Obuwie chroniące przed czynnikami chemicznymi
 

Obuwie chroniące przed chemikaliami dzieli się ogólnie na obuwie odporne na chemikalia oraz obuwie o zwiększonej odporności na chemikalia [1,2]. Do pierwszej wymienionej grupy obuwia zalicza się obuwie klasyfikacji I (obuwie skórzane lub wykonane z innych materiałów z wyłączeniem obuwia całogumowego i całotworzywowego) i klasyfikacji II (obuwie całogumowe i całotworzywowe), które izoluje stopy lub stopy i nogi od kontaktu z rozpylonym produktem chemicznym. Z kolei do drugiej grupy zalicza się obuwie klasyfikacji II, które stosuje się w celu odizolowania stóp lub stóp i nóg od bezpośredniego kontaktu z produktem chemicznym. Modele obuwia odpornego na chemikalia przedstawiono na rysunku 1. Nie powinno być stosowane obuwie z niską cholewką, czyli model typu A


Rys. 1 Modele obuwia odpornego na chemikalia
A    Obuwie z niską cholewką; C   But do połowy łydki;  E But z cholewką sięgającą powyżej kolana; B    Trzewik;  D   But do kolana; 1  Regulowane przedłużenie cholewki


Model E może być butem do kolana (model D) wyposażonym w cienki nieprzepuszczalny materiał, który stanowi przedłużenie wierzchu i może być obcięty w celu dopasowania buta do użytkownika

Obuwie odporne na chemikalia powinno spełniać, oprócz wymagań dotyczących ergonomii, nieszkodliwości dla użytkowników, trwałości, higieny i wygody w warunkach użytkowania, wymagania w zakresie odporności na degradację pod wpływem chemikaliów.

Pod pojęciem degradacji rozumie się pogorszenie jednej lub kilku właściwości materiału obuwia (wierzchu i podeszwy) w wyniku kontaktu z produktem chemicznym. W przypadku materiału wierzchu ocenia się wytrzymałość na rozdzieranie i wydłużenie przy zerwaniu zaś w przypadku podeszwy - wytrzymałość na rozdzieranie i twardość. Jeśli odporność materiału jest bardzo mała może dochodzić do jego łuszczenia się, pęcznienia, rozkładu, kruszenia, odbarwiania, zmiany wymiarów, itp. Zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 13832-2:2007 [1] badanie odporności na degradację wykonuje się z użyciem co najmniej dwóch produktów chemicznych wybranych z podanej w normie listy, przy czym dopuszcza się użycie także innych chemikaliów, zgodnie z przewidywanym zastosowaniem. Wymaga się, aby obuwie klasyfikacji I było odporne na wodę, tzn. przechodziło z wynikiem pozytywnym tzw. „test rynny” lub badanie metodą maszynową według normy PN-EN ISO 20344: 2012[3]. Pozytywny wynik tych badań wskazuje nie tylko na dobrą odporność na przemakanie samych materiałów lecz także na szczelność połączenia spodu z wierzchem.

Większe wymagania dotyczą obuwia o zwiększonej odporności na chemikalia [2]. W przypadku tego obuwia nie stosuje się obuwia z niską cholewką i trzewików, należy natomiast stosować buty do połowy łydki i do kolana a także z przedłużoną cholewką. Oprócz odporności na degradację obuwie powinno wykazywać odporność na przenikanie, przy czym obydwa wskaźniki bada się z użyciem tych samych, co najmniej trzech produktów chemicznych wybranych z podanej listy. W odniesieniu do odporności na przenikanie zdefiniowano pięć następujących poziomów skuteczności:

  • Poziom 1: przenikanie następuje między 121 min a 240 min;
  • Poziom 2: przenikanie następuje między 241 min a 480 min;
  • Poziom 3: przenikanie następuje między 481 min a 1440 min;
  • Poziom 4: przenikanie następuje między 1441 min a 1920 min;
  • Poziom 5: brak przenikania po 1921 min;

Podczas pracy z palnymi chemikaliami zaleca się stosowanie obuwia antyelektrostatycznego.

