Wykaz Projektów
Streszczenie

Opracowanie zasad kompletowania zestawów: odzież ochronna wierzchnia/odzież spodnia z uwzględnieniem rozwiązań wspomagających termoregulację mikroklimatu pododzieżowego w warunkach zagrożenia czynnikami gorącymi i płomieniem

Kierownik projektu: dr hab. inż. Grażyna Bartkowiak

Streszczenie projektu:

Celem zadania była poprawa bezpieczeństwa osób pracujących w warunkach zagrożenia czynnikami gorącymi i płomieniem przez stosowanie w środowisku pracy odpowiednio dobranych zestawów odzieżowych wspomagających funkcje odzieży ochronnej oraz ograniczających dyskomfort cieplny pracowników związany z pracą w środowisku gorącym.

Na wielu stanowiskach pracy w przemyśle, jak również w innych branżach pracownicy narażeni są na działanie różnych czynników gorących w postaci płomienia, ciepła konwekcyjnego, promieniowania cieplnego, rozprysków stopionych metali i/lub ciepła kontaktowego (kontakt z gorącymi przedmiotami i/lub powierzchniami). Praca w takich warunkach często dodatkowo wiąże się z występowaniem mikroklimatu gorącego, gdy temperatura powietrza zawiera się w przedziale (25-60ºC), przy względnej wilgotności powietrza wynoszącej od 10 do 80%. Długotrwała praca w środowisku gorącym powoduje odczuwalny stres cieplny i zmęczenie, co może zwiększać zagrożenie pracowników w środowisku czynników gorących. Stąd też szczególna uwaga w tych warunkach pracy powinna być poświęcona zapewnieniu bezpieczeństwa i doborowi właściwych środków ochrony indywidualnej gwarantujących ochronę na odpowiednim poziomie oraz możliwie najwyższy poziom komfortu, szczególnie cieplnego. Obecnie wymagania odnośnie do ubioru pracownika narażonego na działanie czynników gorących dotyczą jedynie odzieży wierzchniej. Jednakże badania przeprowadzone na przestrzeni lat oraz badania własne wskazują, że odzież spodnia również może mieć znaczący wpływ na bezpieczeństwo i komfort cieplny pracownika.

W celu uzyskania informacji na temat odzieży spodniej i bielizny najczęściej stosowanej pod odzieżą ochronną oraz poznania preferencji i oczekiwań w tym zakresie przeprowadzono badania ankietowe wśród 4 grup pracowników wykonujących prace w narażeniu na działanie czynników gorących (tj. strażacy, pracownicy huty, spawacze, ratownicy górniczy). Wyniki badań ankietowych wskazują, że większość pracowników nie stosuje pod odzieżą ochronną specjalistycznej odzieży spodniej i bielizny, która wspomagałaby odprowadzanie ciepła i wilgoci; jednocześnie w każdej ankietowanej grupie zawodowej co najmniej od 70 do 100% respondentów narzekało na brak komfortu podczas pracy w odzieży ochronnej. Ankietowani w dużej mierze mają świadomość dyskomfortu i zagrożeń występujących w środowisku pracy, co często kojarzą ze stosowaną odzieżą ochronną i odzieżą spodnią / bielizną. Szczególnie duża świadomość występuje w grupie strażaków, gdzie ponad połowa z nich (tj. 384 osoby) zgłosiła chęć stosowania bielizny termoaktywnej o cechach niepalnych.

W ramach zadania przeprowadzono badania dzianin przeznaczonych na bieliznę w zakresie parametrów biofizycznych i ochronnych w układach z materiałami stosowanymi w odzieży ochronnej, w tym odzieży strażackiej. Wytypowano dzianiny o różnym składzie surowcowym, które zostały zakupione z rynku lub były wynikiem projektów badawczych realizowanych w CIOP-PIB w ubiegłych latach. Metodyka badań uwzględniała przeprowadzenie badań dzianin w układach z materiałami odzieży ochronnej przy uwzględnieniu stanu zawilgocenia dzianin występującego w bieliźnie, tak jak ma to miejsce w środowisku gorącym podczas wydzielania znacznych ilości potu.

Wyniki badań w zakresie właściwości ochronnych wskazują, iż nie wszystkie dzianiny mogą znaleźć zastosowanie w bieliźnie przeznaczonej do noszenia pod odzieżą ochronną do prac w warunkach zagrożenia czynnikami gorącymi i płomieniem.

