CC BY
11
ОБЗОРЫ
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА О ТЕПЛОЙ ОДЕЖДЕ
Проф. П. Е. Калмыков (Ленинград)
При производстве одежды, разработке и применении новых материалов для одежды следует прежде всего учитывать гигиенические требования.
В отношении так называемой теплой одежды они сводятся главным образом к использованию материалов, обладающих минимальной теплопроводностью. Последнее зависит от соотношения количества плотного (основного) вещества и воздуха, заключенного в порах данного материала. Конечно, теплопроводность материалов для одежды, в определенной мере зависит и от свойств основного вещества, но количество последнего в тканях, а в особенности в вате, мехе, настолько мало, что его влияние незначительно.
Соотношение количеств плотного вещества и воздуха достаточно точно выражается весом 1 см3 несжатого материала, т. е. его объемным весом. В известных пределах между теплопроводностью и объемным весом имеется прямая количественная зависимость. Высокой теплозащитной способностью обладают лишь материалы с малым объемным весом, т. е. материалы максимально легкие. Таким образом, два важнейших гигиенических требования к теплой одежде — высокой теплоизолирующей способности и легкости —не противоречат, а, наоборот, подкрепляют друг друга.
Следует заметить, что в настоящее время возможность создания максимально теплой и легкой одежды используется далеко не полностью. Как правило, современная теплая одежда имеет большой вес за счет излишне тяжелой верхней ткани (драп, сукно и пр.) и утепляющего слоя, например меха. Большой вес одежды, как правило, сочетающийся со значительной грубостью (малой гибкостью), в большой мере затрудняет рабочие движения и ходьбу, увеличивает расход энергии, уменьшает работоспособность и производительность труда.
Между тем есть все основания считать, что при современном состоянии химической промышленности задача создания максимально теплой и в то же время легкой одежды вполне разрешима. Препятствием к этому является отсутствие целеустремленной работы в данном направлении научных и практических учреждений, занимающихся вопросами одежды.
Теплозащитная способность одежды находится также в прямой зависимости от ее толщины. При использовании материалов с малым объемным весом одежда с высокой теплоизолирующей способностью по необходимости должна иметь достаточную толщину, тем большую, чем суровее климатические условия.
Большое влияние на теплозащитную способность одежды оказывает степень ее воздухопроницаемости. Здесь мы сталкиваемся с широко распространенным неверным представлением о том, что любая одежда должна обладать «хорошей» воздухопроницаемостью. Подобное требование к теплой одежде нельзя считать правильным, так как высо-
кая воздухопроницаемость ведет к проникновению холодного воздуха в пододежные прослойки и тем самым резко снижает теплозащитные свойства одежды. Поэтому при низких температурах, особенно если они сочетаются с сильным ветром, для получения наилучшего теплового эффекта необходимо свести воздухопроницаемость одежды до минимума. Конструкция теплой одежды должна обеспечивать возможно большую «герметичность», исключающую поступление холодного воздуха через застежки, воротник, рукава.
Покрой современной теплой одежды, в особенности бытовой, находится в явном противоречии с последним требованием. Как правило, она представляет собой колокол или цилиндр, открытый снизу. Вследствие этого холодный воздух имеет свободный доступ под одежду, чему способствует также движение свисающих пол, раскрывающихся при ходьбе и ветре. До сих пор наиболее теплой считается меховая одежда. Высокая теплоизолирующая способность меха объясняется его двухслойным строением, наличием богатого воздухом упругого слоя шерсти и малопроницаемой для воздуха кожи (мездры). Однако распространенные виды этого материала отличаются большим весом и значительной грубостью. Мех, кроме того, легко воспринимает пыль и грязь, трудно очищается.
Отмеченные недостатки, а также ограниченность ресурсов данных материалов привели к тому, что уже сравнительно давно наряду с меховой широко используется одежда, имеющая в качестве основного утепляющего слоя вату или ватин из хлопка, редко — из шерсти. Но эта одежда, как правило, все же уступает меховой в теплозащитной способности, что объясняется ее большой воздухопроницаемостью.
