CC BY
76
Интернет-журнал «Науковедение» ISSN 2223-5167 http ://naukovedenie. ru/
Том 7, №1 (2015) http://naukovedenie.ru/index.php?p=vol7-1
URL статьи: http://naukovedenie.ru/PDF/150TVN115.pdf
DOI: 10.15862/150TVN115 (http://dx.doi.org/10.15862/150TVN115)
УДК 677.026
Тюменев Юрий Якубович
ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса»
Россия, Москва1
Профессор, кандидат технических наук, профессор кафедры сервисного инжиниринга
E-mail: mite1339@rambler.ru
Савинова Анна Александровна
ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса»
Россия, Москва Аспирант кафедры сервисного инжиниринга, E-mail: mite1339@rambler.ru
Сучилин Владимир Алексеевич
ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса»
Россия, Москва
Профессор, доктор технических наук, профессор кафедры сервисного инжиниринга,
E-mail: mite1339@rambler.ru
Ханчич Олег Алексеевич
ФГБОУ ВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса»
Россия, г. Москва
Профессор, доктор химических наук, профессор кафедры сервисного инжиниринга
E-mail: mite1339@rambler.ru
Исследование изменения показателей надёжности огнезащитных тканей для спецодежды
в процессе эксплуатации
1 Московская обл., пос.Черкизово 1
Аннотация. В статье рассматривается изменение показателей надёжности огнезащитных тканей в процессе эксплуатации, приведены сведения о волокнистом составе тканей, которые предложены для использования в спецодежде для работников нефтяной и газодобывающей промышленности. Рассмотрены зависимости таких показателей надёжности спецодежды, как водоотталкивание, маслоотталкивание и нефтеотталкивание от числа стирок, структуры и волокнистого состава материала. Определено, что на показатели надёжности основное влияние оказывают огнезащитная отделка, структура и волокнистый состав материала.
Ключевые слова: рабочая спецодежда; огнезащитные материалы; водоотталкивание; маслоотталкивание; нефтеотталкивание; волокнистый состав; надёжность спецодежды.
Ссылка для цитирования этой статьи:
Тюменев Ю.Я., Савинова А.А., Сучилин В.А., Ханчич О.А. Исследование изменения показателей надёжности огнезащитных тканей для спецодежды в процессе эксплуатации // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» Том 7, №1 (2015) http://naukovedenie.ru/PDF/150TVN115.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ. DOI: 10.15862/150TVN115
Работники нефтяной и газовой промышленности ввиду своей деятельности работают там, где велика вероятность возникновения взрывов и пожаров. Один из способов защитить их — использовать специальную огнезащитную одежду нового поколения. Статистика несчастных случаев на российских объектах нефтедобычи показывает, что наибольшее количество аварий связано с взрывами и пожарами. К причинам этих трагедий на производстве можно отнести и отсутствие средств индивидуальной защиты, включая огнестойкую одежду.
Одежда, защищающая от термических нагрузок, необходима во многих отраслях промышленности, общественных предприятиях и в армии. Среди многообразных видов защитной одежды термозащитное снаряжение занимает 3 место. Потребность в нем в дальнейшем будет увеличиваться, несмотря на постоянное сокращение рабочих мест в промышленности и улучшение положения с охраной труда. Так, например, в странах Западной Европы рассчитывают на ежегодный средний рост изготовления материалов для защитной одежды на 5-6%, причем применение нетканых материалов будет расти быстрее, чем тканей и трикотажных материалов[2].
ГОСТ 15898 предписывает для огнестойкой профессиональной одежды международную норму: 10 сек. сдерживания огня, позволяющие человеку спастись. Судя по последним результатам испытаний, требованиям данного ГОСТ соответствуют импортные ткани из волокна Nomex, хлопчатобумажные Dale Antiflame, KS 52 Proban, а также отечественные ткани производства ЗАО «Компания Чайковский текстиль» и текстильного торгового дома "Яковлевский. По защитным свойствам все вышеназванные ткани имеют высокие показатели. Руководители и менеджеры компаний признают бесспорные качества ткани Nomex, которая кроме своих огнестойких свойств, обеспечиваемых арамидным волокном, обладает самой большой прочностью и износостойкостью. Но обеспечить такими костюмами всех тех, кому они необходимы, в российских условиях сложно. Причина в несоответствии их высокой себестоимости нормам выдачи бесплатной спецодежды в России. По российским нормам выдачи костюм надо менять один раз в год. Для дорогостоящей и износостойкой импортной спецодежды это не срок.
