АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Методы исследования физических и гигиенических показателей тканей одежды и искусственных кож

I. Одежда служит для регулирования теплоотдачи тела человека, является зашитой от неблагоприятных метеоусловий, загрязнения извне, механических повреждений. В последние годы при изготовлении одежды и обуви наряду с натуральными материалами широко используются различные искусственные кожи. Как готовые изделия, так и материалы, из которых они сделаны, должны иметь определенные гигиенические свойства, отражающие физические и ги­гиенические показатели.

II. В результате самоподготовки и выполнения самостоятельной работы студент должен

ЗНАТЬ:

1. Физические показатели, используемые для гигиенической оценки тка­ней одежды и искусственных кож и сущность методов их определения.

2. Гигиенические показатели, используемые для гигиенической оценки тканей одежды и искусственных кож и сущность методов их определения.

УМЕТЬ:

1. Провести определение физических показателей тканей одежды и ис­кусственных кож.

2. Провести определение гигиенических показателей тканей одежды и ис­кусственных кож.

3. Оформить документацию по результатам гигиенических исследований тканей одежды и искусственных кож.

III. Методические указания для самоподготовки и выполнения прак­тического задания.

Одежда служит одним из важных средств приспособления человека к ус­ловиям внешней среды. В соответствии с различными особенностями организ­ма, характером выполняемой работы и условиями внешней среды различают несколько типов одежды: а) бытовая; б) детская; в) профессиональная; г) спор­тивная; д) военная; е) больничная.

Независимо от типа, назначения, покроя и формы одежда должна отве­чать следующим основным требованиям: а) соответствовать внешним условиям среды, состоянию организма и производимой человеком работы; б) составлять не более 10% от массы тела человека; в) иметь покрой, не затрудняющий кро­вообращение, не стесняющий дыхание и движения и не вызывающий смещение внутренних органов; г) легко очищаться от пыли и загрязнений, быть прочной.

Одежда играет большую роль в процессах теплообмена организма с внешней средой. Она обеспечивает такой пододежный микроклимат, который в различных условиях внешней среды позволяет организму находиться в состоя­нии теплового комфорта. Состояние пододежного микроклимата является ос­новным показателем при выборе того или иного костюма, так как в конечном итоге его состояние в значительной степени определяет самочувствие человека. Для его характеристики в пододежном пространстве определяют температуру и влажность воздуха, содержание в нем углекислого газа.

Гигиеническое исследование одежды слагается из двух этапов: 1) иссле­дование самой одежды; 2) исследование гигиенических свойств тканей (мате­риалов), составляющих одежды.

Исследование самой одежды проводится на практически здоровых людях в естественных и искусственных условиях микроклимата и производства. Ос­новным показателем гигиенической оценки одежды является физиологическое состояние исследуемых - их самочувствие и теплоощущение, характер и вели- чина потоотделения, температура кожи на отдельных участках тела (лоб, тыл кисти, грудь, спина и т.д.), содержание углекислого газа, и микроклимат под₀.

дежного пространства.

Свойства одежды в значительной мере зависят от гигиенических свойств тканей, из которых они изготовлены. Их исследование проводится в опреде. ленной последовательности:

Подготовка образцов тканей к испытанию.

Раскрой образцов.

Определение физических показателей, необходимых для оценки ос­новных гигиенических свойств ткани (средняя плотность и масса единицы по­верхности).

Определение гигиенических показателей, характеризующих отноше­ние тканей:

1) к воздуху: а) пористость; б) воздухопроницаемость в воздушно-сухом и влажном состоянии ткани;

2) к воде: а) максимальная и минимальная водоемкость; б) гигроскопич­ность; в) капиллярное поднятие воды в тканях; г) устойчивость к смачиванию: д) способность к прилипанию и высыханию:

3) к теплу: а) теплопроводность в воздушно-сухом и влажном состоянии; б) теплоизлучение, лучепрозрачность в различных метеоусловиях;

4) к загрязнению: а) механическому - со стороны кожи и извне (запыляе- мость); б) химическому (газопоглощаемость); в) бактериологическому.

V. Общее заключение о гигиенических свойствах данного образца тканей.

Гигиеническое исследование искусственных кож проводят по более крат­кой программе, определяя среднюю плотность, пористость и плотность образца и его отношение к воде - гигроскопичность, водопоглощение (весовое, объем­ное, поверхностное) и паропроницаемость.

Оценке физических и гигиенических показателей предшествует опреде­ление характера и происхождения волокна, из которого изготовлена ткань, по­тому что от свойств исходного сырья и способа обработки тканей зависит эла­стичность, изнашиваемость и влагопоглощаемость, а также воздухопроницае­мость, пористость, испаряемость, теплопроводность и радиационная отдача те­пла.

Исходным сырьем для получения тканей могут быть материалы расти­тельного, животного или синтетического происхождения. Для их идентифика­ции используются микроскопические и химические методы.

