W kontekście bezpieczeństwa w miejscu pracy, szczególnie w zawodach wysokiego ryzyka, kluczowe znaczenie ma rozróżnienie między odzieżą roboczą a odzieżą ochronną. Odzież robocza jest stosowana, gdy istnieje ryzyko silnego zabrudzenia odzieży osobistej lub możliwość działania czynników przyspieszających jej niszczenie, jednak nie posiada właściwości zabezpieczających pracownika przed szkodliwymi lub niebezpiecznymi czynnikami. Z kolei odzież ochronna klasyfikowana jest do środków ochrony indywidualnej (ŚOI) i ma na celu zabezpieczenie pracownika przed działaniem czynników szkodliwych lub niebezpiecznych zidentyfikowanych w środowisku pracy. Charakteryzuje się ona właściwościami zapobiegającymi wystąpieniu choroby zawodowej lub uszkodzenia ciała, a jej stosowanie jest szczególnie istotne w warunkach narażenia na wysokie temperatury, otwarty ogień czy promieniowanie cieplne.
Ewolucja i znaczenie odzieży ochronnej dla strażaków
Historia rozwoju ubrań strażackich jest długa i pełna wyzwań. Jeszcze w latach 80. XX wieku typowe ubranie strażackie składało się z kurtek z tkaniny wełnianej w kolorze ciemnogranatowym oraz żółtych spodni ochronnych z PCV. Obuwie stanowiły gumowe buty, a hełmy były wykonane z prasowanego korka. Kurtki zapewniały jedynie ograniczoną ochronę termiczną, nie chroniły przed wiatrem ani deszczem, a spodnie mogły topić się w wysokich temperaturach. Zimowe warunki powodowały sztywnienie materiału i pękanie jego plastikopodobnego pokrycia. Rękawice ognioochronne i kominiarki nie były powszechnie stosowane.
Przed 1992 rokiem polskie normy określały wymagania tylko dla hełmu, pasa strażackiego, aparatów oddechowych i masek. Dla takich elementów wyposażenia jak ubrania specjalne, buty czy rękawice nie było wymagań w zakresie odporności na zapalenie czy też na duże promieniowanie cieplne. Z tego względu podstawowym ubraniem ochronnym dla strażaka było tzw. "moro" - skrót od określenia „materiał odzieżowy roboczo-ochronny” - stosowane do połowy lat 90. ubiegłego stulecia. Moro było wykonane w 100% z tkaniny bawełnianej, bez impregnatu wpływającego na odporność na zapalenie i dodatkowych warstw chroniących strażaka przed promieniowaniem cieplnym oraz przemoczeniem.
Doświadczenia z użytkowania ubrań, w tym przypadki zapalenia się odzieży podczas szkoleń i akcji ratowniczych, a także wypadki wynikające z przepalenia warstw ochronnych, podkreśliły potrzebę zmian. Po 1990 roku, a dokładnie trzy lata później, Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej (CNBOP) wydawało już świadectwa dopuszczenia na ubrania wykonane w 100% z materiałów trudnopalnych. Były wielowarstwowe, składały się z warstwy zewnętrznej, wodoszczelnej paroprzepuszczalnej membrany, warstwy termoizolacyjnej i podpinki. Pierwsze ubrania powstawały z tkaniny aramidowej typu Nomex i stąd przyjęła się potoczna nazwa tego nowego typu i kroju ubrań. Chociaż ubrania z tkaniny typu Nomex były wówczas bardzo drogie, ostatecznie, zwłaszcza po przystąpieniu Polski do Unii Europejskiej w 2004 roku i wprowadzeniu dyrektywy nr 89/686/EWG, zaczęły obowiązywać nowe standardy dotyczące ŚOI. Dzisiaj coraz więcej jednostek OSP decyduje się na inwestycje w nowoczesne, a co za tym idzie bezpieczne i ergonomiczne środki ochrony indywidualnej.
