Atemschutzgerät - Respirator

Weiße Einweg- Atemschutzmaske Standard N95 mit Filtermaske
Ein halbflächiges luftreinigendes Atemschutzgerät aus Elastomer . Diese Art von Atemschutzgerät ist wiederverwendbar, wobei die Filter regelmäßig ausgetauscht werden.

Ein Atemschutzgerät ist ein Gerät zum Schutz des Trägers vor dem Einatmen gefährlicher Atmosphären, einschließlich Dämpfen , Dämpfen , Gasen und Partikeln wie Stäuben und in der Luft befindlichen Mikroorganismen . Es gibt zwei Hauptkategorien: das luftreinigende Atemschutzgerät , bei dem atembare Luft durch Filtern einer kontaminierten Atmosphäre gewonnen wird, und das luftversorgte Atemschutzgerät , bei dem eine abwechselnde Zufuhr von Atemluft zugeführt wird. Innerhalb jeder Kategorie werden unterschiedliche Techniken eingesetzt, um schädliche luftgetragene Schadstoffe zu reduzieren oder zu eliminieren.

Luftreinigungsatemgeräte reichen von relativ kostengünstiger Einweg-, Einweg - Gesichtsmasken manchmal bezeichnet als eine Staubmaske zu robusteren wiederverwendbaren Modellen mit austauschbaren Patronen oft genannt Gasmaske .

Physische Form

Arten von Atemschutzmasken nach physischer Form. Klicken um zu vergrößern.

Alle Atemschutzmasken haben eine Art Gesichtsmaske, die mit Riemen, einem Stoffgeschirr oder einer anderen Methode am Kopf des Trägers befestigt wird. Gesichtsmasken gibt es in vielen verschiedenen Stilen und Größen, um allen Arten von Gesichtsformen gerecht zu werden. Die Unterschiede in der Gestaltung von Atemschutzmasken wirken sich auf die dem Atemschutzgerät zugeordneten Schutzfaktoren aus , dh den resultierenden Schutzgrad vor welcher Art von Gefahr.

Atemschutzmasken können Halbgesichtsformen haben, die die untere Hälfte des Gesichts einschließlich Nase und Mund bedecken, und Vollgesichtsformen, die das gesamte Gesicht bedecken. Halbmasken sind nur in Umgebungen wirksam, in denen die Verunreinigungen für die Augen oder den Gesichtsbereich nicht toxisch sind. Zum Beispiel könnte jemand, der spritzlackiert wird, eine Halbmaske tragen, aber jemand, der mit Chlorgas arbeitet , müsste eine Vollmaske tragen.

Verwenden

Eine breite Palette von Branchen verwendet Atemschutzgeräte, darunter Gesundheitswesen und Pharmazie, Verteidigung und öffentliche Sicherheitsdienste (Verteidigung, Brandbekämpfung und Strafverfolgung), Öl- und Gasindustrie, Fertigung (Automobil, Chemie, Metallverarbeitung, Lebensmittel und Getränke, Holzverarbeitung, Papier und Zellstoff). ), Bergbau, Bauwesen, Land- und Forstwirtschaft, Zementherstellung, Stromerzeugung, Schiffbau und Textilindustrie.

Passformprüfung

Die meisten Arten von Atemschutzmasken hängen von der Bildung einer guten Abdichtung zwischen dem Atemschutzmaskenkörper und dem Gesicht des Trägers ab. Es wurden Dichtsitzprüfungsverfahren entwickelt, um sicherzustellen, dass die Atemschutzmaske für den Träger geeignet ist und die Anziehtechnik des Trägers in der Lage ist, eine angemessene Abdichtung zu erreichen. Ein schlechter Sitz kann die Filterwirkung des Atemschutzgeräts insgesamt um bis zu 65 % beeinträchtigen. Eine in Peking durchgeführte Studie zur Wirksamkeit von Atemschutzmasken ergab, dass die Passform des Gesichts der Hauptfaktor für die Gesamtleckage (TIL) war, basierend auf einem Test von neun verschiedenen Modellen. Ein hochwertiges Atemschutzgerät sollte eine TIL von nur etwa 5 % aufweisen. Gesichtsbehaarung wie ein Bart kann die richtige Passform beeinträchtigen.

