Проектирование специальной одежды

Актуальность создания одежды, соответствующей заданным гигиеническим требованиям, в настоящее время является очевидной. Это связано с освоением человеком новых сред обитания, новых профессий, расширением сферы производственной деятельности в различных климатических условиях. Расширяется ассортимент используемых материалов для одежды, которые обладают комплексом новых показателей физических и гигиенических свойств, существенно изменяющих традиционный подход к процессу проектирования.

Проектирование специальной одежды — сложная задача, так как спецодежда представляет собой полный или частичный барьер между человеком и окружающей средой. При этом спецодежда должна выполнять защитную функцию, и одновременно не вызывать нарушение физиологических функций организма (нарушение деятельности сердечно — сосудистой системы, затруднение теплообмена с окружающей средой и др.). Сегодня особое внимание уделяют эргономическим аспектам, обеспечивающим в комплексе сочетание безопасности и удобства (комфорта) пользователя.

К каждому виду специальной одежды предъявляют конкретные требования в соответствии с условиями эксплуатации. При этом обеспечение необходимых свойств зависит и от материалов и от конструктивного исполнения. Поэтому при создании специальной одежды необходимо руководствоваться определенными требованиями, учитывающими весь комплект показателей качества и назначения.

Таким образом, условия труда при проектировании специальной одежды являются определяющим фактором в выборе материалов и конструктивного решения модели.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПЕЦОДЕЖДЫ

1.1 Требования, предъявляемые к спецодежде

Создание спецодежды в соответствии с реальными условиями ее эксплуатации является сложной задачей, так как предъявляемые к ней требования нередко противоречат друг другу. Например, для защиты от внешней влаги, ядохимикатов, радиоактивных веществ используются материалы воздухои паронепроницаемые, которые, особенно при повышенной температуре воздуха, затрудняют влаго-, газои теплообмен человека с окружающей средой, ухудшают тепловое состояние организма и снижают его работоспособность. В этом случае неудовлетворительные показатели характеристик гигиенических свойств материалов могут быть компенсированы, например, рациональной конструкцией, ограничением продолжительности ее непрерывной эксплуатации.

Требования к защитным и эксплуатационным свойствам спецодежды обусловливаются конкретными условиями производственной деятельности человека. Однако вне зависимости от защитных свойств спецодежды основное требование заключайся в обеспечении нормального теплового состояния, которое является одним из условий сохранения хорошего самочувствия и высокой работоспособности человека. Важную роль в этом играет поддержание оптимального микроклимата в пододеженном пространстве.

Так же основным требованиям, которым должна удовлетворять спецодежда, относятся предохранение от воздействия вредных и опасных производственных факторов, обеспечение безопасности труда, сохранение нормального функционального состояния человеческого организма и его работоспособности. При этом сама спецодежда не должна оказывать токсичное действие на организм человека при ее эксплуатации и изготовлении. Кроме того повышенные требования предъявляют к ткани, используемой для пошива спецодежды. Текстиль не должен рваться под воздействием экстремальных усилий, все швы прострачиваются особо прочными нитками. Это позволяет в значительной степени снизить травматизм на промышленном предприятии.

За последние годы возросли требования к спецодежде со стороны потребностей. Наряду с обеспечением защитных и эксплуатационных требований не меньшее внимание уделяется гигиеническим и эстетическим требованиям. Работа по улучшению качества спецодежды ведется параллельно с работой по снижению ее себестоимости. Правильное решение этих проблем позволит создавать и изготовлять в условиях массового производства высококачественную спецодежду, обладающую хорошими защитными, эксплуатационными, гигиеническими и эстетическими свойствами.

1.2 Микроклимат в пододежном пространстве

Одежда создает вокруг тела определенный микроклимат, влияющий на самочувствие человека. Гигиеническая оценка этого микроклимата может быть дана на основе исследования, теплового состояния организма, а также таких показателей, как температура, влажность, давление воздуха, содержание углекислоты. Микроклимат под одеждой зависит, с одной стороны, от теплового состояния человека, а с другой — от метеорологических параметров внешней среды и свойств одежды (ее конструкции, физико-химических свойств материалов и пакета материалов). Например, материалы парои воздухонепроницаемые, препятствуя прохождению влаги от поверхности тела человека в окружающую среду, способствуют увеличению влажности воздуха под одеждой. Показатели микроклимата под, одеждой особенно полезны для сравнительной оценки различных вариантов одежды.

