Xây dựng hệ công thức thiết kế găng tay bảo vệ sủ dụng trong môi trường nitơ hóa lỏng

58 Taïp chí Hoaït ñoäng KHCN An toaøn - Söùc khoûe & Moâi tröôøng lao ñoäng, Soá 4,5&6-2017
Kết quả nghiên cứu KHCN
TÓM TẮT
Phương tiện bảo vệ cá nhân được sử dụng để giảm thiểusự tiếp xúc của người lao động với các nguy cơ có hạixảy ra ngoài tầm kiểm soát và nhằm mục đích giảm sự
rủi ro xuống mức thấp nhất có thể. Ngày nay, khi khoa học kỹ thuật
phát triển, phương tiện bảo vệ cá nhân ngày càng được quan tâm
nhiều hơn. Đặc biệt trong môi trường lạnh sâu như tiếp xúc với
nitơ hóa lỏng, việc thiết kế chế tạo găng tay bảo vệ là rất cần thiết.
Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu thiết kế găng tay chuyên
dụng sử dụng trong môi trường nitơ lỏng. Hai mươi tư kích thước
nhân trắc bàn tay đã được xác định làm cơ sở để thiết kế găng tay
bảo vệ; Găng tay sử dụng trong môi trường nitơ hóa lỏng có kiểu
dáng rời từng ngón, có chiều dài đến ngang bắp tay; Đã xây dựng
được hệ công thức thiết kế cho các chi tiết của từng phần găng
tay bảo vệ. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần vào sự phát triển và
đa dạng hóa sản phẩm của ngành may mặc, hướng tới đáp ứng
nhu cầu thị trường nội địa.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Găng tay là phương tiện bảo
vệ cổ tay, bàn tay và các ngón
tay trong các điều kiện lao động
nguy hiểm. Đặc biệt trong điều
kiện làm việc tiếp xúc với nitơ
lỏng như phẫu thuật lạnh trong
y sinh học, bảo quản mẫu tinh
trùng, phôi trong thụ tinh nhân
tạo, bảo quản tinh trùng bò
trong chăn nuôi. Nitơ lỏng có
nhiệt độ sôi là -195,79°C và
nhiệt độ đóng băng là -210,1°C.
Nitơ lỏng là chất siêu lạnh.
Trong quá trình lao động nếu bị
tiếp xúc trực tiếp với nitơ lỏng
thì phần da đó sẽ bị bỏng lạnh
hoặc tại vị trí đó các mô sống bị
đông cứng lại. Vì thế, khi tiếp
xúc với ni tơ lỏng cần phải đeo
kính, tạp dề và găng tay để bảo
vệ an toàn trong quá trình làm
việc. Trên thế giới đã có tiêu
chuẩn NF EN 511-2006 [1] để
đánh giá chất lượng găng tay
sử dụng trong môi trường cực
lạnh theo các tiêu chí: độ chống
thấm, nhiệt trở dẫn nhiệt, độ
chống mài mòn. Trong những
năm gần đây ở Việt Nam đã có
một số công trình nghiên cứu
về đặc điểm nhân trắc bàn tay
XAÂY DÖÏNG HEÄ COÂNG THÖÙC
THIEÁT KEÁ GAÊNG TAY BAÛO VEÄ
SÖÛ DUÏNG TRONG MOÂI TRÖÔØNG NITÔ HOÙA LOÛNG
Lã Thị Ngọc Anh1, Nguyễn Thị Xuân Mai2
1.Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
2. Trường Cao đẳng Kinh tế kỹ thuật Vinatex Tp.HCM
Hình minh họa: Nguồn internet
Taïp chí Hoaït ñoäng KHCN An toaøn - Söùc khoûe & Moâi tröôøng lao ñoäng, Soá 4,5&6-2017 59
Kết quả nghiên cứu KHCN
công nhân, thiết kế chế tạo găng tay bảo vệ [2],
[3]. Sau khi xác định được kết cấu các lớp vật
liệu, thiết kế mẫu găng tay chuyên dụng trong
môi trường nitơ hóa lỏng [2], chúng tôi tiếp tục
nghiên cứu “Xây dựng hệ công thức thiết kế
găng tay bảo vệ sử dụng trong môi trường nitơ
hóa lỏng” với mong muốn đưa loại sản phẩm này
vào sản xuất trong công nghiệp. Kết quả nghiên
cứu sẽ góp phần vào sự phát triển và đa dạng
hóa sản phẩm của ngành may mặc, hướng tới
đáp ứng nhu cầu thị trường nội địa.
