12.2.3 Защитные свойства фильтрующих материалов от капель тх
Для СИЗК типа импрегнированного обмундирования ДГ, в котором сорбент находится в верхнем слое, жидкий ТХ взаимодействует непосредственно с сорбентом. В этом случае для обеспечения защиты от капель ТХ должно соблюдаться следующее условие: в пятне от капли должно быть достаточно сорбента для полного связывания ТХ, содержащегося в капле, или иными словами статическая активность сорбента в пятне от капли (МП = g·SП · Э) должна быть больше массы капли (рК)
,
(12.4)
где g – масса сорбента на единице площади материала;
рК – масса капли;
SП – площадь пятна от капли на фильтрующем материале;
Э – коэффициент, характеризующий массовые отношения сорбента
и ТХ при условии полного поглощения последнего.
Это соотношение позволяет рассчитать необходимое содержание сорбента на материале для обеспечения защиты от капель ТХ с определенной массой и площадью растекания или массу капель ТХ, от которых обеспечит защиту материала с известным содержанием сорбента.
Для многослойных СИЗК типа ОКЗК-М, в которых сорбент находится во втором слое, при действии капель массой менее 0,1 - 0,5 мг в зависимости от толщины и пористости тканей верхнего слоя на сорбент может действовать только пар (рисунок 12.3). Условия поглощения пара ТХ более благоприятные, чем жидкости, и время защитного действия такого комплекта будет намного больше, чем для однослойных, в которых сорбент находится в первом слое.
Время защитного действия и его зависимость для этого типа СИЗК от свойств ТХ и материалов можно оценить из соотношения подвода пара по первому закону Фика (QП) и статической активности ткани с сорбентом (МП). Для единицы площади ткани, где происходит проникание, на момент исчерпания защитных свойств они будут равны
,
(12.5)
где – время защитного действия;
SП – площадь проникания ТХ;
D – коэффициент диффузии паров ТХ;
СП и СТК – концентрация пара ТХ на площади испарения пятна
и в ткани с сорбентом соответственно;
– расстояние от поверхности испарения (площади пятна от капли)
до материала с сорбентом (диффузный путь);
Э – коэффициент, характеризующий массовые соотношения
сорбента и ТХ при условии полного поглощения.
При допущении, что СТК = 0, а СП = СS, время защитного действия сорбирующего материала от капель ТХ будет равно
(12.6)
Анализ уравнения (12.6) показывает, что на защитные свойства таких многослойных СИЗК оказывает влияние статическая активность сорбента (g·Э), расстояние от поверхности пятна, от капли до материала с сорбентом (, диффузионный путь), концентрация насыщенного пара ТХ (СS).
Статическая активность сорбента оказывает решающее влияние, что наглядно проявляется при ношении ОКЗК-М. Для нового ОКЗК-М, когда хлорамина на ткани защитного белья много («активного» хлора 3,5 %), время защитного действия по аэрозолю VХ не менее 24 ч. Для ОКЗК-М в конце срока носки, когда вследствие разложения хлорамина становится мало («активного» хлора 0,7 %), время защитного действия составляет всего около 6 ч.
Чем меньше концентрация насыщенного пара ТХ, тем больше время защитного действия СИЗК. Так, от мелких капель VХ защитные свойства ОКЗК-М намного выше, чем от таких же капель иприта. Снижение концентрации пара ТХ над пятном от капель для тканей верхнего слоя может достигаться за счет подбора соответствующих пропиток. Применение в ОКЗК-М (ОКЗК-Д) пропитки АБ, которая обладает абсорбционными свойствами, позволило повысить время защитного действия от капель ТХ этого комплекта по сравнению ОКЗК вследствие снижения концентрации пара над пятном капли ТХ на ткани верхнего слоя.
Увеличение диффузионного пути приводит к увеличению времени защитного действия, что может быть достигнуто за счет воздушных зазоров между тканями или обеспечением несмачиваемости верхней ткани каплями ТХ при применении олеофобных пропиток.
Рассмотренный механизм проникания паров и капель ТХ сквозь фильтрующие материалы и анализ зависимости защитных свойств этих материалов от различных факторов показывают, что фильтрующие СИЗК могу обеспечить надежную защиту от паров ТХ вероятного противника и мелких капель VХ, а также ограниченную защиту от капель иприта.
Существующие СИЗК с хемосорбционными и абсорбционным принципами поглощения ТХ не обеспечивают защиты от паров и мелких капель зомана. Защита от зомана может быть обеспечена лишь при использовании активных как по отношению к нему, так и по отношению к VХ и иприту сорбентов, например адсорбентов (активных углей). Эти СИЗК могут быть средствами защиты постоянного ношения и, следовательно, способны обеспечить постоянную защищенность личного состава от ТХ вероятного противника.