Tendinte in evolutia imbracamintei de protectie

Traugott Zimmerli

Introducere

Imbracamintea de protectie are o istorie indelungata. Chiar daca nu luam in considerare frunza de smochin a Evei si a lui Adam, atunci cel putin armura luptatorilor antici si a cavalerilor medievali, poate fi considerata prima imbracaminte de protectie. Dar scopul acestei lucrari, nu este totusi sa priveasca atat de mult in trecut ci sa se concentreze asupra ultimelor decenii, perioada in care a avut loc cea mai mare dezvoltare a imbracamintei de protectie moderne. In orice caz, datorita limitei impuse de spatiu, aceasta lucrare nu va fi nici pe departe completa. O compilatie extensiva a dezvoltarii trecute a imbracamintei de protectie, a fost prezentata cu cativa ani in urma intr-un articol din Textile Progress (Bajaj, 1992).Imbracamintea de protectie este folosita pentru a obtine siguranta purtatorilor in situatii profesionale sau de alt tip. Siguranta este definita ca “libertate fata de riscul inacceptabil de ranire”. (ISO 1976). Masurile de atingere a sigurantei pot fi impartite in trei nivele.

1. Mai intai, procesele, echipamentele si produsele trebuie sa prezinte siguranta, ceea ce inseamna ca ele trebuie concepute astfel incat orice risc de leziune este exclus sau separat de oamenii implicati. 2. Daca din orice motiv, persoanele, totusi, vin in contact cu sursa de risc, ei trebuie sa fie protejati de un echipament de protectie adecvat.3. Ultimul lucru care se poate face pentru a feri oamenii de risc, este marcarea sursei de risc cu un semn distinct.

Din acest concept, putem observa ca utilizarea imbracamintei de protectie nu este prima optiune pentru cei care pastreaza siguranta. In orice caz este fara discutie o masura foarte importanta si imbracamintea de protectie de toate tipurile va fi in viitor de o importanta marita in sectorul profesional, cat si in cel al divertismentului si sportului.Dupa cateva observatii generale, dezvoltarea tehnica si tendintele vor fi exemplificate prin prezentarea a doua tipuri diferite de imbracaminte de protectie. Confortul termofiziologic al imbracamintei de protectie, care este un aspect foarte important, va fi de asemenea subliniat.O privire asupra metodelor de testare, a standardelor si a dezvoltarii pietei va concluziona aceasta lucrare.

Observatii generale privind tendintele generale in dezvoltarea imbracamintei de protectieSe poate observa ca la inceput oamenii se uitau la proprietatile de protectie ale imbracamintei obisnuite pe care ei incercau sa o imbunatateasca intr-un fel sau altul.Daca ei recunosteau faptul ca un material de imbracaminte are proprietati de izolare termica si ca astfel ofera protectie impotriva caldurii, atunci ei au folosit acest material pentru intregul costum si daca era necesar intr-o grosime cat mai mare. Intr-o evolutie ulterioara, materialele specializate cu proprietati de protectie optimizate au fost dezvoltate si utilizate pentru producerea de echipamente de protectie. Acestea au fost asa-numitele textile tehnice. Mai tarziu s-a descoperit ce influenta puternica a avut-o fabricarea asupra proprietatilor de protectie ale costumelor gata confectionate. De aceea imbrcamintea de protectie este dezvoltata astazi din ce in ce mai mult ca un sistem de protectie complet, utilizand materiale moderne, uneori asa-numitele materiale inteligente. Aceasta tendinta va continua si va deveni chiar mai puternica in viitor.

