ЗАЩИТНЫЙ МАТЕРИАЛ И ЗАЩИТНЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ТАКОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2017 года по МПК C08J5/04 D01F8/04 

Изобретение относится к химическим волокнам из полимеров и защитным материалам и изделиям из такого материала для работы в электромагнитных полях, под рабочим напряжением, в условиях наведенного и шагового напряжений и термических и/или электрических рисков электрической дуги. Изделия из такого материала для защиты человека могут быть такими как обувь, бахилы, головные уборы, комбинезоны, выполненные как отдельными элементами, так и в виде любых комплектов, например куртки с полукомбинезоном или брюками.

Полученный материал, как и изделия из него, универсальны (электрическое поле, наведенное напряжение и электрическая дуга), легко контролируемы с точки зрения защитных свойств (отсутствуют дополнительные каналы проводимости и внешний слой материала), легкие (около 1,5 кг против 2-3 кг у прототипов в летнем исполнении), т.к. отсутствуют дополнительные каналы проводимости и внешний слой материала, а лицевой экран выполнен из мягкой нержавеющей сетки, стойкий к внешним воздействиям (причем без дополнительной ткани верха) защитный комплект.

К дополнительным полезным свойствам можно отнести:

- мягкий и легкий лицевой экран,

- конструкцию с капюшоном, экраном и дополнительными клапанами для применения в условиях электромагнитных полей высокой частоты,

- перчатки из экранирующей ткани, которые имеют более высокий коэффициент экранирования поля высоких частот,

- возможно изготовление одежды в корпоративных стилях и цветах эксплуатирующих организаций.

Новизна состоит в том, что экранирующий костюм, предметы одежды и обуви в результате применения нового материала приобретают (унифицируют) свойства сразу четырех средств индивидуальной защиты (СИЗ):

- экранирующих комплектов для защиты от электрического поля промышленной частоты,

- защитных шунтирующих комплектов для защиты от поражения током под наведенным и шаговым напряжением,

- экранирующих комплектов для защиты от электромагнитного излучения высокочастотных диапазонов,

- защитной одежды от термических рисков электрической дуги (при этом уровень защиты можно выбрать минимально достаточным с точки зрения одновременного применения комплекта на смежных участках работ с разным набором рисков).

Можно изготовить комплекты для индивидуальной защиты человека от воздействия электрического поля промышленной частоты, поражения электрическим током под наведенным и шаговым напряжениями, тока смещения, термических рисков электрической дуги, электромагнитного поля радиочастотного диапазона и аэроионов. Указанные вредные и опасные производственные факторы воздействуют на персонал, обслуживающий электроустановки высокого и сверхвысокого напряжения (включая работы, проводимые под рабочим и наведенным напряжением), а также излучающую аппаратуру радиочастотного диапазона.

Из уровня техники известны различные виды защитных материалов от различных опасных факторов, такие как активированные углеродные волокна (Новые химические волокна технического назначения, под ред. B.C. 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.

Известны и нетканые защитные материалы и изделия, например, на основе холстопрошивного ворсованного полотна (RU 2107520, кл. А62В 17/00, 1998 г.), недостатком которого является большая толщина, сложность производства и низкая степень защиты от электромагнитных полей. Кроме того, при изготовлении и эксплуатации защитная одежда, испытывая нагрузки на излом и растяжение, разрушается, что снижает защитные свойства в процессе эксплуатации.

Известны и композиты для защиты от электромагнитных полей (патенты США №4923533, №5252148 и патент Японии №59201493) в виде композиционного материала из порошков аморфных магнитомягких сплавов на основе полимерного связующего. Для изготовления таких материалов используются порошки чешуйчатой формы аморфных сплавов базовых систем Fe-Si-В или Co-Fe-Ni-Si-B. Размер частиц порошка варьируется от 0,01 до 300 мкм, а коэффициент формы (отношение толщины к максимальной длине частицы) таких порошков варьируется от 10 до 1500. Объемное содержание порошка в полимерном связующем варьируется от 1 до 60%.

