Костюм спасателя для работы в условиях действия патогенных биологических агентов

Полезная модель относится к индивидуальной защитной одежде спасателей, предохраняющей от воздействия патогенных биологических агентов (ПБА) при проведении спасательных работ во всепогодных условиях, в очагах особо опасных инфекций (ООИ) и социально-значимых инфекций, естественного или искусственного происхождения (в том числе, актов биотерроризма). Техническим результатом полезной модели является повышение надежности работы биологически защитного костюма спасателя в непогодных условиях при относительно низких температурах. Указанный технический результат достигается тем, что в костюме для защиты от биологических агентов, включающем капюшон, куртку, брюки и обувь в виде бахил, согласно полезной модели, капюшон, куртка, брюки и бахилы выполнены цельносшитыми; спереди на поясе имеется входное отверстие с лазом-аппендиксом, причем передняя часть комбинезона изготовлена из нетканого гидрофобного газонепроницаемого материала, а задняя часть костюма выполнена из нетканого газопроницаемого материала, кроме того, капюшон по периметру лицевого отверстия, рукава на запястье, пояс с лазом-аппендиксом, имеют элементы для уплотнения. Рукава и штанины с их внутренней стороны оснащены элементами регулирования размера костюма. Бахилы выполнены из нетканого гидрофобного газонепроницаемого материала с двойной подошвой. Рукава изготовлены комбинированными - от запястья до нижней трети плеча из нетканого гидрофобного газонепроницаемого материала, выше - из нетканого газопроницаемого материала. Соединения отдельных частей комбинезона получены тепловой сваркой, или ультразвуковой сваркой, или склеены веществом герметиком, или путем прошивания нитью с одновременной или последующей герметизацией швов герметиком, специальной лентой. Элементы для уплотнения комбинезона выполнены в виде комбинации резинок с кулисами или кулисами. Элементы для регулирования размера комбинезона выполнены в виде кулис, расположенных с внутренней стороны костюма. Более высокие биозащитные свойства костюма спасателя достигаются за счет применения текстильного волокнистого материала с биозащитными свойствами на основе натурального и/или химического волокна, включающего биологически активное полиэфирное волокно, полученное путем модификации волокна в процессе крейзинга, с линейной плотностью не менее 0,33 текс, а линейная плотность натурального и/или химического волокна составляет 0,33-0,51 его линейной плотности при следующем содержании компонентов мас.%: Натуральное и/или химическое волокно 70-95; Биологически активное полиэфирное волокно 5-30. В бахилы вставлены стельки с подогревом из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в пяточную часть стельки вклеен пьезоэлемент из пьезорезины, например из полидиметилсилоксана толщиной 2,5÷5 мм, размером 10×10 мм, при этом она помещена в защитный чехол, а нагревательная нить подключена не менее чем к одному пьезоэлементу, расположенному в зоне пятки и/или носка.

Полезная модель относится к индивидуальной защитной одежде спасателей, предохраняющей от воздействия патогенных биологических агентов (ЛБА) при проведении спасательных работ во всепогодных условиях, в очагах особо опасных инфекций (ООИ) и социально-значимых инфекций, естественного или искусственного происхождения (в том числе, актов биотерроризма).

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является костюм для защиты от патогенных биологических агентов, по патенту РФ на полезную модель 54519, Кл. А62В 17/00 (прототип), включающий капюшон, куртку, брюки и обувь в виде бахил, при этом капюшон, куртка, брюки и бахилы выполнены цельносшитыми; спереди на поясе имеется входное отверстие с лазом-аппендиксом, причем передняя часть костюма изготовлена из нетканого гидрофобного газонепроницаемого материала, а задняя его часть выполнена из нетканого газопроницаемого материала; бахилы выполнены из гидрофобного материала с двойной подошвой, а рукава изготовлены комбинированными: от запястья до нижней трети плеча из гидрофобного материала, а выше - из нетканого газопроницаемого материала, кроме того, в капюшон по периметру лицевого отверстия, на наружную сторону рукавов на запястьях, лаза-аппендикса на поясе, а также на внутреннюю сторону рукавов и штанин костюма прикреплены элементы для уплотнения и/или регулирования размера костюма.

Недостатком известного костюма являются сравнительно невысокие биозащитные свойства и слабая теплозащита нижних конечностей от низких температур.

Техническим результатом полезной модели является повышение надежности работы биологически защитного костюма спасателя в непогодных условиях при относительно низких температурах.

