Dzianiny do produkcji bielizny termoaktywnej dla ratowników

Transkrypt

1 JASTRZĘBSKA Mariola 1 Dzianiny do produkcji bielizny termoaktywnej dla ratowników WSTĘP Zadaniem odzieży ochronnej szczególnie stosowanej w warunkach ekstremalnych jest nie tylko ochrona skóry przed czynnikami zewnętrznymi, ale też przede wszystkim zapewnianie odpowiedniego komfortu użytkowania, który uważany jest za kryterium jakości odzieży. Komfort w sensie fizycznym polega na zapewnieniu równowagi cieplnej pomiędzy organizmem człowieka a środowiskiem, wtedy gdy ciało nie jest skrępowane strojem, nie powoduje podrażnień oraz nieprzyjemnego uczucia na skórze. Tym bardziej, że ludzkie ciało może wydalić ponad 4 litry wilgoci w ciągu dnia, co jest zauważalne w przypadku zastosowania mało oddychającej odzieży. Najbardziej oddychająca i jednocześnie wodoodporna bariera to ludzka skóra - zatrzymuje płyny przed dostaniem się do środka i jednocześnie umożliwia wilgoci wydostanie się ze środka na zewnątrz. Im wyższy poziom aktywności i wyższa temperatura powietrza, tym bardziej ciało się poci, więc tym bardziej oddychająca powinna być bielizna. Koniecznym jest zatem taki dobór materiałów na odzież, aby charakteryzowała się ona odpowiednimi właściwościami biofizycznymi, co przede wszystkim sprowadza się do zapewnienia możliwości odprowadzenia z obszaru pod odzieżą potu i dwutlenku węgla przy jednoczesnym utrzymaniu temperatury ciała na stałym poziomie. Tradycyjnie przy materiałowym projektowaniu odzieży brano pod uwagę właściwości estetyczne, wytrzymałościowe i ciepłochronne, pomijając inne cechy fizyczne materiałów i zostawiając przypadkowi ich konfigurację w kompozycji materiałów jaką jest odzież. Tak zaprojektowaną odzież nazywamy bierną, a czasem nawet protezą odzieży. Pierwsze ubrania wykonywano z włókien naturalnych, które nadal stanowią ok. 48% ogółu produkowanych włókien w świecie, z czego 80% przypada na bawełnę (25,4 mln ton). Konsumpcja per capita wynosi 10,5 kg włókien. Ostatnio konstruuje się odzież aktywną, regulującą mikroklimat w warstwach przyskórnych. Idea aktywnej odzieży, dopasowującej swoje właściwości zależnie od klimatu zewnętrznego i produkcji ciepła metabolicznego, została podjęta w wielu instytucjach naukowych, dając podstawy, w miarę rozwoju nowych generacji wyrobów włókienniczych, dla projektowania odzieży dla ratowników. 1. UBRANIA OCHRONNE Jednym z czynników wpływających na odczucie komfortu fizjologicznego jest przepuszczalność pary wodnej. Pot wydzielany przez organizm powinien być odprowadzany do otoczenia, co pozwoli odczuwać ani za zimno ani za ciepło. Opór przenikania pary wodnej pozwala określić strumień ciepła parowania przepływający przez daną powierzchnię w wyniku utrzymania stałej różnicy ciśnienia pary wodnej. Ostatnio stosuje się włókna profilowane, które szybko odprowadzają pot wydzielany w wyniku intensywnego wysiłku fizycznego np. w czasie uprawiania sportów lub podczas pracy. Organizm wytwarza ciepło i pot, aby nie doprowadzić do przegrzania. W przypadku zbyt szczelnej zewnętrznej warstwy nie ma możliwości odprowadzenia wydzielanego ciepła, jego ilość wzrasta, podnosi się temperatura, która może prowadzić do śmierci udarowej. Tradycyjne materiały chłoną wilgoć i zatrzymują ją w sobie schnąć