Dezvoltari tehnice si tendinteImbracaminte de protectie termoizolanta

Protectia impotriva caldurii convective, caldurii radiante si de contact impotriva scanteilor si a stropirii cu metal topit, frigului puternic si inghetului, este o cerinta primara a echipamentului de protectie in aplicatii profesionale, in petrecerea timpului liber si pentru sport. Proprietatile cheie ale materialelor utilizate in acest domeniu sunt conductivitatea termica, caracterul ignifug si rezistenta la caldura. Pentru a asigura izolarea puternica a materialelor textile s-au descoperit materialele voluminoase cu o cantitate mare de aer si o compresibilitate scazuta. Pentru protectia impotriva radiatiilor de caldura, s-au utilizat materiale exterioare cu capacitate mare de reflexie. Izolarea necesara este determinata de limitarea fluxului de caldura care nu lezeaza pe purtatorul acestui echipament. In acest caz, protectie la caldura reprezinta toleranta tesuturilor umane impotriva arsurilor. Majoritatea cerintelor de performanta ale echipamentului de protectie impotriva caldurii se bazeaza pe aceste valori. Pentru a reduce proprietatea de ardere (aprindere) si a creste rezistenta la caldura – aceste doua proprietati sunt strans legate - au fost alese doua cai diferite. Prima cale este de a trata fibrele naturale, indeosebi fibrele de lana si celulozice, dar si dezvoltarea unor tratamente de ignifugare pentru fibrele chimice existente pentru a le face rezistente la foc. Un mare numar de produse chimice a fost creat pentru a servi acestui scop. Cealata cale este de a dezvolta in mod natural fibre chimice, care prin natura polimerului sunt rezistente la foc. In acest domeniu, s-au facute progrese mari in ultimile decenii: aramidele, PBI, clorofibrele, fibrele de carbon si minerale pentru a mentiona numai cateva. La realizarea echipamentului de protectie impotriva caldurii si focului aceste fibre tratate chimic s-au rezistente pein natura lor la flacara au fost utilizate pentru imbracamintea completa sau cel putin pentru protectia exterioara in functie de cat de sever este riscul la care purtatorul este expus. In ultimii ani au fost luate in considerare si aspectele termofiziologice (vezi cap. urmator). Aceasta inseamna ca s-au cautat moduri de a scapa de transpiratie si caldura excesiva a corpului, fara a se neglija cerintele de protectie impotriva caldurii. Aceasta se poate face fie prin includerea unor orificii speciale sau prin utilizarea a noi materiale speciale, precum materiale cu schimbare de faza (PCM) sau materiale cu izolare variabila sau cu capacitate de absorbtie a umiditatii, asa-numitele materiale inteligente. Tehnici similare au fost aplicate pentru echipamentele de protectie la frig cu exceptia faptului ca folosirea materialelor rezistente la caldura si flacara nu este necesara. Tendinta in viitor va fi in directia sistemelor de protectie multifunctionale, utilizand tehnici de fabricare optimizata, materiale noi si inteligente. O mare atentie se va acorda aspectelor termofiziologice si a altor proprietati de utilizare.

Imbracaminte de protectie impotriva produselor chimiceDezvoltarile tehnologiei moderne au adus cu ele o crestere multipla a diferitelor tipuri de riscuri chimice la care este expus un muncitor. Aceste riscuri incep de la lichide (pulverizate, gaze) pana la praf, care apar in industria chimica, farmaceutica, petrochimica, electrica si agricola (fertilizatori). Aceasta impune purtarea de echipament impermeabil si rezistent la substante chimice, bine etanseizate impotriva gazelor toxice sau filtre impotriva prafului periculos. Varietatea mare de riscuri chimice si multitudinea de aplicatii chimice ale acestor chimicale par sa creeze necesitatea de a dezvolta un set nelimitat de echipamente de protectie impotriva substantelor chimice. Un pas foarte important in dezvoltarile anterioare a fost crearea unei clasificari sistematice a sistemelor de protectie necesare. Diferitele tipuri de influenta ale substantelor chimice au condus la o serie de aprox. 6 tipuri, unele dintre ele subdivizate de la echipamentul de protectie cu incapsularea perfecta si costume etanse la gaz pana la echipament de protectie pentru unele parti ale corpului. Selectarea materialelor utilizata pentru producerea de echipamente depinde de substanta chimica impotriva careia trebuie sa fie protejat. A fost creata o clasificare a substantelor chimice care le imparte intr-o serie de clase de substante cu acelasi efect de penetrare, permeabilitate si degradare asupra materialului. Pentru toate aceste efecte, au fost dezvoltate si standardizate metodele de testare de asemenea relevante cu acelasi nivel de performanta. Imediat ce s-a recunoscut ca nu se poate gasi un material care sa protejeze impotriva tuturor chimicalelor, au fost dezvoltate materiale noi cu mai multe straturi pentru a oferi o gama mai larga de protectie. Pentru costume complet etanseizate , au fost realizate sisteme de ventilatie si racire stationar sau portabil, in functie de utilizarea costumului. O problema mare care va fi si care va trebui sa fie solutionata este