Влажность воздуха. В условиях теплового комфорта относительная влажность воздуха под одеждой (между кожей человека и первым слоем одежды) составляет 35- 60%. Она может быть несколько ниже влажности окружающего воздуха вследствие более высокой температуры воздуха под одеждой. Наибольший интерес представляет динамика показателей влажности воздуха под одеждой, по которой можно судить о способности одежды (в зависимости от материалов и конструкции) передавать влагу от поверхности тела в окружающую среду. Из двух видов одежды тот в большей степени соответствует гигиеническим требованиям, в пододежном пространстве которого скорость нарастания влажности воздуха будет меньшей. Если недостаточное отведение влаги наблюдается в условиях нагревающей среды, при которых единственным способом сохранения теплового баланса является теплоотдача испарением, то происходит перегревание организма, а скопление влаги в одежде и па коже человека, особенно при запыленности воздуха, вызывает механическое раздражение кожных покровов. В условиях воздействия холодового фактора увеличение влажности воздуха под одеждой свидетельствует о несоответствии теплозащитных свойств одежды условиям ее эксплуатации к недостаточной влагопроводимости одежды. И в том и другом случае происходит увлажнение одежды и последующее снижение ее теплозащитных функции.

Температура воздуха. Для одетого человека одним из показателей соответствия одежды условиям ее эксплуатации служит температура воздуха между поверхностью тела и первым слоем одежды (бельем). Оптимальный уровень этой температуры определяется физической активностью человека. Например, для человека, находящегося в покое, комфортной является температура, равная 30—32° С (в области туловища), для человека, выполняющего тяжелую физическую работу, 15е С. Это означает, что к оценке температуры воздуха под одеждой следует подходить дифференцированно, с учетом физической активности человека. Показатель температуры воздуха в различных слоях одежды может быть использован для сравнительной оценки гигиенических свойств одежды различного назначения. Например, в условиях воздействия факторов охлаждающей среды большее снижение температуры воздуха непосредственно под верхней одеждой (при прочих условиях) свидетельствует о ее меньшем термическом сопротивлении. При воздействии ветра большее снижение температуры воздуха наблюдается под одеждой, имеющей высокий показатель воздухопроницаемости, что в условиях низкой температуры воздуха является отрицательным явлением. В ряде случаев снижение температуры воздуха под одеждой в условиях холода может быть и положительным явлением, например, когда требуется уменьшить термическое сопротивление одежды на время выполнения физической работы с целью предотвращения перегревания организма. В условиях микроклимата нагревающей среды по температуре воздуха под одеждой можно судить о преимуществах той или иной конструкции одежды, правильности выбора материалов для ее изготовления.

Содержание углекислоты. В пододежный слой воздуха через кожу человека непрерывно выделяются различные продукты его жизнедеятельности, одним из которых является углекислота, ¦образующаяся в процессе кожного дыхания. Однако благодаря вентиляции пододежного пространства содержание углекислоты может быть ненамного выше содержания его в атмосферном воздухе. Это означает также, что из пододежного пространства вместе с углекислотой удаляются и другие продукты жизнедеятельности человека (антронотоксины). Таким образом, содержание углекислоты в пододежном пространстве служит показателем степени его загрязнения продуктами кожного дыхания и показателем степени вентиляции. Интенсивность вентиляции зависит от воздухопроницаемости одежды и ее конструкции. Увеличение содержания углекислоты в пододежном пространстве свидетельствует о недостаточной его вентиляции (например, при использовании замкнутой конструкции или изготовлении одежды из воздухонепроницаемых материалов). Под многослойной одеждой, обладающей меньшей воздухопроницаемостью, чем воздухопроницаемость ее отдельных слоев, содержание углекислоты выше. Содержание углекислоты под одеждой, превышающее 0,8%, вызывает плохое самочувствие человека. Выделение углекислоты через кожу увеличивается при физической работе человека и в условиях нагревающей среды. Применительно к этим случаям особенно важно, чтобы конструкция одежды и ее материалы способствовали вентиляции пододежного пространства.

