Применение вспененного полиэтилена при изготовлении спасательных жилетов

В процессе проектирования спасательных жилетов столкнулся с вопросом: какую пену использовать?

В сети слухов больше, чем реальной информации и самое смешное, что отдел продаж специализированных компаний не знает ответов на самые простые вопросы. В итоге длительных переговоров, осмотров образцов, удалось добыть каталог производителя с корректной информацией. Приведу некоторые данные, касающиеся нашей отрасли, а именно применение вспененных материалов в спасательных жилетах.

И так, есть несколько основных типов полиэтиленовой пены:

- несшитый пенополиэтилен – самый бюджетный материал;

- несшитый пенополиэтилен повышенной плотности;

- химически сшитый пенополиэтилен;

- физически сшитый пенополиэтилен.

Между собой данные материалы отличаются плотностью, т.е. весом, упругостью и водопоглощением. Есть и другие параметры, но нам они уже не так интересны и важны.
Все материалы выпускаются как в белом, так и в сером цвете.

Теперь чуть подробнее о каждом:

1.Несшитый пенополиэтилен – рулонный эластичный закрытоячеистый материал на основе физически вспененного полиэтилена с "несшитой" молекулярной структурой. Самый лёгкий, выпускается плотностью от 18 до 35кг/м3, довольно мягкий на ощупь и удобный в эксплуатации материал. Водопоглощение 0,8 % от объёма за 24 часа. Недостатком данного материала является структура, которая легко разрушается при физическом воздействии, что не очень здорово для наших целей, но если на жилетах не сидеть и не использовать их как подушку, то всё хорошо. А так же, неприятный запах, пахнет газом используемым для вспенивания, мне напоминает запах бытового газа. Ещё одним минусом является волнистость листа.
Данный материал чаще всего используется в бюджетных жилетах практически всех производителей, например, таких как «Триборд».

2. Несшитый пенополиэтилен повышенной плотности, как следует из названия, это материал, обладающий всеми свойствами и параметрами несшитого пенополиэтилена и отличается лишь плотностью – начинается с 22 и до 35кг/м3. Для нашего дела не очень подходящий материал.

3. Химически сшитый пенополиэтилен – обладает поперечно-связанной молекулярной структурой, повышенной упругостью и сопротивляемостью к механическим воздействиям. Чаще всего выпускается плотностью 25 и 33кг/м3, более жёсткий на ощупь чем несшитый. Водопоглощение 0,5 - 0,7 % от объёма за 24 часа. Это очень распространённый материал для жилетов, чаще используется в спасжилетах среднего ценового диапазона.

4. Физически сшитый пенополиэтилен – в процессе производства пенополиэтилен радиационно сшивается, благодаря чему молекулярная структура материала приобретает поперечно-связанную или сетчатую модель, что существенно повышает упругость, долговечность и сопротивляемость к механическим воздействиям. Чаще всего выпускается плотностью 25 и 33кг/м3. На ощупь самый приятный, имеет гладкую поверхность, довольно мягок и упруг одновременно. Водопоглощение 0,7% и меньше от объёма за 24 часа. Он же самый дорогой по цене. Термоформуется. Думаю, именно он используется в верхних линейках импортных спасжилетов. Хотя возможно там применяется вспененный пропилен.

Значительно всё запутывает большое количество торговых марок: Пенолон, Изолон, Полифом, Рефом, Петрофом, Изоком и т.п. В реальности все они отличаются ценой и немного комбинациями плотности и толщин. В общем, большого простора для маркетинга я не заметил, но все крутятся как могут: добавляют слова «Премиум», «Элитный» и т.п. Материалы с этими словами обладают лучшей характеристикой водопоглощения, но насколько нам это актуально? Не знаю. Потрогать их не удалось, т.к. живьём их не нашел, только под заказ.

Существуют распространённый миф про дешёвый вспененный полиэтилен, который впитывает воду, я такого найти не смог ни в каталогах, ни в инете. Как видно из характеристик водопоглощение материалов отличается не значительно, фактически на доли процента. Единственным значительным различием является устойчивость к механическим воздействиям.

Обращу внимание, что в данной статье рассмотрен только вспененный полиэтилен. А нам известно, что вспенивают и другие материалы.

