автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Химзащитный материал на основе неуглеродных сорбентов для фильтрующей защитной одежды

На правах рукописи

Г

□О3492620 АРАКЕЛЯН ИРИНА АНАТОЛЬЕВНА

ХИМЗАЩИТНЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ НЕУГЛЕРОДНЫХ СОРБЕНТОВ ДЛЯ ФИЛЬТРУЮЩЕЙ ЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ

05.19.01 - Материаловедение производств текстильной и легкой

промышленности

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань - 2009

003492620

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет» и ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Кашапов Наиль Фаикович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Зенитова Любовь Андреевна

кандидат технических наук Семочкин Валерий Николаевич

Ведущая организация: ОАО «Корпорация «РОСХИМЗАЩИТА»

Защита состоится «25» декабря 2009 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.09 при ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет» по адресу: 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, 68 зал заседаний Ученого Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет».

Автореферат разослан «23» ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук

В.А. Сысоев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Анализ условий труда на химически опасных объектах, где производятся или применяются вещества I II классов опасности, показал, что используемая спецодежда, не обладает необходимым уровнем защиты кожных покровов. По некоторым данным каждый пятый несчастный случай па производстве связан с отсутствием, низким качеством или неправильным использованием средств индивидуальной защиты.

Задача сохранения здоровья работающего человека - основной производительной силы общества является составной частью проблемы обеспечения безопасности страны.

Работа направлена на решение актуальной проблемы создание химзащитного материала на основе неуглеродных сорбентов для фильтрующей защитной одежды (Ф30) многократного применения.

Работа выполнена в ГОУ ВГ10 Казанский государственный технологический университет (КГТУ) и ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» (ОАО «КазХимНИИ») в рамках научно-исследовательской работы по Федеральной Целевой Программе «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-201?. гг.» по теме «Развитие центра коллективного пользования научного оборудования в области получения и исследования наночастиц, оксидов металлов, металлов и полимеров с заданным химическим составом и формой».

Цель и задачи диссертации

Целью работы является создание химзащитного материала на основе неуглеродных сорбентов для изготовления ФЗО многократного применения, обеспечивающей защиту кожных покровов человека от воздействия паров токсичных химических веществ в условиях промышленного производства.

Дня достижения поставленной цели последовательно решались следующие задачи:

1. Анализ современных химзащитных материалов и защитной одежды на их основе.

2. Выбор неуглеродных сорбентов и ткани-основы для создания химзащитного фильтрующего материала.

3. Получение химзащитного фильтрующего материала для ФЗО.

4. Изучение влияния импрегнирующего состава и условий нанесения его на ткань на свойства химзащитного фильтрующего материала.

5. Исследование сорбционных свойств полученного химзащитного ф и л ьтру юш е го м ате р и ал а.

6. Определение, ресурса защитных свойств материала при воздействии паров токсичных химических веществ первого и второго классов опасности.

7. Оценка физико-механических характеристик полученною химзащитного материала.

8. Разработка конструкции фильтрующей защитной одежды длительного использования для промышленного персонала с использованием полученного химзащитного материала.

Методы и объекты исследований

В качестве объекта исследований выбраны защитные фильтрующие материалы, содержащие в качестве сорбента ферроцианид меди и двухкомпонентную сорбирующую систему на основе золя кремниевой кислоты и ферроцианида меди.

Изучение характеристик разработанного материала включало исследование защитных, физико-механических, физико-гигиенических и сорбционных свойств. Оценку характеристик материала проводили по стандартным (ГОСТ и ОСТ) и оригинальным методикам испытаний в лабораторных1 условиях. Содержание сорбентов на ткани определяли по специально разработанным методикам. Результаты измерений обрабатывали с применением методов математической статистики.

Научная новизна работы:

1. Впервые изучена возможность закрепления на ткани-носителе двухкомпонентной сорбирующей системы, содержащей кремнезем и ферроцианид меди, и отработана технология получения химзащитного фильтрующего материала, обладающего полизащитными свойствами.

2. Определены оптимальные параметры технологии получения химзащитного фильтрующего материала: концентрации рабочих растворов, порядок нанесения их на ткани, соотношение компонентов рецептуры.

3. Показано, что материал, содержащий двухкомпонентную сорбирующую систему, обладает большим ресурсом защитных свойств, чем ткани, импрегнированные кремнеземом или ферроцианидом меди.

4. Методом хромато-масс-спектрометрии исследован процесс химического превращения сорбированного химзащитными тканями высокотоксичного горючего - несимметричного диметилгидразина.

5. Изучен механизм защитного действия сорбента ФЦМ от паров токсичного вещества. Показано, что он основан на процессах поверхностной адсорбции, образовании молекулярных продуктов присоединения (аддуктов), а в ряде' случаев и на каталитическом влиянии на окислительно-восстановительные процессы.

Практическая значимость:

1. Разработан химзащитный фильтрующий материал на основе двухкомпонентной сорбирующей системы, содержащей кремнезем и ферроцианид меди. Полученный материал обеспечивает защиту от целого ряда высокотоксичных химических веществ, обладает низкой электризуемостью, устойчив к многократным стиркам и нейтрализациям, имеет достаточную прочность, эластичность, драпируемость и разрешен для использования при изготовлении ФЗО.

2. Разработана технология получения химзащитного фильтрующего материала на промышленном отделочном оборудовании с использованием отечественного сырья.

3. Разработана нормативно-техническая документация на химзащитный материал, получено санитарно-эпидемиологическое заключение на ткань.

4. Разработана конструкция комплекта фильтрующей защитной одежды ФЗО-МП-2, получен сертификат соответствия на комплект.

5. Экономический эффект от внедрения составляет 3 млн. рублей.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты экспериментальных исследований влияния основного импрегнирующего состава и порядка нанесения компонентов рецептуры на процесс закрепления на тканях ферроцианида меди и на свойства полученных химзащитных материалов.

2. Результаты экспериментальных исследований влияния условий нанесения на ткань двухкомпонентной сорбирующей системы на свойства химзащитного фильтрующего материала.

3. Результаты экспериментальных исследований сорбционных свойств химзащитных фильтрующих материалов.

4. Результаты сравнительной оценки защитных свойств импрепгированных тканей при воздействии паров высокотоксичных химических соединений.

5. Результаты экспериментальных исследований физико-механических и физико-гигиенических свойств импрегнированных тканей.

6. Результаты исследований хромато-масс-спектрометрическим методом процессов трансформации несимметричного диметилгидразина на импрегнированных тканях.

Личный вклад автора в опубликованных в соавторстве работах состоит в следующем: в выборе неуглеродных сорбентов и ткани-основы для их нанесения, обосновании методов проведения исследований, непосредственном участии в проведении экспериментов, в анализе и обобщении полученных результатов, в разработке нормативно-технической документации на химзащитный материал и комплект фильтрующей защитной одежды. Апробация в промышленных условиях, реализация при выпуске партий химзащитных тканей и ФЗО на их основе на промышленном оборудовании.

Автор выражает глубокую и искреннюю благодарность за помощь в выборе направления исследований, проведении экспериментов и обсуждении результатов научным консультантам к.х.н., с.н.с. Тарасову Л.А. и к.х.н., с.н.с. Фатхутдинову Р.Х.

Апробация работы и публикации

Результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Новые технологии в производстве кожи и меха» (Казань, май 2005 г.);

Всероссийской научно-технической конференции в МГТУ им. Косыгина (Москва, 2005 г.); Седьмой Международной научно-методической конференции «Применение информационных технологий при сравнительном анализе защитной одежды» (Казань, 2006 г.); Научно-практической конференции «Эргономические испытания как основа организационно-технологических решений» (Казань, 2006 г.); Научной сессии Казанского государственного технологического университета (Казань, 2006, 2007, 2008 гг); Российской научной конференции (Казань, 2006 г.); Форуме «Омская школа дизайна» (Омск, 2006 г.); Международной научно-методической конференции «Моделирование технологического процесса: связь науки и производства» (Омск, 2007 г.); IV Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых (Казань, май 2008 г.); Всероссийском научном конгрессе (Тамбов, декабрь 2008 г.); Российской научной конференции (Тамбов, октябрь 2009 г.).

Получен именной сертификат на комплект ФЗО-МП-2 за участие в конкурсе «Дизайн специальной и корпоративной одежды для Комплекса городского хозяйства г. Москвы», который проходил 16.02.2006 г. в г. Москве КВЦ «Сокольники».

Комплект ФЗО-МП-2 завоевал золотую медаль и диплом лауреата конкурса на лучшее инновационное решение в области безопасных условий труда «Здоровье и безопасность 2008» в номинации «Средства индивидуальной защиты».

Основные результаты работы изложены в 13 статьях, 3 патентах, 6 материалах международных конференций, 1 научно-техническом отчете.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и приложений. В тексте приведены ссылки на \\2 литературных источников. Работа изложена на 159 страницах машинописного текста, содержит 32 таблицы и 44 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулирована цель исследования, отражены научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе приведен обзор современных защитных материалов и средств индивидуальной защиты на их основе. Дана оценка эффективности отечественных и зарубежных защитных материалов. Рассмотрены основные принципы создания материалов для средств индивидуальной защиты кожи фильтрующего типа. Сформулированы задачи диссертации.

Во второй главе представлен объект исследования, описаны методы исследования свойств материалов, полученных на основе неорганических неуглеродных сорбентов. Приведена характеристика препаратов, используемых для получения сорбента на ткани-основе, а также блок-схема получения химзащитного материала в лабораторных условиях и на опытно-промышленном оборудовании.

В третьей главе представлены результаты разработки химзащитного материала, предназначенного для изготовления промышленной фильтрующей защитной одежды: обоснован выбор ткани-основы для нанесения сорбентов; исследовано влияние состава компонентов и порядка нанесения их на ткань на свойства полученной химзащитной ткани; исследована возможность получения на ткани двухкомпонентной сорбирующей системы, содержащей кремнезем и ферроцианид меди (шифр ТЛ-3). Приведены результаты оценки защитных свойств импрегнированных тканей, устойчивости их к стирке и нейтрализации. Исследована кинетика сорбции паров бензола, несимметричного диметллгидразина, тетраоксида азота химзащитнмми тканями. Приведены результаты спектроскопических и хромато-масс-спектрометрических исследований импрегнированных тканей и продуктов присоединения ФЦМ с различными веществами.