Известна ткань, выполненная на базе простого переплетения, а в качестве токопроводящей нити используют комбинированную нить с удельным электрическим сопротивлением 103 Ом, которая содержит металлическую нить с удельным электрическим сопротивлением 102 Ом, которая включена в основе и утке ткани. Основные нити представляют собой полиэфирные текстурированные нити, а уточные - хлопчатобумажную пряжу (патент RU №2229544. опубл. 2004).

Известна токопроводящая ткань, содержащая переплетенные между собой основные и уточные комбинированные электропроводные нити, состоящие из электроизоляционной и электропроводной компонент, в ткань дополнительно введены электроизоляционные основные и уточные нити, причем нити в ткани переплетены с минимальными просветами, а электроизоляционная компонента выполнена из пряжи, используемой при производстве бытовых тканей (патент RU №2354766, 2006).

Известна защитная одежда для работы под напряжением, содержащая куртку (с капюшоном), полукомбинезон, накасник, перчатки из электропроводящей ткани и экранирующую обувь на электропроводной подошве, гальванически соединенные между собой посредством электропроводящих контактных выводов (Авторское свидетельство СССР №1105180, А62В 13/00, 1982 г.).

Применяемая в известной защитной одежде ткань состоит из переплетенных металлических нитей, при этом ее клетчатая структура не позволяет достичь высокой электропроводности и, как следствие, высокого коэффициента экранирования от электрического и электромагнитного полей. Такая ткань жесткая, плотная, тяжелая, между нитями имеется плохой электрический контакт. Металлизированные нити легко ломаются при многократном сминании ткани во время носки, что приводит к снижению ее электропроводности.

В процессе работы пользователь вынужден долго находиться в защитной одежде, отсюда повышенные требования к ее гигиеническим и эксплуатационным свойствам - носкости, воздухопроницаемости, мягкости ткани, ее теплоизоляционным свойствам. В случае использования известной одежды для индивидуальной защиты от воздействия электрического поля промышленной частоты необходимый уровень эксплуатационных качеств недостижим.

Известна защитная одежда для работы под напряжением и в электрическом поле промышленной частоты, содержащая куртку с капюшоном, полукомбинезон, накасник, перчатки из электропроводящей ткани и экранирующую обувь, гальванически соединенные между собой посредством электропроводящих контактных выводов, отличающаяся тем, что куртка, полукомбинезон и экранирующая обувь выполнены трехслойными, при этом верхний слой куртки, полукомбинезона и обуви выполнен из маслобензостойкого водо- и грязеотталкивающего материала, средний слой - из электропроводного материала с гальванически нанесенным равномерно распределенным двухсторонним электропроводным покрытием, а внутренний - из хлопчатобумажной ткани, кроме того, на среднем слое дополнительно установлены электропроводные посеребренные ленты, гальванически соединенные с данным слоем, а электропроводящие контактные выводы куртки, полукомбинезона и экранирующей обуви соединены со средним слоем и выведены наружу через петли во внутреннем или внешнем слое соответствующего слоя одежды. Дополнительно одежда снабжена защитной каской и экранирующей сеткой, установленной на каске с помощью съемного держателя (патент RU 2276570, 2006 г.).

Экранирующая ткань, применяемая в известной защитной одежде, выполнена методом гальванического нанесения металлического слоя на тканевую основу. При этом сплошной слой металла не позволяет достичь стабильной адгезии экранирующего слоя при носке, что приводит к снижению коэффициента экранирования. Эту одежду нельзя стирать. Используемая для защиты экранирующего слоя от выделений тела человека и внешних агрессивных воздействий трехслойная конструкция на фоне сплошного металлизированного слоя на экранирующей ткани увеличивает толщину пакета материалов и существенно ухудшает воздухопроницаемость. Это, особенно в жарком климате и (или) теплое время года, в процессе многочасовых постоянных работ приводит значительному дискомфорту при носке, что зачастую обусловливает ошибки персонала и (или) неприменение им данной одежды. Кроме того, наличие внешнего слоя материала делает невозможным визуальный контроль состояния экранирующей ткани в процессе эксплуатации. В результате появляется возможность непредсказуемого снижения коэффициента экранирования при износе и (или) повреждении экранирующей ткани. Применяемый в комплекте с одеждой сетчатый экран с держателем на каске утяжеляет конструкцию и не удобен для применения на воздушных линиях электропередачи под напряжением, когда требуется защита органов дыхания от аэроионов. Кроме того, применение такого экрана в одежде для защиты от электромагнитных высокочастотных полей (наличие такого экрана в этих СИЗ обязательно) затрудняет обзор для пользователя.