znacznie wolniej. Zastosowany w odzieży, np. dla strażaków, namoknięty przez pot materiał, który znajduje się bezpośrednio w kontakcie ze skórą, może wywołać poparzenie na skutek braku ochrony przed żarem. W celu spełnienie wszystkich wymagań stawianych ubraniom ochronnym projektuje się trzy lub cztery warstwy: zewnętrzną, membranę, warstwę termoizolacyjna oraz podszewkę, tak jak 1 Akademia Morska w Gdyni, Wydział Przedsiębiorczości i Towaroznawstwa; Gdynia; ul. Morska 83. Tel: , m.jastrzebska@wpit.am.gdynia.pl 7565

2 przedstawiono na rysunku 1. Każda warstwa jest wykonana z innego materiału. Należy pamiętać, że standardowe ubranie strażaka waży 11,1 kg. Tak ciężki sprzęt ochrony osobistej może zwiększać wydzielanie ciepła przez organizm, tym samym przyczynić się do większego ryzyka wypadku. Dokładne badania na ten temat przedstawił zespół z USA [1]. Rys. 1. Schemat warstw w trzywarstwowym ubraniu [2] Zewnętrzna warstwa ubrania zapewnia lepszą ochronę oraz utrzymuje naturalną temperaturę ciała, a może być wykonana z impregnowanych tkanin bawełnianych, ale częściej stosuje się włókna aramidowe, znane pod nazwa handlową Nomex (firma DuPont), Kevlar (firma DuPont), Twaron (firma Teijin Aramid), Technorsa (firma Teijin Aramid) lub włókna poliamidowe PBO, czy termoplastyczne PBI. Warstwa ta powinna cechować się wysoką wytrzymałością mechaniczną i odpornością na wysokie temperatury i niskim ciężarem. Włókna aramidowe cechują się ujemnym współczynnikiem rozszerzalności ( K -1 ), co sprawia, że włókna te są stabilne termicznie, nie topią się, a temperatura rozkładu w powietrzu wynosi ok. 450 C. Są odporne na działanie płomienia, po odstawieniu źródła ognia przestają się palić. Niska temperatura (ok. -50 C) nie wpływa na właściwości wytrzymałościowe. Włókna te wykazują dobrą odporność na działanie większości środków chemicznych, poza silnymi kwasami i zasadami. Niestety większość włókien aramidowych jest wrażliwa na działanie promieniowania UV, które zmienia wytrzymałość włókien po długiej ekspozycji. Czasem łączy się ze sobą różne włókna, tak jak na rysunku 2 np. w TI- technologii warstwa zewnętrzna zbudowana jest z włókien Nomex, zapewniających niepalność tkaniny, natomiast warstwa wewnętrzna z włókien Kevlar wytrzymałość i wysoką odporność na ścieranie i degradację UV. Materiał posiada luźną, przepuszczalną konstrukcję, przestrzenie pomiędzy włóknami wypełnione są powietrzem, tkanina charakteryzuje się dużą oddychalnością. Pod wpływem płomienia warstwa złożona z włókien Nomex łączy się z warstwą włókien Kevlar, dochodzi do przemieszczenia się warstw oraz zmniejszenia odległości pomiędzy włóknami, co zwiększa ochronę termiczną. Rys. 2. Mechanizm działania TI-Technologii [3] Włókna z poli(p-fenyleno-2,6-benzobisoksazolu) (PBO) posiadają dwukrotnie większą wytrzymałość na rozciąganie niż włókna aramidowe, oznaczają się bardzo wysoką odpornością na działanie ognia, palą się jedynie przy zawartości tlenu powyżej 68%. Charakteryzują się wysoką stabilnością termiczna, ulegają rozkładowi w temperaturze powyżej 650 C. Wyróżniają się wysoką 7566

