5. Определение химических свойств тканей основывается на следующих методиках:

• кипячение тканей со щелочами

При кипячении со щелочами (10% раствор №ОН или КОН) волокна тканей животного происхождения (шелк, шерсть) растворяются, а растительные (хлопок, лен) лишь набухают. Реакцию проводят в пробирке, куда наливают 2 — 3 мл раствора щелочи и помещают кусочек исследуемой ткани. Кипятят на спиртовой горелке в течение 1 - 2 мин.

• ксантопротеиновая реакция.

Азотная кислота (НЫО₃) с удельным весом 1,2 - 1,3 - окрашивает ткани животного происхождения (шерсть, натуральный шелк) в желтый или светло-коричневый цвет, а цвет растительных волокон - не изменяет. Для проведения ксантопротеиновой реакции необходимо на исследуемую ткань капнуть 1 - 2 капли азотной кислоты и ждать результата 5-10 минут

• обработка ацетоном

В ацетоне растворяется искусственный ацетатный шелк и не растворяются натуральные волокна. Образец ткани помещают в чашку Петри и капают на него несколько капель ацетона, затем несколько раз протирают ватным тампоном.

6. Употребляемые для построения тканей волокна по своему происхождению могут быть или растительные, или животные.

Для волокон растительного происхождения используются главным образом семенные волоски некоторых растений (хлопок, растительная шерсть, растительный шелк), сосудисто-волокнистые пучки листьев, стволов или корней однодольных растений (новозеландский лен, манильская конопля) и, наконец, лубяные волокна двудольных растений (пенька, лен, джут).

Из веществ животного происхождения употребляют преимущественно овечью шерсть, шелк, шкуры различных пушистых животных в виде меха и кожу.

На фотографических снимках микроскопических разрезов различных тканей видно как расположение и форму отдельных волокон, так и число и величину промежутков между ними (их пористость).

В этом отношении различные ткани представляют большое разнообразие: в гладком полотне отдельные волокна тесно примыкают друг к другу и между ними остаются лишь небольшие поры; также плотно друг от друга лежат волокна в бумажной ткани, и лишь ограниченная длина хлопчатобумажных волокон производит впечатление некоторой рыхлости этой ткани; шелковая ткань, вследствие чрезвычайной тонкости волокна, отличается небольшими размерами пор и нередко представляется вполне компактной массой; шерстяное трико принадлежит к числу рыхлых тканей: лишь изредка волокна тесно примыкают друг к другу и почти повсюду между ними находятся более или менее крупные промежутки, расположение волокон неправильное.

Шерстяное сукно состоит из более грубых, чем трико волокон; отдельные волокна имеют между собой мало точек соприкосновения; на краях многие волокна находятся как будто на отлете, а поры - значительных размеров.

Шерстяная фланель лишь в слабой степени производит впечатление «ткани»: волокна располагаются по всевозможным направлениям, промежутки между ними лишь изредка представляются в виде узких щелей, большей частью они имеют диаметр (0,43 мм) таких размеров, которые не встречаются у других тканей.

7. Основная функция одежды - поддержание микроклимата пододежного пространства в оптимальных для теплового равновесия организма параметрах. В различных климато-погодных условиях одежда должна сохранить температурную константу организма человека не перенапрягая системы теплопродукции и теплоотдачи. С помощью одежды человек, живя даже на далеком Севере, по выражению Макса Петтенкофера, носит с собой теплый, южный воздух и чувствует себя комфортно при температуре пододежного пространства 28-30 ⁰С и сравнительно низкой подвижности воздуха.

Под пододежным микроклиматом следует понимать комплекс факторов воздушной прослойки, прилегающей к поверхности кожи, он характеризуется: температурой, влажностью, содержанием углекислоты.

Когда различные части одежды надеты на тело, то они неплотно прилегают к поверхности последнего или друг к другу. Ткани ложатся неровно, образуют складки и, благодаря этому, непосредственно у кожи, а также и между отдельными частями одежды, появляются пустые пространства, которые наполняются воздухом. Количество этого воздуха весьма значительно - от 40 до 70% всей толщины одежды (независимо от воздуха, который заключается в порах тканей).

