Влагопоглощающий жилет для защитной одежды
Полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты кожи (СИЗК) в зонах зараженных аварийно химически опасными веществами (АХОВ), отравляющими веществами (ОВ), радиоактивными веществами (РП), патогенными биологическими средствами (БС), и предназначено для повышения комфорта и улучшения микроклимата подкостюмного пространства, особенно в условиях повышенной температуры внешней среды, при повышенной перспирации у человека. Влагопоглощающий жилет для защитной одежды при эксплуатации изолирующих средств защиты кожи изготовлен из двухслойной сорбирующей влагу ткани, простеганной на ячейки, дополнительно заполненными вкладышами с сорбирующим веществом, в качестве которых могут быть использованы сорбирующие паровую и конденсированную влагу материалы. 5 з.п. ф-лы, 1 илл., 1 табл.
Полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты кожи (СИЗК) в зонах зараженных аварийно химически опасными веществами (АХОВ), отравляющими веществами (0 В), радиоактивными веществами (РП), патогенными биологическими средствами (БС), и предназначено для повышения комфорта и улучшения микроклимата подкостюмного пространства, особенно в условиях повышенной температуры внешней среды, при повышенной перспирации у человека.
По данным «Справочника проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Часть 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Книга 1., под ред. к.т.н. Н.Н.Павлова, инж. Ю.И.Шиллера, стр.33 и ел., изд-во «Стройиздат», Москва, 1992» взрослый человек в состоянии покоя при температуре 25,5°С в замкнутом помещении выделяет в среднем 30 г/час пота - неощутимая перспирация. При выполнении тяжелой работы в этих же условиях количество выделяющегося пота увеличивается до 415 г/час.При более высокой температуре, по результатам исследований Яса Куно, количество выделяемого пота может достигать 1 и более литра в час -профузное потоотделение, при максимально возможном 2 л/час (Яс Куно «Перспирация у человека (неощутимая перспирация, потоотделение, водно-солевой обмен)», перевод с английского В.К.Кузминой, под ред. проф. А.А.Лавета и д.м.н. А.Е.Малышевой, изд-во «Иностранная литература», Москва, 1961 г., глава 7, 11, стр.322).
Из практического опыта эксплуатации изолирующих средств защиты кожи при выполнении разведывательных, аварийно-восстановительных, спасательных и других видов работ в зараженных зонах и объектах в костюмах изолирующих химических (например, КИХ-М (КЯВП.135.00.00.000ТУ), КИХ-4У (ТУ 6968-186-00209600-2005), КИХ-5М (КЯВП. 129.00.000.01), КИХ-6 (ТУ 8575-156-00209600-2003) и др.) в теплый и, тем более, жаркий периоды при работе в костюме в течение 3-4 часов из сапог приходиться сливать от одного до полутора литров пота. Испытатель при этом теряет до 3-4 кг веса. Этот факт имеет место при работе ив негерметичных изолирующих костюмах типа Л-1, костюм легкий, защитный, ТУ 17 РСФСР 04-5656-52 (брюки, куртка, бахилы, фильтрующий противогаз), во второй, третьей зонах заражения. Такое же явление наблюдается при работе во время дождя и высокой влажности атмосферы при повышенных температурах даже в фильтрующих СИЗК. Накапливающаяся влага ведет к мацерации кожного покрова, образованию потертостей, раздражениям кожи, возможности инфекционного заражения. При невозможности удаления влаги или ее испарения, как это происходит при эксплуатации изолирующих костюмов, необходимо, как минимум, исключить ее отекание в сапоги.
