Системные требования, предъявляемые к одежде, связанной с защитой от токсичных веществ и процессу ее конструирования

Сегодня большинство предприятий аграрного комплекса представляют собой крупные холдинги, где уделяется внимание безопасности условий труда работников. В связи с этим, выпуск спецодежды на отечественные рынки, является экономически выгодным при условии улучшение ее качественных характеристик.

Тем не менее, в большинстве случаев, ставка делается на разработку современных защитных тканей и материалов, дизайна, конструкции изделия в целом, в то время как, конструктивные элементы, оказывающие существенное значение на защитные функции изделия, остаются практически непроработанными.

Работа с конструкцией спецодежды и ее конструктивными элементами должна стать одним из превалирующих направлений в процессе создания защитной одежды, с соответствующим подбором необходимых тканей и материалов, внешнего вида изделия [12].

Исходя из изложенного, при проектировании спецодежды, должны учитываться специфические свойства одежды, как предмета потребления, так и продукта промышленного производства; обоснована структура и построена классификация взаимоувязанных показателей качества различной степени комфортности.

Проектирование новых моделей одежды – это комплексное решение художественных, эргономических, технических, экономических и других задач в процессе разработки эскизов, макетов чертежей, технологии изготовления и образцов изделий рациональных размеров и форм в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями.

Таким образом, многокритериальность задач проектирования спецодежды требует рассмотрения самых противоречивых требований, что может быть достигнуто только при системном подходе к ее созданию [28,30].

В литературе выделяют следующий ряд требований к защитной одежде: гигиенические, эксплуатационные, эстетические, а также требования к экономичности и технологичности изделия.

Таблица 3.2 – Требования защитному комбинезону и пути их обеспечения

Основные требования	Пути обеспечения
Показатели назначения
Соответствие изделия основному функциональному назначению	Изучение труда и отдыха для обеспечения безопасности трудовой деятельности
Соответствие конструкции размерам и форме тела человека	Использование новой технологии. Обеспечение необходимых динамических приростов к размерным признакам в соответствии с основными движениями. Использование САПР в одежде.
Приспособленность изделия к эксплуатации	Оптимальный выбор материалов и конструктивных элементов
Показатели стойкости к внешним воздействиям
Возможность стирки, химчистки, легкость ухода	Выбор рационального пакета материалов, Сохраняемость цвета. Отсоединяющиеся трансформирующиеся элементы.
Прочность соединения деталей	Выбор оптимальных технологических режимов обработки
Сохранение защитных свойств в т.ч. эксплуатации	Выбор оптимального пакета материалов. Конструктивные элементы.
Приспособленность изделия к внешним повышенным температурам	Использование вентилирующих конструктивных элементов, применение защитной сетки
Защитные показатели
Антистатическая защита	Выбор антистатических материалов
Защита от насекомых мошка, комары	Использование конструктивных элементов, применение защитной сетки
Защита от проникновения вредных веществ под одежду	Использование конструктивных элементов
Антропометрические показатели
Статистическое соответствие	Соответствие конструкции размерам и форме
Динамическое соответствие	Рациональные прибавки и припуски. Удобство и свобода движений. Обеспечение динамического прироста размерных признаков при выполнении основных движений, передвижению работающего и эвакуации с объекта в аварийных ситуациях

Продолжение таблицы 3.2

Удобство пользования	Наличие отстегивающихся элементов. Оптимальный выбор материалов и конструктивных элементов.
Гигиенические показатели
Воздухопроницаемость	Оптимальный выбор материалов, конструкции.
Уменьшение массы изделия	Оптимальный выбор пакета материалов
Надежность изделия и соответствия срокам носки	Оптимальный выбор материалов и конструктивных элементов. Отсутствие аллергических и раздражающих реакций кожных покровов. Обеспечение безопасной эксплуатации одежды за счет оптимизации конструктивных элементов.
Эстетические показатели
Соответствие современному корпоративному стилю	Выбор материалов, конструктивных элементов. Логотип и цвет изделия.
Уровень обработки и отделки изделия	Выбор методов обработки. Уровень конфекционирования.
Композиционная целостность изделия	Соответствие материалов форме и конструкции. Гармоничность цветового решения.
Показатели экономичности
Расход основных материалов	Рациональная раскладка лекал. Унификация деталей и узлов. Рациональная стоимость материалов. Использование рациональной ширины ткани
Рациональные трудозатраты	Оптимальная трудоемкость изготовления изделия. ремонтопригодность.
Технологичность конструкции и изделия в целом.	Унификация деталей и узлов. Использование прогрессивных методов обработки, унифицированной технологии обработки, САПР одежды. Оптимальный выбор материалов и конструктивных решений. Минимизация или полное исключение внутрипрцессной ВТО.