Техническая задача - устранение недостатков описанных материалов и изделий из них, т.е. повышение степени защиты от дополнительного термического риска электрической дуги при работах в электроустановках и (или) вблизи излучающей аппаратуры высокой частоты. Это особенно важно при работах под наведенным напряжением, когда прикосновение к токоведущим частям может сопровождаться дуговым разрядом, который может спровоцировать разрушение, например, перчаток и прорыв тока на тело человека с последующей электротравмой. Кроме того, это повышает риски неправильного применения СИЗ при переодевании персонала. В частности, это может происходить при необходимости неоднократного перемещения из электроустановки напряжением, например, 6 кВ, где отсутствуют риски воздействия электрического поля промышленной частоты с напряженностью выше допустимого уровня, но высоки термические риски дуги, в распределительное устройство напряжением 330 кВ или выше, где наоборот термические риски электрической дуги относительно невысоки.

Техническим результатом разработки материала и изделий защитной одежды является повышение ее надежности и комфорта, обеспечение возможности влажной стирки без потери защитных свойств и унификации относительно опасных и вредных производственных рисков для персонала, работающего в зоне электрического поля промышленной частоты, под рабочим, наведенным и шаговым напряжениями, а также в зоне влияния мощных радиопередающих установок. Дополнительным результатом разработки является защита не только от термического риска электрической дуги, но и от наиболее распространенного на практике комплексного воздействия данного опасного производственного фактора, которое включает и возможность ожогов, и возможность электротравм, часто летальных, при попадании дуги непосредственно на тело человека.

Результат достигается с помощью нового материала и изделий из него, которые характеризуются следующими признаками.

Защитный материал для работы в условиях внешних воздействий, таких как электромагнитное поле высокочастотных диапазонов, электрического поля промышленной частоты, наведенного и шагового напряжений и/или электрической дуги, характеризуется тем, что выполнен из электропроводящей ткани, состоящей из нитей на основе метаарамидного волокна на основе поли м-фениленизофталамида и/или его производных и металлического нержавеющего штапельного и/или монофиламентного волокон при их соотношении от 70:30 до 30:70 массовых частей соответственно с плотностью от 250 до 400 г/м² и термостойкостью при минимальной плотности не менее 13 кал/см², при этом металлическое нержавеющее волокно для обеспечения коррозионной стойкости выполнено из нержавеющего сплава на основе железа с добавкой, выбранной из ряда хром, никель, титан, углерод, марганец, медь, бор, ванадий, ниобий, алюминий, вольфрам, молибден, и ткань выполнена с возможностью окраски за счет использования арамидного волокна соответствующего оттенка, а плетение ткани используют полотняное (1/1) или саржевое (2/1 либо 3/1).

В структуру ткани крест-накрест вводятся равноотстоящие друг от друга нити для усиления типа «рип-стоп», для улучшения физико-механических свойств используют увеличение крутки нитей, для улучшения физико-механических свойств в нити используют дополнительные компоненты нити и/или волокна, имеющие высокую стойкость к истиранию, разрывную и раздирающую нагрузки, такие как полиамиды или нейлон.

Защитное изделие выполняют из материала, который описан выше в виде предмета одежды, или головного убора, или капюшона, или каски, или накасника, или обуви, или защитного чехла, или бахил, или перчаток, или рукавиц, или носков.

Защитное изделие может быть выполнено в виде единого комбинезона с застежками, обеспечивающими электрическое соединение при помощи контактных лент с металлическими кнопками с ответными контактами в виде металлических полуколец для минимизации переходного электрического сопротивление контактных поверхностей, с капюшоном и съемной трикотажной маской или экраном для лица из металлической или металлизированной монофиламентной нити с величиной ячеек материала не более 2 мм и диаметром нити не более 60 мкм для защиты лица от электромагнитных полей высокочастотного диапазона и органов дыхания от аэроионов.