До настоящего времени отсутствуют стандарты, определяющие пригодность того или иного материала для использования при изготовлении защитной одежды. При создании средств индивидуальной защиты выбор ткани определяют условия эксплуатации защитной одежды: вероятность попадания в воздух рабочей зоны токсичных и вредных химических веществ, сопутствующие вредные факторы, продолжительность рабочей смены, температурный режим и т.п.

Ткани, используемые в качестве основы для импрегнирования специальными рецептурами, характеризуют целый ряд показателей: структура ткани, поверхностная плотность и плотность нитей по основе и утку, разрывная и раздирающая нагрузка, стойкость к истиранию, гигроскопичность, воздухо- и паропронипаемость, усадка после стирки, жесткость, эластичность и драпирусмость.

Традиционно для спецодежды, нательного белья используются ткани, содержащие хлопковые волокна.

Целлюлозное волокно имеет сложную фибриллярную структуру, пронизанную порами и капиллярами, обладает развитой внутренней активной поверхностью и может избирательно сорбировать низкомолекулярные вещества из газовой или жидкой фазы.

В процессе импрегнирования тканей внутри волокон и на их поверхности, в межниточных порах осаждаются адсорбенты, которые значительно повышают сорбционную способность и обеспечивают защитные свойства фильтрующим материалам. Толщина слоя сорбента составляет, как правило, десятые доли миллиметра.

Анализ научно-технической литературы в области создания защитных материалов фильтрующего типа позволил выбрать направление исследований - выбор и использование неуглеродных сорбентов для импрегнирования тканей с целью получения химзащитных материалов для нового типа промышленной защитной одежды - фильтрующей защитной одежды (одежда-противогаз). Наибольший интерес представляют сорбенты,

формирование которых может протекать непосредственно на ткани-носителе или другой пористой основе, а именно - ферроцианиды переходных металлов. Наибольшую активность к азотсодержащим веществам оказывают ферроцианиды меди. Поскольку большими сорбционными свойствами обладает нормальный ферроцианид меди - Си2[Ре(СХ)6], то технология получения защитных тканей разработана с учетом необходимости высаждения именно нормального ферроцианида, а не смешанного.

Исследовалась возможность осаждения ферроцианида меди на тканях, изготовленных из волокон различной природы: полиэфирных, ионообменных, смешанных - полиэфирно-хлопковых в сравнении с хлопчатобумажными тканями (таблица 1).

Таблица 1 - Содержание сорбента ФЦМ на тканях разного волокнистого состава

Виды тканей 100% полиэфир Анионо-обменное волокно ВИОН АН-3 80 %, полипропилен 20% Смешанная ткань 33% хлопок, 67% полиэфир Гринсбон (100% хлопок) Фланель (100 % хлопок)

Содержание сорбента ФЦМ, % 4,3 6,2 8,1 14,6 14,8

Эти испытания дали основание сделать вывод о нецелесообразности использования ткани-основы для закрепления сорбента из синтетических и смешанных тканей. Лучшие результаты были получены на тканях бельевой группы - гринсбонах и фланелях.

Как показали проведенные опыты, массовая доля ферроцианида меди на ткани зависит от концентрации пропиточного раствора в ванне первой плюсовки - раствора ферроцианида калия. На рисунке 1 приведен график зависимости содержания импрегната - ферроцианида меди от плотности раствора ферроцианида калия при температуре 50 °С.

Рисунок 1 - Содержание ФЦМ на ткани в зависимости от плотности раствора ферроцианида калия (температура раствора 50 °С).

Известно, что сорбенты, катализаторы проявляют

большую активность при нанесении их на твердые пористые носители с хорошими сорбционными свойствами, такими как оксид алюминия, кремнезем и другие.

1,02 1,04 1,06 1,08 1,1 1,12 1,14 1,16 1,18 1,2 Плотность раствора ферроцианида калия, г/куб.см

С учетом этого факта исследовалась возможность использования кремнезема в качестве пористого носителя нормального ФЦМ.

Установлено (таблица 2), что массовая доля ФЦМ на ткани 'ГЛ-3 не зависит от закрепленного на ткане-носигеле КЗ.

Таблица 2 - Массовая доля ФЦМ на ткани ТЛ-3 с различным содержанием кремнезема__

Содержание кремнезема на ткани-основе, % Содержание сорбентов на ткани ТЛ-3, %

КЗ ФЦМ

5,8 4,5 ' 14,1

8,9 7,6 14,3

11,8 10,5 14,6

18,7 17,4 14,9

На основании данных ИК-спектров можно судить, что ФЦМ взаимодействует как с волокнами целлюлозы, так и с кремнеземом. Валентные колебания связи С=И для кристаллического ферроцианида меди имеют характерную частоту \у, в области 2103 см'1, на ткани ФЦМ имеет место ее сдвиг в высокочастотную область - 2118 см'1, а на ткани ТЛ-3 этот сдвиг происходит в еще большей степени - 2121 см"1. Это происходит в тех случаях, когда имеет место укрепление мостиковых связей и уменьшение растворимости ферроцианидов.

Оценка физико-механических свойств тканей гринсбон и фланель с пропиткой ТЛ-3 показала, что обе ткани характеризуются приемлемыми прочностными показателями. Следует отметить как положительный фактор -снижение удельного поверхностного электрического сопротивления импрегнированных тканей, следовательно, пропитанные ткани меньше накапливают статическое электричество, чем не пропитанные (таблица 3). Таблица 3 - Характеристика тканей с пропиткой ТЛ-3

Наименование показателей Гринсбон Фланель

до пропитки ТЛ-3 до пропитки ТЛ-3

1 2 3 4 5

Содержание кремнезёма, % — 10,5 . — 11,6

Содержание ФЦМ, % — 14,6 • ,,— 14,8

Сопротивление разрыву при растяжении, Н, основа/уток 650/ 500 ,630/ 440 • 460 / 420 440/ 380

Сопротивление раздиранию, Н, основа / уток 15/15 ■11/10 20/ 17 . 14/13

Плотность ткани (число нитей на 10 см), основа / уток 310/ 225 ■ 358/ ■ 222 1 ,293/ 197 312/ 206

Жесткость, Н, основа / уток 0,10/0,10 0,20/0,15 0,10/0,10 0,20/0,15

Стойкость к истиранию, циклы > 1000 > 1000 > 1000 > 1000

1 2 3 4 5

Гигроскопичность, % 10,0 8,7 11,0 9,3

Паропроницаемость, г/м2-сутки 4931,6 4607,5 5014,6 4485,0

Воздухопроницаемость, ДМ3/М2'С 140 99 125 89

УПЭС, Ом лицо изнанка 1,6-Ю8 3,2-108 4,0-106 4,4'10б 3,8-Ю7 4,5Т07 3,0-106 3,2'106

Защитные свойства импрегнированных тканей от паров различных токсичных веществ оценивались в трехслойным пакете материалов: покровный - химзащитный - бельевой. Основной цикл испытаний по оценке защитных свойств импрегнатов проведен от паров ракетного топлива -нессиметричного диметидгидразина (НДМГ) и тетраоксида азота (АТ), а также от паров анилина. Дополнительно были проведены испытания по оценке защитных свойств от паров гидразина, триэтиламина, аммиака, 2,4-толуилендиизоцианата и супертоксикантов.

В качестве объектов исследований были использованы ткани гринсбон КЗ, гринсбон ФЦМ и гринсбон ТЛ-3.

Критерием оценки защитных свойств является предельно допустимый уровень заражения кожных покровов при воздействии паров токсичного вещества - ПДУ.

Оценка защитных свойств по парам НДМГ, АТ проводилась в аэродинамической установке при концентрации паров 0,1 мг/л в течение 150 минут (цикл). ПДУ для НДМГ - 0,005 мг/см2, для АТ - 0,25 мг/см2. После каждого цикла подложка, имитирующая кожный покров оценивалась на содержание прошедшего через пакет вещества.

С целью определения максимального уровня защиты исследуемых химзащитных тканей были проведены специальные опыты с многократными циклами заражения. После каждого цикла покровные и химзашитные слои помещались в полиэтиленовые пакеты, чтобы исключить процесс десорбции, а подложки анализировались на количество прошедших через них веществ.

В ходе проведенных испытаний выяснилось, что гринсбон КЗ не обеспечивает защиту после первого цикла испытаний ни по парам НДМГ, ни по парам АТ, а ФЦМ и ТЛ-3 имеют высокий уровень защиты, причем ФЦМ по защитным свойствам уступает ТЛ-3. Цвет химзащитных тканей после длительного воздействия паров НДМГ изменился от коричневого до темно-коричневого. Анализ этих тканей показал, что они содержат связанный НДМГ. Это свидетельствует об образовании продуктов присоединения -аддуктов. Аддукты НДМГ с ФЦМ не разрушались при проветривании и промывании водой. После воздействия паров АТ химзащитные ткани приобретают желтый цвет, который также не исчезает при проветривании и промывании водой.

Проведенным специальным исследованием установлено, что исходный цвет, состав основного сорбента ФЦМ можно восстановить путем замачивания зараженных тканей в 0,5 % растворе водного аммиака и последующем замачивании в 0,5 % водном растворе соляной кислоты.

В первом случае аддукт ФЦМ с НДМГ разрушается за счет вытеснения НДМГ более основным аммиаком (ткань приобретает желто-зеленый цвет), а аддукт ФЦМ с аммиаком разрушается вследствие образования аммиачной соли (NH4CL) при обработке раствором соляной кислоты. Можно восстанавливать первоначальную активность ткани ФЦМ только обработкой водным раствором соляной кислоты, но предложенный способ более универсальный и эффективный. Аддугг ФЦМ с окислами азота разрушается при их нейтрализации водным аммиаком и раствором соляной кислоты. Образование аддукта (Cu2[Fe(CN6)]'8NH3) сорбента ФЦМ с аммиаком подтверждено ИК-спектрами.

