Глава 6.ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СПЕЦИАЛЬНОЙ ОДЕЖДЫ И ОЦЕНКА ЕЕ КАЧЕСТВА

Специальная одежда, обеспечивающая защиту от опасных и вредных производственных факторов, должна отвечать эргономическим, эксплуатационным и эстетическим требованиям . На практике часто приходится сталкиваться с противоречиями этих требований.

Создание специальной одежды, отвечающей всем перечисленным требованиям, слагается из пяти основных этапов:

1) анализ технических требований и изучение условий труда рабочих;

2) выбор материалов, в наибольшей степени соответствующих конкретным условиям производства (воздействию вредных и опасных производственных факторов, метеорологическим условиям) ;

3) разработка конструкции одежды с учетом динамики работающих, локализации воздействия вредного или опасного производственного фактора и метеорологических условий;

4) оценка специальной одежды в лабораторных и производственных условиях;

5) разработка нормативно-технической документации на массовое или серийное изготовление специальной одежды.

Качество специальной одежды для рабочих конкретных профессий во многом определяется знаниями условий труда. По изучении условий труда рабочих в первую очередь обращают внимание на следующее: характер производственных факторов и степень их воздействия (по всей поверхности или на локальных участках); тяжесть выполняемой работы; характерные движения; метеорологические условия (температура и влажность воздуха, скорость ветра); режим труда и отдыха; нормативный срок эксплуатации (в соответствии с нормами бесплатной выдачи спецодежды, спецобуви и предохранительных приспособлений) ; эстетические требования (цветовое решение, соответствие промышленному интерьеру предприятия).

С учетом всех этих факторов разрабатывают специальную одежду. Например, в соответствии с метеорологическими данными, интенсивностью физической работы, временем пребывания на рабочем месте выбирают материалы и разрабатывают конструкцию одежды, обеспечивающую нормальные условия для теплообмена человека на производстве. В соответствии же с характером производственных факторов и движениями человека выбирают материалы и разрабатывают конструкцию одежды, обеспечивающую необходимую защиту от этих факторов и свободу движений. Выбранные материалы и конструкция обусловливают также срок носки специальной одежды и работоспособность человека.

Материалы выбирают таким образом, чтобы они в наибольшей степени обеспечивали защитные, эксплуатационные и эргономические требования. Для этого в лабораторных условиях наряду с защитными свойствами определяют такие показатели, как прочность, устойчивость к истиранию, жесткость, воздухопроницаемость, влагопроводность, массу и т. д.

Конструкцию специальной одежды разрабатывают с учетом движений рабочих, свойств материалов и требований, предъявляемых к данному виду одежды. На этом этапе определяют изменение размеров отдельных участков фигуры человека в зависимости от характера движений при работе. Анализ движений работающих в различных отраслях промышленности показал, что при совершении основных (характерных) движений существенно изменяются значения ведущих размерных признаков фигуры человека.

Исходя из динамического прироста измерений при конструировании изделий устанавливают общий припуск на свободное облегание и его распределение по основным конструктивным участкам. При этом учитывают свойства выбранных материалов: жесткость, драпируемость, массу, которые в большой степени определяют эргономические свойства спецодежды. Улучшению этих свойств спецодежды в последние годы уделяется большое внимание. Естественно, что любая спецодежда в какой-то мере ограничивает движения человека. Однако в любом случае она не должна оказывать нежелательных воздействий на организм человека, поскольку это связано с уменьшением уровня работоспособности. Одежда при этом в свою очередь претерпевает ряд изменений: перемещаясь, скользит относительно тела человека до тех пор, пока возрастающие силы тангенциального сопротивления не заставят одежду растягиваться, изгибаться или сжиматься. Деформируясь, одежда воздействует с различной силой на участки тела человека (давит на его тело). Поэтому необходимо создание такой конструкции спецодежды, которая давала бы возможность работающему осуществлять разнообразные движения с наибольшим размахом при минимальной затрате физической энергии.

Степень эргономического совершенства.оценивается по следующим комплексным показателям: антропометрическому, гигиеническому, физиологическому, психофизиологическому, психологическому.

Антропометрический показатель качества спецодежды характеризует ее соответствие размерам и форме тела человека. Гигиенический показатель оценивает способность изделия отводить или сохранять тепло, удалять влагу и другие продукты жизнедеятельности организма из пододежного пространства.

Физиологический показатель характеризует тепловое состояние организма в спецодежде, соответствие силовым и энергетическим возможностям человека. В частности, материалы, из которых изготовлена спецодежда, должны обладать минимально возможной жесткостью при изгибе и максимальной эластичностью, чтобы усилия на преодоление сопротивления одежды не вызывали повышенной утомляемости человека.

Психофизиологический показатель качества спецодежды (Оценивает ее соответствие особенностям функционирования органов чувств человека: зрительным, слуховым, осязательным, обонятельным, кинестатическим (мышечным) и т. п. Например, одежда с капюшоном или шлемом не должна снижать порог слуха у человека или уменьшать поле его зрения. Для ряда профессий (охотники, охранники и др.) не допускается применение материалов, издающих при движении шорох, скрип. Повышенная масса изделия и неравномерность распределения ее по поверхности тела человека оказывают чувство давления, потертость кожи и т. п.

Применение материалов с высоким коэффициентом поверхностного отражения (например, металлизированных) может привести к ухудшению остроты зрения, пропускной способности зрительного анализатора и т. п.

Психологический показатель характеризует удобство пользования отдельными элементами спецодежды, удобство надевания и снятия ее, соответствие цвета изделия возможностям цветового зрения человека. С учетом этого при проектировании спецодежды оценивается удобство пользования карманами и другими конструктивными элементами для размещения необходимых предметов труда. Для ряда профессий (например, пожарных, работающих в «горячих цехах», и т. п.) конструкция спецодежды должна быть такой, чтобы обеспечить быстрый съем ее при необходимости. Цвет материала, из которого должна изготовляться спецодежда, не должен оказывать раздражающего действия на психику человека. В то же время в ряде случаев цвет одежды или ее отдельных частей должен быть таким, что-»бы в аварийных ситуациях позволял обнаружить человека в короткий срок.

Для оценки эргономических свойств спецодежды в ЦНИИШПе разработаны и используются антроподинамические стенды для различных видов изделий микроклиматическая камера, различные медицинские приборы и т. д. На антроподинамических стендах проводятся комплексные исследования разных видов спецодежды (курток, брюк, комбинезонов) и средств защиты рук (рукавиц, перчаток) .

При получении эргономических показателей, не соответствующих показателям лучших образцов, в конструкцию вносятся изменения. Примером этого может служить разработка спецодежды для сварщиков. Такая одежда, как известно, изготовляется из материалов повышенной поверхностной плотности, толщины и жесткости для обеспечения защиты работающего от искр и брызг расплавленного металла. Как выяснилось при исследовании, разработанная классическая конструкция втачного рукава подвергает руку сварщика значительной нагрузке (свыше 5 Н). Чтобы выявить возможность уменьшения этой нагрузки, были проведены исследования курток, изготовленных материалов различной поверхностной плотности, жесткости и_ конструкции рукава.

В результате этих исследований установлено, что наименьшее усилие на руку сварщика обеспечивает куртка, изготовленная из мягкой ткани (типа фенилон-ЗН) с рукавом, конструкция которого соответствует основной рабочей позе руки работающего (суставный угол между плечом и предплечьем равен 120°).

Проведенные в ЦНИИШПе исследования с применением современного математического аппарата позволили выявить оптимальные значения конструктивных параметров спецодежды другого вида - комбинезона:

Базовая конструкция комбинезона, разработанная на основе оптимальных значений конструктивных параметров, прошла производственные испытания и получила положительные заключения потребителей.

Обеспечение эргономических требований, предъявляемых к спецодежде, возможно не только благодаря оптимальным конструктивным параметрам, но и благодаря необходимым конструктивным элементам. К основным из таких конструктивных элементов относятся складки и эластичные вставки. Введение их в конструкцию позволяет уменьшить прибавки на свободное облегание без снижения эргономического уровня при одновременном улучшении эстетических свойств (рис. 6.1). Глубина складок и размер эластичных вставок должны определяться в зависимости от динамического прироста размерных признаков; тех участков тела, где предусматриваются вставки или складки при совершении работающими определенных движений. В табл. 6.2 приведены эргономические показатели комбинезонов различного конструктивного решения.

