The article concerns research on using Parylene C coating on basalt fabric-based composites with potential use in protective clothing to improve their insulation against contact heat and radiant heat, as well as the sensory comfort of the user. The outcomes of the contact heat method showed that applying Parylene C coating improved the thermal insulation of all tested composites. Two of them achieved the first efficiency level of protection. The results of the radiant heat method presented that using the Parylene C coating did not cause changes in the thermal insulation against heat radiation of all tested materials; the radiant heat transfer index reached values in the range of 12.4 - 12.9 s. X-ray tomography (micro-CT) allowed for identifying breaks/snaps in basalt fibers irritating the user’s skin in direct contact with the composite. Micro-CT results also showed that using Parylene C coating eliminated the effect of skin irritation and increased the usability of basalt fabrics in clothing.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Currently, scientists are striving to produce innovative textile materials characterized by special properties. Therefore, attempts have been made to use physical and chemical vapor deposition techniques to modify the surface of textile materials, i.e., nonwovens, fabrics, and knitted fabrics. By using these techniques for modifying the basic materials, researchers have obtained textiles with novel properties, which are used in shielding materials, textronics, or clothing, as well as in specialized accessories. The PVD process can be applied for almost all materials. The physical vapor deposition process allows for obtaining layers of different thicknesses and with various physical and chemical properties. This article is a review of the latest state of the art on the use of various methods of physical vapor deposition in textiles destined for different purposes.
The main aim of the research was to carry out the surface modification of basalt fabric in order to improve selected thermal properties of the material, i.e., resistance to contact and radiant heat, to apply it in a hot work environment. Attention was focused on checking whether the metal coating deposited does not cause too high conductivity, which is dangerous to human health. The process of magnetron sputtering with the use of chromium and aluminum of various thickness values was applied to basalt fabrics. Based on scanning electron microscope analysis, it was found that none of the aluminum or chromium coatings covered 100% of the basalt fabric surface. Results of the surface resistance analysis of four out of the six samples of basalt fabrics tested indicate that they belong to anti-static materials. The metallic coatings obtained can potentially be used to improve the thermal properties of basalt fabric mentioned.
PL
Surowiec mineralny, który jest włóknem bazaltowym w przemyśle tekstylnym, jest wykorzystywany przede wszystkim do produkcji wyrobów technicznych, odzieży odpornej na czynniki termiczne i mechaniczne oraz jej elementy. Celem badań było określenie wpływu metalizacji powierzchni tkaniny bazaltowej na jej cechy. Na próbkach tkaniny bazaltowej osadzono warstwy chromu i aluminium o różnych grubościach stosując metodę rozpylania magnetronowego. Tkaniny oceniono metodami pomiaru rezystancji powierzchni i analizy skaningowego mikroskopu elektronowego. Zaobserwowano wzrost rezystywności powierzchniowej powleczonej tkaniny bazaltowej w stosunku do tkaniny niepowleczonej. Jednak metalizacja tkanin nie spowodowała utraty właściwości izolacyjnych materiałów. Żadna z warstw aluminium ani chromu nie pokrywała 100% powierzchni tkaniny bazaltowej. Uzyskano dobrą przyczepność powłoki do podłoża.
Employees of the metallurgy industry and welders are constantly exposed to a hot factors and hot microclimate in working environment. Difficult working conditions associated with expose employees to hot factors occurring in the form of flame, contact heat, convective heat, and splashes of molten metal may consequently lead to extensive body burns and even death. Scientific publications have proven that the temperature of the working environment is an important factor affecting human safety and performance. Improved comfort and safety can be achieved by using properly selected clothing and underwear/undergarment, meeting the requirements for a specific occupational group. In order to obtain information regarding underwear/undergarments usually used under protective clothing as well as to get acquainted with expectations regarding the subject matter, questionnaire surveys were conducted among two professional groups, namely employees of the metallurgy and welders, who are constantly exposed to a hot factors and hot microclimate.