3 odpornością na ścieranie i ścinanie oraz doskonałą odpornością chemiczną i stabilnością wymiarów. Niestety są ekstremalnie wrażliwe na działanie światła w zakresie UV. Termoplastyczne włókna z grupy polibenzimidazoli (PBI) wykazują bardzo wysoką termostabilność bez dostępu powietrza (rozkład następuje powyżej 500 C, zaś w obecności powietrza powyżej 300 C). Charakteryzują się wysoką odpornością chemiczną i hydrofilowością (chłoną nawet do 14% wody). Oprócz odzieży ochronnej włókna PBI stosuje się z poliamidami do produkcji odzieży do spania. Jeśli jest niski poziom promieniowania cieplnego (do 2 kw/m 2 ) i temperatura poniżej 50 C to można stosować włókna Nomex, ale jak w środowisku pracy występuje wyższy poziom promieniowania cieplnego (do 20 kw/m 2 ) stosowana jest odzież wykonana z materiałów aluminizowanych, odbijających promieniowanie podczerwone. Wysokim wskaźnikiem LOI (tabela 1), mówiący o minimalnym procentowym udziale tlenu potrzebnym do palenia włókna, charakteryzują się materiały niepalne, które stosuje się do produkcji odzieży ognioodpornej, o wysokiej stabilności termicznej i zapewniających dobrą izolację cieplną. Tab.1. Wskaźnik LOI (Limiting Oxygen Indem) dla niektórych włókien organicznych [4] Włókno LOI Panox (lub Pyromex) oksydacyjne włókno > 50 poliakrylonitrylowe m-aramidowe (Nomex ) 30 wełniane 25 poliamidowe 22 poliestrowe 22 akrylowe 20 jedwab wiskozowy 20 bawełna 18 Membrana, stanowiąca środkową warstwę ubrania, ma za zadanie zapobiegać przenikaniu cieczy i utrzymaniu właściwej równowagi cieplnej. Powinna być wodoszczelna, ale umożliwiać odprowadzenie pary wodnej powstającej na skutek pocenia się użytkownika. Zasadę przepuszczalności pary wodnej przez mikroporowatą, hydrofobową membranę przedstawia rysunek 3. Do produkcji membran wykorzystuje się politetrafluoroetylen (PTFE), poliuretan czy poliester. Najczęściej stosuje się membrany firmy Gore-Tex, której właściwości przestawia tabela 2. Odzież chroniąca przed opadami atmosferycznymi powinna charakteryzować się przede wszystkim wodoodpornością powyżej 10 tys. mm słupa wody, a najlepiej powyżej 30 tys.mm słupa wody. Tab. 2. Wybrane właściwości membrany Gore-Tex w porównaniu do tkaniny bawełnianej Właściwości tkanin bawełnianej Gore -Tex Wodoszczelność [mm] >21270 Przepuszczalność pary wodnej w temp.35 C [g/m 2 w ciągu 24h] Rys.3. Zasada przepuszczalności pary wodnej w membranach z mikroporowatej hydrofobową warstwę otwarta przez pory 7567

4 Warstwa termoizolacyjna stanowi barierę przed wnikaniem do wnętrza ubrania promieniowania cieplnego. Składa się z włókien wełny lub aramidowych czy poliestrowych, pomiędzy którymi znajduje się powietrze. Nie może być zbyt gruba, aby nie była za ciężka. Podszewka może być połączona z membraną lub stanowić oddzielną warstwę, a wykonana najczęściej jest z impregnowanej bawełny, włókien aramidowych lub aramidowo-wiskozowych. Pod ubrania ochronne stosowana jest bielizna termoaktywna, której zadaniem jest odprowadzenie nadmiaru wilgoci (potu) ze skóry i stanowienie izolacji termicznej. W zależności od temperatury otoczenia i poziomu aktywności dobiera się różną bieliznę, jak na rysunku 4 [5]. Planując duży wysiłek fizyczny wybieramy lżejszą bieliznę, a przewidując mały wysiłek cieplejszą. Rys.4. Dobór bielizny termoaktywnej w zależności od temperatury i aktywności fizycznej [5] Warto pamiętać, że bielizna termoaktywna powinna być dopasowana (a nawet obcisła), aby spełniała swoje zadanie. Jeśli bielizna nie opina ciała to wilgoć nie jest transportowana na zewnątrz i pot pozostaje na skórze. 