Выбор материалов для спецодежды работников химической промышленности

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Выбор материалов для спецодежды работников химической промышленности

Е.А. Попадько

Аннотация

В статье представлены результаты исследования физико-механических свойств текстильных материалов, оказывающих влияние на защитную функцию спецодежды для работников химических производств. Проведена комплексная оценка свойств и выбор материалов, наиболее удовлетворяющих требованиям производства.

Ключевые слова: кислотозащитноя одежда, износостойкость, метод математической статистики

Введение

Создание спецодежды должно являться объектом сложного и разностороннего научного поиска. В свете положений дизайна современная спецодежда является носителем ряда сложных функций (социальной, защитно-утилитарной, художественной, информационной), а также одной из составных частей формулы «человек - вещь - производство - среда» [1].

Качество специальной одежды зависит от совокупности свойств, поэтому выбор ткани по одному показателю является недостаточно полным, поскольку зачастую не учитывает остальные её свойства. Кроме того, эффективное применение спецодежды зависит от объективной и всесторонней оценки свойств тканей с учетом изменений, происходящих в процессе эксплуатации.

Основным дефектом существующей спецодежды является недостаточная устойчивость к действию кислот, несоответствие физиолого-гигиенических свойств производственным условиям. Износостойкость спецодежды является важнейшим показателем ее экономической целесообразности.

Комплексная оценка физико-механических свойств материалов, используемых для изготовления кислотозащитной одежды, является обоснованным и необходимым шагом для их компоновки в пакет.

Исследование физико-механических характеристик материалов, используемых для костюмов химзащиты

Износ текстильных материалов в реальных условиях эксплуатации носит сложный характер и обусловлен многими факторами, степень влияния которых на ткань зависит от конкретных условий эксплуатации.

Поскольку в настоящее время для изготовления специальной кислотозащитной одежды используется (исходя из данных анализа существующей спецодежды), в основном, два материала (арт. С154-ЮГ и 06С22-КВ), то эти материалы рассматриваются как базовые и с ними ведутся все сравнительные испытания новых материалов, предлагаемых ведущим производителем материалов для спецодежды на российском рынке «Чайковский текстиль».

Характеристика исходных показателей тканей приведена в таблице 1.

Как видно из таблицы, исходные характеристики всех производимых тканей соответствуют требованиям ГОСТов [2, 3] и лежат примерно в одинаковом диапазоне значений. Поэтому для обоснованного выбора материалов необходимо проанализировать поведение данных материалов в процессе эксплуатации.

При ранжировании защитных свойств кислотозащитной одежды было выявлено, что наиболее значимым является устойчивость к действию кислот [4]. При этом из механических воздействий важнейшим является разрыв, а следующим по значимости - истирание. Кроме того, важно чтобы защитные свойства материала сохранялись после многократных стирок.

Таблица 1

Исходные показатели физико-механических свойств материалов с кислотоотталкивающей отделкой

Для определения влияния на износ тканей для кислотозащитной одежды основных факторов - капель кислоты, разрывной нагрузки и истирания - мы воспользовались моделью ускоренного испытания тканей на износ на лабораторных приборах без применения опытных носок.

При анализе топографии мест разрушения защитной одежды было выявлено, что значительные разрушения материала, а иногда и полный выход её из эксплуатации, наблюдается уже после 3-х месяцев носки при норме выдачи одного костюма на год.

Кислотозащитный костюм сдается в прачечную как минимум один раз в неделю в холодное время года и после каждой смены в теплое время года. Исходя из этого, было определено максимальное число экспериментальных стирок - 15.

Стирку костюмов в прачечной предприятия проводят при температуре 40С моющим средством, не содержащим хлора. Сушат костюмы в сушильных камерах при температуре 60⁰С.

При проведении эксперимента были соблюдены условия обработки защитных костюмов: образцы подвергались стирке в машине «ARISTON» при температуре 40С в режиме для хлопчатобумажных тканей, затем сушке и влажно-тепловой обработке при температуре 60С. Через каждые 5 стирок (имитирующих месяц носки) проводились испытания образцов и определялись разрывная нагрузка и удлинения, раздирающая нагрузка, стойкость к истиранию и кислотостойкость.

