توانایی جذب انرژی کلاه ایمنی به‌طور عمده به موادی که برای ساخت آن استفاده می‌شود، بستگی دارد. محققان به‌طور جدی در حال تحقیق بر روی مواد سبک و با خواص مکانیکی عالی هستند که یک کلاه ایمنی باید داشته باشد. تلاشی صورت گرفته است تا مواد مختلف مورد استفاده در تولید کلاه ایمنی بررسی و روشن شود. الیاف هیبریدی با ترکیب‌های مختلف در حال توسعه هستند تا جایگزین مواد موجود در ساخت کلاه ایمنی شوند. در این مطالعه، بررسی مواد پیشرفته‌ای که به‌عنوان جایگزینی برای مواد سنتی برای جنس کلاه ایمنی صنعتی توسعه یافته‌اند، انجام شده است.

حفاظت کارفرمایان: نگرانی اساسی در فعالیت‌های صنعتی

حفاظت کارفرمایان همواره یک نگرانی حیاتی در تمامی فعالیت‌های مرتبط با صنعت است. حوادث مکرر غالباً به سقوط اجسام مربوط می‌شود. بر اساس یک گزارش بین‌المللی، تقریباً چهل و هشت هزار کارگر هر سال به دلیل حوادث صنعتی جان خود را از دست می‌دهند. بنابراین، کلاه‌های ایمنی صنعتی برای حفاظت از اپراتورها در برابر آسیب‌های ناشی از سقوط اجسام طراحی شده‌اند و به عنوان منبع اصلی حفاظت عمل می‌کنند. مواد مورد استفاده در ساخت این کلاه‌ها باید دارای قابلیت جذب شوک عالی و استحکام استثنایی باشند تا بتوانند حفاظت لازم را فراهم کنند. علاوه بر این، مواد کلاه باید حداکثر انرژی ناشی از ضربه را جذب کرده و انتقال نیروها را به سر کارگر کاهش دهند. این عوامل به ویژگی‌های ماده مورد استفاده در جنس کلاه ایمنی  بستگی دارد.

تعدادی از محققان در حال کار بر روی بهبود کیفیت مواد استفاده شده برای کلاه‌های ایمنی هستند تا قابلیت جذب شوک را با استفاده از مواد پیشرفته‌ای همچون پلیمرها، الیاف طبیعی و کامپوزیت‌ها افزایش دهند. کامپوزیت‌ها با ترکیب دو یا چند ماده مختلف تشکیل می‌شوند. خواص مواد اصلی ترکیب می‌شوند و کامپوزیت رفتار بهتری نسبت به فلز پایه دارد. کامپوزیت‌ها با مواد ماتریسی و تقویتی شناسایی می‌شوند.

افزایش مشکلات زیست‌محیطی منجر به توسعه مواد پیشرفته‌ای همچون کامپوزیت‌های الیاف طبیعی شده است. مواد موجود در ساخت کلاه‌ها با مواد پیشرفته جایگزین می‌شوند. این مواد پیشرفته زیست‌تجزیه‌پذیر هستند و به راحتی تجزیه می‌شوند. روند پیشرفت در مواد به سمت ایجاد کامپوزیت‌های هیبریدی پیش می‌رود. این کامپوزیت‌ها با ترکیب الیاف طبیعی و مصنوعی همراه با ماده ماتریسی تولید می‌شوند. این مواد پیشرفته به‌گونه‌ای توسعه یافته‌اند که رفتار الیاف طبیعی و مصنوعی را همزمان بهبود بخشند.

الیاف به دو نوع تقسیم می‌شوند: الیاف طبیعی و الیاف مصنوعی. الیاف به‌دست‌آمده از طبیعت الیاف طبیعی نامیده می‌شوند. این الیاف به عنوان موادی بسیار مناسب برای جایگزینی مواد سنتی محسوب می‌شوند و رفتار عالی و قیمت مناسبی دارند. الیاف تولیدشده از ترکیب مواد مختلف، الیاف مصنوعی نامیده می‌شوند و در حوزه‌های مهندسی مانند خودروسازی و هوافضا استفاده می‌شوند.