2. WPŁYW MATERIAŁÓW NA SKÓRĘ Bawełna jest naturalnym materiałem stosowanym od lat, a jej walory ekologiczne przyczyniły się do częstszych badań nad włóknami naturalnymi. Jest miła w dotyku i ma dobre właściwości oddychające. Niestety zatrzymuje wilgoć i długo schnie. Wyroby bawełniane bardzo szybko nasiąkają wilgocią i stają się mokre. W wyniku tego dochodzi do wychłodzenia organizmu, kiedy pot wchłonięty przez materiał oziębia się. Ostatnio częściej na warstwy wewnętrzne wyrobów stosowane są włókna poliestrowe, odprowadzające wilgoć na zewnątrz. Zych i Pilis [6] przeanalizowali literaturę na temat wpływu poliestru na zdrowie człowieka i stwierdzili, że włókna poliestrowe wywołują uczuleniowe zmiany skórne i stwarzają warunki do rozwoju drobnoustrojów mogących nasilać napady astmatyczne. Zauważyli też, że odzież poliestrowa upośledza proces termoregulacji i wpływa negatywnie na pobudzenie układu mięśniowego, objawiając się uczuciem zmęczenia. Szorstkie włókna poliestrowe mogą też powodować znaczne podrażnienie skóry w odróżnieniu od włókien bawełnianych. Donoszą, że Takashima i współpracownicy wykazali łatwą podatność włókien poliestrowych (ponad 80%) na pokrycie badanymi szczepami Staphylococcus ureus i Pseudomonas aeruginosa w porównaniu do włókien bawełnianych (mniej niż 10%). Stwierdzono wyższe ryzyko infekcji wywołanej drobnoustrojami przenoszonymi z odzieży wykonanej z włókien poliestrowych podczas uszkodzenia skóry. Zwrócili uwagę, że Zimniewska zaobserwowała iż odzież poliestrowa jest przyczyną zmian parametrów elektromiograficznych mięśni, skutkujących wystąpieniem desynchronizacji jednostek ruchowych, co objawia się większym zmęczeniem. Ciesielska i współpracownicy wykazali, że ciśnienie skurczowe krwi u osób stosujących odzież bawełniana (133,95 mm Hg) było wyższe w odniesieniu do osób stosujących odzież syntetyczna (126,2 mm Hg) ale częstość akcji serca była wyższa u osób stosujących odzież syntetyczną. Odzież poliestrowa może zaburzać proces nawadniania powierzchniowej warstwy naskórka. Na skutek utraty wody może dojść do rozwoju objawów suchej skóry. Tkaniny poliestrowe o powierzchni hydrofilowej wydłużają czas krzepnięcia w układzie 7568

5 wewnątrzpochodnym i powodują większy spadek liczby białych krwinek i płytek krwi w porównaniu do tkanin o powierzchni hydrofobowej. 3. PRZYSZŁOŚĆ TO MATERIAŁY INTELIGENTNE Ostatnio oprócz ponownego zainteresowania się włóknami naturalnymi szuka się innowacyjnych wyrobów typu High-Tech o specjalnym zastosowaniach (np. materiały przemiany fazowej czy z pamięcią kształtów) oraz tekstyliów inteligentnych. Materiały przemiany fazowej PCM (Phase Change Materials) magazynują nadmiar ciepła generowanego przez organizm podczas wysiłku fizycznego. Pod wpływem zmiany temperatury lub ciśnienia materiały te zmieniają swój stan skupienia, strukturę krystaliczną lub którąś z innych właściwości fizycznych. Materiał taki zdolny jest do pochłaniania, a następnie magazynowania ciepła, zwanego ciepłem utajonym w granicach zakresu temperatury, czyli w zakresie przemiany fazowej. PCM zawierają węglowodory o różnych długościach łańcucha (tzw. woski parafinowe