Овладеть методикой гигиенической оценки тканей различного назначения по их физико-химическими свойствами и средств индивидуальной защиты тела, сенсорных органов, органов дыхания.

Исходные знания и умения

1. Анатомические особенности и физиологические функции кожного покрова тела человека.

   Гигиеничное значение и функции одежды и обуви.

   Виды и физико-химические свойства тканей одежды.

2.2. Уметь:

2.2.1. Работать с кататермометром, микрометром, торсионными или аналитическими весами при определении физико-химических свойств тканей.

Вопросы для самоподготовки

Анатомические особенности и физиологические функции кожных покровов тела человека.

Гигиеническое значение, функции, виды одежды разного назначения: бытового, производственного, больничного.

Основные виды тканей, их классификация по происхождению и назначению.

Физико-химические показатели, характеризующие гигиенические свойства тканей для одежды бытового, производственного, больничного назначения.

Гигиенические требования к различным слоям комплекта одежды в зависимости от их функционального назначения.

Гигиенические особенности и критерии оценки микроклимата пододежного пространства.

Гигиеническая характеристика свойств и возможности использования натуральных тканей в различных слоях комплекта одежды разного назначения.

Гигиеническая характеристика свойств и возможности использования синтетических тканей в разных слоях комплекта одежды.

Гигиенические требования к больничному белью и одежде.

Классификация по назначению и гигиеническая характеристика тканей производственной одежды.

Классификация и характеристика защитной одежды от вредных факторов производственной среды - физических, химических, биологических. Гигиенические условия работы в нем.

Общая схема гигиенической оценки ткани. Методика определения отдельных ее показателей (толщины, удельного веса, пористости, капиллярности, гигроскопичности, относительной паро-, теплопроводности, стойкости к кислотам, щелочам, органическим растворителям, к механическому действию, тепловой радиации и т.п.).

1. Структура и содержание занятия

Занятие лабораторное. В первой его половине преподаватель проверяет подготовку студентов к занятию. Рассматриваются теоретические вопросы, согласно их перечню в п. 3 и приложениях 1, 2. Во второй половине занятия студенты получают индивидуальные задания по исследованию образцов тканей разного назначения, в которых определяют ряд физико-химических показателей:

пористость и воздухопроницаемость;

• удельный вес (плотность);

  капиллярность;

  теплопроводность;

  паропроницаемость, испарительная способность;

  гигроскопичность;

  стойкость к кислотам;

  стойкость к щелочам;

  стойкость к органическим растворителям.

Определение этих показателей выполняются по методикам, приведенным в приложениях 3, 4 и рекомендованным в обязательной литературе. Сведенные результаты целесообразно зафиксировать в таблицу по следующей форме:

Результаты исследования образца ткани ___________________________

(ее название и назначение)

Студенты завершают исследование обоснованием выводов, характеризующих происхождение и свойства ткани, указывают вид (слой) одежды, для которого целесообразно использовать данную ткань.

Методические указания распространяются на изделия швейные и трикотажные бельевые; швейные и трикотажные платьево-блузочного и пальтово-костюмного ассортимента; чулочно-носочные; головные уборы; платочно-шарфовые; кожаные и меховые, а также на материалы для их изготовления (натуральные, подвергшиеся в процессе производства обработке; химические волокна и нити; пленки).

Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование
Российской Федерации

В изделиях третьего слоя (кроме изделий для новорожденных и детей до 1 года), материалах для их изготовления, тканях для колясок формальдегид и другие органические вещества определяют в воздушных вытяжках.

В изделиях третьего слоя для новорожденных и детей до 1 года органические вещества определяют в водных вытяжках (в соотношении (1,0 ± 0,1) г на 50 мл воды) и воздушных вытяжках (насыщенность камеры 1 м 2 /м 3).

Санитарно-химические показатели, определяемые по нормативно-методической документации

При анализе вытяжек допускается применять другие методы и средства измерения, не уступающие указанным по чувствительности и точности анализа (не ниже половины нормы ПДК или ДКМ).

3.7 . Гигиеническая оценка подгузников и прокладок

3.7.1 . Санитарно-химические исследования подгузников и прокладок проводят в водной вытяжке без разрушения при насыщенности 1 см 2 /см 3 при температуре (40 ± 2) °С в течение 3 ч или при температуре (20 ± 2) °С в течение 24 ч и определяют органические вещества (табл. ) и индекс токсичности (п. ). Из изделий, содержащих гелеобразующие влагопоглощающие материалы, удаляют влагопоглощающий слой.