Требования, предъявляемые к тканям для спецодежды, защищающей
от высоких температур и огня
Тенденции развития защитной от нагрева и огня одежды заключаются в следующем:
• повышенное применение высококачественных огнестойких волокон и оптимизированных смесей волокон;
• дальнейшее развитие огнезащитной отделки текстильных материалов;
• применение новых материалов;
• создание многослойных конструкций одежды со специальными промежуточными деталями;
• разработка многофункциональных конструкций одежды с комбинированными защитными функциями;
• улучшение комфорта носки без ухудшения защитного действия благодаря легким, эффективным термоизолирующим материалам;
• разработка новых стандартов и соответствующих требований к защитной одежде.[2]
Современное состояние производства рабочей специальной одежды в России описывается следующими тенденциями:
• включение в область производства рабочей одежды новых предприятий, ранее производивших бытовую одежду.
• расширение модельного ряда рабочей одежды за рамки, обозначенные отраслевыми стандартами и ТУ.
Анализ общих тенденций рынка специальной одежды и разработок в этой области показал, что прежде всего нужно ориентироваться на выполнение многофункциональных требований. Например, наряду с повышенным термоизолирующим действием требуется герметичность по отношению к воде и химикатам, контактная защита от электричества и/или надежное антистатическое действие против образования искры зажигания во взрывоопасных зонах.[1,2]
Новые разработки текстильных материалов с комплексными термозащитными функциями касаются:
• защитной одежды против сильного электромагнитного облучения, например вблизи мощных антенн с опасностью пробоя дуги;
• экранирующей высокоэффективной защитной одежды для работы с деталями, находящимися под напряжением до 8700 киловольт;
• защитной одежды для электромонтеров для работы на энергообеспечивающих установках, находящихся под напряжением, у которых возможно возникновение экстремально сильного пламени от дуги.[2]
Текстильные материалы с "интеллигентными" свойствами (smart) представляют собой новое направление разработок с широкими и еще необозримыми возможностями. В них реализуются совершенно новые принципы действия и создаются новые предпосылки защитных текстильных материалов с более широким набором функций [1].
Таким образом, специальная одежда должна соответствовать следующим требованиям:
• Стилевое единство, соответствующее концепции фирменного стиля предприятия, цветовая композиционная гармония;
• Удобство и утилитарность спецодежды, отвечающей защитным и эргономическим требованиям, как неотъемлемым условиям проектирования такого рода одежды[1].
В настоящее время огнезащитные ткани получают с использованием в основном импортных препаратов. Это такие известные антипирены, как «Pyrovatex» фирмы Ciba, «Albright and Wilson », «Tesagran». Но эти препараты не всегда обеспечивают соответствие гигиеническим требованиям, экологически небезопасны и отличаются высокой токсичностью продуктов пиролиза. Достаточно эффективные отечественные антипирены, способные заменить зарубежные аналоги, отсутствуют.[3]
Ткани для специальной одежды должны защищать человека от загрязнения продуктами нефтепереработки, проникновения воды, масел, а также от действия высоких температур и огня. Оптимальным способом создания такого защитного барьера является нанесение на ткань специального нефтемасловодооталкивающего покрытия. Данное покрытие обеспечивает свойство ткани не впитывать наносимые на нее воду, водные растворы, нефть и продукты
нефтепереработки, а также маслянистые жидкости. В процессе всего срока эксплуатации рабочая одежда подвергается частым стиркам, вследствие чего некоторые свойства тканей, определяющие показатели надёжности и безопасности могут изменять свои численные значения. В этой связи представляет интерес исследование зависимости показателей надёжности тканей от многократных стирок.
