ЛЕГКИЙ ЗАЩИТНЫЙ КОСТЮМ СПАСАТЕЛЯ Российский патент 2015 года по МПК A41D13/00 

Изобретение относится к снаряжению спасателей в сфере чрезвычайных ситуаций, в частности для экипировки спасателей при проведении аварийно-спасательных работ в условиях природных и техногенных ЧС, вызывающих разрушение объектов, а также в условиях дорожно-транспортных происшествий.

Известен легкий защитный костюм Л-1 фирмы ООО «Рабосервис+», опубликованный на сайте http://www.raboservice.ru/about [1], предназначенный для защиты от радиоактивной пыли, химического и бактериологического воздействия на человека. Костюм Л-1 является специальной защитной одеждой и используется на местности, зараженной отравляющими веществами и аварийными химически опасными веществами. Он предназначен для защиты кожи, одежды и обуви от длительного действия отравляющих и токсических веществ, токсичной пыли, для защиты от растворов кислот, воды, щелочей, морской соли, лаков, красок, масел, жиров и нефтепродуктов, защиты от вредных биологических факторов, при выполнении дегазационных, дезактивационных и дезинфекционных работ. Костюм изготавливается из прорезиненной ткани Т-15 и состоит из брюк с защитными чулками, рубахи с капюшоном, двупалых перчаток и подшлемника. Брюки сшиты вместе с чулками, заканчивающимися резиновой обсоюзкой, а к ним пришиты тесемки для крепления к ногам. Подбор костюмов Л-1 проводят по росту: первый размер - для людей ростом до 165 см, второй - от 166 до 172 см, третий - 173 см и выше. ТУ 005296-84. Плащ защитный ОП-1М по ТУ 005296-84. Чулки защитные по ТУ 005296-84. Размеры костюма Л-1 указываются на передней стороне рубах и внизу. Масса около 3 кг.

Недостатком известной конструкции одежды спасателей является сравнительно невысокая защита от механического воздействия спасателя в условиях летящих и падающих предметов разрушающегося объекта.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является экипировка спасателя для работы в чрезвычайных условиях по патенту РФ №2495609 - [прототип], содержащая боевую одежду спасателя, обладающую огнезащитными свойствами и состоящую из куртки с рукавами и капюшоном с защитным прозрачным элементом, расположенным в рабочем состоянии на лицевой части головы, а также брюк с подтяжками и жестким ремнем и сапогами из огнезащитного и устойчивого к механическим воздействиям сейсмического характера материала, причем в качестве ткани для верха боевой одежды используется термостойкая ткань из пряжи из полифениленоксадиазольного волокна и комплексной нити «Русар», а также содержащая защитный шлем фирмы «Cromwell F600» с высоким уровнем комфортности и защитный жилет из тканевой подкладки, соединенной с защитной оболочкой, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясном ремне брюк, а защитная оболочка крепится на упругих каркасных стойках и содержит внешний и внутренний защитные пакеты.

Недостатком известной конструкции одежды спасателей является сравнительно невысокая защита спасателя от опасных агентов и веществ, которые могут встретиться при работе в ЧС.

Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты спасателя в условиях ЧС путем обработки слоя экипировки, обращенного в окружающую среду, пенной полифункциональной композицией от опасных реагентов и веществ.

Это достигается тем, что в легком защитном костюме спасателя, состоящем из брюк с защитными чулками, рубахи с капюшоном, двупалых перчаток и подшлемника, причем брюки сшиты вместе с чулками, заканчивающимися резиновой обсоюзкой с ботами, к которым пришиты тесемки для крепления к ногам, при этом в верхней части брюк имеются плечевые лямки и полукольца, а рубаха совмещена с капюшоном, причем сзади к ее нижнему обрезу пришит промежуточный хлястик, который пропускается между ног и застегивается на пуговицу в нижней части рубахи спереди, а рукава заканчиваются петлями, которые надеваются на большой палец после надевания перчаток, при этом на рукавах рубахи имеются манжеты, облегающие запястье, а капюшон фиксируется на шее лентой и пластмассовым шпеньком, причем низ рубахи стянут эластичной лентой и снабжен паховым ремнем, а брюки удерживаются с помощью двух лямок и пряжек из полуколец и фиксируются внизу хлястиками, дополнительно предусмотрен защитный жилет от электромагнитного излучения, состоящий из тканевой подкладки, соединенной с защитной оболочкой, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, а третий слой, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов, в качестве материала колец использована нержавеющая сталь, которая обработана композиционным материалом с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения, а первые слои защитного костюма спасателя и защитного жилета, обращенные в окружающую оператора среду, обработаны пенной полифункциональной композицией для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхностей, объемов и объектов от опасных агентов и веществ пеной, где жидкая фаза пены представляет собой раствор клатрата дидецилдиметиламмонийгалогенида с карбамидом в качестве действующего вещества в количестве от 0,1 до 5% по массе, а в качестве клатрата дидецилдиметиламмонийгалогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмонийхлорида с карбамидом и/или клатрат дидецилдиметиламмонийбромида с карбамидом.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого защитного костюма спасателя, на фиг. 2 - вариант защитного костюма спасателя с противогазом, на фиг. 3 - конструктивная схема защитного костюма спасателя, на фиг. 4 изображена конструкция защитного жилета от электромагнитного воздействия, на фиг. 5 - схема защитной оболочки защитного жилета, на фиг. 6 - структура композиционного материала.

