Результат интеллектуальной деятельности: НЕФТЕЗАЩИТНЫЙ КОМБИНЕЗОН С МОДИФИЦИРОВАННЫМ УТЕПЛИТЕЛЕМ

Изделие относится к области защитной одежды от производственных и климатических факторов с функцией защиты от агрессивного воздействия сырой нефти и нефтепродуктов с повышенным уровнем сохранения теплозащитных свойств для применения костюма в условиях пониженных температур.

Для защиты от нефти существует способ получения хлопчатобумажной ткани технического назначения с комплексом защитных свойств от кислот и нефтепродуктов (Патент № RU 2010143281 А от 22.10.2010), включающий расшлихтовку, отварку, крашение активными или прямыми красителями, заключительную отделку, промывки между этапами сначала горячей, а затем холодной водой, где все применяемые виды отделки направлены на формирование эффекта внешней защиты от взаимодействия агрессивных жидкостей с волокнистыми композициями, лежащими в основе материала основы. Но эти композиции не обеспечивают хороших показателей воздухопроницаемости и гигроскопичности, необходимых для применения в защитной одежде при 100% использовании таких материалов.

Известен легкий защитный костюм спасателя, действующего в условиях сильнодействующих ядовитых веществ (Патент № RU(11)2503916 С2 от 10.02.2012), который состоит из брюк с защитными чулками, рубахи с капюшоном, двупалых перчаток, подшлемника и защитного жилета, где в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясном ремне. А защитная оболочка крепится на упругих каркасных стойках и выполнена трехслойной (первый слой обращен в окружающую оператора среду, обработан пенной полифункциональной композицией для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхностей, объемов и объектов от опасных агентов и веществ пеной). Однако предложенный костюм не позволяет решить две одновременно важные задачи применения нефтезащитной одежды с условиях холода: длительное непрерывное ношение и защита от низких температур, т.к. требует создания костюма из комбинации материалов, формирующих барьер для агрессивного воздействия нефти и нефтепродуктов и одновременно формирующих теплозащитный слой в одежде и гигиенический комфорт.

Известен защитный костюм для лаковаров, олифоваров, лакоразводчиков лакокрасочной промышленности (Патент № RU (11) 141497 U1 от 23.04.2013), отличающийся тем, что кокетка, центральная часть переда, воротник-стойка, нижняя часть рукава, средняя часть капюшона, кокетка спинки, передняя часть половинок комбинезона, пояс-резинка выполнены из ткани "Химосейф", стойкой к воздействию агрессивных химических веществ 1 и 2 класса опасности, а боковая часть переда, спинка, задняя часть половинок комбинезона, верхняя часть рукава выполнены из ткани "Премьер Standard 250" с высокими гигиеническими характеристиками, где применена комбинация внешних материалов, покрытых и непокрытых защитными пленками от агрессивных веществ для обеспечения гигиенических показателей одежды, но отсутствует утепляющий слой и не обеспечивается тепловая защита человека.

Известна теплозащитная одежда (Патент № RU 144386 U1 от 20.08.2014), содержащая комбинезон, капюшон с удлиненной пелериной, рукавицы и бахилы, отличающаяся рядом конструктивных элементов, обеспечивающих уплотнение конструкции на различных участках, создавая тем самым условия для сохранения тепла под одеждой, но не обеспечивая при этом защиту от нефти и нефтепродуктов и не создавая непосредственный теплозащитный слой материалов, соответствующих требованиям к применению на объектах нефтедобычи и нефтепереработки.

Наиболее близким техническим решением с точки зрения защиты от нефти является нефтезащитный костюм (Патент № RU 110936 U1 от 10.12.2011), изготовленный из смесовых тканей с водоотталкивающей пропиткой, состоящий из куртки и брюк/полукомбинезона, с защитными накладками, расположенными на полочках куртки, кокетке спинки, капюшоне, рукавах, на передних половинках брюк, нижних частях задних половинок брюк, отличающийся тем, что на спинке куртки располагаются специальные накладки из нефтенепроницаемой ткани САВУАР, на 10-12 см переходящие с полочки на спинку, а передняя половинка брюк, выполненная из нефтенепроницаемой ткани, переходит на заднюю половинку брюк за счет переноса бокового шва на 10-12 см, при этом конструкция накладки задней половинки обеспечивает покрытие нефтезащитной тканью области сидения брюк. Данная конструкция обеспечивает эффективное сочетание уровня защиты от прямого загрязнения нефтью и общие гигиенические показатели одежды, однако при постепенном насыщении внутренних слоев одежды молекулами нефти одежда характеризуется снижением тепловой защиты и потерей своих исходных свойств.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение теплозащитных свойств одежды с сохранением нефтезащитных свойств изделия.

Поставленная задача достигается тем, что нефтезащитный комбинезон с модифицированным утеплителем, включающий рукава, воротник-стойку, капюшон, выполнен из двух видов внешних материалов, сочлененных на фронтальных поверхностях с учетом экспериментально установленной топографии распределения зон загрязнения нефтью: на участках максимальной вероятности прямого контакта с нефтью - из пленочного мембранного материала Multinorm; на участках с наименьшей вероятностью прямого контакта с продуктами сырой нефти - из ткани смешанной для спецодежды с нефтемаслоотталкивающими свойствами Грета-М. По низу рукавов и комбинезона настрочена светоотражающая тесьма. Нефтезащитный комбинезон выполнен из четырех видов внутренних материалов, где под деталями из внешнего материала пленочного мембранного материала Multinorm расположены два слоя материала «Бязь», между которыми находится синтетический утеплитель Hollofiber. Под деталями из ткани смешанной для спецодежды с нефтемаслоотталкивающими свойствами Грета-М расположены два слоя материала «Тиси», между которыми находится внутренний слой модифицированного утеплителя на основе утеплителя Holloflber и крошки волокна Kevlar с нормой заполнения основы 300±3 г/м³. Такое заполнение волокном Kevlar практически не меняет коэффициент теплопроводности (менее 1%). При этом боковые швы комбинезона, верхние швы рукавов и швы втачивания рукавов в пройму исключены из конструкции, а детали на перечисленных участках выполнены цельными, чтобы исключить попадание нефти внутрь изделия через швы в самых опасных местах.

