В данной статье проведен обзор научно-технической литературы по вопросам особых требований для разработки изделий специального назначения с заданными свойствами.
Ключевые слова: климат, воздействие, изделия, условия эксплуатации, формирования пакета, физико-механические свойства.
В мировой практике накоплен огромный опыт по разработке и производству специальных изделий для защиты тела человека. Защитные изделия является важной составляющей частью средств обеспечения безопасности жизнедеятельности человека [1–2].
В ассортименте ведущих компаний по производству специальных изделий представлены целые коллекции, разработанные для металлургов, энергетиков, нефтяников, работников газовой, химической, пищевой, медицинской и атомной промышленности. При этом проектирование данных изделий осуществляются с учетом предъявляемых отраслевых требований и условий труда [3–5]. Например, в металлургии это способность изделия выдерживать повышенные температуры, и поэтому здесь основные требования устойчивости к высоким температурным воздействиям, так и способность выдерживать контакт с нагретой поверхностью материалов [6–8]. В нефтегазовом секторе основное требование — способность выдерживать воздействие агрессивных сред (сырой нефти, масел, растворов, кислот и щелочей), а также способность сохранять защитные свойства при воздействии пониженных температур в условиях работы на открытом воздухе [9–11]. В пищевой и медицинской промышленности изделия должны быть выполнена из материалов с возможностью обнаружения малейшего загрязнения, а также обработанной антибактериальной пропиткой, которая препятствует проникновению микробов в поры кожи, тем самым, делая изделия стерильной [12].
В настоящее время многие, особенно крупные предприятия, под свои условия труда прописывают нормы выдачи, а также перечень требований к средствам защиты и наблюдается быстрое развитие производства специальных изделий, повышается на них спрос. При этом изготовлением рабочих и специальных изделий занимаются как старейшие отечественные предприятия, так и образовавшиеся компании и фирмы без учета и научного обоснования требований к конструкции и формированию защитных пакетов.
Проблема совершенствования конструкций специальных изделий должна быть решена вместе решением вопроса соответствия изделия форме и размерам, с учетом антропометрических особенностей фигуры, эргономике и т. д.
Изделия специального назначения должны быть универсальной, функциональной с учетом к условиям эксплуатации, соответствовать показателям надежности, эргономичности.
Многие образцы специальных изделий зарубежного производства существенно отличаются по конструкции, применяемых пакетов материалов и технологии изготовления. Основной акцент в этих моделях сделан на функциональность, безопасность, комфортность и, в первую очередь, надежность эксплуатации. Несмотря на большую разнообразность отличительных элементов моделей можно выделить общие конструктивные характеристики — применение конструкции с защитными элементами различной конфигурации в виде амортизаторов и вставок-усилителей. В особых условиях герметичность конструкции достигается благодаря применению сварных швов, глухого клапана с амортизаторами, а мобильность и скорость надевания изделия достигается благодаря специальной системе одевания с применением новых элементов трансформации, а также при формовочных элементов в виде накладных ремней и специальных систем резиновых вставок.
Для изготовления изделий специального назначения особое внимание уделяют качеству и свойствам материалов верха. Широко используют синтетический материал «Cordura», разновидность нейлона с термической обработкой. При этом улучшается циркуляция воздуха, наружная поверхность материала покрыта двумя слоями тефлона. «Cambrelle» — ткань, с помощью которой достигается равновесие температур: летом в изделии — прохладно, а зимой — тепло. «Sympatex» — мембранная ткань, которую используют для промежуточных деталей верха, с целью повышения гигиенических свойств. Ткань не пропускает влагу и холод, но способствует выведению ее изнутри, сохраняет тепло и сухость внутри изделия.
С целью повышения эксплуатационных характеристик изделий специального назначения разрабатываются новые элементы отдельных деталей. Например, в конструкции модели, предназначенной для работников промышленности и др. предлагается использовать локальные ударопоглощающие элементы, который выполнен из композитных материалов.
Несмотря на наличие широкого ассортимента изделий специального назначения, интенсивно проводятся исследования в области разработки новых материалов, надежности конструкции, повышения показателей эргономических свойств и функциональности изделия.
К свойствам изделий специального назначения предъявляют сложные, во многом, противоречивые требования. Являясь, средством зашиты человека от вредных воздействий внешней среды, изделие должна предохранять от влаги, грязи, пыли, высокой или низкой температуры, от механических повреждений, легко приспосабливаться к индивидуальным особенностям фигуры, обеспечивать возможность нормального проявления её функций. Но, вместе с тем, изделие не должно препятствовать удалению во внешнюю среду избыточного тепла и влаги, выделяемых поверхностью тела, и ограничивать её естественных движений, а также обладать высокими показателями устойчивости формы и воздействию износа. При этом изделия специального назначения должны обеспечивать комфортность при её эксплуатации для того, чтобы человек находясь в данном изделии мог всецело исполнить возложенную на него задачу в определенных ситуациях.