Charakterystyka tkanin aluminizowanych
Tkanina aluminizowana, jak sama nazwa wskazuje, jest materiałem posiadającym pakiety włókiennicze o aluminiowej powierzchni. Odzież wykonana z tkanin aluminizowanych jest stosowana przez pracowników narażonych na działanie bardzo wysokich temperatur (niektóre tkaniny charakteryzują się odpornością do 1000°C) oraz pracowników, którzy mają kontakt z gorącymi odpryskami, np. metali. Tkanina aluminizowana cechuje się lekkością i wysoką wytrzymałością. Odzież specjalna przeznaczona do ochrony pracowników przed wysokim poziomem promieniowania cieplnego istnieje od lat 30-tych XX wieku. Tego typu zespoły ochronne, zwane kombinezonami zbliżeniowymi (proximity suits), są przeznaczone do ochrony strażaka przed każdym pożarem wytwarzającym wysoki poziom promieniowania cieplnego. Maksymalna ochrona cieplna otoczenia dla kombinezonu zbliżeniowego wynosi około 260°C (500°F). Należy pamiętać, że do akcji gaśniczych nie są przeznaczone zespoły zbliżeniowe i przeciwpożarowe do akcji gaśniczych na wejściu (entry suits), które są używane do wejścia w ekstremalne temperatury i sytuacje wymagające ochrony przed całkowitym ogrzewaniem, i najczęściej są wykonane z Zetexu lub wermikulitu i nieglinizowane.
Układy materiałów do odzieży specjalnej akcji przeciwpożarowej charakteryzują się zdolnością zewnętrznych materiałów do intensywnego odbijania promieniowania cieplnego. Na ten rodzaj odzieży stosowane są wielowarstwowe układy materiałów, a zewnętrzna tkanina jest często sklejona z folią aluminizowaną.
Rodzaje tkanin z powierzchnią aluminizowaną
W zależności od zastosowanej bazy włókienniczej, tkanina aluminizowana może wykazywać różne właściwości:
- Szkło aluminizowane: Łączy w sobie refleksyjność aluminiowanej powierzchni zewnętrznej z tkaniną szklaną. Tkanina szklana nie pali się ani nie wspomaga spalania i oferuje kombinację właściwości od wysokiej wytrzymałości po odporność ogniową.
- Aluminizowany Nomex: Łączy aluminizowaną powierzchnię zewnętrzną z Nomexem, materiałem z natury trudnopalnym z włókien aramidowych firmy DuPont.
- Aluminizowany Rayon: Łączy aluminizowaną powierzchnię zewnętrzną z Rayonem, co zapewnia doskonałą izolację.
Właściwości kluczowe dla skuteczności tkanin aluminizowanych
Parametry ochronne odzieży zyskuje się poprzez zastosowanie odpowiednich materiałów oraz ich układów. Tkaniny trudnopalne są kluczowym elementem odzieży strażackiej, ponieważ stanowią pierwszą linię ochrony przed płomieniem, wysoką temperaturą oraz zjawiskami towarzyszącymi pożarom. Tkaniny te nie są jedynie dodatkiem technologicznym, ale fundamentem całego systemu ochronnego, odpowiadają za to, aby odzież nie zajmowała się ogniem, nie topiła się pod wpływem ciepła i nie tworzyła dodatkowego źródła zagrożenia. To one decydują o czasie, jaki strażak może bezpiecznie przebywać w strefie wysokiej temperatury, zanim konieczne będzie opuszczenie miejsca działań. Właściwości te obejmują:
- Odporność na płomień: Podstawowa właściwość tkanin stosowanych w ubraniach strażackich. Materiał nie może podtrzymywać spalania, musi samoczynnie wygasnąć po usunięciu źródła ognia i nie może się topić.
- Stabilność termiczna: Zdolność utrzymania struktury włókien przy bardzo wysokich temperaturach. Tkaniny aramidowe potrafią zachować integralność nawet przy temperaturach przekraczających 400°C.
- Odporność mechaniczna: Obejmuje wytrzymałość na ścieranie, rozdarcie, przebicie oraz uszkodzenia powstające podczas akcji ratowniczych.
- Komfort użytkowania: Tkanina powinna umożliwiać odprowadzanie pary wodnej i wilgoci, aby ograniczyć ryzyko przegrzania i odwodnienia.
- Trwałość eksploatacyjna: Dotyczy zdolności tkaniny do utrzymania cech ochronnych podczas wieloletniej pracy, pomimo narażenia na warunki pożarowe, wodę, detergenty i promieniowanie UV.