decontaminarea si eliminarea deseurilor. Faptul ca in multe cazuri eliminarea deseurilor este mai simpla decat decontaminarea a condus la o utilizare in crestere a costumelor de unica folosinta, in cea mai mare parte realizata din netesute. Tendinta in echipamentul de protectie chimic se va orienta in 2 directii. Una consta in dezvoltarea unui sitem sofisticat cu o gama larga de protectie, utilizand noi materiale hightech si luand in considerare toate aspectele de utilizare, de proprietati de purtare si decontaminare. Aceste produse vor fi la un pret ridicat. Cealata directie consta in utilizarea costumelor ieftine, de unica folosinta, pentru care performanta de protectie este optimizata pentru o singura situatie de risc. S-a subliniat deja in lucrari diferite ca proprietatile termofiziologice ale imbracamintei de protectie nu sunt definite prin termenul cel mai des folosit, “confortul la purtare”, si nu sunt elemente de lux, dar au un aspect de siguranta foarte puternic. Cu cat riscul este mai mare fata de ceea ce imbracamintea ar trebui sa protejeze (imbracaminte pentru pompieri, costum de protectie total etanseizat), cu atat mai putin permeabila este imbracamintea pentru caldura corpului si transpiratia eliminata de acesta. Datorita acestui fapt si cantitatii de munca pe care purtatorul trebuie sa o faca ,riscul de expunere la caldura este foarte mare. In final, nu ajuta pe cel care poarta un costum de protectie impotriva riscurilor externe la care el este expus, costumul creand el insusi un risc intern de supraincalzire a corpului prin excesul caldurii metabolice. Datele statistice realizate de NFPA, indica faptul ca cca. 50% din accidentele fatale suferite de pompierii din SUA se datoreaza caldurii. Conceptia moderna de design a acestui tip de imbracaminte de protectie se concentreaza pe optimizarea protectiei si pe asigurarea simultana a confortului si eficientei costumului. Tendinta in viitor consta in dezvoltarea unor sisteme de protectie completa prin folosirea unor materiale inteligente noi si luand in calcul aspectele fiziologice la fel de mult ca si cerintele de protectie.