По своему составу воздух в одежде отличается от окружающего комнатного и атмосферного. Он воспринимает газообразные выделения кожи и загрязненной одежды. Содержание в одежном воздухе углекислоты, превышающее его содержание в окружающем воздухе более, чем на 0,3%, вызывает неприятные субъективные ощущения. Когда мы одеваемся теплее, количество углекислоты в пододежном пространстве увеличивается. Чем больше температурная разница между кожей и внешней средой, тем энергичнее происходит воздухообмен в одежде, а потому мы можем зимой одеваться теплее, чем летом, без ущерба для вентиляции в пододежном пространстве.

При оценке санитарных качеств одежды необходимо знать, как она вентилируется и каково качество содержащегося в ней воздуха.

Через летнее платье в час проходит 930 литров воздуха, относительная влажность между различными частями одежды незначительна (20 - 40%), благодаря высокой температуре этого воздуха.

Наибольшее количество влаги находится в тех частях одежды, которые отстоят дальше от тела (верхняя одежда, платье), наименьшее - в тех, которые непосредственно соприкасаются с ним (белье). Это объясняется существующей здесь высокой температурой.

Наиболее низкая температура встречается на поверхности одежды, по мере же приближения к поверхности самого тела, воздух оказывается все более и более нагретым. Когда температура воздуха в прилегающих непосредственно к коже слоях превышает 31 -32 ⁰С, то легко выступает пот и появляется субъективное ощущение чрезмерной теплоты.

Главное требование к пододежному микроклимату - это создание комфортной для человека температуры в пределах 28-30 ⁰С и ее сохранение при изменении внешних температурных условий; относительной влажности - 20-40%; содержании углекислого газа не более 0,8%>.

Терморегуляция человека должна осуществляться при наименьшем расходе энергии. Причем, одежда не должна затруднять теплоотдачу с поверхности тела, не должна препятствовать воздухообмену, а должна лишь уменьшать движение воздушных потоков в такой мере, чтобы у человека не возникало неприятных субъективных ощущений. При выполнении физической работы комфортные условия пододежного микроклимата, естественно, меняются.

Количество теплоты, сберегаемое одеждой, зависит от температуры поверхности одежды. Эта температура будет тем выше, чем легче человек одет, чем меньше препятствий теплота тела встречает для своего прохождения через одежду. Следовательно, зимой целесообразна рыхлая и достаточно толстая одежда, представляющая большое препятствие для передачи тепла и уменьшающая таким образом температуру в наружных слоях платья. Снимая одну часть одежды за другой, мы постепенно увеличиваем температуру наружного слоя с 18 - 20°С до 28-3 1 ⁰С и, наоборот, увеличивая толщину нашей одежды - снижаем температуру наружного слоя с 27 - 28 ⁰С до 17 - 18 ⁰С Уменьшение отдачи тепла, продуцируемого организмом, сопровождаемой надеванием все новых слоев одежды, может быть весьма значительным - до 33% (если одежда состоит из 4-х слоев) и до 73%о (1 слой) и 100% - излучение с голого тела. Одежда, состоящая из ряда слоев, дает возможность человеку приспосабливаться к различным условиям климата и погоды.

Современный комплект одежды состоит как минимум из 3-х слоев. Первый слой - это термобелье. Его основное назначение - сбор и испарение влаги, выделяемой телом, а также минимальная теплоизоляция. Второй слой - термоизолятор. Этот слой носится поверх нижнего слоя и может быть сделан из различных теплоизоляционных волокон и материалов. Как правило, состоит из синтетических материалов, потому что синтетика имеет тенденцию аккумулировать свои теплоизоляционные свойства, когда человек потеет. К тому же синтетика впитывает влагу хуже, чем натуральные волокна, и быстрее их сохнет. Третий слой защищает тело от ветра и влаги в виде дождя, снега или измороси. Чтобы предотвратить потерю тепла, верхняя одежда должна сохранять теплоизоляционные слои сухими. Она должна быть водоустойчивой, чтобы предотвратить попадание влаги из внешних источников внутрь, должна хорошо дышать, чтобы не допустить накопление влаги из внутренних источников в изоляционном слое. Лучше применять для третьего слоя синтетические ткани. Они более легкие, чем натуральные, обладают лучшей ветрозащитой и водонепроницаемостью.

