Baza wiedzy Środki Ochrony Indywidualnej Odzież ochronna

6. Inteligentna odzież i akcesoria ochronne

Jednym z kierunków rozwoju odzieży ochronnej jest wykorzystanie najnowszych osiągnięć technologii materiałowych oraz z obszaru mikroelektroniki, dzięki którym możliwe jest osiągnięcie zupełnie nowych funkcji odzieży. Prace badawcze z tego zakresu dotyczą wykorzystania w odzieży materiałów inteligentnych (np. materiałów przemiany fazowej, stopów z pamięcią kształtu), wykorzystania alternatywnych źródeł energii elektrycznej (np. ogniw fotowoltaicznych), czy integracji układów chłodzących. W bazie wiedzy przedstawione zostaną nowe rozwiązania, które opracowane zostały w ostatnich latach w Pracowni Odzieży Ochronnej CIOP-PIB, z uwzględnieniem odniesienia do publikacji i materiałów informacyjnych z danej tematyki.

Zestawy odzieżowe dla ratowników górniczych z funkcją termoregulacji mikroklimatu pododzieżowego i monitorowania stanu fizjologicznego ratownika podczas akcji w środowisku gorącym (rys. 6.1).

Słowa kluczowe: ratownictwo górnicze, odzież ochronna, bielizna ochronna, czynniki gorące, ochrona przed elektrycznością statyczną, komfort cieplny, termoregulacja, elementy chłodzące, materiały przemiany fazowej, PCM, system wentylacji powietrzem, monitorowanie częstości skurczów serca

Rys. 6.1 Widok przedstawiający zestawy odzieżowe dla ratowników górniczych

Publikacje CIOP-PIB:
  1. Łeżak K., Bartkowiak G., Greszta A., Dąbrowska A. Krzemińska S., Makowski K., Młynarczyk M.: Zestawy odzieżowe z funkcją termoregulacji dla ratowników górniczych, Bezpieczeństwo Pracy. Nauka i Praktyka, 2019, 7(574), s. 21-25, dostęp: https://www.ciop.pl/CIOPPortalWAR/file/89597/20200323111934&BP_7_2019_21_25.pdf
  2. Thermal Load of Mine Rescuer in the Underwear and Protective Clothing with Phase Change Materials in Simulated Utility Conditions, dostęp: https://www.mdpi.com/1996-1944/13/19/4320
  3. Mine rescuers’ heat load during the expenditure of physical effort in a hot environment, using ventilated underwear and selected breathing apparatus, dostęp: https://www.tandfonline.com/doi/citedby/10.1080/10803548.2017.1335971?scroll=top&needAccess=true
  4. Ocena wybranych środowiskowych uwarunkowań organizacji pracy ratowników górniczych, dostęp: http://repozytorium.put.poznan.pl/publication/529218
  5. Odzież ochronna dla ratowników górniczych, dostęp: https://sigma-not.pl/publikacja-113235-2018-4.html
  6. Zestawy odzieżowe z funkcją termoregulacji dla ratowników górniczych, dostęp: https://redakcja-bp.pl/resources/html/article/details?id=190244&language=en
  7. CIOP-PIB: New generation of protective clothing for mine rescuers, dostęp: https://perosh.eu/news/new-generation-of-protective-clothing-for-mine-rescuers/
  8. Kierunki rozwoju odzieży inteligentnej http://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-article-BPC1-0003-0046/c/Bartkowiak.pdf

Aktywna odzież ochronna ze stopami z pamięcią kształtu (SMM) do ochrony pracowników przed czynnikami gorącymi (rys. 6.2)

Słowa kluczowe: odzież inteligentna, odzież aktywna, odzież ochronna, materiały z pamięcią kształtu, SMM, stopy z pamięcią kształtu, SMA, czynniki gorące, promieniowanie cieplne, komfort cieplny

Rys. 6.2 Widok aktywnej odzieży ochronnej ze stopami z pamięcią kształtu

Publikacje CIOP-PIB:

  1. Bartkowiak G., Dąbrowska A., Greszta A., 2020, Development of Smart Textile Materials with Shape Memory Alloys for Application in Protective Clothing, Materials 13(3), 689,
    https://doi.org/10.3390/ma13030689,
  2. Bartkowiak G., Dąbrowska A., Okrasa M., Włoch G., 2017, Preliminary study on the thermomechanical treatment of shape memory alloys for applications in clothing protecting against heat, Advances in Mechanical Engineering, 9(6), doi: 10.1177/1687814017703898
  3. Dąbrowska A., Bartkowiak G., Okrasa M., 2014, Funkcjonalizacja tekstyliów i odzieży za pomocą stopów z pamięcią kształtu, Przegląd Włókienniczy – Włókno, Odzież, Skóra, nr 10, str. 32-36

Inteligentna odzież ochronna dla ratowników górskich wyposażona w alternatywne źródła energii do zasilania elementów aktywnych (rys. 6.3)