Metode de testare si standarteExista motive diferite pentru care sunt necesare metode de testare standartizate si cerinte de performanta pentru imbracamintea de protectie. Purtatorii imbracamintei de protectie trebuie sa fie siguri ca sunt protejati suficient. Producatorii vor sa le arate purtatorilor ca produsul lor indeplineste nevoile lor de protectie. Laboratoarele de testare trebuie sa detina metode de testare standardizate si aprobate, pentru a avea rezultate eficiente si cerinte standartizate de performanta, ca un ghid pentru certificarea produselor. Organizatia Internationala de Standartizare (ISO) a inceput sa realizeze standarde referitoare la imbracamintea de protectie inca din 1964, Comitetul Tehnic (CT) 94, “Siguranta personala – imbracaminte si echipament de protectie”, in 1966 s-a creat Subcomitetul SC 11 “ Imbracaminte de protectie impotriva produselor chimice” si in 1968, SC 9 “Imbracaminte de protectie impotriva caldurii si focului”, cand au avut loc primele lor itruniri. In 1981 s-a decis ca SC 9 si SC 11 ar trebui sa fie unite pentru a forma noul SC 13 “Imbracaminte de protectie”. In prezent SC 13 este format din 6 grupuri de lucru. Atunci cand Comunitatea Europeana a decis sa stabileasca o piata comuna europeana la sfarsitul lui 1992, “noua abordare” a fost formulata. Conceptia acestei noi abordari este ca CE nu stabileste o legislatie detaliata a regulilor pietii comune, dar se limiteaza la editarea asa-numitelor directive ale “noii abordari”. Toate detaliile sunt reglementate conform Standardelor Europene, care asigura ca cerintele eseniale ale directivei sunt indeplinite. In domeniul echipamentului de protectie individuala, exista doua directive, nr 2/ 1982 pentru realizarea costumului si nr 1 din 1989 pentru folosirea echipamentului de protectie individuala. Ca urmare la “Noua abordare” a fost dat un mandat pentru Comitetului European de Standartizare de catre EG pentru a stabili standarde europene armonizate in domeniul echipamentului de protectie individuala (PPE). In 1989 a inceput sa functioneze CEN/TC 162 “Imbracaminte de protectie, respectiv protectia mainii si a bratului si veste de salvare”. In prezent TC 162 are 12 grupuri de lucru. In ultimii ani s-au facut eforturi pentru armoniyarea standardelor (identice) in cadrul CEN si ISO. Acordul de la Viena intre ISO si CEN semnat in 1991, este un instrument de dezvoltare a standardelor si pentru a avea voturi paralele a documentelor identice ale ISO si CEN si ,in cele din urma, pentru a avea standarde identice. In SUA comisia F23 a Societatii Americane pentru Standardizare si Materiale realizeaza standarde pentru imbracaminte de protectie inca din 1977. Acest lucru se realizeaza in 9 Subcomisii diferite. Asociatia Nationala de protectie impotriva focului realizeaza standarde

performante pentru costumul de pompieri pe baza metodelor de testare standardizate de SASM. O cooperare intre ISO, SASM si CEN a inceput acum cativa ani. Inca din 1994, presedintii comisiilor relevante din cele trei organizatii se intalnesc frecvent. Totusi este mult mai dificil sa existe o colaborare similara cum este cea intre CEN si ISO stabilita in urma Acordului de la Viena. Acest lucru se datoreaza unor motive diferite. Motivul principal este ca ISO si SASM si-au inceput activitatea independent si ca o consecinta, atunci cand aceasta colaborare a inceput, existau deja doua seturi diferite de standarde. Multe laboratoare au cumparat sau construit aparatura de testare pe baza standardelor lor, si a fost inacceptabil pentru fiecare parte sa renunte la metodele de testare si la aparatura. Un mod de depasire a acestei probleme s-a incercat prin standardul ISO referitor la imbracamintei de protectie pentru pompieri.(ISO, 1999). Prin aceasta standardele CEN si NFPA sunt combinate, lasand clientului optiunea, ce metode de testare si ce cerinte de performanta vrea sa selecteze. Alt motiv pentru care cooperarea este dificila se datoreaza procedurilor diferite de lucru si formatului de standard al SASM in comparatie cu CEN si ISO. Dar cu siguranta aceste diferente sunt depasite si speram ca in viitor sa ne atigem scopul de a avea un singur set de standarde pentru imbracamintea de protectie la nivel mondial. Tendinta metodelor de testare a urmat dezvoltarii imbracamintei de protectie. La inceput s-au folosit testarile de materiale si, in unele cazuri, aceste metode au fost largite pentru o evaluare a proprietatilor cusaturilor, incheieturilor si inchizatorilor. Problema testelor standardizate o constituie faptul ca ele sunt realizate astfel incat conditiile de testare nu se potrivesc nici pe departe cu conditiile unei folosiri reale. In ultimii ani s-a ajuns la concluzia ca imbracamintea de protectie completa trebuie sa fie analizata pe baza unui test practic pe persoane sau pe manechine. In plus, este necesar sa evaluezi simultan proprietatile de confort si de protectie, pentru ca in cele mai multe cazuri exista o legatura intre ele.