Для микроскопирования из исследуемой ткани вырезают квадратик 1x1 см и по краям его выдергивают несколько продольных и поперечных нитей для того, чтобы образовались бахромчатые края. Затем ножницами срезают кончи­ки бахромы как с поперечной стороны квадратика (уток), так и с продольной (основа).

Срезанные нити помещают на предметное стекло в каплю воды, иглами распределяют концы, накрывают покровным стеклом и микроскопируют под

большим увеличением.

Под микроскопом волокна хлопка имеют вид полой ленты с винтообраз­ными изгибами вокруг продольной оси. На поверхности шерстяных волокон имеются чешуйки, наложенные одна на другую и представляющие собой рого­вой слой эпителия. Шелк имеет вид длинных однообразных тонких нитей.

Аппретированные ткани (поверхность покрыта клеем или крахмалом) пе­ред изготовлением препарата кипятят 2-3 мин. в 3% растворе соды, затем по­мещают в подкисленную дистиллированную воду, промывают и высушивают.

Пробы с горением позволяют отличить ткани животного происхождения от растительных. Так, шелк и шерсть при горении распространяют запах жже­ных перьев или рога, а хлопок, пенька и лен - запах жженой бумаги. При реак­ции с азотной кислотой животные волокна окрашиваются в желтый цвет, а рас­тительные - окраску не меняют. Искусственный ацетатный шелк легко раство­ряется в ацетоне, капроновые волокна растворяются в концентрированной му­равьиной кислоте.

Для дифференциации шерсти от шелка образцы волокон растворяют в 10% растворе щелочи, а затем добавляют несколько капель нитропруссида на­трия. Раствор шерсти при этом окрашивается в фиолетовый цвет. Химическое отличие волокон хлопка от льна заключается в том, что первые быстро разбу­хают в концентрированном растворе серной кислоты, превращаясь в студени­стую массу, а вторые при кратковременном пребывании в таком же растворе не изменяются.

После установления происхождения волокна приступают к подготовке образцов к испытанию, что вызывается необходимостью испытания гигиениче­ских свойств ткани в условиях, близких к условиям ношения одежды челове­ком; ткани предварительно подвергаются стирке.

Из исследуемой ткани с помощью шаблона, накладываемого по направ­лению продольных нитей, вырезают 10-12 штук образцов размером 10x10 см.

Определение толщины ткани производят на приборах толщемерах, пред­ставляющих собой две пластины, между которыми заключают исследуемую ткань. Верхняя подвижная пластина соединяется со стрелкой циферблата, при этом точность измерения составляет 0,005 мм. Толщина различных тканей ко­леблется от десятых долей миллиметра (ситец - 0,2 мм) до нескольких милли­метров (сукно 1-2,6 мм).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ

Плотностью называется масса 1 см ткани, выраженная в граммах. Для расчета определяют среднюю массу (из пяти образцов 10x10) 100 см" ткани. Разделив полученную массу на площадь, получают массу 1 см" ткани при есте­ственной толщине. Затем вычисляют массу ткани при толщине 1 см (т.е. массу 1 см), используя формулу:

10 * В

Д ----------------, где

• п * т

Д - средняя плотность ткани;

В - средняя масса образца;

п - площадь взвешенных образцов (100 см);

т - толщина ткани (в мм).

Например, масса 100 см² фланели равна 2 г, при толщине 2 мм; плотность составит

10*2

----------- = 0,1

100*2

При определении плотности искусственных кож измеряют толщину об­разца размером 10x10 и определяют его объем, умножая площадь на толщину. После взвешивания образца (с точностью до 0,01 г), делят массу на объем, по­лучая в результате среднюю плотность (в г/см³, кг/м³, т/м).

Одной из характеристик материала является масса ткани, определяющая массу одежды в целом. Масса ткани представляет массу единицы площади (1 м") ткани. Ее определяют на основании взвешивания нескольких образцов (10x10 см), вырезанных из разных мест испытуемой ткани, используя формулу 8 * 1000000

К =---------------------------, где

11 * 12

К - масса 1 м² ткани;

% - масса образца (г);

11 - длина (мм);

12 - ширина образца (мм).

Пористость - процентное содержание пор в материале, выраженное от­ношением объема пор в материале к объему, занимаемому самим материалом.

Определение пористости производят по формуле:

Д

Р = (1-------)* 100, где

с!

Р - пористость (%);

Д - средняя плотность ткани;

ё - плотность волокна, условно принимаемая за 1,3 независимо от приро­ды волокна.

Например, средняя плотность фланели 0,1, разделив ее на плотность во­локна (1,3), получаем объем плотного вещества в 1 см³ ткани

0,1

— = 0,08 см³

1,3

Следовательно, объем пор в I см³ ткани равен I - 0,08 - 0,92 см³. Выразиб это в процентах, имеем 92% пор.