Смачивание тканей увеличивает их теплопроводность, а потому тело человека, одетое в мокрое платье, теряет в короткое время несоразмерно большие количества теплоты. В мокром шерстяном трико теплоотдача повышается на 33,6%, а в мокрой гладкой бумажной ткани - на 73,9%. Неудивительно поэтому, что человек в бумажной одежде легко простужается при ее намокании.

В одежде из синтетических тканей в пододежном пространстве образуется область повышенной влажности, в такой одежде летом быстро наступает перегревание.

Неодинаковая степень гигроскопичности различных тканей сказывается и в отношении их к поглощению продуктов кожной испарины: при ношении, на одном и том же месте кожи, одинаково построенных тканей из шерсти, бумаги, шелка и полотна, в эти ткани переходит различное количество продуктов кожной испарины - всего меньше их будет в чистой шерсти, несколько больше - в рыхлой бумажной ткани, еще больше - в шелке, больше всего - в гладкой бумажной ткани и в полотне. Очевидно, что через шерсть продукты испарины легко проходят в поверх ее лежащие ткани.

Более высокая температура ткани благоприятствует испарению, а потому, если ткань прилегает к телу человека, то, прежде всего, высыхают те ее слои, которые находятся ближе к телу.

Есть указания на то, что ношенные ткани лучше проводят тепло, так как теряют первоначальную рыхлость. Водоемкость ношенных тканей также бывает повышена.

Температура пододежного пространства колеблется от 30 до 34,6 °С, если температура окружающего воздуха 9 -22 ⁰С При повышении температуры окружающего воздуха до 30 - 32 ⁰С - влажность пододежного воздуха возрастает до 90 - 95%. Воздух пододежного пространства содержит при этом 1,5 - 2,3 % двуокиси углерода, источником которого является кожа. При температуре окружающего воздуха 24 -25 ⁰С в пододежное пространство выделяется 255 мг углекислоты.

Отдача тепла организмом человека происходит посредством теплопроводности через одежду (QT), конвекции в результате омывания воздухом тела человека (QK), излучения на окружающие поверхности (Qn) и за счет потоотделения.

При проведении гигиенического надзора за использованием производственной спецодежды необходимо ориентироваться на допустимые сроки пребывания человека в изолирующей защитной одежде (табл.3).

Таблица 3

Допустимые сроки пребывания человека в изолирующей защитной одежде

Микроклимат (температура воздуха, С)	Срок пребывания в изолирующей одежде
	Без влажного экранного	Во влажном экранном
	комбинезона	комбинезоне
+30 и >	До 20 минут	1,0 - 1,5 часов
(+25) -(+29)	До 30 минут	1,5 - 2,0часов
(+20) -(+24)	До 50 минут	2,0 - 2,5часов
(+15)-(+19)	До 2 часов	> 3 часов
(<+15)-(+15)	До 5 часов	> 5 часов

8. Загрязнение кожи и тканей одежды обусловлено накоплением продуктов обмена, которые выделяются с кожным салом, потом и слущиванием омертвевшего эпидермиса, пыли, размножением микроорганизмов и загрязнителями бытовой и производственной среды, где находится или работает человек.

Бывшая в употреблении одежда всегда содержит более или менее значительные количества грязи, приставшей к ней либо снаружи - главным образом в виде пылевых частиц, либо изнутри - в виде газообразных, жидких и плотных (эпителий) выделений кожи. Грязь, удаляемую из одежды выколачиванием можно назвать «устранимой», ту же, которая удаляется только вымыванием ткани в горячей и слегка щелочной воде, можно назвать «постоянной» грязью. В мужских костюмах преобладает постоянная грязь (5 - 15 весовых процентов), женское платье содержит около 3% постоянной грязи. Загрязнение пылью увеличивается пропорционально толщине материи. Одежные ткани легко поглощают летучие, газообразные, дурнопахнущие вещества, такие как аммиак, летучие жирные кислоты из кожных выделений. Одежда задерживает и микроорганизмы, патогенная микрофлора может передаваться при помощи ношенной одежды (корь, скарлатина, сыпной тиф, холера, желтая лихорадка и др.).

Для нормального функционирования кожи и чистоты одежды необходимо периодическое смывание загрязнений, а одно из требований к одежде - не иметь неблагоприятных воздействий на человека при носке и, после стирки различными моющими средствами.