Отбор проб, приборы и аппаратура, последовательность проведения испытаний выполнялись согласно соответствующим гостам: ГОСТ 3813-72 «Методы определения разрывных характеристик при растяжении», ГОСТ 18976-73 «Метод определения стойкости к истиранию» и ГОСТ 11209-85 «Ткани хлопчатобумажные и смешанные защитные для спецодежды. Технические условия».

Обработка результатов измерений проводилась методами математической статистики. При измерении и оценке показателей качества текстильных материалов использованы сводные характеристики выборки и генеральной совокупности партии. Для характеристики выборки и однородности совокупности использован коэффициент вариации С_в.

Зависимость изменения показателей физико-механических свойств материалов от количества проведенных стирок наглядно показаны на рисунках1-5.

Рис.1. Диаграмма зависимости изменения разрывной нагрузки по основе в зависимости от числа стирок

Рис.2. Диаграмма зависимости изменения удельной разрывной нагрузки по основе в зависимости от числа стирок

Как видно из рисунка 2, удельная разрывная нагрузка, т.е. нагрузка на единицу структуры, после стирок уменьшается. Увеличение разрывной нагрузки после первого цикла стирок (рисунок 1) объясняется тем, что происходит усадка материала, увеличение числа нитей на длину полотна.

Рис.3. Диаграмма зависимости изменения раздирающей нагрузки по основе в зависимости от числа стирок

физический механический текстильный спецодежда химзащита

Увеличение или сохранение на исходном уровне показателей раздирающей нагрузки и истирания по плоскости объясняется тем, что после специальной кислотостойкой обработки текстильные материалы теряют свои прочностные характеристики

Рис.4. Диаграмма зависимости изменения числа циклов истирания по плоскости в зависимости от числа стирок

После первого цикла стирок, когда часть обработки вымывается, прочностные характеристики могут значительно повыситься. После продолжения носки и увеличения числа стирок материал начинает утоньшаться и прочностные характеристики уменьшаются.

Рис.5. Диаграмма зависимости изменения кислотостойкости материала в зависимости от числа стирок

В соответствии с Государственным стандартом, после пяти стирок материал с кислотостойкой обработкой не должен в течении 6 часов пропускать капли кислоты на изнаночную сторону. Как видим из рисунка 5, большинство рассматриваемых тканей соответствует этому требованию. После 10 стирок мы наблюдаем резкое ухудшение данного свойства.

Комплексная оценка свойств текстильных материалов, влияющих на защитную функцию спецодежды

Для проведения комплексной оценки свойств и выбора материалов, наиболее удовлетворяющих требованиям эксплуатации, используется комплексный показатель К_к, его значение определяется:

, (1)

где значимость критерия

Для определения коэффициента безразличия (К_.i) используются формулы пересчета показателей в безразмерные величины:

, (2)

Комплексные показатели, характеризующие защитную функцию спецодежды, приведены в таблице 2 и графически представлены на рис. 6.

Таблица 2

Комплексный показатель защитной функции текстильных материалов для кислотозащитной спецодежды

Рис.6. Диаграмма изменения комплексного показателя, характеризующего защитную функцию спецодежды в зависимости от числа проведенных стирок (срока носки)

Из проведенного анализа видно, что в наибольшей степени будет сохранять свои защитные функции одежда, изготовленная из материала Лидер 250. На втором месте (комплексные показатели примерно на одном уровне) стоят материалы арт. 06С22-КВ, С154-ЮГ и Премьер 210. Но, так как показатель кислотостойкости у Премьер 210 значительно лучше, его можно рекомендовать в качестве дополнительного материала - для усиления зон костюма, на которые в наибольшей степени попадают капли кислот.

Заключение

Выполненное исследование показало, что комплексная оценка свойств текстильных материалов, используемых для создания кислотозащитной спецодежды, позволяет более обоснованно и рационально формировать их в пакет. Это, в свою очередь, увеличивает срок службы спецодежды и улучшает общую картину состояния техники безопасности на производстве.

Библиографический список

1. Савельева И.Н. Основы теории, методики и практики дизайн-проектирования спецодежды: Монография. Уфа, 2005.

2. ГОСТ 11209-85. Ткани хлопчатобумажные и смешанные для спецодежды. Технические условия. М.: Издательство стандартов, 1985.

3. ГОСТ 12.4.036-78. Одежда специальная для защиты от кислот. Костюмы мужские. Технические условия. М.: Издательство стандартов, 1978.

4. Кендалл Р. Ранговая корреляция. М.: Легкая индустрия, 1976.

Размещено на allbest.ru