Qualitative Passformtests unterziehen den Träger typischerweise einer Atmosphäre, die ein Aerosol enthält, das vom Träger erkannt werden kann, wie Saccharin oder Isoamylacetat , wobei der Träger meldet, ob nachweisbare Mengen des Aerosols in den Atembereich eingedrungen sind. Bei der quantitativen Dichtsitzprüfung wird normalerweise ein speziell vorbereitetes Atemschutzgerät mit einer eingeführten Sonde verwendet. Das Atemschutzgerät wird angelegt und die Aerosolkonzentrationen innerhalb und außerhalb der Maske werden verglichen und verwendet, um einen numerischen Anpassungsfaktor zu bestimmen. Die typische Raumatmosphäre enthält ausreichend Partikel, um den Test durchzuführen, aber Aerosolgeneratoren können verwendet werden, um die Testgenauigkeit zu verbessern.

Arbeitsplatzschutzfaktor (PF) der Filtermaske, gemessen in Echtzeit mit zwei optischen Staubmessgeräten. Die Staubkonzentration im Gesichtsstück ändert sich aufgrund von Änderungen der Größe der Lücken zwischen der Maske und dem Gesicht innerhalb von Minuten Dutzende Male.

Eine Studie des US-Arbeitsministeriums hat gezeigt, dass in fast 40.000 amerikanischen Unternehmen die Anforderungen an die korrekte Verwendung von Atemschutzmasken nicht immer erfüllt sind.

Experten weisen darauf hin, dass es in der Praxis schwierig ist, die Berufsmorbidität mit Hilfe von Beatmungsgeräten zu beseitigen:

Es ist bekannt, wie wirkungslos ... versucht wird, die schädlichen Arbeitsbedingungen mit ... Atemschutzgeräten durch Mitarbeiter zu kompensieren.

Leider kann der Überschreitungsanteil nur dadurch auf Null reduziert werden, dass Co (Anmerkung: Co - Schadstoffkonzentration in der Atemzone) niemals den PEL-Wert überschreitet.

Die sehr begrenzten Feldtests der Leistung von luftreinigenden Atemschutzmasken am Arbeitsplatz zeigen, dass Atemschutzmasken unter tatsächlichen Einsatzbedingungen weitaus weniger gut funktionieren, als es die Laborfit-Faktoren anzeigen . Wir sind noch nicht in der Lage, das Schutzniveau genau vorherzusagen; es wird von Person zu Person variieren und kann auch von einer Verwendung zur nächsten für dieselbe Person variieren. Im Gegensatz dazu können wir die Wirksamkeit technischer Kontrollen vorhersagen und ihre Leistung mit handelsüblichen Geräten nach dem neuesten Stand der Technik überwachen.

Kontrast mit OP-Maske

Eine Tabelle, die die Attribute von chirurgischen Masken und N95-Atemschutzmasken in acht Kategorien auflistet
Eine Infografik zum Unterschied zwischen OP-Masken und N95- Atemschutzmasken

Eine chirurgische Maske ist ein locker sitzendes Einweggerät, das eine physische Barriere zwischen Mund und Nase des Trägers und möglichen Verunreinigungen in der unmittelbaren Umgebung bildet. Wenn sie richtig getragen wird, soll eine chirurgische Maske dazu beitragen, große Tröpfchen , Spritzer, Sprays oder Spritzer zu blockieren , die Viren und Bakterien enthalten können. Chirurgische Masken können auch dazu beitragen, die Exposition anderer durch Speichel und Atemwegssekrete des Trägers zu reduzieren, insbesondere während chirurgischer Eingriffe.

Eine chirurgische Maske filtert oder blockiert konstruktionsbedingt keine sehr kleinen Partikel aus der Außenluft, die durch Husten, Niesen oder bestimmte medizinische Verfahren auf den Träger übertragen werden können. OP-Masken bieten aufgrund des lockeren Sitzes zwischen der Oberfläche der Gesichtsmaske und dem Gesicht auch keinen vollständigen Schutz vor Keimen und anderen Verunreinigungen.

Die Sammeleffizienz von Filtern für chirurgische Masken kann bei Masken verschiedener Hersteller von weniger als 10 % bis fast 90 % reichen, wenn sie mit den Testparametern für die NIOSH-Zertifizierung gemessen wird. Eine Studie ergab jedoch, dass selbst bei OP-Masken mit „guten“ Filtern 80–100 % der Probanden einen von der OSHA akzeptierten qualitativen Dichtigkeitstest nicht bestanden und ein quantitativer Test 12–25 % Undichtigkeit aufwies.

Die US-amerikanischen Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) empfehlen chirurgische Masken bei Verfahren, bei denen eine Aerosolerzeugung durch den Träger auftreten kann, wenn kleine Aerosole beim Patienten eine Krankheit hervorrufen können.

