиции (при 600 °С происходит максимальное выделение токсичных летучих продуктов). Необходимо рассмотреть также вопрос, в какой степени на эту концентрацию будут влиять повышенная температура воздуха и пониженное р02. Высокая температура повышает токсичность химических веществ — этот вопрос в токсикологической литературе решается однозначно [3]. Некоторые исследователи дают аналогичный ответ и в отношении пониженного р02. действующего в сочетании с химическими веществами [8]. Отсюда возникает необходимость решения такой методической задачи: проводить ли токсикологический эксперимент с соблюдением нормальных температур и р02, как это принято в отечественной и зарубежной практике, или моделировать реальные условия пожара.
В реальном помещении или вагоне имеется большое число различных полимеров, в то же время в отечественной и зарубежной практике оценивают только изолирован-
но каждый полимер. Если учесть, что все полимеры при горении выделяют СО и С02, все хлорсодержащие — HCl, а фторсодержащие — HF (возможно, и фосген), то окажется неправомерным оценивать каждый материал изолированно. Необходимо наряду с индивидуальной оценкой (в плане сравнительной токсичности) каждого материала оценивать потенциальную опасность всей суммы полимерных материалов, используемых в реальном объеме и соотношении, т. е. допустимую полимерную нагрузку на определенный объем.
Выводы. 1. Полимерные ».атериалы, используемые на транспорте и в строительстве, при пожаре могут выделять токсичные вещества, опасные для жизни людей.
2. Критерии оценки потенциальной опасности полимерных материалов по смертельному эффекту, принятые в настоящее время в отечественной и зарубежной практике, не отражают полной реальной опасности продуктов их горения и пригодны лишь для сравнительной характеристики опасности различных материалов.
3. В качестве лимитирующего показателя оценки потенциальной опасности продуктов горения полимерного материала предлагается максимальное количество полимерного материала, которое (в объеме, пропорциональном реальному помещению, вагону, салону с заданным воздухообменом) при его термоокислительном разложении (600 °С) выделяет токсичные вещества в концентрациях, не вызывающих потерю подвижности у экспериментальных животных (белых крыс) при 10-минутной экспозиции и температуре воздуха в затравочной камере 60°С.
4. В качестве показателя максимальной полимерной нагрузки предлагается максимальное количество полимеров, используемых в качестве конструкционных, отделочных и других материалов, которые (в объеме, пропорциональном реальному помещению, вагону, салону с заданным воздухообменом) при их термоокислительной деструкции (600 °С) выделяют токсичные вещества в концентрациях, не вызывающих потерю подвижности у экспериментальных животных (белых крыс) при 10-минутной экспозиции и температуре воздуха в затравочной камере 60°С.
Литература. 1. Бютнер К. — В кн.: Биометеорология. Л., 1965, с. 91 —103.
2. Васильев Г. А., Иличкин В. С., Романов Э. И, — В кн.: Пожарная защита судов. М., 1974, вып. 5, с. 65—73.
3. Кустов В. В., Тиунов А. А., Васильев Г. А. Комбинированное действие промышленных ядов. М., 1975.
4. Сомов В. П., Сидорюк В. М. — В кн.: Пожарная защита судов. М., 1974, вып. 5, с. 28—45.
5. Шафран А. М„ Стяжнин В. М., Разин В. И. — Гнг. и сан., 1980, № 8, с. 44—47.
6. Эйтингон А. И., Поддубная Л. Т. — В кн.: Авиакосмическая медицина. Москва — Калуга, 1975, т. 1, с. 49—52.
7. Эйтингон А. И., Поддубная Л. Т., Грибунова Г. П. и др. — В кн.: Токсикология новых промышленных химических веществ, 1979, вып. 5, с. 105—109.