Известно достаточное количество изобретений и полезных моделей на одежду, элементы одежды, материалы для них, поглощающие потовую влагу при занятии спортом, охоте, активном отдыхе и т.д.: RU34323, RU59946, RU2080803, RU2313265, DE20201940, W02010011608, FR2716209, ЕР1856996, ЕР1738728, CN101440543, US2009240224, JP5247814, US5383236, US5539930, US5790987, US6009559, US6134718, ЕР2718181. Основной принцип, используемый в предлагаемых технических решениях -поглощение потовой влаги с поверхности кожи человека прилегающим слоем, транспорт влаги на внешнюю стороку одежды и испарение влаги в атмосферу. Последнее условие исключается при эксплуатации изолирующих средств защиты кожи.
Патентом GB 2228181 (А) МПК A41D 20/00, А42С 5/02; дата публикации 22.08.1990. предложен «Поглотитель пота» (Sweatband), изготавливаемый в виде элементов одежды, надеваемой, в частности, под каску, предназначенные для применения при занятии спортом, активным отдыхом, в горячих производствах, операционных и т.д. Элементы изготавливаются из ткани, где внутренний слой, контактирующий с кожей, из синтетической ткани, выполняющей роль проводника пота, и внешнего слоя из хлопковой или шерстяной ткани, предназначенной удерживать сорбированную влагу. Недостатком этого комплекта является недостаточная влагоемкость изделия при использовании под изолирующим костюмом.
Широкое применение имеет влагосорбирующее белье и влагосорбирующие элементы, применяемые как «Технические средства реабилитации» (TCP) в медицинских целях при урологических заболеваниях и других причинах. Максимальная абсорбционная способность сорбирующих изделий в максимальных ростовых размерах с использованием сорбирующей ткани и абсорбирующих веществ составляет 2-2,5 литра влаги.
Наиболее близким алалогом предлагаемого технического решения на полезную модель является патент RU2130746, МПК6 A41D 13/00, опубликовано 27.05.1999, «Швейное изделие для отвода и локализации продуктов кожного дыхания человека и текстильный материал для такого изделия». Недостатком данного изделия является недостаточная сорбционная емкость изделия при использовании под изолирующим костюмом.
Целью предлагаемой полезной модели является создание сорбирующего потовую влагу жилета, способного поглощать и удерживать в себе не менее 2 литров влаги.
Технический результат по увеличению способности поглощать и удерживать потовою влагу, выделяемую человеком при эксплуатации изолирующих средств защиты кожи, в предлагаемом решении, достигается тем, что под изолирующий костюм на нательное белье или тело надевается сорбирующий жилет, причем он шьется из двухслойной ткани, простроченной на ячейки, которые заполняются сорбентом, например, мелкодисперсным силикагелем или полиакриламидом.
На фиг.1 представлена развертка жилета.
Жилет изготавливается из сорбирующей влагу хлопоксодержащей или смесевой двухслойной ткани, например, ткани химзащитной ТЛ-3 или «Футер», с размещенными между слоями вкладышами с активным поглотителем влаги, например, мелкодисперсным силикагелем или водопоглощающим полиакриламидом.
Жилет изготавливается в основном накидным из двухслойной ткани, прошитой продольно и поперечно на ячейки (вид А), предпочтительно размером 50 на 50 мм, внутри которых помещены вкладыши 1, наполненные влагосорбентом, например силикагелем. Для обеспечения плотного прилегания жилета к телу имеются два пояса 2 - поясничный и грудной - с застежками типа «велкро» или эластичной тесьмой.
При выборе тканей и сорбирующих веществ проведена оценка сорбционных свойств этих материалов. В таблице 1 приведены предельные сорбционные возможности тканей и веществ аналогов и предлагаемого технического решения.