Требования стандартов к спасательным жилетам

Спасательный жилет – это средство поддержания человека на поверхности воды. Жилеты имеют яркую окраску для простоты обнаружения на расстоянии. Плавучесть жилетов обеспечивается газами или вспененными материалами. Существует множество международных стандартов для спасательных жилетов. В нашей стране жилеты сертифицируются ГИМС.

В России, конструкцию спасательных жилетов регламентирует ГОСТ 22336-77. Стандарт 1977 года очень ограничивает использование современных материалов и чётко описывает конструкцию жилета спасательного, по определению не подходящую для активных занятий спортом.

В Европе есть 4 категории:

1. EN393 — страховочный, с плавучестью не менее 5,1 кг (50 Н) и районом эксплуатации в закрытых водах с удалением до 5 миль;
2. EN395 — спасательный, с плавучестью не менее 10,2 кг (100 Н) и районом эксплуатации в закрытых водах с удалением до 20 миль;
3. EN396 — спасательный, с плавучестью не менее 15,3 кг (150 Н) и неограниченным районом эксплуатации;
4. EN399 — спасательный, с плавучестью не менее 28,3 кг (275 Н) и неограниченным районом эксплуатации в экстремальных условиях.

Есть международная конвекция по спасению человеческой жизни на море. Она выдвигает свои требования к спасательным жилетам:

• Спасательный жилет должен не поддерживать горение или не продолжать плавиться после того, как он был полностью охвачен пламенем в течение 2 с.
• Конструкция спасательного жилета должна быть такой, чтобы после демонстрации надевания человек мог правильно надеть его без посторонней помощи в течение не более 1 мин;
• Его можно было надевать лицевой стороной внутрь или чтобы было совершенно ясно, что его можно надевать лишь на одну сторону и по возможности исключалась вероятность неправильного надевания;
• Его было удобно носить;
• В нем можно было прыгать в воду с высоты не менее 4,5 м без телесных повреждений и без смещения или повреждения при этом спасательного жилета.
• Спасательный жилет должен обладать достаточной плавучестью и устойчивостью в пресной воде при отсутствии волнения, чтобы:
  • Поддерживать рот обессилевшего или потерявшего сознание человека на расстоянии не менее 120 мм отводы так, чтобы тело человека было отклонено назад под углом не менее 20° и не более 50° от его вертикального положения;
  • Поворачивать тело потерявшего сознание человека в воде из любого положения в такое, при котором его рот находится над водой, в течение не более 5 с;
  • Плавучесть спасательного жилета не должна уменьшаться более чем на 5% после погружения его в пресную воду на 24 ч.
  • Спасательный жилет должен быть таким, чтобы в нем можно было проплыть короткое расстояние и забраться в спасательную шлюпку или спасательный плот.
• Каждый спасательный жилет должен быть снабжен свистком, надежно прикрепленным к нему с помощью шнура.

Надувные спасательные жилеты:

Спасательный жилет, плавучесть которого обеспечивается надуванием, должен иметь не менее двух отдельных камер.

Надуваться автоматически при погружении, иметь устройство для надувания, приводимое в действие вручную одним движением или надуваться ртом.

И так, как же выбрать спасательный жилет:

• Я категорически не рекомендую выбирать спасательный жилет только по цене или только по внешнему виду;
• Важно, как жилет на Вас сидит, не задирается ли на уши при поднятии рук, не мешает ли свободно махать руками;
• Жилет должен иметь достаточную грузоподъёмность для поддержания Вас на плаву;
• Объём должен быть распределён по жилету правильно, что бы тело стремилось находиться в воде в положении на спине;
• Конфигурация жилета должна подходить для использования с байдаркой и юбкой, т.е. сидеть на корпусе достаточно высоко;
• Жилет не должен ползать вверх/вниз по телу, если потянуть за плечевые лямки;
• Ну и мелочи комфорта, карман для сникерса, муфта для греть руки;
• Удобная система одевания и регулировок;
• Регулировка плечевых ремней позволяет правильно и удобно расположить жилет;
• Ремни не должны прилегать непосредственно к телу, т.к. будут портить юбки и гидрокостюмы. Надо что бы было проложено тканью или неопреном.

Всем перечисленным требованиям максимально соответствуют только дорогие жилеты, произведённые в США или Европе, но понимая все выше перечисленные нюансы можно выбрать что-то отечественное не такое дорогое.