np. heksadekan, heptadekan, oktadekan, eikosan), w których to występuje przemiana fazowa w zakresie temperatury zbliżonej do temperatury skóry (rysunek 5). Cechami charakterystycznymi mikrokapsułek jest: średnica wynosząca 1-10 μm oraz dobra odporność na uszkodzenia mechaniczne, chemikalia i ciepło. Stosując więc wyroby z udziałem PCM odzież otrzymuje następujące zalety: efekt chłodzenia - absorpcja nadmiaru ciepła pochodzącego z organizmu ludzkiego, efekt termoizolacyjności - spowodowany emisją ciepła z PCM do struktury wyrobu. PCM tworzy barierę termiczną przez emisję ciepła, która zmniejsza utratę ciepła, odprowadzając strumień ciepła od organizmu człowieka do otoczenia, efekt termoregulujący - efekt ten umożliwia utrzymanie temperatury mikroklimatu na niemal stałym poziomie, wynikający z absorpcji albo z emisji ciepła przez PCM w reakcji na jakąkolwiek zmianę temperatury w mikroklimacie odzieży [7]. Rys. 5. Przekrój włókien zastosowanych do materiałów przemiany fazowej [8] Materiały z pamięcią kształtu SMM (Shape Memory Materials) w czasie spadku temperatury (np. o 30 stopni) następuje wzrost grubości warstwy powietrza miedzy warstwami o 20%, co skutkuje wzrostem izolacyjności cieplnej odzieży o 35%. Efekt pamięci kształtu i wysokoelastyczne zachowanie materiałów z pamięcią kształtu są wykorzystywane w konstrukcji odzieży inteligentnej, m.in. o zmieniającej się izolacyjności cieplnej, dostosowującej się do warunków otoczenia oraz w tekstyliach służących do amortyzacji uderzeń. Izolacyjność cieplna odzieży wzrasta wprost proporcjonalnie do zawartości powietrza w jej strukturze: dzieje się tak, ponieważ przewodność termiczna powietrza jest kilkakrotnie mniejsza od przewodności cieplnej włókien. Inkorporacja do odzieży materiałów z pamięcią kształtu w postaci drutów lub folii pozwala na regulowanie szczeliny powietrznej i dostosowywanie poziomu izolacyjności cieplnej do warunków otoczenia. Stopy z pamięcią kształtu SMM są unikatową klasą stopów metali, które mogą zmieniać kształt przy podgrzaniu powyżej pewnej temperatury. Próbowano zastosować je w odzieży chroniącej przed 7569

6 wysoką temperaturą, płomieniem, promieniowaniem cieplnym, jak również w ubraniach chroniących przed zimnem. Pomiędzy warstwami odzieży zainstalowano sprężyny z drutu NiTi, skonstruowane tak, że pozostają płaskie w temperaturze pokojowej, a rozprężają się stopniowo i przyjmują kształt stożkowy w temperaturze C (rysunek 6). Membrana o nazwie Diaplex wykorzystuje technologie pamięci kształtu do reagowania na zmiany temperatury otoczenia i ciała użytkownika [9]. Rys.6. Zastosowanie materiałów z pamięcią kształtu (SMM) a) przed stanem aktywacji, b) po przekroczeniu temperatury aktywacji [10] Ostatnio trwają intensywne prace nad zastosowaniem tekstyliów inteligentnych, które są zdolne do reagowania na bodźce zewnętrzne poprzez zmianę swoich właściwości dla pożądanej i skutecznej odpowiedzi [11]. W przyszłości takie materiały z sensorami temperatury, promieniowania, skażenia znajdą zastosowanie w ratownictwie. Odzież ochronna z wbudowanymi elementami grzejnymi lub chłodzącymi oraz czujnikami otocznia zapewni większe bezpieczeństwo ratownikom. Opracowane są już rękawice z wbudowanym telefonem, co pozwala rozmawiać bez konieczności trzymania