Указанный технический результат достигается тем, что в костюме для защиты от "биологических агентов, включающем капюшон, куртку, брюки и обувь в виде бахил, согласно полезной модели, капюшон, куртка, брюки и бахилы выполнены цельносшитыми; спереди на поясе имеется входное отверстие с лазом-аппендиксом, причем передняя часть комбинезона изготовлена из нетканого гидрофобного газонепроницаемого материала, а задняя часть костюма выполнена из нетканого газопроницаемого материала, кроме того, капюшон по периметру лицевого отверстия, рукава на запястье, пояс с лазом-аппендиксом, имеют элементы для уплотнения. Рукава и штанины с их внутренней стороны оснащены элементами регулирования размера костюма. Бахилы выполнены из нетканого гидрофобного газонепроницаемого материала с двойной подошвой. Рукава изготовлены комбинированными - от запястья до нижней трети плеча из нетканого гидрофобного газонепроницаемого материала, выше - из нетканого газопроницаемого материала.

Соединения отдельных частей комбинезона получены тепловой сваркой, или ультразвуковой сваркой, или склеены веществом-герметиком, или путем прошивания нитью с одновременной или последующей герметизацией швов герметиком, специальной лентой. Элементы для уплотнения комбинезона выполнены в виде комбинации резинок с кулисами или кулисами. Элементы для регулирования размера комбинезона выполнены в виде кулис, расположенных с внутренней стороны костюма.

Костюм может быть выполнен из однослойных и многослойных нетканых материалов, изготовленных по технологии Спанбонд и Спанлейс. При этом указанным материалам за счет специальных пропиток, нанесения дополнительных слоев (ламинирования) или повышения плотности материалов могут придаваться дополнительные свойства, в том числе, гидрофобность. Например, передняя часть костюма может быть выполнена из гидрофобного ламинированного газонепроницаемого нетканого материала спанбонд, а задняя часть - из газопроницаемого нетканого материала типа мельтблаун, сонтара, CMC и т.п.

Спанбонд - это нетканый материал из 100% полипропилена, который находит применение в самых разных отраслях промышленности в качестве дешевого заменителя более дорогих тканей и как материал для изготовления одноразовой одежды, в том числе медицинской и технической. Материал отличается легкостью кроя, неприхотливостью в хранении. Спанбонд может производиться различных плотностей (от 15 до 150 г/м2) и цветов (белый, черный, коричневый, синий, зеленый, бежевый, красный, голубой, розовый и т.д.). Кроме того, с помощью различных добавок ему можно придать дополнительные свойства: гидрофильность, гидрофобность, антистатичность.

Нетканый материал мельтблаун (MELT BLOWN) получают из полипропиленовых микроволокон толщиной 1-5 микрон (от 0,01 до 0,2 dtex). За счет толщины волокон мельтблаун имеет существенные преимущества перед традиционными неткаными материалами. К ним относятся сильно возросшая равномерность, как визуальная, так и физическая, лучшее покрытие на единицу поверхности, повышенная или полная водопроницаемость при одновременной воздухопроницаемости, а также высокие фильтрационные свойства. Мельтблаун характеризуется значительным эффектом фильтрации, адсорбции и изоляции. Области применения материала значительно расширяются за счет возможности его нанесения на воздухонепроницаемые субстраты, такие, как нетканые материалы, текстильные изделия и т.д.

CMC (SMS) - многослойный нетканый материал нового поколения. Данный материал состоит из трех слоев: слой спанбонда - барьерный слой мельтблауна - слой спанбонда. Обладая всеми положительными свойствами спанбонда, материал CMC имеет дополнительные преимущества:

- улучшенные барьерные свойства

- улучшенные прочностные характеристики;

- близость к хлопчатобумажному полотну по тактильным ощущениям.

Производится CMC плотностью 15-60 г/м2.

Сонтара (аналог материала ПАЛП, ФАБРИК 450) нетканое полотно, изготовленное по технологии спанлейс. Состав: древесная целлюлоза 55%+PET 45%, плотность 40-65 г/м2. Материал идеально подходит для пошива противочумной защитной одежды за счет следующих свойств: барьерные свойства обеспечиваются за счет того, что поры этой ткани очень малы (меньше 15 микрон), и это исключает проникновение носителей инфекции. Специальная водоотталкивающая обработка делает этот материал полностью непроницаемым для жидкостей и в то же время не снижает отличной воздухопроницаемости.