Как видно из табл. 6.2, комбинезоны с эластичными вставками и со складками на спинке являются более совершенными с эргономической точки зрения, что подтверждается данными

физиолого-гигиенической оценки этих изделий, проведенной в» микроклиматической камере с заданными метеорологическими условиями: температурой, влажностью, скоростью ветра и др.

При объективной оценке функционального состояния организма человека, одетого в исследуемую одежду, используются следующие показатели: кистевая мышечная сила и мышечная выносливость до и после опыта; динамика частоты сердечных сокращений непосредственно после окончания работы; восстановление пульса после окончания периодов работы в течение эксперимента; степень утомления человека по изменению индекса работоспособности при выполнении степ-теста; показатель теплового состояния человека; температура кожи и тела; энерготраты; влагопотери.

Комбинезоны различной конструкции оказывают значительное влияние на физиологические показатели функционального» состояния организма человека. Наиболее информативными физиологическими критериями, определяющими степень влияния конструкции изделия на общее функциональное состояние организма, являются динамика сердечных сокращений во время выполнения работы и динамика восстановления их после окончания работы. Эти показатели хорошо коррелируются с субъективными ощущениями испытуемых.

Гигиенический показатель качества спецодежды - наиболее важный эргономический критерий. Об эргономическом совершенстве спецодежды можно судить по гемодинамическим показателям (частоте сердечных сокращений, артериальному давлению), работоспособности, состоянию центральной нервной системы, критериям теплового состояния. Например, об удобстве курток с рукавами различного покроя можно судить по частоте сердечных сокращений (табл. 6.3).

При выполнении легкой работы и работы средней тяжести с эргономической точки зрения наиболее совершенным является покрой рукава с ластовицей.

Зависимость частоты сердечных сокращений человека в спецодежде от ее массы хорошо видна из данных, приведенных в табл. 6.4.

Об уровне эргономического совершенства спецодежды можно судить также по состоянию двигательного анализатора, определяемого путем оценки времени выполнения движений человеком и точности координации этих движений.

Так, при оценке удобства конструкции двух видов брюк с помощью этого показателя было выявлено, что у испытуемых в брюках, оцененных ими как более удобные, степень координации после 1,5 ч работы изменилась на 18,9%, а как неудобные - на 28,3 %.

При эргономической оценке качества конструкции спецодежды используются методы определения мышечной силы и выносливости правой и левой руки до и после опыта. Так, у испытуемого, одетого в куртку с прибавкой на свободное облегание в области груди 5 см и с рукавами реглан, отмечается значительное уменьшение мышечной силы кисти (до 30%) после физической нагрузки, а в случае прибавки на свободное облегание

11 см при прочих равных условиях изменений мышечной силы не наблюдается.

Зависимость частоты сердечных сокращений от массы спецодежды

Давление одежды на тело человека - один из важнейших показателей, определяющих уровень ее эргономического совершенства. Этот показатель может быть различным в зависимости от назначеншя изделий. Так, для брюк типа джинсов он составляет 150- 170 кПа, для комбинезона специального назначения- 70 кПа. При этом надо иметь в виду, что спецодежда» оказывая в процессе эксплуатации давление на тело человека, не должна вызывать раздражение кожи, наминов, потертостей.

Как известию, в последние годы во всем мире растет производство синтетических нитей и волокон, а следовательно, и материалов из них. Материалы из синтетических волокон обладают многими положительными свойствами: долговечностью, стабильностью размеров, удобством ухода и высоким уровнем эстетических свойств. Однако применение этих гидрофобных материалов оказывает неблагоприятное влияние на микроклимат под одеждой, вызывая неприятные ощущения от электрических разрядов, раздражение кожи, быструю загрязняемость. Кроме того, для некоторых химических волокон характерна недостаточная химическая стабильность. Существенным недостатком гидрофобных химических волокон является их высокая электрилизуемость, отрицательно влияющая на самочувствие человека.

В связи с этим возникла проблема, связанная с выяснением влияния волокнистого состава материалов на микроклимат под одеждой и определением оптимальной смеси синтетических и натуральных волокон. Последнее позволяет сочетать положительные свойства волокон и компенсировать их недостатки.

В практике Изготовления спецодежды наиболее часто используются следующее соотношения синтетических (полиамидных - ПА, полиэфирньых - ПЭ) и натуральных (в частности, хлопчатобумажных) всэлокон: 50% ПА+50% Х/б; 50% ПЭ+50% Х/б; 65% ПА+35% Ж/б; 65% ПЭ+35% Х/б и т. д.

Другим направлением, связанным с улучшением гигиенических свойств синтетических волокон, является их химическая и физическая модификация, способствующая изменению гигроскопичности, антистатичности, воздухопроницаемости, тепло- и влагопроводности.

Тенденция замены при изготовлении материалов для спецодежды натуральных волокон на синтетические открывает широкие возможности для обеспечения высокого защитного эффекта. Однако гигиенические свойства таких материалов значительно уступают натуральным, что связано с гидрофобностью синтетических волокн, их высокой теплопроводностью. Поэтому замена натуральных волокон на синтетические ведет к ухудшению гигиенических свойств одежды вследствие нарушения прежде всего теплового обмена организма.

Ухудшение гигиенических свойств одежды из синтетических материалов усиливается при изменении физической активности человека, при дискомфортных микроклиматических условиях окружающей среды, что ведет к снижению работоспособности человека.

Городинским С. М. и другими исследователями установлено что при оптимальном тепловом состоянии за 1 ч выполнения работы средней тяжести работоспособность человека снижается на 2,2-3,8%, при допустимом тепловом состоянии - на 5- 8,1%, при предельном уровне теплового состояния - на 9,6- 11,2%. В условиях тепловых нагрузок на организм изменяется также способность человека к координированным движениям. Поэтому необходимо найти такие сочетания гидрофильных (натуральных) и гидрофобных (синтетических) волокон, которые включали бы в себя положительные свойства обоих компонентов, а материалы из них оказывали бы на тепловое состояние человека минимальное воздействие.

В ЦНИИШПе проведены исследования по установлению гигиенической регламентации допустимого вложения синтетических волокон в различный ассортимент материалов для спецодежды. Эти исследования основаны на оценке теплового и функционального состояния человека при эксплуатации одежды, изготовленной из материалов с различными физико-гигиеническими свойствами. Опыт эксплуатации спецодежды из одних и тех же материалов показал, что тепловое состояние человека значительно различается в зависимости от метеорологических условий и уровня физической активности.

Исходя из перспективы развития материалов для спецодежды в табл. 6 5 приведен перечень тех материалов, из которых изготовлялись образцы спецодежды. В соответствии с применяемой в ЦНИИШПе методикой физиолого-гигиенической оценки уровня качества проводились сравнительные исследования образцов спецодежды, изготовленных из материалов различного волокнистого состава.

При эксплуатации одежды как из натуральных волокон, так и из смеси с вложением синтетических волокон в нормальных

условиях при выполнении работ легкой и средней категории тяжести существенной разницы в увеличении напряжения функциональных систем организма человека не выявлено. Наблюдается некоторое ухудшение теплового состояния человека только лишь при выполнении работ с высоким уровнем энерготрат в изделиях из смесовых тканей с вложением более 50% полиэфирного волокна.

Наиболее значимая разница получена при исследовании спецодежды, изготовленной из смесовых тканей (с вложением «синтетических волокон более 50%), эксплуатируемой в условиях умеренно нагревающего микроклимата при температуре окружающего воздуха 30±5°С и выполнении физической работы различной тяжести. Это наглядно прослеживается при сравнении показателей состояния человека, характеризующих скорость влагопотерь. Эффективность испарения влаги обусловливает влагопроводную функцию одежды и рациональность ее конструкции.

Так, в случае легкой физической нагрузки при температуре воздуха 30...35°С в халатах из смесовых тканей с вложением 70% массы полиэфирных волокон скорость влагопотерь увеличивается на 48,5% по сравнению с аналогичными условиями при эксплуатации халатов из натуральных волокон.

Сравнительный анализ показателей функционального состояния нервно-мышечной системы человека, выполняющего легкую работу в спецодежде из 100% хлопка и смесовых материалов при вложении в них более 50% полиэфирного волокна, свидетельствует о снижении коэффициента мышечной выносливости (0,88-0,96 в костюмах из хлопка и 0,8-0,82 в костюмах из смеси с вложением 67% полиэфирного волокна).