Основным средством для мытья тела человека и стирки одежды является вода. Однако в результате нерастворимости в воде кожного сала, бытовых и технических масел, стирка белья и очистка кожи человека может быть эффективной только при использовании мыла и других моющих средств - детергентов.

Моющие средства представляют собой вещества или смеси веществ, проявляющие в растворах моющее действие и применяемые для удаления загрязнений с поверхности твердых тел. Основу этих средств составляют мицеллообразующие поверхностно-активные вещества (ПАВ). Кроме того, моющие средства содержат различные вспомогательные ингредиенты и добавки, которые усиливают моющую способность ПАВ или придающие композиции специальные свойства.

Наиболее важные моющие средства, предназначенные для использования в водных среда. К ним относят различные виды товарного (туалетного, хозяйственного) и технического мыла, многокомпонентные композиции синтетических моющих средств (СМС) бытового и промышленного назначения, а также некоторые природные продукты -сапонины, желчь. Последние как мокшие средства утратили практическое значение с развитием мыловарения.

Композиции моющих средств для стирки, помимо ПАВ, содержат значительные количества (до 70% по массе) неорганических щелочных или нейтральных электролитов (сложных фосфатов, силикатов, карбоната, гидрокарбоната и сульфата натрия и др.). Важную роль играют добавки, предотвращающие ресорбцию загрязнений, повышающие или устраняющие ценообразование, гидротропы, антиоксиданты, биологически активные вещества. Многие композиции содержат также красители, антистатики, парфюмерные отдушки и др.

Полной теории моющего действия моющих средств пока не существует. Оно обусловлено комплексом коллоидно-химических процессов и поверхностных явлений, включающих смачивание, диспергирование загрязнений, стабилизацию образовавшейся дисперсии, мицеллообразование ПАВ в объеме моющей жидкости, солюбилизацию загрязнений, пенообразование, фазовые превращения и др. Считается, что начальная стадия всякого моющего действия - смачивание загрязненной поверхности моющей жидкостью. При выполнении этого условия пленка загрязнения оттесняется от очищаемой поверхности. При этом происходит пептизация (распад агрегатов) частиц пыли, сажи и т.п. и диспергирование масляных пленок (эмульгирование и микроэмульгирование). Образующиеся жидкие дисперсные системы стабилизируются вследствие адсорбции ПАВ на частицах дисперсной фазы и образования адсорбционно-сольватных слоев, препятствующих укрупнению частиц и повторному их налипанию на очищаемую поверхность.

Наиболее важным процессом, обусловливающим моющее действие, является мицеллообразование и образуемый при этом в объеме моющей жидкости запас («депо») ПАВ сверх количества, соответствующего их истинной (молекулярной) растворимости. Вещества с высокой поверхностной активностью, не образующие мицелл в коллоидном растворе, не обладают и моющим действием (например, высшие спирты, фенолы). Важность мицеллообразования в объеме подтверждается и потерей моющих свойств при температурах ниже точки Крафта.

В зависимости от свойств очищаемой поверхности, состава моющей жидкости и природы загрязнения, какой-либо из указанных процессов и явлений становится определяющим, то есть обусловливает хорошее моющее действие. Так, избирательное смачивание становится определяющим явлением при отмывании тканей, поскольку в противном случае, капиллярные силы могут препятствовать пропитке ткани моющей жидкостью. Мицеллообразование является определяющим процессом при использовании микроэмульсий для отмывки, например, металлических поверхностей.

Твердые мыла - это натриевые соли триглицеридов высших жирных кислот, а жидкие мыла - калиевые соли триглицеридов высших жирных кислот.

Для изготовления синтетических моющих средств (СМС) существует свыше 100 рецептур.

В состав СМС входят:

• поверхностно-активные вещества (ПАВ): алкилсульфаты, алкилсульфонаты, алкиларилсульфонаты и другие;

• добавки, которые улучшают пенообразование (алкилоламид), смягчают ткани, снимают с них статические электрические заряды (четвертичная соль замещенного аммогия), предупреждают осадок на тканях снятых загрязнений (карбоксиметилцеллюлоза - КМЦ), усиливают моющую способность ПАВ (триполифосфат натрия и другие фосфаты), смягчают воду (кальцинированная сода, триполифосфат, тринатрийфосфат, сода двууглекислая и другие), предоставляют моющему раствору приятный запах, отбеливающие вещества (перборат натрия или оптические отбеливатели). У некоторых СМС в состав входят дезинфицирующие добавки.

