Защитное обмундирование от теплового воздействия

 

Обмундирование может быть использовано в пожарной охране и при выполнении других работ в зоне огня и высоких температур и обеспечивает повышение его прочностных характеристик при одновременном сохранении его защитных параметров, а также снижение веса защитного обмундирования. Защитное обмундирование включает по меньшей мере один предмет одежды. Указанный предмет одежды содержит наружный слой, внутренний слой, промежуточный теплоизоляционный слой и гидроизоляционный слой. Наружный слой выполнен из арамидного материала. Внутренний слой выполнен из хлопчатобумажной ткани. Гидроизоляционный слой выполнен из фторполимерной или силаксановой композиции и расположен между наружным и промежуточным теплоизоляционными слоями. Сумма толщин наружного и гидроизоляционного слоев составляет не менее 0,02 и не более 0,05 от толщины промежуточного теплоизоляционного слоя. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты, в частности к защитному обмундированию от теплового воздействия, и может быть использовано в пожарной охране и при выполнении других работ в зоне огня и высоких температур.

Известно защитное обмундирование от теплового воздействия, включающее предмет одежды, содержащий последовательно расположенные наружный слой из арамидного материала, изолирующий слой из текстильного материала, водонепроницаемый слой из микроволокнистой ткани и внутренний слой из текстильного изолирующего материала [2].

В известном защитном обмундировании наружный и изолирующие слои образуют воздушную прослойку. Водонепроницаемый слой из микроволокнистой ткани препятствует проникновению влаги из внешней среды к телу человека, но является паропроницаемым. Внутренний слой из текстильного изолирующего материала защищает тело от жара, поскольку принимает на себя микроволокнистую ткань, которая может оплавляться под действием повышенной температуры. К недостаткам известного защитного обмундирования можно отнести ограниченное время его защитного действия от повышенных температур, которое ограничено недостаточными теплоизоляционными свойствами используемых материалов и схемой их расположения. При этом следует отметить, что для обеспечения возможности кратковременного нахождения в зоне огня до температуры 800^oC указанное защитное обмундирование имеет сравнительно большой вес (порядка 300 г/м²), что существенно затруднит действия пожарного в зоне огня из-за дополнительной физической нагрузки на него.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является защитное обмундирование от теплового воздействия, которое включает по меньшей мере один предмет одежды, содержащий наружный слой из арамидного материала, промежуточный теплоизоляционный слой, внутренний слой из хлопчатобумажной ткани и расположенный между наружным и промежуточным теплоизоляционным слоями гидроизоляционный слой из фторполимерной или силоксановой композиции [1].

Указанное защитное обмундирование, выбранное в качестве ближайшего аналога, частично устраняет недостатки описанного выше аналога, поскольку обеспечивает наряду с возможностью кратковременного нахождения в зоне огня до температуры 800^oC длительную работу в защитном обмундировании при повышенных температурах за счет его водонепроницаемости и отвода тепла и влаговыделений от тела человека. К недостаткам известного защитного оборудования от теплового воздействия можно отнести несколько повышенные его весовые характеристики и недостаточную механическую прочность. Указанные параметры являются не менее важными, чем длительность нахождения пожарного в зоне огня, поскольку только оптимизация всех параметров защитного обмундирования (время нахождения в зоне огня, комфортность человека, весовые характеристики обмундирования, прочностные характеристики обмундирования) позволяет повысить комфортность условий работы пожарного, находящегося в зоне огня.

Изобретение направлено на решение задачи по созданию такого защитного оборудования от теплового воздействия, которое обеспечивало бы наряду с возможностью кратковременного нахождения в зоне огня до температуры 800^oC расширение перечня работ, которые может выполнять пожарный, находящийся в зоне огня, за счет комфортности условий его работы при одновременном обеспечении достаточной механической прочности обмундирования. Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения, заключается в снижении веса защитного обмундирования и повышении его прочностных характеристик при одновременном сохранении его защитных параметров.