Wielowarstwowa budowa odzieży strażackiej
Aby skutecznie zabezpieczać ratownika przed zagrożeniami, ubranie strażackie zostało zaprojektowane z uwzględnieniem wielowarstwowości. Odzież chroniąca przed gorącymi czynnikami, powinna charakteryzować się odpornością na działanie wysokich temperatur. Ubranie strażackie składa się zazwyczaj z trzech głównych warstw, z których każda wykorzystuje inne tkaniny trudnopalne i spełnia różną funkcję:
- Warstwa zewnętrzna (Outer shell): Jej zadaniem jest ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz bezpośrednim działaniem płomienia. Najczęściej wykorzystuje się w niej syntetyczne włókna aramidowe (niepalne materiały polimerowe), takie jak Nomex, Kevlar czy Twaron. Badania wykazują, że PBI (Polybenzimidazole) charakteryzuje niski współczynnik spalania, co zapobiega osłabieniu, kurczeniu się czy uszkodzeniu materiału w kontakcie z ogniem i wysokimi temperaturami. Materiał z domieszką meta-aramidu ulega uszkodzeniu znacznie szybciej niż ten zawierający włókno PBI. Temperatura rozkładu, w której materiał PBI zaczyna tracić swoje właściwości, wynosi 720°C. W przypadku odzieży do specjalnych akcji przeciwpożarowych, to właśnie ta warstwa zewnętrzna często jest sklejona z folią aluminizowaną, aby intensywnie odbijać promieniowanie cieplne.
- Membrana (Moisture barrier): Środkowa warstwa ubrania, będąca mikroporowatą, hydrofobową membraną, produkowaną z tworzyw sztucznych, takich jak politetrafluoroetylen (PTFE), poliuretan czy poliester. Chroni przed przenikaniem pary, gorącej wody i gazów pożarowych.
- Warstwa termoizolacyjna (Thermal barrier): Ma na celu izolowanie przed wnikaniem do wnętrza ubrania promieniowania cieplnego. Ta warstwa decyduje o czasie, przez jaki strażak może działać w strefie wysokiego promieniowania cieplnego.
- Podszewka: Warstwa znajdująca się najbliżej ciała, funkcjonująca osobno lub w połączeniu z warstwą termoizolacyjną.
Aramidy w odzieży strażackiej: Kevlar i Nomex
Dzisiejsze ubrania specjalne szyte są niemal wyłącznie z włókien aramidowych i antystatycznych. Dwa najpopularniejsze aramidy (tkaniny polimerowe) to Kevlar i Nomex. Nawet jeśli ubranie specjalne nie jest w całości wykonane z Kevlaru czy Nomexu, znajdziemy w nim zazwyczaj elementy wykonane z tych tkanin - wzmocnienia na kolanach, łokciach, ramionach, w postaci specjalnych wstawek w miejscach najintensywniejszego ścierania czy rozciągania.
- Kevlar: To polimer z grupy poliamidów (dokładniej aramidów), z którego przędzie się włókna sztuczne o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie. Jest strukturalnie odporny na płomienie - zapewnia ochronę przed wysokimi temperaturami do 426°C. Oprócz tego włókna Kevlar® nie topią się, nie kapią ani nie zapalają się pod wpływem wysokiej temperatury. Kevlar jest lekki (ponad 5 razy lżejszy od stali) i zachowuje swoje właściwości w zakresie temperatur od -200°C do 245°C. Nie przewodzi prądu elektrycznego i charakteryzuje go niska przewodność cieplna. Przy zetknięciu z ogniem Kevlar nie topi się i nie kapie, ale ulega rozkładowi do temperatury około 500°C, bez wydzielania substancji toksycznych. Włókna ulegają degradacji na skutek działania promieni ultrafioletowych, które są składnikiem promieniowania słonecznego.
- Nomex: Własności fizykochemiczne Nomeksu są zbliżone do Kevlaru. Ma on jednak niższą temperaturę mięknięcia (około 220°C) i rozkładu (około 350°C) niż Kevlar oraz łatwiej się rozpuszcza w kwasie siarkowym, dzięki czemu jego obróbka jest tańsza i łatwiejsza.
