ПЕРЧАТКА МНОГОСЛОЙНАЯ С КРАГОЙ (ВАРИАНТЫ)

Заявляемая полезная модель относится к средствам защиты рук от теплового воздействия или химических веществ, прежде всего, к защитным перчаткам в частности, к перчаткам с крагами для защиты от воздействия высоких температур окружающей среды, тепловых потоков, открытого пламени, контакта с нагретыми поверхностями, механических воздействий, воды, агрессивных сред и растворов поверхностно-активных веществ, а также от неблагоприятных климатических воздействий. Заявляемая полезная модель может быть использована в качестве перчаток с крагами для пожарных.
Перчатки или рукавицы представляют собой неотъемлемую часть обмундирования пожарных, и к ним, также как и к боевой одежде пожарных, предъявляются высокие требования по защите от различного вида отрицательных внешних воздействий (высокая температура, открытое пламя, вода и пеногасящие смеси и т.д.). Кроме того, они должны быть удобными в пользовании и обеспечивать высокую степень удобства, в частности, при обращении с пожарным оборудованием (огнетушители, брандспойты, пожарные лестницы и т.д.). В связи с этим, по своим эргономическим характеристикам более предпочтительными представляются перчатки, обеспечивающие независимость движения каждого пальца руки. В тоже время, ввиду наличия большей площади возможного «контакта» руки, в частности пальцев руки, с внешними отрицательными воздействиями через перчатку, к ней должны предъявляться более высокие требования по защите от этих воздействий. Кроме того, при разработке перчаток для пожарных необходимо найти правильный баланс толщины материалов/защитных свойств. Очень толстая перчатка, возможно, лучше защитит от высоких температур и холода, но это обернется потерей гибкости и чувствительности пальцев в перчатке. Слишком тонкие перчатки имеют плохую термозащиту. Уменьшить толщину перчатки, т.е. сделать ее более удобной, можно, и частности за счет выбора материала, прежде всего, верхнего слоя, который бы при незначительной его толщине и высокой эластичности обеспечивал бы требуемые характеристики защиты.
Так, в частности, известны перчатки пожарного, которые выполнены из деталей тыльной, ладонной частей и краги [1]. Ладонная и тыльная части перчаток выполнены двухслойными: верхний слой из огнестойкой кожи с водоупорной пропиткой и нижний слой - подкладка. Нижняя и верхняя краги изготавливаются из термостойкой ткани, слоя ватина холстопрошивного, полушерстяного и хлопчатобумажной (летний вариант) или шерстяной/полушерстяной (зимний вариант) подкладки. Дополнительно, ладонная часть перчатки может быть усилена дополнительной настроченной накладкой, выполненной также из натуральной кожи. В области запястья перчатки фиксируются эластичной лентой. На краге пятипалых перчаток находятся затяжные ремешки, выполненные из термостойкой ткани. Перчатки снабжены пришитым полукольцом, посредством которого их можно пристегнуть карабином друг к другу или к кольцу кармана на боевой одежде пожарного. Выполнение верхнего слоя перчаток из натуральной кожи обеспечивает их эластичность, но снижает прочность (например, на разрыв) и устойчивость к механическим воздействиям (например, проколы, порезы и т.д). Кроме того, необходимо проводить двойную обработку натуральной кожи, обеспечивающую ее свойства теплостойкости и влагозащиты. С точки фения обеспечения подвижности пальцев руки, не совсем удобным представляется и выбор фасона (количества деталей) перчаток. Например, при движении большого пальца и зоне его «сочленения» с ладонью образуются достаточно большие и жесткие складки, что снижает удобство захвата различных предметов, прежде всего, небольшого размера.