Защитное изделие может быть выполнено с подкладкой из хлопковой ткани плотностью не более 170 г/м².

Сущность изобретения заключается в электропроводящей ткани, изготовленной из нитей на основе метаарамидного (Nomex® (DuPont), Teijinconex® (Teijin), Newstar® (Yantai Taiho), поли м-фениленизофталамид и его производные) и металлического нержавеющего (нержавеющие сплавы на основе железа с хромом, никелем, титаном, углеродом, марганцем, медью, бором, ванадием, ниобием, алюминием, вольфрамом и молибденом, вводимыми для обеспечения коррозионной стойкости и физико-механических свойств по правилу «N/8») штапельного и(или) монофиламентного волокон с их процентным соотношением от 70:30 до 30:70 массовых частей и плотностью от 250 до 400 г/м², а также характеризующейся термостойкостью по ГОСТ Ρ 12.4.234-2012 при минимальной плотности не менее 13 кал/см².

Защитный материал для работы в условиях комплексного воздействия электрического поля промышленной частоты, наведенного и шагового напряжений, а также электрической дуги выполнен из этой ткани, изготовленной из нитей на основе метаарамидного (Nomex® (DuPont), Teijinconex® (Teijin), Newstar® (Yantai Taiho), поли м-фениленизофталамид и его производные) и металлического нержавеющего (нержавеющие сплавы на основе железа с хромом, никелем, титаном, углеродом, марганцем, медью, бором, ванадием, ниобием, алюминием, вольфрамом и молибденом, вводимыми для обеспечения коррозионной стойкости и физико-механических свойств по правилу N/8) штапельного и (или) монофиламентного волокон с их процентным соотношением 30-40:60 массовых частей и плотностью от 250 до 400 г/м², а также характеризующейся термостойкостью по ГОСТ Ρ 12.4.234-2012 при минимальной плотности не менее 13 кал/см².

И в случае защиты от электромагнитного поля высоких частот, и в случае комплексной защиты от электрического поля промышленной частоты, наведенного и шагового напряжений, а также электрической дуги ткань выполнена с возможностью окраски за счет использования метаарамидного волокна и соответствующего оттенка, а плетение ткани используют полотняное (1/1) или саржевое (2/1 либо 3/1).

Защитный материал может характеризоваться тем, что в структуру ткани крест-накрест вводятся равноотстоящие друг от друга нити для усиления типа «рип-стоп», а для улучшения физико-механических свойств используют увеличение крутки нитей или используют дополнительные компоненты (нити и(или) волокна, имеющие высокую стойкость к истиранию, разрывную и раздирающую нагрузки - полиамиды, нейлон и т.п.). При этом высокую стойкость к истиранию в сочетании с термоогнестойкими свойствами удается достичь при невысоком их содержании по сравнению с метаарамидными компонентами (не более 5-10 масовых частей).

Технический результат достигается защитным изделием, изготовленным из материала как описано выше, в виде предмета одежды, или головного убора, или капюшона, или каски, или накасника, или обуви, или защитного чехла, или бахил, или перчаток, или рукавиц, или носков.

Защитное изделие может быть выполнено в виде единого комбинезона с застежками, обеспечивающими электрическое соединение при помощи контактных лент с металлическими кнопками с ответными контактами в виде металлических полуколец для минимизации переходного электрического сопротивления контактных поверхностей, с капюшоном и съемной трикотажной маской или экраном для лица из металлической монофиламентной нити с величиной ячеек материала не более 2 мм и диаметром нити не более 60 мкм для защиты лица от электромагнитных полей высокочастотного диапазона и органов дыхания от аэроионов (под рабочим напряжением) и с подкладкой из хлопковой ткани плотностью не более 170 г/м².

Пример 1

Защитный материал выполнен из электропроводящей ткани, состоящей из нитей на основе метаарамидного волокна на основе поли-м-фениленизофталамида и металлического нержавеющего штапельного волокна при их соотношении 70:30 массовых частей соответственно с плотностью от 250 г/м² и термостойкостью при минимальной плотности 13 кал/см².