Tkaniny PBI - ochrona bez kompromisów
Tkaniny PBI (Polybenzimidazole) to materiały o unikalnych właściwościach, stworzone z myślą o zastosowaniach w najbardziej wymagających warunkach, takich jak eksploracja kosmosu czy przemysł wojskowy. Dzięki swojej niezwykłej strukturze molekularnej, PBI charakteryzuje się wyjątkową odpornością na działanie wysokich temperatur - nie topi się, nie zapala i nie kurczy pod wpływem ognia. Materiały te zapewniają najwyższy poziom ochrony przed gorącem i płomieniami, jednocześnie oferując wysoki komfort użytkowania i trwałość. PBI oferuje więcej ochrony przy mniejszej wadze, co jest kluczowe podczas długotrwałych akcji ratowniczych. Kluczowe właściwości tkanin PBI to ich miękkość i elastyczność przy niezwykle wysokich parametrach mechanicznych, a także to, że pod wpływem ciepła i płomienia nie pękają ani nie kurczą się, zachowując swoje właściwości ochronne.
Normy i standardy dla odzieży strażackiej
Podstawowa odzież ochronna dla strażaka używana w czasie akcji przeciwpożarowych oraz działań z nią związanych, takich jak akcje ratownicze lub pomoc w czasie katastrof, powinna spełniać wymagania normy PN-EN 469:2006 (U). Wymagania w niej zawarte dotyczą układów materiałów zastosowanych w odzieży, akcesoriów, szwów i konstrukcji. Podstawowe wymaganie bezpieczeństwa dotyczy rozprzestrzeniania płomienia. Wyrób odzieżowy powinien być niepalny od strony zewnętrznej i wewnętrznej, niepalnością powinny charakteryzować się również wszystkie zastosowane w odzieży materiały, które narażone są na działanie płomienia (materiał mankietów, warstwa chroniąca przed podsiąkaniem), elementy odzieżowe, akcesoria i szwy. Norma PN-EN 469:2006 (U) [6] ustala dwa poziomy wymagań w zakresie takich właściwości ochronnych jak odporność na przenikanie ciepła konwekcyjnego, promieniowania cieplnego oraz wodoszczelność, a także dwa poziomy wymagań odnośnie właściwości związanej z komfortem cieplnym - oporu pary wodnej.
Układ materiałów zastosowany w odzieży dla strażaków powinien charakteryzować się odpornością na przesiąkanie 4 substancji chemicznych: wodorotlenku sodu, kwasu solnego i siarkowego oraz o-ksylenu. Odzież ochronna dla zapewnienia widzialności strażaka podczas akcji powinna posiadać materiały odblaskowe/fluorescencyjne spełniające wymagania opisane w PN-EN 471:2006, zapewniające widzialność ze wszystkich stron, opasując rękawy, nogawki oraz wyrób na wysokości tułowia. Materiał odblaskowy powinien zapewniać widzialność ze wszystkich stron i spełniać wymagania odnośnie współczynnika odblasku również po ekspozycji na wysoką temperaturę.
Dla ochrony strażaka podczas specjalnej akcji przeciwpożarowej, odzież spełniająca wymagania jedynie normy PN-EN 469:2006 (U) jest niewystarczająca. Czynności specjalnej akcji przeciwpożarowej obejmują podejście, sąsiedztwo lub wejście w akcję przeciwpożarową, gdzie strażak narażony jest na wysokie poziomy promieniowania cieplnego, ciepła konwekcyjnego i kontaktowego. Podczas tego typu akcji może dojść do wejścia strażaka w płomienie. Odzież do specjalnych akcji przeciwpożarowych powinna charakteryzować się ochroną przed wysokimi poziomami promieniowania cieplnego, ciepła konwekcyjnego i kontaktowego, polegającą na zdolności zewnętrznych materiałów do intensywnego odbijania promieniowania cieplnego. Wymagania dla odzieży odbijającej, przeznaczonej do specjalnej akcji przeciwpożarowej, precyzuje norma PN-EN 1486:2007 (U).