Известны также огнезащитные многослойные перчатки, сшитые из деталей тыльной части, ладонной части, напалка, поднапалка, межпальцев и краги. По меньшей мере, один из слоев выполнен водонепроницаемым, в частности в виде полупроницаемой мембраны, а, по меньшей мере, один другой слой выполнен жаростойким и/или огнестойким изолирующим с низкой теплопроводностью. Жаростойкий и/или огнестойкий изолирующий слой формирует жаростойкие зоны, а которых он располагается под водонепроницаемым слоем. Жаростойкий и/или огнестойкий изолирующий слой может состоять из синтетических волокон, в частности арамидных или пара-арамидных, например из волокон Kevlar или Twaron, и других различных синтетических или натуральных волокон или материалов. Слои тыльной части скреплены (прошиты) между собой дополнительно поперечными строчками в зоне тыльной стороны ладони и в зоне средних суставов пальцев. В некоторых зонах (на тыльной части в зоне тыльной стороны ладони, на верхней части краги) могут быть предусмотрены дополнительные многослойные защитные накладки.
Известны также многослойные перчатки для пожарных, которые рекомендуется использовать для работы непосредственно в очагах пожара [3]. Детали таких перчаток имеют различную конструкцию. Конструкция тыльной части, подвергающейся наибольшему термическому воздействию, четырехслойная. Наружный слой выполнен из ткани Nomex со специальным полимерным покрытием изнутри и световозвращающими точками снаружи. Профильные складки Thermo Absorber защищают суставы пальцев от высоких температур и ударов. Второй слой выполнен и виде водонепроницаемой мембраны. Третий слой выполнен в виде термобарьера (нетканый арамидный фетр). Четвертый слой выполнен в виде подкладки из вязаного кевлара. Конструкция ладонной части также четырехслойная. Наружный слой выполнен из тканого пара-арамидного волокна со специальным углеродно-силиконовым покрытием. Благодаря этому перчатки не скользят даже по мокрому инструменту, а также имеют высокую стойкость к истиранию. Второй слой выполнен в виде водонепроницаемой мембраны. Третий слой выполнен в виде термобарьера (нетканый арамидный фетр). Четвертый слой выполнен в виде подкладки из вязаного кевлара. В различных исполнениях перчатки могут быть снабжены вязаной из Nomex манжетой или с крагой из Nomex. В обоих вариантах исполнения перчатки имеют эластичную резинку на запястье для надежной фиксации перчаток на руках. На краге имеются кольца с карабином для удобного ношения на поясе. Таким образом, перчатки изготавливается полностью из негорючих синтетических материалов, в том числе и с внутренней стороны, контактирующей с кожей рук. Последнее, с гигиенической точки зрения, несколько снижает полезные свойства перчаток. Кроме того, описанные выше особенности конструкции, в частности различная послойная конструкция различных деталей перчатки, а также использование для изготовления всех четырех слоев дорогостоящих специальных тканей и материалов значительно повышают не только тепло- и огнезащитные свойства, но и стоимость перчаток. При этом не всегда, в частности при отсутствии контакта с открытым огнем, существует необходимость обеспечивать такой высокий (800°С) верхний предел теплозащиты.
По совокупности своих существенных признаков последние из рассмотренных перчаток могут быть приняты в качестве прототипа для обоих вариантов заявляемой многослойной перчатки с крагой.
Таким образом, задачей полезной модели является разработка конструкции многослойной перчатки с крагой, которая обеспечивала бы тепло- и водозащиту рук на требуемом уровне, имела бы высокие эргономические характеристики. Перчатка должна иметь высокую надежность и долговечность при более низкой стоимости.
Поставленная задача решается заявляемой перчаткой многослойной с крагой, сшитой послойно из деталей тыльной части, ладонной части, напалка, поднапалка и межпальцев, и деталей краги в первом варианте исполнения, за счет того, что верхний слой каждой детали перчатки и верхний слой каждой детали краги выполнен из огнестойкой арселоновой ткани с водоупорной отделкой.