Металлическое нержавеющее волокно для обеспечения коррозионной стойкости выполнено из нержавеющего сплава на основе железа с добавкой хрома. Плетение ткани полотняное (1/1).

Защитные изделия выполнены из материала, который описан выше, в виде накасника, бахил и перчаток.

Пример 2

Защитный материал выполнен из электропроводящей ткани при соотношении волокон 60:40 массовых частей соответственно с плотностью 400 г/м² и термостойкостью при минимальной плотности 13 кал/см².

Сплав - с добавкой вольфрама и молибдена. Добавка - арамидное цветное волокно.

Плетение саржевое (2/1). В другом примере использовали (3/1).

Пример 3

По примеру 1 дополнительно в структуру ткани крест-накрест вводили равноотстоящие друг от друга нити для усиления типа «рип-стоп», для улучшения физико-механических свойств положительно повлияло увеличение крутки нитей.

Для улучшения физико-механических свойств в нити использовали полиамид (в другом примере - нейлон).

Изготовили рукавицы с подкладкой из хлопковой ткани плотностью 170 г/м².

Сущность изобретения заключается в ткани, которая выполняется из нитей на основе метаарамидного и металлического нержавеющего волокна. Процентное соотношение указанных волокон может составлять от 70:30 мас.ч. соответственно для обеспечения защиты только от электромагнитного поля высокочастотных диапазонов и до 30:70 мас.ч. соответственно при необходимости комплексной защиты, включая наведенное и шаговое напряжения. При этом ткань может быть любого цвета, для чего подбирается арамидное волокно соответствующего оттенка. Применение металлического нержавеющего волокна позволяет стирать изделия без потери защитных свойств. Плетение ткани может быть полотняным (1/1) или саржевым (2/1 или 3/1). Плотность ткани определяет термостойкие и физико-механические свойства (от 250 до 400 г/см²). Термостойкость ткани по ГОСТ Ρ 12.4.234-2012 при минимальной плотности не менее 13 кал/см². Физико-механические свойства применяемых тканей могут усиливаться, например, с применением схемы «рип-стоп», увеличением крутки нитей и(или) введением в нити дополнительных компонентов. Данная ткань применяется для изготовления одежды, средств защиты рук, головы и ног, а также межподкладки обуви. При этом ткань обладает высокими физико-механическими, а также термостойкими свойствами за счет метаарамидного компонента. Экранирующие и электропроводящие (шунтирующие) свойства ткань приобретает за счет металлического волокна и сетчатой структуры, так как размер тканевой ячейки при любом из указанных плетений кратно мал по сравнению с длинами волн электромагнитных полей в производственных условиях (от 30 Гц до 60 ГГц).

Комплекты состоят из одежды, средств защиты головы и лица, средств защиты рук и обуви.

Одежда может быть выполнена в виде:

- комбинезона - в комплектах для защиты от электромагнитного излучения высоких частот или для работ под рабочим напряжением на проводах воздушных линий электропередачи;

- куртки и брюк - в целях дополнительного облегчения конструкции;

- куртки и полукомбинезона - в целях усиления экранирующих свойств при защите от электрического поля промышленной частоты.

Куртка может выполняться:

- с центральной застежкой на молнию и закрывающей ее сверху дополнительной планкой из экранирующей ткани;

- с центральной застежкой на пуговицах без дополнительного клапана;

- без центральной застежки - для обеспечения лучших экранирующих свойств и надежности обеспечения этих свойств при применении (невозможно расстегнуть куртку при эксплуатации).

Средства защиты рук могут выполняться в виде перчаток или рукавиц с короткой или длинной крагой с 1 или 2 резинками в манжетах.

Для защиты ног могут применяться ботинки или сапоги с межподкладкой из экранирующей ткани на электропроводящей подошве. Для защиты от электромагнитного излучения высокочастотного диапазона могут применяться обычная спецобувь с бахилами или носками из экранирующей ткани. Подошва обуви выполняется электропроводящей на основе мелкодисперсного углерода, крепится ранто-прошивным методом, при этом надежный электрический контакт подошвы с экранирующей межподкладкой достигается сшиванием и склейкой элементов специальным электропроводящим составом.