aparatu. Inne technologie polegają na otrzymaniu materiałów o działaniu antybakteryjnym. Stosuje się następujące substancje bakteriobójcze: chitozan, czwartorzędowe sole amoniowe (np. chlorek benzalkoniowy), halogenowane fenole (triclosan, krezol, chloroksylenol, triclocarban), nanocząstki metali szlachetnych (srebro), nanocząstki tlenków metali (tlenek srebra, tlenek cynku, ditlenek tytanu). Wykonana w Technologii Optiline wewnętrzna warstwa bielizny, składa się z zmodyfikowanej jonami srebra przędzy polipropylenowej, szybko i skutecznie odprowadza wilgoć na zewnątrz, pozostawiając przyjemne uczucie świeżości. Jony srebra są naturalnym środkiem antybakteryjnym, który znacząco hamuje wzrost bakterii na powierzchni skóry, i likwiduje nieprzyjemny zapach. Dobierając czynnik antybakteryjny należy pamiętać, że ważna jest nie tylko aktywność czynnika antybakteryjnego, ale również jego oddziaływanie na organizm ludzki i wpływ na środowisko. Nie może powodować chorób u użytkowników odzieży ani zanieczyszczać środowiska. Dla wyrobów odzieżowych przeznaczonych na odzież ochronną i letnią bardzo ważna jest dobra przewiewność, wodochłonność i przepuszczalność pary wodnej. Podczas intensywnego wysiłku fizycznego organizm człowieka wydala ciepło, wpływając na temperaturę ciała człowieka. Ciepło to powinno musi przenikać przez warstwę izolacyjną (tkaninę). Wprowadzenie mieszanin włókien bawełnianych z włóknami poliestrowymi powinno usprawnić proces termoregulacji organizmu. Pozwoli to połączyć dobra przepuszczalność powietrza i hydrofilowość bawełny z podwyższoną wytrzymałością mechaniczną poliestru i niskimi kosztami. Bielizna jest bardzo istotnym czynnikiem dla higieny. Odpowiednio dobrana szczególnie w ekstremalnych warunkach, pracy ratowników, może pomagać nam dbać o zdrowie, natomiast zła może wpływać na nie negatywnie. Oprócz fasonu bardzo istotną informacją dla nas powinno być z jakiego materiału jest wykonana. 4. CZĘŚĆ BADAWCZA Materiał do badań stanowiły trzy dzianiny: bawełniana, typu lumen (bawełna 49% i poliester 51%) oraz bawełniano-polipropylenowa o splocie podbiciowym. Splot podbiciowy składa się z oczek lewoprawych oraz przeplecionych z nimi tzw. nitkami podbicia, które po lewej stronie dzianiny biegną wzdłuż rządków, na przestrzeni kilku kolumienek (rysunek 7). Nitki podbicia są zwyczajowo grubsze od nitek tworzących oczka, w związku z tym pokrywają lewą stronę dzianiny. Wytwarzanie splotu podbiciowego polega na poddaniu materiału procesowi drapania, tworząc zewnętrzną część dzianiny z puszystą okrywą włókienną. Na nitki podbicia można stosować również przędze 7570

7 o podobnych masach liniowych, lecz o specjalnych właściwościach, uzyskując dzięki temu dzianiny dwuwarstwowe, w których warstwy te różnią się parametrach np. higroskopijnością, nadając określone cechy dzianinie, stosowanej na odzież ochronną. Na nitki podbicia można również stosować przędze zdobne, uzyskując efekty zdobnicze na lewej stronie splotu, które w takim przypadku ukazane są w wyrobie na prawej stronie. Rys. 7. Schemat splotu podbiciowego [12] Oceniono dzianiny na podstawie badania wskaźników wpływających w sposób bezpośredni na komfort użytkowania oraz samopoczucie użytkującego. W celu określenia komfortu fizjologicznego zbadano