Легкий защитный костюм спасателя (фиг. 1 и 3) состоит из брюк 7 с защитными чулками, рубахи 1 с капюшоном 2, двупалых перчаток 11 и подшлемника. Брюки 7 сшиты вместе с чулками, заканчивающимися резиновой обсоюзкой с ботами 8. К ним пришиты тесемки 9 для крепления к ногам. В верхней части брюк имеются плечевые лямки 10 и полукольца (на чертеже не показано). Рубаха 1 совмещена с капюшоном 2, сзади к ее нижнему обрезу пришит промежуточный хлястик 5, который пропускается между ног и застегивается на пуговицу в нижней части рубахи 1 спереди. Сумка 6 зафиксирована на хлястике. Рукава заканчиваются петлями 4, которые надеваются на большой палец после надевания перчаток 11. На рукавах куртки имеются манжеты, облегающие запястье. Капюшон 2 фиксируется на шее лентой 3 и пластмассовым шпеньком. Низ куртки (рубахи) стянут эластичной лентой и снабжен паховым ремнем (на чертеже не показано). Брюки удерживаются с помощью двух лямок 10 и пряжек из полуколец и фиксируются внизу хлястиками.

Возможен вариант костюма (фиг. 2) как войсковое средство для индивидуальной защиты от радиоактивной пыли и капельно-аэрозольных отравляющих веществ, снабженный противогазом. Костюм не является изолирующим. При заражении костюм подлежит специальной обработке и в дальнейшем может использоваться много раз. Изготавливается из прорезиненной ткани УНКЛ-3 или ткани Т-15 и состоит из цельнокроенных брюк с чулками, куртки с капюшоном и трехпалых рукавиц. На рукавах куртки имеются манжеты, облегающие запястье.

Легкий защитный костюм спасателя может комплектоваться защитным жилетом от электромагнитного излучения (фиг. 4), который состоит из тканевой подкладки 12, в которой закреплены упругие каркасные стойки 13 посредством фиксаторов 15 на поясном ремне. Защитная оболочка 14 крепится на упругих каркасных стойках 13. Защитная оболочка (фиг. 5) 14 может быть закреплена на каркасных стойках 13 по всей площади торса человека-оператора, включая и плечевые суставы, и кисти рук (на чертеже не показано).

Защитная оболочка 14 выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь, которая обработана композиционным материалом с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения. Третий слой 16, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой 17, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов. При этом плотность сетчатой структуры упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.

Композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения (фиг. 6) состоит из полимерной основы с частицами 18 и 20, в которой распределены частицы 19 соединений -(Fe, Si) или - Со с нанокристаллической структурой объемной плотностью (0,6÷1,4)·10^-5 1/нм³. Полимерная основа для фиксации положения частиц порошка с нанокристаллической структурой выполнена в виде чередующихся между собой элементов структуры с частицами 18 и 20, расположенных под углом 90° друг к другу, а каждый из элементов с частицами выполнен в виде расположенных в параллельных рядах частиц вытянутой формы, причем частицы, расположенные слева и справа от нее, сдвинуты на величину, не превышающую половины максимального размера частицы. Использование в качестве наполнителя материала, обладающего нанокристаллической структурой, обеспечивает увеличение магнитной проницаемости.

Экспериментально установлено, что при объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице менее 0,6·10^-5 1/нм³ эффект повышения значения магнитной проницаемости не наблюдается. При объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице больше чем 1,4·10^-5 1/нм³ происходит уменьшение значения магнитной проницаемости. Следовательно, оптимальным является следующий диапазон значений объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице: больше 0,6·10-5 1/нм³, но менее 1,4·10^-5 1/нм³.