2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Số lượng mẫu nghiên cứu được xác định theo
công thức:
Trong đó: n – Cỡ mẫu; Với nghiên cứu sinh
học thường sử dụng mức xác suất p = 0,95 ứng
với z = 1,96; e - Sai số 3%.
Nghiên cứu đã thực hiện lấy các số đo nhân
trắc bàn tay của 270 nam công nhân được chọn
ngẫu nhiên và đại diện từ trường Cao đẳng Kinh
tế kỹ thuật Vinatex thành phố Hồ Chí Minh, công
ty TNHH Thương mại kỹ thuật xây dựng HTC.
Sau đó tiến hành xây dựng hệ công thức thiết kế
găng tay bảo vệ sử dụng trong môi trường ni tơ
hóa lỏng.
* Nghiên cứu xác định kích thước bàn tay
của nam công nhân
Nhóm tác giả đã sử dụng phương pháp điều
tra cắt ngang để xác định 24 kích thước nhân
trắc của bàn tay theo tiêu chuẩn [4] để phục vụ
cho việc thiết kế găng tay bảo vệ. Các kích thước
đo được chia thành ba nhóm: chiều dài; chiều
rộng và kích thước vòng. Thước kẹp được sử
dụng để đo các kích thước chiều dài và kích
thước chiều rộng còn thước dây dùng để xác
định các kích thước vòng. Cụ thể như sau:
- Chiều dài bàn tay là khoảng cách từ nếp
gấp cổ tay đến đầu mút ngón tay giữa. Kích
thước này được xác định như trên Hình 1a.
- Chiều dài gan tay là khoảng cách từ nếp
gấp cổ tay đến nếp gấp bàn ngón giữa, bàn tay
phải duỗi ngửa như Hình 1b.
- Chiều dài các ngón tay là khoảng cách từ
nếp gấp bàn và ngón tay đến đầu mút của ngón
tay đó. Bàn tay phải đặt ngửa, ngón tay duỗi
thẳng (Hình 1c).
- Riêng kích thước chiều dài ngón tay cái là
khoảng cách từ cổ tay đến đầu mút ngón cái, bàn
tay đặt sấp sao cho ngón cái và xương đốt bàn
ngón cái thành một đường thẳng (Hình 1d).
- Kích thước vòng của các ngón tay được
xác định là kích thước vòng xung quanh đầu
ngón tay và vòng xung quanh chân ngón tay nơi
to nhất (Hình 1e).
- Rộng tay xòe là khoảng cách giữa đầu mút
ngón cái và đầu mút ngón út, bàn tay đặt sấp trên
mặt bàn; các ngón tay xòe hết sức. Ngón cái và
xương đốt bàn ngón cái thành một đường thẳng
(Hình 1f).
- Rộng lòng bàn tay là khoảng cách từ chân
ngón cái vuông góc qua cạnh ngón út, bàn tay
khép và duỗi thẳng (Hình 1g).
- Rộng bốn ngón tay là khoảng cách vuông
góc với trục bàn tay qua bờ ngoài của khớp đốt
1-2 của ngón trỏ, bàn tay duỗi thẳng các ngón tay
khép (Hình 1h).
- Rộng nắm tay là khoảng cách lớn nhất giữa
bờ trong và bờ ngoài của nắm tay, bàn tay nắm
tự nhiên, ngón cái nắm lên đốt 2 của ngón giữa
(Hình 1i).