1.3 Требования к специальной одежде в зависимости от ее назначения

Качество спецодежды во многом зависит от полноты учета таких факторов, как основные производственные вредности, сочетание их с другими вредными факторами, топография воздействия вредных факторов на поверхность спецодежды, энерготраты при выполнении работы, характерные движения, метеорологические условия (температура и скорость движения воздуха, влажность), режим труда и отдыха. Показатели, характеризующиели факторы, необходимы для создания спецодежды и должны быть отражены в требованиях, предъявляемых к ее разработке. Например, данные о метеорологических условиях, об уровне энерготрат, времени непрерывного пребывания на рабочем месте нужны для создания спецодежды, защищающей от пониженных температур. В соответствии со скоростью ветра выбираются материалы нужной воздухопроницаемости, разрабатывается надлежащая конструкция одежды. Исходя из температуры воздуха, интенсивности физической работы и времени непрерывного пребывания па рабочем месте, рассчитывается тепловое сопротивление одежды, определяется ее толщина, подбирается пакет материалов. В зависимости от вредных производственных факторов и характера движений выбираются материалы (по защитным и эксплуатационным свойствам), разрабатывается конструкция одежды, обеспечивающая необходимую защиту. Эти же факторы влияют на срок носки спецодежды.

Защитные свойства материалов определяются в лабораторных условиях. Однако очень часто за счет одних лишь свойств материалов невозможно обеспечить весь комплекс требований, предъявляемых к спецодежде. В этом случае поставленная задача по возможности решается путем выбора оптимальной конструкции. Конструкция спецодежды разрабатывается на основании требований, предъявляемых к данному виду одежды, с учетом динамики движений человека, пользующегося ею, и свойств материалов.

Виды спецодежды подразделяются на спецодежду, предназначенную для рабочих одной конкретной профессии (например, для вырубщиков по огневой зачистке металла, сварщиков по ручной электродуговой сварке в среде углекислого газа и т. д.), и спецодежду, предназначенную для рабочих сквозных профессий (работающих в одинаковых условиях) различных отраслей промышленности (например, спецодежда для защиты от механических повреждений, воды, кислот различных концентраций, пониженных температур и т. д.). При этом к каждому виду одежды предъявляют конкретные требования в соответствии с условиями ее эксплуатации.

Спецодежда для защиты от механических воздействий. Для се изготовления рекомендуются материалы с высокими показателями эксплуатационных свойств: износостойкости, прочности па раздирание и растяжение и т. д. (например, льняные и полульняные). Для сигнальной спецодежды должны применяться материалы, окрашенные в соответствующие цвета. В конструкции спецодежды этой группы следует предусмотреть специальные элементы, которые увеличивают срок ее эксплуатации, например накладки, полимерные покрытия на участках наибольшего износа.

Спецодежда для защиты от общих производственных загрязнений. Материалы для спецодежды этой группы могут иметь более низкие показатели эксплуатационных свойств, чем показатели материалов для спецодежды предыдущей группы, но их защитные свойства должны обеспечивать защиту от общих производственных загрязнений. Примером таких тканей являются ткани типа диагональ, мотескин.

Спецодежда для защиты от повышенных температур. Качество такой одежды во многом определяется материалами н конструкцией. Выбор материалов зависит от характера теплового воздействия (высокая конвективная температура воздуха, тепловое излучение, искры и брызги расплавленного металла и т. д.). Спецодежда для защиты, например, от теплового излучения должна изготовляться из материалов, обладающих низкой теплопроводностью (асбестовые, шерстяные ткани) и высокими отражающими свойствами (металлизированные ткани). Для спецодежды, предназначенной для защиты от повышенной конвективной температуры воздуха, применяются материалы с высокой воздухопроницаемостью и влагопроводностью [35—45 г/(м2-ч)]. Ее конструкция должна содержать элементы для регулирования параметров микроклимата в под одежном пространстве

