Результат интеллектуальной деятельности: Антистатический комплект с периодическим снижением напряженности электростатического поля

Изобретение относится к области охраны здоровья человека от воздействия электростатического поля.

Присутствие электростатического поля связано с преобразованием механической энергии движущегося субъекта, одетого в синтетические полимерные материалы, способные накапливать электрические заряды, в электростатическом поле, приводящие к возникновению избыточного электрического потенциала.

В [1] указан предельно допустимый уровень напряженности электростатического поля.

Известно, что человек подвергается не только естественным электростатическим полям, но и искусственным, возникающим за счет преобразования механической энергии человека при использовании синтетических полимерных материалов, которые применяют для изготовления предметов домашнего обихода, отделки интерьеров и элементов одежды. При механическом воздействии таких материалов на их поверхности образуются значительные нескомпенсированные заряды, как положительные, так и отрицательные, образующие электростатические поля.

У людей, длительно находящихся в зоне действия электростатического поля, отмечаются жалобы на раздражительность, нарушение сна и аппетита, обострение аллергических реакций, что вызывает необходимость обеспечения защиты [2].

Известен способ электрохимической защиты текстильных изделий от статического электричества (Патент РФ №2535276), который позволяет повысить эффективность индивидуальной защиты работников современных электростатических и взрывоопасных производств при эксплуатации защитных текстильных изделий (одежды) за счет непрерывного отвода накопленных зарядов статического электричества с человека на электроды элемента электрохимической защиты, который представляет собой герметичный пакет с двумя электродами, выполненными из углеродной ткани с нанесенным на ее поверхность активным слоем, содержащим оксид/гидроксид никеля, полимерным электролитом и сепаратором.

Известен специальный антиэлектростатический костюм (Патент РФ №2426483), который может быть изготовлен в виде куртки с капюшоном и полукомбинезона или брюк, то есть изделий одежды из одного элемента. Данная одежда прежде всего обеспечивает повышение эффективности индивидуальной защиты работников современных электростатических и взрывоопасных производств и повышенную устойчивость к механическим воздействиям при эксплуатации защитной одежды. В общем случае защитная антистатическая одежда представляет собой многослойный пакет: верхний слой изготавливается из антистатической ткани, подкладка - материал из натуральных волокон. Принцип действия разработанной конструкции заключается в рассеивании статического электричества в областях наибольшего риска накопления электростатического заряда решеткой металлических нитей материала дополнительных накладок.

Недостатками данных аналогов является то, что использование дополнительных накладок, которые жестко закрепляются только в областях наибольшего риска накопления электростатического заряда, к которым относятся элементы одежды, перемещение которых может сокращать расстояние между наэлектризованными поверхностями, создавая угрозу возникновения искрового разряда. Использование представленных решений вызывает сложность в повседневной эксплуатации, снижает эстетические характеристики, усложняется производственный процесс изготовления костюма. При различном характере действий (движений) у субъектов заряд может накапливаться на разных областях. Физиологические параметры субъекта могут не соответствовать размерам костюма и накладок. Предложенный уровень защиты может быть как недостаточным, так и избыточным.

Наиболее близким техническим решением является антистатический костюм (Патент US 4596053), изготовленный из ткани, содержащей электропроводные нити. Суть решения заключается в том, что для отвода электростатического заряда с кожных покровов работника предусмотрен браслет, который надевается на запястье и соединяется с костюмом с помощью кнопки. Далее стекающий по проводящим нитям заряд отводится по прикрепленному к поясу проводу, который крепится с помощью штекера к заземляющему оборудованию.

Недостатком технического решения ближайшего аналога является то, что работник становится менее мобильным при перемещении по своему рабочему месту, а также при переходе с одного рабочего места на другое, так как ему постоянно приходится отсоединять и присоединять защитный костюм к заземляющему оборудованию.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является:

1. Периодическое снижение уровня напряженности электростатического поля, накопленного на одежде человека.

2. Обеспечение оптимального микроклимата пододежного пространства с сохранением гигиенических показателей (паропроницаемость, воздухопроницаемость, влагопоглощаемость).

3. Повышение мобильности работника электростатических производств.

