Z jakich materiałów wykonuje się odzież odporną na wodę?

Odzież wykorzystywana przy wykonywaniu obowiązków zawodowych powinna być przystosowana do ochrony przed różnymi zagrożeniami, pojawiającymi się na danym stanowisku pracy. Do radzenia sobie z warunkami atmosferycznymi niezbędna będzie odzież odporna na wodę, która zabezpieczy przed opadami deszczu czy śniegu, umożliwiając pracę mimo niekorzystnej pogody. Ubrania przeznaczone do użytku w czasie pracy muszą jednak odpowiadać obowiązującym normom.

Jakie wymogi powinna spełniać odzież odporna na wodę?

Trudne warunki atmosferyczne potrafią być uciążliwe, zwłaszcza wtedy, gdy trzeba przez dłuższy czas przebywać na zewnątrz. Odpowiednia ochrona przed chłodem jest zwykle znacznie prostsza niż zabezpieczenie się przed dokuczliwym wiatrem i intensywnymi opadami deszczu. W życiu prywatnym łatwo można skorzystać z parasola albo znaleźć odpowiednie schronienie. W czasie wykonywania obowiązków służbowych najczęściej żadne z tych rozwiązań nie może być brane pod uwagę. Jednocześnie liczba osób, które muszą pracować na zewnątrz, jest bardzo długa. Będą to zarówno członkowie służb zajmujących się zapewnieniem bezpieczeństwa – Policji, Straży Granicznej, Straży Pożarnej czy pracownicy dbający o funkcjonowanie różnego rodzaju infrastruktury – pogotowia energetycznego, wodociągów, kolei, pracownicy budów czy drogowcy, jak i personel medyczny. Jedynym efektywnym i dostępnym dla wszystkich tych osób rozwiązaniem jest używanie odpowiedniej odzieży odpornej na wodę – zauważa przedstawiciel firmy Zakłady Odzieżowe Wybrzeże, która jest producentem odzieży ochronnej, roboczej i służbowej oraz mundurów.

Według obowiązujących przepisów każdy pracodawca ma obowiązek zapewnienia swoim pracownikom odzieży ochronnej dopasowanej do występującej na danym stanowisku pracy zagrożeń. W przypadku osób zatrudnionych przy pracach wymagających obecności na zewnątrz, również w niesprzyjających warunkach atmosferycznych, będą to ubrania chroniące przed deszczem i wiatrem, a także typowymi niskimi temperaturami. Czynniki tego rodzaju tego rodzaju wiążą się z możliwością zachorowania, nie oznaczają jednak narażenia na poważniejszy uszczerbek na zdrowiu, ani w większości przypadków zagrożenia dla życia lub zdrowia. Jeśli nie pojawiają się też inne ryzyka np. wymóg odpowiedniej widzialności czy ochrony przed bardzo dużym zimnem występującym np. w mroźniach, zupełnie wystarczająca będzie odzież wykonana według normy PN-EN ISO 13688 „Odzież ochronna”, zaliczana do kategorii I, która jest uznawana za środek ochrony indywidualnej.

Przepisy wymagają, by odzież przeznaczona do eliminowania określonego ryzyka odpowiadała również zapisom znajdującym się w stosownej normie. W przypadku ubrań,  których zadaniem ma być ochrona przed opadami atmosferycznymi, będzie to spełnianie warunków podanych w normie PN-EN 343 „Odzież ochronna – Ochrona przed deszczem”. Dzieli ona ubrania wodoodporne na 3 klasy, jeśli chodzi o zabezpieczenie przed przesiąkaniem wody. Miarą wodoodporności jest wielkość ciśnienia hydrostatycznego, przy którym woda pokonuje opór materiału doprowadzający do przeniknięcia przez tkaninę kropli wody. W pierwszej najniższej klasie użyty materiał powinien chronić przed przenikaniem wody do ciśnienia 8 000 Pa, czyli nacisku słupa wody o wysokości 8 centymetrów. Parametr ten powinien być osiągany przez materiał nowy oraz wykonane szwy. W klasie drugiej takie same rezultaty powinien osiągać materiał starzony, czyli po obróbce wstępnej obejmującej pranie, ścieranie, zginanie oraz próbę działania na tkaninę paliwa i oleju, a także szwy niestarzone. W trzeciej, najlepszej klasie opór przenikania powinien zapewniać ochronę do 13 000 Pa, czyli nacisku słupa wody o wysokości 13 cm dla materiału starzonego oraz szwów bez starzenia.