Поставленная задача решена за счет того, что в защитном обмундировании от теплового воздействия, включающем по меньшей мере один предмет одежды, содержащий наружный слой из арамидного материала, промежуточный теплоизоляционный слой, внутренний слой из хлопчатобумажной ткани и расположенный между наружным и промежуточным теплоизоляционным слоями гидроизоляционный слой из фторполимерной или силоксановой композиции, сумма толщин наружного и гидроизоляционного слоев составляет не менее 0,02 и не более 0,05 от толщины промежуточного теплоизоляционного слоя.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что в защитном обмундировании толщина гидроизоляционного слоя предпочтительно должна составлять не менее 0,10 и не более 0,35 от толщины наружного слоя. Указанное соотношение толщин указанных слоев защитного обмундирования позволяет дополнительно повысить его механическую прочность и снизить вес при условии сохранения оптимальных параметров воздухообмена и гидроизоляции.

Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что в защитном обмундировании толщина внутреннего слоя предпочтительно должна составлять не менее 0,01 и не более 0,05 от толщины промежуточного теплоизоляционного слоя, что позволяет снизить вес защитного обмундирования при условии сохранения его теплоизоляционных характеристик.

На чертеже изображен фрагмент защитного обмундирования от теплового воздействия, поперечный разрез.

Защитное обмундирование от теплового воздействия включает по меньшей мере один предмет одежды, например комбинезон, полукомбинезон, брюки или куртку (на чертеже не изображен), который может иметь специальную форму или приспособления, необходимые для аварийно-пожарного снаряжения. Каждый предмет одежды содержит наружный слой 1 из арамидного материала, промежуточный теплоизоляционный слой 2 и внутренний слой 3 из хлопчатобумажной ткани. В качестве материала для наружного слоя 1 может быть использован, например, арамид или арамидно-тогиленовый материал. В качестве материала для промежуточного теплоизоляционного слоя 2 может быть использован, например, термостойкий нетканый материал из волокон оксалона или любой иглопробивной прокладочный материал из арамидных термостойких волокон. В качестве материала для внутреннего слоя 3 может быть использована, например, байка или любая хлопчатобумажная подкладочная ткань. Между наружным слоем 1 и промежуточным теплоизоляционным слоем 2 расположен гидроизоляционный слой 4, который выполнен из фторполимерной или силоксановой композиции. Пошив защитного обмундирования и соединение указанных слоев между собой может быть осуществлено любым известным способом, например, путем соединения их между собой швейными нитками с высокими физико-механическими свойствами. Толщина (А) наружного слоя 1 в сумме с толщиной (Б) гидроизоляционного слоя 4 должна составлять не менее 0,02 и не более 0,05 от толщины (В) промежуточного теплоизоляционного слоя 2, то есть должно быть выполнено условие, при котором 0,02 В < (А + Б) < 0,05 В. Указанное соотношение между наружным слоем 1, гидроизоляционным слоем 4 и промежуточным теплоизоляционным слоем 2 определено эмпирическим путем. Следует отметить, что при достижении величины суммарной толщины (А + Б) наружного 1 и гидроизоляционного 4 слоев верхнего предела (0,05 В) и выходе за предел указанного ограничения существенно увеличиваются весовые характеристики защитного обмундирования, что приводит к ограничению объема работ, выполняемых пожарным, из-за увеличения физических нагрузок на него. При уменьшении значения суммарной толщины (А + Б) наружного 1 и гидроизоляционного 4 слоев до нижнего предела (0,02 В) и выходе за предел указанного ограничения происходит снижение механической прочности защитного обмундирования и ухудшение его гидроизоляционных характеристик. Так, например, если из условия обеспечения заданного уровня теплозащиты толщина (В) промежуточного теплоизоляционного слоя 2 выбрана равной 6,0 мм, то для достижения указанного выше технического результата суммарная толщина (А + Б) наружного 1 и гидроизоляционного 4 слоев должна составлять не менее 0,12 мм и не более 0,3 мм.