Возможен вариант выполнения защитной оболочки 14 из материала, поглощающего радиоактивное излучение, с коэффициентом поглощения, соответствующим мощности дозы ионизирующего излучения, в качестве материала, поглощающего радиоактивное излучение, применяется материал, который содержит в качестве наполнителя окислы свинца (оксид свинца II, IY) и связующего - поливинилбутираль, этилацетат, ди-(алкилполиэтиленгликолевый) эфир фосфорной кислоты формулы

,

где n=6, R - алкильная группа, содержащая 8-10 атомов углерода, и этилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас. %: оксид свинца II, IY 30,6-56,8; поливинилбутираль 3,8-10,2; этилацетат 14,3-26,5; ди-(алкилполиэтиленгликолевый эфир фосфорной кислоты) 0,2-0,4; этилцеллюлоза остальное, при этом новый состав связующего в заявляемом изобретении обеспечивает полную совместимость с окислами свинца и позволяет получить материалы с высоким свинцовым эквивалентом и степенью гибкости, обладает хорошей адгезией к металлам, бетону, кирпичу, кроме того, материал представляет собой высококонцентрированную суспензию, быстро твердеющую на воздухе, а вязкость материала составляет 20÷70 Па·с, что позволяет отливать из него пленки различной толщины фильерой или экструдером, наносить на поверхность кистью, обливанием, заливать в различные полости, щели и каналы,

Легкий защитный костюм спасателя работает следующим образом.

Осуществляет также защиту человека-оператора от внезапных ударов со стороны как механического воздействия окружающей среды, так и, например, животных типа крупного рогатого скота. Выполнение каркасных стоек 13 упругими позволяет сдемпфировать удар (сделать его упругим), а защитная оболочка 14 предотвратит ранение кожного покрова человека-оператора.

Композиционный материал работает следующим образом.

Электромагнитная волна, проникшая в глубь материала, интенсивней поглощается в нем за счет более высокой поглощающей способности нанокристаллической структуры, обладающей большей магнитной проницаемостью по сравнению с аморфной. При достижении электромагнитной волной противоположной поверхности происходит ее большее поглощение, что приводит к повышению коэффициента экранирования.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения выразится в снижении толщины и уменьшении массогабаритных характеристик композиционного материала, что позволит повысить надежность работы электронных и электротехнических средств, обеспечить эффективную защиту биологических объектов за счет повышения магнитной проницаемости композиционного материала и, как следствие, коэффициента экранирования электромагнитных полей радиочастотного диапазона.

При объемной плотности нанокристаллов -(Fe, Si) или -Со (0,6÷1,4)·10^-5 1/нм³ магнитная проницаемость композитов по сравнению с аморфным состоянием увеличивается в 2-3 раза и составляет от 90 до 135 ед.

Легкий защитный костюм спасателя может применяться при выполнении дегазационных, дезактивационных и дезинфекционных работ для защиты кожи, одежды и обуви от длительного действия отравляющих и токсических веществ, токсичной пыли, для защиты от растворов кислот, воды, щелочей, морской соли, лаков, красок, масел, жиров и нефтепродуктов, защиты от вредных биологических факторов, используется на местности, зараженной отравляющими и химически опасными веществами, в химической и военной отраслях промышленности, а также для защиты от электромагнитного воздействия.

Изобретение относится к снаряжению спасателей в сфере чрезвычайных ситуаций, в частности для экипировки спасателей при проведении аварийно-спасательных работ в условиях природных и техногенных ЧС, вызывающих разрушение объектов, а также в условиях дорожно-транспортных происшествий. Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты спасателя в условиях ЧС путем обработки слоя экипировки, обращенного в окружающую среду, пенной полифункциональной композицией от опасных реагентов и веществ. Это достигается тем, что легкий защитный костюм спасателя состоит из брюк с защитными чулками, рубахи с капюшоном, двупалых перчаток и подшлемника с защитным жилетом от электромагнитного излучения, состоящим из тканевой подкладки, соединенной с защитной оболочкой, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясном ремне, а защитная оболочка крепится на упругих каркасных стойках, при этом защитная оболочка выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, а третий слой, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов, в качестве материала колец использована нержавеющая сталь, которая обработана композиционным материалом с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения, при этом композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения состоит из полимерной основы, в которой распределены частицы соединений - (Fe, Si) или - Со с нанокристаллической структурой объемной плотностью (0,6÷1,4)·10^-5 1/нм³, при этом полимерная основа для фиксации положения частиц порошка с нанокристаллической структурой выполнена в виде чередующихся между собой элементов структуры, расположенных под углом 90° друг к другу, а каждый из элементов выполнен в виде расположенных в параллельных рядах частиц вытянутой формы, причем частицы, расположенные слева и справа от нее, сдвинуты на величину, не превышающую половины максимального размера частицы, при этом оптимальным является следующий диапазон значений объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице: больше 0,6·10^-5 1/нм³, но менее 1,4·10^-5 1/нм³. Первые слои защитного костюма спасателя и защитного жилета, обращенные в окружающую оператора среду, обработаны пенной полифункциональной композицией для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхностей, объемов и объектов от опасных агентов и веществ пеной, где жидкая фаза пены представляет собой раствор клатрата дидецилдиметиламмонийгалогенида с карбамидом в качестве действующего вещества в количестве от 0,1 до 5% по массе, а в качестве клатрата дидецилдиметиламмонийгалогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмонийхлорида с карбамидом и/или клатрат дидецилдиметиламмонийбромида с карбамидом, а второй слой выполнен из материала, поглощающего радиоактивное излучение, с коэффициентом поглощения, соответствующим мощности дозы ионизирующего излучения, в качестве материала, поглощающего радиоактивное излучение, применяется материал, который содержит в качестве наполнителя окислы свинца (оксид свинца II, IY) и связующего - поливинилбутираль, этилацетат, ди-(алкилполиэтиленгликолевый) эфир фосфорной кислоты формулы

