Физиолого-гигиеническая оценка многослойного комплекта средств индивидуальной защиты от пониженных температур, изготовленного с применением мембранных материалов

Введение. Перспективные средства индивидуальной защиты (СИЗ) от пониженных температур — это высокотехнологичный продукт, создающийся с использованием последних достижений науки, дизайнерских конструкций, эргономических, эстетических решений, определяющих его теплозащитные свойства. Применение мембранных материалов в СИЗ от пониженных температур позволяет сочетать в них: малую массу и высокие теплозащитные свойства, низкую воздухопроницаемость и достаточную паропроницаемость, необходимые для обеспечения тепло- и влагообмена человека с окружающей средой.

Цель исследований — определение теплозащитных свойств различных комплектаций многослойной спецодежды и показателей тепло- и влагообмена добровольцев при моделировании профессиональной деятельности при пониженной температуре воздуха.

Материалы и методы. Исследования проводились в микроклиматической камере с участием 6 практически здоровых добровольцев мужчин. Определение теплозащитных свойств различных комплектаций многослойной спецодежды осуществлялось в соответствии с ГОСТ Р 12.4.185-99 и МУК 4.3.1894-04. В качестве исследуемых образцов использовали три различные комплектации СИЗ для защиты от пониженных температур, ветра, воды, общих производственных загрязнений и механических воздействий, а также кратковременного воздействия открытого пламени. Оценка показателей тепло- и влагообмена различных комплектаций СИЗ проводилась при моделировании рабочей деятельности с измерениями уровня относительной влажности в слоях комплектов и уровня накопленной влаги в каждом элементе СИЗ.

Результаты. Определены значения теплоизоляции исследуемых комплектов и область их применения. Для оценки тепло- и влагообмена выбраны два образца СИЗ, изготовленных с применением мембранных тканей и хлопчатобумажных, имеющих близкие значения теплоизоляции. Анализ результатов исследований показателей влагообмена показал, несколько меньшую эффективность испарения влаги контрольного образца. Показатель относительной влажности воздуха пододёжного пространства и между слоями пакета материалов и одежды, показал свою информативную значимость для оценки эффективности переноса влаги от поверхности тела человека в окружающую среду.

Выводы. Результаты физиолого-гигиенической оценки комплекта многослойной одежды из мембранных материалов показали, что различные сочетания входящих в его состав предметов, позволяют создавать комплекты, обеспечивающие должную защиту работника в широком диапазоне температуры воздуха и скорости ветра. Применение мембранных материалов в сочетании с конструктивными элементами (вентиляционные отверстия) обеспечивает более эффективный перенос влаги с поверхности кожи во внешнюю среду, о чем свидетельствуют значения показателя относительной влажности воздуха пододёжного пространства и между слоями одежды.

Этика. Проведение исследования одобрено локальным этическим комитетом ФГБНУ «НИИ МТ» (протокол заседания этического комитета ФГБНУ «НИИ МТ» № 6 от 20.07.22 г.).

Участие авторов:
Шупорин Е.С. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка данных;
Лосик Т.К. — написание текста, редактирование;
Бурмистрова О.В. — сбор и обработка данных, написание текста, редактирование;
Конюхов А.В. — сбор и обработка данных, написание текста, редактирование;
Вага И.Н. — сбор и обработка данных.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 03.04.2024 / Дата принятия к печати: 11.04.2024 / Дата публикации: 20.05.2024

1. Лосик Т.К., Афанасьева Р.Ф., Иванов И.В. Физиолого-гигиеническое обоснование применения новых материалов в зимней полевой одежде для военнослужащих. В кн.: «Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Cовременные проблемы военной медицины, обитаемости и профессионального отбора». Санкт-Петербург, 17–18 ноября 2011 года. Санкт-Петербург: Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, 2011.

2. Филатова Е.В., Емельянова А.Д. Современные технологии и инновации в производстве спецодежды для экстремальных условий низких температур. В кн.: «Материалы VI Международной научно-практической конференции «Безопасность городской среды». Омск, 21–23 ноября 2018 года / Под общ. ред. Е.Ю. Тюменцевой. Омск: Омский государственный технический университет; 2019: 144–149.

3. Филатова Е.В., Жукова В.В. Использование теплозащитных свойств традиционных и инновационных материалов в проектировании верхней одежды. В кн.: «Материалы VII Международной научно-практической конференции «Безопасность городской среды». Омск, 20–22 ноября 2019 года. Минобрнауки России, ОмГТУ; Под общ. ред. Е.Ю. Тюменцевой. Омск: Омский государственный технический университет, 2020: 321–327.

4. Измеров Н.Ф., Афанасьева Р.Ф., Бурмистрова О.В. Физиолого-гигиенические принципы создания одежды для защиты от холода. Мед. труда и пром. экол. 2006; 8: 29–35.

5. Климова Н.А. и др. Разработка классификации современных утепляющих материалов на основе анализа ассортимента. Дизайн и технологии. 2019; 69(111): 65–72.

6. Park J. Functional Fibers, Composites and Textiles Utilizing Photothermal and Joule Heating. Polymers (Basel). 2020; 12(1): 189. https://doi.org/10.3390/polym12010189

7. Мезенцева Е.В. Инновационные методы создания термоизоляционных саморегулирующихся волокнистых систем в «умной одежде». Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоёмкие технологии и материалы (SMARTEX). 2018; 1–2: 78–82.

8. Российский рынок технического текстиля и нетканых материалов: наука и производство в современных экономических условиях. Сборник докладов. М.: БОС; 2016.

9. Хамматова В.В. Инновационные технологии для производства текстильных материалов, применяемых при производстве спецодежды. Вестник Казанского технологического университета. 2014; 17(16): 66–68.

10. Xu A. Zhang et al. Dynamic gating of infrared radiation in a textile. Science. 2019; 363(6427): 619–623. https://doi.org/10.1126/science.aau1217

11. Roh J.-S., Kim S. All-fabric intelligent temperature regulation system for smart clothing applications. Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 2016; 27(9): 1165–1175. https://doi.org/10.1177/1045389X15585901

12. Афанасьева Р.Ф., Бурмистрова О.В., Прокопенко Л.В. Холодовой стресс: медико-биологические аспекты профилактики. М.: Реинфор; 2012

13. Лосик Т.К., Шупорин Е.С. Проблемы сохранения здоровья работников нефтегазового комплекса на Севере при вахтовой форме организации труда. Мед. труда и пром. экол. 2023; 63: 664–672. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2023-63-10-664-672

14. Чащин В.П. и др. Предиктивная оценка индивидуальной восприимчивости организма человека к опасному воздействию холода. Экология человека. 2017; 5: 3–13.

15. Лосик Т.К., Константинов Е.И., Конюхов А.В. О необходимости определения теплоизоляции средств индивидуальной защиты от пониженных температур для работников нефтегазовой отрасли на основе физиолого-гигиенических исследований. Газовая промышленность. 2022; 8: 104–110.

16. Фаузер В.В. и др. Локальные рынки труда российской Арктики: классификация по видам деятельности. Арктика: экология и экономика. 2019; 2(34): 4–17. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2019-2-4-17

17. Сюрин С.А., Ковшов А.А. Условия труда и риск профессиональной патологии на предприятиях Арктической зоны Российской Федерации. Экология человека. 2019; (10): 15–23. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2019-10-15-23