Несколько иначе проводится изменение пористости искусственных кож. Вначале определяют объем пор (в см³). Для этого образец кожи (10x10 см) вы­сушивают до постоянной массы в сушильном шкафу и взвешивают с точностью до 0,01 г. Затем его помещают в чашку с водой так, чтобы она полностью по­крывала образец, и кипятят до тех пор, пока из материала перестанут выделять­ся пузырьки воздуха. После остывания воды материал вынимают, тщательно вытирают фильтровальной бумагой и взвешивают. Разница в массе между пер­вым и вторым взвешиванием показывает массу, а вместе с тем и объем, напол­няющей поры воды и, следовательно, объем пор в см. Затем определяют объем образца. Для этого линейкой измеряют площадь и толщину образца. Разделив объем пор на объем всего образца, получают пористость материала, выражен­ную в процентах.

УО

Р =------ — 100%

V

Используя полученные данные, можно вычислить плотность искусствен­ных кож, от которых в значительной степени зависят также свойства как сред­няя плотность, водопоглощаемость, теплопроводность. Плотность определяют по формуле:

<Ю= 100-Р, где

сЮ - плотность материала (%); Р - пористость материала (в %).

Определение гигиенических свойств тканей и искусственных кож.

Определение воздухопроницаемости.

Воздухопроницаемостью называется способность тканей пропускать че­рез свои поры воздух. Этим свойством в значительной мере определяется ин­тенсивность обмена между пододежным и наружным воздухом. Воздухопрони­цаемость зависит от характера плетения тканей, волокон, от количества и объе­ма пор, от степени загрязнения и способа обработки ткани, она выражается следующими показателями:

1. Временем, в течение которого 1 см воздуха при данном давлении про­ходит через 1 см² площади ткани, определяемым по формуле:

1*8

1 иск. ----------------, где

V

1 иск. - искомое время (с); 1 - время прохождения определенного объема воздуха (с); 8 - площадь ткани (см²); V - объем прошедшего воздуха (см).

2. Объемом воздуха (см³), который проходит через 1 см" ткани через еди­ницу времени (1 с) при заданном давлении. Этот показатель называется абсо­лютной воздухопроницаемостью и определяется по формуле:

V

А =-------, где

8*1

А - абсолютная воздухопроницаемость (см); V - объем пропущенного воздуха через ткань (см³); 8 - площадь ткани (см²); 1 - время (с).

Воздухопроницаемость тканей различного назначения колеблется в ши­роких пределах (от 3,5 до 500 дм /мл/с).

Для исследования тканей на воздухопроницаемость собирают прибор, со­стоящий из: а) насадки цилиндрической для закладывания ткани с площадью отверстия не менее 10 см;

б) дифференциального манометра; в) газовых водяных часов; г) урав_Ни. теля колебания давления; д) воздуходувки.

Объем воздуха (3 л), измеряемый газовыми часами, просасывается с по­мощью насоса через ткань определенной площади (10 см) под определенным давлением (0,42 мм вод. ст.), которое измеряется дифференциальным маномет­ром. Отмечается время (в секундах), необходимое для прохождения определен­ного объема воздуха.

Для сравнения воздухопроницаемости различных тканей вводят понятие "коэффициент воздухопроницаемости", который выражается числом секунд, в течение которых через 1 см² поверхности, ткани при толщине ее в 1 см прохо­дит 1 см³ воздуха при давлении 0,42 мм вод. ст. Указанная величина давления соответствует величине давления воздуха на ткани человека при полном без­ветрии.

1 Коэффициент воздухопроницаемости выражается формулой: 1*8*10

К =--------------, где

V * Р

К - коэффициент воздухопроницаемости (с); 1 - время прохождения воз­духа через ткань (с); 8 - площадь ткани (см²); V - объем воздуха, прошедшего через ткань (см); Р - толщина ткани (мм); 10 - перевод мм в см. Коэффициент воздухопроницаемости для гладкой хлопчатобумажной ткани составляет 7,3 с; для сукна 18,7 - 15,7 с; для тонкой шерсти 2,8 с; для рубашечной ткани 0,3 с.

С гигиенических позиций при оценке качества ткани важным является сохранение ею достаточной воздухопроницаемости во влажном состоянии. Для этого испытания проводятся как с сухими тканями, так во влажном состоянии - минимальной водоемкости. Для получения такого состояния ткани в течение суток замачивают в дистиллированной воде, после чего отжимают фильтро­вальной бумагой до отсутствия на ней влажных следов. При проведении иссле­дования воздухопроницаемости необходимо предотвратить испарение влаги образца, для чего насадку с тканью помещают в эксикатор с налитой на дно во­дой.

Для сравнения воздухопроницаемости сухой ткани с воздухопроницаемо­стью ткани, находящейся в состоянии максимальной водоемкости, первую ве­личину принимают за единицу, а вторую выражают в долях и кратных числах по отношению к первой.

Расчет ведут по формуле:

А1

I--------, где

АО

А 1 - воздухопроницаемость ткани в состоянии минимальной водоемко­сти (см³); АО - воздухопроницаемость ткани в сухом состоянии (см).

Определение отношения тканей и искусственных кож к воде.

Для тканей показателями, характеризующими эти отношения, являются: а) содержание воды в тканях: в виде паров - гигроскопичность, в жидкокапель- ном состоянии - водоемкость; б) устойчивость к смачиванию; в) способность к прилипанию; г) способность к высыханию.

