Одним из приоритетных направлений научно-технического прогресса выступает применение высокоэффективных композиционных материалов, отличающихся повышенной устойчивостью к механическим воздействиям, высоким температурам и агрессивным химическим средам. Среди перспективных полимерных соединений выделяются арамидные волокна типа параарамидных («Kevlar») и метаарамидных («Nomex»).
Цель анализа материалов - подтвердить безопасность изготовленных из них защитных средств. Для выполнения СИЗ по защите рабочих от внешних воздействий.
Изучение свойств материалов, которые используются для изготовления СИЗ. Оценка соответствия рассматриваемых материалов к конкретным видам опасных воздействий. В статье представь результаты испытаний материала в лабораторных условиях согласно государственному стандарту (ГОСТ 12.4.252-2013). Так же приведён краткий перечень проведённых испытаний.
Параарамидные волокна демонстрируют показатели прочности, превосходящие аналогичные параметры стали в пять раз при равном удельном весе, что позволяет создавать легкие средства индивидуальной защиты с повышенным уровнем механического сопротивления. В свою очередь, метаарамиды характеризуются значительным сопротивлением возгоранию и способностью сохранять целостность структуры вплоть до температур порядка 370–390 °С, что гарантирует надежную термоизоляционную защиту персонала в экстремальных условиях производства и эксплуатации оборудования [5].
Применение подобных материалов позволяет значительно повысить эффективность средств защиты, однако они находят применение преимущественно в специфических отраслях промышленности, таких как нефтехимия, металлургия и строительство [1]. Специальная одежда, изготовленная из кевлара и номекса, используется работниками аварийно-спасательных служб, пожарными, сотрудниками нефтегазовых компаний и горнодобывающих предприятий. Благодаря своим уникальным свойствам, такие изделия обеспечивают максимальную защиту сотрудников в самых сложных условиях эксплуатации [4].
Другим важным направлением являются интеллектуальные ткани, оснащенные электронными компонентами и сенсорами. Подобные системы позволяют отслеживать состояние организма работника и окружающую среду, своевременно предупреждая о возможных рисках [3]. Применение электронных компонентов открывает новые перспективы для повышения уровня безопасности и комфорта сотрудников в различных профессиональных областях.
Кроме того, широкое распространение получают биоразлагаемые и экологичные материалы, направленные на снижение негативного воздействия на окружающую среду. Особое значение приобретают технологии 3D-печати, позволяющие быстро изготавливать индивидуальные образцы СИЗ с минимальными затратами сырья и времени [1]. Широко используемые филлеры PETG, PLA и TPU отличаются универсальностью и легкостью обработки, делая возможным быстрое производство специализированных деталей и комплектующих [1; 2].
Важную роль играет цифровое проектирование, включающее компьютерное моделирование и виртуальное прототипирование. Методы конечных элементов позволяют проводить детальный анализ поведения изделий под воздействием различных нагрузок, оптимизировать конструкцию и улучшать эксплуатационные характеристики продукции. Такой подход существенно снижает сроки разработки новых моделей и повышает точность оценки их характеристик перед запуском в серийное производство [4; 5].
Однако главным в введении новых материалов для использования в производстве СИЗ остаётся приказ Минтруда России от 29.10.2021 №766н. Он переделяет виды испытаний материала: методы, количество, длительность. В среднем требуется около 1 года, для того чтобы новый материал прошёл все стадии исследований и мог ограниченно применятся людьми. Данное требование прописано в пункте 59 выше указанного приказа.
Таким образом, наблюдаемые в настоящее время тренды развития индивидуальных средств защиты обусловлены активным применением передовых композиционных материалов и высокотехнологичных решений цифровой природы, ориентированных на повышение качественных характеристик, степени надёжности и эргономичности соответствующих изделий. Перспектива дальнейшего совершенствования обозначенных научных подходов обещает обеспечить существенный прирост уровня промышленной безопасности и эффективности трудовой деятельности работников в рамках всех отраслей производства, способствуя выполнению поставленных производственных задач даже в экстремальных эксплуатационных условиях.
Список литературы
- Гостинцев Ю.А., Демин Н.Н. Средства индивидуальной защиты работающих: учеб.-методич. пособие / Ю.А. Гостинцев, Н.Н. Демин. – Москва: Издательство МГТУ им. Баумана, 2022. – 280 с.
- Калашников А.С., Горохова Е.В. Современные материалы для защитных костюмов // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. – 2023. – № 4. – С. 45–52
- Макаров Л.Г., Киреев О.И. Перспективы применения композитов в средствах индивидуальной защиты // Инновации и технологии. – 2024. – № 1. – С. 12–18
- Панфилов Д.Ю., Красовский В.П. Применение датчиков и электроники в современных СИЗ // Наукоемкие технологии. – 2024. – № 2. – С. 34–40
- Рябов Ф.М., Соловьев В.Е. Использование цифровых методов анализа при проектировании специальных видов одежды // Техника и средства производства. – 2023. – № 6. – С. 56–62
