Влияние интенсивности теплового потока на деформационно-прочностные свойства материалов спецодежды
Автор: Бесшапошникова В.И., Аль Кхдер Х.А., Вассоф С.А., Гулина К.С., Максимчук П.С.
Журнал: Материалы и технологии @mat-tech
Рубрика: Материаловедение
Статья в выпуске: 2 (10), 2022 года.
Бесплатный доступ
В работе представлены результаты исследования влияния теплового потока на свойства огнезащищенных тканей спецодежды. Установлено, что разработанная модифицированная афламмита KWB ткань арт. 3137ОЗТ, не уступает по устойчивости к воздействию теплового потока отечественным (ткань арт. 11475ОП) и зарубежным (ткань BANOX 440) аналогам. Исследуемые ткани выдерживают плотность теплового потока до 40 кВт/см2 в течение 1800 сек без существенной потери свойств. Повышение плотности теплового потока выше 40 кВт/см2 приводит к значительному снижению разрывной нагрузки и разрывного удлинение, потере эластичности тканей и повышению жесткости при изгибе.
Огнезащитная спецодежда, свойства, структура, ткани, тепловой поток
Короткий адрес: https://sciup.org/142239207
IDR: 142239207 | DOI: 10.24412/2617-149X-2022-2-9-13
Текст научной статьи Влияние интенсивности теплового потока на деформационно-прочностные свойства материалов спецодежды
Текстильные материалы спецодежды, предназначенной для защиты от воздействия высокотемпературных тепловых потоков, расплава металла и окалины, и других негативных производственных факторов, должны иметь высокие физико-механические и эксплуатационные показатели качества и надежности изделий, сохранять их в процессе эксплуатации. Поэтому при проектировании огнезащитной спецодежды важно знать кинетику изменения структуры и свойств текстильных материалов под воздействием температуры и теплового потока. Это позволит повысить безопасность человека в экстремальных условиях и определить срок эксплуатации одежды [1-3].
Испытания проводили как по стандартным мето-
дикам [4], так и по разработанной нами установке и методике определения устойчивости текстильных материалов и их систем к воздействию теплового потока разной плотности от 5 до 80 кВт/м2 и выше [5-7]. Время воздействия теплового потока задавали с учетом данных определения темпа ( m , сек), прохождения через материал или пакет одежды теплового потока, обеспечивающего подъем температуры пододежного пространства до критического значения - 37 ºС. Стойкость текстильных материалов и пакетов одежды ( СТ , %) к воздействию теплового потока определяли по изменению показателя физико-механических свойств до и после воздействия по формуле
СТ = 100 (А1 – А2 ) / А1 ,
Таблица 1 - Показатели физико-механических свойств огнезащитных тканей
|
Обозначение образца |
δ , м |
Мs , г/м2 |
КИ, % об. |
Физико-механические свойства |
|||
|
Рр , даН, основа/уток |
ℓ р , %, основа/уток |
Жесткость при изгибе, мкН·см2, основа/уток |
Истирание по плоскости, циклы |
||||
|
Ткань арт. 3137ОЗТ |
0,0035 |
503 |
31,5 |
126 120 |
9,5 10,0 |
20118 19580 |
12885 |
|
BANOX 440 |
0,0039 |
440 |
32,7 |
149 136 |
8,4 9,0 |
16452 18340 |
18447 |
|
Ткань арт. 11475 ОП |
0,0042 |
495 |
27,5 |
125 115 |
7,6 8,3 |
18900 20190 |
13524 |
Примечания: δ – толщина материалов; М s – поверхностная плотность; Р р – разрывная нагрузка; ℓ р – разрывное удлинение; КИ – кислородный индекс
Таблица 2 - Составные части полной деформации огнезащищенных тканей
|
Наименование и обозначение полотен |
Направление приложения нагрузки |
Относительная деформация и ее составные части, %. До воздействия/после воздействия теплового потока плотностью 40 кВт/м2 |
|||
|
ε у |
ε э |
εп |
ε пол |
||
|
Ткань BANOX 440 (100 % Хл) |
Основа |
1/0 |
0/0 |
0/3 |
1/3 |
|
Уток |
13/0 |
0/0 |
3/8 |
16/8 |
|
|
Угол 45 о |
10/2 |
17/1 |
2/11 |
29/14 |
|
|
Ткань арт. 11475 ОП (50 % Лён, 50 % Хл) |
Основа |
3/0 |
0/0 |
0/4 |
3/4 |
|
Уток |
11/2 |
6/1 |
3/9 |
20/12 |
|
|
Угол 45 о |
8/3 |
18/1 |
3/11 |
29/15 |
|
|
Ткань арт. 3137ОЗТ (100 % Хл) |
Основа |
3/0 |
2,1/0 |
0/2,8 |
5,1/2,8 |
|
Уток |
4,1/0 |
2,1/0 |
1/3,9 |
7,2/3,9 |
|
|
Угол 45 о |
16,3/4,2 |
5,1/1,4 |
4,1/7,4 |
25,5/13,0 |
|
Список литературы Влияние интенсивности теплового потока на деформационно-прочностные свойства материалов спецодежды
- Бесшапошникова, В. И. Научные основы и инновационные технологии огнезащиты текстильных материалов: монография / В. И. Бесшапошникова. - Москва, 2018. - 188 с. EDN: YKZANV
- Самохвалов, Е. Вопросы огнезащиты текстильных материалов / Е. Самохвалов // F+S: технологии безопасности и противопожарной защиты. - 2011. - № 5 (53). - С. 80-84.
- Бесшапошникова, В. И. Научные основы проектирования материалов и изделий специального назначения: монография / В. И. Бесшапошникова, Н. Е. Ковалева, Е. А. Логинова. - М.: ФГБОУ ВО "РГУ им. А.Н. Косыгина", 2022. - 207 с. EDN: TEUSBS
- ГОСТ Р ИСО 6942-2007. Одежда для защиты от тепла и огня. Методы оценки материалов и пакетов материалов, подвергаемых источнику воздействия теплового излучения. - М.: Стандартинформ, 2007. - 16 с.
- Бесшапошникова, В. И. Разработка установки для определения огнезащитных свойств текстильных материалов / В. И. Бесшапошникова, К. И. Пулина, Т. В. Куликова, М. В. Загоруйко // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности. - № 5. - 2012. - С. 19-22.
- Бесшапошникова, В. И. Разработка методики определения устойчивости композиционных текстильных материалов к воздействию теплового потока / В. И. Бесшапошникова, М. В. Загоруйко, Т. В. Александрова и др. // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности. - № 2(344). - 2013. - С. 23-25. EDN: RLOKIJ
- Besshaposhnikova, V. I. Influence of Aflammit KWB on the Process of Pyrolysis and the Properties of Cellulose Fabrics / V. I. Besshaposhnikova, O. N. Mikryukova, L. S. Gal'braikh // Fibre Chemistry, November 2017, Volume 49, Issue 4, pp. 246-250. EDN: XXTMSL
- Бесшапошникова, В. И. Совершенствование метода исследования текстильных материалов при одноцикловом растяжении / В. И. Бесшапошникова, Е. В. Жилина, И. Н. Жагрина, Л. А. Ульвачева // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности. - №2(356), 2015. - С. 19-23.
