Niechęć do stosowania przez pracowników środków ochrony indywidualnej może wynikać z ich niedopasowania do warunków panujących na stanowiskach pracy oraz wyboru z oferty rynkowej wyrobów o niskich cenach, ale złej jakości, które stanowią jedynie iluzoryczną ochronę przed zagrożeniami. Jednocześnie należy podkreślić, ze dzięki licznym pracom o charakterze badawczym i rozwojowym powstają nowe wyroby z wykorzystaniem nowoczesnych technologii, zaawansowanych technicznie materiałów, a także systemów elektronicznych, które na etapie projektowania i produkcji środków ochrony indywidualnej umożliwią uzyskanie nowoczesnych konkurencyjnych rozwiązań.
Katarzyna Majchrzycka
T akie możliwości daje dynamiczny rozwój inżynierii materiałowej i technologii informatyczno-komunikacyjnych obserwowany w ciągu ostatnich lat. Poniżej przedstawiono podstawowe kierunki w odniesieniu do poszczególnych rodzajów środków ochrony indywidualnej.
Odzież ochronna
Dynamiczny rozwój technologii prowadzący do wytwarzania nowych tworzyw, kompozytów materiałowych, włókien stwarza realne możliwości modelowania nowych rodzajów odzieży ochronnej przy uwzględnieniu tak istotnych dla użytkownika aspektów ergonomicznych.
Kierunki rozwoju odzieży ochronnej, zmierzają przede wszystkim do wytwarzania odzieży oferującej użytkownikowi poczucie komfortu i optymalną funkcjonalność. Pojawiła się nowa grupa odzieży, która skupia uwagę użytkowników - są to wyroby aktywne lub inteligentne (smart and inteligent textiles and clothing). Odzież inteligentna odbiera bodźce bezpośrednio z ciała człowieka, jak i z otoczenia, a następnie reaguje na nie znacznymi zmianami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi, często odwracalnymi. Bodźcami, które wywołują aktywne reakcje materiałów stosowanych do konstrukcji odzieży są: naprężenia, pole elektromagnetyczne, temperatura, wilgotność, promieniowanie UV, IR, substancje chemiczne. Inteligentne materiały odpowiadają na nie zmianą np. wymiarów geometrycznych, stanu skupienia, rozkładu naprężeń, współczynnika odbicia światła. Umiejętne wykorzystanie właściwości nowych włókien i materiałów przy konstruowaniu odzieży może przynieść znakomite efekty w postaci wysoko sprawnej odzieży współpracującej z organizmem człowieka i reagującej w sposób zaprogramowany na zmiany warunków środowiska zewnętrznego.
Decyzja o zastosowaniu środków ochrony indywidualnej powinna być poprzedzona wszelkimi możliwymi działaniami, zarówno technicznymi, jak i organizacyjnymi, mającymi na celu eliminację zagrożeń lub ich ograniczenie do poziomu dopuszczalnego. Pomimo tej zasady, stosowanie środków ochrony indywidualnej nadal jest powszechne na wielu stanowiskach pracy.
Do wyrobów inteligentnych zaliczane są wyroby z materiałami przemiany fazowej, które posiadają możliwość zmiany stanu skupienia w zależności od tego, czy ciepło jest uwalniane, czy absorbowane przez ciało. W odzieży ochronnej mogą służyć do zmiany izolacyjności cieplnej odziezy. Wyniki badań materiałów przemiany fazowej zastosowanych w strukturach odzieży ochronnej wskazują na ich pozytywny wpływ na proces termoregulacji organizmu i wydłużenie czasu użytkowania odzieży ochronnej. Stwierdzono, że poprawa komfortu cieplnego użytkowników odzieży z materiałami przemiany fazowej zależy od ich ilości i rozmieszenia. W CIOP-PIB opracowano materiały z nowymi włóknami celulozowymi zawierającymi materiały przemiany fazowej, które będą stosowane pod szczelną odzieżą ochronną w celu zapewnienia termoregulacji organizmu użytkownika tej odzieży.
Możliwość konstruowania odzieży inteligentnej zapewniają włókna bikomponentowe, które zmieniają swój kształt w zależności od temperatury otoczenia, pozostają płaskie w temperaturze pokojowej, natomiast rozszerzają się nierównomiernie i skręcają w temperaturze wyższej. Przykładem technologii high-tech, które mogą znaleźć zastosowanie w odzieży chroniącej przed zimnem, są włókna zdolne do przekształcania szerokiego widma światła słonecznego w energię cieplną, mogące znaleźć zastosowanie w odzieży chroniącej przed zimnem.
Oddzielną grupę aktywnej odzieży stanowi odzież wyposażona w zintegrowane systemy grzewcze, które gwarantują precyzyjną regulację temperatury. Może ona znaleźć zastosowanie na stanowiskach pracy w mikroklimacie zimnym, gdy wraz ze zmianami aktywności pracownika zmienia się ilość wydzielanego ciepła i zapotrzebowanie na określoną ochronę przed zimnem, a stosowanie odzieży jako osłony biernej nie zapewnia pracownikowi komfortu cieplnego. Odpowiednią ochronę i komfort można uzyskać tylko poprzez osłonę aktywną, zmieniającą swoją izolacyjność wraz ze zmianami klimatycznymi środowiska zewnętrznego i poziomem ciepła wydzielanego przez użytkownika.
W CIOP-PIB opracowano model odzieży ochronnej przeznaczonej do prac w środowisku zimnym, która aktywnie reaguje na zmiany temperatury oraz zmienia swoją izolacyjność cieplną w taki sposób, aby zapewnić użytkownikowi stan bliski komfortowi cieplnemu. Elementami aktywnymi w odzieży jest sześć wkładów grzejnych, wykonanych z przędzy z włókien stalowych. Sterowanie wkładami grzejnymi odbywa się za pomocą układu pomiarowo-sterującego, zbierającego dane z mikroczujników temperatury umieszczonych w dwóch punktach ciała człowieka pod odzieżą oraz na zewnątrz odzieży. Do nowej generacji odzieży ochronnej zaliczana jest odzież z zaimplementowanymi czujnikami, do monitoringu parametrów fizjologicznych oraz środowiska zewnętrznego. Opracowano odzież przeznaczoną dla służb ratowniczych, np. jednostek strażackich, z zaimplementowanymi mikroukładami elektronicznymi umożliwiającymi monitorowanie parametrów fizjologicznych użytkownika odzieży oraz poziomu zagrożeń na jakie jest on narażony. Zadaniem tej odzieży jest kontrola stanu fizjologicznego strażaka, z uwzględnieniem warunków otoczenia i ciężkości pracy (wydatku energetycznego organizmu i wynikającego z niego obciążenia organizmu).