następujące parametry dzianin: przepuszczalność powietrza (PN-EN ISO 9237:1998), opór pary wodnej i opór cieplny (PN-P-04617:1986). Oceniono również właściwości mechaniczne dzianin: siłę zrywającą i wydłużenie przy zerwaniu metodą paskową (PN-ISO 4606: 1999) oraz skłonność wyrobu do mechacenia i pillingu (PN-EN ISO 12945:2002). Wyniki badań przedstawiono w tabeli 3. Tab. 3. Właściwości badanych dzianin [13] Właściwości Dzianina Bawełna Bawełna/poliester Bawełna/polipropylen Przepuszczalność powietrza przy spadku ciśnienia 100 Pa [mm/s] Opór cieplny [m 2 K/W] 0,201 0,26 0,077 Opór pary wodnej 6,984 6,92 5,5 [m 2 Pa/W] Odporność na pilling 4,1 4,5 5 [stopnie] Siła rozciągająca [KG] 18, ,8 Wydłużenie [mm] Analizujac wartości przepuszczalności powietrza, jedynie dla dzianiny z poliestrem wartość jest wyższa od 500 mm/s, można więc stwierdzić, że materiał jest przewiewny. Dzianina bawełniana charakteryzowała się dwa razy mniejszą przepuszczalnością powietrza jest więc mniej przewiewna. Podstawowym parametrem ochronnym odzieży ciepłochronnej przeznaczonej do prac jest opór cieplny układu zastosowanych materiałów. Wszytkie badane dzianiny wykazują opór cieplnym powyżej 0,06 m 2 K/W, który jest minimalną wymaganą wartością, a jedynie dzianina bawełnianopoliestrowa charakteryzuje się oporem cieplnym powyżej 0,25 m 2 K/W, wymaganej dla odzieży zimowej. Dzianina tego typu charakteryzuje się najwyższą izolacyjnością, ponad trzykrotnie wyższa niż dzianina bawełniano-polipropylenowa, i może być stosowana na odzież wykorzystywaną w warunkach ekstremalnych. Wszystkie badane dzianiny charakteryzują się oporem pary wodnej poniżej 10 m 2 Pa/W. Można przyjąć, że zapewniają dobry komfort fizjologiczny. Najniższym oporem pary wodnej wykazała się dzianina bawełniana z polipropylenem, co umożliwia odparowywanie wydzielanego potu, a więc sprzyja zachowaniu komfortu cieplnego. Bawełna jest włóknem o charakterze hydrofilowym, zaś włókno polipropylenowe ma charakter hydrofobowy. Włókna polipropylenowe posiadają dużo niższą sorpcję wody (bliska zeru ) w stosunku do włókien bawełnianych (w warunkach klimatu normalnego 7571

8 8,5%). Kolejną cechą włókien polipropylenowych która wpływa korzystnie na wartość wskaźnika jest właściwość szybkiego transportu wilgoci. Wiekszość dzianin narazona jest na ścieranie, a w konsekwencji na zjawisko pillingu. W skali 5 stopniowej badane dzianiny wykazały się dobrą lub bardzo dobrą odpornością na pilling. Najlepsza okazała się dzianina bawełniano-polipropylenowa. Najlepsze własciwości wytrzmałościowe posiadała dzianina bawełniano-poliestrowa. WNIOSKI Bielizna powinna cechować się dobrą przewiewnością, zdolnością kumulowania ciepła przy skórze i wysoka zdolnością do odprowadzania wilgoci, dlatego najlepiej jak będzie zawierać mieszaninę włókien bawełnianych i poliestrowych. Połączenie dobrej hydrofilowości bawełny z dobrą przepuszczalnością powietrza poliestru zapewni najlepszy komfort użytkownikom bielizny dla ratowników. Włókna naturalne nie wpływają szkodliwie na zdrowie człowieka, niestety są mniej wytrzymałe i bardziej kosztowne w porównaniu do włókien syntetycznych. Dobór odpowiedniej tkaniny jest szczególnie istotny dla osób wykonujących takie zawody jak: ratownicy, strażacy, policjanci czy