Все перечисленные требования справедливы и для проектирования пылезащитной одежды, применяемой в агропромышленном комплексе при использовании минеральных удобрений и пестицидов на складах их хранения, при обработке сельскохозяйственных культур, а также на мельницах, хлебозаводах.

Все требования к ядозащитной одежде объединяются в определенные комплексы (показатели). Так, уровень качества изделия включает в себя следующие комплексы: функциональные, производственные или технико–экономические, социальные или эксплуатационные [28,29]. Кратко рассмотрим некоторые из них.

Функциональные показатели определяются защитными, гигиеническими, антропометрическими, психофизиологическими и эстетическими требованиями.

Очевидно, что защитные требования являются приоритетными для производственной одежды. Защитные требования могут включать в себя следующие элементы: пыленепроницаемость, огнестойкость, защита от повышенных (пониженных) температур, стойкость к прожиганию, стойкость к проколам и порезам. Данный перечень не является исчерпывающим и может быть дополнен.

Гигиенические требования для пылезащитной одежды включают в себя воздухопроницаемость (пылепроницаемость), гигроскопичность, водонепроницаемость, сырьевой состав.

Воздухопроницаемость с одной стороны, способствует вентиляции пододежного слоя воздуха и удалению углекислоты, содержание которой вызывает плохое самочувствие человека. С другой стороны, воздухопроницаемость способствует проникновению пыли в пододежное пространство на запыленных производствах, что также негативно сказывается на самочувствии человека. Вследствие гигроскопичности волокон ткани ее масса может существенно меняться в зависимости от окружающей среды, что позволяет регулировать потоотделение человека [48].

Эстетические требования к защитной одежде включают художественное оформление одежды, подбор материалов по цвету и фактуре.

Особое значение при конструировании пылезащитной одежды имеют антропологические показатели. Так, характер антропологических контактов человека и одежды неодинаков в покое (статике) и при движениях (динамике) [51,57]. Поэтому при конструировании производственной одежды необходимо учитывать характер выполняемых человеком работ и совершаемых им при этом наиболее часто повторяемых рабочих движений.

Психофизиологические требования включают показатели соответствия одежды физиологическим свойствам и психологическим особенностям человека, закрепленным и вновь формируемым навыкам.

Производственные или технико-экономические показатели качества одежды определяют степень технического совершенства конструкции, методы проектирования и технологии одежды с учетом затрат на ее производство и эксплуатацию. Производственный комплекс, включает в себя требования технологичности конструкции, ее экономичности, а также показатели стандартизации и унификации изделия. Технологичность защитной одежды предполагает уменьшение трудоемкости обработки за счет ликвидации отдельных операций, упрощения способов обработки, создания условий для повышения производительности труда. Экономичность изделия характеризуется минимальной нормой расхода материалов.

Социальные или эксплуатационные показатели характеризуют соответствие изделия общественным потребностям, обусловливающим, целесообразность их производства и сбыта. Указанные показатели определяются такими требованиями, как: долговечность. При соблюдении этого требования защитные свойства конструкции сохраняются в допустимых пределах в течение срока службы при периодическом восстановлении этих свойств в случае необходимости. Требование ремонтопригодности, суть которого сводится к тому, что спецодежда пригодна к восстановлению необходимого уровня свойств в результате специальной обработки.

Безотказность производственной одежды. При соблюдении этого требования, спецодежда должна сохранять защитные свойства в допустимых пределах в течение некоторого времени эксплуатации без восстановления.

Некоторые авторы в литературе, в эксплуатационный комплекс включают следующие требования: усадка изделия после стирки, изменение защитных показателей после долгой эксплуатации, устойчивость окраски к различным видам воздействий, стойкость к истиранию ткани, очищаемость от производственных загрязнений, стойкость к старению от светопогоды и т.п. [27].

