Примером использования теплоизоляционных модулей на основе пленочных электрофлокированных материалов является разработанный костюм защитный мужской для работы в условиях повышенных температур (свидетельство на полезную модель № 14109 по заявке № 99127697 от 27.12.1999 г.). Эскиз и фотография внешнего вида костюма представлен на рис. 1. Костюм относится к средствам индивидуальной защиты, в частности, к защитной одежде от повышенных температур, может быть использован для работников Министерства чрезвычайных ситуаций, строительной, металлургической и химической промышленности.
Защитный костюм состоит из куртки со съемным капюшоном и брюк, изготовленных из многослойного материала. Внешний слой костюма выполнен из водоупорной мембранной ткани, в качестве подкладки используется хлопчатобумажная бязь.
Внутренний слой куртки состоит из теплоизолирующего пленочного электрофлокированного материала, позволяющего значительно расширить температурный диапазон эксплуатации костюма. В области плеч, верхних частях груди, спины и рук, а также на брюках в области коленей и бедер расположены изолирующие усилители с дополнительными слоями вышеуказанного электрофлокированного пленочного материала.
Куртка выполнена на конструктивной основе прямого силуэта. Центральная застежка оформлена в виде планки с тесьмой-молнией и контактной лентой «велкро». На полочках расположены многофункциональные и технологичные в исполнении накладные карманы с клапанами. Карманы выполнены из одной детали с отстрочкой для трех входов: два из которых — прямые сверху, один — боковой. Верхняя часть карманов закрыта клапанами с контактной лентой «велкро». Объем и форма карманов удобны в эксплуатации, например, в верхних карманах могут находиться документы, телефон, необходимые личные вещи; в отстроченном участке верхнего кармана — авторучка; в нижних карманах — перчатки и т. п. Для увеличения свободы движений на спинке в области лопаток предусмотрены две вертикальные односторонние складки, расположенные между кокеткой и притачным поясом. Рукава втачные с углубленной проймой, с манжетами по линии низа. Для улучшения динамических характеристик куртки на манжетах и поясе предусмотрены вставки с использованием эластичной тесьмы. В области плеч, верхних частях груди и спины выполнены защитные изолирующие усилители в виде накладных кокеток, заканчивающихся складками, под которыми находится многослойный теплоизолирующий электрофлокированный пленочный материал. Аналогично выполнены усилители-вставки на рукавах в области верхних частей рук. Горловина куртки оформлена воротником-стойкой и дополнена съемным капюшоном, состоящим из центральной и боковых частей.
Брюки выполнены на основе прямого силуэта с заужением книзу, с притачным поясом, улучшающим посадку изделия на фигуре. Застежка на тесьму-молнию. В боковых швах расположены карманы. Передние половинки брюк состоят из двух частей. На нижних частях выполнены по два накладных изолирующих усилителя с прокладыванием теплоизолирующего электрофлокированного пленочного материала. Первый усилитель располагается от линии бедра и не доходит до линии низа на 15 см; второй находится в области колена.
Под складками кокеток полочек и спинки, на подкладке куртки и в шаговых швах брюк установлены вентиляционные отверстия в виде блочек. По низу брюк и на рукавах куртки предусмотрены сигнальные полосы из световозвращающего материала.
Костюм обеспечивает эстетичный внешний вид, комфортность, надежность и удобство в эксплуатации. Куртка и брюки технологичны в изготовлении; в процессе их производства применены известная технология и стандартное оборудование. Примерный перечень швейных машин для технологического процесса изготовления защитных костюмов представлен в табл. 1. В процессе используется стандартное утюжильное оборудование, например, утюги УПП-3М или УПП-5, пресс для изготовления блочек диаметром 3–5 мм, приспособления малой механизации для настрачивания отделочных полос, для соединения застежки-молнии и для притачивания пояса брюк. Не рекомендуется для изготовления швейных изделий из электрофлокированных материалов использовать прессовое оборудование для влажно-тепловой обработки.