(Измененная редакция. Изм. № 1 )

3.7.2. Гигиеническая оценка подгузников должна предусматривать обязательные клинические испытания на группах практически здоровых детей. Группы числом не менее 10 должны обязательно включать детей новорожденных, детей от 1 до 3 месяцев и детей от 3 до 6 месяцев.

3.7.3 . При клинических испытаниях оценивается состояние кожи брюшной, паховой, генитальной, ягодичной и дорсальной областей по пятибалльной шкале.

Шкала описания степеней тяжести эритемы:

● 0 - отсутствие признаков эритемы;

● 1 - легкая эритема на небольшой площади (площадях);

● 2 - обширная область (обширные области) небольшой эритемы; очень небольшая область (небольшие малочисленные) области сильной эритемы без отека;

● 3 - обширная область (области) сильной эритемы без отека; (малочисленные) очень маленькие по площади области эритемы с отеком;

● 4 - обширная область (области) сильной эритемы с отеком. При появлении признаков эритемы соответствующих степеней тяжести 2 балла и более хотя бы у одного ребенка в группе результаты клинических испытаний следует считать отрицательными.

Результат гигиенической оценки следует считать отрицательным при несоответствии одного из контролируемых показателей нормативным требованиям.

. Библиографические данные

1 . Федеральный закон «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ.

2 . Положение о государственной санитарно-эпидемиологической службе Российской Федерации и Положение о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании, утвержденные постановлением Правительства Российской Федерации от 24 июня 2000 г. № 554.

3 . Приказ Минздрава России от 15 августа 2001 г. № 325 «О санитарно-эпидемиологической экспертизе продукции», зарегистрированный Минюстом России 19 октября 2001 г. № 2978.

4 . ГОСТ 12088-77 . Материалы текстильные и изделия из них. Метод определения воздухопроницаемости.

5 . ГОСТ 3816-81 (ИСО 811-81). Полотна текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств.

6 . ГОСТ 10681-75 . Материалы текстильные. Климатические условия для кондиционирования и испытания проб и методы их определения.

7 . ГОСТ 8844-75 . Полотна трикотажные. Правила приемки и метод отбора образцов.

Одежда защищает организм человека от неблагопри­ятных условий внешней среды и прежде всего обеспечи­вает оптимальное тепловое состояние. Гигиенические требования к одежде разрабатывают с учетом климати­ческих (или микроклиматических) условий и характера деятельности человека.

Гигиеническая характеристика одежды в целом зависит во многом от качества материалов, использованных при её изготовлении. При проведении гигиенической экс­пертизы тканей, предназначенных для изготовления дет ской одежды, определяют характер волокон и структуру ткани (приводят описание структуры ткани - трикотаж­ная, тканная и т. п.), массу ткани, объёмный вес и тол­щину, воздухопроницаемость, паропроницаемость, гигро­скопичность, максимальную и минимальную водоем-кость, смачиваемость, капиллярность. Все исследования одежды проводят как в отношении нестираных, так и стираных материалов.

При проведении опытной носки одежды неоднократ­но (2-4 раза) исследуют физико-химические и химиче­ские свойства ее, систематически регистрируют показа­тели, характеризующие тепловое состояние детей и их теплоощущение.

При оценке тканей и одежды с использованием поли­мерных материалов лабораторные исследования прово­дят с применением специальных методов, позволяющих установить, что одежда не является источником выде­ления вредных химических соединений, потенциально опасных для здоровья, и такие её свойства как сорбционные, электростатические и др.
Размещено на реф.рф
не снижают оптималь­ное состояние организма. В частности, напряженность электростатического поля на поверхности изделий не должна превышать 0,3 кВ/см2.

Особенно важное значение при гигиенической оценке одежды имеют физиолого-гигиенические исследования, проводимые в натурных условиях и направленные на исследование функциональных показателей организма ребенка. В таких условиях производят исследование теплозащитных свойств одежды.

В настоящее время контроль за выпуском новых об­разцов детской одежды опирается на следующие норма­тивные документы˸ ʼʼГигиенические требования к одежде детейʼʼ (методические указания), М., 1981 г. и ʼʼМетоди­ческие указания по гигиенической оценке одежды и обу­ви из полимерных материаловʼʼ № 1353-76, М., 1977 г. Изучение проводится по следующей схеме˸

1. Основные гигиенические требования к детской одежде.