Obuwie chroniące przed chemikaliami może być obuwiem bezpiecznym, ochronnym lub zawodowym, jeśli spełnia wszystkie wymagania jednej z następujących norm: PN-EN ISO 20345:2012, PN-EN ISO 20346:2007, PN-EN ISO 20347:2012 [4,5,6]. Podstawowym kryterium podziału obuwia na bezpieczne, ochronne i zawodowe jest to, czy zawiera ono ochrony palców stopy (tzw. podnoski), czy też nie oraz to, jaka jest odporność zamontowanych ochron palców na uderzenie i ściskanie. Obuwie bezpieczne jest wyposażone w podnoski odporne na uderzenie z energią 200 J i naciskiem 15 kN (tzw. podnoski bezpieczne) zaś obuwie ochronne w podnoski odporne na uderzenie z energią 100 J i naciskiem 10 kN (tzw. podnoski ochronne). Obuwie zawodowe nie ma podnosków bezpiecznych lub ochronnych.

Wymaga się, aby obuwie bezpieczne i ochronne było wyposażone w podeszwy odporne na olej napędowy. W przypadku obuwia zawodowego olejoodporność podeszwy jest cechą dodatkową (nie obligatoryjną), co w oznakowaniu tego obuwia zaznacza się symbolem FO.

Obuwie chroniące przed chemikaliami może być wyposażone w podnoski bezpieczne lub ochronne a jednocześnie może nie mieć olejoodpornych podeszew. W takim przypadku nie można go zaliczyć do obuwia bezpiecznego lub ochronnego i nie można go znakować normą EN ISO 20345:2011 lub EN ISO 20346:2004). W oznakowaniu obuwia ochronę palców można natomiast opisać w następujący sposób:

  • „200J” ” i „15 kN”,  jeśli podnosek spełnia wymagania EN ISO 20345:2011
  • „100J ”i „10 kN”, jeśli podnosek spełnia wymagania EN ISO 20346:2004.

Oznakowanie obuwia chroniącego przed chemikaliami powinno zawierać następujące podstawowe informacje:

  • wielkość;
  • nazwa i pełny adres producenta i/lub jego autoryzowanego przedstawiciela;
  • oznaczenie typu według producenta;
  • rok produkcji i co najmniej kwartał;
  • odniesienie do odpowiedniej normy: EN 13832-2:2006 lub EN 13832-3:2006wraz z podaniem kodów literowych produktów chemicznych stosowanych do badań.

Dla przykładu – półpara obuwia z podnoskiem bezpiecznym, która przeszła z wynikiem pozytywnym badanie odporności na degradację i przenikanie z zastosowaniem acetonu, kwasu azotowego (65±3)% i izopropanolu powinna być oznakowana: EN 13832-3:- 2006  B-M-Q

Stosowanie symbolu „ochrona przed chemikaliami” nie jest obowiązkowe. Jeśli jest on stosowany, powinien być taki jak na rys. 2. Natomiast obowiązkowe jest użycie symbolu „instrukcji użytkowania” ( patrz rysunek 3).

 

Rysunek 2 Symbol „Ochrona przed chemikaliami”

 

Rysunek 3 Symbol „Instrukcja użytkowania”


Obuwie o wierzchu skórzanym może mieć, zależnie od przeznaczenia, cholewkę wykonaną ze skóry naturalnej olejoodpornej, wodoodpornej lub kwasoodpornej, a podeszwę z gumy naturalnej, wulkanizowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego (kauczuku nitrylowego - NBR) lub kauczuku chloroprenowego (CR), poliuretanu, polichlorku winylu.

Obuwie całogumowe i całotworzywowe może być wykonane z gumy naturalnej, polichlorku winylu, kauczuku nitrylowego lub chloroprenowego, poliuretanu, polichlorku modyfikowanego kauczukiem nitrylowym, vitonu a także hypalonu. Obuwie całogumowe i całotworzywowe powinno być stosowane tylko w razie stałego narażenia na działanie płynnych środków chemicznych, ponieważ przy długim noszeniu obuwie to może powodować grzybice, macerację naskórka, a nawet zmiany reumatyczne.

Guma i tworzywa sztuczne są stosowane do produkcji obuwia nie jako namiastka skóry, lecz jako materiał o pewnym zespole charakterystycznych cech, pozwalających na uzyskanie wyrobów bardziej dostosowanych do niektórych warunków ich użytkowania. Głównie chodzi tu o takie cechy, jak szczelność, brak nasiąkliwości, odporność na wodę i różne związki chemiczne lub ich roztwory, odporność na ścieranie, elastyczność itp.

