- •Лекция 1 Теплообмен между человеком и окружающей средой Терморегуляция человека
- •Тепловой баланс
- •Теплопродукция
- •Теплоотдача
- •2.4.2. Конвекционный теплообмен
- •Методы определения теплопродукции
- •Лекция 2 показатели теплового состояния человека Пододёжный микроклимат
- •Критерии оценки теплового состояния человека
- •3.2.2. Температура кожи
- •Лекция 3 свойства материалов, влияющие на физико-гигиенические показатели одежды
- •Сорбционные свойства
- •Проницаемость
- •Теплозащитные свойства
- •Лекция 4 требования, предъявляемые к одежде Классификация одежды
- •Требования к одежде
- •Платья, блузки, верхние сорочки
- •Костюм, пальто
- •Одежда для детей
Костюм, пальто
Костюмы и пальто вместе с бельём и платьем обеспечивают человеку необходимую теплоизоляцию. Снижая потери тепла организма, эти виды одежды способствуют сохранению здоровья и работоспособности человека. Наиболее важные гигиенические требования к этой одежде следующие:
1. Теплозащитные свойства и воздухопроницаемость одежды должны соответствовать деятельности человека и условиям внешней среды, в которых она используется. Поэтому эти свойства в одежде должны быть регулируемы.
2. Одежда должна быть мягкой, лёгкой. Теплозащитные свойства одежды должны определяться её толщиной и в меньшей степени природой волокон материалов, из которых она изготовляется.
3. Внутренние слои одежды должны быть гигроскопичными и легко высыхаемыми. Одежда не должна препятствовать выведению влаги, выделяемой кожей человека.
4. Одежда не должна вызывать перегревание человека. Допустимо небольшое охлаждение человека, которое стимулирует физическую деятельность, снижает усталость и способствует закаливанию организма.
5. Все части тела человека должны быть утеплены.
6. Конструкция одежды должна позволять человеку выполнять различные движения, легко надеваться и сниматься, не стеснять движения и кровообращения.
Большинство изделий верхней одежды состоит из нескольких слоев материалов, имеющих разные свойства, внешний вид и назначение. Пиджаки и д/с пальто состоят из основного материала (ткани верха) и подкладочной ткани. В зимних изделиях, помимо перечисленных слоев, имеются теплоизоляционные и ветрозащитные прокладки.
Каждый слой верхней одежды выполняет определённые функции, и поэтому гигиенические требования к ним различны.
Костюмы регулируют теплоотдачу организма человека, способствуют выведению влаги из-под одёжного пространства. Для быстрого выведения влаги во внешнюю среду или передачи её следующему слою одежды костюмные ткани должны обладать хорошими сорбционными свойствами, воздухопроницаемостью и быстро высыхать. Ориентировочные показатели гигиенических требований к костюмным тканям приведены в табл. 7.
Таблица 7
Гигиенические требования к костюмам
Показатели |
Гигиенические требования к костюмам |
||
Допустимые параметры |
|||
ткани верха |
ткани подкладки |
||
в зимней одежде |
в летней одежде |
||
Толщина, мм |
не менее 1,5 |
не более 1,5 |
|
Воздухопроницаемость, дм3/(м2∙с) |
не менее 100 |
не менее 150 |
не менее100 |
Влагопроводность, г/(м2∙ч) |
не менее 40 |
не менее 40 |
не менее 50 |
Гигроскопичность, % |
7÷13 |
не менее 7 |
не менее 7 |
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м2∙°C) |
не более 0,042 |
не менее 0,042 |
|
Для изготовления костюмов наиболее часто применяют ткани камвольные и суконные, шерстяные и полушерстяные.
По гигиеничности костюмные ткани шерстяного ассортимента в основном удовлетворяют предъявленным к ним требованиям. Наиболее гигроскопичны чистошерстяные и шерстовискозные ткани (12÷13%). При добавлении синтетических волокон сорбционные свойства этих тканей снижаются. Наименьшую гигроскопичность имеют ткани с содержанием синтетических волокон более 50%.
Лучшими теплозащитными свойствами обладают тонкосуконные костюмные ткани благодаря их толщине, ворсистой поверхности и наличию в структуре большого количества мелких пор. Камвольные костюмные ткани вследствие гладкой поверхности и меньшей толщины имеют худшие теплозащитные свойства, поэтому их целесообразнее использовать для изготовления летних костюмов.
Для изготовления летних костюмов применяют также х/б, льняные и шелковые ткани.
Более высокими гигиеническими показателями обладают льняные ткани. Имея высокую гигроскопичность (11%), они обеспечивают поглощение влаги с поверхности тела и медленную отдачу её в окружающую среду; их воздухопроницаемость при увлажнении снижается незначительно. Льняные костюмные ткани хорошо стираются и гладятся. Для повседневных мужских и женских костюмов широко используются льнолавсановые ткани, напоминающие внешне шерстяные. Они обладают хорошими гигиеническими свойствами.
Большинство костюмных, шелковых тканей вырабатываются с применением пряжи из различных химических волокон (вискозы, капрона). Лучшими гигиеническими свойствами обладают ткани из вискозной пряжи (гигроскопичность равна 11%, воздухопроницаемость более 100 дм/(м∙с).