2. Особенности санитарного надзора за выпуском детской одежды с использованием химических материа­лов.

3. Определение теплового сопротивления одежды.

Оценка данных лабораторных исследований физи­ко-механических показателей, характеризующих ткани и ʼʼпакетʼʼ тканей Оценка теплозащитных свойств детской одежды. При оценке теплозащитных свойств одежды можно использо­вать наблюдение за некоторыми общими реакциями ор­ганизма. Это определение величины расхода энергии, ко­личества выделенного пота, подсчет частоты пульса, ды­хания и т. п. При рассмотрении теплозащитных свойств одежды имеет значение и субъективная оценка этих свойств - словесный отчет о самочувствии. Однако наи­более полное представление относительно теплоизоляци­онных свойств одежды дают изучение энергозатрат орга­низма, изменение величины кожных температур и иссле­дование плотности теплового потока.

УНИВЕРСИТЕТ

Утверждено на заседании кафедры

протокол № ____от “____” __________2003г.

Учебно-методическое пособие

для студентов

Гомель, 2003

УДК 613. 48 (075.8).

Организация работы централизованной лаборатории центра гигиены и эпидемиологии

(учебно-методическое пособие)

Составитель: Л.П. Мамчиц, Гомель: ГоГМУ, 2003

Рецензенты:

В.Н. Бортновский - зав.кафедрой общей гигиены, экологии и радиационной медицины

Утверждено на заседании Научно-методического совета ГоГМУ, протокол № от 2003

Учебно-методическое пособие предназначено для проведения практических занятий по общей гигиене в медицинских институтах на медико-профилактическом факультете и составлено в соответствии с учебной программой по разделу

Представленные в пособии материалы соответствуют требованиям квалификационной характеристики выпускников медицинского института.

Гомельский государственный

медицинский университет,

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра общей гигиены, экологии и радиационной медицины

ТЕМА: ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОДЕЖДЫ.

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОДЕЖДЫ

Гомель, 2003

ТЕМА: Гигиеническая оценка одежды. Гигиенические методы исследования материалов для одежды

Время занятия: 3 часа.

Мотивационная характеристика темы

Одежда служит для регулирования теплоотдачи мела, является защитой от неблагоприятных метеорологических условий, внешних загрязнений, механических повреждений. Одежда остается одним из важных средств адаптации человека к условиям окружающей Среды. Свойства одежды в значимой мере зависят от свойства тканей.

В результате широкого внедрения в быт тканей из исскуственных и синтетических волокон их сочетаний с натуральными волокнами созданы новые изделия для конструирования одежды.

Поэтому в практической деятельности санитарной службы важным является проведение гигиенической оценки одежды.

Будущий врач-гигиенист должен знать основные методы гигиенической оценки одежды и методы исследования материалов для одежды.

Цель занятия: изучить гигиенические методы исследования тканей одежды для разработки рекомендаций по использованию тканей для одежды разного назначения.

Задачи: освоить методы и способы гигиенического исследования тканей.

Требования к исходному уровню знаний студентов

Для полного освоения темы студенту необходимо повторить из:

а) общей химии - “Биогенные элементы и их соединения как факторы окружающей Среды”.

б) биофизики - “Термодинамика, теплообмен”.

Контрольные вопросы из смежных дисциплин

1. Роль процессов теплообмена организма с окружающей средой.

2. Методы оценки функционального состояния человека.

3. Одежда как важное средство адаптации человека к условиям окружающей Среды.

4. Применение методов химических исследований при оценке одежды.

Контрольные вопросы по теме занятия

1. Гигиеническое значение одежды для человека.

2. Основные гигиенические требования к конструкции, покрою, тепловой способности, воздухопроницаемости и влагопроницаемости одежды в зависимости от ее назначения.

3. Гигиеническая характеристика тканей из синтетических волокон.

4. Гигиенические требования к отдельным частям одежды (нательное белье, платье, верхняя одежда, головные уборы).

5. Методы исследования и гигиеническая оценка тканей одежды. Гигиеническая экспертиза одежды.