Спецодежда для защиты от пониженных температур. Защитные свойства спецодежды этой группы: определяются соответствием ее теплового сопротивления и воздухопроницаемости метеорологическим условиям, энерготратами, временем пребывания на холоде. Одно из требований, предъявляемых к спецодежде для защиты от пониженных температур, — это регулирование ее теплового сопротивления в соответствии с возможными изменениями метеорологических условии и уровня энерготрат. Это требование выполняется, например, с помощью многослойных утеплителей (верх, съемный утеплитель, утепленное белье) и различных вентиляционных устройств, снижающих теплоизоляционный эффект одежды путем нарушения инертности воздуха в пододежном пространстве. Учитывая особенности эксплуатации спецодежды этой группы в различных климатических зонах нашей, страны, к материалам для ее изготовления предъявляются высокие требования в отношении воздухопроницаемости. Воздухопроницаемость основных материалов для зимней спецодежды должна быть в пределах 7—60 дм3/(м2-с) (в зависимости от преобладающей скорости ветра в районе эксплуатации одежды).

Спецодежда для защиты от радиоактивных веществ. Она должна обеспечивать полную изоляцию человека от радиоактивных веществ. Примером такой одежды являются изолирующие костюмы. Материалы для изготовления этих костюмов должны быть воздухои влагонепроницаемы. Для обеспечения нормальной жизнедеятельности человека должно быть предусмотрено регулирование микроклимата пододежного пространства.

Спецодежда для защиты от рентгеновских излучений. Данная одежда предназначается для предотвращения переоблучения тела человека при работе в сфере ионизирующего излучения. Защитные свойства этой спецодежды определяются способностью материала поглощать рентгеновские лучи. Этими свойствами обладают тяжелые металлы типа свинца, которые включаются, как правило, в состав резиновой смеси, поэтому степень защиты характеризуется свинцовым эквивалентом. В настоящее время известны три вида средств индивидуальной защиты от рентгеновских излучений: перчатки для медперсонала, юбки для пациентов и фартуки для медперсонала.

Спецодежда для защиты от электрических полей. Материалы для этого вида одежды должны обладать необходимым экранирующим эффектом и электропроводящими свойствами (например, ткань экранирующая для спецодежды). Конструкция спецодежды при этом должна обеспечивать электропроводность всех деталей и изделий, входящих в нее, с соответствующим в случае необходимости заземлением. Как правило, данная спецодежда должна применяться в комплекте со средствами индивидуальной защиты головы, рук и стоп.

Спецодежда для защиты от пыли. Спецодежда этой группы должна изготовляться из материалов плотных структур, препятствующих прониканию пылевидных частиц в пододежное пространство (типа молескин) или же имеющих такую поверхность, которая бы обеспечивала «соскальзывание» стекловолокна, асбеста и им подобных. В конструкции должны предусматриваться элементы, обеспечивающие замкнутость пододежного пространства (муфты, напульсники, шлем с пелериной, клапаны по линии застежек, элементы для регулирования по обхвату рук, ног при помощи эластичных лент, текстильных застежек и т. п.).

Спецодежда для защиты от токсичных веществ. Для ее изготовления используются, как правило, пленочные материалы или ткани, обработанные специальным раствором. В зависимости от участка тела человека, подвергающегося непосредственному воздействию вредного фактора, рекомендуются костюмы, фартуки, халаты, нарукавники, бахилы, головные уборы, рукавицы и т. д. Их конструкция не должна иметь элементы, задерживающие па поверхности токсичные вещества. При использовании пленочных материалов должна быть обеспечена герметизация швов. Для эксплуатации этих изделий при повышенной температуре воздуха требуется разработать рекомендации по режиму работы в них.

Спецодежда для защиты от воды. Защитные свойства этой одежды определяются свойствами материалов, используемых для ее изготовления, конструкцией и характером воздействия вредного фактора. Например, для защиты от кратковременного воздействия воды могут использоваться материалы, обладающие водоупорными свойствами (льняные ткани и ткани, обработанные специальными пропиточными растворами). Для защиты от длительного воздействия воды и растворов поверхностно-активных веществ используются пленочные материалы. Требования к спецодежде из этих материалов такие же, как к спецодежде из них для защиты от токсичных веществ.

Спецодежда для защиты от кислот и щелочей. Защитные свойства этой одежды определяются преимущественно свойствами материалов. Выбор материалов определяется концентрацией воздействующего фактора. Могут быть использованы различные виды одежды (костюмы, фартуки, халаты, костюмы с накладками из защитного материала и т. д.). При использовании пленочных материалов требования к одежде такие же, как к одежде из них для защиты от токсичных веществ.