żołnierze. Ubrania mają bezpośredni i długotrwały kontakt ze skórą w czasie ekstremalnych warunków i powinny zapewniać jak największy komfort fizjologiczny. Streszczenie Wybór surowca do produkcji bielizny dla ratowników ma ogromne znaczenie. Zarówno właściwości fizyczne i mechaniczne dzianin wpływają na komfort użytkownika. Otrzymane wyroby powinny cechować się dobrą przepuszczalnością powietrza, pary wodnej a jednocześnie odpowiednią izolacyjnością, zwłaszcza w ekstremalnych warunkach pracy ratowników. Zastosowanie środków antybakteryjnych czy elektroniki w odzieży ochronnej tylko ułatwi wykonywanie trudnych zadań. W pracy zbadano właściwości biofizyczne i mechaniczne dzianiny przeznaczonych do produkcji bielizny dla ratowników. Najlepszą przewiewność i izolacyjność oraz wytrzymałość mechaniczną wykazała dzianina bawełniana z poliestrem. Natomiast najniższy opór pary wodnej, a zatem najlepszy komfort fizjologiczny zapewnia dzianina bawełniana z polipropylenem. Słowa kluczowe: dzianiny, właściwości, odzież ochronna Knitted fabrics for the production of thermoactive unferwear for rescures Abstract Selection of raw material for the manufacture of underwear for rescuers is of paramount importance. Both the physical and mechanical properties of knitted fabrics affected the user experience. The resulting products should be characterized by good air permeability, water vapor and simultaneously adequate insulation, especially in extreme operating conditions of lifeguards. The use of antibacterial agents or electronics in clothing only make it easier to perform difficult tasks. The study was investigated in the biophysical and mechanical properties for the production of knitted underwear for rescuers. The best breathability, insulation and mechanical strength were showed for knit cotton with polyester. The cotton knit with polypropylene has the lowest water vapor resistance, and thus provides the best physiological comfort. Keywords: knitwear, properties, protective clothing BIBLIOGRAFIA 1. Park K., Rosengren K.S., Horn G. P., Smith D. L., Hsiao-Wecksler E. T., Assessing gait changes in firefighters due to fatigue and protective clothing. Safety Science 2011, 49, Czerwienko D., Lemańska K., Pastuszka Ł., technologia materiałów na ubrania strażackie. Technika i Technologia 2012, nr 4, Bendkowska W., Techtextil 2005 włókna stosowane na tekstylia techniczne. Przegląd włókienniczy 2005, nr 9, Zych M., Pilis W., Wpływ poliestru na zdrowie człowieka, Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Kultura Fizyczna 2013, t. XII, nr 2,

9 Barkowiak G., Kierunki rozwoju odzieży inteligentnej. Bezpieczeństwo pracy 2010, nr 1, Śmiałkowska-Opałka M., Inteligentne membrany konfekcyjne. Techniczne Wyroby Włókiennicze 2009, nr 1, Zieliński J.; Możliwość kształtowania właściwości odzieży czy odzież może być inteligentna, df 11. Borowik L., Jakusbas A.. Pomiary wybranych parametrów elektrycznych materiałów włókienniczych do zastosowań w odzieży inteligentnej. Przegląd Elektrotechniczny 2015, nr 91, Kopias K., Budowa i technologia dzianin rządkowych. Łódź 2013, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej 13. Resmarowska M., Badanie wybranych właściwości dzianin odzieżowych. Praca inżynierska Akademia Morska w Gdyni, Gdynia