kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2025-3(19)-56kaz44-2032Research ArticleТЕХНИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКАТЕПЛОФИЗИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ И ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯTHERMOPHYSICAL ASSESSMENT OF THE EFFECTIVENESS OF PERSONAL PROTECTIVE EQUIPMENT IN CONDITIONS OF HIGH TEMPERATURE AND THERMAL RADIATIONКусбергеноваН. Н.KusbergenovaN. N.

Наргиз Нұрланқызы Кусбергенова – магистрант кафедры теплофизики и технической физики, физико-технический факультет 

050040, Pecпyбликa Кaзaxcтaн, Aлмaты, пpоcпeкт aль-Фapaби, 71

Nargiz Nurlankyzy Kusbergenova – Master's student of the departament of Thermophysics and Technical Physics, Faculty of Physics and Technology

050040, Republic of Kazakhstan, Almaty, Al-Farabi Avenue, 71

nargiz.kusbergenova@mail.ruМукамеденқызыВ.MukamedenkyzyV.

Венера Мукамеденқызы – доцент, физико-технический факультет, кафедра теплофизики и технической физики

050040, Pecпyбликa Кaзaxcтaн, Aлмaты, пpоcпeкт aль-Фapaби, 71

Venera Mukamedenkyzy – associate professor, Faculty ofPhysics and Technology, Departament of Thermophysics and Technical Physics

050040, Republic of Kazakhstan, Almaty, Al-Farabi Avenue, 71

mukameden@inbox.ruКазахский национальный университет им. аль-ФарабиКазахстанAl-Farabi Kazakh National UniversityKazakhstan20250311202503(19)497505Copyright © Кусбергенова Н.Н., Мукамеденқызы В., 20252025Кусбергенова Н.Н., Мукамеденқызы В.Kusbergenova N.N., Mukamedenkyzy V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/2032

В статье представлен комплексный анализ теплофизических свойств средств индивидуальной защиты (СИЗ), используемых в производственной и чрезвычайной среде. Одной из основных задач является защита человеческого организма от термического повреждения при воздействии высоких температур и теплового излучения. В исследовании оценивались теплопроводность, теплоёмкость, термостойкость и способность отражать инфракрасное излучение для трёх типов материалов на основе лабораторных испытаний и численного моделирования в COMSOL Multiphysics. Также был проведён опрос среди работников, занятых в опасных условиях, с целью изучения реальной эффективности СИЗ. Полученные данные позволяют научно обоснованно оценить пригодность защитных материалов к конкретным условиям эксплуатации. Результаты исследования могут быть использованы для усовершенствования конструкции СИЗ, разработки новых поколений защитной одежды и повышения уровня производственной безопасности.Проведённый анализ актуален для отраслей, связанных с химическим производством, металлургией, нефтегазовой сферой и пожарной безопасностью. В дальнейших исследованиях рекомендуется комплексно оценить эргономические свойства СИЗ, их влияние на физиологическое состояние человека, а также возможности интеграции смарт-датчиков. Подобные подходы не только повысят безопасность труда, но и улучшат общее качество жизни работников, подвергающихся тепловым рискам на производстве.

This article provides a comprehensive analysis of the thermophysical properties of personal protective equipment (PPE) used in industrial and emergency environments. Protecting the human body from thermal damage under high temperatures and radiant heat is one of the key objectives addressed. The study evaluates three types of materials in terms of thermal conductivity, heat capacity, thermal resistance, and infrared reflectivity using both laboratory tests and numerical simulations in COMSOL Multiphysics. Additionally, a survey was conducted among workers operating in hazardous environments to assess the realworld effectiveness of PPE. The data collected enabled a scientifically grounded evaluation of the suitability of PPE materials for specific working conditions. The results serve as a basis for improving PPE design, developing next-generation protective clothing, and enhancing industrial safety standards.This research is relevant to sectors such as chemical production, metallurgy, oil and gas, and firefighting. Future research should include a comprehensive assessment of ergonomic features, physiological impacts on users, and the integration potential of smart sensors. Such scientifically informed approaches will not only improve workplace safety but also contribute to the overall quality of life and health protection of workers facing thermal risks.