Chirurgisches N95

Kopf-Schulter-Foto einer weißen Frau mittleren Alters.  Ihre blonden Haare sind zu einem Knoten zusammengebunden.  Ihre Nase und ihr Mund sind mit einem blaugrünen Atemschutzgerät mit Kopf- und Nackenbändern bedeckt.  Sie trägt einen königsblauen Overall.
Astronaut Kate Rubins trägt ein 3M 1860 "chirurgisches N95" Beatmungsgerät

Einige N95-Atemschutzgeräte wurden auch vom US-amerikanischen National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) und der US-amerikanischen Food and Drug Administration als chirurgisch genehmigt und werden als "chirurgisches N95", "medizinisches Beatmungsgerät" oder "Gesundheits-Atemschutzgerät" bezeichnet. Diese schützen den Patienten und andere vor den Atememissionen des Trägers (wie es eine chirurgische Maske tun würde) sowie den Träger vor Partikeln und Aerosolen in der Luft (wie ein Standard-N95-Atemschutzgerät). Im Gegensatz zu einem Standard-N95-Atemschutzgerät bieten FDA-zugelassene "Healthcare-Atemschutzgeräte" auch Schutz vor Hochdruckstrahlen oder Strahlen von Körperflüssigkeiten wie Blut.

Die CDC empfiehlt die Verwendung von Atemschutzgeräten mit mindestens N95-Zertifizierung, um den Träger vor dem Einatmen infektiöser Partikel wie Mycobacterium tuberculosis , Vogelgrippe , schweres akutes respiratorisches Syndrom (SARS), pandemische Influenza und Ebola zu schützen .

Atemschutzmasken

Ein einfaches Dräger- Fluchtatemgerät. Dieses Modell hat keine Kapuze und wird stattdessen mit Nasenclips geliefert , um sicherzustellen , dass der Träger nur durch den Filter atmet.

Flucht-Atemschutzgeräte oder Rauchhauben wie luftreinigende Flucht-Atemschutzgeräte sind für die allgemeine Öffentlichkeit bei chemischen, biologischen, radiologischen und nuklearen (CBRN)-Terrorvorfällen vorgesehen. Das American National Standards Institute (ANSI) und die International Safety Equipment Association (ISEA) haben den American National Standard for Air Purifying Respiratory Protective Smoke Escape Devices erstellt, um sowohl Prüfkriterien als auch Zulassungsverfahren für Feuer-/Rauchabzugshauben zu definieren. Der ANSI/ISEA-Standard 110 bietet Herstellern von Atemschutz-Rauchschutzgeräten (RPED) Designrichtlinien in Form von Leistungsanforderungen und Testverfahren. Der Standard umfasst Zertifizierung, ISO-Registrierung für den Hersteller, zugehörige Testmethoden, Kennzeichnung, Konditionierungsanforderungen, unabhängige Prozess- und Qualitätskontrollaudits sowie Folgeinspektionsprogramme.

ANSI/ISEA 110 wurde von Mitgliedern der ISEA RPED-Gruppe in Absprache mit Testlabors erstellt und von einem Konsensgremium aus Anwendern, Gesundheits- und Sicherheitsfachleuten und Regierungsvertretern überprüft. Die US Consumer Product Safety Commission verwendet ANSI/ISEA 110 als Maßstab bei ihren Tests von Feuerlöschmasken.

Luftreinigende Atemschutzmasken

Luftreinigende Atemschutzgeräte sind Atemschutzgeräte, die die Umgebungsluft ansaugen und reinigen, bevor sie eingeatmet wird (im Gegensatz zu luftführenden Atemschutzgeräten, die geschlossene Systeme ohne Lufteinlass sind, wie sie unter Wasser verwendet werden). Luftreinigende Atemschutzgeräte werden gegen Partikel, Gase und Dämpfe verwendet, die in atmosphärischen Konzentrationen weniger als unmittelbar gefährlich für Leben und Gesundheit sind. Dabei kann es sich um Unterdruck- Atemschutzgeräte handeln, die durch das Ein- und Ausatmen des Trägers angetrieben werden, oder um Überdruckgeräte , wie zum Beispiel luftreinigende Atemschutzgeräte (PAPRs).