Dezvoltarea pietiiUrmatoarea informatie despre situatia pietei tesaturilor pentru imbracamintea de protectie se bazeaza pe un studiu pe care David Rigby Associates, Manchester, Marea Britanie, l-a facut in 1997 pentru targul TechTextil din Frankfurt. Se arata ca piata europeana de imbracaminte de protectie este substantiala si continua sa creasca intr-un ritm atractiv. David Rigby Associates estimeaza ca peste 200 mil m2 de tesatura se consuma in Vestul Europei la productia imbracamintei de protectie, din care cca. 60% fiind netesute.In aceste cifre sunt incluse numai tipurile conventionale de imbracaminte de protectie (impotriva focului, caldurii, gazelor, substantelor chimice, prafului, particulelor, agentilor NBC si frigului puternic si echipamentul reflectorizant). In aceasta combinatie nu sunt cuprinse produsele impotriva taierii si abraziunii (precum manusile), cele pentru protectia balistica, impotriva intemperiilor si pentru aplicatii sportive. Cum sunt distribuite aceste 200 mil m2 segmentelor de beneficiari si functiilor majore ale produselor , se arata in tab. 1. Sectorul medical reprezinta pe departe cel mai mare sector individual al beneficiarilor, in conditiile consumului de tesaturi. Tendinta in acest domeniu este in directia produselor netesute, de unica folosinta, cu un nivel mare de performanta. In sectorul industrial in Europa numarul de oameni care lucreaza in sectorul manufacturier traditional este in scadere, existand o reducere a expunerii la riscuri la locul de munca. Pe de alta parte, are loc o crestere a nivelului de protectie (straturi mai protejante si/sau produse mai performante). Datorita regulilor mai stringente si responsabilitatii sporite a angajatorilor, imbracamintea de protectie este folosita din ce in ce mai mult. Ca o consecinta imbracamintea conventionala de protectie impotriva focului, caldurii, ranilor si abraziunilor, reprezinta o parte considerabila din consumul total, care va creste in viitor. Penru a avea o idee generala asupra dezvoltarii viitoare a pietei imbracamntei de protectie, David Rigby Associates a facut o prognoza al carei rezultat este indicat in tab. 2. Scopul acestei previziuni referitoare la imbracamintea de protectie a fost definit mai pe larg, incluzandu-se imbracamintea impotriva intemperiilor si articolele de protectie pentru uz casnic. Aceste doua principale tendinte se pot vedea din aceasta estimare. Prima este consumul netesutelor care creste intr-un ritm mult mai rapid decat cel al tesaturilor conventionale (tricoturi si tesaturi).

A doua tendinta este, ca desi piata europeana este in crestere, cateva segmente de piata/ produse vor ajunge la saturatie, in timp ce piata in tarile in curs de dezvoltare se va extinde mai rapid.

Concluzii Dezvoltarea imbracamintei de protectie, asa cum s-a aratat in aceasta lucrare, a prezentat o imbunatatire considerabila in ultimile decenii. De la folosirea imbracamintii normale cu cateva proprietati de protectie si pana la conceptia sistemelor de prodectie multifunctionale, pe baza unor materiale moderne si sofisticate si a tehnicilor de fabricare, a fost o cale lunga. Varietatea sectoarelor beneficiare s-a marit in cursul timpului. In timp ce in trecut, domina sectorul profesional, astazi folosirea echipamentului de protectie in sectoarele de divertisment si sport a castigat mult teren. Aceasta se datoreaza faptului ca societatea moderna pune o mare valoare pe activitatile de petrecere a timpului liber si pe sporturile extreme. Din punct de vedere tehnic cerintele imbracamintei de protectie au devenit mult mai complexe. Atunci cand la inceput domina doar acest aspect al protectiei, astazi combinatia cerintelor, in parte contradictorii, cum ar fi protectie, confort, si alte proprietati functionale, face ca dezvoltarea imbracamintei moderne de protectie sa fie o sarcina complexa. Dar, luand in consideratie imbunatatirea sigurantei si calitatii vietii, aceasta sarcina devine satisfacatoare.