Słowa kluczowe: ratownictwo górskie, odzież ochronna, odzież inteligentna, alternatywne  źródła energii, ogniwa fotowoltaiczne, generator elektromagnetyczny, elektronika noszona, elementy aktywne, pozyskiwanie energii elektrycznej

Rys. 6.3 Widok inteligentnej odzieży ochronnej dla ratowników górskich wyposażonej w alternatywne źródła energii do zasilania elementów aktywnych

Publikacje CIOP-PIB:

  1. Alternatywne źródła energii elektrycznej do zasilania elementów aktywnych w inteligentnej odzieży ochronnej dla ratowników górskich – rekomendacje dotyczące ich wykorzystania i sposobu rozmieszczenia w odzieży,
    dostęp: https://www.ciop.pl/CIOPPortalWAR/file/88999/2019120693735&Materialy-informacyjne-III-N-15-A-Dabrowska.pdf
  2. Dąbrowska A., Greszta A.: Analysis of the Possibility of Using Energy Harvesters to Power Wearable Electronics , in Clothing, Advances in Materials Science and Engineering, 2019, Article ID 9057293, s. 13,
    dostęp: https://www.hindawi.com/journals/amse/2019/9057293/ 
  3. Wymagania funkcjonalne wobec inteligentnej odzie¿y dla ratowników górskich – wyniki badań własnych,
    dostęp: https://portal.ciop.pl/CIOPPortalWAR/file/87063/20190319112824&BP_8_2018_12_15.pdf

Pakiet z warstwą aerożelu do ochrony przez przenikaniem ciepła (rys. 6.4)

Słowa kluczowe: aerożel, pakiet tekstylny, czynniki gorące, promieniowanie cieplne

Rys. 6.4 Widok pakietu z warstwą aerożelu do ochrony przed przenikaniem ciepła

Publikacje CIOP-PIB:
  1. Greszta A., Krzemińska S., Okrasa M.: Influence of aging factors on the properties of aerogels with different degrees of granulation, FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe, 2019, vol. 4, 136, s. 50-58
  2. Materiały I odzież chroniące przed ciepłem materiały dla producentów odzieży ochronnej https://www.ciop.pl/CIOPPortalWAR/file/88263/Materialy-informacyjne-III-N-14-S-Krzeminska.pdf
  1. Krzemińska, S. , Greszta, A. Zastosowanie aerożeli w materiałach włókienniczych do ochrony przed czynnikami gorącymi, Przegląd Włókienniczy – Włókno, Odzież, Skóra, 2018, nr 1,  32—36
  2. Greszta A., Krzemińska S., Bartkowiak G. Dąbrowska A. Development of high-insulating materials with aerogel for protective clothing applications – an overview https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/ijmr-2020-8042/html

Kamizelka o właściwościach termoregulacyjnych z materiałami przemiany fazowej (rys. 6.5)

Słowa kluczowe: materiały przemiany fazowej (PCM), dyskomfort cieplny, odzież ochronna

Rys. 6.5 Widok kamizelki o właściwościach termoregulacyjnych z materiałami przemiany fazowej

Publikacje CIOP-PIB:

  1. Analysis of thermoregulation properties of PCM garments on the basis of ergonomic tests,
    dostęp: https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/0040517512460299
  2. Assessment of the Thermoregulation Properties of Textiles with Fibres Containing Phase Change Materials on the Basis of Laboratory Experiments,
    dostęp: http://fibtex.lodz.pl/article642.html
  3. Konstrukcje odzieżowe ograniczające dyskomfort cieplny podczas pracy w barierowej odzieży ochronnej,
    dostęp: https://www.sigma-not.pl/publikacja-78799-konstrukcje-odzie%C5%BCowe-ograniczajace-dyskomfort-cieplny-podczas-pracy-w-barierowej-odzie%C5%BCy-ochronnej-przeglad-wlokienniczy-2013-8.html

Wyrób odzieżowy z układem rozprowadzającym ciecz chłodzącą (rys. 6.6)

Słowa kluczowe: układ chłodzący,  dyskomfort cieplny, odzież ochronna

Rys. 6.6 Widok bluzki z układem rozprowadzającym ciecz chłodzącą

Publikacje CIOP-PIB:

  1. Assessment of an active liquid cooling garment intended for use in a hot environment,
    dostęp: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S000368701630120X
  2. Construction of a garment for an integrated liquid cooling system,
    dostęp: https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/0040517515576324
  3. Indywidualne układy chłodzące organizm podczas pracy w gorącym środowisku,
    dostęp: https://www.ciop.pl/CIOPPortalWAR/file/74113/20141030013&BP_3_2013_s12_15.pdf
  4. Obciążenie cieplne pracowników w gorącym środowisku pracy i sposoby jego redukcji,
    dostęp: http://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-article-BPC1-0012-0042/c/Bartkowiak.pdf
  5. Obciążenie termiczne pracowników w mikroklimacie gorącym i sposoby jego redukcji dzięki zastosowaniu układów chłodzących,
    dostęp: https://m.ciop.pl/CIOPPortalWAR/file/79711/Materialy-informacyjne-V-B-06.pdf