Luftreinigende Atemschutzgeräte können eine oder beide Filterarten verwenden: Mechanische Filter halten Partikel zurück, während chemische Patronen Gase, flüchtige organische Verbindungen (VOCs) und andere Dämpfe entfernen . Darüber hinaus können luftreinigende Atemschutzmasken in vielen Formen vorliegen: Atemschutzmasken mit filtrierendem Atemschutz bestehen ausschließlich aus einem mechanischen Einwegfilter; Elastomer-Atemschutzmasken sind wiederverwendbar, haben jedoch austauschbare Filter, die an der Maske angebracht sind; und angetriebene luftreinigende Atemschutzgeräte verfügen über ein batteriebetriebenes Gebläse, das den Luftstrom durch die Filter bewegt.

Gemäß der NIOSH Respirator Selection Logic werden luftreinigende Atemschutzgeräte für Konzentrationen gefährlicher Partikel oder Gase empfohlen, die über dem relevanten Arbeitsplatzgrenzwert, aber unter der unmittelbaren Gefahr für Leben oder Gesundheit und der maximalen Anwendungskonzentration des Herstellers liegen, vorbehaltlich das Atemschutzgerät einen ausreichend zugewiesenen Schutzfaktor hat . Bei augengefährdenden Stoffen wird ein Atemschutzgerät mit Vollgesichtsmaske, Helm oder Haube empfohlen. Luftreinigende Atemschutzgeräte sind bei der Brandbekämpfung , in einer sauerstoffarmen Atmosphäre oder in einer unbekannten Atmosphäre nicht wirksam ; in diesen Situationen wird stattdessen ein umluftunabhängiges Atemschutzgerät empfohlen.

Filterarten

Mechanischer Filter

Ein Video, das die N95-Zertifizierungstests beschreibt

Mechanische Filter-Atemschutzgeräte halten Feinstaub, wie Staub, der bei der Holz- oder Metallverarbeitung entsteht, zurück, wenn kontaminierte Luft durch das Filtermaterial geleitet wird. Da die Filter nicht gereinigt und wiederverwendet werden können und eine begrenzte Lebensdauer haben, sind Kosten und Entsorgungsfähigkeit entscheidende Faktoren. Es gibt Einweg-, Einweg- und austauschbare Patronenmodelle.

Mechanische Filter entfernen Verunreinigungen aus der Luft auf verschiedene Weise: Abfangen, wenn Partikel, die einer Strömungslinie im Luftstrom folgen, in einen Radius einer Faser gelangen und daran haften; Impaktion , wenn größere Partikel, die den gekrümmten Konturen des Luftstroms nicht folgen können, gezwungen werden, sich direkt in eine der Fasern einzubetten; diese nimmt mit abnehmender Fasertrennung und höherer Luftströmungsgeschwindigkeit zu; durch Diffusion , bei der Gasmoleküle mit den kleinsten Partikeln, insbesondere solchen unter 100 nm Durchmesser, kollidieren, die dadurch auf ihrem Weg durch den Filter behindert und verzögert werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, dass Partikel durch einen der beiden vorherigen Mechanismen gestoppt werden; und durch die Verwendung bestimmter Harze, Wachse und Kunststoffe als Beschichtungen auf dem Filtermaterial, um Partikel mit einer elektrostatischen Ladung anzuziehen , die sie auf der Filteroberfläche hält.

Es gibt viele verschiedene Filterstandards, die je nach Gerichtsbarkeit variieren. In den Vereinigten Staaten definiert das National Institute for Occupational Safety and Health die Kategorien von Partikelfiltern entsprechend ihrer NIOSH-Luftfiltrationsklasse . Am gebräuchlichsten ist die N95-Maske , die mindestens 95 % der Schwebeteilchen filtert, aber nicht ölbeständig ist .

Andere Kategorien filtern 99 % oder 99,97 % der Partikel oder haben einen unterschiedlichen Grad an Ölbeständigkeit.

In der Europäischen Union , der europäischen Norm EN 143 definiert die ‚P‘ Klassen von Partikelfiltern , die an einer Gesichtsmaske angebracht werden kann, während der europäischen Norm EN 149 definiert Klassen von „filtrierenden Halbmasken“ oder „Filtergesichts Stücke“ ( FFP - Masken ) .

Laut 3M entsprechen Atemschutzmasken, die nach den folgenden Standards aus anderen Ländern hergestellt wurden, US-amerikanischen N95- oder europäischen FFP2-Atemschutzmasken, einschließlich der chinesischen KN95, der australischen / neuseeländischen P2, der koreanischen 1. Klasse, auch als KF94 bezeichnet, und der japanischen DS.