Stwierdzono, iż w warunkach narażenia na płomień pod odzieżą ochronną nie można stosować odzieży spodniej wykonanej z materiałów z włókien syntetycznych ani z mieszanek, w których włókna te stanowią ponad 50% składu surowcowego, gdyż włókna syntetyczne są wrażliwe na temperaturę, a topiąc się, stanowią poważne zagrożenie dla użytkownika. Natomiast dzianiny z włókien naturalnych i sztucznych celulozowych oraz ich mieszanek z włóknami syntetycznymi (z przewagą włókien naturalnych i sztucznych celulozowych), mimo iż same w sobie nie spełniają wymagań w zakresie odporności na zapalenie, to podczas badania w układzie z materiałem odzieży ochronnej o cechach trudnopalnych przy powierzchniowym działaniu płomienia na układ nie uległy zapaleniu ani zniszczeniu.

Wyniki badań w zakresie odporności na ciepło konwekcyjne (od płomienia) pozwalają wnioskować, że odzież spodnia wykonana z materiałów, w których włókna syntetyczne stanowią ponad 45%, nie powinna być stosowana pod odzieżą ochronną o poziomie skuteczności B2 lub wyższym wg PN-EN ISO 11612:2015-11 z uwagi na ryzyko stopienia się i spowodowania poważnych poparzeń na skórze użytkownika.

Przeprowadzone badania wykazały, że dzianiny z udziałem materiałów przemiany fazowej (PCM), stosowane dotychczas głównie jako materiały wspomagające termoregulację mikroklimatu pod odzieżą, mogą skutecznie zwiększać odporność układów odzieżowych na działanie promieniowania cieplnego oraz ciepła kontaktowego w stosunku do zwykłych dzianin o podobnej grubości i masie powierzchniowej, zarówno w stanie suchym, jak i zawilgoconym. Do prac w narażeniu na promieniowanie cieplne skutecznym rozwiązaniem, zwiększającym właściwości ochronne odzieży, jak również wspomagającym termoregulację mikroklimatu pododzieżowego, mogą być materiały z superabsorbentami.

Uproszczona struktura programu komputerowego SafeCloZadanie 3.G.12. Uproszczona struktura programu komputerowego SafeClo

Oprócz badań w zakresie właściwości ochronnych przeprowadzono również badania materiałów odzieży spodniej istotne z punktu widzenia zapewnienia pracownikowi komfortu cieplnego. Korzystając z raportu technicznego CEN/TR 16422:2012 przedstawiającego klasyfikację odzieży i bielizny pod względem właściwości termoregulacyjnych, opracowano własną klasyfikację odzieży spodniej do pracy w mikroklimacie gorącym. Jako kryterium oceny właściwości termoregulacyjnych materiałów przyjęto wartość wskaźnika przenikania pary wodnej imt, który zgodnie z definicją ujmuje w sobie opór cieplny i opór pary wodnej. Wszystkie badane dzianiny uzyskały wartość wskaźnika imt wyższą niż 0,35,co oznacza, iż kwalifikują się do zastosowania w odzieży spodniej przeznaczonej do pracy ciężkiej w mikroklimacie gorącym, gdzie najtrudniej osiągnąć stan komfortu.

Na bazie wyników uzyskanych z badań laboratoryjnych oraz na podstawie danych literaturowych opracowano poradnik w formie aplikacji komputerowej, dotyczący kompletowania zestawów odzieżowych do prac w mikroklimacie gorącym. Poradnik ten stanowi kompendium wiedzy dla służb BHP odpowiedzialnych za dobór środków ochrony indywidualnej w zakładach pracy, jak również dla producentów odzieży ochronnej, uwzględnia bowiem wszystkie najważniejsze zagadnienia pozwalające na właściwy dobór odzieży ochronnej i odzieży spodniej. Ponadto w ramach zadania opracowano 5-modułowy program komputerowy Safe-Clo, który stanowi proste narzędzie ułatwiające kompletowanie odzieży ochronnej z odzieżą spodnią (bielizną) dla różnych grup zawodowych narażonych podczas pracy na działanie czynników gorących. Program ten dobiera odzież ochronną i odzież spodnią w zależności od rodzaju grupy zawodowej, rodzaju i poziomu zagrożeń oraz ciężkości wykonywanej pracy.

Wyniki zadania przedstawiono w 2 publikacjach w czasopismach o zasięgu krajowym i 1 publikacji z konferencji o zasięgu międzynarodowym oraz zaprezentowano na 1 konferencji międzynarodowej.



Jednostka: Pracownia Odzieży Ochronnej

Okres realizacji: 01.08.2017 – 31.12.2019