Поиск


ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №37

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №36

                    ( читать ... )

Ссылки партнеров

Швейные товары, рабочая одежда, средства гигиены


Товары и услуги/Швейные товары, рабочая одежда, средства гигиены/Какой утеплитель выбрать для защиты от холода?

Какой утеплитель выбрать для защиты от холода?

09 сентября 2002
Рынок легкой промышленности №25, 2002

Учитывая климатические условия России, большая роль в обеспечении температурного гомеостаза организма человека (особенно при работах на открытой территории в холодный период года) принадлежит спецодежде, теплозащитные свойства которой должны соответствовать конкретным условиям трудовой деятельности.

Основная функция в обеспечении необходимой теплоизоляции одежды принадлежит пакету ее материалов, при формировании которого большую значимость имеют теплофизические характеристики утепляющего слоя (утеплитель). Известно, что существенное влияние на теплоизоляцию пакета материалов и комплекта одежды в целом оказывает толщина утепляющего слоя, способность сохранять эту толщину в процессе эксплуатации изделия. В меньшей степени на показатели теплозащитных свойств пакета материалов оказывает влияние природа волокнистого состава утеплителя.

В настоящее время разработаны теплоизоляционные материалы, которые вследствие своей структуры и особенности строения волокон имеют более низкую теплопроводность, например, в связи с большим, чем в традиционных материалах, содержанием воздуха и снижением конвекции. Однако известно, что доля материалов в общей теплоизоляции комплекта одежды существенно ниже, чем доля воздушных прослоек между слоями одежды. В связи с этим реальная эффективность использования того или иного утеплителя может быть определена при исследовании изделия в целом, в частности, на человеке или теплофизическом манекене. При этом, безусловно, эффективность утеплителя в формировании теплоизоляции всего комплекта одежды будет зависеть от ее вида и конструкции, физико-химических характеристик покровного материала и др. Цель данной работы заключается в сравнительной оценке теплоизоляции изделий различного вида, имеющих в качестве утепляющего слоя различные материалы.

Объект исследования и методы его проведения



Исследованию подвергались следующие изделия: куртка и брюки, пальто, куртка. Куртка и брюки были изготовлены с различными утеплителями типа ТинсулейтTM (ThinsulateTM) фирмы . Некоторые характеристики приведены в табл. 1.

Утеплитель ТинсулейтTM состоит из пустотелых микроволн. Материал содержит большое количество воздуха. Структура волокна способствует сохранению теплоизолирующей способности даже при сдавливании материала, что может иметь место при эксплуатации изделия.

Полученные данные сравнивались с величинами теплоизоляции этого вида изделия (куртка и брюки), имеющего в качестве утеплителя хлопчатобумажный, полушерстяной, шерстяной ватин, клееные полотна из полиэфирного и полиамидного волокна и др. При этом теплоизоляция комплекта одежды  рассчитывалась по формуле:

Ik = 0,126 + 0,044 х d - 0,000678 х d2,

где  d - средневзвешенная толщина пакета материалов комплекта одежды (в мм).

Изготовленные пальто имели прямой силуэт, пояс, длину до колен. В пальто № 1 была использована меховая подкладка, в пальто № 2 - подкладка, содержащая утеплитель типа  ТинсулейтTM. Для изготовления куртки (1 и 2) были использованы утеплители Арктика (100% полиэфирное волокно) и ТинсулейтTM KS-250 (35%-ное полиэфирное волокно и 65%-ное полиоефиновое). Все сравниваемые изделия имели одинаковый размер, конструкцию, материалы верха и подкладки.



Исследование комплектов одежды, включающих перечисленные выше изделия, проводились в микроклиматической камере с участием человека согласно ГОСТ Р 12.4.185-99. Помимо исследуемых изделий на человека надевались хлопчатобумажное трикотажное белье, шерстяной трикотажный костюм, шерстяные брюки (при испытании курток и пальто). Голова была защищена утепленным подшлемником, стопы - хлопчатобумажными, шерстяными носками и утепленными ботинками, кисти рук - утепленными рукавицами.

Теплоизоляция комплекта одежды (Ik, °C х м2/Вт) согласно ГОСТ Р 12.4.185-99 рассчитывалась по формуле:

Ik = (Тк - Тв)/qп,

где Тк - средневзвешенная температура кожи (СТК), °C; Тв - температура воздуха, °C; qп - средневзвешенный тепловой поток (СТП), Вт/м2.

Средневзвешенные значения Тк и qп определялись на основании их локальных значений, измеренных на 11-и участках поверхности тела человека (голова, грудь, спина, живот, поясница, плечо, кисть, верхняя и нижняя части бедра, голень, стопа).