Chemikalienkartusche

Kombinierter Atemschutzfilter Typ BKF (БКФ) zum Schutz vor sauren Gasen. Es hat einen transparenten Körper und ein spezielles Sorbens, das bei Sättigung die Farbe ändert. Dieser Farbwechsel kann für den rechtzeitigen Austausch von Atemschutzfiltern verwendet werden (wie ein End-of-Service-Indikator, ESLI ).

Atemschutzmasken mit chemischen Patronen verwenden eine Patrone, um Gase, flüchtige organische Verbindungen (VOCs) und andere Dämpfe aus der Atemluft durch Adsorption , Absorption oder Chemisorption zu entfernen . Eine typische Atemschutzpatrone für organische Dämpfe ist ein Metall- oder Kunststoffgehäuse, das 25 bis 40 Gramm Sorptionsmittel wie Aktivkohle oder bestimmte Harze enthält . Die Lebensdauer der Kartusche variiert unter anderem aufgrund des Kohlenstoffgewichts und des Molekulargewichts des Dampfes und des Kartuschenmediums, der Dampfkonzentration in der Atmosphäre, der relativen Luftfeuchtigkeit der Atmosphäre und der Atemfrequenz des Atemschutzgeräts Träger. Wenn die Filterpatronen gesättigt sind oder sich darin Partikel ansammeln, die den Luftstrom einschränken, müssen sie ausgetauscht werden.

Wenn die Konzentration schädlicher Gase unmittelbar lebens- oder gesundheitsgefährdend ist , schreibt die US- Behörde für Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz an Arbeitsplätzen, die unter das Arbeitsschutzgesetz fallen, die Verwendung von Atemschutzgeräten mit Luftzufuhr vor, es sei denn, sie dienen ausschließlich der Flucht in Notfällen. NIOSH rät auch von deren Verwendung unter solchen Bedingungen ab.

Formfaktoren

Gesichtsmaske filtern

Ein weißes tassenförmiges Atemschutzgerät mit gefilterter Gesichtsmaske, einem Ausatemventil und roten Kopf- und Nackenbändern
Filterbare Gesichtsmaske Halbmaske mit Ausatemventil (Klasse: FFP3)

Atemschutzmasken mit Filtermaske werden entsorgt, wenn sie aus hygienischen Erwägungen, übermäßigem Widerstand oder physischer Beschädigung für den weiteren Gebrauch ungeeignet sind. Dies sind in der Regel einfache, leichte, einteilige Halbmasken und verwenden die ersten drei mechanischen Filtermechanismen in der obigen Liste, um Partikel aus dem Luftstrom zu entfernen. Die gebräuchlichste davon ist die weiße Einwegvariante Standard N95; ein anderer Typ ist die blaue, chirurgische N95- Maske. Es wird nach einmaligem Gebrauch oder nach einem längeren Zeitraum, abhängig von der Verunreinigung, entsorgt.

Elastomer

Nur-Kopf-Porträt eines männlichen Polizisten, der eine marineblaue Schirmmütze mit dem Wappen von New York City und ein marineblaues Uniformhemd mit goldenem Kragenabzeichen trägt, das ihn als Mitglied des 112. Bezirks identifiziert.  Seine Nase und sein Mund sind von einem grauen Gummi-Atemschutzgerät mit knallrosa Filtern bedeckt.
Beamter der New Yorker Polizei, der nach der Dampfexplosion von 2007 in New York City ein 3M-Elastomer-Atemschutzgerät mit P100- Standard-Partikelfiltern trägt

Elastomer-Atemschutzmasken sind wiederverwendbar, da das Gesichtsstück gereinigt und wiederverwendet wird, die Filterpatronen jedoch entsorgt und ersetzt werden, wenn sie für die weitere Verwendung unbrauchbar werden. Dies sind Modelle mit austauschbarer Patrone und Mehrfachverwendung. Typischerweise werden eine oder zwei Kartuschen sicher an einer Maske befestigt, in die eine entsprechende Anzahl von Ventilen zum Einatmen und eines zum Ausatmen eingebaut sind.