Характеристика объектов исследования
В работе исследовали влияние волокнистого состава и числа стирок на некоторые показатели надёжности огнезащитных тканей. Одними из наиболее важных показателей надёжности спецодежды, используемой в нефтяной и газовой промышленности являются нефтеотталкивание, маслоотталкивание и водоотталкивание. В качестве объектов исследования были выбраны образцы огнезащитной антистатической ткани с нефтемасловодоотталкивающей отделкой. Все образцы изготовлены на отечественных предприятиях
Данные ткани рекомендуется использовать для:
• изготовления специальной одежды, предназначенной для эксплуатации в пожаровзрывоопасных условиях нефтяной, газовой промышленности при работе в летний и зимний период;
• изготовления специальной одежды, предназначенной для защиты от нефти, нефтепродуктов, масел, жиров, воды, механических воздействий в условиях различного микроклимата на рабочем месте;
• изготовления специальной одежды, предназначенной для защиты от повышенных температур (для изготовления костюмов типа А — тепловое излучение до 1000 Вт/м2 и типа Б — тепловое излучение до 2000 Вт/м2);
• изготовления специальной одежды работникам гражданской авиации.
Характеристика объектов исследований представлена в таблице 1.
Таблица 1
Характеристика объектов исследований
№ Наименование Значения
1омер образца
показателей 1 2 3 4 5
хлопок - 50, хлопок - 80 хлопок - хлопок - хлопок - 67,
вискозное полиэфир - 100, 100, полиэфир -
1 Волокнистый волокно - 20 токопровод токопровод 33,
состав, % 50 токопроводя щая нить ящая нить ящая нить хлопок -100, токопроводя-щая нить
2 Переплетение Саржа 3/1 Саржа 3/1 Саржа 2/1 Саржа 2/1 Саржа 2/1
3 Дизайн Гладкокрашеная
4 Ширина, см 150+\-2
5 Вид отделки ТоНМВО
Определение водоотталкивания текстильных полотен
Водоотталкивание определяется как свойство ткани не впитывать наносимые на нее воду и водные растворы.
Степень водоотталкивания оценивают в условных единицах в зависимости от состояния намокшей поверхности.
Отбор проб производили по ГОСТ 20566-75. Точечная проба состоит из отрезка ткани 20х20см. Перед испытанием элементарные пробы выдерживали в климатических условиях по ГОСТ 10681-75, затем растягивали образец на пяльцах не оставляя морщин, лицевой стороной вверх. Пяльцы с тканью располагали на подставке штатива, совместив их центр с центром аэрозольного распылителя. Расстояние между аэрозольным распылителем и пяльцами 20-25 см. Наливали в стакан 250 мл дистиллированной воды при температуре 27± 1оС, и через аэрозольный распылитель распределяли ее равномерно на образец в течение 25-30 сек. После распыления стряхивали воду с образца, слегка ударив пяльцы о стол. Стряхнув пяльцы, сравнивали намокшую модель со стандартами оценок. Образцу приписывали число, соответствующее наиболее похожему эталону.
Результаты испытаний сравнивали с нормативной документацией.
Результаты испытаний образцов на водоотталкивание, в том числе после многократных стирок приведены в таблице 2.
Результаты испытаний показали, что первоначально все образцы обладают очень высокими показателями водоотталкивания. В результате многократных стирок водоотталкивание несколько снижается, но всё равно является высоким.
Это можно объяснить довольно высокими показателями плотности, заполнения, видом переплетения образцов, а также наличием на тканях огнезащитной и нефтемасловодоотталкивающей отделок.
Таблица 2
Водоотталкивание образцов
Номер образца Результаты водоотталкивания, баллы
Первоначальные После 5 стирок После 10 стирок
1 100 90 80
2 100 80 70
3 100 80 70
4 100 80 70
5 100 90 80
Определение маслоотталкивания текстильных материалов
Маслоотталкивание определяется как свойство основы не впитывать наносимые на нее маслянистые жидкости.
Методика основана на оценке степени промокания основы при нанесении на нее углеводородных жидкостей с различными коэффициентами поверхностного натяжения.
Отбор проб проводили по ГОСТ 20566-75. Точечная проба состоит из отрезка ткани во всю ширину длиной 20 см. Перед испытанием элементарные пробы выдерживали в климатических условиях по ГОСТ 10681-75. Образцы помещали на гладкую горизонтальную поверхность лицевой стороной вверх.