Аналогичные данные получены при эксплуатации спецодежды, изготовленной из материалов с вложением синтетических волокон более 50%, работающими с энерготратами 220 Вт (средняя физическая нагрузка). Например, при вложении в смесовые материалы до 70% синтетических волокон растет скорость увеличения температуры тела, что вызывает увеличение накопления тепла в организме в среднем на 30-40% по сравнению со спецодеждой из материалов с 50% синтетических волокон. Одновременно при вложении до 70% синтетических волокон снижается эффективность испарения влаги на 14,3%.

При вложении в материалы более 67% синтетических волокон ухудшаются показатели пододежного микроклимата и показатели, характеризующие напряжение нервных процессов. При этом увеличение воздухопроницаемости смесовых тканей с вложением 50% синтетических волокон свыше 60-80 дм3/(м2-с) не влияет на улучшение показателей теплового и функционального состояния работающих.

Результаты физиолого-гигиенической оценки спецодежды, эксплуатируемой при выполнении тяжелой физической работы

энерготраты 300 Вт), показывают, что при работе в спецодежде из материала с вложением синтетических волокон 67% скорость накопления тепла увеличивается по сравнению с изделиями из 100%-го хлопка на 44%. Следовательно, у работающих в костюмах из указанных смесовых тканей почти в 1,5 раза будет расти напряжение терморегуляционной системы, а значит и утомление.

Анализ показателей пододежного микроклимата свидетельствует также о том, что при использовании смесовых тканей с вложением синтетических волокон более 50% происходит более резкое увеличение температуры пододежного воздуха в области спины и груди, чем при эксплуатации спецодежды из 100%-го хлопка.

Проведенными в ЦНИИШПе физиолйго-гигиеническими исследованиями установлено, что в спецодежде из смесовых тканей с вложением более 50% синтетических волокон не снижается температура воздуха и относительная влажность под одеждой в периоды отдыха, что увеличивает скорость утомляемости человека.

Таким образом, на основании выполненных в ЦНИИШПе исследований сделаны выводы, что применение смесовых тканей для изготовления спецодежды необходимо дифференцировать в зависимости от доли вложения синтетических волокон, уровня энерготрат и климатических условий.

Правильное применение этих материалов позволит обеспечить лучшие гигиенические, эксплуатационные и эстетические свойства спецодежды.

Показатели функционального состояния человека в специальной одежде при выполнении легкой, средней тяжести и тяжелой работы представлены в табл. 5, 6, 7 приложения.

Источник: Сборник информационных и нормативных материалов "Условия труда на геологосъемочных работах"

Редактор и составитель Лучанский Григорий

Москва, ФГУНПП «Аэрогеология», 2004 г.

В связи с различными физиологическими особенностями организма, характером выполняемой работы и условиями окружающей среды различают несколько типов одежды:

Бытовая одежда, изготовляемая с учетом сезонных и климатических особенностей (зимняя, летняя, одежда для средних широт, севера, юга);

Детская одежда, которая при малой массе, свободном покрое и изготовлении из мягких тканей обеспечивает высокую теплозащиту в холодное время года и не приводит к перегреванию летом;

Профессиональная одежда, сконструированная с учетом условий труда, защищающая человека от воздействия профессиональных вредностей. Видов профессиональной одежды много; это обязательный элемент средств личной защиты работающего. Одежда часто имеет решающее значение в ослаблении влияния неблагоприятного профессионального фактора на организм;

Спортивная одежда, предназначенная для занятий различными видами спорта. В настоящее время конструированию спортивной одежды придается большое значение, особенно в скоростных видах спорта, где ослабление трения воздушных потоков о тело спортсмена способствует улучшению спортивных результатов. Кроме того, ткани для спортивной одежды должны быть эластичными, с хорошей гигроскопичностью и воздухопроницаемостью;

Военная одежда особого покроя из определенного ассортимента тканей. Гигиенические требования, предъявляемые к тканям и покрою военной одежды, особенно высоки, так как одежда военного — это его дом. Ткани должны обладать хорошей гигроскопичностью, воздухопроницаемостью, хорошо сохранять тепло, быстро высыхать при намокании, быть износоустойчивыми, пылестойкими, легко отстирываться. При носке ткань не должна обесцвечиваться и деформироваться. Даже совершенно мокрый комплект одежды солдата не должен весить более 7 кг, иначе тяжелая одежда, будет снижать работоспособность. Различают повседневную, парадную и рабочую военную одежду. Кроме того, имеются комплекты сезонной одежды. Покрой военной одежды различен и зависит от рода войск (одежда моряков, пехотинцев, десантников). Парадная одежда имеет различные отделочные детали, которые придают костюму торжественность и нарядность;

Больничная одежда, состоящая преимущественно из белья, пижамы и халата. Такая одежда должна быть легкой, хорошо очищаться от загрязнений, легко дезинфицироваться, ее изготавливают обычно из хлопчатобумажных тканей. Покрой и внешний вид больничной одежды требуют дальнейшего совершенствования. В настоящее время возможно изготовление больничной одежды одноразового пользования из бумаги особого состава.

Ткани для одежды делают из растительных, животных и искусственных волокон. Одежда в целом состоит из нескольких слоев и имеет различную толщину. Средняя толщина одежды различается в зависимости от времени года. Например, летняя одежда имеет толщину 3,3-3,4 мм, осенняя - 5,6-6,0 мм, зимняя - от 12 до 26 мм. Масса мужской летней одежды составляет 2,5-3 кг, зимней - 6-7 кг.

Независимо от типа, назначения, покроя и формы одежда должна соответствовать погодным условиям, состоянию организма и выполняемой работе, весить не более 10% массы тела человека, иметь не затрудняющий кровообращения покрой, не стесняющий дыхания и движений и не вызывающий смещения внутренних органов, легко очищаться от пыли и загрязнений, быть прочной.

Одежда играет большую роль в процессах теплообмена организма с окружающей средой. Она обеспечивает такой микроклимат, который в различных условиях окружающей среды позволяет организму оставаться в нормальном тепловом режиме. Микроклимат пододежного пространства является основным параметром при выборе костюма, так как в конечном итоге пододежный микроклимат в значительной степени определяет тепловое самочувствие человека.

Под пододежным микроклиматом следует понимать комплексную характеристику физических факторов воздушной прослойки, прилегающей к поверхности кожи и непосредственно влияющей на физиологическое состояние человека. Эта индивидуальная микросреда находится в особенно тесном взаимодействии с организмом, изменяется под влиянием его жизнедеятельности и в свою очередь непрерывно влияет на организм; от особенностей пододежного микроклимата зависит состояние терморегуляции организма.

Пододежный микроклимат характеризуется температурой, влажностью воздуха и содержанием углекислоты.

Температура пододежного пространства колеблется от 30,5 до 34,6°С npи температуре окружающего воздуха 9-22 °С. В умеренном климате температура пододежного пространства понижается по мере удаления от тела, а при высокой температуре окружающей среды понижается по мере приближения к телу из-за нагревания солнечными лучами поверхности одежды.

Относительная влажность пододежного воздуха в условиях средней климатической полосы обычно меньше влажности окружающего воздуха и повышается при повышении температуры воздуха. Так, например, при температуре окружающего воздуха 17°С влажность пододежного воздуха составляет около 60%, при повышении температуры атмосферного воздуха до 24°С влажность воздуха в пододежном пространстве уменьшается до 40%. При повышении температуры окружающего воздуха до 30-32 °С, когда человек активно потеет, влажность пододежного воздуха возрастает до 90-95%.

Воздух пододежного пространства содержит около 1,5-2,3% углекислоты, ее источником является кожа. При температуре окружающего воздуха 24-25°С за 1 ч в пододежное пространство выделяется 255 мг углекислоты. В загрязненной одежде на поверхности кожи, особенно при увлажнении и повышении температуры, происходит интенсивное разложение пота и органических веществ со значительным увеличением содержания углекислоты в воздухе пододежного пространства. Если в платье из ситца или сатина свободного покроя содержание углекислоты в воздухе пододежного пространства не превышает 0,7%, то в узкой и тесной одежде из тех же тканей количество углекислоты достигает 0,9%, а в теплой одежде, состоящей из 3-4 слоев, оно увеличивается до 1,6%.

