Влияние интенсивности теплового потока на деформационно-прочностные свойства материалов спецодежды

Бесшапошникова В.И.; Аль Кхдер Х.А.; Вассоф С.А.; Гулина К.С.; Максимчук П.С.; Besshaposhnikova V.; Al Khder H.; Wassof S.; Gulina K.; Maksimchuk P.

doi:10.24412/2617-149X-2022-2-9-13

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 | УДК: 677.076.9 | DOI: 10.24412/2617-149X-2022-2-9-13

Influence of heat flow intensity on deformation and strength properties of overalls materials

The paper presents the results of the research of influence of heat flow on the properties of flame-retardant fabrics of working clothes. It has been established that the developed modified Aflammite KWB fabric art. 3137OZT, is not inferior to domestic (cloth item 11475OP) and foreign (cloth BANOX 440) analogues in resistance to heat flow. The fabrics withstands thermal flux density up to 40 kW/cm2 during 1800 sec without significant loss of properties. Increasing the heat flux density above 40 kW/cm2 leads to a significant decrease in the breaking load and breaking elongation, loss of elasticity of the fabrics and increased bending stiffness.

Еще

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 ( С_Т , %) к воздействию теплового потока определяли по изменению показателя физико-механических свойств до и после воздействия по формуле

С_Т = 100 (А₁ – А₂ ) / А₁ ,

Таблица 1 - Показатели физико-механических свойств огнезащитных тканей

Обозначение образца	δ , м	М_s , г/м²	КИ, % об.	Физико-механические свойства
Обозначение образца	δ , м	М_s , г/м²	КИ, % об.	Р_р , 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
Наименование и обозначение полотен	Направление приложения нагрузки	ε ^у	ε э	ε_п	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