Арселон представляет собой волокнообразующий полимер поли-пара-фенилен-1,3,4-оксадиазола. Арселоновые ткани используются, в частности, для изготовления боевой одежды пожарных, однако, для изготовления перчаток пожарных ранее не использовались. Высокая термическая устойчивость позволяет эксплуатировать ткани при температуре 250-300°С сроком до 3-х лет, материал выдерживает температуру минутных нагрузок до 400°С без усадки и плавления. Ткань обладает высокой прочностью и износостойкостью и имеет стабильную эластичность при низких и высоких температурах. Ткань устойчива к действию органических кислот и растворителей, нефтепродуктов, минеральных масел, умеренно устойчива к действию разбавленных неорганических кислот и щелочей и имеет хорошие электроизоляционные свойства. Таким образом, использование данной ткани для изготовления верхних слоев каждой детали перчатки и каждой детали краги, с учетом ее дополнительной водоупорной отделки, позволяет уменьшить общее количество слоев и снизить требования по их характеристикам тепло- и жаростойкости и водоустойчивости. Благодаря этому становится возможным использование в качестве внутреннего слоя подкладки и в качестве центрального слоя теплоизоляционной прокладки обычных натуральных (например, хлопчатобумажных, шерстяных и т.п.) материалов.
Во втором варианте исполнения поставленная задача решается за счет того, что перчатка выполнена, по меньшей мере, трехслойной, при этом верхний слой каждой детали перчатки выполнен из огнестойкой арселоновой ткани с водоупорной отделкой, нижний слой каждой детали перчатки выполнен в виде подкладки, а центральный слой каждой детали перчатки выполнен в виде теплоизоляционной прокладки, причем с внешней стороны перчатки на верхний слой ладонной части, по меньшей мере, в верхней зоне ладони, а также на верхний слой поднапалка нашиты, соответственно, дополнительные детали накладок наладонника и поднапалка, выполненные из спилка, крага выполнена двухслойной, при этом верхний слой каждой детали краги выполнен из огнестойкой арселоновой ткани с водоупорной отделкой, а нижний слой каждой детали краги выполнен из спилка, слои деталей тыльной и ладонной частей сшиты по своему нижнему срезу с соответствующими слоями соответствующих деталей краги, с закреплением в соответствующих швах с внутренней стороны перчатки деталей напульсника, выполненного из эластичного материала, и эластичной тесьмы, причем верхние слои деталей перчатки и краги сшиты огнестойкой нитью и загерметизированы.
Для обоих вариантов исполнения водоупорная отделка, предпочтительно, может быть выполнена путем нанесения по меньшей мере одной композиции, выбранной из группы, включающей композицию на основе и композицию на основе TUBICOAT TCW, предпочтительно в два этапа путем последовательного нанесения обеих композиций. При этом оба вещества производятся СНТ Group и APYROL ARS предназначен для водонепроницаемого и одновременно огнестойкого покрытия тканей, a TUBICOAT TCW предназначен для улучшения водонепроницаемости ткани. Композиции на их основе содержат также различные вспомогательные вещества, в том числе, того же производителя: для придания композициям (пастам) определенной густоты, вязкости, структуры и т.д., для обеспечения фиксации пасты на ткани и т.д.
Также для обоих вариантов исполнения, предпочтительно, подкладка может быть выполнена из бязи, теплоизоляционная прокладка может быть выполнена из шерстяного холстопробивного ватина, а напульсник может быть выполнен из трикотажного полотна.
Для сохранения общих огнестойких свойств перчатки, в частности в местах швов верхних слоев деталей перчатки и краги, верхние слои деталей перчатки и краги сшиты огнестойкой нитью, которая выбрана из группы, включающей, по меньшей мере, арселоновую нить и швейную нить из 100%-ого мета-арамидного волокна.
Для удобства и повышения безопасности пользования перчаткой на свободном краю краги в соединительном шве верхнего и нижнего слоев деталей краги закреплена петля с металлическим полукольцом. Кроме того, перчатка может быть снабжена маркировкой личного номера пары перчаток.