Помимо теплоизоляции всего комплекта одежды рассчитывалась теплоизоляция его части, а именно, курток (Ikk) и пальто (Iкп) с подлежащими под ними предметами одежды. Повторность исследований определялась получением средних величин с достоверностью не менее 95%. Теплоизоляция курток оценивалась до их стирки и после пяти стирок.

Результаты исследований



Значения теплоизоляции комплектов одежды, включающих куртку и брюки с различными утеплителями типа ТинсулейтTM (табл. 1), представлены в табл. 2 в сравнении с данными испытания аналогичных по виду изделий (куртка и брюки), но имеющих в качестве утепляющего слоя другие материалы. 


Данные указывают, что теплоизоляция комплектов одежды, в которых использованы утеплители типа ТинсулейтTM, имеют большую теплоизоляцию (на 11,4 - 15,8%). Расчеты позволяют оценить эту разницу температурным диапазоном эксплуатации указанных в табл. 2 комплектов. 


В частности, применительно к выполнению работ в категории II б (145 Вт/м2) допустимое тепловое состояние по истечении двух часов работы на холоде будет иметь место в первом случае (использован утеплитель типа ТинсулейтTM) в диапазоне температур воздуха  -6,6... -25,6°C, во втором - в диапазоне -1,5...-18,9°C. То есть комплекты одежды, содержащие куртку и брюки с утеплителем ТинсулейтTM, обеспечат должное тепловое состояние организма человека при температуре воздуха на 5,1...6,7°C ниже, чем изделия, имеющие в качестве утеплителя другие материалы. 


Возможно, что это связано с меньшей теплопроводностью утеплителя ТинсулейтTM, а также с большей стабильностью его толщины в процессе эксплуатации изделия.

Данные, представленные в табл. 3, указывают на то, что меховая подкладка (овчина стриженая) в пальто № 1 может быть заменена утепляющей подкладкой, содержащей материал типа ТинсулейтTM (пальто № 2). В этом случае пальто № 2 при лучших его эргономических показателях (меньшей массе) имеет более высокую теплоизоляцию, чем пальто № 1 (на 18,9%), что эквивалентно (при соответствующем утеплении всей поверхности тела) расширению диапазона его эксплуатации на 7,2°C. Это означает, что с позиций защиты от холода более эффективно использовать утеплитель из материала типа ТинсулейтTM.

В табл. 4 приведены результаты исследования комплектов одежды, включающих куртки, имеющие в качестве утепляющего слоя материалы Арктика (куртка № 1) и ТинсулейтTM KS-250 (куртка № 2). Толщина утеплителя в обеих куртках практически была одинаковой (16,0+/-0,5 мм и 16,2+/-0,3 мм).

Согласно полученным данным комплект одежды, включающий в свой состав куртку № 2 (утеплитель ТинсулейтTM KS-250), до стирки имел теплоизоляцию на 12% выше, а после пяти стирок - на 17,3% выше, чем комплект, включающий куртку № 1. Последнее явилось результатом того, что после стирки теплоизоляция куртки № 1 несколько снизилась (на 3,8%), а куртки № 2 повысилась (на 1%), хотя фактически эти данные свидетельствуют об отсутствии влияния данного количества стирок на теплоизоляцию как куртки № 1, так и куртки № 2.

Значимость различий между теплоизоляцией курток №1 и № 2, выраженная в разнице температур воздуха, при которых будет обеспечено допустимое тепловое состояние человека, составляет 3,6 - 4,9°C. Это означает, что если, например, комплект одежды, содержащий куртку № 1 (утеплитель Арктика), обеспечит тепловой комфорт при температуре воздуха 0°C, то комплект одежды, включающий куртку № 2 - при температуре воздуха -3,6°С (до стирки) и при температуре воздуха - 4,9°C (после стирки).

Таким образом, сравнительные физиолого-гигиенические исследования различных видов изделий показали, что при прочих равных условиях использование в качестве утепляющего слоя материала типа ТинсулейтTM обеспечивает более значительную теплоизоляцию изделия, чем другие исследованные утеплители. Различия достигают 18,9%, что эквивалентно расширению диапазона эксплуатации одежды (в зависимости от ее вида) до 5,0...6,7°С.

ПРИМЕЧАНИЯ

 

Статья заслуженного деятеля науки, доктора медицинских наук, профессора Р.Ф. Афанасьевой (НИИ медицины труда РАМ РФ) опубликована в журнале-каталоге Униформа.

КОМПАНИИ И ТОРГОВЫЕ МАРКИ, УПОМЯНУТЫЕ В СТАТЬЕ

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

НАШИ  ЖУРНАЛЫ И СПРАВОЧНИКИ

Смотреть архив

АНОНСЫ:
ЖУРНАЛ "РЫНОК ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ" №118

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "РЫНОК ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ" №117

                    ( читать ... )