Тестирование огнезащитной трикотажной одежды

Тестирование огнезащитной трикотажной одежды

Огнезащитная трикотажная одежда является критически важным элементом средств индивидуальной защиты (СИЗ) для работников, подвергающихся риску воздействия кратковременного контактного пламени, теплового излучения и брызг расплавленного металла. Ее эффективность напрямую влияет на безопасность и здоровье персонала. Поэтому всестороннее и стандартизированное тестирование таких материалов и готовых изделий абсолютно необходимо. Данная статья освещает ключевые аспекты лабораторных испытаний огнезащитного трикотажа.

1. Объекты испытаний

Объектами испытаний являются как сами огнезащитные трикотажные материалы (полотно), так и готовые швейные изделия, изготовленные из них (куртки, брюки, комбинезоны, подшлемники, балаклавы, термостойкие рукавицы и перчатки и т.д.). Основные типы материалов, подвергаемых испытаниям:

• Однородный термостойкий трикотаж: Основные нити – модифицированные волокна на основе термостойких полимеров (например, ароматических полиамидов, полиимидов, полифениленсульфида, полиэфирэфиркетона, оксидированного полиакрилонитрила, карбона и т.п.), обладающие врожденной негорючестью или высокой температурой воспламенения.
• Смесовый термостойкий трикотаж: Комбинации огнестойких волокон с другими волокнами (например, хлопком, вискозой для комфорта, антистатическими нитями) для улучшения эксплуатационных свойств при сохранении требуемого уровня защиты. Соотношение компонентов строго контролируется.
• Основовязаный и поперечно-вязаный трикотаж: Различные структуры петель, влияющие на плотность, растяжимость и, как следствие, на защитные свойства.
• Многослойные конструкции: Комбинации нескольких слоев трикотажа или трикотажа с другими материалами для усиления барьерных свойств.

2. Область испытаний

Испытания охватывают комплекс свойств, определяющих способность одежды защитить пользователя от теплового воздействия и сохранить функциональность:

• Огнестойкость (Сопротивление воспламенению): Способность материала не воспламеняться, не поддерживать горение и не распространять пламя при кратковременном контакте с открытым огнем.
• Термостойкость:
  • Сопротивление теплопередаче (RPP): Способность материала замедлять передачу тепла при воздействии конвективного тепла (пламени). Измеряется время до достижения на обратной стороне образца температуры, вызывающей ожог 2-й степени.
  • Сопротивление контактному нагреву: Способность материала защищать от передачи тепла при прямом контакте с нагретой поверхностью (имитация касания горячих предметов).
  • Сопротивление лучистому теплу: Способность материала защищать от передачи тепла при воздействии интенсивного инфракрасного излучения (имитация теплового излучения от печи, расплавленного металла).
• Усадка при тепловом воздействии: Оценка изменения линейных размеров образца после стандартизированного термического воздействия.
• Механические свойства:
  • Прочность на разрыв и удлинение при разрыве: Оценка прочности материала в исходном состоянии.
  • Прочность на разрыв после теплового старения: Оценка сохранения прочности материала после воздействия высокой температуры и/или пламени.
• Вес (масса поверхностной плотности): Контроль веса материала на единицу площади (г/м²), что косвенно связано с уровнем защиты и комфортом.

3. Методы испытаний

Испытания проводятся в строгом соответствии с утвержденными национальными и международными стандартами безопасности. Основными являются:

• ГОСТ Р ИСО 15025 (EN ISO 15025, ISO 15025): "Система стандартов безопасности труда. Одежда для защиты от тепла и пламени. Метод испытания на ограниченное распространение пламени". Оценивает сопротивление воспламенению и распространению пламени при вертикальной и поверхностной ориентации образца.
• ГОСТ Р ЕН 367 (EN 367, ISO 9151): "Одежда для защиты от тепла и пламени. Определение теплопередачи при воздействии пламени". Измеряет RPP (время до достижения температуры +24°C над базовой).
• ГОСТ Р ИСО 6942 (EN ISO 6942, ISO 6942): "Одежда для защиты от тепла и пламени. Метод оценки поведения материалов и комплектов материалов при воздействии источника лучистого тепла". Оценивает защиту от излучения и устойчивость к воспламенению/тлению под излучением.
• ГОСТ Р ЕН 702 (EN 702, ISO 12127-1): "Одежда для защиты от тепла и пламени. Определение сопротивления контактному нагреву через защитную одежду или ее материалы". Измеряет время до повышения температуры на +10°C или +24°C на обратной стороне при контакте с нагретой плитой.
• ГОСТ 3813 (ISO 5081, EN ISO 13934-1): "Материалы текстильные. Ткани и штучные изделия. Методы определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве".
• ГОСТ 12.4.269 (Или аналогичные методы после термообработки): Определение прочностных характеристик после воздействия пламени или высокой температуры по регламентированным процедурам.
• ГОСТ 17071: "Трикотажное полотно. Метод определения поверхностной плотности".

4. Испытательное оборудование

Для проведения указанных испытаний в аккредитованных лабораториях используется специализированное оборудование:

• Установка для испытания на ограниченное распространение пламени: Включает горелку с регулируемым пламенем определенного размера и температуры (например, на пропане или техническом газе), фиксаторы для образцов в вертикальном и горизонтальном положении, калибровочные термопары, устройство автоматической подачи пламени и его гашения по таймеру. Камера испытаний обеспечивает контроль воздушных потоков.
• Тепломанекен (ТPP-аппарат): Сложный стенд для измерения сопротивления теплопередаче (RPP). Состоит из источника конвективного тепла (массивная газовая панель с множеством горелок, создающих однородный тепловой поток заданной плотности, обычно 80 кВт/м²), калиброванной медной калориметрической плиты с термопарой для измерения роста температуры на "коже", системы перемещения плиты, системы регистрации данных. Образец крепится перед плитой.
• Установка для измерения передачи лучистого тепла: Включает мощный источник излучения (например, кварцевые галогенные лампы или электрическая панель), коллиматор для формирования потока излучения, держатель образца, измеритель плотности теплового потока (радиометр/калориметр), термопары для измерения температуры на лицевой и обратной стороне образца.
• Установка для испытания на контактный нагрев: Состоит из нагреваемой до заданных температур (до 500°C) металлической плиты (медь или нержавеющая сталь) с высокой тепловой инерцией, системы точного поддержания температуры, перемещаемого держателя образца, калиброванного датчика температуры (термопары или терморезистора), расположенного между плитой и образцом или на обратной стороне образца, системы регистрации температуры.
• Разрывная машина (Универсальная испытательная машина): Оборудование с механическим или сервогидравлическим приводом для приложения растягивающей нагрузки к образцам с контролем силы и удлинения. Оснащена соответствующими зажимами для текстильных материалов. Имеет тензометрический силоизмеритель и систему сбора данных.
• Термошкаф (Печь теплового старения): Камера с принудительной конвекцией воздуха, обеспечивающая точное поддержание заданной высокой температуры (до 300°C и выше) в течение заданного времени для имитации теплового старения образцов перед механическими испытаниями.
• Весы аналитические: Высокоточные весы для определения поверхностной плотности материала (г/м²).

Заключение

Комплексное тестирование огнезащитного трикотажа по строгим стандартизированным методикам является неотъемлемой частью обеспечения безопасности работников. Результаты испытаний подтверждают соответствие изделий заявленным уровням защиты и позволяют объективно сравнивать характеристики различных материалов. Использование сертифицированного оборудования квалифицированным персоналом в аккредитованных лабораториях гарантирует достоверность и воспроизводимость результатов, что является основой доверия к защитным свойствам огнестойкой трикотажной одежды.