Пипеткой наносили на образец по 1 капле испытательной жидкости (диаметром 5 мм) в трех местах равномерно по ширине ткани, начиная с жидкости № 1. Следует избегать прикосновения пипетки к образцу. Затем в течение 30 сек. наблюдали за каплями под углом зрения 45 о. Если в месте соприкосновения образца с жидкостью не наблюдается проникновения, впитывания или затекания жидкости, наносили рядом каплю жидкости со следующим номером и повторяли наблюдение. Характеристика жидкостей приведена в табл.3. Продолжали процесс, пока очевидные признаки промокания основы в районе капли не появятся в течение 30 сек.
Таблица 3
Испытательные жидкости, пронумерованные
Номер жидкости Состав:
№ 1 белое неорганическое масло Каydol
№ 2 белое неорганическое масло и Н-гексадекан в объемной пропорции 65/35
№ 3 Н-гексадекан
№ 4 Н-тетрадекан
№ 5 Н-додекан
№ 6 Н-декан
№ 7 Н-октан
№ 8 Н-гептан
Уровень маслоотталкивания - это наибольший номер, жидкость которого не промочила основу за 30 сек.
Признаком промокания является потемнение основы в месте соприкосновения с жидкостью, образование эффекта фитиля вокруг капель.
Для основ темного цвета в качестве признака можно использовать исчезновение «искристости капли».
При несовпадении значений следует произвести повторное нанесение испытательной жидкости. За окончательный результат принимали оценку повторного нанесения испытательной жидкости наименьшего значения.
Пример оценки:
• Положительный результат: Прозрачная капля круглой формы при частичном потемнении.
• Пограничный результат: 2 из 3 капель дали положительный результат - тест нужно повторить.
• Отрицательный результат: очевидное затекание, полное потемнение или впитывание испытательной жидкости, появление эффекта фитиля.
Результаты испытаний сравнивали с нормативной документацией.
Результаты испытаний образцов на маслоотталкивание, в том числе после многократных стирок приведены в таблице 4.
Из таблицы видно, что все образцы обладают высокими показателями маслоотталкивания, что говорит о высоких защитных свойствах данных тканей. Объясняются высокие оценки наличием специальных отделок.
Таблица 4
Маслоотталкивание образцов
Номер образца Результаты маслоотталкивания, баллы
Первоначальные После 5 стирок После 10 стирок
1 5 5 5
2 5 5 4
3 5 5 4
4 5 5 4
5 5 5 4
Определение нефтеотталкивания материалов для спецодежды
Нефтеотталкивание определяется как способность тканей сопротивляться смачиванию (проникновению) нефти и нефтепродуктов.
Из испытуемой ткани вырезали образец размером 10 см по всей ширине. Образцы тканей выдерживали в климатических условиях по ГОСТ 10681-75.
Испытуемый образец ткани раскладывали на ровной, гладкой, горизонтальной поверхности лицевой стороной вверх. На поверхность ткани пипеткой осторожно наносили по 3 капли нефти в трех местах по ширине ткани. Капли должны иметь диаметр приблизительно 5 мм или объем около 0,05 мл. Наблюдали капли, нанесенные на образцы ткани, под углом 45о в течение 30 секунд.
Нефтеотталкивание оценивали по пятибалльной шкале от «не проникновения нефти на изнаночную сторону» до «впитывания нефти»:
5 баллов - капли нефти через 30 секунд остаются на поверхности ткани, имеют правильную круглую форму, и отсутствует проникновение нефти на изнаночную сторону.
4 балла - капли нефти через 30 секунд остаются на поверхности ткани, имеют округленную форму с пограничным растеканием и отсутствует проникновение нефти на изнаночную сторону.
3 балла - капли нефти через 30 секунд остаются на поверхности ткани, имеют округленную форму, и происходит частичное увлажнение ткани без проникновения на изнаночную сторону.
2 балла - через 30 секунд происходит полное растекание капель нефти по поверхности ткани с проникновением на изнаночную сторону.
1 балл - мгновенное впитывание капель нефти.
Результаты испытаний образцов на нефтеотталкивание, в том числе после многократных стирок приведены в таблице 5.