Angetriebene luftreinigende Atemschutzmasken

Angetriebene luftreinigende Atemschutzgeräte (PAPRs) verfügen über ein batteriebetriebenes Gebläse, das den Luftstrom durch die Filter bewegt. Sie nehmen kontaminierte Luft auf, entfernen eine bestimmte Menge an Schadstoffen und geben die Luft an den Benutzer zurück. Es gibt verschiedene Einheiten für verschiedene Umgebungen. Die Einheiten bestehen aus einem angetriebenen Ventilator, der die einströmende Luft durch einen oder mehrere Filter zum Atmen des Benutzers zwingt . Der Ventilator und die Filter können vom Benutzer getragen werden oder können entfernt montiert werden und der Benutzer atmet die Luft durch Schläuche.

Der Filtertyp muss auf die zu entfernenden Verunreinigungen abgestimmt sein. Einige PAPRs wurden entwickelt, um Feinstaub zu entfernen, während andere für die Arbeit mit flüchtigen organischen Verbindungen wie in Sprühfarben geeignet sind . Bei diesen müssen die Filterelemente häufiger ausgetauscht werden als bei einem Partikelfilter.

Atmosphäre liefernde Atemschutzgeräte

Diese Atemschutzgeräte reinigen nicht die Umgebungsluft, sondern liefern Atemgas aus einer anderen Quelle. Die drei Typen sind die umluftunabhängigen Atemschutzgeräte, bei denen eine Druckluftflasche vom Träger getragen wird; die Zuluft-Atemschutzgeräte, bei denen ein Schlauch Luft von einer stationären Quelle liefert; und Kombinations-Atemschutzgeräte, die beide Typen integrieren.

Gemäß der Auswahllogik für Atemschutzmasken von NIOSH wird eine atmosphärische Versorgung für Konzentrationen gefährlicher Partikel oder Gase empfohlen, die höher sind als das unmittelbar gefährliche Niveau für Leben oder Gesundheit ; wenn der erforderliche zugewiesene Schutzfaktor den von luftreinigenden Atemschutzgeräten übersteigt; bei der Brandbekämpfung (nur umluftunabhängige Atemschutzgeräte); in sauerstoffarmer Atmosphäre ; und in einer unbekannten Atmosphäre.

Umgebungsluftunabhängiges Atemschutzgerät

Ein umluftunabhängiges Atemschutzgerät (SCBA) besteht normalerweise aus drei Hauptkomponenten: einer Hochdruck-Luftflasche (z. B. 2200 psi bis 4500 psi), einem Manometer und einem Atemregler und einem Inhalationsanschluss (Mundstück, Mund- oder Vollmaske). ), miteinander verbunden und an einem Tragegestell oder einem Geschirr mit verstellbaren Schultergurten und Gürtel befestigt, sodass es auf dem Rücken getragen werden kann. Es gibt zwei Arten von Pressluftatmern: offener Kreislauf und geschlossener Kreislauf. Die meisten modernen Pressluftatmer sind offen.

Industrieatemgeräte mit offenem Kreislauf sind mit gefilterter Druckluft gefüllt. Die Druckluft strömt durch einen Regler, wird aus dem Kreislauf ein- und ausgeatmet, wodurch der Luftvorrat schnell erschöpft wird. Luftzylinder werden aus Aluminium, Stahl oder einer Verbundkonstruktion wie glasfaserummanteltes Aluminium hergestellt. Der "Überdruck"-Typ ist üblich, der einen stetigen Luftstrom liefert, um das Eindringen von Dämpfen oder Rauch in die Maske zu verhindern. Andere Pressluftatmer sind vom "Bedarfstyp", die nur Luft liefern, wenn der Atemregler das Einatmen des Benutzers wahrnimmt. Alle Feuerwehren und diejenigen, die in toxischen Umgebungen arbeiten, verwenden aus Sicherheitsgründen den Überdruck-SCBA.

Der SCBA mit geschlossenem Kreislauf filtert, ergänzt und rezirkuliert ausgeatmetes Gas wie ein Rebreather . Es wird verwendet, wenn eine längerfristige Zufuhr von Atemgas erforderlich ist, z. B. bei der Minenrettung und in langen Tunneln, und beim Durchfahren von Gängen, die für eine große offene Luftflasche zu eng sind.

Zuluft-Atemschutzgerät

Atemschutzgeräte mit Zuluft verwenden einen Schlauch, um Luft von einer stationären Quelle zuzuführen. Es liefert saubere Luft für lange Zeiträume und ist für den Benutzer leicht, obwohl es die Mobilität des Benutzers einschränkt. Sie werden normalerweise verwendet, wenn längere Arbeitszeiten in Atmosphären erforderlich sind, die nicht unmittelbar für Leben und Gesundheit (IDLH) gefährlich sind.