Аналогичными показателями для искусственных кож являются гигроско­пичность и водопоглощение (весовое, объемное, поверхностное).

Гигроскопичностью называется способность материалов адсорбировать воду в виде паров из воздуха.

Гигроскопичность тканей зависит не только от природы материала и способа изготовления, но и от температуры и влажности воздуха. В связи с этим различают гигроскопичность в естественном состоянии (температура воздуха 20°С и относительная влажность 65%) и максимальную (в условиях 100% насыщения комнатного воздуха водяными парами).

При определении гигроскопичности тканей в естественных условиях образцы размером 10x10 см, находившиеся при обычных микроклиматических условиях, взвешивают и помещают в сушильный шкаф, где при температуре 100-105° их выдерживают до достижения постоянной массы. Разница массы до и после высушивания показывает количество гигроскопической воды. Ее вы­ражают в процентах по отношению к постоянной массе того же образца и рас­считывают по формуле: Мс - Мп

------------- 100%, где

Мп

Мс - масса образца в естественных условиях (г); Мп - постоянная масса после высушивания (г).

Определение максимальной гигроскопичности проводится следующим образом. Из исследуемой ткани вырезают три полоски размером 50x200 мм, помещают каждую в отдельную бюксу. Затем бюксы закрывают и взвешивают с точностью до 1 мг. После этого бюксы с испытуемыми тканями помещают в сушильный шкаф и выдерживают при температуре 105-110°С до постоянной массы. Вычисление гигроскопичности проводят по формуле:

ёЬ-ёс

Н ---------------- 100,где

ёс

Н - максимальная гигроскопичность (в%); - среднее из значений массы трех полосок после пребывания во влажном эксикаторе (в г); §с - среднее из значений массы трех полосок, высушенных до постоянной массы.

Несколько иначе определяют гигроскопичность искусственных кож. Предварительно образцы размером 10x10 см высушивают в сушильном шкафу до постоянного веса, а затем помещают в камеру с относительной влажностью воздуха 100%.

Через 4, 12, 48 и 72 часа экспозиции образцы снова взвешивают. Гигро­скопичность вычисляют по формуле: N п - N

Тп =--------------------- 100, где

N

Тп - гигроскопичность через п часов экспозиции (в %); Ып - масса образца через п часов экспозиции (в г); N - первоначальная масса сухого образца (в г).

Водоемкость - это свойство тканей при смачивании водой удерживать ее в своих порах. Различают водоемкость максимальную и минимальную.

Максимальная водоемкость определяется максимальным количеством воды, занимающим все поры ткани при ее полном намокании, а минимальная водоемкость - это способность смоченной ткани сохранять воду в самом веще- стве ткани после ее отжатия.

Величина максимальной водоемкости выражается в г воды на 1 г сухой ткани или в процентах. Ее можно вычислить из данных средней плотности и пористости ткани по формуле:

п

XV =-------------------, где

сп * 100

XV - водоемкость (в г); п - пористость ткани (в %); сп - средняя плотность.

Однако, в лабораторных условиях максимальная водоемкость определя­ется совершенно другим методом. Для этого образцы тканей (50x50 мм) после взвешивания (с точностью до 0,1 г) погружают на 2 часа в дистиллированную воду при температуре 20 ± 3°С. Извлеченный образец слегка обсушивают с по­верхности фильтровальной бумагой и взвешивают, после чего его вновь догру­жают в воду на 24 часа с последующим взвешиванием. Результат перечисляют на образец, масса которого определена в воздушно-сухом состоянии по форму­ле:

Р2 - Р0 Р24 - Р0

-------- * 100 и \У24 =----------- * 100

Р0 Р0

\У2, \У24 - влагоемкость через 2 или 24 часа (%), Р2, Р24 - масса образца в г после пребывания в воде в течении 2 и 24 часов; Р0 - масса образца в г в воз- душно-сухом состоянии.

Максимальная водоемкость выражается количеством воды, остающимся после полного выжимания в пересчете на 1 г сухой ткани.

В значительной мере она зависит от величины пор в ткани: чем они мель­че, тем больше минимальная водоемкость.

Для определения минимальной водоемкости образец ткани (5x10 мм) взвешивают на аналитических весах и замачивают дистиллированной водой на 24 часа. По прошествии этого срока ткань вынимают, отжимают и снова взве­шивают. '

Для отжатия воды существует три способа 1) ручной; 2) с помощью пресс-выжималки, состоящей из двух прижатых друг к другу валиков; 3) с по­мощью центрифуги с рамкой для натягивания ткани.

Во всех случаях степень отжатия проверяют при помощи фильтровальной бумаги, на которой не должно оставаться следов при прижатии ее к исследуе­мой ткани.

Минимальную водоемкость (в процентах) вычисляют по формуле:

Рмин - РО

\Умин =------------------------ * 100, где

РО

\Умин - минимальная водоемкость (в %); Рмин - масса образца после от- жатия (г), РО - масса образца в воздушно-сухом состоянии (г).

