ХИМЗАЩИТНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ Российский патент 2003 года по МПК A62D5/00 A62B17/00 D21H27/40 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к производству химзащитного материала, используемого для изготовления средств индивидуальной защиты кожных покровов.

Известны активированные углеродные волокна и материалы на основе гидрат-целлюлозы, обладающие высокими адсорбционными свойствами (Новые химические волокна технического назначения, под ред. В.С.Смирнова, К.Е.Перепелкина. - Химия, Л., 1973, с. 60-64).

Однако эти материалы не могут использоваться напрямую в защитной одежде, а лишь в виде внутреннего сорбирующего слоя в нетканом материале, т.к. обладают низкой эксплуатационной устойчивостью (хрупкость, неустойчивость к истиранию). Кроме того, существенным недостатком такого рода активированных углеродных текстильных материалов является их высокая стоимость, а в настоящее время отсутствие исходного сырья (высокопрочной вискозы) на территории Российской Федерации.

Известна ткань для защитной одежды, представляющая собой бумазею с утком из вискозной пряжи с пропиткой коллоидным кремнеземом (ткань КЗ, арт. 3858). Недостатком данной ткани является сравнительно невысокие адсорбционные свойства, а также значительное снижение этих свойств после хранения.

Наиболее близким аналогом заявляемого химзащитного материала является полотно нетканое холстопрошивное защитное ворсованное от сильнодействующих и ядовитых веществ (RU патент 2107520, кл. А 62 В 17/00, бюл. 9, 1998 г.).

Технологический процесс производства защитного холстопрошивного полотна состоит из трех стадий: предварительного скрепления (посредством иглопрокалывания) трехслойного комплекта, состоящего из 2-х наружных (вискозное полотно, фенилон) и внутреннего (угольная бумага) слоев; скрепления прошивными нитями; ворсования. Такой способ получения химзащитного материала приводит к нарушению целостности сорбционного слоя в результате частого прошива иглой (прошивной метод).

При изготовлении и эксплуатации защитная одежда испытывает нагрузки на излом и растяжение. В первую очередь начинает разрушаться сорбционный слой, что снижает защитные свойства в процессе эксплуатации.

Кроме того, при самой минимальной выкладке слоев нетканого материала, толщина и масса 1 м² защитного материала, предназначенного для изготовления одежды, значительна.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение адсорбционных и физико-механических свойств защитного материала без применения разрушающих способов изготовления.

Это достигается изготовлением многослойного химзащитного материала, в котором в качестве основы используется крепированная угленаполненная бумага, а как защищающие слои (наружный и подстилающий) ткань с термопластичным дискретным покрытием.

Использование в качестве внутреннего сорбционного слоя угленаполненной крепированной бумаги придает материалу повышенные физико-механические свойства, т.к. растяжимость крепированной бумаги близка к растяжимости армирующей ткани.

А использование в качестве армирующих слоев ткани с термоклеевым покрытием позволяет создать трехслойный материал с прочной адгезией слоев.

Дискретное (точечное) расположение полимера не блокирует активные зоны сорбента.

Образцы химзащитного материала получали следующим образом.

Угленаполненную бумагу изготавливали известным в целлюлозно-бумажной промышленности способом из сульфатной небеленой целлюлозы с добавлением в массу активированного угля.

Для придания бумаге влагопрочности угольно-целлюлозную массу проклеивали смолой МКС-10П с последующим осаждением связующего с помощью сульфата алюминия при содержании компонентов, мас.%:
Целлюлоза сульфатная небеленая - 50-68
Активированный уголь - 30-40
Связующее - 1-5
Сульфат алюминия - 1-5
После прессования бумагу крепировали с помощью шабера на крепирующем цилиндре до достижения относительного удлинения 15-20%. Далее образцы крепированной угленаполненной бумаги высушивали при 100-130^oС на сушильной горке.

В процессе крепирования бумага приобретает такие необходимые свойства, как эластичность и растяжимость, близкие к аналогичным свойствам армирующей ткани. При эксплуатации такой трехслойный комплекс выдерживает значительные нагрузки на излом и растяжение.

Полученные образцы бумаги на машине для склейки армировали с 2-х сторон тканью с термоклеевым дискретным покрытием. Температуру горячего цилиндра при склейке поддерживали на уровне (140±10)^oС.

Такая неразрушающая технология позволяет сохранить целостность сорбирующего слоя, что усиливает прочность материала и повышает его адсорбционные свойства.

Оценку свойств химзащитного материала, а также ткани К3 (арт.3858) и нетканого полотна (патент 2107520) осуществляли по принятым стандартным методам (см. таблицу).

Как видно из представленных в таблице данных, заявляемый химзащитный материал обладает более высокими защитными свойствами к воздействию высокотоксичных паров хлора, аммиака, окислов азота и производных гидразина в сравнении с прототипом.

Он обеспечивает низкую по сравнению с тканью КЗ и нетканым прошивным материалом воздухопроницаемость (аэродинамическую диффузию) в сочетании с высокими физико-гигиеническими характеристиками, определяющими массоперенос влаги (пота) из подкожного пространства (гигроскопичность, паропроницаемость, суммарная влагопередача).

Таким образом, заявляемый химзащитный материал имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом:
1. Благодаря использованию неразрушающего способа изготовления защитного материала значительно улучшены защитные свойства от СДЯВ, а также усилены физико-механические показатели.

2. Обеспечивается более низкая воздухопроницаемость материала в сочетании с высокими физико-гигиеническими характеристиками.

3. Материал имеет прочную адгезию слоев. Процесс разрыва химзащитного материала проходит без расслоения, как разрыв однородной системы, т.к. растяжимость крепированной бумаги близка растяжимости армирующей ткани.

4. Существенно снижены масса 1 м² и толщина материала, что позволяет создать более легкую и удобную в носке одежду.

5. Химзащитный материал, получаемый неразрушающим способом, производится по высокопроизводительной и относительно дешевой технологии.

Материал касается производства средств индивидуальной защиты кожных покровов. Он состоит из основы, в качестве которой используют угленаполненную крепированную бумагу с относительным удлинением 15-20%, армированную с двух сторон подстилающим и наружным слоями. В качестве последних используют ткань с термоклеевым дискретным покрытием. Техническим результатом является повышение адсорбционных и физико-механических свойств защитного материала. 1 табл.

Химзащитный материал для защитной одежды, содержащий в качестве основы угленаполненную бумагу, армированную с двух сторон подстилающим и наружным слоями, отличающийся тем, что в качестве угленаполненной бумаги используют крепированную бумагу с относительным удлинением 15-20%, а как подстилающий и наружный слои используют ткань с термоклеевым дискретным покрытием.