*Nghiên cứu thiết kế găng tay
Sau khi có được các giá trị trung bình của các
kích thước bàn tay, nhóm nghiên cứu đã tiến
hành nghiên cứu xây dựng công thức thiết kế cho
các chi tiết của găng tay. Dựa vào kết quả nghiên
cứu [2] nhóm tác giả đã thiết kế găng tay trên vật
liệu: Lớp vải ngoài là vải tráng phủ chống thấm,
có độ bền cơ lý cao, có mặt vải đẹp và hợp thời
trang. Vật liệu làm lớp đệm ở giữa cách nhiệt là
bông gòn nhằm tăng cường tính chất giữ nhiệt
cho găng tay. Vải dùng làm lớp lót cho găng tay
60 Taïp chí Hoaït ñoäng KHCN An toaøn - Söùc khoûe & Moâi tröôøng lao ñoäng, Soá 4,5&6-2017
Kết quả nghiên cứu KHCN
có nhiệm vụ tăng cường giữ nhiệt và bảo vệ cho lớp bông đệm cách nhiệt không bị thủng, rách. Lớp
này yêu cầu có hệ số ma sát thấp để thao tác đeo vào, cởi ra được dễ dàng và đảm bảo độ bền cơ
lý, độ ổn định cao nhất. Lớp lót là loại vải nỉ có độ dày lớn nhưng tạo cảm giác rất mượt tay và thật
tay. Các thông số kĩ thuật của vải được trình bày trong Bảng 1.
Hình 1: Kích thước bàn tay của nam công nhân
a) b) c)
d) f)
g) h) i)
e)
Taïp chí Hoaït ñoäng KHCN An toaøn - Söùc khoûe & Moâi tröôøng lao ñoäng, Soá 4,5&6-2017 61
Kết quả nghiên cứu KHCN
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
3.1. Kích thước nhân trắc bàn tay nam công nhân
Bằng phương pháp xác suất thống kê sinh học [5] kết hợp với phần mềm SPSS 18.0 đã xác định
được các thông số kích thước nhân trắc bàn tay của nam công nhân. Kết quả nghiên cứu được trình
bày trong Bảng 2.
3.2. Xây dựng hệ công thức thiết kế găng tay
Găng tay bảo vệ được thiết kế theo các bước: Xác định kiểu dáng của găng tay; Xác định lượng
gia giảm thiết kế; Thiết kế các chi tiết.
TT 
Danh muïc kích thöôùc Trung bình (cm) TT Danh muïc kích thöôùc 
Trung 
bình 
(cm) 
1
Daøi baøn tay(Dbt) 18,5 ± 0,42 
13 
Voøng ñaàu ngoùn tay troû (Vntt) 6±0,25 
2 Roäng baøn tay(Rbt) 11 ± 0,21 14 Voøng ñaàu ngoùn tay caùi (Vntc) 7±0,27 
3 Daøi ngoùn tay uùt (Dntu) 6 ± 0,27 15 Roäng naém tay (Rnt) 9±0,34 
4 Daøi ngoùn tay aùp uùt (Dntau) 7±0,22 16 Roäng boán ngoùn tay (Rbnt) 8±0,33 
5 Daøi ngoùn giöõa (Dntg) 9±0,34 17 Roäng loøng baøn tay (Rlbt) 12±0,24 
6
Daøi ngoùn troû (Dntt) 8±0,33 
18 
Voøng chaân ngoùn tay uùt (Vcntu) 6,5±0,22 
7
Daøi ngoùn tay caùi (Dntc) 6±0,30 
19 
Voøng chaân ngoùn tay aùp uùt(Vcntau) 7±0,26 
8
Daøi loøng baøn tay (Dlbt) 10±0,32 