Полагаем, что выделять эти требования отдельно не следует, так как они вполне могут быть включены в такие требования как: долговечность, ремонтопригодность, безотказность.

Рассмотренные выше требования корреспондируют друг другу и при проектировании защитного комбинезона должны учитываться в совокупности.

Чтобы проникновение, токсичных веществ в пододежное пространство свести к минимуму, а также для удобства пользования изделием, по линии талии рекомендуется присборенная кулиска, в области груди предусмотрены карманы, застегивающийся на молнию и закрыва­ющийся клапаном с металлической кнопкой. Застежка по линии борта вы­полнена с герметизирующим эффектом. При этом констру­ктором должны быть учтены антропо­метрические, защитные, гигиенические, психофизиологические, конструктивно-технологические требования и эксплуа­тационные показатели.

Таким образом, разрабатывая конструкцию одежды специального назначения необходимо учитывать следующие условия.

1. Защищать кожные покровы работников от прямого контакта с вредными веществами. Выполнению данного требования может послужить использование в элементах конструкции или в целом изделии, таких материалов, которые задерживали аэрозоли, то есть выполняли бы хотя бы частично, роль фильтра. При известных уровнях загрязнения одежды и кожных покровов порядок защитной эффективности средств, необходимых для безопасной работы с токсичными веществами, определяется из условия [17].

, (2.1)

где Уmax - максимальный уровень загрязнения; ПДУ–предельно допустимый уровень загрязнения кожных покровов токсичными веществами, определяемый по формуле:

, (2.2)

где ПДК– предельно-допустимая концентрация токсичных веществ в воздухе, мг/м3, W -объем легочной вентиляции за рабочую смену, м3; R - коэффициент задержки токсичных веществ в легких; k- коэффициент кожно-орального действия. β = 0,004÷ 0,019 коэффициент всасывания кожей токсичных веществ [25];

2. Исключать попадание вредных веществ в пододежное пространство через конструктивные элементы одежды. Выполнению данного требования может способствовать технологическая разработка герметизирующих конструктивных элементов: узел горловины, состоящий из воротника – стойки, нижняя внешняя часть которой выполнена с возможностью присоединения к ней нижнего края капюшона; обработка бортового среза (центральная застежка гульфиком на молнию и кнопки); обработка низа рукавов и брюк, предназначенные для полного обхвата руки или ноги; прорезной карман, закрывающийся на молнию и клапан с кнопкой;

3. Обеспечивать возможность эффективной ежедневной очистки одежды. При очистке брызги проходят через фильтрующий материал и прилипают к нему. Накопленный таким образом осадок загрязняющих веществ, в свою очередь, сам становится фильтрующей средой для последующих частиц. Тем не менее, по мере загрязнения, на текстильном материале постоянно откладывающиеся частицы, образуют на его поверхности определенный загрязняющий застил, состоящий из взаимосвязанных и не связанных частиц, их агрегатов и агломератов, которые в определенный момент необходимо удалить [4,23]. Методы очистки могут быть различными: стряхивание, отсасывание пылесосом, стирка и т.д;

4. Не создавать дополнительных затруднений для терморегуляции организма работающих. Другими словами, защитный комбинезон должен обеспечивать хорошую паро- и воздухопроницаемость, ограничивая при этом тепловую нагрузку и снижая чувство дискомфорта, работающего [,23,25,31].

Установление количественных показателей защитных свойств специальной одежды от вредных веществ требует учета особенностей конкретных видов работ и производственных условий и должно принимать во внимание требования медико-биологического характера, которые обеспечивают нормальное функционирование человеческого организма. Необходимо принимать во внимание соображения технико-экономического характера относительно осуществимости и экономической целесообразности разработки и внедрения нового вида одежды. Помимо этого, при проектировании одежды необходимо учитывать требования безопасности при работе с вращающимися и движущимися частями машин и соответствие современным эстетическим требованиям. Следует отметить, что, проектируя спецодежду для работы с пылевыми и токсичными веществами, необходимо учитывать весь комплекс указанных выше требований. Не соблюдение одного из них не сможет обеспечить нужный защитный эффект [29].