Учебный материал по теме:

Одежда - изделие или совокупность изделий, надеваемое (ых) человеком, несущие утилитарные и эстетические функции. Асортимент одежды - одежда, объединенная в самостоятельные группы по определенным признакам (назначение, материалы и др.)

Гигиеническое значение одежды:

· для защиты кожи от загрязнения имеханического повреждения;

· защита от низких температур чрезмерной радиации, метеоосадков и химических повреждений;

· обеспечение комфортного теплового состояния путем создания вокруг тела оптимального микроклимата;

· воспитательное значение одежды: эстетичность, формирование вкуса.

В зависимость от сезона может быть одежда летняя, зимняя, демисезонная, всесезонная.

В зависимости от возраста выделяют одежду для новорожденного, для детей ясельной группы, дошкольной группы, младшей и старшей школьной группы (младшей - от 7 до 12,5 и мальчиков, то 7 до 11,5 лет - у девочек) одежда для детей подростковой группы.

Различают мужскую и женскую одежду.

В связи с различными физиологическими особенностями организма, характером выполняемой работы и условиями окружающей среды по предназначению различают бытовую одежду, повседневную, торжественную, домашнюю, рабочую, производственную, специальную, национальную. Одежда может быть массового производства и по индивидуальному заказу, готовая и одежда - полуфабрикат.

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

Микроклимат пододежного пространства является основным параметром при выборе одежды, т.к. он определяет тепловое самочувствие человека.

Под пододежным микроклиматом следует понимать комплексную характеристику физических факторов воздуха, прилегающего к поверхности кожи. Он характеризуется температурой, влажностью воздуха и содержанием СО 2. Температура пододежного пространства должен быть от 32-34 0 С, t 0 воздуха у кожи 24-32 0 С, влажность - 20-24%, содержание углекислоты - от 0,006 до 0,097%.

Свойства одежды в значительной мере зависит от свойств тканей. Ткани должны обладать теплопроводностью, достаточной воздухопроницаемостью, гигроскопичностью и влагоемкостью, малой газопоглащаемостью, не иметь раздражающих свойств. Ткани должны быть мягкими, эластичными, прочными, не изменить своих гигиенических свойств в процессе носки.

В зависимости от назначения одежды требования к тканям различны. Вес 1м 2 ткани определяют делением веса образца на его площадь.

Воздухопроницаемость тканей зависит от количества и объема пор в ткани, характера обработки ткани. При низких температурах воздуха должна быть минимальная воздухопроницаемость, для летней одежды, Н-р, - должна быть хорошая воздухопроницаемость, во избежание перегревания организма. Коэффициент воздухопроводности выражает количество воздуха, проходящего под постоянным давлением через материал при естественной толщине его в единицу времени (мл/см 2 сек). Наиболее низкой воздухопроницаемостью обл. оооооооооо, брезентовая парусина, плотная х 1 б ткань - < 50 л (м 2 С).

Гигроскопичность - способность тканей поглощать воду в виде водяных паров из воздуха. Результаты выражают в %, которые характеризуют отношение веса образца после испытания к постоянному весу его, полученному путем высушиваний.

Паропроницаемость - рассчитывают в мг/см 3 час, в относительных % (уменьшение веса стаканчиков с водой, покрытых исследуемыми образцами по сравнению с открытым сосудом за определенное время (6 час).

Теплопроводность - количество тепла в калорию, проходящее в 1с через 1 см 2 ткани при ее толщине 1 см и температурной разнице на противоположных поверхностях в 1 0 С.

Термическое сопротивление одежды рассчитывалось по формуле:

Тк-То

R = ------------ - 0,15 м 2 град/Вт

Р - термическое сопротивление одежды (обувь);

Тк - средневзвешенная температура кожи;

То - t 0 наружной поверхности одежды

g - средневзвешенный тепловой поток с поверхности кожи;

0,15 м 2 · град/Вт - термическое сопротивление воздуха.

Температуру кожи, плотность теплового потока, измеряют в следующих точках: лоб, кисть, грудь, бедро, голень, стопа.

Средневзвешенная температура кожи вычисляется по формуле:

Тс.в.т. = 0,07Т 0 лба + )0,5 Т 0 груди + ),005 Т 0 кисти + 0,18 Т 0 бедра +0,13 Т 0 голени + 0,07Т 0 стопы.

