CC BY
66
В. М. Зарипова, Ю. Н. Хакимуллин, В. В. Уваев
ОБЛЕГЧЕННЫЙ ЗАЩИТНЫЙ ИЗОЛИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ
С ШИРОКИМ СПЕКТРОМ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ
Ключевые слова: защитный материал, изолирующий материал, агрессивные среды, огнестойкость, средства индивидуальной защиты.
Разработан и изготовлен облегченный изолирующий материал, обладающий устойчивостью к открытому пламени и газообразным и жидким агрессивным средам.
Keywords: protective material, insulation material, corrosive environment, fire resistance, personal protective equipment.
Designed and manufactured lightweight insulating material having resistance to an open flame and gaseous and liquid aggressive media.
ТЕХНОЛОГИИ МАТЕРИАЛОВ
УДК 621.796.8
Развитие химической, нефтехимической, металлургической промышленности, широкое применение минеральных удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве привело к концентрации химических производств, значительных количеств сырья и материалов, в том числе опасных, на сравнительно небольших пространствах современных мегаполисов. Внедрение новых промышленных технологий сопряжено с появлением новых факторов риска для здоровья и жизни промышленного персонала и населения, проживающего вблизи промышленных предприятий.
Потенциальная опасность аварийных ситуаций с розливом или выбросом химически опасных веществ на предприятиях и транспорте существовала всегда. Однако в последние годы наметилась тенденция роста числа аварий и техногенных катастроф на химически опасных объектах, участились случаи террористических актов, совершаемых с применением особо опасных технологий, технических средств и материалов - химических, биологических, радиационных, которые приводят к человеческим жертвам, значительному экономическому ущербу и другим негативным последствиям [1].
Основным способом обеспечения защиты от токсичных, сильнодействующих ядовитых и аварийно химически опасных веществ при проведении аварийно-спасательных работ и ликвидации последствий аварии является применение средств индивидуальной защиты на основе прорезиненных и пленочных материалов, обеспечивающих наиболее высокую степень защиты не только от паров, но и от воздействия жидкой фазы (аэрозолей и капель) этих веществ. Ввиду относительной стойкости токсичных веществ необходимость использования средств индивидуальной защиты человека возникает не только непосредственно в период применения данных веществ, но и при последующих различных действиях на зараженной местности и с зараженной техникой. Аварийные ситуации характеризуются неопределенностью вида и уровня воздействия на спасателей токсичных и сильнодействующих ядовитых веществ, возможным воздействием других по-
ражающих факторов - открытого пламени, теплового излучения, радиоактивной пыли.
Таким образом, защитные материалы изолирующего типа должны обладать следующими свойствами: защита от жидкой фазы и от газообразных высокотоксичных веществ, огнестойкость, стойкость к агрессивным средам, или комплексом защитных свойств и других специальных свойств, в зависимости от требований, предъявляемых к материалу.
Защитная одежда для личного состава газоспасательных служб и аварийно-спасательных формирований химически опасных объектов должна быть полностью автономной, изолировать человека от окружающей среды, что достигается использованием универсальных защитных многослойных материалов, сочетающих в себе несколько защитных функций, автономных дыхательных аппаратов, герметичностью конструкции защитной одежды.
Одна из тенденций последнего времени -создание облегченных изолирующих материалов, прорезиненных и пленочных, предназначенных для изготовления защитной одежды, используемой самостоятельно, а также для усиления химзащитных костюмов фильтрующего типа.
Защитные свойства материала определяются в наибольшей степени свойствами резинового покрытия [2]. Основное влияние на свойства защитного покрытия оказывает каучук. Вместе с тем существенное влияние на поведение резин в агрессивных средах оказывают и компоненты, входящие в состав таких резин: наполнители, пластификаторы, вулканизующие агенты, модификаторы и т.д. Благодаря предельной основной цепи, высокой стойкости к ультрафиолету, озону, радиации, кислотам, щелочам широкое применение в качестве защитных и антикоррозионных покрытий нашли резины на основе хлорсуль-фированного полиэтилена (ХСПЭ).
Актуальной задачей на сегодняшний день является разработка облегченного (не более 300-350 г/м2) изолирующего материала с повышенной огнестойкостью и обладающего комплексом защитных свойств от газообразных токсичных веществ (хлор,
аммиак), жидких агрессивных сред (кислоты, щелочи), стойкостью к маслам и растворителям.
С этой целью изучалось влияние состава резин на основе ХСПЭ на стойкость к агрессивным средам [3], устойчивость к открытому пламени, и проведены исследования по оптимизации состава резин для резинового покрытия изолирующих материалов на основе ХСПЭ.