Свойства одежды в значительной мере зависят от свойств тканей. Ткани должны обладать теплопроводностью соответственно климатическим условиям, достаточной воздухопроницаемостью, гигроскопичностью и влагоемкостью, малой газопоглощаемостью, не иметь раздражающих свойств. Ткани должны быть мягкими, эластичными и вместе с тем прочными, не изменять своих гигиенических свойств в процессе носки.

В зависимости от назначения одежды требования к тканям различны.

Гигиенические требования к бельевым тканям

(по Р.А. Деллю и др., 1979)

Например, хорошая воздухопроницаемость важна для летней одежды, наоборот, одежда для работы на ветру при низкой температуре воздуха должна иметь минимальную воздухопроницаемость. Хорошее поглощение водяных паров - необходимое свойство бельевых тканей, совершенно неприемлемое для одежды людей, работающих в атмосфере повышенной влажности или при постоянном смачивании одежды водой (рабочие красильных цехов, моряки, рыбаки и др.).

При гигиенической оценке тканей одежды исследуют их отношение к воздуху, воде, тепловые свойства и способность задерживать или пропускать ультрафиолетовые лучи.

Воздухопроницаемость тканей имеет большое значение для вентиляции пододежного пространства. Она зависит от количества и объема пор в ткани, характера обработки ткани.

Воздухонепроницаемая одежда создает затруднения в вентилировании пододежного пространства, которое быстрое насыщается водяными парами, что нарушает испарение пота и создает предпосылки для перегревания человека.

Очень важно сохранение тканями достаточной воздухопроницаемости и во влажном состоянии, т. е. после смачивания дождем или намокания от пота. Мокрая одежда затрудняет доступ наружного воздуха к поверхности тела, в пододежном пространстве накапливаются влага и углекислота, что снижает защитные и тепловые свойства кожи.

Важным показателем гигиенических свойств тканей является их отношение к воде. Вода в тканях может находиться в виде паров либо в жидкокапельном состоянии. В первом случае говорят о гигроскопичности, во втором - о влагоемкости тканей.

Гигроскопичность означает способность тканей поглощать воду в виде водяных паров из воздуха - впитывать парообразные выделения кожи человека. Гигроскопичность тканей различна. Если гигроскопичность льняного полотна принять за единицу, то гигроскопичность ситца составит 0,97, сукна - 1,59, шелка - 1,37, замши - 3,13.

Мокрая одежда быстро отнимает тепло от тела и тем самым создает предпосылки к переохлаждению. При этом имеет значение время испарения. Так, фланель, сукно медленнее испаряют воду, значит, теплоотдача шерстяной одежды за счет испарения будет меньше, чем шелковой или льняной. В связи с этим влажная одежда из шелка, ситца или полотна даже при достаточно высокой температуре воздуха вызывает ощущение зябкости. Надетая поверх фланелевая или шерстяная одежда значительно смягчает эти ощущения.

Большое значение имеют тепловые свойства тканей. Потери тепла через одежду определяются теплопроводными свойствами ткани, а также зависят от насыщения тканей влагой. Степень влияния тканей одежды на общую теплопотерю служит показателем ее тепловых свойств. Эта оценка проводится путем определения теплопроводности тканей.

Под теплопроводностью понимают количество тепла в калориях, проходящее в 1 с через 1 см2 ткани при ее толщине 1 см и температурной разнице на противоположных поверхностях в 1 °С. Теплопроводность ткани зависит от величины пор в материале, причем имеют значение не столько крупные промежутки между волокнами, сколько мелкие - так называемые капиллярные поры. Теплопроводность ношеной или неоднократно стиранной ткани повышается, так как капиллярных пор становится меньше, число более крупных промежутков увеличивается.

Вследствие различной влажности окружающего воздуха поры одежды содержат большее или меньшее количество воды. От этого меняется теплопроводность, так как влажная ткань лучше проводит тепло, чем сухая. При полном намокании теплопроводность шерсти увеличивается на 100%, шелка на 40% и хлопчатобумажных тканей на 16%.

Существенное значение имеет отношение тканей к лучистой энергии способность задерживать, пропускать и отражать как интегральный поток солнечной радиации, так и биологически наиболее активные инфракрасные и ультрафиолетовые лучи. Поглощение тканями видимых и тепловых лучей в значительной мере зависит от их окраски, а не от материала. Любые неокрашенные ткани поглощают видимые лучи одинаково, но темные ткани поглощают больше тепла, чем светлые.

В жарком климате белье лучше делать из хлопчатобумажных окрашенных тканей (красный, зеленый), обеспечивающих лучшую задержку солнечных лучей и наименьший доступ тепла к коже.

Одной из существенных особенностей тканей является их проницаемость для ультрафиолетовых лучей. Она важна как элемент профилактики ультрафиолетовой недостаточности, которая часто возникает у жителей крупных промышленных городов с интенсивным загрязнением атмосферного воздуха. Особое значение имеет прозрачность материалов в отношении ультрафиолетовых лучей для жителей северных районов, где увеличение площади открытых частей тела не всегда возможно из-за суровых климатических условий.

Способность материалов пропускать ультрафиолетовые лучи оказалась неодинаковой. Из синтетических тканей наиболее проницаемы для ультрафиолетовых лучей капрон и нейлон - они пропускают 50-70% ультрафиолетовых лучей. Значительно хуже пропускают ультрафиолетовые лучи ткани из ацетатного волокна (0,1-1,8%). Плотные ткани - шерсть, сатин пропускают ультрафиолетовые лучи плохо, а ситец и батист гораздо лучше.

Шелковые ткани редкого плетения, как неокрашенные (белые), так и окрашенные в светлые тона (желтый, салатовый, голубой), более прозрачны для ультрафиолетовых лучей, чем материалы с большей удельной плотностью, толщиной, а также темных и насыщенных цветов (черный, сиреневый, красный).

Ультрафиолетовые лучи, прошедшие через ткани на основе полимеров, сохраняют свои биологические свойства и прежде всего антирахитическую активность, а также стимулирующее действие на фагоцитарную функцию лейкоцитов крови. Сохраняется также высокая бактерицидная эффективность по отношению к кишечной палочке и золотистому стафилококку. Облучение ультрафиолетовыми лучами через капроновые ткани уже через 5 мин приводит к гибели 97,0 – 99,9% бактерий.

Под влиянием носки ткань одежды изменяет свои свойства вследствие износа и загрязнения.

Загрязнение одежды происходит изнутри (жидкими и газообразными продуктами жизнедеятельности кожи) и снаружи (от внедрения пыли и пачкающих веществ). Различают механическое (пыль, грязь), химическое (газы) и бактериальное загрязнение одежды.

Определенную роль играет газопоглощаемость тканей. Это свойство имеет особое значение в производственных и полевых условиях. Величина поглощения газов зависит от их концентрации и влажности ткани. Шерсть поглощает газов больше, чем хлопчатобумажная ткань, и медленнее их выделяет. Иногда количество газов, адсорбированных тканями, настолько велико, что при обратном их выделении они могут стать причиной отравления (анилин). Способность тканей сорбировать газы (пары) из воздуха зависит также от структуры ткани и характера ее обработки.

Ткани одежды, загрязненные пылью, выделениями из носоглотки, испарениями, могут содержать патогенные возбудители – микобактерию туберкулеза, микроорганизмы тифо-паратифозной группы, стрептококки, стафилококки. Особенно сильно загрязняются белье и шерстяная одежда, большая толщина которой, рыхлость и сравнительно редкая стирка способствуют накоплению микроорганизмов.

Через загрязненную одежду могут передаваться брюшной тиф, дизентерия и другие инфекции. Опасность такой передачи определяется длительностью выживания микроорганизмов на ткани. Ввиду эпидемической опасности зараженной одежды ее необходимо дезинфицировать.

Красители, используемые при отделке тканей, могут иметь ядовитые примеси. Описаны случаи раздражения кожи с выраженными воспалительными явлениями при ношении одежды, содержащей остаточные количества соединений мышьяка, случаи экземы кожи лица с сильным зудом при ношении театральных костюмов, детали которых были окрашены фуксином с токсичными примесями. Подобные явления в настоящее время чрезвычайно редки, не исключаются при использовании тканей, окрашенных синтетическими красителями или изготовленных из разнообразных химических волокон.

В результате широкого внедрения в быт полимерных материалов, в том числе тканей из искусственных и синтетических волокон, а также их сочетаний с натуральными волокнами были созданы принципиально новые изделия для конструирования одежды.

Схема проведения исследований по гигиенической оценке одежды из синтетических материалов (по К.А. Раппорту, 1971).

