Разработка теплозащитной одежды на основе флокированных пленочных материалов
Примером использования теплоизоляционных модулей на основе пленочных электрофлокированных материалов является разработанный костюм защитный мужской для работы в условиях повышенных температур (свидетельство на полезную модель № 14109 по заявке № 99127697 от 27.12.1999 г.). Эскиз и фотография внешнего вида костюма представлен на рисунке.
Костюм относится к средствам индивидуальной защиты, в частности, к защитной одежде от повышенных температур, может быть использован для работников Министерства чрезвычайных ситуаций, строительной, металлургической и химической промышленности.
Защитный костюм состоит из куртки со съемным капюшоном и брюк, изготовленных из многослойного материала. Внешний слой костюма выполнен из водоупорной мембранной ткани, в качестве подкладки используется хлопчатобумажная бязь.
Внутренний слой куртки состоит из теплоизолирующего пленочного электрофлокированного материала, позволяющего значительно расширить температурный диапазон эксплуатации костюма. В области плеч, верхних частях груди, спины и рук, а также на брюках в области коленей и бедер расположены изолирующие усилители с дополнительными слоями вышеуказанного электрофлокированного пленочного материала.
Куртка выполнена на конструктивной основе прямого силуэта. Центральная застежка оформлена в виде планки с тесьмой-молнией и контактной лентой «велкро». На полочках расположены многофункциональные и технологичные в исполнении накладные карманы с клапанами.
Карманы выполнены из одной детали с отстрочкой для трех входов: два из которых — прямые сверху, один — боковой. Верхняя часть карманов закрыта клапанами с контактной лентой «велкро». Объем и форма карманов удобны в эксплуатации, например, в верхних карманах могут находиться документы, телефон, необходимые личные вещи; в отстроченном участке верхнего кармана — авторучка; в нижних карманах — перчатки и т. п.
Для увеличения свободы движений на спинке в области лопаток предусмотрены две вертикальные односторонние складки, расположенные между кокеткой и притачным поясом.
Рукава втачные с углубленной проймой, с манжетами по линии низа. Для улучшения динамических характеристик куртки на манжетах и поясе предусмотрены вставки с использованием эластичной тесьмы. В области плеч, верхних частях груди и спины выполнены защитные изолирующие усилители в виде накладных кокеток, заканчивающихся складками, под которыми находится многослойный теплоизолирующий электрофлокированный пленочный материал. Аналогично выполнены усилители-вставки на рукавах в области верхних частей рук.
Горловина куртки оформлена воротником-стойкой и дополнена съемным капюшоном, состоящим из центральной и боковых частей.
Брюки выполнены на основе прямого силуэта с заужением книзу, с притачным поясом, улучшающим посадку изделия на фигуре. Застежка на тесьму-молнию. В боковых швах расположены карманы. Передние половинки брюк состоят из двух частей. На нижних частях выполнены по два накладных изолирующих усилителя с прокладыванием теплоизолирующего электрофлокированного пленочного материала. Первый усилитель располагается от линии бедра и не доходит до линии низа на 15 см; второй находится в области колена.
Под складками кокеток полочек и спинки, на подкладке куртки и в шаговых швах брюк установлены вентиляционные отверстия в виде блочек. По низу брюк и на рукавах куртки предусмотрены сигнальные полосы из световозвращающего материала.
Костюм обеспечивает эстетичный внешний вид, комфортность, надежность и удобство в эксплуатации. Куртка и брюки технологичны в изготовлении; в процессе их производства применены известная технология и стандартное оборудование. Примерный перечень швейных машин для технологического процесса изготовления защитных костюмов представлен в табл. 1. В процессе используется стандартное утюжильное оборудование, например, утюги УПП-3М или УПП-5, пресс для изготовления блочек диаметром 3–5 мм, приспособления малой механизации для настрачивания отделочных полос, для соединения застежки-молнии и для притачивания пояса брюк. Не рекомендуется для изготовления швейных изделий из электрофлокированных материалов использовать прессовое оборудование для влажно-тепловой обработки.