Основным сырьем для СМС являются ПАВ, которые получают из продуктов переработки нефти. ПАВ - это полярные соединения, которые состоят из гидрофобной (способствует распределению молекул в маслах) и гидрофильной (способствует распределению молекул в воде) групп молекул. Гидрофобная группа содержит преимущественно парафиновую цепь (10 - 18 атомов углерода - алифатические радикалы) бензольных или нафталиновых колец с. алкидными радикалами. К гидрофильной группе относятся: карбонильная (СОО-), сульфатная(-0S0₃-), сульфонатная группа (SО-), а также гидрофильные остатки (СН₂)₄О и группы, содержащие азот.

Синтетические ПАВ разделяются на:

• анионные (образуют в воде негативно заряженные анионы);

• катионные (образуют положительно заряженные катионы);

• амфолитные (положительно или негативно заряжены в зависимости от рН воды);

• неионогенные (не образуют ионы, но имеют сильные связи с водой).

Анионные ПАВ - содержат в молекуле одну или несколько полярных групп и диссоциируют в водном растворе с образованием длинноцепочечных анионов, определяющих их поверхностную активность. В их составе следующие группы: СООН (М), ОSО₂ОН (М), SО₃Н(М), где М-металл (одно-, двух- или трехвалентный). Гидрофобная часть молекулы обычно представлена предельными или непредельными алифалическими цепями или алкилароматическими радикалами. Выделяют 6 групп анионактивных ПАВ: производные карбоновых кислот (мыла - RCOOM), алкилсульфаты, сульфонаты сложных эфиров моно- и дикарбоновых кислот, сульфо- и карбоксиэтолксилаты спиртов, азотсодержащие (амидосульфонаты), соли перфторированных карбоновых кислот и др. Для анионных ПАВ характерна большая пенообразующая способность, поэтому часто применяются в виде шампуней; они имеют меньшее, чем катионные, токсические свойства; плохо всасываются кожей и слизистыми оболочками, легко ращепляются на биологических очистных сооружениях систем канализации. Однако в концентрированных растворах (10 - 20%) анионные ПАВ вызывают раздражения кожи и аллергические реакции (сульфонол НП-1, синтасол ДС-10, алкамон ОС-2), которые обусловлены их высокой проникающей способностью через роговой слой эпидермиса.

Катионактивные ПАВ, молекулы которых диссоциируют в водном растворе с образованием поверхностно активного катиона с длинной гидрофобной цепью и аниона - обычно галогенида, иногда аниона серной или фосфорной кислоты. Преобладающими среди катионактивных ПАВ являются азотсодержащие соединения (амины и их соли, моно- и бисчетвертичные аммониевые соединения алифалической структуры и др.). Катионные ПАВ химически взаимодействуют с поверхностью адсорбента, поэтому могут соединяться с бактериальными мембранами и иметь бактерицидный эффект.

Неионогенные ПАВ (полиэтиленгликолевые эфиры жирных кислот, жирных спиртов, жирных аминов, меркаптанов, полипропиленгликолей, алкилфенолов) обладают более высокими моющими свойствами, чем анионные ПАВ. Характерная особенность неионогенных ПАВ - жидкое состояние и малое пенообразование в водных растворах.

Для них характерна способность убивать микобактерии туберкулеза. Сенсибилизирующие свойства характерны для неионогенного препарата ОП-7 при высоких концентрациях (10 - 20%), но в концентрациях до 1% эти свойства практически не проявляются. Неионогенные ПАВ могут быть коканцерогенами, аллергенами, могут увеличивать проницаемость кожи для разных веществ. Например, импортное средство для чистки сантехники «Силлит магик» содержит до 5% неионных растворителей, красители., ароматизаторы и поэтому является достаточно агрессивным, что вызывает необходимость работать в резиновых перчатках и избегать контакта чистящего средства с кожей.

Алкилоамиды в концентрации свыше 5% могут быть причиной возникновения раздражающего и аллергенного действия.