Химические волокна делятся на искусственные и синтетические. Искусственные волокна представлены целлюлозой и ее ацетатными, вискозными и триацетатными эфирами. Синтетические волокна – это лавсан, кашмилон, хлорин, винил и т.д.

По физико-химическим и физико-механическим свойствам химические волокна значительно превосходят натуральные.

Синтетические волокна высокоэластичны, обладают значительным сопротивлением к многократным деформациям, устойчивы к истиранию. В отличие от натуральных химические волокна устойчивы к воздействию кислот, щелочей, окислителей и других реагентов, а также к плесени и моли.

Ткани из химических волокон обладают антимикробным свойством. Так, на хлориновом белье при опытной носке микроорганизмы выживают значительно меньше, чем на белье из натуральных тканей. Созданы новые волокна, которые подавляют рост стафилококковой флоры и кишечной палочки.

Ткани из химических волокон обладают и более высокой воздухопроницаемостью, чем материалы из натуральных волокон такой же структуры. Воздухопроницаемость лавсановых, капроновых и хлориновых тканей выше, чем хлопчатобумажных.

Физиолого-гигиенические исследования при опытной носке подтвердили высокие теплозащитные свойства одежды, изготовленной из синтетических волокон – орлона, нитрона, полихлорвинила, лавсана.

Кроме теплозащитных свойств, важное значение имеют сорбционные качества одежды из химических волокон.

Наряду с высокими гигиеническими свойствами тканей из синтетических волокон следует отметить и некоторые отрицательные их качества. В первую очередь это относится к способности тканей из полимерных материалов накапливать статическое электричество. Вместе с тем высокая электрозаряженность поливинилхлоридных волокон используется для создания лечебного белья.

Низкие сорбционные свойства ограничивают применение большинства синтетических волокон для изготовления белья.

Липофильные свойства капроновых волокон предопределяют и способность таких тканей удерживать запахи и плохо отстирываться. Стирка обычными средствами позволяет снизить бактериальную загрязненность капроновых чулок лишь на 10%, а на чулках из натуральных волокон после аналогичной процедуры она составляла только 40-25% внесенной микрофлоры.

Для гигиенической оценки одежды из тканей на основе химических волокон чрезвычайно важна химическая стабильность текстильных материалов. Полимерные материалы могут выделять некоторые вредные вещества (незаполимеризовавшиеся мономеры и другие исходные продукты синтеза). Помимо того, в воздух и воду из массы полимера могут мигрировать растворители, стабилизаторы, теплоносители, антиэлектростатические препараты и другие вещества, использованные в процессах получения, формирования, отделки волокон и тканей.

В одежде из синтетических тканей в пододежном пространстве образуется область повышенной влажности, в такой одежде быстро наступает перегревание, особенно летом. Не успевающий испариться пот накапливается на коже, и при трении одежды могут возникнуть потертости и раздражения. Зимой, когда относительная влажность воздуха в помещении мала, дает о себе знать статическое электричество. Оно вызывает ощущение покалывания, одежда прилипает к телу. При этом меняется ритм сердечных сокращений, появляется склонность к спазмам сосудов, изменению артериального давления, развивается утомление, возникает головная боль. Статическое электричество влияет и на свойства ткани – она притягивает к себе пыль и микрофлору. Гигиенические свойства такой ткани резко снижаются. В нашей стране осуществляется строгий гигиенический контроль за качеством синтетических материалов, предназначенных для одежды и обуви. Образцы таких тканей подвергаются сложным исследованиям в соответствующих научно-исследовательских лабораториях.

При гигиенической оценке химически стабильных тканей проводятся токсикологические исследования с применением специфических и чувствительных тестов. Непосредственный контакт одежды с кожей заставляет изучать реакцию кожи лабораторных животных на воздействие водных вытяжек из образцов тканей. Это исследование ставит своей задачей выявление местного раздражающего и сенсибилизирующего действия. Кожные реакции на вытяжки из тканей исключают применение исследуемой ткани. Окончательным этапом токсикологических исследований становится изучение кожно-резорбтивного действия, так как некоторые вещества (например, фосфорорганические соединения) оказывают общее токсическое действие при попадании на кожу без местной кожной реакции. Только в случае отсутствия местного раздражающего, сенсибилизирующего и кожно-резорбтивного действия водных вытяжек из тканей на лабораторных животных проводятся наблюдения на людях-добровольцах. Это осуществляют либо методом «лоскутных» проб, либо проводят опытную носку изделия из исследуемой ткани. Хотя бы один случай кожной реакции у человека дает основание для отклонения исследуемой ткани от широкого внедрения. При отсутствии кожной реакции токсикологические исследования продолжаются в направлении действия водных вытяжек из тканей на иммунные и генетические реакции животных. Например, при изучении формальдегидсодержащих пропиток для одежды не было выявлено токсического действия с помощью кожных проб, биохимических и морфологических исследований, но иммунологические и генетические методы выявили действие малых концентраций формальдегида и диметилформамида, выделяющихся из одежды. Таким образом, при гигиенической оценке новых тканей и одежды из нее определяющее значение имеют результаты санитарно-химических и токсикологических исследований.

На основании полученных данных разрабатывают рекомендации по использованию тканей для одежды и оформляют их в виде гигиенических нормативов и правил.

В настоящее время изготовляют ткани из смешанных волокон, что позволяет сочетать достоинства натуральных и синтетических материалов.

Смеси волокон различной природы повышают теплозащитные свойства одежды, уменьшают гидрофобность и электростатичность, улучшают сорбционные свойства, т. е. позволяют получить ткани с благоприятными гигиеническими свойствами. Улучшение теплозащитных свойств из химических волокон одного и того же вида возможно также путем придания волокну объемности, изменения плетения, создания ажурности и т.д.

В последнее время в качестве утеплителя для зимней одежды успешно используется поропласт на основе пенополиуретана. Этот материал химически стабилен, имеет малую объемную массу и высокую пористость, выраженные теплоизолирующие свойства. Однако высокая влагоемкость и плохая облегаемость сдерживают его использование. Физиологические исследования различных вариантов одежды в условиях Крайнего Севера и средней климатической зоны показали целесообразность использования пенополиуретана, особенно в сочетании с ветрозащитными и водоотталкивающими материалами (ткань плащевая, болонья). Использование пенополиуретана в зимней детской одежде позволяет снизить массу одежды на 30-40%, что существенно для детей младшего школьного и дошкольного возраста.

Поливинилхлоридные волокна используются для изготовления лечебного белья. Токсикологические исследования на лабораторных животных и наблюдения во время опытной носки не обнаружили каких-либо неблагоприятных явлений. Эти ткани обладают высокими теплозащитными свойствами, хорошей воздухо- и паропроницаемостью, малой влагоемкостью и гигроскопичностью. Высокая электризуемость этих тканей дает физиотерапевтический эффект («сухое» тепло). Однако эти ткани не выдерживают частых стирок, быстро разрушаются от горячей воды, что исключает их использование в лечебных учреждениях. Белье из поливинилхлоридных волокон можно рекомендовать в условиях охлаждения при работе и спортивных занятиях (в зимнее время вне помещения).

Качество применяемой спецодежды и других СИЗ

При оценке качества изучался ассортимент выдаваемой спецодежды и других СИЗ, устанавливалось соответствие их назначению в зависимости от эксплуатации на различных видах геологоразведочных работ и наличия вредных производственных и неблагоприятных факторов.

Основные недостатки и замечания по стандартной спецодежде геологов отражены в топографиях.

Общие замечания к летней и зимней спецодежде сводятся к следующему:

Низкие защитные и эксплуатационные качества применяемых тканей и материалов;

Несовершенство конструкции;

Отсутствие ухода за спецодеждой.

Установлено, что спецодежда в большинстве случаев не выдерживает нормируемых сроков носки и не обеспечивает защиты работающих от воздействия вредных производственных и неблагоприятных факторов.

Характер загрязнений и разрушений спецодежды бурильщиков колонкового, ударно-канатного и глубокого бурения свидетельствуют о необходимости разработки рациональных видов спецодежды для данных профессий работающих.

Типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи спецодежды, спецобуви и предохранительных приспособлений для рабочих геологоразведочных предприятий и организаций предусмотрены: ботинки кожаные, сапоги резиновые, сапоги кирзовые и валенки. С учетом расположения изучаемых районов с IV и особом поясах нормируемый срок носки для ботинок и резиновых сапог -18, кирзовых - 27, валенок - 24 месяца.