Описанные выше и другие достоинства и преимущества заявляемой многослойной перчатки с крагой будут рассмотрены более подробно на примере одной из возможных предпочтительных, но не ограничивающих форм реализации со ссылками на позиции фигур чертежей, на которых схематично представлены:
Фиг.1 - общий вид пары перчаток (во втором варианте исполнения);
Фиг.2 - фрагмент поперечного разреза многослойной структуры перчаток в зоне шва (без дополнительных накладок).
На Фиг.1 схематично представлен общий вид пары перчаток (левой и правой, во втором варианте исполнения). Перчатки сшиты послойно из деталей тыльной части 1, ладонной части 2, напалка 3, поднапалка 4 и межпальцев 5, и деталей краги 6. Швы верхнего слоя обозначены позицией 7. В шве, соединяющем нижний срез деталей тыльной 1 и ладонной 2 частей с соответствующими деталями краги 6, с внутренней стороны закреплен напульсник 8 и эластичная тесьма 9 (обозначены штриховой линией на правой перчатке). Внешний слой каждой детали перчатки выполнен из огнестойкой арселоновой ткани с водоупорной отделкой. С внешней стороны перчатки на верхний слой ладонной части 2, в верхней зоне ладони, а также на верхний слой поднапалка 4 нашиты, соответственно, дополнительные детали накладок наладонника 10 и поднапалка 11, выполненные из спилка. Крага 6 выполнена двухслойной (на чертежах графически двухслойность не представлена), при этом верхний слой каждой детали краги выполнен из огнестойкой арселоновой ткани с водоупорной отделкой, а нижний слой каждой детали краги 6 выполнен из спилка.
На Фиг.2 схематично представлен фрагмент А поперечного разреза многослойной структуры перчаток в зоне шва 7. Верхний слой 12 каждой детали (в данном случае, ладонной части 2 и напалка 3) выполнен из огнестойкой арселоновой ткани с водоупорной отделкой. Центральный слой 13 каждой детали 2, 3 выполнен в виде теплоизоляционной прокладки. Нижний слой 14 каждой детали 2, 3 выполнен а виде подкладки. Верхние слои 12 деталей 2, 3 соединены обращенным внутрь стачным швом, который дополнительно герметизирован (герметизация схематично обозначена позицией 15). Центральные слои 13 теплоизоляционной прокладки деталей 2, 3 и нижние слои 14 подкладки деталей 2, 3 соединены обращенным внутрь стачным швом.
Перчатка снабжена также петлей 16 с металлическим полукольцом 17, предназначенным для крепления перчатки на других предметах одежды, например с помощью специального карабина (на чертежах не изображен).
Заявляемая многослойная перчатка с крагой «работает» следующим образом.