Таблица 5
Нефтеотталкивание образцов
Номер образца Результаты нефтеотталкивания, баллы
Первоначальные После 5 стирок После 10 стирок
1 5 5 5
2 5 5 4
3 5 5 4
4 5 5 4
5 5 5 4
Нефтеотталкивание является очень важным показателем, так как одежда из исследуемых тканей предназначена, в основном, для работников нефтяной и газовой промышленности.
Анализ результатов испытания образцов показал, что все образцы обладают очень высокими показателями нефтеотталкивания, что говорит об их высоких защитных свойствах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Тюменев Ю.Я. Материалы для процессов сервиса в индустрии моды и красоты: Учебное пособие для бакалавров / Ю.Я.Тюменев, В.И.Стельмашенко, С.А.Вилкова. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и Ко», 2014. - 400 с.
2. Тюменев Ю.Я. Анализ современного состояния производства специальной одежды из огнезащитных тканей/ Тюменев Ю.Я., Савинова А.А., Чернышова Т.Р. // Электронное периодическое издание «Сервис в России и за рубежом». Выпуск 10(48). - 2013, http://old.rguts.ru/electronic journal/number48/con
3. Тюменев Ю.Я. Анализ применения бромсодержащих антипиренов в текстильных материалах [Текст]/Тюменев Ю.Я., Гейко Е.А., Караваева Л.В. // Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности: сборник статей Международной научно-технической конференции / УО «ВГТУ». - Витебск, 2005. - 348с. Стр.111-112
Рецензент: Комаров Николай Михайлович, доктор экономических наук, профессор, член редколлегии журнала.
Tumenev Uriy Yakubovich
Russian State University of Tourism and Service
Russia, Moskow E-mail: mite1339@rambler.ru
Savinova Anna Alecsandrovna
Russian State University of Tourism and Service
Russia, Moskow E-mail: mite1339@rambler.ru
Suchilin Vladimir Alekseevich
Russian State University of Tourism and Service
Russia, Moskow E-mail: SuchilinV@mail.ru
Hanchich Oleg Alecseevich
Russian State University of Tourism and Service
Russia, Moskow E-mail: mite1339@rambler.ru
Study of the change of indicators of reliability of fire-resistant-protective fabrics for workwear in operation
Abstract. The article discusses the change of indicators of reliability of fire-resistant-protective fabrics in the process of operation, provides information about the fibrous composition of the tissue, which are proposed for use in protective clothing for workers in the oil and gas extractive industries. Describes the dependence of these indicators of reliability of workwear, as water repellency, malatjalian and defeattaliban on the number of STI-rock, fibrous structure and composition of the material. Determined that indicators of reliability is affected by fire-retardant finish, the fibrous structure and material composition.
Keywords: working overalls; flame retardant materials; water repellency; malatjalian; defeattaliban; a fibrous composition; the reliability of overalls.
Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» Том 7, №1 (январь - февраль 2015)
http://naukovedenie.ru publishing@naukovedenie.ru
REFERENCES
1. Tjumenev Ju.Ja. Materialy dlja processov servisa v industrii mody i krasoty: Ucheb-noe posobie dlja bakalavrov / Ju.Ja.Tjumenev, V.I.Stel'mashenko, S.A.Vilkova. - M.: Izdatel'sko-torgovaja korporacija «Dashkov i Ko», 2014. - 400 s.
2. Tjumenev Ju.Ja. Analiz sovremennogo sostojanija proizvodstva special'noj odezhdy iz ognezashhitnyh tkanej/ Tjumenev Ju.Ja., Savinova A.A., Chernyshova T.R. // Jelektronnoe periodicheskoe izdanie «Servis v Rossii i za rubezhom». Vypusk 10(48). - 2013, http://old.rguts.ru/electronic_journal/number48/con
3. Tjumenev Ju.Ja. Analiz primenenija bromsoderzhashhih antipirenov v tekstil'nyh ma-terialah [Tekst]/Tjumenev Ju.Ja., Gejko E.A., Karavaeva L.V. // Novoe v tehnike i teh-nologii tekstil'noj i legkoj promyshlennosti: sbornik statej Mezhdunarodnoj nauchno-tehnicheskoj konferencii / UO «VGTU». - Vitebsk, 2005. - 348s. Str.111-112