Согласно нашим исследованиям, воздухопроницаемость всех тканей, применяемых в качестве верха ватной одежды, в десятки и сотни раз выше, чем у мехов. Если же слой ваты сочетать с ветрозащитным малопроницаемым для воздуха материалом, то тепловой эффект при одной и той же толщине оказывается не меньшим, чем у меха. Это подтверждено нашими многочисленными опытами, как на лабораторных приборах, так и непосредственно на человеке. Поэтому возможность создания одежды, не менее теплой, чем меховая, может считаться доказанной.
В настоящее время теоретические основы создания теплой одежды, обладающей оптимальными свойствами, совершенно ясны.
Следует исходить из того, что теплая одежда, как правило, должна иметь три основных слоя: первый — покровный, самый верхний, второй — ветрозащитный и третий — главный утепляющий. Каждый из них должен отвечать определенным требованиям. Так, теплоизолирующий слой, предназначенный для решения главной задачи — придания одежде необходимой теплозащитной способности, должен иметь минимальный объемный вес, т. е. быть возможно более легким, пористым при максимальной мягкости и гибкости.
Названным требованиям в большей или меньшей мере отвечают следующие материалы: вата обыкновенная хлопчатобумажная, вата из шерстистого хлопка, наконец, пористые, наиболее легкие пластмассы (поропласты и пенопласты).
Обыкновенная хлопчатобумажная вата высоких сортов («люкс», «прима») по ряду своих свойств приближается к оптимуму. Этот материал в свободном состоянии весьма легок, т. е. имеет минимальный объемный вес (0,011—0,020 г/см3). По данному показателю вата в настоящее время превосходит все известные нам материалы. В соответствии с малым объемным весом находится пористость ваты, воздух занимает до 99% ее объема. В связи с этим теплопроводность ваты крайне низка, почти вдвое ниже, чем у меха овчины (0,018 вместо 0,034 ккал/м2 в час). Вата, наконец, отличается большой мягкостью.
Таким образом, хлопчатобумажная вата могла бы быть почти идеальным утепляющим материалом для одежды. Однако этот материал имеет существенный недостаток — недостаточную упругость. Вследствие весьма малой эластичности вата легко сжимается, при этом объемный вес и теплопроводность также возрастают. Уплотнение ватного слоя имеет место уже в процессе изготовления одежды, так как вата подвергается стежке, т. е. прошиванию вместе с подкладочной тканью и марлей, а иногда и верхом. Указанный недостаток не позволяет считать проблему основного утепляющего слоя одежды решенной и делает весьма важной задачу изыскания более совершенного материала.
Некоторые исследователи возлагают надежду на вату из так называемого шерстистого хлопка. Последний обладает несколько большей упругостью, чем обычный хлопок. Но не в такой мере, чтобы можно было рассчитывать на радикальное решение вопроса.
Не исключена возможность изготовления ваты из искусственных и синтетических волокон, однако работы в данном направлении, насколько нам известно, не ведутся.
Более реальным и многообещающим является использование в качестве утеплителей одежды наиболее легких поро- и пенопластов. Для данной цели пригодны только мягкие и эластичные материалы. Этим требованиям отвечают' в настоящее время поропласты, получаемые на основе полиуретановых соединений. Объемный вес пенопласта (пенополиуретана), вырабатываемого в настоящее время отечественной промышленностью, по нашим исследованиям, колеблется в пределах 0,03—0,04 г/см3. Следовательно, по данному показателю он несколько уступает обыкновенной вате (0,020 г/см3). Однако этот поропласт лишен основного недостатка ваты — непрочности, малой упругости. Это преимущество настолько существенно, что оно в состоянии полностью компенсировать более высокий объемный вес. Следует иметь в виду, что поропласт не нуждается в простегивании, так как он представляет собой полотнище определенной толщины, обладающее достаточной прочностью. Вместе с тем, учитывая исключительную важность веса одежды, следует поставить перед промышленностью задачу выпуска еще более легкого поропласта.