Как уже упоминалось выше, верхний слой 12 каждой детали 1, 2, 3, 4, 5 перчатки и верхний слой деталей краги 6 выполнен из огнестойкой арселоновой ткани с водоупорной отделкой. Арселоновая ткань, благодаря своей высокой термической устойчивости, позволяет эксплуатировать перчатки длительное время при температуре 250-300°С и выдерживает температуру минутных нагрузок до 400°С без усадки и плавления, т.е. без повреждений верхнего огнезащитного слоя. Ткань обладает высокой прочностью и износостойкостью и имеет стабильную эластичность при низких и высоких температурах. Водоупорная отделка выполнена, например, в два этапа путем нанесения композиции на основе APYROL ARS и композиции на основе TUBICOAT TCW. Верхний слой 12 деталей 1, 2, 3, 4, 5 перчатки и верхний слой деталей краги 6 в соответствии с технологией изготовления перчатки соединены стачным швом 7, выполненным нитью, которая также обладает огнестойкими свойствами: арселоновой нитью и/или швейной нитью из 100%-ого мета-арамидного волокна. Все швы 7 верхнего слоя 12 дополнительно загерметизированы (позиция 15 на Фиг.2). Таким образом, создается полностью герметичная негорючая «оболочка» перчатки, чрезвычайно устойчивая к высоким температурам в постоянном режиме и к воздействию открытым огнем в кратковременном режиме. С внешней стороны перчатки на верхний слой 12 ладонной части 2 в верхней зоне ладони (для представленной на Фиг.1 форме реализации), а также на верхний слой 12 поднапалка 3 нашиты дополнительные детали накладок - наладонник 10 и поднапалк 11, выполненные из спилка. Наличие дополнительных деталей накладок улучшает «сцепление» перчатки с различными «скользкими» предметами (например, стволы брандспойтов, особенно мокрых) при их удержании рукой и предотвращает скольжение этих предметов, обеспечивая надежную фиксацию в руке. Кроме того, такие нашивки обеспечивают повышенную устойчивость этих зон перчатки к механическим повреждениям (порезу, проколы и т.п.). Верхний слой каждой детали краги 6 также выполнен из огнестойкой арселоновой ткани с водоупорной отделкой, что обеспечивает надежную защиту от высокотемпературного воздействия и проникновения воды не только кисти руки и запястья, но и часть предплечья. Нижний слой каждой детали краги выполнен из спилка, что улучшает «сцепление» краги с рукавом одежды. Слои 12, 13, 14 деталей тыльной 1 и ладонной 2 частей сшиты по своему нижнему срезу с соответствующими слоями соответствующих деталей краги 6. В этом шве с внутренней стороны перчатки закреплен (вшит) напульсник 8. выполненный из эластичного материала, предпочтительно трикотажного полотна, и эластичная тесьма 9. Высокая эластичность напульсника 8 обеспечивает его плотное прилегание к руке в зоне запястья. Эластичная тесьма 9 обеспечивает возможность дополнительной фиксации перчатки на запястье.
Центральный слой 13 каждой детали перчатки выполнен в виде теплоизоляционной прокладки, предпочтительно из шерстяного холстопробивного ватина. Такой материал имеет низкую теплопроводность, что обеспечивает хорошую защиту кисти руки от внешнего теплового воздействия, и имеет высокую прочность и эластичность. В то же время, он обладает высокой гигроскопичностью, что позволяет руке «дышать».
Нижний слой 14 каждой детали перчатки выполнен в виде подкладки, предпочтительно из бязи. Использование подкладки из натуральных тканей, аналогично использованию натуральных материалов для изготовления теплоизоляционной прокладки, еще больше улучшает, как технические характеристики перчатки в целом, так и ее гигиенические свойства.
На свободном краю краги 6 закреплена петля 16 с металлическим полукольцом 17. Петля 16, как и верхние слои всех деталей перчатки и деталей краги, предпочтительно выполняется из огнестойкой арселоновой ткани с водоупорной отделкой.
Таким образом, благодаря высокой технологичности изготовления, а также за счет использования для изготовления обычных достаточно дешевых материалов и тканей и оптимального подбора послойной структуры, заявляемая перчатка имеет достаточно низкую стоимость, сохраняя при этом высокие характеристики эргономичности, надежности и долговечности.
Источники информации.
1. Сайт группы предприятий «Автохимэкс». Специальное снаряжение для сотрудников МЧС РФ. Перчатки пожарного. [Электронный ресурс] - 15 октября 2010. - Режим доступа: http://achx.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=12&Itemid=57.
2. Заявка US №11/201,900, опубл. 09.03.2006, номер публикации US 2006/0048268 A1.
3. Сайт компании ЗАО «ВСВ». Каталог продукции. Перчатки пожарного ВСВ. Модель "ВСВ Премиум 156 4420-FF-P". [Электронный ресурс] - 15 октября 2010. - Режим доступа: http://www.vsvgroup.ru/catalog.php?type=3&id=7.