На наш взгляд, свойства, определяющие комфортность, можно разделить на четыре группы:
первая — физиологические свойства, обеспечивающие нормальное биомеханическое функционирование фигуры человека. Сюда можно отнести массу изделия, эргономичность, гибкость, амортизационные, фрикционные и другие свойства;
вторая — гигиенические свойства, влияющие на безопасность и нормальное функционирование тела человека, зависящие от свойств материалов и пакетов, связанные с проницаемостью пакета изделия;
третья группа свойств характеризует изделие с точки зрения рациональности её формы и соответствие антропометрических измерений, удобство при эксплуатации (эргономике, динамической соответствии размеров, форме и т. д.);
в четвёртую группу входят психологические и психофизиологические свойства потребителя. Психофизиологические свойства зависят от физических особенностей и определяют его выбор.
Климатические условия Узбекистана характеризуются продолжительным жарким сухим летом с интенсивной солнечной радиацией, холодной зимой, а в некоторых районах песчаными ветрами.
Разработкой изделий специального назначения для условий жаркого климата раньше в требуемых объемах практически не занимались.
В научных отчётах неоднократно отмечались заболевания, наблюдавшиеся у работников, проходящих свою службу в условиях жаркого климата. Это и кожные заболевания, заболевания внутренних органов, нервные расстройства, возникающие в процессе нарушения терморегуляции организма и воздействия солнечной радиации.
Например, проведенный анализ показал, что изготовленные изделия не отвечают санитарно-гигиеническим требованиям потребителей. Обследования нижних конечностей показал о наличии кожных грибковых заболеваниях в связи с несоответствием конструкции изделия условиям носки.
Решение поставленных задач требует глубокого научно-обоснованного подхода при проектировании изделий специального назначения. Таким образом, разрабатываемые изделия должны отвечать предъявляемым комплекс требованиям для безопасности жизнедеятельности людей занимающихся в особо опасных условиях с непрерывным воздействием внешних агрессивных факторов. При этом, решать вопросы обеспечения антибактериальных воздействий на тело человека, минимального комфорта и создать для них необходимую психологическую поддержку. Дальнейшие наши исследования будут направлены для решения этих проблем.
Литература:
- Черунова И. В., Чуян А. И., Стефанова Е. Б., Стенькина М. П., Сирота Е. Н., Давыдова Ю. А., Лесникова Т. Ю., Ковалева А. А., Коринтели А. М., Черунов П. В. Опыт управления инновациями для новых конструкторско-технологических разработок в промышленности. Коллективная монография / Донской государственный технический университет; Под общей редакцией И. В. Черуновой. Новочеркасск, 2019.
- Ташпулатов С. Ш., Андреева Е. Г. Теоретические основы технологии изготовления швейных изделий. Учебное пособие для вузов / Ташкент, 2017.
- Молдагажиева З. Д., Жилисбаева Р. О., Кучарбаева К. Ж., Токтарбаева А. Т., Ташпулатов С. Ш. Разработка новых огнестойких пакетов для спецодежды сварщиков //Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2017. № 5 (371). С. 65–69.
- Черунова И. В., Ташпулатов С. Ш., Рихсиева Б. А., Нутфуллаева Л. Н., Ковалева А. А., Лесникова Т. Ю. Исследование влияния механизмов формирования пакетов на их физико-механические свойства // в книге: Наукоёмкие технологии на службе экологии человека. Монография. Под общей редакцией Черуновой И. В.. Новочеркасск, 2015. С. 36–40.
- Ганиева Г. А., Рыскулова Б. Р., Ташпулатов С. Ш. Эргономические исследования динамического соответствия параметров в системе «человек — спецодежда» для рабочих нефтяной отрасли // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2015. № 3 (357). С. 151–154.
- Ташпулатов С. Ш., Бабаева Г., Нутфуллаева Л., Черунова И. В., Стенькина М. П. Гигиеническая оценка условий армирования текстильного материала коллагенсодержащей композицией // Международный журнал экспериментального образования. 2015. № 11–3. С. 415
- Ganiyeva G. A., Ryskulova B. R., Tashpulatov S.Sh. Research of physical and mechanical properties of materials for manufacture of special clothing for oil industry workers // Вестник Алматинского технологического университета. 2015. № 3. С. 50–55.
- Джураев А. Д., Ташпулатов С. Ш., Черунова И. В., Рихсиева Б. А., Бахриддинова Д. А., Муминова У. А. Устройство для определения теплопроводности деформированных материалов // Патент на полезную модель UZB FAP 00950 02.10.2012