Более высокие биозащитные свойства костюма спасателя достигаются за счет применения текстильного волокнистого материала с биозащитными свойствами на основе натурального и/или химического волокна, включающего биологически активное полиэфирное волокно, полученное путем модификации волокна в процессе крейзинга, с линейной плотностью не менее 0,33 текс, а линейная плотность натурального и/или химического волокна составляет 0,33-0,51 его линейной плотности при следующем содержании компонентов мас.%:

Натуральное и/или химическое волокно 70-95

Биологически активное полиэфирное волокно 5-30.

Текстильный волокнистый материал может быть выполнен в виде пряжи, ткани, трикотажа или нетканого полотна.

В бахилы вставлены стельки с подогревом из этилен винилацетата или иного эластичного материала, а в пяточную часть стельки вклеен пьезоэлемент из пьезорезины, например из полидиметилсилоксана толщиной 2,5÷5 мм, размером 10×10 мм, при этом она помещена в защитный чехол, а нагревательная нить подключена не менее чем к одному пьезоэлементу, расположенному в зоне пятки и/или носка.

На фиг.1 представлена схема заявляемого защитного костюма спасателя, вид спереди, на фиг.2 - вид костюма сзади, на фиг.3 - стелька для бахил с подогревом.

Костюм спасателя для работы в условиях действия патогенных биологических агентов (фиг.1 и фиг.2) включает капюшон 1, куртку 2, брюки 3, обувь в виде бахил 4. Капюшон 1, куртка 2, брюки 3 и бахилы 4 выполнены цельносшитыми. Спереди костюма на поясе имеется входное отверстие с лазом-аппендиксом 5. Передняя часть костюма 6 изготовлена из нетканого гидрофобного газонепроницаемого материала; а задняя часть 7 костюма выполнена из нетканого газопроницаемого материала.

Бахилы 4 выполнены из нетканого гидрофобного газонепроницаемого материала с двойной подошвой и вставной стелькой с подогревом (фиг.3). Стелька помещена в бахилы, в защитный чехол 11, нагревательная нить 12 подключена не менее чем к одному пьезоэлементу 13, расположенному в зоне пятки и/или носка. Кроме того, стелька может быть выполнена из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в пяточную часть стельки вклеен пьезоэлемент из полидиметилсилоксана (пьезорезины) толщиной 2,5÷5 мм, размером примерно 10×10 мм. Кроме того, чехол может быть выполнен съемным и быть выполнен из поликоттона.

Рукава 8 изготовлены комбинированными: от запястья до нижней трети плеча из нетканого гидрофобного газонепроницаемого материала, а выше - из нетканого газопроницаемого материала. Кроме того, капюшон 1 по периметру лицевого отверстия, рукава 8 на запястьях, пояс с лазом-аппендиксом 5 имеют элементы 9 для уплотнения костюма, расположенные с его наружной стороны и выполненные в виде кулис. При этом для уплотнения капюшона может быть использована комбинация вшитой резинки с кулисами. С внутренней стороны рукавов 8 и штанин 10 костюма расположены элементы для регулирования размера костюма, выполненные в виде кулис (на чертежах не показаны).

Передняя часть 6 костюма может быть выполнена из нетканого гидрофобного газонепроницаемого материала спанбонд; а задняя часть 7 костюма может быть выполнена из нетканого газопроницаемого материала мельтблаун, CMC, сонтара и т.п.

Соединения отдельных частей комбинезона получены тепловой сваркой, или ультразвуковой сваркой, или склеены веществом-герметиком, или путем прошивания нитью с одновременной или последующей герметизацией швов веществом герметиком или защитной клейкой лентой.

Более высокие биозащитные свойства костюма спасателя достигаются за счет применения текстильного волокнистого материала с биозащитными свойствами, который содержит биологически активное полиэфирное волокно (БАПЭ волокно), проявляет биозащитные свойства: антимикробные или фунгицидные, или репеллентные в зависимости от того, каким биологически активным веществом модифицируют это волокно в процессе крейзинга.

В качестве натурального волокна материал содержит хлопок или лен, или шерсть, в качестве химического стандартного волокна - полиэфирное или полиамидное, или полиакрилонитрильное, или вискозное волокно.