8. Vochio Н„ Kikuo S. — J. Fire Flammabil., 1972, v. 3, p. 46—50.
Поступила 06.09.83
УДК 613.481:685.31.03
Л. Б. Еськова-Сосковец, В. В. Тарарин, С. Н. Воробьева
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОБУВИ ИЗ КОМПЛЕКСА ПОЛИМЕРНЫХ И НАТУРАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
I ММИ им. И. М. Сеченова
Целью данной работы являлись изучение и оценка гигиенических свойств бытовой обуви, изготовленной из комплекса полимерных и натуральных материалов с использованием новых видов обувных картонов для стелек (марок С-1 и С-2) н задников (марок 3-1 и 3-2) на основе вини-лиденхлоридного латекса ДВХБ-70. В качестве верха для
мужской обуви использованы синтетическая кожа СК-3 на основе пенополиуретанов и натуральная кожа с лицевым покрытием на основе акрилатов. Верх женской обуви был изготовлен из текстильного материала — джинсовой ткани. Для низа обоих вариантов обуви применяли материалы на основе синтетических каучуков (пористую рези-
-^
Таблица 1
Характеристика некоторых терморегуляторных показателей при носке обуви со стельками из картона марок С-1 и С-2 (М±т) '
Продолжительность, носки, ч Средневзвешенная температура, °С Температура воздушной прослойки обуви, °С Температурный градиент, °С
кожи туловища кожи стопы грудь —большой палец стопы грудь— кисть
Обувь со стельками из картона С-1
Фон
Фон
Фон
32,0±0,3 32,2±0,1 32,3±0,3 32,5±0,1
32,0±0,4 32,0±0,3 31,8±1,5 32,2±0,9
32,0±0,8 31,5±0,4 32,0±0,1 32,8±0,4
30,7±0,1 31,6±0,4 30,6±0,5 30,4±0,1
26,4±0,1 25,7±0,2 25,2±0,4 25,3±0,1
Обувь со стельками из картона С-2
20,0±0,6 31,7±0,7 31,1±0,6 31,4±0,3
24,7±0,13 23,6±0,2 23,6±0,3 24,0±0,2
Обувь со стельками из И К (контроль)
31,2±0,2 31,8±0,1 32,1 ±0,1 31,4±0,5
24,0±0,1 24,9±0,3 25,0±0,5 24,8±0,3
4,6±0,5 3,3±0,1 4,1±0,7 4,2±0,2
2,6±0,1 2,3±0,1 3,0±0,4 3,7±0,1
4,1 ±0,3 3,0±0,1 2,8±0,5 3,5±0,3
4,1±0,1 5,7±0,08 5,7±0,2 5,8±0,3
5,2±0,1 5,7±0,2 4,6±0,1 5,0±0,2
3,9±0,1 5,2±0,2 5,4±0,1 5,0±0,3
ну) и полизиннлхлорида (монолитную резину). Крепление деталей осуществлялось клеевым методом с помощью клея НТ на основе хлоропренового латекса и поливинилацетат-ной эмульсии.
Гигиенические свойства обуви исследовали с помощью санитарно-химических и физиологических методов, рекомендованных для этих целей «Методическими указаниями по гигиенической оценке одежды и обуви из полимерных материалов» Минздрава СССР (1976).
В связи с тем что обувные картоны С-1, С-2, 3-1 и 3-2 являются новыми материалами, а особенность большинства полимеров — выделять в контактирующую с ними среду биологически активные вещества [1—3), были проведены исследования степени их химической стабильности в зависимости от температурного и временного факторов. Влияние конструкционных особенностей готового изделия на его санитарно-химическую характеристику изучали в процессе носки обуви в натурных условиях.
С помощью чувствительных н избирательных методов физико-химического анализа (газовой хроматографии и ИК-спектрофотометрии) в лабораторных условиях было обнаружено выделение в воздушную среду винилиденхлори-да из картонов всех марок в первый месяц после изготовления. При этом миграция винилиденхлорида из картонов С-1 и С-2 носила более выраженный характер, чем из картонов 3-1 и 3-2 и составляла 0,4 мг/м3 при 20 °С и 1,98 мг/м3 при 60 °С, тогда как из двух последних марок она была на уровне следов. Миграция винилиденхлорида из исследованных материалов в водную среду не установлена. После 6-месячного хранения материалов в условиях свободного доступа воздуха миграция мономера снижалась до уровня следов, а интенсивность запаха — до 1—2 баллов по пятибалльной шкале. Для изготовления обуви были использованы кожкартоны, подвергнутые дезодорации. При анализе проб воздуха из внутриобувного пространства после 3-часовой носки не обнаружено в них веществ, мигрировавших из обувных полимеров в лабораторных условиях. Исследования показали, что конструкция изученных образцов обуви исключает возможность неблагоприятного воздействия на организм химических веществ, мигрирующих из детален обуви.