Nachteile

Eine längere Verwendung von Atemschutzmasken kann zu höheren Kohlendioxidkonzentrationen führen, als in einer Arbeitsumgebung empfohlen, und kann zu Kopfschmerzen , Dermatitis und Akne führen .

Verordnung

Die Auswahl und Verwendung von Atemschutzmasken in entwickelten Ländern wird durch die nationale Gesetzgebung geregelt. Um sicherzustellen, dass Arbeitgeber Atemschutzgeräte richtig auswählen und hochwertige Atemschutzprogramme durchführen, wurden verschiedene Leitfäden und Lehrbücher entwickelt:

Informationen zu Standardfilterklassen, die in Atemschutzmasken verwendet werden, finden Sie unter Mechanischer Filter (Atemschutzgerät)#Filterstandards .

Geschichte

Früheste Aufzeichnungen zum 19. Jahrhundert

Die Geschichte der Atemschutzgeräte lässt sich bis ins erste Jahrhundert zurückverfolgen, als Plinius der Ältere (ca. 23–79 n. Im 16. Jahrhundert schlug Leonardo da Vinci vor, dass ein in Wasser getauchtes feingewebtes Tuch Seeleute vor einer von ihm entworfenen giftigen Waffe aus Pulver schützen könnte.


1785 erfand Jean-François Pilâtre de Rozier ein Beatmungsgerät.

Alexander von Humboldt führte 1799 ein primitives Beatmungsgerät ein, als er als Bergbauingenieur in Preußen arbeitete. Praktisch alle Atemschutzmasken im frühen 18. Jahrhundert bestanden aus einer Tasche, die vollständig über den Kopf gelegt wurde und um den Hals mit Fenstern befestigt war, durch die der Träger sehen konnte. Einige waren aus Gummi , einige aus gummiertem Gewebe und wieder andere aus imprägniertem Gewebe, aber in den meisten Fällen wurde vom Träger ein Druckluftbehälter oder ein Luftreservoir unter leichtem Druck mitgeführt, um die notwendige Atemluft zuzuführen. In einigen Geräten waren bestimmte Mittel vorgesehen, um Kohlendioxid in der ausgeatmeten Luft zu adsorbieren und dieselbe Luft viele Male wieder einzuatmen; in anderen Fällen erlaubten Ventile das Ausatmen der verbrauchten Luft.

Julius Jeffreys verwendete das Wort "Atemschutzgerät" erstmals 1836 als Maske. Die Maske funktionierte, indem sie Feuchtigkeit und Wärme der ausgeatmeten Luft in einem Gitter aus feinen Metalldrähten einfing. Die eingeatmete Luft wurde dann erwärmt und angefeuchtet, während sie durch das gleiche Metallgitter strömte, was Lungenkrankheiten Linderung verschaffte. Der Respirator wurde populär und wurde in der damaligen Literatur erwähnt, darunter in den Schriften von Elizabeth Gaskell , William Makepeace Thackeray und Charles Dickens .

Holzschnitt von Stenhouses Maske
"Wie ein Mann in einer giftigen Atmosphäre sicher atmen kann", ein Gerät, das Sauerstoff liefert und gleichzeitig Ätznatron verwendet, um Kohlendioxid zu absorbieren, 1909

1848 wurde Lewis P. Haslett das erste US-Patent für ein luftreinigendes Atemschutzgerät für seinen „Haslett's Lung Protector“ erteilt, der mit Einweg-Klappenventilen und einem Filter aus angefeuchteter Wolle oder ähnlichem Staub aus der Luft filterte poröse Substanz. Nach Haslett wurde eine lange Reihe von Patenten für Luftreinigungsgeräte erteilt, darunter Patente für die Verwendung von Baumwollfasern als Filtermedium, für die Kohle- und Kalkabsorption giftiger Dämpfe und für Verbesserungen der Okular- und Okulareinheit. Hutson Hurd patentierte 1879 eine becherförmige Maske, die sich in der Industrie verbreitete, und Hurds HS Cover Company war in den 1970er Jahren noch im Geschäft.