Конструкция комбинезона показана на фиг. 1. Внешняя поверхность комбинезона выполнена из двух материалов: на участках 1 максимальной вероятности прямого контакта с нефтью - из пленочного мембранного материала Multinorm (Concordia Textiles/ Multinorm) - уникальной ткани, обладающей высокими показателями защиты от сырой нефти, плохой погоды, от скопления статического электричества, в сочетании с огнезащитными свойствами. Из этой ткани выполнена в комбинезоне передняя часть, низ брюк и рукавов, поверхность сидения задней части брюк, верхние детали рукавов и капюшона комбинезона. На участках 2 - наименьшей вероятности прямого контакта с продуктами сырой нефти - комбинезон выполнен из ткани смешанной для спецодежды с нефтемаслоотталкивающими свойствами Грета-М. Она обладает только достаточными показателями износостойкости, защиты от загрязнений нефтесодержащими продуктами и показателями воздухопроницаемости для формирования требуемого гигиенического уровня пространства под одеждой. Из этого материала выполнены нижние части рукавов, середина спинки, боковые части комбинезона и центральная часть задних половинок комбинезона. По низу рукавов и брюк комбинезона настрочена светоотражающая тесьма 3.

Внутренние материалы составляют утепляющий слой нефтезащитного комбинезона и имеют трехслойную конструкцию.

На фиг. 2 представлен разрез участков 1. Под деталями изделия, выполненными из внешнего материала Multinorm 1 с барьерной защитой от нефти, расположены два слоя покровного материала «Бязь» - 4 с волокнистым составом 100% хлопок и поверхностной плотностью 145 г/м², обеспечивая самые высокие показатели гигиенического комфорта, гигроскопичности и воздухопроницаемости. Между ними - внутренний утепляющий слой 5 на основе синтетического утеплителя - Hollofiber, имеющего связанную структуру в виде объемного клееного полотна высокой пористости из элементарных спиралевидных силиконизированных волокон.

На фиг. 3 представлен разрез участков с деталями из внешнего материала Грета-М -2, расположены два слоя покровного материала «Тиси» - 6 (состав волокон: 35% хлопка, 65% полиэфира, поверхностная плотность 120 г/м²) с влагозащитной пропиткой. Между ними - внутренний слой модифицированного утеплителя 7 на основе высокопористого полотна Hollofiber с включением в него дозированной доли крошки волокна Kevlar - 8 с обоснованной экспериментальными исследованиями нормой заполнения основы 300±3 г/м³. На диаграмме (фиг. 4) показаны зависимости теплопроводности утеплителя Hollofiber - 9 и модифицированного утеплителя Hollofiber с волокном Kevlar - 10 при насыщении нефтью. Где видно, что такое количество волокна Kevlar практически не меняет толщину, пористость и плотность пакета материалов (менее 1%), что свидетельствует о постоянстве объема воздуха, наличие которого обосновывает величину теплового сопротивления утеплителя. А сама крошка волокна Kevlar обладает совокупностью свойств прочности, термостойкости и при этом повышает теплозащитные свойства комбинезона даже в режиме экстремального риска насыщения молекулами нефти более 50% объема пустот внутренней структуры, что подтверждено проведенными экспериментальными исследованиями (фиг. 4).

Технический результат заключается в усилении совокупных нефтезащитных свойств комбинезона как на внешней поверхности, так и во внутренних слоях, обеспечивая при этом повышенный уровень стабильности тепловой защиты человека в нефтезащитном комбинезоне в условиях холода. Одновременно решаются задачи эффективного использования крошки волокна Kevlar для расширения способов и технологий вторичной переработки отходов производства ценных арамидсодержащих продуктов.

Источники информации

1. Заявка на изобретение «СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОПЧАТОБУМАЖНОЙ ТКАНИ ТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ С КОМПЛЕКСОМ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ОТ КИСЛОТ И НЕФТЕПРОДУКТОВ» (RU 2010143281 от 22.10.2010).

2. Патент на изобретение «ЛЕГКИЙ ЗАЩИТНЫЙ КОСТЮМ СПАСАТЕЛЯ, ДЕЙСТВУЮЩЕГО В УСЛОВИЯХ СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИХ ЯДОВИТЫХ ВЕЩЕСТВ» (RU(11)2503916(13) C2).

3. Патент на полезную модель «Защитный костюм для лаковаров, олифоваров, лакоразводчиков лакокрасочной промышленности» (RU(11)141497(13) U1).

4. Патент на полезную модель «Теплозащитная одежда» RU(11)144386(13) U1).

5. Патент на полезную модель «Нефтезащитный костюм» (RU(11)110936(13) U1).

6. Concordia Textiles/ Multinorm / The new EN1149 European Standard for protective clothing: Electrostatic properties. http://www.concordiatextiles.com/C1257137002C5786/0/030322AF8A8E5 B1FC125720500346FFA/$file/The%20new%20EN1149%20European%20 Standard%20for%20protective%20clothing.pdf.