Для байки минимальная водоемкость составляем 20%, для сатина 40%.

~ Определение капиллярного поднятия воды в тканях.

Капиллярные свойства тканей определяют следующим образом. Различ­ные ткани, нарезанные полосками размером 1x15 см, нашивают обоими конца­ми на стеклянные палочки и подвешивают на штатив таким образом, чтобы нижняя палочка была погружена в воду на глубину ее диаметра. Через 1 час линейкой отмечают высоту воды в ткани от нижней палочки до границы сма­чивания ткани.

Определение устойчивости к смачиванию.

Обычные ткани исследуют только на промокаемость, а ткани, предназна­ченные для защиты от воды, испытывают на водоупорность и водопроницае­мость.

Промокаемость - свойство тканей смачиваться водой, которое определя­ется временем, в течение которого наступает промокание. Для этого образец ткани 10x10 см помещают на рамку, на которой находится фильтровальная бу­мага. На эту ткань из бюретки с высоты 25 см подают воду с частотой 16 капель в минуту (1 см) и отсчитывают число секунд до появления влажных следов на подложенной под ткань бумаге.

Водоупорность - это свойство специальных тканей, предназначенных для защиты от дождя, предохранения одежды от намокания. Она выражается дли­тельностью сопротивления ткани определенному давлению воды в часах и ми­нутах, в связи с тем, что, пройдя определенный предел водоупорности, ткань становится водопроницаемой.

Для этого между двумя рамками размером 30x30 см зажимают края тка­ни, чтобы образовался "кошель", вмещающий 5 литров воды. В него наливают 1л; 3,5л; 5л воды и отмечают время в каждом случае от начала заполнения во­дой и до начала пропускания воды.

Проницаемость тканей - это способность ткани пропускать воду. Она ха­рактеризуется количеством воды (см³), которое пропускает ткань через единицу поверхности в единицу времени (час или минуты) при определенных условиях давления воды.

•Прилипаемость тканей - это способность смоченных водой тканей одеж­ды прилипать к телу. Выражается в граммах веса, способного оторвать стек­лянную пластинку от смоченного куска ткани.

Определение способности ткани к высыханию.

При гигиенической оценке тканей имеет значение быстрота отдачи влаги тканями при их высыхании, которая выражается количеством воды в г, испа­ряющейся с 1 м² поверхности в час. Образцы ткани (10x10 см) замачивают в те­чение 2 с в дистиллированной воде и затем доводят до состояния минимальной водоемкбсти путем отжимания с помощью фильтровальной бумаги. После взвешивания образцы развешивают на стеклянных палочках при нормаль^ метеоусловиях (температура воздуха 18-20°С, относительная влажность б5«/ скорость движения воздуха 0,1-0,3 м/с). Через 30 мин, 1 и 2 часа образцы вн₀& взвешивают и определяют количество испарившейся воды за определенный промежуток времени по формуле: гп1 - т2

------------- * 100, где

т1

гл1 - масса образца в состоянии минимальной водоемкости (г);

гп2 - масса образца после высушивания через 30 мин, 1 и 2 ч (г).

Для определения отношения к воде искусственных кож кроме гигроскопичности исследуется водопоглощение - впитывание пористым телом влаги при его непосредственном контакте с жидкостью. Различают водо­поглощение весовое (Мвес), объемное (\Уоб.) и поверхностное (>Упов.).

Весовое водопоглощение - отношение массы влаги, поглощенной образ­цом искусственной кожи к исходной массе сухого образца в процентах.

После высушивания до постоянного веса образцы (10x10см) взвешивают и погружают в сосуд с дистиллированной водой на 24 часа. Затем их выжима­ют, промокают фильтровальной бумагой и повторно взвешивают. Для расчета используют формулу: Ш] - т

XVвес! =----------------, где

V

Мвес. - весовое водопоглощение (%); т - исходная масса образца (г); т\ - масса после контакта с водой.

Поверхностное водопоглощение - отношение массы влаги, поглощенной образцом, к начальной площади поверхности образца (см²): ТП] - т

\Упов. =-----------

Р

Мпов. - поверхностное водопоглощение (г/см²); Р - площадь поверхно­сти образца (см); т - исходная масса образца (г); п^ - масса образца после контакта с водой (г).

Еще одним показателем, определяющим отношение искусственных кож к влаге, является паропроницаемость - способность материалов пропускать через себя водяные пары.