Obuwie odporne chemicznie nie zapewnia ochrony przed wszystkimi chemikaliami i dlatego należy je dobierać i stosować zgodnie z instrukcją producenta.
Kauczuk nitrylowy jest kopolimerem butadienu i akrylonitrylu (ACN) o zróżnicowanej zawartości ACN od 15 % do 50 %. Obecność akrylonitrylu zapewnia odporność na działanie oleju (węglowodorów ropopochodnych, olejów mineralnych, smarów, olejów roślinnych, tłuszczów zwierzęcych) i paliw (Paliwo B – 70:30 mieszanina izooktanu i toluenu, i Paliwo C – 50:50 mieszanina izooktanu i toluenu), natomiast butadien zapewnia odporność na ścieranie i elastyczność w niskiej temperaturze [7].
Kauczuk chloroprenowy jest polimerem chloroprenu. Wulkanizaty chloroprenowe charakteryzują się wysoką odpornością na ozon, starzenie atmosferyczne, czynniki chemiczne i na płomienie. Wulkanizat chloroprenowy wykazuje średnią odporność na oleje i smary ropopochodne. Porównanie właściwości obydwu kauczuków przedstawiono w tabeli 1. W przypadku zastosowań mających spełniać wymagania wysokiej odporności chemicznej i odporności na działanie olejów, wybiera się nitryl [7]. Gdy jest potrzebna średnia odporność na oleje i dobra odporność na starzenie atmosferyczne, dobiera się odpowiedni polichloropren. Wybrane właściwości kauczuków nitrylowych i chloroprenowych podano w tabeli 1

Tabela 1 Odporność kauczuków nitrylowych i chloroprenowych [7]

Właściwości

Kauczuk    nitrylowy

Polichloropren

Odporność na działanie ropy

bardzo dobra

dobra

Odporność na działanie benzenu

odpowiednia

niska

Odporność na działanie oleju

bardzo dobra

dobra

Odporność na działanie kwasów

dobra

dobra

Odporność na działanie zasad

dobra

dobra

Odporność na działanie alkoholi

niska

niska

Odporność na chlorowce i węglowodory

odpowiednia

niska

Odporność na starzenie atmosferyczne/ozon

odpowiednia

bardzo dobra

Odporność na palenie

nieodporny

bardzo dobra

Polichlorek winylu jest polimerem termoplastycznym (PVC). Aby sporządzić zadawalający dla zastosowań obuwniczych materiał elastyczny, do PVC dodaje się plastyfikatory. Można go łączyć z kauczukami termoutwardzalnymi lub elastomerami uretanowymi, aby uzyskać szeroki zakres końcowych właściwości. PVC ma bardzo dobrą odporność na alkalia, wodę, kwasy nieorganiczne, działanie tlenu i ozonu, całkiem dobre właściwości fizyczne, ale słabą wytrzymałość na zginanie w niższej temperaturze i małą odporność na ścieranie [7]. Z mieszanin PVC z kauczukiem nitrylowym (szczególnie nitrylem proszkowym) produkuje się obecnie obuwie o bardzo dobrej odporności chemicznej, używane również w trudnych warunkach pracy, jakie występują np. w rzeźniach i zakładach przetwarzających drób, mięso i ryby (oleje, tłuszcze, krew itp.).

Poliuretany są prawdopodobnie najbardziej uniwersalną grupą polimerów stosowaną w obuwnictwie, służącą do produkcji zarówno samych podeszew jak i całego obuwia tworzywowego. Poliuretany są odporne na oleje i smary mineralne, węglowodory alifatyczne i wodę. Nie są natomiast odporne na gorącą wodę powyżej 40º C oraz parę wodną, stężone i rozcieńczone ługi i kwasy, rozpuszczalniki organiczne jak aceton lub TRI [8].