گوروراجا و همکارانش مقاله‌ای در مورد وضعیت کنونی مواد هیبریدی ارائه داده‌اند. در این مقاله، ایده‌های مطرح‌شده توسط محققان مختلف برای انتخاب مواد تولید کلاه ایمنی ارائه شده است. همچنین، آینده تحقیق بر اساس بررسی مقالات مختلف مورد بحث قرار گرفته است.

مواد استفاده شده در کلاه ایمنی صنعتی

تحقیقات انجام‌شده توسط کارشناسان ایمنی در مورد بررسی رفتار الیاف نارگیل در چندین رشته تولیدی نشان داد که این الیاف دارای استحکام کششی عالی و سختی پیچشی بالا هستند. نویسندگان همچنین اشاره کردند که این الیاف می‌توانند به عنوان جایگزینی برای مواد کلاه ایمنی صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. تلاش‌های محققان برای توسعه بیوکامپوزیت‌های هیبریدی نیز قابل توجه است. الیاف طبیعی جوت با الیاف شیشه ترکیب شده و در قالب ورق‌های پالتروشن به تولید پلاستیک می‌پردازند.

متداول‌ترین موادی که برای تولید کلاه ایمنی استفاده می‌شوند، شامل ABS، پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE)، پلی‌کربنات (PC) و پلی‌امید هستند. کلاه‌های ایمنی ساخته شده از ABS دارای مقاومت ضربه‌ای عالی، سختی بالا و سهولت در تولید از طریق قالب‌گیری تزریقی هستند. کارشناسان ایمنی و بهداشت محیط زیست تحقیقی در زمینه تولید کلاه ایمنی با استفاده از پلی‌امید ۴–۶ انجام دادند و نتایج را با ABS مقایسه کردند.

نتیجه‌گیری و کارهای آینده

این بررسی، کارهای گزارش‌شده در زمینه پیشرفت مواد مورد استفاده در تولید کلاه‌های ایمنی را ارائه می‌دهد. از نتایج به‌دست‌آمده مشخص می‌شود که مواد فعلی به‌زودی جایگزین خواهند شد. مواد موجود اگر با الیاف طبیعی، مواد کامپوزیتی، کامپوزیت‌های ماتریسی و الیاف مصنوعی تقویت شوند، به مراتب موثرتر خواهند بود.

ویژگی‌های مکانیکی مواد پیشرفته‌ای مانند الیاف هیبرید و کامپوزیت‌ها مشخص شده است.

انتخاب نوع مناسب کلاه ایمنی

اولاً، ماده تشکیل‌دهنده و جنس کلاه ایمنی برای اطمینان از حداکثر حفاظت حائز اهمیت است. متداول‌ترین مواد استفاده‌شده در کلاه‌های ایمنی شامل پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE)، پلی‌کربنات (PC) و ترموپلاستیک (ABS) هستند. کلاه‌های HDPE سبک و مقرون به صرفه هستند و به همین دلیل انتخابی محبوب برای کارگران ساختمانی به شمار می‌روند. کلاه‌های PC دارای مقاومت ضربه‌ای بالاتری هستند و برای فعالیت‌هایی که شامل سقوط اجسام می‌باشند، ایده‌آل‌اند. کلاه‌های ترموپلاستیک نیز بادوام بوده و قادر به تحمل دماهای بالا هستند، به همین خاطر در صنایعی مانند جوشکاری یا آتش‌نشانی مناسب هستند.