В качестве основного средства защиты головы применяется накасник из экранирующей ткани с резинкой, обработанной обычной хлопковой тканью. Накасник имеет в передней части петлю для закрепления накасника на термостойком щитке в случае использования в целях защиты от термических рисков электрической дуги. Накасник выполняется съемным, однослойным, целиком из экранирующей ткани. Для дополнительной защиты головы в конструкции куртки (комбинезона) предусматривается капюшон, рассчитанный на каску. По краям лицевой части капюшона предусматривается молния для крепления съемного лицевого экрана. Конструкция капюшона должна предусматривать плотный гальванический контакт сетки экрана в застегнутом положении с материалом капюшона. Это обеспечивается двумя клапанами из экранирующей ткани с обеих сторон от молнии, клапаны застегиваются тремя - в боковых частях и в районе кармана - или более металлическим кнопками на капюшоне. Снаружи над лицевой частью капюшона предусмотрен карман для складывания лицевого экрана.

Средство защиты лица (от электромагнитных полей высокочастотного диапазона) и органов дыхания (от аэроионов при отдельных видах работ на потенциале неотключенных воздушных линий) - съемный лицевой экран, выполняется из мягкого сетчатого трикотажного металлического материала с молнией по периметру. Трикотажный материал экрана выполняется из металлической монофиламентной нити. Величина ячеек материала должна быть не более 2 мм, диаметр нити - не более 60 мкм. Такой экран эффективно снижает поле высоких частот и не затрудняет обзор для пользователя. Очень важно, что конструкция одежды не предусматривает использования дополнительных сквозных лент для обеспечения надежной электрической проводимости комплекта. Эту функцию надежно выполняет весь комплект, элементы которого соединяются между собой электрически при помощи концевых участков обуви, одежды и средств защиты рук. Кроме того, предусмотрено электрическое соединение при помощи контактных лент с металлическими кнопками на рукавах и брюках с ответными контактами в виде металлических полуколец на обуви и средствах защиты рук. Таким образом, в результате фактического параллельного соединения проводников минимизируется переходное электрическое сопротивление контактных поверхностей. Накасник соединяется с одеждой контактной лентой с металлическими кнопками. Для того чтобы контактные ленты в процессе эксплуатации не создавали возможности зацепа за выступающие части на рабочем месте, на каждом контактном соединении предусмотрено по одной шлевке.

Для соединения комплекта с потенциалом рабочего места (провод или земля) на одежде предусмотрены 2 контактных вывода из экранирующей ткани, сшитых сложением в 4 слоя, со съемными зажимами или струбцинами, длина выводов - не менее 1,5 м.

Особенностью комплектов для защиты от высокочастотных полей является то, что они могут быть однослойными, целиком из экранирующей ткани, без подкладки. Накасник в данном случае не нужен - функцию защиты лица и головы полностью выполняет капюшон с экраном. Контактные соединения в этом случае достаточно выполнять без специальных выводов, достаточно удлинить краги средств защиты рук.

Для обеспечения изоляции тела человека от экранирующей ткани одежды, включая капюшон и исключая накасник, и средств защиты рук применяется обычная хлопковая ткань плотностью не более 170 г/м². В обуви с этой целью применяется кирза или натуральный мех (в случае зимней обуви). Все детали кроя выполняются сразу на 2 слоях - хлопковом и экранирующем. Крой выполняется так, чтобы одежда была как можно более непрерывной. Сшивание выполняется джинсовым швом с дополнительными пятью прострочками для обеспечения плотного прилегания электропроводящих поверхностей деталей кроя.

Далее заявленная разработка представлена на чертеже, на котором показан защитный комплект для работы в электромагнитном поле, под рабочим напряжением, в условиях наведенного, шагового напряжения и термических рисков электрической дуги в исполнении с брюками и курткой в собранном (эксплуатационном) состоянии.