средства индивидуальной защитытеплопроводностьтермическая устойчивостьлучистое отражениеэкстремальная средаpersonal protective equipmentthermal conductivitythermal resistanceradiant reflectionextreme environmentReferencesHoffmann F. Thermal Conductivity Measurement Techniques / F. Hoffmann // Springer. – 2017. https://doi.org/10.1007/978-3-319-40652-5Hoffmann F. Thermal Conductivity Measurement Techniques / F. Hoffmann // Springer. – 2017. https://doi.org/10.1007/978-3-319-40652-5. (In English).Chen L. Protective Clothing Performance Evaluation / L. Chen, X. Wang, Z. Li // Journal of Safety Science. – 2020. – Т. 130. – Р. 104-112. https://doi.org/10.1016/j.ssci.2020.104888.Chen L. Protective Clothing Performance Evaluation / L. Chen, X. Wang, Z. Li // Journal of Safety Science. – 2020. – T. 130. – R. 104-112. https://doi.org/10.1016/j.ssci.2020.104888. (In English).ASTM International. ASTM F1939-15: Radiant Heat Resistance of Clothing. – 2015. – https://www.astm.org/f1939-15.html.ASTM International. ASTM F1939-15: Radiant Heat Resistance of Clothing. – 2015. – https://www.astm.org/f1939-15.html. (In English).Multilayer Protective Fabrics Thermal Behavior / М. Gholamreza et al // Fibers and Polymers. – 2021. – Т. 22, № 4. – Р. 888-897. https://doi.org/10.1007/s12221-021-0021-7.Multilayer Protective Fabrics Thermal Behavior / M. Gholamreza et al // Fibers and Polymers. – 2021. – T. 22, № 4. – R. 888-897. https://doi.org/10.1007/s12221-021-0021-7. (In English).ISO. ISO 13506: Protective Clothing against Heat and Flame – Thermal Manikin Test Method. – 2022. https://www.iso.org/standard/79962.html.ISO. ISO 13506: Protective Clothing against Heat and Flame – Thermal Manikin Test Method. – 2022. https://www.iso.org/standard/79962.html. (In English).Қабдол А.М. Жоғары температура жағдайында жұмыс істейтін арнайы киімдердің материалдарын термографиялық бағалау / А.М. Қабдол, Т.Т. Байменов // Қазақстан Инженерлік Журналы. – 2022. – № 2(58). – Б. 27-34. https://kzengineering.kz/2022/02/16/jqqthermal-paper.Қabdol A.M. Zhoғary temperatura zhaғdaiynda zhұmys іsteitіn arnaiy kiіmderdің materialdaryn termografiyalyқ baғalau / A.M. Қabdol, T.T. Baimenov // Қazaқstan Inzhenerlіk Zhurnaly. – 2022. – № 2(58). – B. 27-34. https://kzengineering.kz/2022/02/16/jqq-thermal-paper. (In Kazakh).Functional coatings for textiles: advancements in flame resistance, antimicrobial defense, and self-cleaning performance / J. Ghosh et al // Published by the Royal Society of Chemistry. – 2025. – № 15. – Р. 10984–11022. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2025/ra/d5ra01429h.Functional coatings for textiles: advancements in flame resistance, antimicrobial defense, and self-cleaning performance / J. Ghosh et al // Published by the Royal Society of Chemistry. – 2025. – № 15. – R. 10984-11022. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2025/ra/d5ra01429h. (In English).Selective Emission Fabric for Indoor and Outdoor Passive Radiative Cooling in Personal Thermal Management / Haijiao Yu et al // Nano-Micro Lett. – 2025. – № 17. – Р. 192. https://link.springer.com/article/10.1007/s40820-025-01713-4.Selective Emission Fabric for Indoor and Outdoor Passive Radiative Cooling in Personal Thermal Management / Haijiao Yu et al // Nano-Micro Lett. – 2025. – № 17. – R. 192. https://link.springer.com/article/10.1007/s40820-025-01713-4. (In English).Nanotechnology-empowered radiative cooling and warming textiles / K.M. Faridul Hasan et al // Cell Reports Physical. – 2024. – Science 5. – Р. 102108. https://www.cell.com/cell-reports-physicalscience/fulltext/S2666-3864%2824%2900386-2.Nanotechnology-empowered radiative cooling and warming textiles / K.M. Faridul Hasan et al // Cell Reports Physical. – 2024. – Science 5. – R. 102108. https://www.cell.com/cell-reports-physicalscience/fulltext/S2666-3864%2824%2900386-2. (In English).Temperature-adaptive dual-modal photonic textiles for thermal management / Kaixuan Zhu et al // Science Advances. – 2024. – Vol. 10, Issue 41. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr2062.Temperature-adaptive dual-modal photonic textiles for thermal management / Kaixuan Zhu et al // Science Advances. – 2024. – Vol. 10, Issue 41. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr2062. (In English).High-performance transparent polysulfone nanocomposites enhanced with masterbatch-based aramid nanofibers for improved toughness and flame retardancy / Seul-A Park et al // Advanced Composites and Hybrid Materials. – 2025. – № 307, Vol. 8. https://link.springer.com/article/10.1007/s42114-025-01392-0High-performance transparent polysulfone nanocomposites enhanced with masterbatch-based aramid nanofibers for improved toughness and flame retardancy / Seul-A Park et al // Advanced Composites and Hybrid Materials. – 2025. – № 307, Vol. 8. https://link.springer.com/article/10.1007/s42114-025-01392-0. (In English).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.