دومین عامل مهم، نوع سیستم تعلیق در کلاه است که برای راحتی و ثبات بسیار حیاتی می‌باشد. دو نوع اصلی سیستم تعلیق وجود دارد: قفل سوزنی و چرخشی. سیستم‌های قفل سوزنی تنظیم آن‌ها آسان است، اما ممکن است فیت مطمئنی را فراهم نکنند. در مقابل، سیستم‌های چرخشی فیت دقیق‌تری را ارائه می‌دهند و برای کارگرانی که به‌مدت طولانی کلاه را به سر دارند، ایده‌آل هستند.

سومین عامل، طراحی کلاه است که باید مد نظر قرار گیرد. برخی از کلاه‌ها دارای لبه کامل هستند که از تابش آفتاب و باران محافظت بیشتری به عمل می‌آورند، در حالی که دیگران دارای لبه کوتاه‌تری هستند که دید به سمت بالا را بهبود می‌بخشند. برخی کلاه‌ها همچنین دارای لوازم جانبی داخلی مانند محافظ گوش و شیلد صورت هستند.

در نهایت، اطمینان از اینکه کلاه ایمنی استانداردهای ایمنی لازم را رعایت می‌کند، ضروری است. کلاه باید برچسبی داشته باشد که نشان‌دهنده انطباق آن با استانداردهای مقاومت در برابر ضربه و نفوذ باشد. همچنین توصیه می‌شود که کلاه هر پنج سال یک‌بار یا پس از مواجهه با یک ضربه شدید تعویض گردد. با در نظر گرفتن این عوامل، می‌توانید کلاه ایمنی مناسبی را برای صنعت یا فعالیت خود انتخاب کرده و حداکثر حفاظت را برای خود یا کارگران خود فراهم کنید.

انواع کلاه ایمنی: انتخاب مناسب برای صنعت یا فعالیت شما

کلاه‌های ایمنی صنعتی جزء ضروری تجهیزات حفاظتی شخصی (PPE) برای کارگران در محیط‌های کاری خطرناک به شمار می‌آیند. با این حال، تمام کلاه‌های ایمنی صنعتی یکسان نیستند. انواع مختلفی از کلاه‌های ایمنی صنعتی وجود دارد که هر کدام برای صنایع یا فعالیت‌های خاصی مانند ساخت‌وساز، معدن و جوشکاری طراحی شده‌اند.

انتخاب نوع مناسب کلاه ایمنی برای اطمینان از حداکثر حفاظت و راحتی کارگر حیاتی است. در این بخش، به بررسی انواع مختلف کلاه‌های ایمنی صنعتی موجود در بازار و نحوه انتخاب مناسب‌ترین کلاه برای صنعت یا فعالیت شما خواهیم پرداخت.

انواع کلاه‌های ایمنی صنعتی

• کلاه‌های عایق الکتریکی – این کلاه‌ها حفاظت عایق الکتریکی را در برابر شوک‌های الکتریکی تا ۲۰ کیلوولت AC یا ۳۰ کیلوولت DC فراهم می‌کنند. این کلاه‌ها معمولاً در صنایعی که کارگران ممکن است در معرض خطرات الکتریکی قرار گیرند، مانند نیروگاه‌ها و شرکت‌های برق، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• کلاه‌های مقاوم در برابر دماهای بالا – این کلاه‌ها تا دمای ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد یا دماهای بالاتر (بسته به ماده استفاده‌شده در ساخت آنها) مقاومت حرارتی را فراهم می‌کنند. این کلاه‌ها معمولاً در صنایعی که کارگران ممکن است در معرض محیط‌های دما بالا قرار گیرند، مانند ریخته‌گری و کارخانه‌های فولاد، به کار می‌روند.
• کلاه‌های جوشکاری – این کلاه‌ها حفاظت از چشم و صورت را در برابر تابش اشعه ماوراء بنفش (UV) ناشی از عملیات جوشکاری فراهم می‌کنند. آنها همچنین از جرقه‌ها و زباله‌های پرتاب شده در طول فرآیندهای جوشکاری محافظت می‌کنند.