На чертеже показаны:

1 - съемный экран для лица из мягкого трикотажного металлизированного материала (для защиты от аэроионов) на молнии; 2 - защитный капюшон с подкладкой из хлопчатобумажной ткани изнутри, капюшон в лицевой части снабжен дополнительными уплотнительными клапанами (с обеих сторон от молнии) для защиты от ЭМП высоких частот; 3 - карман с застежкой в капюшоне для хранения лицевого экрана; 4 - защитный накасник; 5 - втачные резинки для плотного прижатия, на накаснике резинка сверху закрыта хлопчатобумажной тканью; 6 - контактные ленты с металлическими кнопками; 7 - хлопчатобумажная ткань подкладки в нижней части куртки не закреплена свободным концом при надевании заправляется в брюки; 8 - центральная застежка на молнию; 9 - защитный клапан, закрывающий застежку; 10 - световозвращающие ленты; 11 - контактные ленты с металлическими кнопками; 12 - защитные перчатки с контактными соединениями на полукольцах, 13 - контактные ленты с металлическими полукольцами и сигнальными флажками, выполняются парными: слева и справа на брюках с внешней стороны и на куртке - с внутренней стороны; 14 - контактные выводы из экранирующей ткани для заземления или выравнивания потенциала; 15 - контактные зажимы или струбцины для подключения выводов при заземлении комплекта или выравнивании потенциала; 16 - наколенники из металлизированной ткани (для усиления); 17 - защитные ботинки с контактными соединениями на полукольцах; 18 - электропроводящая подошва; 19 - шлевки для закрепления контактных лент перчаток (для предотвращения зацепов при эксплуатации); 20 - шлевки для закрепления контактных лент ботинок (для предотвращения зацепов при эксплуатации)

Комплекты обеспечивают защиту от следующих вредных и опасных факторов:

- электрического поля промышленной частоты;

- тока смещения, протекающего через тело человека, когда он находится в электрическом поле;

- импульсного тока (разрядов) при прикосновении к заземленным или изолированным предметам, частям оборудования, а также траве и мелкому кустарнику;

- интенсивного электромагнитного излучения в широком диапазоне радиочастот, генерируемого коронным разрядом, а также возникающего при разряде между контактами разъединителей, особенно при отключении ими ненагруженных трансформаторов и линий электропередачи;

- термических рисков электрической дуги;

- возможной электротравмы при работе под наведенным и шаговым напряжением;

- аэроионов, особенно тяжелых (аэрозолей).

Коэффициент экранирования при частоте 50 Гц одежды в целом, дБ, не менее 60.

Коэффициент экранирования при высоких частотах - 30-40 дБ.

Сопротивление экранирующей одежды, Ом, не более 10.

Сопротивление экранирующих перчаток, Ом, не более 5.

Сопротивление экранирующих ботинок, Ом, не более 500.

Таким образом, заявленный материал и экранирующее изделие, например костюм, в результате применения нового материала приобретает (унифицирует) свойства сразу четырех средств индивидуальной защиты (СИЗ):

- экранирующего комплекта для защиты от электрического поля промышленной частоты,

- защитного шунтирующего комплекта для защиты от поражения током под наведенным и шаговым напряжением,

- экранирующего комплекта для защиты от электромагнитного излучения высокочастотных диапазонов,

- защитной одежды от термических рисков электрической дуги (при этом уровень защиты от дуги можно выбрать минимально достаточным с точки зрения одновременного применения комплекта на смежных участках работ с разным набором рисков).

К полезным дополнительным свойствам можно отнести:

- мягкий и легкий лицевой экран,

- конструкцию с капюшоном, экраном и дополнительными клапанами для применения в условиях электромагнитных полей высокой частоты,

- перчатки из экранирующей ткани, которые имеют более высокий коэффициент экранирования поля высоких частот,

- возможно изготовление одежды в корпоративных стилях и цветах эксплуатирующих организаций,

- возможность защиты от комплексной (электрической и термической) травмы при попадании электрической дуги в человека (при перекрытии на тело человека в результате его приближения к токоведущим частям на недопустимо близкое для возникновения электрического пробоя воздушного промежутка расстояние).