20 
Voøng chaân ngoùn tay giöõa (Vcntg) 7±0,34 
9
Daøi naém tay (Dnt) 9±0,32 
21 
Voøng chaân ngoùn tay troû (Vcntt) 8±0,32 
10 
Voøng ñaàu ngoùn tay uùt (Vntu) 5±0,29 
22 
Voøng chaân ngoùn tay caùi (Vcntc) 8±0,29 
11 
Voøng ñaàu ngoùn tay aùp uùt (Vntau) 6±0,30 
23 
Voøng naém tay (Vnt) 20±0,39 
12 
Voøng ñaàu ngoùn tay giöõa (Vntg) 6±0,31 
24 
Cheùo baøn tay (Clbt) 11±0,28 
Bảng 2: Các thông số kích thước nhân trắc bàn tay của nam công nhân
Maãu Vò trí lôùp Teân maãu Kyù hieäu Thaønh phaàn Kieåu deät 
1 Ngoaøi Vaûi PET traùng phuû A PET 100 % Deät kim 
2 Giöõa Boâng B Xô PET eùp Khoâng deät 
3 Loùt Vaûi deät kim C 65% PET 35% cotton Deät kim 
Bảng 1: Các thông số kĩ thuật của vải
62 Taïp chí Hoaït ñoäng KHCN An toaøn - Söùc khoûe & Moâi tröôøng lao ñoäng, Soá 4,5&6-2017
Kết quả nghiên cứu KHCN
TT Chi tieát Lôùp ngoaøi Lôùp boâng Lôùp Loùt Ghi chuù 
1 Ngoùn tay caùi phaàn mu baøn tay 2
Caùc chi tieát 
yeâu caàu 
ñoái nhau 
2 Ngoùn tay caùi phaàn gan baøn tay 2
3 Ngoùn tay troû phaàn mu baøn tay 2
4 Ngoùn tay giöõa phaàn mu baøn tay 2
5 Ngoùn tay aùp uùt phaàn mu baøn tay 2
6 Ngoùn tay uùt phaàn mu baøn tay 2
7 Gan baøn tay 2
8 Coå tay 2
9 Gan baøn tay 2 2
10 Mu baøn tay 2 2
Bảng 3: Chi tiết thiết kế găng tay
Hình 2
Bảng 4
Hình 3
Ngoùn troû Ngoùn giöõa Ngoùn aùp uùt Ngoùn uùt 
C3C5=Dntt+ 1,5 
C5C4=1 
C3C1=C3C=Vcntt/4 +1+0,5 
C4C2=C4C6=Vñntt/4+1+0,5 
AA1=Dgt +1+0,5 
A1A3=Dntg+ 1,5 
A3A2=1 
A1C=A1A6=
Vcntg/4 +1+0,5 
A4A2=A2A6=
Vñntg/4+1 +0,5 
A6B1=B1B=Vcntau/4 
+1+0,5 
B1B3=Dntau+ 1,5 
B3B2=1 
B4B2=B2B5=
Vñntau/4+1 +0,5 
BB6=0,5 
B6D1=D1D= 
Vcntu/4 +1+0,5 
D1D3=Dntu+ 1,5 
D3D2=1 
D4D2=D2D5=
Vñntu/4+1 +0,5 
Taïp chí Hoaït ñoäng KHCN An toaøn - Söùc khoûe & Moâi tröôøng lao ñoäng, Soá 4,5&6-2017 63
Kết quả nghiên cứu KHCN
Ngoùn caùi (hình 5a) Maù trong ngoùn caùi (hình 5b) 
C5C2 = Dntc + 2 + 0,5 
C1C2 = 1
C5C = CC2 = Dntc /2 
C5A=C7C8 (gan baøn tay) 
C5C4 = 1
CB= Rcnc + 1 + 0,5 
CC6=2,5 cm 
C1C3= Rñnc /2 +1,5 + 0,5 
AB =C7C9 (gan baøn tay) 
AC=C6C2 (thaân ngoùn tay caùi) 
CD=C1C3 (thaân ngoùn tay caùi) 
Hình 4: Các chi tết ngón tay rời độc lập
Bảng 5: Các chi tiết ngón tay rời độc lập
Ngoùn troû (hình 4a) Ngoùn giöõa (hình 4b) Ngoùn aùp uùt (hình 4c) Ngoùn uùt (hình 4d) 
CC2= Dgt + Dntt+1,5 
C2C1=1 
CA=CB= 
Vcntt/4 +1,5+0,5 
C1A1=C1B1=
Vñntt/4 +1,5+0,5 
B1B2=CC6