Konserwacja i inspekcja odzieży specjalistycznej
Mimo lekkości i wysokiej wytrzymałości tkaniny aluminizowanej, nie należy przyjmować, że odzież wykonana z tej tkaniny nie podlega przeglądom stanu technicznego. Przeciwnie, ze względu na warunki szkodliwe i niebezpieczne dla pracownika, przegląd odzieży musi być systematyczny. Prawidłowa konserwacja odzieży strażackiej ma ogromny wpływ na trwałość tkanin trudnopalnych. Pranie, suszenie, ekspozycja na światło słoneczne i kontakt z zanieczyszczeniami mogą stopniowo osłabiać właściwości materiału. Dlatego stosuje się specjalne detergenty oraz procedury prania, które nie niszczą włókien ochronnych.
Metoda sprawdzania powierzchni odzieży i zanieczyszczeń
Rozłóż odzież na płaskiej powierzchni, wyrównaj materiał. Poddaj kontroli wizualnej przód i tył odzieży. Spodnią warstwę odzieży oceń po jej rozpięciu i rozłożeniu. Gdy na powierzchni odzieży zauważono dziury bądź inne uszkodzenia w materiale (również przypalenia, zwęglenia materiału), wówczas wynik przeglądu odzieży należy uznać za negatywny. Odzież zanieczyszczoną substancjami łatwopalnymi na niewielkiej powierzchni należy oddać konserwacji, zgodnie z instrukcją producenta. Jeśli zabrudzenia są na całej powierzchni - odzież należy wycofać z użytkowania.
Metoda sprawdzania szwów i zapięć
Rozciągnij lekko szwy oraz miejsca przy zapięciach, następnie zwróć uwagę, czy miejsca przy szwach nie ulegają rozstąpieniu. Za wynik negatywny przeglądu można uznać, jeśli zaobserwowano nieciągłość materiału. Uszkodzenie zamków lub rzepów dyskwalifikuje użyteczność odzieży w procesie pracy. Zanieczyszczone rzepy należy oczyścić i sprawdzić, czy zapięcie jest skuteczne. Jeśli stwierdzono wadę rzepu, należy wszyć nowy - identyczny jak poprzedni, chyba że producent odzieży w dokumentacji nie zawarł takich informacji. Zalecane jest wówczas natychmiastowe wycofanie odzieży i naprawa jej w autoryzowanym serwisie. Zaleca się naprawiać uszkodzoną odzież naszywając łaty z materiałów, z których odzież została uszyta, przy zastosowaniu nici o właściwościach niepalnych.
Nowoczesne rozwiązania w odzieży strażackiej
Firma Rosenbauer projektuje ubranie specjalne FIRE FLEX, które aktywnie chroni użytkowników przed promieniowaniem cieplnym, przenikaniem wody oraz pary wodnej. Projektanci dbają o maksymalną swobodę ruchów. Precyzyjny krój Ergocut zapewnia idealne dopasowanie do sylwetki, co przekłada się na większą mobilność podczas akcji ratowniczo-gaśniczych. Udoskonalono konstrukcję rękawów i ramion, wprowadzono ergonomiczne funkcje, takie jak wyściełane kieszenie, suwak ułatwiający chwytanie czy segmentowane, łatane paski poprawiające widoczność.
Wykorzystywane są materiały o wysokich właściwościach mechanicznych. Materiał X55 z PBI charakteryzuje się ośmiokrotnie wyższą wydajnością przy rozciąganiu w porównaniu do normy PN-EN 469, a membrana 3D PTFE zapewnia doskonałą oddychalność oraz ochronę przed ciepłem i wodą. Przykładem zastosowania włókien aramidowych i wzmocnienia newralgicznych punktów kurtki i spodni kevlarem jest ubranie specjalne FHR 008 MAX PL polskiego producenta Brandbull / KZPT. Na łokciach i kolanach zastosowano dodatkowe wzmocnienia 100% Kevlar chroniące stawy łokciowe i kolanowe wraz z wkładami amortyzującymi nacisk. Dolne krawędzie mankietów i nogawek oraz pionowe szwy w dolnej części nogawek po wewnętrznej stronie również zostały wykończone lamówką 100% Kevlar.
tags: #odziez #strazak #tkaniny #aluminizowane