Большое преимущество сорбента ФЦМ перед сорбентом КЗ демонстрируют результаты испытания по оценке защитных свойств стандартного пакета материалов от паров НДМГ, когда проницаемость оценивалась не в конце цикла (через 150 мин.), а через каждые 30 минут. При этом установлено, что пакет с тканью КЗ исчерпал свои защитные свойства через 40 минут, а через пакет с тканью ФЦМ через 150 минут прошло паров НДМГ в количестве, значительно меньшем, чем критериальное значение, тогда как пакет с отбеленной тканью защитой не обладает. Это наглядно видно на рисунке 2.

Рисунок 2 - Зависимость прони-цасмости паров НДМГ от времени ,, заражения

■2 (1 - ПДУ; 2 - стандартный пакет

___. '3 материалов с тканью ФЦМ; 3 -

_^ стандартный пакет материалов с тканью

зо во 90 1 20 150 КЗ; 4 - стандартный пакет материалов с

Время воздействия, мин отбеленной тканью)

Также установлено, что ткань ФЦМ обеспечивает необходимый уровень зашиты от паров анилина (II класс опасности), но только в том случае, если и в качестве покровного слоя используется ткань ФЦМ. При этом отметим, что два слоя ткани КЗ не обеспечивают защиту от паров анилина (рисунок 3):

Рисунок 3 - Проницаемость паров анилина через пакеты материалов при концентрации паров 0,03-0,05 мг/л, время экспозиции 60 мин (1 - ПДУ; 2-2 слоя ткани КЗ - бязь; 3 -jP" 2 слоя ФЦМ - бязь) 3 Проведенные эксперименты

позволяют считать, что сорбент КЗ малоэффективен в плане зашиты от паров

1 0,02

с 5 0.015

$

1 "5 0,01

I к

£ Я Ш 0,005

(Г 0

I з

& S

= а I 3

0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0

0,006

0.002

• 2

» 3

2 3 4 5

Количество циклов заражения

азотсодержащих веществ (НДМГ, анилин). В данном случае он обеспечивает развитую поверхность ткани-основы для нанесения сорбента ФЦМ.

Предположения об увеличении эффективности сорбента ФЦМ при нанесении его на пористую основу подтвердились при оценке защитных свойств ткани TJI-3 в сравнении с тканью ФЦМ. Так, установлено, что при многократных циклах воздействия паров НДМГ (цикл: время воздействия 150 минут, концентрация паров НДМГ 0,1 мг/л, между циклами проводилось проветривание пакета материалов в течение 24 часов) на пакеты материалов с ФЦМ и ТЛ-3, защитные свойства последнего значительно выше (рисунок 4). Это можно объяснить большей доступностью активных центров ФЦМ на ткани ТЛ-3, которыми являются ионы меди.

Рисунок 4 - Зависимость проницаемости паров НДМГ после каждого цикла заражения

(1- ПДУ; 2 - стандартный пакет материалов с тканью ФЦМ; 3 - стандартный пакет материалов с тканью ТЛ-3)

Результаты оценки защитных свойств по парам анилина (рисунок 5) также подтверждают большую эффективность ткани ТЛ-3.

Рисунок 5 - Проницаемость паров анилина через пакеты материалов при концентрации паров 0,03-0,05 мг/л, время экспозиции 60 мин (1 - ПДУ; 2-2 слоя ткани ФЦМ-бязь; 3 - покровный слой - ткань ТЛ-3 - бязь)

| 2 з Представленные результаты

оценки защитных свойств пакетов материалов при воздействии паров анилина показывают, что только использование двух слоев ткани ФЦМ или ткани ТЛ-3 во втором слое обеспечивает достаточный уровень защиты: проницаемость паров через пакет материалов значительно ниже ПДУ.

Для определения ресурса защитных свойств химзащитных тканей ФЦМ и ТЛ-3 при воздействии паров анилина, пакеты материалов несколько раз подвергали заражению - выдерживали в герметичной камере, содержащей пары анилина с концентрацией 0,03 мг/л в течение 60 минут при температуре (23±2) °С. После каждого заражения пакет материалов проветривали в течение 24 часов, затем вновь определяли проницаемость паров анилина (таблица 4).

Представленные результаты свидетельствуют о том, что ресурс

0,01

0,005

0,0003

Jr

защитных свойств химзащитных материалов при воздействии указанной концентрации паров анилина составляет 120 минут. После третьего цикла заражения проницаемость паров анилина через пакет материалов превышает критерий - 0,01.

Таблица 4 - Проницаемость паров анилина через пакеты материалов после заражения__

№ пакета Состав пакета материалов Проницаемость паров анилина, мг/см

1 заражение 2 заражение 3 заражение

1 1 - гринсбон ФЦМ 2 - гринсбон ФЦМ 3- бязь < 0,0003 0,009 0,03

11 1 - хлопкополиэфирная ткань (33/67 %) 2 - гринсбон ТЛ-3 3 - бязь < 0,0003 0,002 0,02

Снижение уровня защитных свойств сорбента ФЦМ по парам анилина по сравнению с защитными свойствами от паров НДМГ следует объяснить меньшей основностью анилина за счет смещения неподеленной пары азота аминогруппы в сторону бензольного кольца (сопряжение с л-электронами бензольного кольца), а также блокированием активных центров ФЦМ (ионов меди) сорбированными молекулами анилина. Эти опыты также подтверждают большую эффективность химзащитной ткани ТЛ-3, содержащей комплексный сорбент. После проведения нейтрализации по выбранному режиму (замочка в водных растворах аммиака и соляной кислоты), защитные свойства пакетов I, II восстанавливаются до уровня исходных.

Селективность двух сорбентов, нанесенных на ткань, позволяет расширить диапазон защитных свойств, благодаря появлению активных центров не одного, а двух типов.

Наиболее высокий уровень защиты химзащитный материал обеспечивает от гидразина, который используется в качестве горючего в ракетном топливе. Защита обеспечивается как от паров, так и от жидкой фазы гидразина. При нанесении капель гидразина на химзащитную ткань происходит бурный процесс каталитического окисления гидразина кислородом воздуха, а также образование аддукта ферроцианида меди с гидразином (подтверждением этого служит изменение цвета ткани с коричневого на синий). После нейтрализации цвет ткани восстанавливается.

Таким образом, сорбент ФЦМ при нанесении его на пористую основу (ткань-основа с КЗ) существенно увеличивает свою активность. Разработанный импрегнат ТЛ-3 обеспечивает специальной одежде более высокие защитные свойства от паров токсичных веществ.

Для определения количества несимметричного диметилгидразина и возможных продуктов его трансформации, сорбированных тканями ФЦМ и ТЛ-3, использовали хромато-масс-спектрометрический метод.

На рисунке 6 представлена хроматограмма соединений, образовавшихся на поверхности ткани ФЦМ и ТЛ-3 в процессе воздействия паров

Рисунок 6 - Хроматограмма по полному ионному току для НДМГ и продуктов его трансформации, образовавшихся на поверхности ткани ФЦМ

Качественный и количественный состав этих продуктов для разных тканей 6.00 8.00 , 0.00 , 2.00 34,00 26.00 18.оо различен. Результаты

идентификации продуктов трансформации несимметричного диметилгидразина, образовавшихся в результате его взаимодействия с импрегнированными тканями, представлены в таблице 5. Таблица 5 - Идентифицированные продукты трансформации НДМГ на химзащитных тканях

несимметричного диметилгидразина.

Интенсивность, отн.ед.

№ Мин Вещество т/г ФЦМ ТЛ-3

1 5.2 НДМГ* 100 365.15 774.01

2 6.6 Нитрозодиметиламин 74 25.73 32.16

3 7.5 Монометилгидразин* 86 47.07 54.89

4 8.4 Диметилформамид 73 79.43

5 11.1 Гидразин* 56 20.91 42.23

6 11.3 Тетраметилтетразен 116 25.60 24.36

7 12.5 НТчГ-диметиламиноформамидин 115 16.55 21.95

8 12.8 Не идентифицировано м.в.115 58 94.00 212.71

9 16.6 Не идентифицировано м.в.128 42 10.34 -

Общее количество 684.77 1162.32

* - вещество определяли в виде гидразона.

Из данных таблицы следует, что 53 % НДМГ на ткани ФЦМ и 67 % на ткани ТЛ-3 остается в неизменном виде (адсорбция, аддукт ФЦМ с НДМГ). Одновременно сорбенты удерживают и продукты трансформации НДМГ.

Наибольшее количество продуктов трансформации обнаружено на ткани ТЛ-3. Высокие показатели сорбционной емкости ткани ТЛ-3 объясняются наличием комплексного сорбента, большей активностью ФЦМ на пористой основе. ''

Проведенные исследования позволяют утверждать, что защитные свойства тканей ФЦМ и ТЛ-3 обусловлены комплексом физико-химических процессов, протекающих на поверхности импрегнированных тканей -

физической адсорбцией двухкомпонентной сорбирующей системы и химическим взаимодействием хемосорбента ферроцианнда меди с несимметричным диметилгидразином (образование аддуктов, продуктов окислительно-восстановительных процессов).

Важной характеристикой материала защитной одежды является его устойчивость к водным обработкам (стиркам, нейтрализациям) зараженной парами токсичных веществ одежды, т.е. сохранение защитных, физико-механических и физико-гигиенических свойств после проведения различных водных обработок. На рисунке 7 отражено изменение содержания сорбентов КЗ и ФЦМ на химзащитных тканях в процессе многократных стирок.

Рисунок 7 - Изменение содержания сорбентов КЗ и ФЦМ на химзащитных тканях в процессе многократных стирок 1 - содержание сорбента ФЦМ на ткани ТЛ-3; 2 -содержание сорбента ФЦМ на ткани ФЦМ; 3 содержание сорбента КЗ на ткани ТЛ-3; 4 - содержание сорбента КЗ на ткани КЗ.

Нанесение ферроцинида меди на пористую поверхность кремнезема способствует более прочному закреплению сорбента КЗ на ткани и тем самым повышает его устойчивость к стиркам.