Norma PN-EN 343 wyróżnia również trzy niezależne od wodoodporności klasy paroprzepuszczalności, związane z oporem, jaki materiał stawia parze wodnej. Wymogi dla poszczególnych klas są prezentowane osobno dla różnych temperatur otoczenia i określają czas, w jakim odzież może być wykorzystywana. Ubrania są badane w temperaturach 5, 10, 15, 20 oraz 25°C. Ze względu na sposób funkcjonowania odzieży najlepsze rezultaty uzyskuje ona przy niskich temperaturach zewnętrznych, a wraz z ich wzrostem ubrania sprawdzają się gorzej. W przypadku odzieży klasy 1 charakteryzującej się paroprzepuszczalnością (Ret) na poziomie 40 m²Pa/W przy wysiłku energetycznym na poziomie 150 W/m² odzież w temperaturze 5°C może być używana bez ograniczeń, jednak w 25°C jedynie przez 60 minut. Odzież klasy 2 przy Ret między >20, a ≥40 może być używana bez ograniczeń do 15°C i 105 minut przy 25°C, a klasy 3 dla Ret ≤ 20 bez ograniczeń w 20°C temperatury otoczenia i 205 minut przy 25°C. Warto pamiętać, że zwiększenie wysiłku fizycznego znacznie skraca czas zachowywania komfortu cieplnego.

Charakterystyka materiałów wykorzystywanych do produkcji odzieży wodoodpornej

Do spełniania wymogów dotyczących zabezpieczenia przed przesiąkaniem wody, a także zagwarantowania odpowiedniego poziomu paroprzepuszczalności, czyli tzw. oddychalności odzieży wodoodpornej niezbędne jest stosowanie odpowiednich, nowoczesnych tkanin. Przez długi czas ochrona przed opadami atmosferycznymi była poważnym problemem. Do czasu wynalezienia i upowszechnienia w XIX wieku kauczuku, a później po wynalezieniu procesu wulkanizacji gumy dla zapewnienia szczelności stosowano skóry zwierzęce albo tkaniny o bardzo cienkim i gęstym splocie, takie jak naturalny jedwab. Wykorzystywano również impregnację tłuszczami lub woskiem, jednak skuteczność tych zabiegów pozostawiała bardzo wiele do życzenia. Sytuacja poprawiła się wraz z wprowadzeniem odzieży gumowanej, a od lat 30. XX wieku także tworzyw sztucznych. Uzyskanie wodoodporności nie równało się jednak pełnej funkcjonalności ubrań ochronnych, ponieważ ze względu na swoją szczelność w wyższych temperaturach powodowały one intensywne pocenie, które szybko mogło doprowadzić do groźnego odwodnienia. Rewolucję w tym obszarze przyniosło dopiero wprowadzenie tkanin membranowych.

Membrany paroprzepuszczalne pozwalają na korzystanie z powszechnego w przyrodzie zjawiska osmozy, czyli różnicy stężeń związków chemicznych występujących po obu stronach bariery, co powoduje powstanie ciśnienia osmotycznego. Umożliwia ono przenikanie substancji z ośrodka o większym stężeniu do ośrodka o mniejszym stężeniu. W przypadku membran stosowanych w tkaninach, przechodzenie przez membranę jest możliwe, ze względu na istnienie w niej odpowiednich porów lub kanalików. Membrana jest wytwarzana z tworzywa sztucznego i następnie łączona z tkaniną zewnętrzną oraz najczęściej warstwą wewnętrzną, które stanowią zabezpieczenie przed uszkodzeniami mechanicznymi i zabrudzeniami.

Jednym z najdoskonalszych materiałów membranowych wykorzystywanych do szycia odzieży wodoodpornej jest GORE-TEX. Membrana jest w tym przypadku produkowana z teflonu, w którego strukturze są wytwarzane specjalne pory o rozmiarach zbliżonych do wielkości cząsteczek pary wodnej, choć od nich większe. Jednocześnie pory mają rozmiary o wiele większe niż molekuły tworzone przez wodę w stanie ciekłym. Oznacza to, że para wodna dzięki zjawisku osmozy może przenikać przez barierę, woda zostanie jednak powstrzymana. Mikropory, które znajdują się w GORE-TEX-ie mają średnicę od 0,05 do 0,5 μm. Membrana tego rodzaju jest zwykle naklejana na bardzo elastyczny i wytrzymały na rozciąganie nylon. Warto zauważyć, że Goretex uzyskuje parametry daleko wykraczające poza wymagania normy PN-EN 343 osiągając wodoodporność rzędu 280 cm słupa wody oraz oddychalność określaną na 9 Ret.