PL
Pracownicy branży metalurgicznej oraz osoby pracujące w zawodzie spawacza są stale narażeni na działanie czynników gorących oraz mikroklimat gorący. Trudne warunki pracy w gorącym mikroklimacie związane są z narażeniem pracowników na działanie niebezpiecznych czynników występujących w postaci płomieni, ciepła kontaktowego, promieniowania cieplnego, ciepła konwekcyjnego oraz rozprysków stopionego metalu, co w konsekwencji może prowadzić do: oparzenia ciała, a nawet śmierci. Publikacje naukowe dowiodły, że temperatura środowiska pracy jest ważnym czynnikiem wpływającym na bezpieczeństwo oraz wydajność człowieka. Większy komfort i bezpieczeństwo można osiągnąć stosując odpowiednio dobraną odzież i bieliznę, spełniającą wymagania dla określonej grupy zawodowej oraz przez właściwie określone warunki pracy. W celu uzyskania informacji na temat odzieży spodniej/bielizny zwykle używanej pod odzieżą ochronną, a także zapoznanie się z oczekiwaniami pracowników w tym zakresie, przeprowadzono badania ankietowe wśród dwóch grup zawodowych, tj. pracowników przemysłu metalurgicznego i spawaczy, którzy narażeni są na działanie czynników gorących oraz mikroklimat gorący.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The article presents the modification of flame-retardant fabric surfaces made of basalt, Nomex®, and cotton fabric to improve their selected thermal comfort properties. The modification consisted of depositing on the fabric surface by magnetron sputtering the metal (aluminum) and ceramic (zirconium (IV) oxide) coatings with a thickness of 1 μm and 5 μm. Flame-retardant fabrics have been chosen because of the desire to apply them to gloves intended for the use in hot-work environments. The article presents the results of testing reference samples and their modifications, which were subjected to the test of resistance to contact heat for contact temperatures of 100°C and 250°C, resistance to thermal radiation and examined their selected thermal comfort parameters, i.e., the thermal conductivity coefficient and heat absorption coefficient. Almost the 1st efficiency level for contact heat was reached for basalt fabric coated with zirconium (IV) oxide with a thickness of 5 μm. The 1st level of protection against heat radiation was obtained for all reference and modified samples. Based on the Kruskal–Wallis test, it was noticed that a significant change in parameter values is caused by the modification with 5 μm thick coating.
A composite based on basalt fabric was produced because of its good thermal and mechanical properties. As a result of the reactive magnetron sputtering technique, a layer of aluminium and zirconium (IV) oxide 200 nm thick was deposited on Mylar film, which was adhered to the surface of the basalt fabric using a special adhesive glue and silicone. The variants of composites prepared were subjected to contact resistance tests at a contact temperature of 100 °C and 250 °C, as well as to resistance to thermal radiation tests. The tests carried out on the composites obtained showed an improvement of tested parameters.
PL
W pracy wytworzono kompozyt na bazie tkaniny bazaltowej ze względu na jej dobre właściwości termiczne i mechaniczne. W wyniku zastosowania techniki reaktywnego rozpylania magnetronowego na folii Mylar osadzono warstwę aluminium i tlenku cyrkonu o grubości 200 nanometrów, którą przyklejono na powierzchnię tkaniny bazaltowej poprzez zastosowywanie kleju oraz silikonu. Przygotowane warianty kompozytów poddano badaniom odporności na ciepło kontaktowe dla temperatury kontaktu 100 °C i 250 °C oraz odporności na promieniowanie cieplne. Przeprowadzone na kompozytach badania wykazały poprawę badanych parametrów.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The layer of aerogel was applied to the surface of basalt fabric due to the possibility of improving a fabric protecting against the influence of hot environmental factors. The analysis of aerogel surface roughness and thickness of the obtained sample, resistance to contact heat for the contact temperature between 100°C and 250°C, and tests of resistance to the penetration of thermal radiation were carried out. In addition, thermal conductivity, thermal resistance, thermal diffusion, thermal absorption, and surface roughness were determined. The obtained results indicate the unevenness of aerogel application on the surface of basalt fabric. For this reason, work should be carried out on an appropriate technology that will allow them to be applied evenly on the surface of the fabric. The parameters tested and the results obtained are promising in terms of the possibility of using the fabric obtained in protective gloves.