Проведенные исследования свидетельствуют о том, что химзащитные ткани ФЦМ и ТЛ-3 устойчивы к многократным стиркам: содержание сорбентов на ткани снижается незначительно, прочностные показатели и защитные свойства сохраняются на достаточно высоком уровне.

В четвертой главе приведена технологическая схема получения фильтрующего химзащитного материала, его санитарно-токсикологическая оценка, конструкция фильтрующей защитной одежды многократного применения для промышленного персонала, приведены результаты камерных испытаний ФЗО.

В таблице 6 показана характеристика химзащитной ткани ТЛ-3, полученной в условиях ОПП ОАО «КазХимНИИ» в сравнении с отбеленной тканью.

Таблица 6 - Характеристика отбеленной и химзащитной ткани ТЛ-3*

Наименование показателей Показатели

с пропиткой ТЛ-3 без пропитки

1 2 3

Внешний вид Ткань коричневого цвета без пятен, засечек Ткань белого цвета без пятен, засечек

0 12 3 4 5 6

Количество стирок

1 2 3

Поверхностная плотность, г/м2 290 ± 20 200 ± 10

Содержание сорбента КЗ на ткани, % 15,0 ±3,0 -

Содержание сорбента ФЦМ на ткани, % 15,0 ±3,0

Сопротивление разрыву при растяжении, Н, не менее, по основе по утку 600 440 650 500

Сопротивление раздиранию, Н, не менее, по основе по утку 10 9 15 15

Время защитного действия пакета материалов при воздействии паров гидразина, НДМГ (концентрация 0,1 мг/л) > 150 минут 5 минут

Время защитного действия пакета материалов при воздействии паров АТ (концентрация 0,1 мг/л) >150 минут 20 минут

Время защитного действия пакета материалов при воздействии паров триэтиламина (концентрация 0,1 мг/л) >150 минут 5-10 минут

Время защитного действия пакета материалов при воздействии паров анилина (концентрация ОД мг/л) > 60 минут 5 минут

Время защитного действия пакета материалов при воздействии паров 2,4-толуилендиизоцианата (концентрация 0,1 мг/л) > 60 минут 5-7 минут

Время защитного действия пакета материалов при воздействии паров аммиака (концентрация 0,3 мг/л) > 300 минут 10 минут

Время защитного действия пакета материалов при воздействии паров пинаколинового эфира фторангид-рида метилфосфоновой кислоты (концентрация 0,05 мг/л) > 150 минут <1 минуты

1 2 3

Время защитного действия пакета материалов при воздействии паров би-дихлордиэтилсульфида (концентрация 0,05 мг/л) > 120 минут < 1 минуты

* - данные по химзащитной ткани ТЛ-3 предложены в качестве нормативных.

При разработке конструкции фильтрующей защитной одежды исходили из необходимости обеспечить полную укрытость человека защитной одеждой, герметичность изделия в сочетании с комфортным пребыванием в ней. Защитные свойства фильтрующей защитной одежды определяются, прежде всего, выбранным материалом и конструкцией изделия. В разрабатываемом комплекте использовали пакет материалов: покровный слой - огнестойкая полиэфирно-хлопковая ткань с нефтемасловодоотталкивающей отделкой; химзащитный слой - х/б ткань, пропитанная комплексным неуглеродным сорбентом ТЛ-3; бельевой слой - белье из бязи.

ФЗО (рисунок 8) представляет собой костюм, в состав которого входит куртка с капюшоном, брюки, белье (куртка нижняя и брюки нижние) и пятипалые перчатки.

Рисунок 8 - Эскиз фильтрующего химзащитного огнестойкого комплекта.

Благодаря модельным особенностям комплекта, ФЗО хорошо сочетается с фильтрующими или изолирующими противогазами, защитными перчатками, защитной обувью. Комплект соответствует современному стилю, благодаря композиционной целостности и гармоничному цветовому решению.

ВЫВОДЫ:

1. Разработан новый химзащитный материал на основе неуглеродных сорбентов - кремнезема и ферроцианида меди.

2. Исследованы сорбционные и защитные свойства химзащитных материалов, содержащих неуглеродные сорбенты - ферроцианид меди и кремнезем.

3. Показано, что использование кремнезема в качестве пористого носителя повышает сорбционную активность ферроцианида меди, увеличивает ресурс защитных свойств импрегнированной ткани.

т

ал

т1 о ;; \вг

а)

б)

4. Впервые установлено, что наиболее эффективно обеспечивается защита от токсичных химических соединений, имеющих неподеленную пару электронов при атомах азота, серы.

5. Показано, что защитные свойства химзащитного материала обусловлены комплексом физико-химических процессов, протекающих на его поверхности - физической адсорбцией двухкомпонентной сорбирующей системы, химическим взаимодействием хемосорбента ферроцианида меди с токсичными химическими веществами.

6. Установлено, что ткани, импрегнированные комплексным сорбентом - кремнеземом и ферроцианидом меди, не обладают кожно-раздражающим и кожно-резорбтивным действием, не вызывают развития повышенной чувствительности кожи к повторным воздействиям и рекомендованы для изготовления комплектов фильтрующей защитной одежды.

7. На базе нового химзащитного материала разработана конструкция фильтрующей защитной одежды ФЗО-МП-2, НТД на ее изготовление (ТУ 8572-191 -00209600-2006).

8. Показано в результате камерных физиолого-гигиенических испытаний, что работа в ФЗО не ухудшает тепловое состояние организма человека, благодаря высоким физико-гигиеническим показателям нмпрегнированного выбранными неуглеродными сорбентами материала.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях:

Статьи в ведущем рецензируемом экурнате ВАК, патенты

1. Фатхутдинов Р.Х. Сорбционное и хромато-масс-спектрометрическое исследование химзащитных свойств тканей для фильтрующей защитной одежды [Текст] / Р.Х.Фатхутдинов, Л.А.Тарасов, И.А.Аракелян, О.А.Антонович, А.В.Ульянов, Т.М.Сердгок, А.К.Буряк // Сорбционные и хроматографические процессы. 2008. Т.8. Вып. 5. С. 717-723.

2. Габдрахманов Ф.И. Новая одежда для работы с пестицидами [Текст] / Р.Х.Фатхутдинов, Л.А.Тарасов, Э.Н.Пухачева, И.А.Аракелян, Г.А.Полях // Защита и карантин растений. 2005. № 2. С. 16.

3. Тарасов Л.А. Огнехимзащитный костюм (комплект) / Л.А.Тарасов, Р.Х.Фатхутдинов, И.А.Аракелян, Е.А.Лексина, О.А.Антонович // Патент на полезную модель № 64482. 1.03. 2007 г.

4. Тарасов Л.А. Комплект комбинированной защитой одежды / Л.А.Тарасов, РХФатаутдинов, Е.АЛексина, ЮНГахов, О.АЛрокопенко, В.И.Кузнецов, И.А.Аракелян, О.А.Акшнович, ЛДАхтямова // Патент на полезную модель № 86848. 27.02.2009 г.

5. Фатхутдинов Р.Х. Универсальная защитная одежда / Р.Х.Фатхутдинов, ЛА.Тарасов, ОААнтонович, И.А.Аракелян, ЕАЛексина, ОАДагаева, ВПКузнецов, Ю.Н.Гахов, О.А.Прокопенко//Патент на полезную модель № 87326.26.06.2009 г.

Статьи в сборниках пгрудов

6. Аракелян И.А. К вопросу разработки фильтрующей защитной одежды на основе импрегнатов, содержащих неуглеродные сорбенты [Текст] /

Сборник статей но материалам Международной научно-практической Конференции студентов и молодых ученых КГТУ. - Казань, 2005. С.3-6.

7. Аракелян И.А. Разработка специальных тканей для фильтрующей защитной одежды [Текст] / И.А.Аракелян, Р.Х.Фатхутдинов, Л.А.Тарасов, П.Ф.Кашапов // Сборник статей по материалам Всероссийской научно-технической конференции МГТУ им. Косыгина. - Москва, 2005. С. 144-145.

8. Аракелян И.А. Разработка нового защитного материала на основе неуглеродных сорбентов для промышленной фильтрующей защитной одежды [Текст] / И.А.Аракелян, Л.А.Тарасов, Р.Х.Фатхутдинов, Н.Ф.Кашапов // Сборник статей по материалам Российской научной конференции ТГТУ. -Тамбов, 2006. С. 268-271.

9. Абуталипова Л.Н. Применение информационных технологии при сравнительном анализе защитной одежды [Текст] / Л.Н.Абуталипова, Р.Р.Фаткуллина, И.А.Аракелян, Л.А.Тарасов, Р.Х.Фатхутдинов, Н.Ф.Кашапов // Сборник статей по материалам Седьмой Международной научно-методической конференции КГТУ. - Казань, 2006, С. 19-21.

10. Абуталипова Л.Н. Эргономические испытания как основа организационно-технологических решений [Текст] / Л.Н.Абуталипова, Р.Р.Фаткуллина, И.А.Аракелян, Л.А.Тарасов, Р.Х.Фатхутдинов, Н.Ф.Кашапов // Сборник статей по материалам Научно-практической конференции КГТУ. -Казань, 2006. С. 4-5.

11. Абуталипова Л.Н. Моделирование технологического процесса: Связь науки и производства [Текст] / Л.Н.Абуталипова, Р.Р.Фаткуллина, Д.Р.Зиятдинова, Р.Х.Фатхутдинов, И.А.Аракелян, Л.А.Тарасов // Сборник статей по материалам Международной научно-методической конференции. -Омск, 2007. С. 247-249.

12. Аракелян И.А. Исследование химзащитных свойств тканей на основе неуглсродных сорбентов [Текст] / И.А.Аракелян, Л.А.Тарасов, Р.Х.Фатхутдинов, Н.Ф.Кашапов, Н.Б.Соловьева // Сборник статей по материалам IV Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых КГТУ. - Казань, 2008. С. 11-18.