Физиологические исследования были направлены на нзучевие влияния опытных образцов обуви на терморегу-ляторные реакции и тепловое состояние организма. В качестве физиологических тестов были использованы темпера-
туры тела и кожи на отдельных участках туловища и конечностей (лба, кисти, груди, бедра, голени, большого пальца стопы, тыльной части и продольного свода стопы), уровни радиационно-конвекционного теплообмена и электрического сопротивления кожи (ЭКС), температура внутри-обувного воздуха, степень увлажнения внутренней поверх-ности обуви влагоотделениями стопы, ощущения испытуемых. Наблюдения проводили во II климатической зоне (Москва) в летний и осенне-весенний периоды. Физиологические показатели регистрировали перед одеванием обуви (фон) и через каждый час в течение 3 ч ее носки.
Женские туфли со стельками из картонов С-1 и С-2 носили 25 дней летом 10 практически здоровых испытуемых в возрасте 25—50 лет. Температура окружающего воздуха колебалась от 20 до 23 °С, относительная влажность воздуха была 60—70 %, скорость его движения — 0,5—1,5 м/с. Верх обуви — текстильный джинсовый материал, подкладка — репс, подошва — пористая резина. В результате исследований не обнаружено нарушений или выраженного напряжения терморегуляторных реакций организма вследствие носки данной обуви и достоверного отличия физиологических показателей в опыте и контроле [обувь со стельками из натуральной кожи (НК), сдублированной с текстильным материалом]. В ходе исследований температура тела испытуемых колебалась в пределах 0,4— 0,6 °С. Средневзвешенная температура кожи туловища при носке опытных вариантов обуви не превышала 33 °С, а средневзвешенная температура кожи стопы — 3!,7°С. Отличие от контрольных показателей в обоих случаях не превышало 0,5°С (табл. 1). Градиент кожной температуры между центральными (грудь) и дистальными (большой палец стопы) участками тела, а также между открытыми (кисть) и закрытыми участками как в опытной, так и в контрольной обуви не превышал 4—6°С и свидетельствовал о комфортном тепловом состоянии организма. Температура воздуха внутри обуви существенно не менялась и колебалась в течение опита не более чем на 1,1 "С, составляя через 3 ч носки 23,6—25,3 °С. Показатели теплообмен-ных процессов (плотность теплового потока и ЭКС) свидетельствовали об отсутствии напряжения механизмов теплоотдачи путем испарения, радиации и конвекции. Увлажнение кожных покровов при эксплуатации опытной обуви не выходило за пределы физиологического оптимума. ЭКС на большом пальце стопы уменьшалось к концу опыта не более чем на 100 кОм, на продольном своде стопы —на
Таблица 2
Изменение температуры кожи стопы и внутриобувного микроклимата в зависимости от конструкции обуви и условий ее эксплуатации
Темпеоатуоа кожи стопы. "С Температура внутриобув-
Температура окружающе-
Вариант обуви по сочетанию большой продольный
использованных материалов ' го возду- тыльная средневзве- ного возду-
ха, °С палец свод часть шенная ха, "С
НК-т-ВШ+картон 3-1 23—25 33,0±0,4 33,6±0,1 33,8±0,1 33,6±0,4 29,5±0,9
8—12 29,5±0,2 31,9±0,1 31,3±0,1 31,1 ±0,2 28,1 ±0,09
НК+ВШ+картон 3-2 23—25 33,4±0,4 33,8±0,4 33,7±0,3 33,7±0,3 30,4±1,2
8—12 29,9±0,2 30,5±0,13 30,3±0,1 30,3±0,1 27,4±0,1
СК-З+МР+картон 3-1 23—25 34,1±0,1 34,6±0,1 34,4±0,9 34,4±0,5 32,1 ±0,7
8—12 29,8±0,2 29,6±0,1 29,9±0,1 29,8±0,1 26,9±0,09
СК-З+МР+картон 3-2 23—25 34,5±0,3 34,9±0,3 34,8±0,5 34,7±0,2 31,4±1,1
8—12 26,5±0,2 29,0±0,27 29,6±0,2 28,9±0,3 25,8±0,18
Контроль (все детали из НК) 23-25 32,4±0,4 32,8±0,9 32,7±0,4 32,5±0,1 29,2±1,4
8—12 28,1 ±0,17 28,8±0,4 29,7±0,3 29,2±0,4 26,2±0,25
300—400 кОм; на груди, голени и тыльной части стопы она, как правило, превышала 2000 кОм, т. е. не указывала на дискомфортное увлажнение кожных покровов. Тепловой поток как на туловище, так и на стопе изменялся в пределах 15 ккал/м2. Отзывы испытуемых лиц характеризовались как «нормально», по теплоощущениям — как «жарко», «тепло», «нормально», «прохладно» и «холодно».