Амфотерные (амфолитные) соединения не имеют раздражающих и аллергенных свойств. Однако создают неприятный запах CMC, к которым они добавляются. Амфотерные ПАВ делят на 5 групп с такими представителями (примеры): алкиламинокарбоновые кислоты, алкилбетаины, производные алкилимидазолов, алкиламиноалкансульфонаты, природные (белки, нуклеиновые кислоты, продукты ступенчатой конденсации аминов) и прочие.

(CMC, детергенты), многокомпонентные композиции, применяемые в водных растворах для интенсификации удаления загрязнений с различных твердых поверхностей - тканей, волокон, металлов, стекла, керамики. В более узком смысле под ними обычно понимают бытовые средства для стирки белья и одежды.

По товарной форме разделяют на сыпучие (порошкообразные, хлопьевидные), пастообразные, жидкие и кусковые; по назначению - на бытовые и технического назначения.

По сфере применения и специфике отмываемого субстрата - на универсальные для стирки, средства для машинной стирки, сильно загрязненного белья, стирки изделий из тонких, чувствительных к повреждению и усадке тканей, стирки и отбеливания с кипячением, для предварительного замачивания, средства с ферментами для низкотемпературной стирки, средства с противоусадочным, мягчительным, антистатическим, освежающим или иным эффектом.

Гигиенические требования к СМС:

• Степень биологического расщепления СМС микроорганизмами водоемов, куда попадают после мытья сточные воды, должен достигать 80%. Так, наиболее быстро и полно разлагаются в водоемах алкилсульфаты и сульфаты эфиров, медленнее -сульфонол НП - (на 38%) и сульфонол НП-3 (на 76%о). Фосфаты легко расщепляются микроорганизмами, но при этом способствуют интенсивному росту водорослей. В связи с этим, ПДК ПАВ в воде водоемов не должна превышать для анионных веществ 0,5 мг/л, для неионогенных - 0,05 - 0,1 мг/л.

• СМС не должны оказывать кожно-раздражающего, токсического, кожно-резорбтивного, аллергенного действия на организм, не иметь мутагенных, тератогенных, эмбриотоксических и канцерогенных свойств, не должны иметь материальной и функциональной кумуляции в организме. Они должны быстро смываться с кожных покровов человека и тканей, одежды, обуви, посуды и бытовых предметов, иметь высокие моющие свойства и высокую растворимость в воде и при этом не иметь неприятного запаха. Кроме этого, СМС не должны вызывать интенсивного обезжиривания кожи, активная реакция их растворов не должна превышать 9 (рН <= 9).

• К некоторым СМС предъявляются требования в отношении их бактерицидных и дезинфицирующих свойств. В состав других СМС входят ферменты протеолитического, амилолитического и другого действия, которые обеспечивают более эффективное удаление белковых, жировых или углеводных загрязнений.

• СМС не должны снижать физико-химические свойства тканей одежды, обуви (воздухопроницаемость, гигроскопичность, паропроницаемость, испаряющую способность), также СМС не должны абсорбироваться в тканях.

• СМС, предназначенные для мойки посуды и оборудования на предприятиях общественного питания, пищевых, молочных предприятиях, на молочно-товарных фермах, мясокомбинатах, не должны вызывать коррозии металлических конструкций и должны легко (без трения) смываться водой. К таким средствам относятся полиэтиленгликолевые эфиры, полипропиленгликолевые и дезинфицирующие СМС (соли четвертичных аммонийных оснований, хлорамин Б).

В зависимости от физического состояния СМС выпускаются в виде порошков, жидкостей, паст и гранул. В настоящее время выпускаются достаточно много марок синтетических стиральных порошков отечественного и импортного производства. Среди них наиболее распространенными порошками отечественного производства являются:

• «Лотос», который предназначен для стирки тканей из хлопка. В его состав входят: сульфонол, алкилсульфаты, алкилсульфанаты - 20-22%, полифосфат натрия -25%, сульфат натрия -10%, силикат натрия -10-13%), алкилоамиды-2%о, оптический отбеливатель - 0,1 - 0,15%.

• «Донбасс» - кроме соединений, которые входят в состав «Лотоса», содержит кальцинированную соду - 10-20%.

• «Эра» - включает еще и перборат натрия -8%.