13. Аракелян И.А. Новый вид защитной одежды [Текст] / И.А.Аракелян, Л.А.Тарасов, Р.Х.Фатхутдинов, Н.Ф.Кашапов, А.Д.Аракелян П Сборник статей по материалам IV Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых КГТУ. - Казань, 2008. С. 221-225.

Материалы и труды конференций

14. Аракелян И.А. Антропометрические обследования сотрудников аварийно-спасательной службы Министерства по ЧС и ГО Республики Татарстан [Текст] / И.А.Аракелян, В.Ю.Матвеева // Материалы научной сессии КГТУ. - Казань, 2006. С. 262.

15. Аракелян И.А. Ткани для специальной защитной одежды фильтрующего типа [Текст] / И.А.Аракелян, Н.Ф.Кашапов, Л.А.Тарасов // Материалы научной сессии КГТУ. - Казань, 2006. С. 264.

16. Аракелян И.А. Оценка устойчивости пакета материалов комплекта ФЗО-МП-2 к режиму нейтрализации [Текст] / Материалы научной сессии КГТУ. • Казань, 2007, С.270.

1 17. Фатхутдииов Р.Х. Подходы к моделированию технологического процесса изготовления специальной одежды [Текст] / Р.Х.Фатхутдинов, Р.Р.Фаткуллина, Д.Р.Зиятдинова, И.А.Аракелян, Л.А.Тарасов, Л.Н.Абуталипова // Форум «Омская школа дизайна». - Омск, 2006.

' 18. Тарасов Л.А. Новые средства индивидуальной защиты кожных покровов работающих с компонентами ракетных топлив [Текст] / Л.А.Тарасов, Р.Х.Фатхугдинов, И.А.Аракелян, О.А.Антонович // Материалы Всероссийского научного конгресса. - Тамбов, 2008, С. 159-160.

19. Аракелян И.А. Хромато-масс-спектрометрические исследования химзащитной ткани ТЛ-3 [Текст] / И.А.Аракелян, Л.А.Тарасов, Р.Х.Фатхутдинов, А.К.Буряк//Материалы Российской научной конференции. -Тамбов, 2.009, С. 124-125.

Публиксащи по итогам апробации работы

20. Аракелян И.А. Разработка конструкции ФЗО [Текст] / И.А.Аракелян, Л.А.Тарасов, Р.Х.Фатхутдинов, Н.Ф.Кашапов П Научная сессия КГТУ 4-8 февраля 2008 г. / Казан, гос. технол. ун-т. ~ Казань, 2008. -С.280.

2.1. Тарасов Л. Что такое комплексная защита [Текст] / Л.Тарасов, Р.Фатхутдинов, И.Аракелян // Охрана труда и социальное страхование № 2. -2003. С. 14-17.

22. Тарасов Л. Разработки химиков Казани [Текст] / Л.Тарасов. Р.Фатхутдннов, Э.Пухачева, И.Аракелян // Охрана труда и социальное страхование № 8. - 2004. С. 13-16.

23. Фатхутдинов Р.Х. Разработка защитною комплекта для работающих в сельском хозяйстве с жидкими (водный аммиак) и пылевидными ядохимикатами [Текст] / Р.Х.Фатхугдинов, Л.А.Тарасов, И.А.Аракелян, О.А,Антонович и др. // Отчет о НИР по Госконтракту № 3/06 от 2.0.11.06, ОАО «КазХимНИИ». - Казань, 2006, инв. № 109, 114 с.

Соискатель

Заказ № .408

Тираж 80 экз.

Офсетная лаборатория КГТУ

420015 г. Казань, ул. К. Маркса, 68

9 п.

Список сокращений и обозначений.

Введение.

Глава 1 Современные отечественные и зарубежные материалы для защитной одежды.

1.1 Влияние высокотоксичных и химически опасных веществ на человека и мероприятия по их снижению.

1.2 Анализ современных защитных материалов и средств индивидуальной защиты на их основе.

1.3 Основные принципы создания и особенности производства фильтрующих защитных материалов.

1.4 Задачи диссертации.

Глава 2 Описание объектов и методов исследования.

2.1 Выбор и описание объектов исследования.

2.2 Лабораторный метод изготовления химзащитных материалов.

2.3 Методы исследования химзащитных материалов.

Глава 3 Исследования в области создания химзащитного фильтрующего материала для защитной одежды.

3.1 Выбор ткани-основы для нанесения сорбента.

3.2 Исследование влияния импрегнирующего состава и порядка нанесения компонентов рецептуры на свойства химзащитной ткани.

3.3 Исследование влияния нанесения на ткань комплексного сорбента — кремнезема и ферроцианида меди на свойства химзащитной ткани.

3.4 Исследование защитных свойств импрегнированных тканей.

3.5 Исследование устойчивости импрегнированных тканей к стирке и нейтрализации.

3.6 Исследование сорбционных свойств химзащитных тканей.

3.7 Хромато-масс-спектрометрические исследования химзащитных тканей.

Глава 4 Изготовление химзащитного материала TJI-3 и фильтрующей защитной одежды на его основе.

4.1 Технология импрегнирования тканей.

4.2 Санитарно-токсикологическая оценка химзащитной ткани.

4.3 Конструкция фильтрующей защитной одежды.

4.4 Камерные физиолого-гигиенические испытания комплекта фильтрующей защитной одежды.

Выводы.

Развитие общества и научно-технический прогресс неразрывно связаны с увеличением количества и расширением ассортимента применяемых в различных отраслях промышленности химических веществ. Внедрение новых технологий сопряжено с появлением новых факторов риска для здоровья и жизни людей, работающих в металлургической, химической и нефтехимической промышленности, в сельском хозяйстве [1,2].

В последнее десятилетие на многих отечественных предприятиях сложилась тяжелая ситуация в сфере охраны труда. Десятки тысяч человек ежегодно получают травмы различной тяжести, приобретают профессиональные заболевания в результате производственной деятельности. Причиной значительной части заболеваний и несчастных случаев на производстве является недостаточное обеспечение работающих надежными средствами индивидуальной защиты. Анализ условий труда на химически опасных объектах (ХОО) показал, что используемая специальная защитная одежда зачастую не соответствует степени опасности на рабочем месте. По некоторым данным каждый пятый несчастный случай на производстве связан с отсутствием, низким качеством или неправильным использованием средств индивидуальной защиты [3].

Задача сохранения здоровья работающего человека - основной производительной силы общества является составной частью проблемы обеспечения безопасности страны [4].

В комплексе мероприятий по обеспечению безопасности работающих на производстве и профилактике профессиональных заболеваний важную роль играют средства индивидуальной защиты, которые предотвращают или снижают воздействие опасных и вредных факторов на человека. В условиях прогрессирующего старения основных производственных фондов в ряде базовых отраслей промышленности, несовершенства технологических процессов роль средств индивидуальной защиты как наиболее экономически доступной и, одновременно, достаточно эффективной меры сохранения здоровья людей, предупреждения острых и хронических заболеваний работающих резко возрастает.

Создание рынка специальной одежды, появление различных видов средств индивидуальной защиты зарубежного производства выдвигает более высокие требования к разработке специальной защитной одежды как изолирующего, так и фильтрующего типов. Расширение требований к средствам индивидуальной защиты, в частности защиты от целого ряда опасных факторов промышленных производств, возможности использования во всех климатических зонах России, устойчивости к сезонным колебаниям температуры и т.д., ставит перед разработчиками актуальную задачу поиска новых направлений создания защитных материалов, обеспечивающих необходимый комплекс свойств [5, 6].

Специфика различных производств (нефтегазодобывающих, нефтеперерабатывающих, химических, металлургических, энергетических, атомных, сельскохозяйственных и др.) определяет выбор направления разработки и использования специальной защитной одежды. Основное функциональное назначение защитной одежды — обеспечивать безопасность человека при воздействии химических веществ, высоких температур, открытого пламени и других опасных и вредных факторов [7].

Общими для всех видов специальной одежды являются требования:

- максимально снизить риск нанесения вреда здоровью человека в результате воздействия вредных и опасных производственных факторов;

- обеспечить приемлемые условия работы и удобство при эксплуатации одежды;

- материал одежды не должен оказывать токсичное, кожно-раздражающее и кожно-резорбтивное воздействия на человека.

Особое внимание должно быть обращено на предприятия, производящие или использующие опасные и вредные вещества 1-П классов опасности перкутанного действия, например несимметричный диметилгидразин (НДМГ). Для проведения регламентных и ремонтных работ персонал таких предприятий необходимо обеспечить новым видом специальной одежды — фильтрующей защитной одеждой (ФЗО).

ФЗО — средство индивидуальной защиты кожных покровов человека, обеспечивающее защиту от воздействия опасных и вредных веществ перкутанного действия, содержащихся в воздухе в виде газов, паров или аэрозолей. В состав пакета материалов, из которых изготавливают ФЗО, входят фильтрующие химзащитные материалы, способные исключить или снизить до предельно-допустимого уровня (ПДУ) проникновение токсичных веществ к кожным покровам человека.

Для получения химзащитных материалов фильтрующего типа используются различные способы: нанесение сорбентов на ткани или нетканые материалы путем импрегнирования (пропитки), наполнение нетканого материала или другой пористой основы сорбентами, модификация волокон путем введения сорбентов в полимерную массу. В качестве сорбентов используются, как правило, вещества с развитой пористой структурой: активные угли, неуглеродные сорбенты — силикагели, алюмогели, цеолиты, природные и синтетические материалы, обладающие большой внутренней поверхностью и развитой системой пор.

Данная работа направлена на создание химзащитного материала на основе неуглеродных сорбентов для фильтрующей защитной одежды (ФЗО) многократного применения.

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет» и ОАО «Казанский химический научно-исследовательский институт» в рамках научно-исследовательской работы по Федеральной Целевой Программе «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 гг.» по теме «Развитие центра коллективного пользования научного оборудования в области получения и исследования наночастиц, оксидов металлов, металлов и полимеров с заданным химическим составом и формой».

Цель и задачи исследования

Целью работы является создание химзащитного материала на основе неуглеродных сорбентов для изготовления ФЗО многократного применения, обеспечивающей защиту кожных покровов человека от воздействия паров токсичных химических веществ в условиях промышленного производства.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести анализ современных химзащитных материалов и защитной одежды на их основе.