Предлагаемый материал включает БАПЭ волокно, полученное путем модификации волокна, например, триклозаном или перметрином, в процессе крейзинга с линейной плотностью не менее 0,33 текс. Известная технология основана на фундаментальном свойстве полимеров к развитию нанопористости в процессе ориентационного вытягивания полимеров в особых жидких средах. В этих условиях в полимере, в процессе формирования волокна, возникает система взаимосвязанных нанопор (крейзов), заполненных окружающей жидкостью. При дальнейшем вытягивании происходит закрытие (схлопывание) образовавшихся микропустот. Модифицирование полиэфирного волокна по механизму крейзинга может быть отнесено к категории нанотехнологии, поскольку размеры крейзов в волокнах имеют порядок десятков нанометров. Пороговая толщина полиэфирных волокон, способных к крейзообразованию, лежит в диапазоне линейных плотностей 0,12-0,17 текс.

Стандартное полиэфирное волокно получают экструзией волокнистых заготовок с последующими ориентационной вытяжкой, тепловой обработкой и др. стандартными операциями. Насыщение полиэфирных волокон целевыми добавками - биологически активными веществами, происходит при смачивании в процессе ориентационного вытягивания волокон в поверхностно-активной жидкости с растворенными в ней биологически активными веществами. При ориентационном вытягивании в волокне образуется система взаимосвязанных крейзов (нанопор), заполненных биологически активным веществом. В полученном биологически активном полиэфирном волокне биологически активное вещество располагается во внешнем слое на глубине не более 1-1,2 мкм и занимает менее 10% от общего поперечного сечения волокна у поверхности и поэтому БАПЭ волокно, полученное путем модификации в процессе крейзинга, работает более эффективно.

Текстильный волокнистый материал с биозащитными свойствами выполнен в виде пряжи, ткани, трикотажа или нетканого полотна.

Костюм может быть дополнительно снабжен средствами защиты рук (резиновыми, латексными, кевларовыми, кольчужными и т.п. перчатками); средствами защиты органов дыхания - респиратором; средствами защиты органов зрения - очками - консервами при проведении работ, связанных с непосредственным контактом с инфекционными агентами ООИ (на чертежах не показаны); дополнительными средствами защиты ног - резиновыми сапогами при проведении аварийных работ, в очагах ООИ, в полевых условиях и т.п.

Костюм спасателя для работы в условиях действия патогенных биологических агентов работает следующим образом.

Защитный костюм спасателя надевают в следующей последовательности. Костюм расправляют и надевают через лаз-аппендикс 5 сначала брюки 3, а затем куртку 2 с капюшоном 1. С внутренней стороны рукавов 8 и штанин 10 до процесса надевания костюма элементами регулирования подгоняют под себя размер костюма (на чертежах не показаны). После надевания костюма лаз-аппендикс 5 сворачивают в рулон и прикрепленными к лазу элементами 9 (кулисами) завязывают вокруг пояса. После этого с помощью элементов уплотнения 9 по периметру лицевого отверстия капюшона и рукавов 8 на запястьях уплотняют костюм в указанных местах его прилегания. До надевания костюма при работе с ПБА надевают первую пару перчаток, а также респиратор и очки-консервы до надевания капюшона. После полного надевания костюма надевают вторую пару перчаток.

После работы с ПБА костюм обрабатывают аэрозолем, орошением или протиранием дезинфицирующего раствора и по истечении времени его обеззараживания снимают костюм за пределами "заразной зоны" или очага. Для снятия костюма ослабляются элементы 9 и процесс раздевания происходит в обратном порядке. При этом надо следить, чтобы незащищенные части тела не касались внешней стороны защитного костюма. Последними элементами спецодежды снимают респиратор и внутреннюю пару перчаток.

Предлагаемый текстильный волокнистый материал предупреждает рост бактерий, грибов и других микроорганизмов или отпугивает кровососущих насекомых, или действует против вирусов и т.п. Текстильный волокнистый материал используется для изготовления текстильных изделий для вещевого довольствия силовых структур, МЧС, для медицины, для специальной одежды в нефтегазовой, лесной, строительной и других отраслях промышленности, а также для активных занятий спортом и в быту.

Предлагаемое содержание компонентов и соотношение линейных плотностей биологически активного полиэфирного волокна и основных стандартных натуральных и/или химических волокон в материале по изобретению позволяет достигнуть технического результата, а именно усилить биозащитные свойства при значительном снижении расхода дорогостоящего биологически активного полиэфирного волокна. Изменение содержания компонентов и соотношение линейных плотностей волокон в сторону уменьшения или увеличения приводит к ослаблению биозащитных свойств.