где n=6, R - алкильная группа, содержащая 8-10 атомов углерода, и этилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид свинца II, IY 30,6-56,8; поливинилбутираль 3,8-10,2; этилацетат 14,3-26,5; ди-(алкилполиэтиленгликолевый эфир фосфорной кислоты) 0,2-0,4; этилцеллюлоза остальное, при этом новый состав связующего в заявляемом изобретении обеспечивает полную совместимость с окислами свинца и позволяет получить материал с высоким свинцовым эквивалентом и степенью гибкости, который обладает хорошей адгезией к металлам, бетону, кирпичу, кроме того, материал представляет собой высококонцентрированную суспензию, быстро твердеющую на воздухе, а вязкость материала составляет 20÷70 Па·с, что позволяет отливать из него пленки различной толщины фильерой или экструдером, наносить на поверхность кистью, обливанием, заливать в различные полости, щели и каналы. 6 ил.

Легкий защитный костюм спасателя, состоящий из брюк с защитными чулками, рубахи с капюшоном, двупалых перчаток и подшлемника, с защитным жилетом от электромагнитного излучения, состоящим из тканевой подкладки, соединенной с защитной оболочкой, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясном ремне, а защитная оболочка крепится на упругих каркасных стойках, при этом защитная оболочка выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, а третий слой, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов, в качестве материала колец использована нержавеющая сталь, которая обработана композиционным материалом с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения, при этом композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения состоит из полимерной основы, в которой распределены частицы соединений - (Fe, Si) или - Со с нанокристаллической структурой объемной плотностью (0,6÷1,4)·10^-5 1/нм³, при этом полимерная основа для фиксации положения частиц порошка с нанокристаллической структурой выполнена в виде чередующихся между собой элементов структуры, расположенных под углом 90° друг к другу, а каждый из элементов выполнен в виде расположенных в параллельных рядах частиц вытянутой формы, причем частицы, расположенные слева и справа от нее, сдвинуты на величину, не превышающую половины максимального размера частицы, при этом оптимальным является следующий диапазон значений объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице: больше 0,6·10^-5 1/нм³, но менее 1,4·10^-5 1/нм³, отличающийся тем, что первые слои защитного костюма спасателя и защитного жилета, обращенные в окружающую оператора среду, обработаны пенной полифункциональной композицией для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхностей, объемов и объектов от опасных агентов и веществ пеной, где жидкая фаза пены представляет собой раствор клатрата дидецилдиметиламмонийгалогенида с карбамидом в качестве действующего вещества в количестве от 0,1 до 5% по массе, а в качестве клатрата дидецилдиметиламмонийгалогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмонийхлорида с карбамидом и/или клатрат дидецилдиметиламмонийбромида с карбамидом, а второй слой выполнен из материала, поглощающего радиоактивное излучение, с коэффициентом поглощения, соответствующим мощности дозы ионизирующего излучения, в качестве материала, поглощающего радиоактивное излучение, применяется материал, который содержит в качестве наполнителя окислы свинца (оксид свинца II, IY) и связующего - поливинилбутираль, этилацетат, ди-(алкилполиэтиленгликолевый) эфир фосфорной кислоты формулы

где n=6, R - алкильная группа, содержащая 8-10 атомов углерода, и этилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид свинца II, IY 30,6-56,8; поливинилбутираль 3,8-10,2; этилацетат 14,3-26,5; ди-(алкилполиэтиленгликолевый эфир фосфорной кислоты) 0,2-0,4; этилцеллюлоза остальное, при этом новый состав связующего в заявляемом изобретении обеспечивает полную совместимость с окислами свинца и позволяет получить материал с высоким свинцовым эквивалентом и степенью гибкости, который обладает хорошей адгезией к металлам, бетону, кирпичу, кроме того, материал представляет собой высококонцентрированную суспензию, быстро твердеющую на воздухе, а вязкость материала составляет 20÷70 Па·с, что позволяет отливать из него пленки различной толщины фильерой или экструдером, наносить на поверхность кистью, обливанием, заливать в различные полости, щели и каналы.