Для его определения бюксы (диаметр 4-5 см, высота 3-4 см) наполовину заполняют дистиллированной водой и кружками из исследуемого материала, укрепленных клеем, закрывают герметично верхнее отверстие бюксы. В тече­ние суток бюксы выдерживают в помещении в обычных условиях, взвешивают и помещают в термостат (1 = 24°С), после чего бюксы взвешивают. Коэффици­ент паропроницаемости рассчитывают по формуле:

N0 - N

Кп ----------------, где

п * Я² * 24

Кп - коэффициент паропроницаемости (г/см² час);

N0 - первоначальная масса стаканчика с образцом (г);

N - масса стаканчика после 24 г экспозиции в термостате (г);

яК² - площадь образца (см²);

24 - время экспозиции в часах.

| ОТНОШЕНИЕ ТКАНЕЙ К ТЕПЛУ

Для гигиенической характеристики тканей одежды важным является изу­чение их тепловых свойств, обусловливающих тепловые потери организма. Ин­тенсивность последних зависит от теплопроводных свойств волокон ткани и степени насыщения тканей влагой.

Повышение теплопроводности в результате уменьшения количества воз­духа в порах тканей и увлажнение тканей потом или водой ведут к повышению теплопотерь организмом.

Теплозащитные свойства материалов характеризуются их теплопровод­ностью, степень которой определяется коэффициентом теплопроводности, вы­раженным Вт/м °С. При этом теплозащитная способность находится в обратной зависимости от коэффициента теплопроводности. Для различных тканей коэф­фициент теплопроводности колеблется от 0,033 до 0,070 Вт/м °С.

Однако, в условиях спокойного воздуха коэффициенты теплопроводности тканей различного волокнистого состава, объемной массы, структуры и толщи­ны различаются незначительно, поэтому в расчетах принимается общая вели­чина, равная 0,0495 Вт/м °С.

В условиях ветра этот коэффициент зависит от воздухопроницаемости ткани, метеоусловий, плотности прилегания одежды к поверхности тела и ко­леблется в пределах 0,042-0,109 Вт/м °С.

Оценка теплозащитных свойств тканей проводится по термическому со­противлению, которое рассчитывают по формуле: А

-------, где

В

' 2

Я - термическое сопротивление тканей (м °С/Вт); А - толщина материала (м); В - коэффициент теплопроводности (Вт/м °С). Термическое сопротивление представляет величину, обратную коэффициенту, теплопроводности, и прямо зависящую от толщины тканей.

Для более полной характеристики теплозащитных свойств материалов в условиях эксплуатации рассчитывают суммарное термическое сопротивление (Ясум.), представляющее сумму термического сопротивления материалов оде­жды (Ям) и сопротивления теплоотдачи с наружной поверхности материала во внешнюю среду (Ян). Ям рассчитываем по вышеприведенной формуле, В при­нимают за 0,0495 Вт/м °С.

Кн = (гп²⁰С/Вт) = —,где

С

С - коэффициент теплоотдачи с поверхности материала (Вт/м °С). д_Дя практических расчетов 1/С = 0,1 ттГ С/Вт.

Исследование величины теплоизлучения тканями.

Оценивая качество тканей по отношению к лучистой энергии, учитывают их способность отражать, поглощать и пропускать солнечные лучи. Белые тка­ни больше отражают лучей, чем их поглощают. Например, белые ткани задер­живают около 17-18%, а темные - более 50% лучистой энергии.

Для изучения отношения тканей к лучистой энергии проводят исследова­ния с инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами. В качестве источника ин­фракрасных лучей служит рефлектор-обогреватель, а в качестве регистрирую­щего прибора - термостолбик, соединенный с амперметром. Источник ИКЛ ус­танавливают так, чтобы исходящие от негб лучи попадали на термостолбик. Через 10 минут фиксируют показания амперметра и между источником и тер­мостолбиком помещают экран из испытуемой ткани. После того, как стрелка остановится, регистрируют показания амперметра. Количество пропускаемых ИКЛ через ткань выражают в процентах к общему количеству падающих лучей. Для оценки способности тканей задерживать УФЛ используется лампа с дли­ной волны, обладающей бактерицидным действием. Предварительно на три чашки Петри высевают в равном количестве взвесь культуры кишечной палоч­ки. Одну из них оставляют в качестве контроля, а две другие на расстоянии 10 см от лампы подвергают облучению в течение 2 минут. При этом одна из чашек закрывается исследуемой тканью. Чашки помещают в термостат и через сутки подсчитывают выросшие колонии.

Оценка способности ткани задерживать УФЛ проводится по результатам подсчета процента гибели бактерий при облучении не закрытой тканью чашки и процента гибели бактерий при облучении через ткань. Степень задержки УФЛ по снижению бактерицидного действия рассчитывают по формуле: (N0-142) * 100

100-------------------------------, где

N0 - количество колоний, выросших на необлученной чашке,

N1 - количество колоний, выросших на открытой чашке после облучения,

N2 - количество колоний, выросших после облучения через ткань.

IV. План самостоятельной работы на занятии.

Задание № 1.

Провести исследования образца ткани и оформить протокол по следую­щей форме:

1. Для исследования использовался образец ткани (название), описание внешнего вида, структуры, типа волокон, наличия аппретирования, окраски.

2. Физические показатели данного образца:

- средняя плотность;

- толщина;

- пористость.