W rolnictwie przy pracach ze środkami ochrony roślin istnieje możliwość ich działania na stopy pracowników. Stopy należy więc chronić przed kontaktem z tymi roztworami. Przy doborze obuwia o cechach ochronnych należy uwzględnić zarówno zagrożenia występujące na stanowiskach pracy jak i wykonywane czynności. Przy pracach stwarzających możliwość opryskania stóp roztworami pestycydów należy bezwzględnie stosować obuwie szczelne, czyli obuwie całogumowe lub całotworzywowe, wykonane z kauczuku olejoodpornego, olejoodpornego polichlorku winylu lub poliuretanu. Natomiast przy wykonywaniu czynności, przy których nie występuje zagrożenie opryskaniem lub polaniem stóp, np. przy kierowaniu ciągnikiem, remoncie aparatury itp., można stosować trzewiki skórzane na podeszwach gumowych lub z tworzywa sztucznego. Trzewiki takie umożliwiają wymianę powietrza wewnątrz obuwia, gdyż są przewiewne i bardziej higieniczne niż obuwie całogumowe i całotworzywowe. Należy pamiętać, że przy pracach, przy których istnieje możliwość przygniecenia palców stóp, trzeba używać obuwia bezpiecznego lub ochronnego.

Szeroką grupę obuwia o cechach ochronnych stanowi obuwie przeznaczone dla przemysłu spożywczego. Dostępne wzory obuwia są wykonane w klasyfikacji I lub II i różnych modelach: półbuty, trzewiki, buty do połowy łydki lub kolana, buty z przedłużoną cholewką. Obuwie to jest najczęściej wykonane w kolorze białym. Jako materiał wierzchu stosuje się skóry licowe poddane specjalnej obróbce antybakteryjnej, odporne na przemakanie, kwas mlekowy, krew, oleje i tłuszcze, substancje czyszczące itp. (patrz rysunek 4). Z innych materiałów stosowanych w obuwiu klasyfikacji I należy wymienić syntetyczny materiał skóropodobny o nazwie Lorica®, otrzymywany z mikrowłókien impregnowanych specjalnymi żywicami. Materiał ten jest elastyczny, wykazuje właściwości „oddychające” i jest odporny na działanie wody, rozdarcia, zadrapania, otarcia i rozwarstwianie.

 

Rys. 4 Obuwie skórzane, typ Loriot  do pracy w przemyśle spożywczym. Podeszwa z dwuwarstwowego poliuretanu, odporna na oleje, wodorotlenki, węglowodory i kwasy. Wierzch ze skóry antybakteryjnej , odpornej na przemakanie, działanie kwasu mlekowego, krwi, tłuszczy, olejów i konserwantów. [wg katalogu firmy Heckel Securite]


Z obuwia klasyfikacji II duże zastosowanie znajdują buty do kolan wykonane z polichlorku winylu w kolorze białym, odporne na działanie wody, olejów, detergentów i innych substancji chemicznych stosowanych w tym przemyśle (patrz rysunek 5).

 

 

Rysunek 5 But przeznaczony do pracy w przemyśle spożywczym. Cholewka z wysokiej jakości PCV. Podeszwa antypoślizgowa. Podnosek o wytrzymałości na uderzenie z energią 200 J [wg katalogu firmy Auda]


Literatura
1. PN-EN 13832-2:2007 Obuwie chroniące przed chemikaliami -- Część 2: Wymagania dotyczące obuwia odpornego na chemikalia w warunkach laboratoryjnych 
2. PN-EN 13832-3:2007 Obuwie chroniące przed chemikaliami -- Część 3: Wymagania dotyczące obuwia o zwiększonej odporności na chemikalia w warunkach laboratoryjnych
3. PN-EN ISO 20344:2012 Środki ochrony indywidualnej – Metody badania obuwia
4. PN-EN ISO 20345:2012 Środki ochrony indywidualnej – Obuwie bezpieczne
5. PN-EN ISO 20346:2007 Środki ochrony indywidualnej – Obuwie ochronne
6. PN-EN ISO 20347:2012 Środki ochrony indywidualnej – Obuwie zawodowe
7. Poradnik Technologa Gumy, Pod redakcją: Sadhan K.De i Jim R. White, Tłumaczenie z języka angielskiego: Instytut Przemysłu Gumowego „Stomil”, 05-820 Piastów Harcerska 30
8. Katalog wyrobów technicznych: uszczelnienia techniczne, łożyska, seegery, pasy klinowe, chemia techniczna, tworzywa, płyty twarde, szczeliwa, smarowniczki. Firma TIM, Poznań.

 
Zobacz także

Środki ochrony skóry
- wymagania, dobór, stosowanie PORADNIK (pdf)

więcej