Предлагаемое содержание компонентов текстильного волокнистого материала определено стабильностью протекания технологических процессов его переработки и сохранения, высоких биозащитных свойств в процессе его эксплуатации.

Нагревание стельки осуществляется через чехол 11 посредством нагревательной нити 12, подключенной к пьезоэлементу 13, при периодическом надавливании на который возникает постоянный ток. Предпочтительно, чтобы пьезоэлемент крепился в области середины пятки (возможно использование в модели двух пьезоэлементов: в области пятки и в области передней части стопы, - в этом случае мощность нагревания увеличивается вдвое). Применение пьезоэлементов в качестве нагревательного элемента позволяет использовать стельки вне помещения без риска для здоровья, для постоянного поддержания комфортной температуры обуви в холодное время года. Предельная температура нагревания около 45 градусов. В качестве пьезоэлектрика может использоваться PZT (цирконат-титонат свинца), перенесенный на гибкий образец PDMS (полидиметилсилоксана) толщиной 2,5-5 мм, (так называемая пьезорезина). Данный пьезоэлемент при деформации вырабатывает ЭДС (электродвижущую силу постоянного тока), достаточную для выработки силы тока (не более 12 мА) и напряжения (не более 36 В). Возможно применение и другого аналогичного пьезоэлемента и пьезоэлектрика. Возможно применение какого либо другого мягкого и гибкого пьезоэлектрика, имеющего ЭДС, достаточную для выработки силы тока (не более 12 мА) и напряжения (не более 36 В), необходимых для нагревания стелек. Температура нагрева стельки зависит от характеристик пьезоэлектрика, силы давления на пьезоэлемент, длины нагревательной нити и других факторов. Материал чехла стельки - поликоттон, чехол съемный, что позволяет его стирать по мере загрязнения.

При периодическом надавливании на пьезоэлемент 13, возникает ток, который, проходя по нагревательной нити 12, проложенной по всей поверхности стельки, нагревает ее и передает тепло через чехол 11 пользователю.

Костюм спасателя для работы в условиях действия патогенных биологических агентов, включающий капюшон, куртку, брюки и обувь в виде бахил, при этом капюшон, куртка, брюки и бахилы выполнены цельносшитыми, спереди на поясе имеется входное отверстие с лазом-аппендиксом, причем передняя часть костюма изготовлена из нетканого гидрофобного газонепроницаемого материала, а задняя его часть выполнена из нетканого газопроницаемого материала, бахилы выполнены из гидрофобного материала с двойной подошвой, а рукава изготовлены комбинированными: от запястья до нижней трети плеча из гидрофобного материала, а выше - из нетканого газопроницаемого материала, кроме того, в капюшон по периметру лицевого отверстия, на наружную сторону рукавов на запястьях, лаза-аппендикса на поясе, а также на внутреннюю сторону рукавов и штанин костюма прикреплены элементы для уплотнения и/или регулирования размера костюма, а соединения его отдельных частей получены тепловой или ультразвуковой сваркой, или склеены веществом - герметиком, или путем прошивания нитью с одновременной или последующей герметизацией швов герметиком или защитной клейкой лентой, при этом элементы для уплотнения и/или регулирования размера комбинезона выполнены в виде кулис или их комбинации с резинками, причем передняя часть костюма изготовлена из нетканого гидрофобного газонепроницаемого материала спанбонд или CMC, а задняя его часть выполнена из газопроницаемого материала мельтблаун или сонтара, отличающийся тем, что в качестве газопроницаемого материала используют текстильный волокнистый материал с биозащитными свойствами на основе натурального и/или химического волокна, включающий биологически активное полиэфирное волокно, полученное путем модификации волокна в процессе крейзинга, с линейной плотностью не менее 0,33 текс, а линейная плотность натурального и/или химического волокна составляет 0,33-0,51 его линейной плотности при следующем содержании компонентов, мас.%: натуральное и/или химическое волокно 70-95, биологически активное полиэфирное волокно 5-30, а в бахилы вставлены стельки с подогревом из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в пяточную часть стельки вклеен пьезоэлемент из пьезорезины, например из полидиметилсилоксана толщиной 2,5÷5 мм, размером 10×10 мм, при этом она помещена в защитный чехол, а нагревательная нить подключена не менее чем к одному пьезоэлементу, расположенному в зоне пятки и/или носка.