3. Отношение ткани к воздуху: V

- воздухопроницаемость (см³) А = —

1*8*10

- коэффициент воздухопроницаемости К = -_______

У*Р

4. Отношение тканей к воде:

- гигроскопичность (%);

- водоемкость максимальная (г);

- водоемкость минимальная (г);

- капиллярное поднятие воды (см);

- промокаемость (с);

- прилипание (г).

5. Теплозащитные свойства:

- термическое сопротивление (тп² °С/Вт);

- пропускание инфракрасных лучей через ткань (%).

6. Пропускание ультрафиолетовых лучей через ткань:

- процент гибели бактерий при облучении открытой чашки;

- процент гибели бактерий при облучении через ткань;

- бактерицидный эффект.

7. Общее заключение о гигиенических свойствах данного образца ткани. Задание № 2.

Провести исследования образца искусственной кожи и оформить прото­кол по следующей форме:

1. Название образца.

2. Средняя плотность (г/см³).

3. Пористость (%).

4. Плотность (%).

5. Гигроскопичность (%).

6. Водопоглощение:

- весовое (%):

- объемное (г/см³);

- поверхностное (г/см²).

7. Коэффициент паропроницаемости (г/см ч);

8. Вывод.

V. Вопросы для самоконтроля.

1. Типы одежды и основные требования, предъявляемые к ней.

2. Методика гигиенических исследований одежды.

3. Программа гигиенического исследования тканей и искусственных кож.

4. Методы идентификации тканей.

5. Понятие "плотность" ткани или кожи, методика ее определения.

6. Понятие "пористость", методика ее определения.

7. Группы показателей, определяемых при оценке гигиенических свойств тканей и искусственных кож.

8. Показатели, характеризующие воздухопроницаемость тканей и

дика их определения.

9. Показатели, по которым исследуется отношение тканей и искусствен­ных кож к воде и методика их определения.

10. Понятие "гигроскопичность", ее виды, методика определения.

11. Понятие "водоемкость", ее виды, методика определения.

12. Показатели, используемые для оценки устойчивости ткани к смачива- I нию, методики их определения.

13. Методика определения способности ткани к высыханию.

14. Понятие "водопоглощение", его виды, методика определения.

15. Методика исследования паропроницаемости искусственных кож.

16. Показатели, используемые для оценки отношения тканей к теплу.

17. Методика оценки теплозащитных свойств тканей.

18. Методы оценки качества тканей по отношению к лучистой энергии.

Методы отбора проб воздуха для химических исследований

I. Химический состав атмосферного воздуха в результате круговорота воздушных течений бывает постоянен. Изменения химического состава наблю­даются в атмосфере населенных мест за счет поступления в воздух газовых вы­бросов с фабрик, заводов, выхлопных газов автотранспорта. Эти загрязнения могут вредно влиять не только на здоровье людей, но и на окружающую расти­тельность, здания и пр. В санитарной практике чаще всего приходится следить за состоянием воздуха в закрытых помещениях.

II. В результате самоподготовки и выполнения самостоятельной работы студент должен

ЗНАТЬ:

1. Методику отбора проб воздуха на производствах, в жилых помещени­ях, в атмосфере.

2. Сущность одномоментных и аспирационных методов отбора проб воздуха.

3. Устройство и принцип работы электрического аспиратора.

УМЕТЬ:

1. Производить отбор проб воздуха одномоментным методом в различные емкости.

2. Производить измерение объемов отобранных проб воздуха.

3. Приводить объем отобранной пробы воздуха к нормальным условиям.

КК1. Методические указания для самоподготовки и выполнения прак­ тического задания.

Пробы воздуха для химического анализа отбирают в зоне дыхания взрос­лого человека, т.е. на высоте 1,5 метра от пола. В детских садах и яслях пробы воздуха отбирают на более низком уровне. На производствах необходимо учи­тывать положение тела рабочего во время отдельных этапов работы и во мно-

_ _Л1111|ШВяткГв тппккп гъКиЧНОЙ ЗОНОЙ ДЫХаНИЯ. В ЖИЛЫХ И

гих случаях нельзя ограничиваться только ооычни*. м»

общественных зданиях отбор проб проводится в наиболее характерные перио­ды их эксплуатации (пребывание людей). На производстве забор проб зависит от задачи исследования и особенностей технологического процесса: в одних случаях проводят одномоментный отбор проб через определенные промежутки времени, в других - пробы отбирают в течение определенного промежутка вре­мени для определения средней концентрации вещества в воздухе. Если вредные газы поступают в воздух рабочих помещений неравномерно, берут частые про­бы, которые дают представление о распределении газов во времени и простран­стве. Для определения загрязнения атмосферного воздуха выбросами промыш­ленных предприятий определяют максимальную разовую и среднесуточную концентрацию вредных веществ. В первом случае пробы (не менее 25) отбира­ют в моменты наибольшего загрязнения воздуха с подветренной стороны от ис­точника загрязнения. Продолжительность отбора 15-20 минут. При увеличении расстояния до источника загрязнения (до 3-5 км) продолжительность отбора пробы увеличивается до 30-40 мин. При определении среднесуточной концен­трации пробы отбирают путем непрерывной аспирации в течение суток или бе­рут не менее 10 проб через равные промежутки времени.