2. Обосновать выбор неуглеродных сорбентов и ткани-основы для создания химзащитного фильтрующего материала.

3. Получить химзащитный фильтрующий материал для ФЗО.

4. Изучить влияние импрегнирующего состава и условий нанесения его на ткань на свойства химзащитного фильтрующего материала.

5. Исследовать сорбционные свойства полученного химзащитного фильтрующего материала.

6. Определить ресурс защитных свойств материала при воздействии паров токсичных химических веществ первого и второго классов опасности.

7. Оценить физико-механические характеристики полученного химзащитного материала.

8. Разработать конструкцию фильтрующей защитной одежды длительного использования для промышленного персонала с использованием полученного химзащитного материала.

Методы и объекты исследований

В качестве объекта исследований выбраны защитные фильтрующие материалы, содержащие в качестве сорбента ферроцианид меди и двухкомпонентную сорбирующую систему на основе золя кремниевой кислоты и ферроцианида меди.

Изучение характеристик разработанного материала включало исследование защитных, физико-механических, физико-гигиенических и сорбционных свойств. Оценку материала проводили по стандартным (ГОСТ и ОСТ) и оригинальным методикам испытаний в лабораторных условиях. Содержание сорбентов на ткани определяли по специально разработанным методикам. Результаты измерений обрабатывали с применением методов математической статистики.

Научная новизна

1. Впервые изучена возможность закрепления на ткани-носителе двухкомпонеитной сорбирующей системы, содержащей кремнезем и ферроцианид меди, и отработана технология получения химзащитного фильтрующего материала, обладающего полизащитными свойствами.

2. Определены оптимальные параметры технологии получения химзащитного фильтрующего материала: концентрации рабочих растворов, порядок нанесения их на ткани, соотношение компонентов рецептуры.

3. Показано, что материал, содержащий двухкомпонентную сорбирующую систему, обладает большим ресурсом защитных свойств, чем ткани, импрегнированные кремнеземом или ферроцианидом меди.

4. Методом хромато-масс-спектрометрии исследован процесс химического превращения сорбированного химзащитными тканями высокотоксичного горючего — несимметричного диметилгидразина.

5. Изучен механизм защитного действия сорбента ФЦМ от паров токсичного вещества. Показано, что он основан на процессах поверхностной адсорбции, образовании молекулярных продуктов присоединения (аддуктов), а в ряде случаев и на каталитическом влиянии на окислительно-восстановительные процессы.

Практическая значимость работы

1. Разработан химзащитный фильтрующий материал на основе двухкомпонентной сорбирующей системы, содержащей кремнезем и ферроцианид меди. Полученный материал обеспечивает защиту от целого ряда высокотоксичных химических веществ, обладает низкой электризуемостыо, устойчив к многократным стиркам и нейтрализациям, имеет достаточную прочность, эластичность, драпируемость и разрешен для использования при изготовлении ФЗО.

2. Разработана технология получения химзащитного фильтрующего материала на промышленном отделочном оборудовании с использованием отечественного сырья.

3. Разработана нормативно-техническая документация на химзащитный материал, получено санитарно-эпидемиологическое заключение на ткань.

4. Разработана конструкция комплекта фильтрующей защитной одежды ФЗО-МП-2, получен сертификат соответствия на комплект.

5. Экономический эффект от внедрения составляет 3 млн. рублей.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты экспериментальных исследований влияния основного импрегнирующего состава и порядка нанесения компонентов рецептуры на процесс закрепления на тканях ферроцианида меди и на свойства полученных химзащитных материалов.

2. Результаты экспериментальных исследований влияния условий нанесения на ткань двухкомпонентной сорбирующей системы на свойства химзащитного фильтрующего материала.

3. Результаты экспериментальных исследований сорбционных свойств химзащитных фильтрующих материалов.

4. Результаты сравнительной оценки защитных свойств импрегнированных тканей при воздействии паров высокотоксичных химических соединений.

5. Результаты экспериментальных исследований физико-механических и физико-гигиенических свойств импрегнированных тканей.

6. Результаты исследований хромато-масс-спектрометрическим методом процессов трансформации несимметричного диметилгидразина на импрегнированных тканях.

Личный вклад автора в опубликованных в соавторстве работах состоит в следующем: в выборе неуглеродных сорбентов и ткани-основы для их нанесения, обосновании методов проведения исследований, непосредственном участии в проведении экспериментов, в анализе и обобщении полученных результатов, в разработке нормативно-технической документации на химзащитный материал и комплект фильтрующей защитной одежды. Апробация в промышленных условиях, реализация при выпуске партий химзащитных тканей и ФЗО на их основе на промышленном оборудовании.

Апробация работы

Результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Новые технологии в производстве кожи и меха» (Казань, май 2005 г.); Всероссийской научно-технической конференции в МГТУ им. Косыгина (Москва, 2005 г.); Седьмой Международной иаучно-методической конференции «Применение информационных технологий при сравнительном анализе защитной одежды» (Казань, 2006 г.); Научно-практической конференции «Эргономические испытания как основа организационно-технологических решений» (Казань, 2006 г.); Научной сессии Казанского государственного технологического университета (Казань, 2006, 2007, 2008 гг); Российской научной конференции (Казань, 2006 г.); Форуме «Омская школа дизайна» (Омск, 2006 г.); Международной научно-методической конференции «Моделирование технологического процесса: связь науки и производства» (Омск, 2007 г.); IV Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых (Казань, май 2008 г.); Всероссийском научном конгрессе (Тамбов, декабрь 2008 г.); Российской научной конференции (Тамбов, октябрь 2009 г.).

Получен именной сертификат на комплект ФЗО-МП-2 за участие в конкурсе «Дизайн специальной и корпоративной одежды для Комплекса городского хозяйства г. Москвы», который проходил 16.02.2006 г. в г. Москве КВЦ «Сокольники».

Комплект ФЗО-МП-2 завоевал золотую медаль и диплом лауреата конкурса на лучшее инновационное решение в области безопасных условий труда «Здоровье и безопасность 2008» в номинации «Средства индивидуальной защиты».

Получены патенты: патент на полезную модель № 64482 от 1 марта 2007 г. -Огнехимзащитный костюм (комплект ФЗО-МП-2); патент на полезную модель № 86848 от 27 февраля 2009 г. — Комплект комбинированной защитной одежды; патент на полезную модель № 87326 от 26 июня 2009 г. — Универсальная защитная одежда.

Структура и объем диссертации

Работа изложена на 159 страницах, содержит 32 таблицы и 44 рисунка, перечень литературы из 112 наименований и состоит из введения, 4 глав, выводов, литературы и 4 приложений.

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулирована цель исследования, отражены научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе приведен обзор современных защитных материалов и средств индивидуальной защиты на их основе. Дана оценка эффективности отечественных и зарубежных защитных материалов. Рассмотрены основные принципы создания материалов для средств индивидуальной защиты кожи фильтрующего типа. Сформулированы задачи диссертации.

Во второй главе представлен объект исследования, описаны методы исследования свойств материалов, полученных на основе неорганических неуглеродных сорбентов. Приведена характеристика препаратов, используемых для получения сорбента на ткани-основе, а также блок схема получения химзащитного материала в лабораторных условиях и на опытно-промышленном оборудовании.

В третьей главе представлены результаты разработки химзащитного материала, предназначенного для изготовления промышленной фильтрующей защитной одежды: обоснован выбор ткани-основы для нанесения сорбентов; исследовано влияние состава компонентов и порядка нанесения их на ткань на свойства полученной химзащитной ткани; исследована возможность получения на ткани двухкомпонентной сорбирующей системы, содержащей кремнезем и ферроцианид меди (шифр ТЛ-3). Приведены результаты оценки защитных свойств импрегнированных тканей, устойчивости их к стирке и нейтрализации. Исследована кинетика сорбции паров бензола, несимметричного диметилгидразина, тетраоксида азота химзащитными тканями. Приведены результаты спектроскопических и хромато-масс-спектрометрических исследований импрегнированных тканей и продуктов присоединения ФЦМ с различными веществами.

В четвертой главе приведена технологическая схема получения химзащитного материала, его санитарно-токсикологическая оценка, конструкция фильтрующей защитной одежды многократного применения для промышленного персонала, приведены результаты камерных испытаний ФЗО.

выводы

1. Разработан новый химзащитный материал на основе неуглеродных сорбентов - кремнезема и ферроцианида меди.

2. Исследованы сорбционные и защитные свойства химзащитных материалов, содержащих неуглеродные сорбенты — ферроцианид меди и кремнезем.

3. Показано, что использование кремнезема в качестве пористого носителя повышает сорбционную активность ферроцианида меди, увеличивает ресурс защитных свойств импрегнированной ткани.

4. Впервые установлено, что наиболее эффективно обеспечивается защита от токсичных химических соединений, имеющих неподеленную пару электронов при атомах азота, серы.

5. Показано, что защитные свойства химзащитного материала обусловлены комплексом физико-химических процессов, протекающих на его поверхности - физической адсорбцией двухкомпонентной сорбирующей системы, химическим взаимодействием хемосорбента ферроцианида меди с токсичными химическими веществами.

6. Установлено, что ткани, импрегнированные комплексным сорбентом — кремнеземом и ферроцианидом меди, не обладают кожно-раздражающим и кожно-резорбтивным действием, не вызывают развития повышенной чувствительности кожи к повторным воздействиям и рекомендованы для изготовления комплектов фильтрующей защитной одежды.

7. На базе нового химзащитного материала разработана конструкция фильтрующей защитной одежды ФЗО-МП-2, НТД на ее изготовление (ТУ 8572-191-00209600-2006).

8. Показано в результате камерных физиолого-гигиенических испытаний, что работа в ФЗО не ухудшает тепловое состояние организма человека, благодаря высоким физико-гигиеническим показателям импрегнированного выбранными неуглеродными сорбентами материала.

1. Купчин, А.П. Средства индивидуальной защиты работающих на производстве /Профиздат М. 1977. — 112 с.