Пальто (д/с и зимние) предназначены для защиты человека от охлаждения. Поэтому при проектировании и изготовлении теплозащитной одежды для различных климатических условий большое значение имеет правильный выбор материалов (толщины, воздухопроницаемости, теплопроводности, гигроскопичности и др.), порядок расположения слоев материалов в одежде и конструкция одежды.
Пакет материалов зимней одежды состоит обычно из тканей верха, утепляющей прокладки и подкладки.
Поскольку теплоизоляционные свойства одежды в большей мере зависят от ее толщины и воздухопроницаемости, пакет зимней одежды может содержать также ветрозащитную прокладку, расположенную между тканью верха и утепляющей прокладкой.
Материал верха (основной материал) воспринимает различные механические воздействия, обусловливает внешний вид одежды, а также её защитные функции. В соответствии с этим основными требованиями, которым должны удовлетворять материалы верха, являются износостойкость, прочность, несминаемость, устойчивость к воздействию света, загрязнению, простота очистки.
Материалы верха должны обладать определёнными защитными свойствами: влагопроводностью (не менее 40 г/(м∙с) при р = 266,6 Па), соответствующей условиям эксплуатации, и воздухопроницаемостью (табл. 8).Необходимая воздухопроницаемость может быть достигнута и путём применения ветрозащитной прокладки.
Назначение ветрозащитной прокладки – обеспечение необходимой воздухопроницаемости пакета материалов одежды. Ветрозащитная прокладка должна иметь влагопроницаемость не менее 40 г/(м∙ч), минимальную массу и жесткость, прочность, достаточную для того, чтобы противостоять механическим воздействиям в процессе эксплуатации одежды, низкую стоимость.
Следует отметить, что 37% выпуска пальтовых тканей имеют высокую воздухопроницаемость: 100÷500 дм/(м∙с). Вследствие этого одежда, изготовленная из этих тканей, без ветрозащитной прокладки в ряде случаев может оказаться недостаточно тёплой (табл. 8).
Таблица 8
Гигиенические требования к пальто
Показатель |
Допустимые параметры |
|
ткани верха |
ткани подкладки |
|
Толщина, мм |
определяется расчетным путем |
определяется расчетным путем |
Воздухопроницаемость, дм3/(м2∙с) |
определяется в зависимости от скорости |
не менее 100 |
Влагопроводность, г/(м2∙ч) |
не менее 40 |
не менее 50 |
Гигроскопичность, |
не более 13 |
7 или более |
В качестве подкладки пальто применяют х/б и шёлковые ткани. Хлопчатобумажные подкладочные ткани (сатины, саржи, бязи и др.) удовлетворяют требованиям гигиеничности. Их гигроскопичность – 7%, воздухопроницаемость – 100 дм3/(м2∙с).
Шёлковые ткани вырабатывают из вискозных комплексных нитей, а полушелковые – с добавлением хлопчатобумажной, ацетатной и триацетатной пряжи. Утепляющие прокладки служат для обеспечения теплоизоляционных свойств одежды.
В настоящее время для изготовления утепляющих прокладок применяют ватины и вату различного волокнистого состава. Основным материалом для утепляющих прокладок в одежде бытового и специального назначения являются хлопчатобумажные и полушерстяные ватины, хлопчатобумажная вата. В отдельных случаях применяют материалы из синтетических волокон (лавсана, пропилена, нитрона и т. д.).
Основные требования к утепляющим прокладкам – определённая толщина слоя (в соответствии с условиями эксплуатации), малая объёмная масса, стабильность толщины в процессе эксплуатации, устойчивость к механическим воздействиям в условиях эксплуатации, определённые размеры ширины и длины рулона материала. Утепляющие прокладки должны быть влагопроводными (не менее 40 г/(м2∙ч)).
Подкладка должна быть лёгкой, прочной, износостойкой, иметь гладкую поверхность, соответствовать требованиям моды по расцветке и фактуре материала.
Требования к конструкции одежды определяются её назначением.
Конструкция одежды, предназначенной для защиты от низких температур (особенно сочетающихся с ветровым воздействием), должна быть максимально "замкнутой", чтобы препятствовать проникновению холодного воздуха в пододёжное пространство. С этой целью могут быть использованы, например, манжеты в рукавах, закрытый воротник, капюшон, пояс и т. д. Наиболее распространённые виды одежды: куртка, брюки, комбинезон, пальто. Первые два вида при прочих равных условиях обладают наиболее высокими теплоизоляционными показателями.
Пакет материалов должен быть влагопроводным в целях своевременного удаления влаги из пододёжного пространства. Однако вследствие определённой толщины пакета материалов влагопроводность зимней одежды ограничена. Поэтому длительная эксплуатация одежды приводит к накоплению в ней влаги и последующему уменьшению термического сопротивления. Наибольшее накопление влаги в одежде происходит при выполнении человеком физической работы, особенно, если термическое сопротивление одежды не соответствует условиям труда и организм перегревается.
Создание одежды, соответствующей условиям жизнедеятельности человека, способствует нормализации его теплового состояния, а следовательно, уменьшению влагопотерь организма и накоплению влаги в одежде.