Таким образом, результаты физиологических исследований показали, что обувь с верхом из текстильного материала (джинсовой ткани), стельками из искусственного кожкартона С-1 и С-2, подкладкой из хлопчатобумажной ткани, подошвой из пористой резины не оказывает неблагоприятного влияния на терморегуляторные реакции и тепловое состояние организма и может быть рекомендована для использования в качестве домашней, а также повседневной в летний период во II климатической зоне.
Физиологические исследования мужских полуботинок с задниками из кожкартона 3-1 и 3-2 проводили в натурных условиях при температуре окружающей среды 22—25 и 8—12 °С в течение 40 дней на 15 практически здоровых испытуемых в возрасте 25—40 лет. Обувь была представлена 5 вариантами, различающимися материалом верха, — синтетическая кожа СК-3 и НК с нитроакриловым лицевым покрытием, подошвы — пористая резина марки ВШ и монолитная резина (МР). Материал подкладки во всех опытных вариантах обуви — кожевенный спилок с нитроакриловым покрытием, стельки — НК. Контролем служила обувь, все детали которой были из НК.
В результате физиологических исследований установлено, что в условиях закрытых помещений при температуре окружающего воздуха 22—25 °С, относительной влажности 50—60 % и скорости движения воздуха 0,1 м/с эксплуатация всех вариантов обуви способствовала напряжению механизмов терморегуляции организма и оказывала негативное влияние на его тепловой баланс. Это проявлялось повышением температуры кожи стопы до 33,7—34,7 °С, значительным увлажнением кожи стопы, низким градиентом кожной температуры центральных (грудь) и дистальных (большой палец стопы, кисть) участков тела (0,4—0,9 °С). Уровень радиационно-конвекционного теплообмена изменялся в течение опыта на туловище в пределах 35—50 ккал/м2-ч, на стопе — в пределах 28—36 ккал/м2-ч, средневзвешенная температура кожи туловища повышалась на 1,3 °С по сравнению с фоном. Наиболее выраженные изменения показателей терморегуляторных реакций, свидетельствующие о накоплении излишнего тепла в организме, наблюдались при эксплуатации обуви с верхом из синтетиче-
ской кожи СК-3 на подошве из МР (табл. 2). Средневзвешенная температура кожи стопы в этой обуви превышала контроль на 2,2—1,2 °С, а комфортные — на 4,6—5,7 °С. Ощущения лиц, носивших эту обувь, характеризовались как «тепло» и «жарко», отмечалось также неприятное ощущение от значительного увлажнения внутри обуви влаго-отделениями стопы, составлявшими 5,5—6,5 г. Выявленное в процессе исследования дискомфортное тепловое состояние испытуемых было обусловлено низкой вентиляционной способностью обуви при эксплуатации ее в условиях закрытых помещений в летний период. Наблюдения, проведенные в натурных условиях в осенне-весенний период при температуре окружающего воздуха 8—12°С, показали, что носка всех перечисленных вариантов мужской обуви способствовала сохранению комфортного теплового состояния организма и не вызывала неприятных ощущений. Кожная температура, радиационно-конвекционный теплообмен и ЭКС на различных участках тела были в пределах теплового комфорта. Испытуемые оценивали свое состояние как нормальное.
Выводы. 1. Кожкартоны марок С-1, С-2, 3-1 и 3-2 на основе латекса ДВХБ-70 по химическим и физическим свойствам отвечают предъявляемым к обувным материалам гигиеническим требованиям и могут быть использованы в готовом изделии в качестве внутренних деталей.
2. Обувь с верхом из текстильного материала, стельками из кожкартона марок С-1 и С-2 на подошве из пористой резины может быть рекомендована с гигиенической точки зрения для носки в летний период года или в качестве домашней.
3. Обувь, для изготовления которой использованы кожкартоны 3-1 и 3-2 в сочетании с синтетической кожей СК-3 и МР или НК и пористой резиной ВШ, отвечают гигиеническим требованиям при условии применения в осен-не-весенний период и неудовлетворительна в гигиеническом отношении при использовании в летний период.
Литература. 1. Большаков А. М., Селивохин П. И.. Тамбовцева А. М. и др. — В кн.: Совершенствование технологии искусственной кожи и пленочных материалов. М„ 1978, с. 84-86.
2. Климова Д. М. Гигиеническая оценка полимерных строительных и текстильных материалов на основе синтетического каучука. Дис. канд. М-, 1970.
3. Рапопорт К■ А. Гигиена одежды из синтетических материалов и принципы ее оценки. Дис. докт. М., 1968.
Поступила 16.21.83
