Материалы новых структур для защиты от атмосферных воздействий.

Исполнитель: Федорова Николь Олеговна,

Мастер производственного обучения,

СПб ГБ ПОУ «Колледж Петербургской моды»

Актуальность создания одежды, соответствующей высоким защитным требованиям, в настоящее время является очевидной. Это связано с освоением человеком новых сред обитания, новых профессий, расширением сферы производственной деятельности в различных климатических условиях. Расширяется ассортимент используемых материалов для одежды, которые обладают комплексом новых показателей физических и гигиенических свойств, существенно изменяющих традиционный подход к процессу проектирования.

Цель данной работы: рассмотреть полезные свойства новых материалов для защиты от атмосферных воздействий.

Современные стандарты медицинской и корпоративной одежды включают три основные направления: высокие эксплуатационные характеристики, безупречный внешний вид и специальные свойства тканей. Современные ткани позволяют создавать спецодежду с исключительными свойствами. Они сочетают суперкомфорт с высокой износоустойчивостью.

Если классифицировать все представленные на рынке европейские огнезащитные материалы, то на вершине пирамиды окажется ткань с маркировкой NOMEX. Из нее шьют спецодежду для пожарных бригад, степень защиты позволяет находиться в опасной зоне распространения огня; она защищает от радиантного и конвекционного тепла. В некоторых европейских армиях из этой ткани шьют комбинезоны летчиков и танкистов. В структуре ткани присутствуют антистатические нити, в характеристиках заложена возможность противостояния индустриальному теплу и пламени.

Если выбирают материал для экипировки служб, работающих в чрезвычайных ситуациях, то обращают внимание на наличие обработки Silhoflec, в этом случае ткани получают рефлекторное свечение в ночное время.

Ткань, выдерживающая искры, создается на основе хлопковых и смесовых волокон после огнестойкой обработки по технологии PROBAN. Свойства материала соответствуют стандартам EN 531 и EN 533. Для увеличения прочности состав дополняют кевларовыми нитями.

Хорошие показатели огнестойкости у ткани ARA-SHIELD, сочетающиеся с устойчивостью к трению и относительной пластичностью. Полотно состоит из кевларовых волокон, поверх которых распределено полимерное покрытие.

Технология Pyrovatex предполагает получение огнестойкости ткани, используя ковалентные связи специальной пропитки и хлопковых волокон. Вариаций существует множество, обращает на себя внимание DaleAntiflameTriple. Помимо стандартного набора преимуществ, она содержит в своем составе столь минимальное количество формальдегида, что может надеваться прямо на обнаженное тело без нательного белья. После соприкосновения с водой в процессе стирки, огнезащитные свойства материала не исчезают, а напротив, усиливаются. Метод Pyrovatex был применен в разработке ткани Премьер FR 350А, она предложена для использования на огнеопасных производствах нефтегазовой отрасли.

Фирма Westex более 50 лет выпускает огнезащитные хлопчатобумажные и смесовые ткани. Наиболее известной ее разработкой является ткань Indura, состоящая на 100% из хлопка. Для изготовления этой ткани используется высокопрочная пряжа кольцевого прядения. Благодаря специальной технологии вовнутрь каждого хлопкового волокна на молекулярном уровне интегрируется огнестойкий полимер. Это позволяет добиться такой же устойчивости к огню, как у синтетических материалов, при сохранении высоких гигиенических свойств.

К разработкам фирмы относится ткань Indura Ultra Soft, представляющая собой материал, состоящий на 88% из хлопка и на 12% из нейлона. Она отличается еще более высоким сроком службы, приятным мягким грифом, дополнительной защитой от огня и электрической дуги за счет 12% нейлона. В ее состав входит высокопрочная нейлоновая нить, для которой характерна исключительно высокая устойчивость к истиранию. Для изготовления Indura и Indura Ultra Soft используются светостойкие, прочно связывающиеся с волокном красители. При необходимости эти ткани подвергаются масло-, нефте-, водоотталкивающим пропиткам. Эти огнестойкие свойства тканей сохраняются после 200 промышленных стирок при температуре 85°С. Гладкое сатиновое переплетение материалов не позволяет каплям раскаленного металла прожигать их, т. к. они скатываются с них.

Надежную защиту от ветра, дождя, водных растворов обеспечивает ткань Polymole (NB 43), но главным ее отличием является повышенная видимость. Поэтому она должна заинтересовать сотрудников МЧС и дорожных служб.

Климатические условия России, необходимость проведения большинства работ на открытом воздухе в условиях пониженных температур требуют обязательного соблюдения мер предосторожности и обеспечения защиты работников от переохлаждения, использования спецодежды соответствующего сезонного назначения.

Для зашиты человека и обеспечения его комфортного состояния в условиях холода и ветра, очень важно, чтобы пакет одежды блокировал внешние негативные факторы - ветер, влагу и в то же время обеспечил вентилируемость пододежного пространства. Это становится возможным при использовании современных высокотехнологичных материалов.