| Таблица 1. | ||||||
| Предельная сорбционная емкость тканей и веществ паровой и конденсированной влаги | ||||||
 п/. п | Ткань, вещество | ГОСТ, ТУ, артикул | Насып ной вес, г/см3 | Поверхностная плотность, г/м2 | Удельная адсорбционная емкость, г/м2; г/г | Удельная абсорбционная емкость, г/м, г/г |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | Бязь | Арт.142 | - | 80 | 9,9 | 72 |
| 2 | Фланель | Арт.С-117-ТИ ' | - | 195 |  | 175 |
| 3 | Гринсбон | Арт.1127 | - | 195 | 24,6 | 239 |
| 4 | Ткань хим-защитная ТЛ-3 | ТУ8312-098-00209600-2006 | | 290 | | 246 |
| 5 | Ткань «футер» | Арт.Фт.01 | - | 185 | 20,7 | 322 |
| 6 | Ткань «Саратога» | | - | 350 | 5,2 | 16,8 |
| 7 | Вата медицинская, гигроскопическая | ТУ 9393-04-44881728 | 0,2 | | 0,16 | 1,38 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 8 | Полиакрил-амид АК 639 водопоглощающий | ТУ 6-02-00209912-59-96 | 0,655 | | 0,40 | 5,98 |
| 9 | Силикагель АСКГ фракция 0,2-0,5 мм | ГОСТ 3956-76 | 0.55 | | 0,11 | 2,48 |
Определение сорбционной способности тканей и веществ, приведенных в таблице 1, проводилось в камерных условиях. Режим испытаний идентичен для всех образцов. При определении адсорбционных свойств в камере поддерживалась относительная влажность в пределах 96-98% при температуре 22-23°С. Контроль влажности осуществлялся измерителем влажности ИВТМ-714, с погрешностью 0,5%. Абсорбционная способность материалов определялась при прямом контакте образцов с жидкой влагой через целлюлозную подкладку, моделирующую нательное белье. Сорбционная способность определялась путем взвешивания образцов на аналитических весах марки АЛД-714, с точностью до второго знака, при достижении образцами постоянного веса. Образцы устанавливались так, чтобы исключить поглощение избыточного количества влаги, способной стекать под действием сил гравитации при вертикальном положении образцов.
Из приведенных в таблице 1 данных видно, что хлопковые ткани (образцы 1,2,3) адсорбируют приблизительно 10% паровой влаги и 100% жидкой влаги от массы ткани, аналог патента GB2228181. Существенно более высокими адсорбционными возможностями обладает ткань химзащитная ТЛ-3. Самой высокой абсорбцией из приведенных в таблице тканей обладает ткань «футер» (образец 5), аналог патента RU2130746, отличающийся от прямого прототипа способом изготовления. Ткань «футер» прямо предназначена для использования в изготовлении медицинского сорбирующего белья. Ткань «Саратога» (образец 6), патент ЕР1856996, имеет невысокие сорбционные свойства по удержанию потовой влаги.
Для увеличения сорбционной способности жилета для использования ее под изолирующим костюмом оценены возможности применения дополнительных сорбентов для поглощения потовой влаги. В таблице 1 (образцы 7, 8, 9) приведены результаты оценки сорбционных свойств по поглощению паровой и конденсированной влаги гигроскопической ваты, полиакриламида, применяемого в изделиях медицинского, назначения (технических средствах реабилитации урологических больных), и мелкодисперсного силикагеля АСКГ. Из приведенных данных максимальной сорбционной способностью обладает полиакриламид - 40% по паровой фазе и 600% по жидкой. Применение дополнительных сорбирующих веществ увеличивают сорбционные возможности жилета в соответствии с количеством сорбирующего вещества в элементах.
Предпочтительное воплощение полезной модели.
Влаготюглощающий жилет защитной одежды при эксплуатации изолирующих средств защиты кожи при повышенных температурах окружающей среды изготовлен из двухслойной сорбирующей влагу ткани предпочтительно из ткани ТЛ-3, «футер», гринсбон, или другой пригодной для этих элементов ткани, простеганной на ячейки, предпочтительно с размером 50 на 50 мм, дополнительно заполненными вкладышами с сорбирующим веществом, в качестве которых могут быть использованы сорбирующие паровую и конденсированную влагу материалы, например, силикагель АСКГ с дисперсностью 0,2-0,5 мм, полиакриламид АК-639 водопоглогцающий, гигроскопическая вата. Из предложенных для поглощения потовой влаги сорбентов предпочтительно использование силикагеля, позволяющего многократную эксплуатацию изделия после регенерации, сушки. Использование полиакриламида допускает только однократное применение с последующей перезагрузкой сорбента. Применение гигроскопической ваты как сорбирующего материала в изделиях предусматривает достаточно большой объем изделия для обеспечения максимальной сорбционной способности, вата имеет свойство слеживаться и требует увеличенный период регенерации, сушки по сравнению с силикагелем.