Спецодежда для защиты от органических растворителей, нефти, нефтепродуктов, масел и жиров. Защитные свойства этой одежды определяются и основном свойствами материалов, используемых для ее изготовления. Выбор материалов зависит от характера вредного производственного фактора и метеорологических условий. Например, при эксплуатации изделий в районах Севера применяемые материалы наряду с обеспечением защитных свойств одежды должны обладать морозостойкостью.

Спецодежда для защиты от вредных биологических факторов Защитные свойства этого вида спецодежды могут быть обеспечены или химическим, или механическим способом. Химический способ основывается на пропитке одежды репеллентами, отпугивающими, например, насекомых. Механический способ защиты заключается в использовании определенных конструкций и материалов. Конструкция спецодежды должна исключать возможность попадания микроорганизмов или насекомых на тело человека. Это достигается, например, путем применения эластичных материалов (по низу брюк, линии талии) или текстильных застежек (на участках застежек), обеспечивающих плотное прилегание одежды к телу человека. Материалы при этом должны обладать либо плотной структурой, либо их толщина должна превышать длину хоботков кровососущих насекомых. Такими материалами могут быть, например, трикотажные сетчатые полотна.

1.4 Виды специальной одежды

Существует большое количество видов спецодежды (табл. 1), которые в зависимости от конкретных производственных условий могут быть рекомендованы для обеспечения безопасных условий труда. Эти виды могут применяться как отдельно, так и в комплекте в зависимости от условий труда конкретного производства.

Таблица 1 — Виды спецодежды

При выборе видов спецодежды следует руководствоваться обеспечением не только защитных требований, но и гигиенических, что в первую очередь относится к изделиям из пленочных материалов. Спецодежда должна быть подобрана индивидуального для работника каждой сферы труда, с учетом специфики их производственной деятельности, отвечать производственным условиям и быть максимально функциональной.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПАНИЙ, ЗАНИМАЮЩИХСЯ РАЗРАБОТКОЙ И ПРОДАЖЕЙ СПЕЦОДЕЖДЫ

2.1 ЗАО " ПКФ " ФОРМЕКС"

Компания «Формекс» эффективно работает на рынке с 1996 года, обладает собственной базой производственных и оптово-розничных торговых предприятий (пять швейных фабрик, складской комплекс, сеть фирменных магазинов). ЗАО «ПКФ «ФОРМЕКС» производит и успешно осуществляет оптовые поставки форменной одежды и обуви для нужд федеральных министерств, ведомств и служб, а также негосударственных потребителей корпоративной и специальной одежды, обуви. Основными государственными заказчиками ЗАО «ПКФ «ФОРМЕКС» являются: Министерство обороны Российской Федерации (Минобороны России); Министерство внутренних дел Российской Федерации (МВД России); Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий — МЧС России; Федеральная служба охраны Российской Федерации (ФСО России); Федеральная миграционная служба (ФМС России); Федеральная служба Российской Федерации по контролю за оборотом наркотиков (ФСКН России).

Рисунок 1 — Модели спецодежды, предлагаемые компанией " Формекс"

2.2 ООО «Полигон»

Фирма ООО «Полигон» создана для обеспечения одеждой, экипировкой и спецсредствами расширяющегося рынка охранных предприятий, спецподразделений, военных, охотников, туристов, предприятий связанных с экстремальными условиями труда. Ассортимент насчитывает около 1000 наименований одежды, обуви, спецсредств, фурнитуры и т. д.

Высокое качество и широкий ассортимент позволяет обеспечить покупателей из Министерства обороны, МВД, МЧС, ФСБ, и ФПС, спецподразделений, охранных предприятий, а так же охотников, рыболовов, туристов, лесников.

Рисунок 2 — Модели спецодежды, предлагаемые компанией «Полигон»

2.3 " МобиСнаб"

" МобиСнаб" - группа единомышленников-профессионалов в области комплектации профессиональным инструментом и оборудованием, специалистов в легкой промышленности (защитная одежда, рабочая обувь), экспертов по подбору средств индивидуальной защиты. Компания предлагает:

Широчайший ассортимент товаров.

