теплозащитная спецодежда

Формула изобретения

Теплозащитная спецодежда, содержащая пакет материалов верхнего костюма и пакет материалов утепленного белья, отличающаяся тем, что пакет материалов утепленного белья состоит из двух слоев материала, имеющих ворсистую поверхность по меньшей мере с одной стороны, расположенной внутри пакета, и промежуточного слоя из оленьей шерсти с поверхностной плотностью 120 г/м² при тепловом сопротивлении пакета утепленного белья не менее 0,196 м²К/Вт и его гигроскопичности не менее 16%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты, в частности к защитной одежде от пониженных температур, особенно на Севере, характеризующемся экстремальными с предельно низкой температурой до -67^oC.

Известен многослойный пакет утеплителя по авт.св. 1405793, кл. A 41 D 13/00, 1988, состоящий из двух слоев ватина, между которыми расположен слой оленьей шерсти с поверхностью 240-360 г/м² при тепловом сопротивлении пакета 0,251-0,272 м²К/Вт.

Однако нижние слой этого пакета увлажняются при эксплуатации спецодежды в результате потоотделения организма. Происходит насыщение пододежного воздуха влагой, которая постепенно проходит через пакет комнатной одежды, достигает подкладку и утеплитель верхней одежды, конденсируется, в результате чего снижается тепловое сопротивление последней.

Одной из причин снижения теплозащитных свойств стандартной спецодежды в процессе носки является резкое повышение теплопотерь через ее пакеты вследствие их увлажнения при потоотделении организма. При этом выделяемое телом тепло уходит с влагой наружу, снижая температуру воздуха в пододежном пространстве. Основная часть диффундирующей влаги скапливается в наружном слое верхней одежды. Наибольшая влажность и максимальный перепад возникает в подкладке верхней одежды. Количество, диффундирующее в последующие слои верхней одежды, незначительно. Комфортный влажностный режим обеспечивается в основном путем поглощения выделяемой влаги бельем и комнатной одеждой.

Таким образом, тепловое сопротивление спецодежды снизилось относительно показателей для нормальных условий на 18,3 - 47,8 % в зависимости от структуры материалов составляющих пакет.

Известна теплозащитная одежда, содержащая пакет материалов верхнего костюма и пакет материалов утепленного белья. (Одежда специальная для защиты от пониженных температур, костюмы мужские Технические условия ГОСТ 12.4.084-80). Указанная спецодежда так же не обеспечивает хороших теплозащитных свойств.

Целью изобретения является улучшение теплозащитных свойств спецодежды без увеличения массы и толщины в условиях эксплуатации при низких температурах.

Поставленная цель достигается тем, что теплозащитная спецодежда содержит пакет материалов верхнего костюма и пакет материалов утепленного белья, при этом последний состоит из двух слоев материала, имеющих ворсистую поверхность по меньшей мере с одной стороны, расположенной внутри пакета, и промежуточного слоя из оленьей шерсти с поверхностной плотностью 120 г/м² при тепловом сопротивлении пакета утепленного белья не менее 0,196 м²К/Вт и его гигроскопичности не менее 16%.

При наличии экспериментального пакета спецодежды происходит сохранение проектируемых теплозащитных свойств спецодежды в реальных условиях эксплуатации вследствие стабилизации и теплоизоляции верхнего утепленного костюма без увеличения массы и толщины всего комплекта одежды. Защита верхнего утепленного костюма от влаги, выделяемой организмом, достигается благодаря высоким сорбционным свойствам оленьей шерсти, содержащейся в утепленном белье.

На чертеже показан пакет материалов утепленного белья. Пакет состоит из слоев 1, 2 материала, имеющих ворсистую поверхность по меньшей мере с одной стороны, расположенной внутри пакета, и промежуточного слоя из оленьей шерсти с поверхностной плотностью 120 г/м² при тепловом сопротивлении пакета утепленного белья не менее 0,196 м²К/Вт и его гигроскопичности не менее 16%

Практика эксплуатации одежды народов Севера показывает, что олений мех как по теплозащитным свойствам, так и по доступности остается наиболее подходящим материалом для зимней одежды. Однако мех зимнего оленя, наиболее распространенный из всех видов данного сырья, обладает большой поверхностной плотностью (1,8 кг/м²) и толщиной (53 мм), что создает громоздкую, стесняющую движения человека конструкцию. Поэтому наиболее подходит для применения в спецодежде оленья шерсть, обладающая хорошими теплофизическими и гигиеническими свойствами, небольшой поверхностной плотностью и являющаяся дешевым сырьем. Олений волос имеет полую структуру с содержащимся в нем инертным воздухом, что обеспечивает суммарное тепловое сопротивление меха в пределах 0,150-0,806 м²К/Вт, в зависимости от высоты волос. Оленья шерсть содержит до 80% пуха, который из-за малой толщины (в 30 раз тоньше остевого волоса), составляет незначительную часть массы волосяного покрова. Высота "мертвого" (остевого) волоса - 4,5...5,0 см, пуха 3..4 см. Гигроскопичность оленьей шерсти - 26,4%. Время установления сорбционного равновесия составляет 13ч. Известно, что максимальная гигроскопичность материалов из шерсти 24%, из вискозы 25,8%. Установлено, что в настоящее время оленья шерсть не имеет практического применения, хотя в стране ежегодно накапливается до 130 т этого сырья в качестве отходов кожевенно-мехового производства. Эта цифра увеличивается до 350 т после освоения всех источников получения, включая сбор шерсти во время линьки оленей.

Полученные данные о ресурсах оленьей шерсти указывают на возможность промышленного производства спецодежды с утеплителем из оленьей шерсти.

В начале 80-х годов было получено нетканое полотно из оленьей шерсти (70-80%) в смеси с хлопком IV сорта (20-30%), так называемый ШОХ (шерсть оленья и хлопок). Однако новый утеплитель не оказался более эффективным, поскольку его тепловое сопротивление выше теплового сопротивления стандартного пакета утеплителя, состоящего из трех слоев шерстяного ватина поверхностной плотностью 260 г/м², только на 10%, что находится в пределах ошибки эксперимента. К тому же ШОХ обладает неудовлетворительными эксплутационными свойствами: имеет большую толщину (45 мм), в готовых изделиях быстро сбивается в комки, а "мертвый волос" легко выходит на поверхность. При этом ухудшаются теплоизоляционные свойства и внешний вид изделия. Была сделана попытка усовершенствовать технологию производства ШОХа путем применения вязально-прошивного способа крепления полотна. Полученное полотно имеет существенный недостаток: ломкость и осыпаемость, что ведет к ухудшению эксплутационных и гигиенических свойств усилителя в процессе производства и эксплуатации.

Таким образом, предложенная спецодежда наряду с улучшенными теплозащитными свойствами, удобна в эксплуатации.