Установлено, что выдаваемая спецобувь не выдерживает нормируемых сроков носки. Фактические сроки эксплуатации резиновых сапог составляют 6-8 месяце, кирзовых – от 2 до 6 месяцев, валенок – 6-8 месяцев. Основными причинами преждевременного износа спецобуви являются: жесткие условия ее эксплуатации, недостаточно высокое качество применяемых материалов и изготовления. Однако, необходимо отметить, что в большинстве случаев причиной разрушения спецобуви является использование ее не по назначению, неправильное хранение и отсутствие надлежащего ухода за ней в процессе эксплуатации.

Кирзовые сапоги выходят из строя в основном из-за нарушения крепления подошвы к верху обуви и быстрого изнашивания подошвы при работах на каменистом и скальном грунте.

Одним из наиболее рациональных видов спецобуви для геологов можно считать сапоги юфтевые геологические (ТУ РСФСР 6300-73). Они в большей мере соответствуют условиям труда и в целом получили положительную оценку рабочих.

Однако, как свидетельствуют материалы и отзывы рабочих, собранные в геологоразведочных экспедициях, кожаную подошву сапог необходимо заменить на износоустойчивую микропористую резиновую, наиболее удобную в эксплуатации в горных условиях.

Валяная обувь эксплуатируется без галош, поэтому быстро выходит из строя из-за износа подошвы, а также большой усадки после намокания и высушивания.

В процессе исследований в экспедициях установлено, что наиболее распространенным видом спецобуви у рабочих основных профессий являются сапоги резиновые, реже применяются сапоги кирзовые, причем рабочие отдают предпочтение сапогам резиновым формовым рыбацким (в типовых отраслевых нормах не предусмотрены). Наличие в данных сапогах удлиненных голенищ, обеспечивающих удобство при выполнении работ, связанных с обливанием буровым раствором и водой, а также при работах и переходах в мокрых местах делают данный вид обуви наиболее рациональным в проведении геологоразведочных работ.

Серьезным является вопрос качества средств защиты рук геологов.

Типовыми отраслевыми нормами предусмотрены рукавицы комбинированные сроком на 1 или 2 месяца и брезентовые – на 1 месяц. На всех изученных видах работ ни один из указанных видов рукавиц не выдерживает сроков носки. В зависимости от характера выполняемых работ фактические сроки носки рукавиц, у различных профессий работающих, составляют от 1 смены до 15-20 дней.

Наряду с низкими эксплуатационными свойствами рукавиц необходимо отметить отсутствие у них защитной способности от воздействия различных вредных производственных факторов. Они не защищают руки работающих от бурового раствора, воды и нефтепродуктов.

В зимнее время рабочие используют меховые рукавицы, одевая их под брезентовые или комбинированные. Такая комбинация создает неудобство в работе и не защищает руки от вредностей производства.

Необходимо указать на низкое качество изготовления рукавиц и, в первую очередь, на применение непрочных ниток. Большинство рукавиц выходит из строя из-за быстрого разрушения швов.

Непродолжительные сроки эксплуатации рукавиц влекут за собой дополнительную выдачу их работающим, а соответственно и перерасход материальных средств экспедиций на их приобретение.

Такое положение указывает на необходимость разработки рациональных видов средств защиты рук геологов.

В системе профилактических мероприятий, направленных на обеспечение безопасных условий труда и снижение профессиональных отравлений и заболеваний, важную роль играют средства индивидуальной защиты (СИЗ) работающих на производстве. Их использование становится необходимым в тех случаях, когда возникают затруднения в обеспечении безопасности технологических процессов и производственного оборудования существующими техническими средствами и условия контакта работающих с факторами, вредными для здоровья.

При повседневных работах средства индивидуальной защиты чаще всего используются как одно из звеньев в общем комплексе профилактических мероприятий, в то время как при аварийных, ремонтных и других эпизодически проводимых работах они становятся одним из основных мероприятий, обеспечивающих безопасное выполнение работ.

Необходимость использования СИЗ регламентируется основополагающими стандартами Государственной системы стандартизации (ГСС) и системы стандартов безопасности труда (ССБТ). Согласно этим нормативным документам, все вновь разрабатываемые и пересматриваемые стандарты на производственные процессы и оборудование, материалы и вещества должны включать конкретные требования к средствам защиты работающих. Кроме того, в системе ССБТ выделена самостоятельная классификационная группировка стандартов на средства защиты работающих.В нашей стране разработкой, выпуском, оценкой и снабжением СИЗ занимаются специализированные организации и предприятия. В результате действия существующей системы контроля за разработкой и производством СИЗ со стороны государственных и профсоюзных органов большинство современных отечественных СИЗ характеризуются высокими защитными и эксплуатационными свойствами, обеспечивающими надежную защиту от всевозможных опасных и вредных производственных факторов. Применение самодельных конструкций СИЗ, не прошедших определенных стадий разработки, экспертизы и внедрения, категорически запрещается.

Эффективность применения СИЗ определяется следующими основными требованиями: правильным выбором конкретной марки СИЗ, поддержанием СИЗ в исправном состоянии, обученностью персонала правилам пользования СИЗ в соответствии с инструкциями по эксплуатации в течение всего времени их использования.

Целью применения СИЗ является снижение до допустимых значений или полное предотвращение возможного влияния на организм вредных производственных факторов. В отличие от коллективных средств защиты СИЗ находятся непосредственно на человеке, поэтому к ним предъявляются требования минимального отрицательного влияния на функциональное состояние и работоспособность человека. Средства индивидуальной защиты работающих в зависимости от назначения делятся на следующие классы: изолирующие костюмы; средства защиты органов дыхания; специальная одежда; специальная обувь; средства защиты рук; средства защиты головы; средства защиты лица; средства защиты глаз; средства защиты органов слуха; предохранительные приспособления; защитные дерматологические средства.

Основное назначение спецодежды состоит в обеспечении надежной защиты тела человека от различных производственных факторов при сохранении нормального функционального состояния и работоспособности. В последние годы возросли требования к эстетическим показателям спецодежды.

Все виды спецодежды подразделяются по защитным свойствам на группы и подгруппы. Так, например, существует спецодежда для защиты от теплового излучения, искр и брызг расплавленного металла и окалины; от нефти, механических повреждений (истирания) и пониженных температур и др. Защитные, эксплуатационные и гигиенические свойства спецодежды в первую очередь зависят от материалов, из которых она изготавливается, поэтому особые требования предъявляются к качеству тканей. Для достижения требуемых свойств при пошиве спецодежды используются хлопчатобумажные, льняные, шерстяные, шелковые и синтетические ткани, а также ткани с пленочными покрытиями и изготовленные из смеси натуральных и синтетических волокон. Для придания тканям определенных защитных свойств их пропитывают различными составами (водоупорной, водоотталкивающей, термостойкой, огнестойкой, масло-нефтезащитной, кислотостойкой, кислотоотталкивающей или светопрочной комбинированной пропитками). Материалы с пленочным покрытием предназначаются, как правило, для защиты от опасных и вредных жидких веществ. В последнее время началось широкое применение материалов с металлизированным покрытием, которые предназначаются для защиты от инфракрасного излучения. В качестве основы для нанесения металлизированного слоя используются полульняные, асбестовые, синтетические ткани, а также ткани из стекловолокна. Обеспечение защитных свойств спецодежды зависит не только от свойств применяемых материалов, но также и от ее конструктивного исполнения. Поэтому при создании спецодежды руководствуются определенными требованиями, учитывающими весь комплекс показателей ее качества и назначения. Эти показатели разделяются на общие для всех групп и подгрупп спецодежды и специализированные, характеризующие защитные свойства конкретной группы или подгруппы в соответствии с ее назначением. Общие показатели качества спецодежды в основном характеризуют ее эксплуатационные, гигиенические и эстетические свойства. К ним относятся прочность и жесткость шва, срок носки и время непрерывного пользования; соответствие тканей, материалов и конструкции условиям труда; устойчивость к стирке, художественно-эстетические показатели и др.