Технический результат достигается за счет того, что в заявленном способе, костюм которого изготовлен из ткани, содержащей электропроводные нити, дополнительно в комплект включают обувь, в подошву которой интегрированы k газовых разрядников перенапряжения с заданным напряжением пробоя, костюм состоит из n>1 частично перекрывающихся элементов одежды, перекрывающиеся поверхности элементов выполняют в виде тканой ленты с повышенным содержанием проводящих нитей, которые выпускаются встречно на перекрывающихся элементах одежды.

Заявленное изобретение поясняется следующими чертежами:

фиг. 1 - общий вид заявленного антистатического комплекта;

фиг. 2 - схематическое изображение обуви, входящей в заявленный антистатический комплект.

Заявленное решение реализуется следующим образом.

Предлагаемый антистатический комплект состоит из n элементов, выполнен из перекрывающихся элементов одежды, включает специализированную обувь (фиг. 1). В каждый элемент одежды интегрированы в процессе производства нити из проводящих материалов (1, фиг. 1), обеспечивающие стекание электрических зарядов с элементов одежды.

Для периодического контакта одного элемента одежды с другим используют тканую ленту (2, фиг. 1). На изготовление тканой ленты идут нити из более прочных волокон: льняных, хлопковых, реже шерстяных и из натурального шелка, соединяемые простыми переплетениями: полотняным, саржевым, реже атласным. Тканая лента изготовлена из материала, в который интегрированы в процессе производства проводящие металлизированные нити в большем количестве, чем в материале элементов одежды, которые при плетении выпускаются на внешнюю сторону.

Ткань элементов комплекта - композиционная: верхний слой выполнен из любого материала, нити которого содержат проводящий материал (диаметр проводника приблизительно равен 0,1 толщины нити), а подкладка, контактирующая с телом человека, выполнена из материала с натуральным волокном (хлопок, лен). Подкладка может состоять из трусов и майки из хлопчатобумажной (льняной) ткани или трикотажа [3].

Для сквозного перемещения электрических зарядов с одного элемента комплекта на другой используется тканая лента с повышенным содержанием проводящих нитей для периодического контакта между элементами одежды.

Для периодического и нормированного снижения напряженности электростатического поля при контакте с заземляющими поверхностями в подошву обуви вводят любым способом газовые разрядники перенапряжения (ГРП) (4, фиг. 2) [4].

Интегрирование ГРП в подошву обуви осуществляется любым способом, например литьевым методом: горячий сплав из полиуретана, ПВХ, резины заливают в пресс-форму, в которой расположены ГРП, контактирующие с нижней стороной стельки (7, фиг. 2) при помощи контактных площадок [5].

Далее обработанная подошва прикрепляется к сшитой заготовке обуви (3, фиг. 2). В заготовке обуви имеются объединенные одним проводником контакты для соединения со стелькой, проводящей накладкой на поверхности ботинка и ГРП. Стелька ботинка содержит проводящий материал снизу и сверху (5, фиг. 2).

Проводящая накладка (6, фиг. 2) на поверхности ботинка необходима для электрического контакта с элементами костюма.

Таким образом, за счет использования костюма с перекрывающимися элементами одежды, выполненными с повышенным содержанием металлизированных проводящих нитей, с подкладкой, а также добавлением в комплект обуви с интегрированными газовыми разрядниками перенапряжения обеспечивается достижение указанного технического результата.

Список использованных источников

[1] Российская Федерация. О введении в действие санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПин 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях» [Текст]: Постановление Главного санитарного государственного врача РФ от 30 января 2003 г.

[2] Тема 3.5 Защита от электромагнитных полей // [Электронный ресурс]. http://storage.mstuca.ru/bitstream/. Дата доступа: 6.03.16.

[3] Чебунькина Т.А., Обоснование технологических параметров получения тканей с металлизированным покрытием [Текст]: автореф. дис.: 22.05.2010 / Т.А. Чебунькина. - Кострома, 2010. - 16 с.

[4] http://www.chipdip.ru/catalog/surge-arresters/?p.0=Epcos.

[5] «Технология обуви», Швецова Т.П. Учебник для средних специальных учебных заведений легкой промышленности. - М.: Изд-во: Легкая и пищевая промышленность. - 1983 г. - с. 240.