Zu den Erfindern in Europa gehörte John Stenhouse , ein schottischer Chemiker, der die Kraft von Holzkohle in ihren verschiedenen Formen untersuchte, um große Gasmengen aufzufangen und zu halten. Er baute eines der ersten Atemschutzgeräte, das giftige Gase aus der Luft entfernen konnte, und ebnete den Weg dafür, dass Aktivkohle zum am häufigsten verwendeten Filter für Atemschutzgeräte wurde. Der irische Physiker John Tyndall nahm Stenhouses Maske, fügte einen Filter aus Watte hinzu, der mit Kalk , Glycerin und Holzkohle getränkt war , und erfand 1871 ein "Feuerwehr-Atemgerät", eine Haube, die Rauch und Gas aus der Luft filterte, die er auf einem Treffen von der Royal Society in London im Jahr 1874. Ebenfalls 1874 patentierte Samuel Barton ein Gerät, das "die Atmung an Orten erlaubte, an denen die Atmosphäre mit schädlichen Gasen oder Dämpfen, Rauch oder anderen Verunreinigungen beladen ist". Der Deutsche Bernhard Loeb patentierte mehrere Erfindungen zur „Reinigung von verdorbener oder verschmutzter Luft“ und zählte die Feuerwehr von Brooklyn zu seinen Kunden.

Ein Vorgänger des N95 war ein Entwurf von Doktor Lien-teh Wu, der im Herbst 1910 für den chinesischen Kaiserhof arbeitete und der erste war, der Benutzer in empirischen Tests vor Bakterien schützte. Nachfolgende Beatmungsgeräte waren wiederverwendbar, aber sperrig und unbequem. In den 1970er Jahren entwickelten das Bureau of Mines und NIOSH Standards für Einweg-Atemschutzgeräte, und das erste N95-Atemschutzgerät wurde von 3M entwickelt und 1972 zugelassen.

Erster Weltkrieg

Die erste aufgezeichnete Reaktion und Verteidigung gegen chemische Angriffe mit Atemschutzgeräten erfolgte während der zweiten Schlacht von Ypern an der Westfront im Ersten Weltkrieg . Es war das erste Mal, dass Deutschland Chemiewaffen in großem Stil einsetzte, die 168 Tonnen Chlorgas über eine 6 km lange Front freisetzten, die innerhalb von zehn Minuten etwa 6.000 Soldaten durch Erstickung töteten . Das Gas, das dichter als Luft war, strömte nach unten und zwang die Truppen, aus ihren Gräben zu klettern . Reserve kanadische Truppen, die aus dem Angriff entfernt waren, gebrauchter Urin -soaked Tücher als primitive Beatmungsgeräte. Ein kanadischer Soldat erkannte, dass das Ammoniak im Urin mit dem Chlor reagiert und es neutralisiert, und dass das Wasser das Chlor auflöst, sodass die Soldaten durch das Gas atmen können.

21. Jahrhundert

China stellt normalerweise 10 Millionen Masken pro Tag her, etwa die Hälfte der Weltproduktion. Während der COVID-19-Pandemie wurden 2.500 Fabriken umgestellt, um täglich 116 Millionen zu produzieren.

Während der COVID-19-Pandemie wurden die Menschen in den Vereinigten Staaten aufgrund des weit verbreiteten Mangels an kommerziellen Masken aufgefordert, ihre eigenen Stoffmasken herzustellen.

Siehe auch

Verweise

Literaturverzeichnis

Weiterlesen

Externe Links

  • Luftreinigende Atemschutzgeräte (APR) : cdc.gov/niosh. Zulassungen des Atemschutzgeräteherstellers für ein NIOSH-zertifiziertes luftreinigendes Atemschutzgerät mit CBRN-Schutz (CBRN APR). Dieser Link behandelt APR- und luftreinigende Escape-Atemschutzgeräte (APER), die vom National Personal Protective Technology Laboratory (NPPTL) des NIOSH, Pittsburgh, PA, nach CBRN-Schutz-NIOSH-Standards zertifiziert sind. CBRN APR sind eng anliegende Vollgesichts-Atemschutzgeräte mit zugelassenem Zubehör und schützen die Atemzone des Benutzers, indem sie sich auf den Benutzerunterdruck, Dichtigkeitsprüfungen und Dichtigkeitsprüfungen verlassen, um weniger als unmittelbar gefährlich für Leben und Gesundheit (IDLH) gefährliche Atemwegskonzentrationen zu filtern Verbindungen und Partikel durch NIOSH CBRN Cap 1, Cap 2 oder Cap 3 Kanister für CBRN APR- oder CBRN 15- oder CBRN 30-bewerteter APER.
  • PAPR : cdc.gov/niosh. Zulassungen des Atemschutzgeräteherstellers für ein NIOSH-zertifiziertes luftreinigendes Atemschutzgerät mit CBRN-Schutz (CBRN PAPR-lose oder fest sitzende)