(gan baøn tay) x 1
B2B3= 3
CC2= Dgt + Dntg+1,5 
C2C1=1 
CA=CB= 
Vcntg/4 +1,5+0,5 
C1A1=C1B1=
Vñntg/4 +1,5+0,5 
B1B2=A4C
(gan baøn tay) x 1
A1A2=A5A6
(gan baøn tay) x 1
B2B3=A2A3=1,5 
CC2= Dgt + Dntau+1,5 
C2C1=1 
CA=CB= 
Vcntau/4 +1,5+0,5 
C1A1=C1B1=
Vñntau/4 +1,5+0,5 
B1B2=A4C
(gan baøn tay) x 1
A1A2=B5B
(gan baøn tay) +0,5 
B2B3= A2A3=1,5 
CC2= Dgt + Dntu+1,5 
C2C1=1 
CA=CB= 
Vcntu/4 +1,5+0,5 
C1A1=C1B1=
Vñntu/4+1,5 + 0,5 
B1B2=D4B6
(gan baøn tay) x 0,5 
B2B3=A2A3=1,5 
a) b)
a)
Hình 5
b)
c) d)
64 Taïp chí Hoaït ñoäng KHCN An toaøn - Söùc khoûe & Moâi tröôøng lao ñoäng, Soá 4,5&6-2017
Kết quả nghiên cứu KHCN
Hình 6
* Về kiểu dáng: Găng tay được thiết kế theo
dạng rời từng ngón, có chiều dài đến ngang bắp
tay, kết cấu gồm 3 lớp và hình dáng mô tả găng
tay thể hiện trên Hình 2.
* Về lượng gia giảm thiết kế: Kế thừa nghiên
cứu [2] đã xác định lượng gia giảm thiết kế cho
kích thước chiều dài của các ngón tay là 1cm,
kích thước vòng của các ngón tay được chia
làm 2 phần: phần gan bàn tay là 1cm, phần mu
bàn tay là 1,5cm, kích thước vòng bàn tay
3,75cm.
* Về thiết kế các chi tiết: găng tay được
thiết kế 3 lớp nên việc thiết kế cần được thực
hiện cho các chi tiết của từng lớp. Với lớp
ngoài chia thành 3 phần: mu bàn tay, gan bàn
tay và cổ tay. Còn lớp bông đệm và lớp vải lót
được thiết kế phần mu bàn tay và gan bàn tay
giống nhau và kéo dài đến hết cổ tay nhằm
cho các đường may của phần ngón tay không
bị trùng nhau gây cộm cho ngón tay. Số lượng
chi tiết được thiết kế được trình bày trong
Bảng 3.
a. Lớp ngoài
* Chi tiết gan bàn tay là chi tiết được thiết
kế cho 4 ngón (trỏ, giữa, áp út và út). Trên chi
tiết này có phần khuyết ngón tay cái. Việc tính
toán thiết kế các ngón của chi tiết gan bàn tay
được trình bày trong Bảng 4 và Hình 2,3. Khu
vực khuyết ngón tay cái được thiết kế: C1C7=3,
C7C8=C1C; C8C9=1,5. Trong tất cả các công
thức thiết kế, các số liệu có đơn vị tính là cm.
*Mặt mu bàn tay gồm các chi tiết ngón tay rời
độc lập: ngón cái; má trong ngón cái; ngón tay
trỏ; ngón tay giữa; ngón tay áp út; ngón tay út.
(Bảng 5 và Hình 4, 5)
* Phần cổ găng tay là phần chi tiết có chiều
dài từ cổ tay đến ngang bắp tay (Hình 6).
b. Thiết kế lớp lót và lớp bông đệm
Lớp vải lót và lớp bông đệm được thiết kế có
hình dạng và kích thước giống nhau (Hình 7).
Các ngón tay được thiết kế như Bảng 6.