На базе ОАО «КазХимНИИ» изготовлен двусторонний облегченный изолирующий материал, обладающий стойкостью к открытому пламени и защитными свойствами от газообразных и жидких агрессивных сред. Материал изготовлен на линии нанесения резиновых покрытий "8Шех" методом последовательного нанесения слоев резиновой смеси из раствора на ткань-основу (полиэфир 100%). Количество резинового покрытия, нанесенного на текстильную основу составляет 120 г/м2.
В таблице 1 представлена сравнительная характеристика облегченного изолирующего материала и серийно выпускаемого материала ТСБО-л (ТУ 2566-116-00209600-2009)
Таблица 1 - Сравнительная характеристика облегченного изолирующего материала и серийно выпускаемого материала ТСБО-л (ТУ 2566-11600209600-2009)
Наименование показателя Значение показателя
Облегченный защитный материал ТСБО-л
1 Масса 1 м2, г 230 300
2 Разрывная нагрузка при растяжении полоски ткани шириной 50 мм, Н, не менее -по основе - по утку 950 1100 686 490
3 Сопротивление раздиранию, Н, не менее - по основе - по утку 35 32 29.4 24.5
4 Устойчивость к воздействию открытого пламени, с, не менее (ГОСТ Р 12.4.200) 22 3
6 Устойчивость к многократному изгибу, циклы (ГОСТ 8978) 6000
7 Испытание материала на протечку после многократного изгиба (ГОСТ Р ИСО 16602) 1000 мм.вод.ст -не менее 60 с
8 Время защитного действия при воздействии концентрированных газообразных - хлора (2980±60 мг/л) - аммиака (710±30 мг/л) ч, не менее (Методика определения времени 10 6 2 8
защитного действия пакетов материалов средств индивидуальной защиты при воздействии паров химически опасных агрессивных веществ, утвержденной 09.10.2006 ОАО «КазХимНИИ», г. Казань)
9 Стойкость к воздействию жид-
ких агрессивных сред (сохране-
ние физико-механических
свойств)
- кислоты серной (93,64%) 3 -
- гидроксида натрия (30%) 3 -
- ГСМ (масло СЖР-3) 3 3
- бензина, 3 5 мин
ч, не менее
Из данных таблицы видно, что разработанный облегченный защитный материал обладает значительно меньшей массой 1 м2, однако при этом превосходит серийно выпускаемый материал по многим показателям, в частности по разрывной нагрузке, огнестойкости, времени защитного действия при воздействии газообразного хлора. Кроме того, облегченный материал обладает более высокой стойкостью к воздействию бензина, и не уступает материалу ТСБО-л по маслостойкости.
Облегченный изолирующий материал предназначен для изготовления средств индивидуальной защиты кожи и органов дыхания, включая самоспасатели, дыхательные мешки, защитную одежду для персонала предприятий химической, нефтехимической, фармацевтической промышленности, агропромышленного комплекса, подразделений МЧС, персонала автозаправочных станций, а также тенты, укрытия военной техники, надувные средства спасения на воде, в условиях вероятного воздействия открытого пламени, высоких температур и вредных веществ, при проведении ремонтных, дегазационных и дезактивационных работ, ликвидации последствий аварий и ЧП.
Литература
1. Моисеенко С.К. Аварийные средства индивидуальной защиты спасателей. Актуальные проблемы теории и практики/ С.К. Моисеенко, Р.Х. Фатхутдинов // - Казань, «Отечество», 2009 - 400 с.
2. Хакимуллин Ю.Н. Обзор разработок прорезиненных материалов изолирующего типа для защитной одежды./ Ю.Н. Хакимуллин, И.П. Карасева, В.М. Зарипова, Р.Х. Фатхутдинов, В.В. Уваев, Э.Н. Пухачева // Безопасность жизнедеятельности - 2013 - №3 - с. 11-14
3. Зарипова В.М. Влияние природы поперченных связей резин на основе хлорсульфированного полиэтилена на стойкость к агрессивным средам./ В.М. Зарипова, Ю.Н. Хакимуллин // Каучук и Резина - 2013 - №2 - с. 20-22.
© В. М. Зарипова - асп. каф. ХТПЭ КНИТУ, [email protected]; Ю.Н. Хакимуллин - проф. той же кафедры, [email protected]; В. В. Уваев - канд. хим. наук, ген. дир. ОАО «КазХимНИИ», [email protected].
© V. M. Zaripova - postgraduate, KNRTU, [email protected]; Y.N. Hakimullin - Doctor of Engineering, Professor, KNRTU, [email protected]; V. V. Uvaev - General director of KazanChemical Scientific-Research Institute, [email protected].