Obecnie na rynku odzieżowym dostępne są różnorodne wyroby tekstylne. Główny problem dotyczący wyboru odpowiedniego wyrobu odzieżowego związany jest z jego właściwym dopasowaniem do sylwetki użytkownika. Producenci wytwarzają odzież w różnych rozmiarach jednakże pomiędzy dwoma zbliżonymi rozmiarami występują różnice stałych wartości liczbowych, które zawierają się w zakresie odczuwalności dla danego rozmiaru. Wobec tego oprócz odpowiedniego dopasowania bardzo ważna jest ocena subiektywna użytkownika odnosząca się do rodzaju materiału, koloru, fasonu oraz komfortu użytkowania. W artykule podjęto próbę oceny stopnia dopasowania rajstop do użytkownika.
EN
Currently, various textile products are available on the clothing market. The main problem with choosing the right clothing product is related to its proper fitting to the user's silhouette. Manufacturers produce the clothing in various sizes, however, between two similar sizes there are differences in fixed numerical values that are within the perceptibility range for a given dimension. Therefore, in addition to the appropriate fit, the user's subjective assessment of the type of material, color, shape and comfort of use is very important. The article attempts an analytical assessment of the pantyhose fit to the user.
Obecnie w sektorze tekstylnym dąży się do rozbudowy i automatyzacji urządzeń umożliwiających wykonywanie pomiarów w określonym zakresie. Moisture Management Tester jest urządzeniem służącym do pomiaru i oceny transportu cieczy przez tkaninę, natomiast Drying Rate Tester 201 służy do określenia prędkości suszenia tkaniny biorąc pod uwagę szybkość parowania. Te innowacyjne urządzenia pozwalają na zbadanie parametrów wpływających na komfort cieplny użytkownika oraz są niezbędne w przypadku tkanin przeznaczonych na funkcjonalne wyroby odzieżowe.
EN
Currently, the textile sector is striving to expand and automate devices that allow for measurements in a specific range. Moisture Management Tester is a device for measuring and assessing fluid transport through a fabric, while Drying Rate Tester 201 is used to determine the drying speed of fabric taking into account the evaporation rate. These innovative devices allow for examination of parameters affecting the user’s thermal comfort and are necessary in the case of fabrics intended for functional clothing products.
Obecnie na rynku tekstylnym wytwarzane są coraz bardziej innowacyjne wyroby odzieżowe, co związane jest z nieustannym rozwojem technologii. Dynamiczny rozwój nowych technologii i obecny stan techniki pozwala naukowcom na wykonywanie bardzo dokładnych pomiarów. Możliwe są różnorodne analizy porównawcze wyników badań tego samego parametru na dwóch, bądź większej liczbie urządzeń. W artykule przedstawiono analizę porównawczą rozkładu temperatur na poszczególnych częściach ciała przeprowadzoną na manekinie termicznym i kamerze termowizyjnej podczas badania rajstop. Uzyskane wyniki badań przeprowadzone na obu urządzeniach były porównywalne zarówno dla rajstop z mikrokapsułkami, jak i bez. Stwierdzono, wyższe wartości temperatury na powierzchni rajstop zawierających mikrokapsułki z mentolem.
EN
Currently, on the textile market, more and more innovative clothing products are manufactured, which is associated by the constant development of new technologies. The dynamic development of new technologies and the current state of art allows scientists to make very accurate measurements. Currently, various comparative analyzes of from test results two or more devices that examine the same parameter are possible. The article presents a comparative analysis of the temperature distribution on individual body parts carried out on the thermal manikin and thermal imaging camera at tights. Obtained results of tests carried out on both devices were comparable for both tights with and without microcapsules. Higher temperature values were found on the surface of tights containing microcapsules with menthol.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Basalt fibers and fabrics made of these are characterized by excellent thermal and mechanical properties. Therefore, basalt fabrics, due to a good resistance to high temper atures, are frequently applied in the personal protection equipment (PPE). In order to improve their thermal properties and, above all, the contact heat resistance, the process of physical vapor deposition was proposed. The process of Physical Vapor Deposition (PVD) involves producing a coating on a specific substrate as a result of physical deposition of molecules, ions or atoms of the selected chemical compounds. The method selected for the test is the magnetron sputtering. It involves depositing a uniform film of chromium on the surface of the basalt fabric. In order to improve the thermal properties – especially the contact heat resistance, two values of thickness of the chromium layer deposited on the basalt fabric surface were adopted for the test. Covering 1 μm and 5 μm with the chromium layer did not fulfil the expectations and the research will be continued.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.