2. Гущина, Т.В. Средства индивидуальной защиты /Издательство «Безопасность труда и жизни» М. 2005. — 416 с.

3. Базарных, И.К. Императивы развития и обеспечения работающих средствами индивидуальной защиты // Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты. — 2003. № 6. — С. 8.

4. О совершенствовании системы расследования и учета профессиональных заболеваний в Российской Федерации: Приказ Минздрава России от 28 мая 2001 г. № 176.

5. Викторова, Л.Д. Новые разработки в области обеспечения безопасности жизнедеятельности работающих /Uniform (СИЗ спецодежда и обувь). 2005. С. 30-31.

6. Потатуев, Н. Безопасность и охрана труда-2003 /Uniform. 2004. С.10-11.

7. Нефтегазовый комплекс: одежда для жизни /Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты. — 2007. № 3. С. 13-14.

8. Файнбург, Г.З. Использование средств индивидуальной защиты от неблагоприятного воздействия производственной среды / Г.З.Файнзбург, А.Д.Овсянкин // Изд. 4-е, испр. и дополн. — Перм. гос. техн. ун-т. Пермь. -2004,- 212 с.

9. Справочник по защите населения от сильнодействующих ядовитых веществ. -М.: ВНИИ ГОЧС, 1995. 148 с.

10. Сильнодействующие ядовитые вещества и защита от них. М.: Профиздат, 1988.- 176 с.

11. Курляндский, Б.А. Сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ): понятия, смысл, целесообразность / Б.А. Курляндский, К.К. Сидоров // Токсикологический вестник. 1996. - №4. — С. 2 - 4.

12. Глебов, В. Радиационная, химическая и биологическая защита / В. Глебов, А. Костров, Ю. Соловьев // Гражданская защита. — 2001. №5. — С. 28 -35.

13. Популярная медицинская энциклопедия / Под ред. Б.В. Петровской. М.: Советская энциклопедия, 1987. - 704 с.

14. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

15. ГОСТ 12.3.041-86 ССБТ. Применение пестицидов для защиты растений. Требования безопасности.

16. Габдрахманов, Ф.И. Новая одежда для работы с пестицидами / Ф.И. Габдрахманов, Р.Х.Фатхутдинов, Л.А.Тарасов, Э.Н.Пухачева, И.А.Аракелян, Г.А.Полях // Ж. Защита и карантин растений. — 2005.-№2 — С.16.

17. Каминский, С.Л. Средства индивидуальной защиты: Справ, изд. /С.Л.Каминский, К.М.Смирнов, В.И.Жуков, Н.А.Краснощеков //Л.: Химия, 1989.-400 с.

18. Афанасьева, Т.С. Промышленные средства индивидуальной защиты органов дыхания и кожи /Т.С.Афанасьева, Г.В.Дворецкий, В.В.Долгополов и др.// Каталог. М.: Талант, 1997. - 76 с.

19. Булушев, С.Ф., Несимметричный диметилгидразин (НДМГ)/ С.Ф.Булушев, Р.А.Гутнер и др.// ГИПХ, Л., 1968.

20. Токсикология, гигиена, профпатология при работе с опасными химическими веществами. Под общей редакцией д.м.н. профессора В.Р.Рембовского, 2007. С. 106.

21. Реутский, А. Гептиловое марево космодромов, или во что обходится запуск ракеты? / Солидарность. 8.08. 2001.

22. Материалы работы на соискание Государственной премии Республики Татарстан в области науки и техники, ОАО «КазХимНИИ», 1997.

23. Базарных, И.К.Съезд прошел. Что дальше? / Ж. Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты // № 4(43).декабрь.2008. С.8-12.

24. Гафнер, Т.Я. Охрана труда // Ж. Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты. — 2007.-№ 2. — С.27-29.

25. Трубицина, М.Е. Некоторые вопросы качества средств защиты рук /Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты // 2001. - № 3. С.36-41.

26. Об основах охраны труда в Российской Федерации: Федеральный закон от 17 июля 1999 г. № 181-ФЗ //Собр. Законодательства РФ. 1999. - № 29. -Ст. 3702.

27. Нормы бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты. Т.4. Химическое производство.-НПК «Апрохим». М. - 2000. - С.47, 55, 197.

28. ГОСТ 12.4.011-89 ССБТ. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация.

29. ГОСТ 12.4.103-83 ССБТ. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация.

30. Жиляев, Г.Г. Методология защиты промперсонала, занятого на работах с вредными и токсичными веществами /Г.Г.Жиляев, Р.Х.Фатхутдинов, И.Н.Зарипов /Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты // 2001. -№ 3. - С. 42-43.

31. Тарасов, Л. А. Что такое комплексная защита? / Л.А.Тарасов, Р.Х.Фатхутдинов, И.А.Аракелян //Ж. Охрана труда и социальное страхование. 2003 .-№ 2. - Стр. 14-17.

32. Миронов, JI. А. Гигиенические аспекты индивидуальной защиты работающих с вредными веществами /Л.А.Миронов, Г.И.Егорова //Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты. — 2000.- №4. — С.30.

33. Клебанов, Ф.С. О современной концепции безопасности. //Ж. Безопасность труда в промышленности. — 2002.- № 6. — С.56.

34. Шкрабак, B.C. Охрана труда. — Л.: Агропромиздат (Ленингр. отд-ние), 1990.247 е.: ил.

35. Энциклопедия по безопасности и гигиене труда (перевод с английского), Т.1, раздел: Современное состояние индивидуальных средств защиты. М., издание МОТ, 2001.

36. Каспаров, A.A. Гигиена труда. — М.: Медицина, 1988. — 352 с.

37. Костикян, Т.С. Изменения в сфере регулирования рынка, происходящие в Европе и России, и сертификация СИЗ в соответствии с требованиями директивы 89/686/ЕЭС. //Ж. Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты 2003. - №6. - С.38-39.

38. Справочник специалиста по охране труда 2006. - № 3. - С.49-50.

39. NBC International. 2006. - № 2.

40. Defence Systems International. —2006.

41. Правила проведения сертификации средств индивидуальной защиты: Утв. постановлением Гос. комитета РФ по стандартизации и метрологии от 19 июня 2000 г. № 34. Зарегистрированы в Минюсте России 28 июля 2000 г., per. №2331.

42. Гущина, К.Г. Эксплуатационные свойства материалов для одежды и методы оценки их качества /К.Г.Гущина, С.А.Беляева и др.//М.: Легпромбытиздат, 1984.

43. К вопросу изучения гигиены одежды. Под ред. А.Н.Сысина. — Труды АМН. М., 1953.

44. Калмыков, П.Е. Методы гигиенического исследования одежды. — Л.: Медгиз, 1960.-142 с.

45. Чубарова, З.С. и др. Некоторые методологические вопросы создания спецодежды и методов ее оценки. Спецодежда для различных отраслей промышленности / З.С.Чубарова, Р.Ф.Афанасьева, П.П.Кокеткин. — Научные труды ЦНИИШП, 1978, с.3-9.

46. Стельмашенко, В.И. Материаловедение швейного производства /В.И.Стельмашенко, Т.В.Розаренова//М.: Легпромбытиздат, 1987.

47. Новое поколение материалов для спецодежды. Ионообменный волокнистый фильтроматериал Фибан. // Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты. — 2001.-№3. С.28.

48. Информационное письмо о тканях для специальной одежды. / Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты. 2003. - № 1. - С. 14-15.

49. Индивидуальный подход к рабочей и корпоративной одежде. Текстиль и материалы. / Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты. — 2007.-№2. С.8.

50. Что происходит при контакте ткани ProbanR с огнем? /Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты 2007. - № 2.

51. Спецодежда и СИЗ. / Uniform (Униформа). 2003. - №3. - С.54.

52. Безопасность труда, воплощенная в долговечных и удобных товарах /Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты. — 2004. №4(27). — С. 28.

53. Кукин, Г.Н. Текстильное материаловедение /Г.Н.Кукин, А.Н.Соловьев // М.: Легпромбытиздат, 1985.

54. Средства индивидуальной и коллективной защиты. Под общей ред. проф. K.M. Николаева. М. Изд. ВКАХЗ. 1977.

55. Дубинин, М.М. Адсорбция и пористость. М. Изд. ВКАХЗ. 1972.

56. Поляков, Н.С. Современное состояние теории объемного заполнения микропор. / Н.С.Поляков, Г.А.Петухова //ВХО им. Менделеева. — 1995. Т.39. № 6. С. 7-14.

57. Липпенс, Б.К., Стеггерда И.И. Строение и свойства адсорбентов и катализаторов. Под ред. Линсена Б.Г. Перевод с анг. М. Мир.1984. С.190.

58. Кинле, X. Активные угли и их промышленное применение /Х.Кинле, Э.Бадер /Перевод с нем., JT. Химия. 1984. с. 215.

59. Положительное решение по заявке № 4517489/40-23 с приоритетом от 1989 г.

60. Новоселов, Н.П. Исследования поглощения адсорбентами на материалах фильтрующих средств защиты кожи. / Н.П.Новоселов, В.Я.Онойко // Отчет ВКАХЗ. 1978.

61. Конкин, A.A. Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы. // Изд. «Химия». -М. 1974.

62. Семочкин, В.Н. Фильтрующие угленаполненные материалы для специальной одежды, защищающие от воздействия высокотоксичных и химически опасных веществ. / Дисс. — Казань. — 2008.

63. Модифицированные кремнеземы в сорбции, катализе и хроматографии. Под ред. Лисичкина Г.В. М. 1986.

64. Фролов, Ю.Г. Адсорбция ионов некоторых металлов на коллоидном кремнеземе /Ю.Г.Фролов, Г.Г.Балаян, В.В.Назаров //Колл. Журнал 1981. -№ 4. - С. 724-732.

65. Получение сорбционно-активных композиций на основе силикагеля и кремнезоля. / Отчет о НИР // ЛТИ им. Ленсовета, кафедра химии и технологии сорбентов. — Л. — 1989.

66. Помогайло, А.Д. Полимерные иммобилизированные металлокомплексные катализаторы. / М. — Наука. — 1988.