По теплоизолирующим свойстам пенополиуретан не уступает хлопчатобумажной вате. Это дает основание считать, что мягкие и легкие поропласты могут быть использованы для изготовления теплой одежды. Перед промышленностью и соответствующими исследовательскими институтами необходимо поставить задачу разработки специальных видов этих материалов, предназначаемых для одежды. В частности, одежные сорта пенопластов целесообразно выпускать в виде сравнительно тонких пластин толщиной 3—5 мм. Это позволит создать одежду с различной теплозащитной способностью, применяя один или несколько слоев утеплителя.
В любой одежде, в том числе и в теплой, важную роль играет самый верхний, покровный слой. На материал этого слоя падает основная механическая нагрузка. Кроме того, он должен защищать от промокания, ветра и пр. В связи с этим материал верхнего слоя теплой одежды должен обладать высокой прочностью при минимальном весе (легкости), возможно большой мягкостью, малой воздухопроницаемостью (ветрозащитностью), водонепроницаемостью (непромокаемостью), а также приятным внешним видом, в частности несминаемостью.
Сочетать все перечисленные свойства в одной какой-либо ткани нелегко, но все же едва ли есть основание считать невозможным создание подобного материала.
Теплая одежда должна защищать человека от ветра. Следовательно, она должна иметь ветрозащитный слой. Не исключается возможность выполнения функции защиты от ветра покровным слоем одежды.
В этом случае его воздухопроницаемость должна приближаться к проницаемости таких натуральных материалов, как мех и кожа. Однако создание подобной ткани связано с большими трудностями. Поэтому наряду с постановкой задачи получения верхней ткани, обладающей свойством ветрозащитности, вполне оправдан и другой путь. В качестве ветрозащитного слоя можно использовать не покровный слой, а специальную прокладку, располагающуюся непосредственно под верхней тканью. Согласно нашим исследованиям, в качестве такой прокладки, наряду с легкими плотными или импрегнированными тканями вполне можно применить специальную бумагу. Этот материал очень легок и дешев. Мы испытали для данной цели водопрочную бумагу К.В-22. Она почти не увеличивает веса одежды, так как 1 м2 ее весит 50 г. Помимо защиты от ветра, слой этой бумаги защищает нижележащие слои одежды от промокания. Разработка специальной одежной бумаги, в максимальной мере отвечающей данному предназначению (малая воздухопроницаемость, водопрочность, мягкость), не может представить больших трудностей.
Таким образом, получение всех необходимых материалов для создания оптимальной теплой одежды (легкой, мягкой, с высокой теплоизолирующей способностью), приближающейся к гигиеническому идеалу,— для современной техники задача вполне реальная. Для ее решения необходимо организовать совместную работу инженеров-текстильщиков, химиков и врачей-гигиенистов.
ЛИТЕРАТУРА
Вадковская Ю. В. Основные гигиенические принципы построения одежды в различных климатических условиях СССР. Дисс. докт. М., 1946. — К рот ко в Ф. Г. Воен.-мед. журн., 1932, т. 3, № 1, стр. 28. — Меос А. И. Из чего и как получаются искусственные и синтетические волокна. Л., 1959. — Море в В. Воен.-сан. сборник. М., 1928, в. 5, стр. 64. — Палладов С. С., Хорошев Н. И. Товароведение текстильных товаров. М., 1955. — Роговин. Основы химии и технологии производства химических волокон. М., 1957. — Слоневский С. И., Астафьев А. Д., Фокин К. Ф. В кн.: Сборник научных работ Центрального научно-исслед. ин-та коммунальной санитарии и гигиены. М., 1936, стр. 6. — Соловьев А. Н., Кукин Г. Н. Текстильное материаловедение. М., 1955. — Хлопин Г. В. Курс общей гигиены. М.—Л., 1930. —Я ко вен ко В. А. Гнг. и сан., 1947, № 2, стр. 34.
Поступила 16/1 1961 г.
-й- -йг -й-
6 Гигиена и санитария. Л» II
81