Одним из основных общих требований, предъявляемых к спецодежде независимо от ее защитных свойств, является обеспечение нормального теплового состояния человека. Одежда создает вокруг тела определенный микроклимат, зависящий, с одной стороны, от тепловыделений человека, а с другой - от метеорологических параметров внешней среды и свойств одежды (ее конструкции, физико-химических свойств материалов и т. д.). Показателями микроклимата пододежного пространства являются его влажность и температура воздуха, а также содержание в нем углекислоты. В условиях теплового комфорта относительная влажность воздуха под одеждой составляет 35 - 60%. По этому показателю можно судить о способности одежды передавать влагу от поверхности тела в окружающую среду. Повышенная влажность воздуха пододежного пространства оказывает неблагоприятное действие как в условиях повышенных, так и пониженных температур. Повышенная влажность пододежного пространства при работах в условиях высокой запыленности или загазованности способствует раздражению кожных покровов и увеличивает скорость поступления вредных веществ через кожу. Температура воздуха пододежного пространства является функцией физической активности человека, поэтому оптимальные значения этого показателя различны в зависимости от интенсивности работы. Так, для человека, находящегося в состоянии относительного покоя, комфортной является температура в области туловища, равная 30 - 32 °С, а при тяжелой физической работе - 15 °С. В связи с этим при оценке гигиенических свойств одежды по показателю температуры воздуха пододежного пространства необходимо учитывать физическую активность человека и условия окружающей среды. Например, при работах в условиях охлаждающей среды большое снижение температуры воздуха непосредственно под верхней одеждой свидетельствует о ее недостаточном термическом сопротивлении, а при работе в условиях воздействия ветра - о высокой воздухопроницаемости.

Специализированные показатели качества характеризуют защитные свойства спецодежды. К ним относятся следующие: сопротивление изделия его частей разрыву (для спецодежды от механических воздействий и общих производственных загрязнений); теплопроводность, воздухопроницаемость и паропроницаемость (для спецодежды от повышенных и пониженных температур); коэффициент защиты и способность к дезактивации (для спецодежды от радиоактивных веществ); свинцовый эквивалент (для спецодежды от рентгеновских излучений); электрическое сопротивление и коэффициент защиты (для спецодежды от электростатических зарядов, электромагнитных и электрических полей) ; пыленепроницаемость и устойчивость к обеспыливанию (для спецодежды от пыли); кислотонепроницаемость (для спецодежды от кислот), щелоченепроницаемость (для спецодежды от щелочей) и т. п. Обеспечение указанных требований достигается использованием в модели спецодежды, помимо соответствующих материалов, применением различных конструктивных элементов. Так, при конструировании спецодежды для эксплуатации в условиях меняющихся параметров окружающей среды предусматривается применение многослойных утеплителей, пристегивающихся к основной ткани, утепленного белья, утепляющих прокладок и различных вентиляционных устройств. Это позволяет регулировать тепловое сопротивление одежды за счет изменения толщины утеплителя в зависимости от температуры окружающего воздуха. Защиту от ветра обеспечивают специальные клапаны по линии застежки куртки и брюк, капюшон, наушники, конструктивные элементы, защищающие лицо. Спецодежда для защиты от вредных жидких факторов должна иметь минимальное количество швов, а также защитные клапаны по линиям застежек и карманов, ее покрой не должен препятствовать стеканию жидкостей. К конструктивным элементам, обеспечивающим защиту от пылевидных вредных факторов, микроорганизмов, относятся всевозможные дополнительные манжеты, клапаны, пояса, пелерины и т. п.В спецодежде для защиты от локального воздействия нефти, кислот, щелочей, нефтепродуктов на необходимых участках должны предусматриваться накладки из соответствующих материалов, стойких к действию этих веществ. Одним из способов улучшения теплообмена человека, а следовательно и его самочувствия, является введение в конструкцию специальных элементов для обеспечения вентиляции воздуха в пододежном пространстве. К ним относятся различные отлетные кокетки в области спины и полочек, отверстия различной формы внизу проймы рукавов, вверху или по всей длине шаговых швов и др.

Определяющая роль гигиенических требований к одежде и адекватных им свойств обусловлена тем, что она покрывает около 80 % поверхности тела человека, выполняя важные функции его жизнедеятельности (гигиена - от греч. hygieinos - здоровый).

В этой связи следует выделить четыре основные функции гигиенического характера, которые должны быть обеспечены в используемой человеком одежде:

1) защита от механических, химических и биологических воздействий;

2) защита от неблагоприятных климатических элементов;

3) поддержание тела человека в чистоте;

4) обеспечение нормальной жизнедеятельности организма.

Первая функция является определяющей для специальной,

а также спортивной одежды. Это не исключает необходимости обеспечения этой функции и в других классах одежды.

В соответствии с Трудовым кодексом Республики Беларусь (ст. 230) предусмотрено обеспечение работников средствами индивидуальной защиты, в том числе и специальной одеждой. При этом учтены работы с вредными, опасными условиями труда (воздействие ядовитых паров, радиации, кислот, щелочей, брызг металла и др.), а также работы, связанные с загрязнением или осуществляемые в неблагоприятных температурных условиях. При этом порядок и нормы бесплатной выдачи работникам средств индивидуальной защиты определяются Правительством Республики Беларусь.

Вторая функция требует защиты человека от различных природных воздействий: низких и высоких температур, осадков, пыли, ветра, солнечной радиации и др. Эта функция обусловлена различиями в климатических условиях отдельных районов и необходимостью их учета при создании одежды.

В настоящее время принято следующее деление территории СНГ по климатическим зонам:

I зона - территория с климатом, требующим высококачественной меховой одежды и утепленной обуви;

II зона - территория с климатом, требующим обычной, но обязательно из теплозащитных натуральных материалов, меховой одежды и утепленной обуви;

III зона - территория с климатом, требующим преимущественно теплой одежды и разнообразной обуви;

IV зона - территория с климатом, требующим больше одежды и обуви для защиты от сырости и осадков;

V зона - территория с климатом, требующим повышенного внимания к одежде и обуви для защиты организма человека от перегрева.

Для большинства зон особое место из многообразия требований отводится защите от низких температур.

Анализ работ, проведенных различными исследователями, позволил проф. Р.Ф. Афанасьевой сформулировать требования к одежде для защиты от холода. Наиболее важными из них являются:

1) ограждение человека от чрезмерной отдачи тепла;

2) соответствие теплоизоляционных свойств одежды физической активности человека и климатическим условиям, в которых предполагается ее эксплуатация;

3) внутренние слои одежды должны хорошо впитывать пот и легко отдавать влагу. Одежда не должна препятствовать выведению влаги из пододежного пространства;

4) одежда не должна вызывать перегревания тела человека. Допустимо небольшое охлаждение, которое стимулирует физическую деятельность, снижает усталость и способствует закаливанию организма.

Поскольку одежда для защиты от холода различна, большое значение имеют свойства отдельных материалов, составляющих пакет конструкции изделия. При этом чрезвычайно важно учесть предполагаемые условия эксплуатации, неоднородность тепловых потоков на отдельных участках тела человека.

Относительные удельные тепловые потоки на различных участках тела человека, Вт/м 2

Важно учесть, что тепловые потоки не связаны с поверхностью тела человека, а обусловлены особенностями их функционирования.

Отношение площади частей тела к общей поверхности тела человека, %

С увеличением скорости ветрового потока и воздухопроницаемости пакета материалов одежды возрастает интенсивность охлаждения человека.

При скорости ветра до 2 м/с воздухопроницаемость пакета в пределах 0-60 дм 3 /(м 2 с) практически не влияет на его теплоизоляционные свойства. При более высокой скорости ветрового потока влияние показателя воздухопроницаемости на термическое сопротивление пакетов материалов одежды существенно, особенно при ветре 8-10 м/с.

Третья функция наиболее важна для изделий, контактирующих с телом человека: белья, чулочно-носочных, головных уборов, принадлежностей женского туалета и т.д.

Четвертая функция направлена на оптимальное функционирование организма в системе человек-изделие-среда. В общем плане реализация этой функции проявляется в обеспечении трех показателей пододежного (между телом человека и одеждой) микроклимата в оптимальных пределах: температура - 28-32 °С; влажность - 35-55 %; содержание углекислоты - 0,04-0,06 %.

Вышеприведенные функции с позиций физиологии организма и гигиенических требований к одежде могут подразделяться по двум направлениям:

1) защита тела от неблагоприятных факторов окружающей среды - воздействий низких и высоких температур, изменений солнечной радиации, ветра, атмосферных осадков, механических воздействий;

2) создание необходимых условий для нормального функционирования организма; поддержание постоянства температуры тела; выведение продуктов обмена - паров воды, углекислого газа, солей; препятствие проникновению извне пыли, грязи, микроорганизмов.