67. Хартли, Ф. Закрепленные металлокомплексы. Новое поколение катализаторов. / М. Мир. - 1989. - С.81.

68. Лисичкин, Г.В. Гетерогенные металлокомплексные катализаторы. / Г.В. Лисичкин, А.Я.Юффа//М. Химия. - 1981. -С. 116.

69. Михайлов, О.В. Процессы комплексообразования в 3d-металлгексацианоферратных желатин-иммобилизованных матрицах. / Успехи химии. Т.64. 1995.- № 7. С.704-720.

70. Паушкин, Я.М. Химия реактивных топлив. / М. Наука. - 1962. - С.83.

71. Булушев, С.Ф. Несимметричный диметилгидразин / С.Ф.Булушев, Р.А.Гутнер и др. // ГИПХ. Л. 1968.

72. Тананаев, И.В. Химия ферроцианидов. / И.В.Тананаев, Г.Б.Сейфер, Ю.А. Харитонов, В.Г. Кузнецов, А.П.Корольков // «Наука». -М. 1971.

73. Современное состояние и перспективы развития теории адсорбции. Труды конференции к 100-летию со дня рождения академика М.М.Дубинина.

74. Тарасов, Л.А./Авторское свидетельство № 174107// Л.А. Тарасов, Л.И. Новикова, 1982.

75. Феликс, В. Химическая технология текстильных материалов / М.: Изд-во «Легкая индустрия», 1965.

76. Кричевский, Т.Е. Фиксация окраски на текстильных материалах. / Журнал ВХО им. Менделеева. 1981. - XXVI. - №4. С.21-29.

77. Фрей-Вислинг, А. Общая структура волокон. Основные представления о волокнах, применяемых в бумажном производстве. / М. Гослесбумиздат. 1962. С. 9-13.

78. Перепелкин, К.Е. Структура и свойства волокон. — М. — Химия. 1985.-С.154.

79. Отделка хлопчатобумажных тканей. Справочник под ред. проф. Мельникова Б.Н. -М. Легпромбытиздат. - 1991. - С.82-87.

80. Тарасов, Л.А. Определение состава сорбента ферроцианида меди на ткани ФЦМ / Л.А.Тарасов, Э.Н.Пухачева, С.Г.Селянина, Р.Р.Мирясов // Материалы итоговой научно-технической конференции. Сборник. 1985. инв. 3842. С.181-187.

81. Симигин, П.А. Защитные пропитки текстильных материалов / П.А.Симигин, М.Н. Зусман, Ф.И.Рахлин // Гизлегпром, 1957.

82. Белоцерковский, Г.М. Журнал прикладной химии. / Г.М.Белоцерковский, В.Х.Добрускин // 1970. -№ 6. - С. 13 80.

83. Бровко, B.C. Химия и практическое применение кремний и фосфорорганических соединений. / JI. — 1979. С.52.

84. Душина, А.П., Силикагель неорганический катионит. / А.П.Душина, В.Б.Алесковский // Госхимиздат. — М. — 1963.

85. Айлер, Р. Химия кремнезема, ч.2/ М.- Мир.- 1982,- С.504, 512, 870, 904.

86. Мельников, Б.П. Физико-химические основы процессов отделочного производства. / Б.П.Мельников, Т.Д.Захарова, М.Н.Кириллова // М.- Легкая и пищевая промышленность.- 1982.- С. 124.

87. Корнеев, В.И. Жидкое и растворимое стекло. / В.И.Корнеев, В.В.Данилов // СПб. Стройиздат. - 1996. - С.73-74.

88. Бикмухаметова, Ф.Г. ИК-исследование химзащитных тканей / Ф.Г. Бикмухаметова, Э.Н.Пухачева, С.И.Свиридов // Материалы итоговой научно-технической конференции. Сборник. 1987. инв. 3981. С.201-206.

89. Савинцева, Р.Н. Доклад на итоговой 1985 года научно-технической конференции. / Р.Н.Савинцева, Р.Р.Мирясов // КазХимНИИ. 1986.- Инв.№ 3842.- С.113.

90. ГОСТ 30157.0 — 95 Полотна текстильные. Методы определения изменения размеров после мокрых обработок или химической чистки. Общие положения.

91. Кельцев, Н.В. Основы адсорбционной техники / М.- Химия.- 1976.

92. Лабораторная техника органической химии, под ред. Б.Кейла / М.- Мир.-1966.

93. Другов, Ю.С. Газохроматографическая идентификация загрязнений воздуха, воды и почвы. / Ю.С.Другов, А.А.Родин // СПб: Теза, 1999. - С. 104105.

94. Библиотека масс-спектров Willey 260.

95. Вульфсон, Н.С. Масс-спектрометрия органических соединений. // Н.С. Вульфсон, В.Г. Заикин, А.И.Микая // М. Химия. 1986.

96. Загрязнение атмосферы и почвы. Труды IV всесоюзного совещания. Под. ред. Тулупова П.Е.- Обнинск. 1989. С.87-106.

97. Буряк, А.К. Исследование продуктов трансформации несимметричного диметилгидразина на модельных сорбентах методом газохроматографии — масс-спектрометрии / А.К.Буряк, О.Г.Татаурова, А.В.Ульянов // Масс-спектрометрия. 2004. Т.1. - №2. - С. 147-152.

98. Беспамятнов, Т.П. Предельно допустимая концентрация химических веществ в окружающей среде. / Г.П.Беспамятнов, Ю.А.Кротов / Справочник — Л.:Химия.1985.

99. Грушко, Я.М. .Ядовитые металлы и их неорганические соединения в промышленных сточных водах. / «Медицина».- М.- 1972.

100. Справочник по конструированию одежды /В.М.Медведков, Л.П.Боронина, Т.Ф.Дурыгина и др.; Под общей ред. П.П.Кокеткина. — М.: Легпищепром, 1980. -312 с.

101. Куршакова, Ю.С. Размерная типология населения стран-членов СЭВ / Ю.С.Куршакова, П.И.Зенкевич, Т.Н.Дунаевская. — М.:, 1974.

102. Мурыгин, В.Е. Моделирование и оптимизация технологических процессов. / В.Е.Мурыгин, Н.В.Мурашова, З.В.Прошутинская и др.// (Швейное производство) Учебник. - М.: Компания Спутник +, 2003. С. 122.

103. Мезенцева, Т.В. Метод моделирования структуры технологических процессов изготовления швейных изделий. / Т.В.Мезенцева, В.Е.Мурыгин // Швейная промышленность. 2006.- №3. — С. 29-30.

104. Шарнин, Г.П. Фильтрующая защитная одежда. / Г.П.Шарнин, Г.Г.Жиляев, Л.А.Тарасов.// Ж. Безопасность труда в промышленности. — 1992.-№9. С. 39-41.

105. Мурыгин, В.Е. Основы функционирования технологических процессов швейного производства. / В.Е.Мурыгин, Е.А.Чаленко.// Учебное пособие для ВУЗов, СУЗов. М.: Компания Спутник+. 2001. - С.299.

106. Абуталипова, Л.Н. Моделирование технологического процесса: связь науки и производства. / Л.Н.Абуталипова, Р.Р.Фаткуллина, Д.Р.Зиятдинова,

107. Р.Х.Фатхутдинов, И.А.Аракелян, Л.А.Тарасов // Международная научно-методическая конференция. Сборник статей.- КГТУ.- Казань.- 2007.- С.247.

108. Кокеткин П.П. Одежда: технология-техника, процессы-качество. Справочник / П.П.Кокеткин. М.: МГУДТ, 2001. 560 с.

109. Сурженко, Е.Я. Концепция эргономического проектирования спецодежды /Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты // 2001. -№ 3. - С. 18-20.

110. Тарасов, Л.А. Огнехимзащитный костюм (комплект) / Л.А.Тарасов, Р.Х.Фатхутдинов, И.А.Аракелян, Е.А.Лексина, О.А.Антонович // Патент на полезную модель № 64482 от 1 марта 2007 г.

111. Оценка погрешности измерений характеристик химзащитныхматериалов

112. Погрешность результатов оценивали с помощью методов статистической обработки экспериментальных данных.

113. Определение погрешности при определении массы образцов защитных материалов.

114. Приборы: весы аналитические или весы лабораторные квадрантные.

115. Погрешность определения (5) не превышает:- весы аналитические ± 510"4 г;- весы квадрантные ± 0,5 г.

116. Среднее арифметическое значение измеряемой величины определяли по формуле:пт = , гдеп

117. Ш; единичное измерение массы; п — количество измерений.

118. Среднеквадратичное отклонение результата серии измерений рассчитывали по формуле:т-тх)'п-1

119. При доверительной вероятности 0,95 и п = 10 коэффициент Стьюдента Ъ=2,3, Аш = Ъ . 8П , Аш = 0,325г. Учет систематических и случайных погрешностей:

120. Д Ш1 = 5 + 2 ш Аш = 0,5 + 2 х 0,325 = 1,15 г

121. Плотность раствора калия железистосинеродистого в зависимости от концентрации и температуры

122. Стирку образцов химзащитной ткани, содержащей в качестве сорбента кремнезем и ферроцианид меди, проводят в стиральной машине с использованием синтетических моющих средств, рН раствора которых не превышает 8.

123. Запрещается стирать химзащитную ткань с использованием щелочных моющих средств соды, тринатрийфосфата, мыла.

124. Моющий раствор готовят в соответствии с инструкцией к используемому синтетическому моющему средству.

125. Стирку проводят по режиму, указанному в таблице.

126. Наименование Температура Продолжиоперации раствора, °С Модуль ванны тельностьоперации1. Загрузка образцов в стиральную машину - 1. Замачивание в мою- щем растворе 35 ±5 1 : 10 31. Стирка 55 ±5 1 : 10 10

127. Первое полоскание 45 ±5 1 : 10 3

128. Второе полоскание 35 ±5 1 : 10 3

129. Третье полоскание 25 ±5 1 : 10 31. Отжим, выгрузка -

130. Примечание — Модуль ванны — отношение массы ткани к массе моющего раствора.

131. Сушку образцов проводят при температуре не выше 70 °С.158