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.

Еще

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

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; 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.
Еще
Статья научная