Изобретение относится к химическим волокнам из полимеров и защитным материалам и изделиям из такого материала для работы в электромагнитных полях под рабочим напряжением в условиях наведенного и шагового напряжений и термических и/или электрических рисков электрической дуги. Защитный материал для работы в условиях внешних воздействий, таких как электромагнитное поле радиочастотных диапазонов, электрическое поле промышленной частоты, наведенное и шаговое напряжения и/или электрическая дуга, выполнен из электропроводящей ткани, состоящей из нитей на основе метаарамидного волокна на основе поли м-фениленизофталамида и/или его производных и металлического нержавеющего штапельного и/или монофиламентного волокон при их соотношении от 70:30 до 30:70 мас.ч. соответственно с плотностью от 250 до 400 г/м² и термостойкостью при минимальной плотности не менее 13 кал/см². Металлическое нержавеющее волокно для обеспечения коррозионной стойкости выполнено из нержавеющего сплава на основе железа с добавкой, выбранной из ряда хром, никель, титан, углерод, марганец, медь, бор, ванадий, ниобий, алюминий, вольфрам, молибден. Ткань выполнена с возможностью окраски за счет использования арамидного волокна соответствующего оттенка, а плетение ткани используют полотняное (1/1) или саржевое (2/1 либо 3/1). Защитное изделие выполняют в виде предмета одежды, или головного убора, или капюшона, или каски, или накасника, или обуви, или защитного чехла, или бахил, или перчаток, или рукавиц, или носков. Изобретение позволяет обеспечить возможности влажной стирки без потери защитных свойств и защитить от электрической и термической травмы при попадании электрической дуги в человека. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Защитный материал для работы в условиях внешних воздействий, таких как электромагнитное поле высокочастотных диапазонов, электрическое поле промышленной частоты, наведенное и шаговое напряжения и/или электрическая дуга, характеризующийся тем, что выполнен из электропроводящей ткани, состоящей из нитей на основе метаарамидного волокна на основе поли м-фениленизофталамида и/или его производных и металлического нержавеющего штапельного и/или монофиламентного волокон при их соотношении от 70:30 до 30:70 мас.ч. соответственно с плотностью от 250 до 400 г/м² и термостойкостью при минимальной плотности не менее 13 кал/см², при этом металлическое нержавеющее волокно для обеспечения коррозионной стойкости выполнено из нержавеющего сплава на основе железа с добавкой, выбранной из ряда хром, никель, титан, углерод, марганец, медь, бор, ванадий, ниобий, алюминий, вольфрам, молибден, ткань выполнена с возможностью окраски за счет использования арамидного волокна соответствующего оттенка, а плетение ткани используется полотняное (1/1) или саржевое (2/1 либо 3/1).

2. Защитный материал по п. 1, отличающийся тем, что в структуру ткани крест-накрест вводятся равноотстоящие друг от друга нити для усиления типа «рип-стоп».

3. Защитный материал по п. 1, отличающийся тем, что для улучшения физико-механических свойств используют увеличение крутки нитей.

4. Защитный материал по п. 1, отличающийся тем, что для улучшения физико-механических свойств в нити используют дополнительные компоненты нити и/или волокна, имеющие высокую стойкость к истиранию, разрывную и раздирающую нагрузки, такие как полиамиды.

5. Защитное изделие из материала по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что выполнено в виде предмета одежды, или головного убора, или капюшона, или каски, или накасника, или обуви, или защитного чехла, или бахил, или перчаток, или рукавиц, или носков.

6. Защитное изделие по п. 5, отличающееся тем, что выполнено с подкладкой из хлопковой ткани плотностью не более 170 г/м².

7. Защитное изделие из материала по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что выполнено в виде единого комбинезона с застежками, обеспечивающими электрическое соединение при помощи контактных лент с металлическими кнопками с ответными контактами в виде металлических полуколец для минимизации переходного электрического сопротивление контактных поверхностей, с капюшоном и съемной трикотажной маской или экраном для лица из металлической или металлизированной монофиламентной нити с величиной ячеек материала не более 2 мм и диаметром нити не более 60 мкм для защиты лица от электромагнитных полей высокочастотного диапазона и органов дыхания от аэроионов.

8. Защитное изделие по п. 7, отличающееся тем, что выполнено с подкладкой из хлопковой ткани плотностью не более 170 г/м².