Для определения тепловых потоков может быть использован биотепломер. Исследования с помощью тепломера возможны лишь в условиях когда основная отдача тепла организмом осуществляется путем радиации и конвекции.

За единицу теплоизоляции принята величина, равная 0,15 0 С м 2 /Вт или 1 ооооо т.е. величина, обеспечивающая постоянный комфорт сидящему человеку у которого теплопродукция составляет 50 ккал/м 2 при Т 0 воздуха 21 0 С, относительной влажности < 50 % и скорость движения воздуха 0,1м/с.

Для легкого платья величина теплового сопротивления равна 0,08 0 С· м 2 /Вт,

для демисизонной одежды - 0,32 - 0,39 0 С м 2 /Вт,

для зимней - 0,49 - 0,54 0 С м 2/ Вт.

Объективные исследования теплового состояния человека могут быть дополнены субъективной оценкой его теплооооооооо

t 0 кожи, С 0

28,0-29,0 холодно

30-32,1 прохладно

32,2-33,2 комфорт

33,3- 34,4 тепло

34,5-35,5 очень тепло

35,6- 36,6 жарко

Капиллярность материалов обусловливается их способностью впитывать влагу с поверхности кожи. Определяют путем погружения в подкрашенную воду на 15 мм полосок материала размером 25 х 2,5 см и фиксацией высоты подъема жидкости по капиллярам материала 3 т 1 час/мм/час. Степень капиллярного поднятия жидкости отличают каждые 10 мин.

Подлежащие исследованию образца выдерживают в течение суток в развернутом виде при температуре воздуха 20±3 0 С и относительной влажности 65±5%. Объемный вес рассчитывают по формуле путем соотношения веса и толщины (г/см 3), пористость - путем соотношения объемного веса к удельному (%) или объема пор к общему объему образца.

P 0 · 10

D = ---------,

D - объемная масса г/см 2 , Р о - масса 1 см 2 ткани, J - толщина ткани, оооооооооо оооооо имеет обемную массу - 0,6 - 0,7 г/см 2 , шерсть - 0,07 г/см 3 и ниже.

Сейчас широко применяются ткани из искусственных и синтетических волокон. Химические волокна делятся на искусственные и синтетические. Исскуственные волокна - вискоза, синтетические - лавсан, кашмилон, хлорин, винил и т.д.

Положительные свойства химических волокон - высокая эластичность, устойчивость при носке, антимикробные свойства, хорошая воздухопроницаемость, высокие теплозащитные свойства.

К отрицательным свойствам относятся прежде всего:

Способность тканей накапливать электричество;

Низкие сорбционные свойства;

Могут выделять вредные вещества (мономеры и др.)

Повышать влажность пододежного пространства.

Электризуемость полимерных материалов определяется по величине напряженности электростатического поля без натирания и при натирании поверхности образца и выражают в Кв/см.

Измерения проводят с помощью существующих приборов. Исследуется опытный и контрольный образец в лабораторных условиях и в условиях реального использования (опытная носка). Если величина заряда превышает допустимую в 1,5 -2 раза, то антистатическая обработка не может считаться эффективной.

Синтетические волокна - продукция, получаемая из мономеров путем химического синтеза.

Искусственные волокна - продукция, получаемая из природных материалов или продуктов их превращения.

Гигиеническая безопасность волокон - отсутствие миграции из готовой продукции в окружающую среду (воздух, модельные среды) мономеров и др. химических ингридиентов синтеза в количествах, превышающих регламентируемые величины, а также токсического, раздражающего, сенсибилизирующего, канцерогенного, мутагенного или другого неблагоприятного действия на здоровье при применении по назначению.

Гигиеническая оценка одежды из синтетических тканей включая натуральные санитарно-химические исследования, лабораторные исследования физических свойств, токсикологические исследования, физические исследования в натуральных условиях, изучение реакции кожи человека, массовая опытная носка.

Одежда состоит из нескольких слоев, каждый из них должен в полной мере отвечать своему назначению.

Белье (первый слой одежды) должно способствовать нормальному функционированию кожи, очищать кожу от выделений микрофлоры и для защиты платья от загрязнения. Белье оказывает непосредственное влияние на температуру кожи и прилагающего к ней слоя воздуха. Ткани должны быть воздухо- и паропроницаемыми гигроскопичными, влагоемкими, мягкими, эластичными.