KẾT LUẬN
Nghiên cứu thiết kế găng tay bảo vệ sử dụng
trong môi trường ni tơ hóa lỏng bước đầu đã có
được những kết quả sau:
+ Đã xác định được 24 kích thước nhân trắc
bàn tay là cơ sở để thiết kế găng tay bảo vệ;
+ Xác định kiểu dáng của găng tay là dáng
rời từng ngón, có chiều dài đến ngang bắp tay;
+ Xác định lượng gia giảm thiết kế và xây
dựng được hệ công thức thiết kế cho các chi tiết
của găng tay bảo vệ.
-AB = 12 (soá ño daøi coå tay ñeán ngang baép 
tay ñöôïc coá ñònh) + 1,5 
- AA1= Rlbt/2 + 1,5 
- A1A2 =1,5 
- BB1 = AA1 + 3
- B1B2 =1,5 
Taïp chí Hoaït ñoäng KHCN An toaøn - Söùc khoûe & Moâi tröôøng lao ñoäng, Soá 4,5&6-2017 65
Kết quả nghiên cứu KHCN
Hình 7
Bảng 6: Hình dạng và kích thước lớp vải lót và lớp bông đệm của các ngón tay
Ngoùn troû Ngoùn giöõa Ngoùn aùp uùt Ngoùn uùt Ngoùn caùi Coå tay 
A2A1= A2A =
Vcntt /4 + 0,5 + 
0,5 
A2A4= Dntt + 1 + 
0,5 
A4A3 = 1
A3A5 = A3A6=
Vñntt/4 + 0,5 + 
0,5 
Khoaûng caùch 
ñaàu ngoùn tay 
troû vaø ngoùn tay 
giöõa laø 1cm 
CC2 = Dntg + 
1 + 0,5 
C1C2=1 
C1C3 = C1C4
=
Vcntg /4 + 0,5 
+ 0,5 
CA=CB = 
Vñnt/4 soá + 
0,5 + 0,5 
BB3 = B1B3 =
Vcntau /4 + 0,5 
+ 0,5 
B5B3 = Dntau + 
1+ 0,5 
B4B5=1 
B6B6 = B4B7 =
Vñntau /4 + 0,5 
+ 0,5 
Khoaûng caùch 
ñaàu ngoùn tay 
giöõa vaø ngoùn 
aùp uùt laø1cm 
B1B2 =1cm 
DD1 = 1cm 
B2D2 = D1D2 =
Vcntu /4 + 0,5+ 
0,5 
D2D4=
Dntu + 1 + 0,5 
D4 D3 = 1
D3D5 = D3D6 =
Vñntu /4 + 0,5 + 
0,5 
A1E2 =D2D7
=Dlbt + 1 
- A1E2 = Dlbt + 
1
- E2D7 = Rlbt 
- A1E= 3
- EE1=E1E2 =
Vcntc /4 + 0,5 + 
0,5 
- E1E4 = Dntc + 
1 + 0,5 
-E3E6 = E3E5 =
Vñntc /4 + 0,5 + 
0,5 
- E2E7 =D7D8
= Dct + 1 
- E7E8 =D8D9
= 1,5 
- Noái E8D9
chính giöõa 
ñaùnh cong 
0,5 
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. NF EN 511: 2006, Găng tay sử dụng trong
môi trường lạnh.
[2] Lã Thị Ngọc Anh, Nguyễn Thị Xuân Mai,
Nghiên cứu thiết kế găng tay chuyên dụng trong
môi trường ni tơ hóa lỏng, Tạp chí Khoa học và
Công nghệ-
Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội-Số 35-
8/2016, trang 43-47.
[3] Lã Thị Ngọc Anh, Nguyễn Thị Mỹ Thơ,
Nghiên cứu mối quan hệ giữa các kích thước
bàn tay của nam công nhân tuổi từ 25 đến 30,
Tạp chí An toàn – Sức khỏe và Môi trường lao
động- Số 1,2,3/2015, trang 41-46.
[4] TCVN 5781:2009, Phương pháp đo cơ thể
người.
[5] Ochae Kwon, Kihyo Jung, Determination of
key dimensions for a glove sizing system by
analyzing the relationships between hand
dimensions.