Предпочтительно такое выполнение защитного обмундирования, при котором толщина (Б) гидроизоляционного слоя 4 составляет не менее 0,105 и не более 0,353 от толщины (А) наружного слоя 1, то есть целесообразно соблюдение условия, при котором 0,10 А < Б < 0,35 А. Указанное соотношение между толщинами гидроизоляционного слоя 4 и наружного слоя 1 получено эмпирическим путем. Следует отметить, что при выходе величины толщины (Б) гидроизоляционного слоя 4 за верхний предел (0,35 А) указанного соотношения происходит существенное ухудшение воздухообмена, что приводит к ухудшению комфортности работы пожарного в зоне теплового воздействия. При выходе величины толщины (Б) гидроизоляционного слоя 4 за нижний предел (0,10 А) указанного соотношения ухудшаются гидроизоляционные характеристики защитного обмундирования, что приводит к ожогам пожарного из-за повышенной теплопроводности. Так, например, если из условия обеспечения защиты пожарного при работе его непосредственно в пламени толщина (А) наружного слоя 1 защитного обмундирования выбрана равной 0,20 мм, то указанный выше технический результат будет достигнут при толщине (Б) гидроизоляционного слоя 4 не менее 0,02 мм и не более 0,07 мм.

Наиболее предпочтительным является такой вариант конструктивного выполнения защитного обмундирования, при котором толщина (Г) внутреннего слоя 3 составляет не менее 0,01 и не более 0,05 от толщины (В) промежуточного теплоизоляционного слоя 2, т.е. наиболее целесообразным является соблюдение условия, при котором 0,01 В < Г < 0,05 В. Указанное соотношение между толщинами внутреннего слоя 3 и промежуточного теплоизоляционного слоя 2 получено эмпирическим путем.

Следует отметить, что при выходе значения толщины (Г) внутреннего слоя 3 за верхний предел (0,05 В) указанного соотношения происходит существенное ухудшение весовых характеристик защитного обмундирования, что приводит к снижению маневренности и повышенной усталости при работе пожарного в зоне теплового воздействия. При выходе величины толщины (Г) внутреннего слоя 3 за нижний предел (0,01 В) указанного соотношения ухудшаются теплоизоляционные характеристики защитного обмундирования. Так, например, если из условия обеспечения заданного уровня теплозащиты толщина (В) промежуточного теплоизоляционного слоя 2 защитного обмундирования выбрана равной 6,0 мм, то указанный выше технический результат будет достигнут при толщине (Г) внутреннего слоя 3 не менее 0,06 мм и не более 0,3 мм.

Защитное обмундирование от теплового воздействия работает следующим образом.

При работе пожарного в очаге высокой температуры наружный слой 1 одежды его защитного обмундирования обеспечивает отражение лучистой энергии при подходе пожарного к фронту пламени и защиту при работе его непосредственно в пламени. Расположенный непосредственно за наружным слоем 1 гидроизоляционный слой 4 одновременно обеспечивает защиту пожарного от воздействия высокой температуры, то есть является термостойким, и предохраняет от попадания воды на тело человека. Следующий промежуточный теплоизоляционный слой 2 обеспечивает усиленную тепловую изоляцию пожарного от внешнего воздействия высокой температуры. Внутренний слой 3 одежды защитного обмундирования обеспечивает поглощение и отведение потовыделений и является подкладочным.

Формула изобретения

1. Защитное обмундирование от теплового воздействия, включающее по меньшей мере один предмет одежды, содержащий наружный слой из арамидного материала, промежуточный теплоизоляционный слой, внутренний слой из хлопчатобумажной ткани и расположенный между наружным и промежуточным теплоизоляционным слоями гидроизоляционный слой из фторполимерной или силаксановой композиции, отличающийся тем, что сумма толщин наружного и гидроизоляционного слоев составляет не менее 0,02 и не более 0,05 от толщины промежуточного теплоизоляционного слоя.

2. Обмундирование по п.1, отличающееся тем, что толщина гидроизоляционного слоя составляет не менее 0,10 и не более 0,35 от толщины наружного слоя.

3. Обмундирование по п.1 или 2, отличающееся тем, что толщина внутреннего слоя составляет не менее 0,01 и не более 0,05 от толщины промежуточного теплоизоляционного слоя.

РИСУНКИ

Рисунок 1