Лучшие ткани для белья хлопчатобумажные, могут быть из натурального меха, льна, для зимнего белья - из шерсти. Белье из шерсти надевается на слой тонкого белья. Из синтетики могут быть использованы только вискозный трикотаж.

Платье (второй слой одежды) в теплое время года должно способствовать теплоотдаче в холодное - удерживать тепло.

Летом лучше использовать батист, ситец, натуральный шелк светлых тонов, которые обладают хорошей воздухо- и паропроницаемостью. Сейчас широко используются синтетические волокна.

Зимой используются шерстяные и полушерстяные ткани, вельвет. Допускаются добавки вискозо-лавсановой пряжи (до 30%).

Шерстяная зимняя одежда должна проветриваться 1 раз в неделю, чистить щеткой, мыть по мере загрязнения.

Верхняя одежда предназначена для сохранения тепла, защиты от осадков. Тепло сохраняется за счет неподвижного воздуха под одеждой и за счет теплопроницаемости одежды. Для обеспечения малой подвижности воздуза верхняя одежда может быть ветрозащитной, мало воздухопроницаемой и достаточно герметизированной. Обязательным требованием является легкость и удобство покроя.

Положительной гигиенической оценки заслуживает одежда, отвечающая следующим требованиям:

1. Одежда не должна быть источником запаха и выделения вредных химических соединений, опасных для здоровья.

2. Важные в гигиеническом отношении физические свойства одежды (сорбционные, теплозащитные, электростатические и др.) должна обеспечивать оптимальное состояние организма.

3. Напряженность электростатического поля на поверхности изделий должна быть не выше 0,3 кв/см.

4. Каждый из слоев одежды должен отвечать своему назначению.

5. Уход за всеми слоями одежды (стирка, чистка, химчистка) должна обеспечивать полную их санацию.

6. Одежда должна быть химически стабильной и отвечать всем гигиеническим требованиям.

7. Полимерные обувные материалы и изделия из них не должны иметь специфического запаха, выделять в окружающую среду биологически активных химических веществ, накапливать статическое электричество.

Для проведения гигиенической оценки текстильных материалов и изделий из них, учреждению, проводящему исследования, должна быть представлена следующая информация:

1. Химическое и товарное название волокна или материала.

2. На основании каких ГОСТов, МРТУ и ТУ изготовляются представленные образцы.

3. Описание технологического процесса с указанием использованных химических соединений.

Количество образцов зависит от объема исследований. Для проведения полного объема гигиенических исследований необходимо предсавить:

а) для санитарно-химических, токсикологических и физиологических исследований - 8 м 2 токсического материала;

б) для физиологических методов в натурных условиях количество изделий должно быть не < 10;

в) в случаях, когда результаты натурных исследований играют решающую роль (изучение влияния климатических условий, индивидуальной чувствительности и т.д.) необходимо обеспечение натурных исследований на 80-100 оооооооооо;

4. Выписка из ТУ с указанием физико-химических свойств исходных ингредиентов и материалов.

5. Технология производства.

6. Наименование учреждения - изготовитель.

7. Описание методов определения исходных летучих компонентов материала в воздушной и водной среде.

Гигиеническую оценку одежды начинают с проведения санитарно-химических исследований.

Целью является:

1) обнаружение возможного выделения вредных веществ в контактирующие среды;

2) изучение интенсивности и динамики их миграции;

3) прогнозирование степени неблагоприятного влияния их на организм.

Санитарно-климатическая оценка предусматривает:

Органолептические исследования модельных сред - воздушной среды и вытяжек (запах, вкус и привкус), контактирующих с волокном;

Изучение степени миграции из волокна в воздух и модельные жидкости химических веществ интегральными методами (окисляемость, бромируемость, рН вытяжек);

Определение остаточных количеств исходных продуктов синтеза, технология добавок.

С целью определения миграции химических веществ в воздушную среду исследуемые образцы помещают в закрытые емкости - эксикаторы, из которых после определенных экспозиций отбирают пробы воздуха с помощью электроаспираторного устройства с учетом 6-10 кратного воздухообмена емкостью. Длительность экспозиции, как правила 3-е суток.

Анализ воздуха, контактировавшего с исследуемыми образцами, необходимо проводить сразу после изготовления, по истечении 1,3,6 месяцев хранения в условиях свободного доступа воздуха. Температурные режимы определяются условиями эксплуатации данного вида одежды.

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.