При изучении зонального распространения загрязнения вокруг промышленных предприятий пробы отбирают по разным румбам, на разном расстоянии от источника загрязнения и в разные сезоны года. В каждой точке одновременно отбирают по 3 пробы, при этом учитывается максимальная из полученных концентраций. Для системного контроля за чистотой атмосферного воздуха населенного пункта наблюдение проводят в нескольких точках: в районе, наиболее загрязненном промышленными выбросами, в жилом районе с отдельными промышленными предприятиями, и в жилом районе, не имеющем источников загрязнения воздуха.

Пробы при этом отбирают ежедневно методом круглосуточной аспира­ции воздуха, или периодически отбирают 12 проб и вычисляют среднесуточ­ную концентрацию. Количество дней наблюдений должно быть не менее 10 в разные сезоны года.

Небольшие объемы воздуха можно отбирать в газовые пипетки емкостью 200-250 мл, снабженные двумя притертыми двухходовыми кранами. Для взятия больших объемов воздуха применяются калиброванные бутылки емкостью 5-10 л. Пробы воздуха можно отбирать в прорезиненные мешки, футбольные камеры (из которых воздух затем переводят в соответствующую часть газоана­лизатора или в газовые пипетки).

В резиновых мешках воздух следует хранить не более 2-3 ч.

Сернистые газы в виду адсорбции в резиновые мешки брать нельзя. В ря­де случаев исследуемый воздух непосредственно забирают в точке отбора в приемную часть приборов, служащих для химического анализа воздуха или просасывают его через специальные поглотительные приборы, которые содер­жат поглощающие среды, подвергаемые в последующем химическому анализу.

Способы отбора проб выделяют одномоментные и динамические (аспи-

рационные).

Одномоментный способ отбора проб воздуха применяется в случае вь^ ких концентраций исследуемых веществ в воздухе, или когда метод анализа по. зволяет ограничиться небольшими объемами.

Отбор при этом может осуществляться следующими способами:

1. Метод выливания. Заключается в том, что жидкости, нейтральные по отношению к определяемым веществам, заменяют исследуемым воздухом. Наиболее часто для забора воздуха используют газовые пипетки. Перед отбо- ром проб воздуха газовые пипетки заполняют жидкостью до верхнего края при помощи уравнительного сосуда. Затем пипетку переносят в точку отбора пробы воздуха, опуская уравнительный сосуд, и заполняют исследуемым воздухом. Для отбора проб этим способом можно использовать калиброванные бутыли, закрытые каучуковыми пробками. В пробки вставляют две стеклянные трубки, одна из них доходит до дна бутыли, вторая заканчивается под пробкой.

На наружные концы трубок надевают резиновые шланги, снай&енные зажимами, и в отверстия вставляют стеклянные палочки. Бутыль заполняют жидкостью, плотно закрывают пробкой. При отборе пробы воздуха жидкость должна вытекать через длинную трубку, а отверстие короткой трубки находит­ся в точке отбора пробы.

2. Способ обмена. Этот метод применяется в тех случаях, когда опреде­ляемое вещество не может быть введено в соприкосновение с жидкостью. При этом через газовую пипетку или калиброванную бутыль продувают при помо­щи резиновой груши со скоростью не менее 2 л/мин 10-кратный объем иссле­дуемого воздуха.

3. Вакуумный способ отбора проб является быстрым и удобным. Для от­бора проб используются толстостенные бутыли, закрывающиеся герметически каучуковой пробкой, в которую вставляют стеклянную трубку, снабженную краном. Можно пользоваться герметически закрывающимися газовыми пипет­ками. Для создания разряжения применяют электронасос; водоструйный насос.

В сосуде создается разряжение равное 600-700 мм рт. ст., которое уста­навливается по манометру. В месте отбора пробы сосуд открывают и, в силу разницы давлений, он заполняется исследуемым воздухом. После отбора проб сосуд герметически закрывают.

Аспирационный метод отбора проб воздуха используют в тех случаях, когда исследуемое вещество находится в воздухе в малых концентрациях, или метод анализа малочувствителен. В основе метода лежит протягивание воздуха через поглотительные среды, которые способны задерживать из воздуха веще­ства, подлежащие определению. Выбор поглотительной среды зависит от агре­гатного состояния вещества. Для поглощения веществ, находящихся в воздухе в газообразном состоянии или в виде паров, используют специальные растворы или твердые сорбенты (активированный уголь, силикагель, хлорид кальция, гигроскопическую или стеклянную вату), которые помещают в поглотительные приборы. Поглотительные приборы представляют собой стеклянные сосуды различной конструкции. Поглотительный раствор вводят пипеткой или бюрет­кой чеоез центральную трубку, а удаляют через боковую. Твердые поглотители помешают в И-образные или гофрированные стеклянные трубки, поглотитель­ные колонки.

Дата добавления: 2015-02-06 | Просмотры: 3274 | Нарушение авторских прав