Трудоемкость изготовления костюма для бригады мощностью 30 человек составляет 1,57 часа. Затраты на материалы равны 781,5 руб.; отпускная цена — 1355 руб. при рентабельности единицы продукции 20%.
В одежде ворсовое покрытие методом электрофлокирования может наноситься на любую поверхность: изнаночную сторону материала верха, прокладочные материалы или на подкладку изделия, создавая при этом воздушные изоляционные прослойки.
Помимо одежды, теплоизоляционные флокированные материалы могут применяться как технические изоляторы в виде рулонных модулей: с жесткой и мягкой внешней оболочкой. Выбор вида внешней оболочки, структуры и размеров теплоизоляционных модулей зависит от области применения. Комплекс свойств теплоизоляционных модулей делает возможным их применение в различных видах транспортных средств и в строительстве. Флокированные теплоизоляционные модули могут применяться в различных отраслях промышленности в качестве барьера-изолятора для поддержания заданных температурных условий.
Следует особо выделить высокую эффективность изоляции с использованием флокированных материалов при незначительных материальных затратах на их производство. Существенным фактором является то, что электрофлокированные материалы являются экологически чистым продуктом, и их применение безопасно для здоровья. Благодаря высоким теплоизоляционным качествам, малой поверхностной плотности и гибкости флокированные пленочные материалы могут иметь широкую и универсальную область применения. Например, для:
- защитной одежды от высоких и низких температур;
- средств индивидуальной защиты от опасных и вредных производственных факторов;
- предметов одежды и реквизитов для спорта, туризма и отдыха;
- технической изоляции зданий и транспортных средств;
- теплозащиты в авиации и космической промышленности.
Сравнительная характеристика традиционных изоляционных материалов и теплоизоляционного материала на основе флокированной полиэтилентерефталатной пленки показана
Таблица 1
Изоляционный материал | Теплопроводность λ, Вт/м°К | Плотность ρ,кг/м3 | Необходимая толщина пакета d(м) для теплового сопротивления k=0,4 Вт/(м2°К) | Поверхностный вес mf (кг/м2) при необходимой величине и минимальной плотности | ||||
λmin, min | λmax, max | ρmin, min | ρmax, max | dmin= λmin/kmin | Dmax= λmax/kmax | mfmin= dmin× ρmin, min | mfmax= dmax× ρmax, max | |
Стекловолокно | 0,035 | 0,050 | 30 | 250 | 0,088 | 0,125 | 2,63 | 3,75 |
Минеральное волокно | 0,035 | 0,050 | 30 | 160 | 0,088 | 0,125 | 2,63 | 3,75 |
Целлюлоза | 0,045 | 0,045 | 35 | 60 | 0,113 | 0,113 | 3,94 | 3,94 |
ДВП | 0,045 | 0,060 | 250 | — | 0,113 | 0,150 | 28,13 | 37,50 |
Стеклопена | 0,045 | 0,060 | 110 | 150 | 0,113 | 0,150 | 12,38 | 16,50 |
EPS | 0,035 | 0,040 | 15 | 30 | 0,088 | 0,100 | 2,63 | 3,00 |
XPS | 0,035 | 0,035 | 32 | 45 | 0,080 | 0,088 | 2,56 | 2,80 |
Пенополиуретан | 0,030 | 0,030 | 20 | 100 | 0,075 | 0,075 | 1,50 | 1,50 |
Овечья шерсть | 0,035 | 0,045 | 35 | 45 | 0,088 | 0,113 | 3,06 | 3,94 |
Теплоизоляционный пленочный материал | 0,0289 | - | 12 | - | 0,072 | - | 0,864 | - |
Об эффективности разработанных материалов свидетельствует следующее: для создания теплового сопротивления 0,4 Вт/(м2°К) необходим теплоизоляционный модуль толщиной всего 0,072м. Плотность такого модуля равна 12 кг/м3, коэффициент теплопроводности — 0,0289 Вт/(м °К).
Источник: http://www.textiles.pl.ua
Редактировано: 29.09.2018 20:04:17