Настоящим прорывом в производстве ветрозащитных материалов можно считать так называемые, мембранные (W.L. Gore & Associates Innovation) ткани. Главными их характеристиками являются ветро-, водонепроницаемость и паропроницаемость. Мембрана — это либо тончайшая пленка, кото рая ламинирована к верхней ткани по особой технологии, либо специальная пропитка, жестко нанесенная на ткань горячим способом при производстве. С внутренней стороны пленка или пропитка может быть защищена еще одним слоем ткани. Водонепроницаемость мембраны обеспечивается за счет того, что ее микропоры в 20000 раз меньше капли воды и в 700 больше пара.

Новейшая мембрана eVENT® компании Vaude оснащена дополнительной системой быстрого выведения влаги TransActive. Специальное молекулярное покрытие, вместо плотного слоя полиуретана, защищает каждое волокно в отдельности и микроскопические поры остаются открытыми всегда. Такая мембрана работает и без наличия разницы между наружной темпера турой и температурой внутри одежды.

Одним из перспективных направлений в разработке новых материалов является сочетание разных материалов с суммированием их свойств. Базируясь на идее двухэлементной мембраны из напряженного PTFE (politetrafluoro etylen) с микропорами, фирма W.L. Gore & Associates Innovation создает однослойную мембрану Windstopper, представляющую из себя Polartec-200, внутри которого находится мембрана Gore-Tex. Материал Gore Windstopper создает лучшую циркуляцию воздуха благодаря более крупным порам мембраны и весьма устойчив к порывам ледяного ветра, оберегая пододежный теплый воздух от выдувания.

Утеплитель является основным слоем, обеспечивающим теплозащитные функции спецодежды. Он создает воздушные прослойки между слоями одежды, а воздух, как известно, служит плохим проводником теплоты.

Современные нетканые утеплители отечественного производства Арктик (Арктик-П) и Витар (Витар-К, Витар-ПС, Витар-комби и др.) обладают лучшими показателями, чем предшествующие им ватин и синтепон. Использование полых волокон при производстве данных утеплителей позволяет сохранять тепло даже в сжатом состоянии, а отсутствие клея и вертикально-хаотичное расположение волокон повышает устойчивость к много кратному сжатию, обеспечивает экологическую чистоту. Отсутствие клеевой корки увеличивает воздухопроницаемость и создает благоприятные условия для теплообмена.

Для обогрева людей в условиях холода разработаны различные электропроводные материалы в виде графитизированной токопроводящей ткани, резины и полимерных материалов. Электронагревательные элементы изготавливаются из этих материалов в виде панелей, размещенных по всей поверхности одежды, или полос для локального обогрева отдельных участков тела человека и были использованы в обогревающих костюмах «Пингвин», «Енот» и др.

Утеплитель «Thinsulate » состоит из смеси уникальных полиэфирных и полиолефиновых микроволокон диаметром от 2 до 10 микрон. Вокруг каждого волокна - слой воздуха, что позволяет надежно сохранять тепло. Материал обеспечивает хорошую вентиляцию, не имеет запаха, практически не впитывает влагу.

Популярный на российском рынке нетканый утеплитель Файбертек  представляет собой объемный слой из композиции тонких пустотелых силиконизированных волокон с элементами объемного термоскрепления. Скользкие волокна двигаются независимо друг от друга, в результате чего утеплитель не сбивается и сохраняет форму после намокания.

В настоящее время производится значительный ассортимент тканей, предназначенных для экстремальных атмосферных условий, тем не менее, технологии в данной сфере продолжают совершенствоваться.

Список использованной литературы

1. Двоеглазов Г.А. Материаловедение: учебник / Двоеглазов Г.А. – М.: Феникс, 2015. – 448 с.

2. Кирсанов Е.А. Материаловедение (дизайн костюма) / Кирсанов Е.А, Шустов Ю.С., Куличенко А.В., Жихарев А.П. – М.: ИНФРА-М, 2013. – 395 с.

3. Бузов Б. А. Материаловедение швейного производства / Бузов Б. А., Модестова Т. А., Алыменкова Н. Д.  – М.: Издат. цент., 2013. – 424 с.

4. Дрозд М.И. Материаловедение / Дрозд М.И. – М.: РИОР, 2017. – 431 с.

5. Адаскин А.М.  Материаловедение и технология материалов : учебное пособие / 2-е изд. / Адаскин А.М. – СПб: Форум, 2014. – 336 с.

6. ГОСТ Р 53485-2009 Материалы текстильные. Метод определения токсичности. – М.: Стандартинформ, 2010 – 7 с.

7. ГОСТ 32075-2013 Материалы текстильные. Метод определения токсичности (с Поправкой). – М.: Стандартинформ, 2015 – 7 с.

8. ТР ТС 017/2011 О безопасности продукции легкой промышленности. – Введ. 01.07.2012. - Официальный сайт Комиссии Таможенного союза, 2011 – 44 с.