Нахождение оптимальных решений комплексного снабжения клиентов.

Исключительно индивидуальный подход ко всем клиентам.

Создание системы качественного снабжения предприятий является основной целью компании. Формирование и поддержание устойчивых взаимовыгодных и доверительных отношений с потребителем — реализация этой цели.

Рисунок 3 — Модели спецодежды, предлагаемые компанией " МобиСнаб"

3. РАЗРАБОТКА СПЕЦОДЕЖДЫ ДЛЯ ТЕХПЕРСОНАЛА

Создание спецодежды предусматривает изучение условий труда с целью разработки технических требований, использование данных размерной типологии и динамической антропометрии работающих, обоснование и выбор на основе этих данных припусков на свободное облегание, конструктивных элементов, обеспечивающих соответствие одежды условиям эксплуатации. Кроме того, создание спецодежды предусматривает разработку физиолого-гигиенических предпосылок проектирования базовых конструкций с применением унифицированных деталей.

Условиями труда работающих обусловлен и выбор материалов для спецодежды, свойства которых должны соответствовать защитным, эксплуатационным и гигиеническим требованиям. Для этого в лабораторных условиях определяют такие показатели материалов, как прочность, стойкость к истиранию, жесткость, воздухопроницаемость, влагопроводпость, поверхностная плотность и т. д. В случае необходимости исследуют и разрабатывают новые методы оценки материалов и нормативные требования к ним. Разработанная в соответствии с предъявленными требованиями спецодежда подвергается физиолого-гигиенической оценке в микроклиматической камере, в которой моделируются условия, близкие к условиям эксплуатации данной одежды, а также физиолого-гигиенической, эргономической и эксплуатационной оценке в производственных условиях.

Основными характеристиками, которым должен отвечать костюм для техперсонала, являются: спецодежда защитный костюм техперсонал

— защита от пыли и грязи;

— защита от ваги;

— защита от воздействия химических веществ;

— стойкость к истиранию;

— соответствие материалов санитарно-гигиеническим нормам.

Рисунок 4 — Эскиз спецодежды для техперсонала

Рисунок 5 — Эскиз спецодежды для техперсонала

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При разработке любых видов спецодежды важно помнить, что она должна отвечать ряду требований: обладать защитными функциями, отвечать гигиеническим, эстетическим требованиями, быть максимально удобной и функциональной. Спецодежда должна быть подобрана индивидуального для работника каждой сферы труда, с учетом специфики их производственной деятельности, отвечать производственным условиям.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Кокеткин П. П., Чубарова 3. С, Афанасьева Р. Ф. Промышленное проектирование специальной одежды — М.: «Легкая и пищевая промышленность», 2006.

2. Чубарова 3. С, Рощупкина А. В., Репина 3.Д. Промышленная технология поузловой обработки специальной одежды — М.: «Легкая и пищевая промышленность», 2008.

3. Делль Р. Ф. Гигиена одежды — М.: Легпромбытиздат, 2004.

4. Гусейнов Г. Н., Ермилова В. В., Ермилова Д. Ю. Композиция костюма: Учебное пособие для студ. высш. учеб. Заведений — М.: «Академия», 2004.

5. Рачицкая Е. И. Сидоренко В.И. Моделирование и художественное оформление одежды. — Ростов н/д.: «Феникс», 2002.

6. Петушков Г. И. Проектирование костюма. — М.: «Академия», 2004.

7. Куренова С. В., Савельева Н. Ю. Конструирование одежды. — Ростов н/д.: «Феникс», 2003.

8. Булатова Е. Б. Конструктивное моделирование одежды. — М.: «Академия», 2004.

9. Мешкова Е. В. Конструирование одежды. — М.: Оникс, 2006.

10. Периодические издания: Индустрия моды. ЗАО «ИД КОН-Лига Пресс», Internationa Textiles (Интернешл Текстайлс) ЗАО «Эдипресс-Кон-Лига»; Collezioni. Издатель ООО «Люкс Медиа», L’Offisiel. ЗАО «ИД КОН-Лига Пресс», VOUGE. ЗАО «ИД КОН-Лига Пресс», Elle. ЗАО