Гигиенические требования к одежде дифференцированы в зависимости от ее назначения и условий эксплуатации. В общем виде они сводятся к следующему:

1) теплозащитные свойства одежды должны соответствовать деятельности человека и условиям внешней среды, в которой она используется. Поэтому это свойство одежды должно регулироваться;

2) воздухопроницаемость одежды и отдельных ее частей также должна соответствовать условиям эксплуатации и быть регулируемой;

3) внутренние слои одежды должны быть гигроскопичны и легко высыхаемы, одежда не должна препятствовать выведению влаги, выделяемой кожей человека;

4) одежда должна быть мягкой и легкой;

5) конструкция одежды должна позволять человеку выполнять различные движения, легко одеваться и сниматься, не стеснять движения и кровообращение.

Современный период характерен широким использованием химических материалов при изготовлении швейных изделий. Они обладают рядом специфических свойств. Поэтому к одежде из них предъявляется ряд дополнительных требований:

♦ химическая стабильность материалов и веществ;

♦ степень электризуемости не должна превышать установленных санитарных норм;

♦ одежда из синтетических материалов не должна быть токсичной, не вызывать раздражение кожных покровов.

Особое значение в обеспечении безвредности одежды имеют уровень и характер ее электризуемости, т.е. образование электростатических зарядов за счет контактного трения.

Для характеристики статического электричества, возникающего на материалах, имеет значение знак появляющихся зарядов. Так, большинство химических волокон, за исключением вискозы, электризуются отрицательно.

Наиболее важным фактором, от которого зависит способность материалов накапливать заряды, является химическая природа волокон. Так, синтетические волокна, как правило, обладают большей степенью электризуемости, чем искусственные на основе целлюлозы. Природные волокна растительного происхождения значительно меньше электризуются. Но в настоящее время ткани, трикотажные полотна и изделия из них нельзя считать неэлектризующимися, так как наличие в них химических волокон и дополнительной химической обработки способствуют накоплению на их поверхностях незначительных зарядов.

Наблюдения приводят к заключению, что статическое электричество, наряду с электромагнитным излучением, ионизирующей радиацией, шумом и вибрацией, может и должно быть отнесено к факторам внешней среды, небезразличным для здоровья человека. Имеются данные о возможности отрицательного воздействия статического электричества. Лица, подвергающиеся действию статического электрического поля, иногда жалуются на ухудшение общего самочувствия, головную боль, нарушение сна, болевые ощущения в области сердца.

Проявление рассмотренных функций обеспечивает нормальное состояние человеческого организма. При этом следует иметь в виду, что основой жизнедеятельности является обмен веществ. В процессе его организм получает и усваивает питательные вещества и кислород, а также расходует энергию и выделяет в окружающую среду излишнее тепло и другие продукты жизнедеятельности.

Важно обеспечить постоянство температуры тела человека (до 37 °С). Температурный диапазон существования организма узок. Нагревание тела до 42-43 °С и охлаждение до 24-25 °С могут привести к летальному исходу. Только сохранением постоянства температуры тела на основе подбора рациональной одежды достигается активная деятельность человека и неизменная скорость обменных процессов в организме.

В системе человек-изделие важнейшими являются свойства, обеспечивающие чистоту кожи, пододежного пространства, а также самого изделия. Через кожу происходит выделение воды, углекислого газа, солей, жировых веществ. На коже взрослого человека расположено около 300 тыс. сальных желез, которые выделяют кожное сало (от 100 до 300 г в неделю), смягчающее поверхность кожи и предохраняющее ее от высыхания, смачивания, проникновения микробов. При выделении пота из организма выводятся вода и соли. В среднем все потовые железы (их несколько миллионов) выделяют за сутки в условиях умеренного климата от 0,5 до 1 л пота, в жаркой зоне - до 450 г в час; при физической работе и ходьбе количество пота может возрасти до 10 л в сутки. С поверхности кожи за неделю выделяется также от 40 до 90 г мелких чешуек поверхностного рогового слоя. Поэтому одежда, особенно бельевые изделия, должна их поглощать, обеспечивая тем самым очистку кожи от пограничного слоя, удерживать выделения до чистки изделия. Естественно, что само изделие при этом загрязняется.

Структура веществ, загрязняющих белье

Требования в данном случае выглядят двояко и противоречиво. С одной стороны, необходима очистка кожи, что возможно только путем поглощения выделений, с другой - нежелательна загрязняемость изделия. Высокая загрязнямость резко изменяет ряд свойств одежды из тканей, особенно трикотажных изделий. Так, бельевые изделия, загрязненные жидкими и плотными выделениями кожи, на 20 % хуже пропускают воздух, их масса в среднем увеличивается на 10 %, толщина - на 25 %, зольность -- в 4-б раз, повышается и теплопроводность. Все это ухудшает комфортное состояние человека, затрудняет газообмен с внешней средой, способствует развитию микроорганизмов, ухудшает внешний вид, ведет к увеличению трудовых и экономических затрат на эксплуатацию изделия (стирка, чистка).

Кожа участвует и в газовом обмене, В спокойном состоянии на кожное дыхание (поглощение кислорода и выделение углекислого газа) приходится около 1 % всего газового обмена. В течение суток через поверхность кожи выделяется около 4,5 л углекислого газа и поступает 1,9 л кислорода. Повышение температуры воздуха и тяжелая физическая работа увеличивают интенсивность газообмена через кожу в несколько раз, доводя ее до 10 % легочного газообмена. Работы физиологов показали, что при содержании в пододежном пространстве более 0,07 % углекислоты газообмен через кожу, а следовательно, и самочувствие человека ухудшаются. Концентрация углекислоты более 0,1 % вызывает обморок. Если парциальное давление азота под одеждой выше, чем в окружающей среде, то он всасывается в кровь, что небезопасно для организма. Поэтому в одежде необходимо предусмотреть вентиляцию пододежного пространства.

Следует особо отметить, что функционирование детского организма имеет существенные отличия. Учет их - одна из важных задач обеспечения гигиенических требований к одежде.

Организм детей находится в состоянии постоянного роста и развития, костная ткань отличается гибкостью и эластичностью, мышцы развиты слабо. Масса мышц по отношению к массе тела составляет у ребенка 8 лет - 27,2 %, а у юношей 18 лет - 44,2 %.

Мышцы детей богаче водой, но беднее белками, жирами, неорганическими веществами, в результате чего утомление их у ребенка наступает быстрее, чем у взрослых.

Дети по сравнению со взрослыми имеют более тонкую, нежную кожу. У них менее совершенен аппарат теплорегуляции: теплоотдача повышена вследствие изменения (с возрастом) отношений между поверхностью тела и его массой. У взрослого человека на 1 кг массы приходится 221 см 2 поверхности тела, у детей 15 лет - 378 см 2 , детей 10 лет - 423 см 2 , у ребенка б лет - 456 см 2 , у новорожденного - 707 см 2 . Быстрое охлаждение детей происходит и из-за тонкого эпителия и значительного количества крови, протекающей в толще кожи (в результате более развитой сети капилляров). Поэтому кожа у детей в значительно меньшей степени, чем у взрослого, защищает организм от колебаний температуры внешней среды.

Круговорот крови у детей также совершается быстрее. Так, у взрослого человека в толще кожи протекает 1/3, а у детей 1/2 или даже 2/3 всей массы крови. В результате этого у детей ускоряется время кровотока: у взрослого человека оно составляет 22 с, у подростка 14 лет - 18 с, у ребенка 3 лет - 15 с.

Огромную роль играет кожа и в теплообмене организма со средой. Известно, что у человека в состоянии покоя даже при относительно низкой температуре воздуха (10-18 °С) около 1/5 продуцируемого им тепла отдается путем испарения выделяющихся через кожу водяных паров. Дети большую часть времени пребывают в движении, при этом уровень теплопродукции возрастает в 2-4 раза, поэтому количество испаряющейся влаги у них весьма существенно. При высокой же температуре воздуха начинается активное потение и практически весь избыток тепла удаляется из организма путем испарения жидкости с поверхности тела.

У детей младшего возраста все физиологические системы, поддерживающие постоянную температуру внутренней среды и сохранение теплового баланса, развиты недостаточно. Изменение неблагоприятных метеорологических факторов на детском организме отражается более резко, чем на организме взрослого человека.