Трудоемкость изготовления костюма для бригады мощностью 30 человек составляет 1,57 часа. Затраты на материалы равны 781,5 руб.; отпускная цена — 1355 руб. при рентабельности единицы продукции 20%.
В одежде ворсовое покрытие методом электрофлокирования может наноситься на любую поверхность: изнаночную сторону материала верха, прокладочные материалы или на подкладку изделия, создавая при этом воздушные изоляционные прослойки.
Помимо одежды, теплоизоляционные флокированные материалы могут применяться как технические изоляторы в виде рулонных модулей: с жесткой и мягкой внешней оболочкой. Выбор вида внешней оболочки, структуры и размеров теплоизоляционных модулей зависит от области применения. Комплекс свойств теплоизоляционных модулей делает возможным их применение в различных видах транспортных средств и в строительстве. Флокированные теплоизоляционные модули могут применяться в различных отраслях промышленности в качестве барьера-изолятора для поддержания заданных температурных условий.
Следует особо выделить высокую эффективность изоляции с использованием флокированных материалов при незначительных материальных затратах на их производство. Существенным фактором является то, что электрофлокированные материалы являются экологически чистым продуктом, и их применение безопасно для здоровья. Благодаря высоким теплоизоляционным качествам, малой поверхностной плотности и гибкости флокированные пленочные материалы могут иметь широкую и универсальную область применения. Например, для:
— защитной одежды от высоких и низких температур;
— средств индивидуальной защиты от опасных и вредных производственных факторов;
— предметов одежды и реквизитов для спорта, туризма и отдыха;
— технической изоляции зданий и транспортных средств;
— теплозащиты в авиации и космической промышленности.
Сравнительная характеристика традиционных изоляционных материалов и теплоизоляционного материала на основе флокированной полиэтилентерефталатной пленки показана в табл. 1.
Изоляционный материал |
Теплопроводность ?, Вт/м °К |
Плотность ?, кг/м3 |
Необходимая толщина пакета d (м) для теплового сопротивления k=0,4 Вт/(м2 °К) |
Поверхностный вес mf (кг/м2) при необходимой величине и минимальной плотности |
||||
?min, min |
?max, max |
?min, min |
?max, max |
dmin= ?min/kmin |
Dmax= ?max/kmax |
mf min= dmin ? ?min, min |
mf max= dmax ? ?max, max |
|
Стекловолокно |
0,035 |
0,050 |
30 |
250 |
0,088 |
0,125 |
2,63 |
3,75 |
Минеральное волокно |
0,035 |
0,050 |
30 |
160 |
0,088 |
0,125 |
2,63 |
3,75 |
Целлюлоза |
0,045 |
0,045 |
35 |
60 |
0,113 |
0,113 |
3,94 |
3,94 |
ДВП |
0,045 |
0,060 |
250 |
— |
0,113 |
0,150 |
28,13 |
37,50 |
Стеклопена |
0,045 |
0,060 |
110 |
150 |
0,113 |
0,150 |
12,38 |
16,50 |
EPS |
0,035 |
0,040 |
15 |
30 |
0,088 |
0,100 |
2,63 |
3,00 |
XPS |
0,035 |
0,035 |
32 |
45 |
0,080 |
0,088 |
2,56 |
2,80 |
Пенополиуретан |
0,030 |
0,030 |
20 |
100 |
0,075 |
0,075 |
1,50 |
1,50 |
Овечья шерсть |
0,035 |
0,045 |
35 |
45 |
0,088 |
0,113 |
3,06 |
3,94 |
Теплоизоляционный пленочный материал |
0,0289 |
— |
12 |
— |
0,072 |
— |
0,864 |
— |
Об эффективности разработанных материалов свидетельствует следующее: для создания теплового сопротивления 0,4 Вт/(м2 °К) необходим теплоизоляционный модуль толщиной всего 0,072 м. Плотность такого модуля равна 12 кг/м3, коэффициент теплопроводности — 0,0289 Вт/(м °К).
Источник: http://www.textiles.pl.ua