Эксплуатация заявляемой полезной модели осуществляется следующим образом.
Влагопоглощающий жилет, применяемый в комплекте с защитной одеждой, надевается на нательное белье. Затем надевается рабочая одежда и изолирующий костюм по конкретному для данного костюма регламенту. На начальном этапе носки защитного костюма, до появления жидкого пота (неощутимая перспирация), идет адсорбционное поглощение паровой влаги сорбентом. При этом влажность подкостюмной атмосферы поддерживается в пределах 60-70% до достижения привеса массы элементов в 10%. При появлении жидкой влаги на поверхности тела, влага впитывается тканью и поглощается, абсорбируется сорбентом за счет пористости сорбента и капиллярности ткани. Абсорбционная способность элементов составляет в пределе 200% от массы элементов. Адсорбция паровой влаги на начальном этапе позволяет увеличить период времени поддерживания оптимальной влажности под костюмом пропорционально количеству адсорбированной влаги.
Испытания на образцах, проведенные заявителем настоящей модели, показали, что при температуре внешней среды 25°С при выполнении испытателем легкой работы по нормам СанПиН 2.2.8.47-03 «Костюмы изолирувэщие для защиты от радиоактивных и химически токсичных веществ» в течение первых 30 минут в изолирующем СИЗК с изолирующим противогазом имеет место поглощение паровой влаги. Суммарный привес влагосорбирующего комплекта составил 1,4%. При продолжении испытания наблюдается выделение жидкого пота. Поглощение жидкой влаги проявляется появлением потемнения от поглощенной влаги на прилегающих к телу поверхностях жилета. Через один час эксплуатации сорбирующего жилета в этих условиях привес массы составил около 3,5%. В связи с исчерпанием запаса сжатого воздуха изолирующего противогаза (ресурс - 2 часа) испытание было завершено. По завершении испытания жилет подвергся естественной сушке на воздухе в комнатных условиях. Через двое суток сушки при температуре в помещении 19-20°С и относительной влажности атмосферы 47% жилет высох до исходной массы.
1. Влагопоглощающий жилет для защитной одежды, изготовленный из двухслойной влагосорбирующей ткани, прошитой продольно и поперечно на ячейки, с размещенными между слоями ткани вкладышами с активным поглощающим влагу сорбентом, при этом жилет изготавливается накидным с поясничным и нагрудным поясами с застежками.
2. Влагопоглощающий жилет для защитной одежды по п.1, отличающийся тем, что влагопоглощающая ткань прошита продольно и поперечно на ячейки размером 50 на 50 мм.
3. Влагопоглощающий жилет для защитной одежды по п.1, отличающийся тем, что в качестве абсорбента используется силикагель с дисперсностью 0,2-0,5 мм.
4. Влагопоглощающий жилет для защитной одежды по п.1, отличающийся тем, что в качестве абсорбента используется гелеобразующий водопоглощающий полиакриламид АК 639 при однократном применении жилета.
5. Влагопоглощающий жилет для защитной одежды по п.1, отличающийся тем, что поясничный и нагрудный пояса на жилете крепятся посредством застежек типа «велкро» или эластичной тесьмы.
6. Влагопоглощающий жилет для защитной одежды по п.1, отличающийся тем, что он может быть использован многократно после стирки, полоскания и сушки при использовании минеральных сорбентов.
