From Wikipedia, the free encyclopedia
Ochranná maska (hovorově plynová maska) slouží k ochraně obličeje, očí a dýchacích cest nositele před toxickými látkami ve vzduchu. Ty mohou být ve skupenství pevném (prachové částice - typické pro radioaktivní látky, různé dýmy či viry a bakterie), kapalném (aerosoly - mohou obsahovat radioaktivní látky či rozpuštěné chemické škodliviny nebo bakterie a viry) či plynném (radioaktivní plyny a toxické plynné látky).
Na rozdíl od jiných zařízení, sloužících k dýchání v zamořených prostorech, ochranná maska nevyžaduje, aby její nositel měl s sebou zásobu vzduchu či kyslíku. Kyslík se bere ze vzduchu. Při použití vzduchu z okolí je ale třeba zajistit, aby se případné toxické látky ve vzduchu přítomné nedostaly k nositeli masky. Principem fungování ochranné masky tedy je tyto toxické látky ze vzduchu odstranit tím, že se zachytí v jejím filtru nebo se chemicky rozloží na látky neškodné.
Lícnice je obvykle vyrobena z pogumované textilie, vojenské masky typicky ze silné vrstvy speciální chemicky odolné gumy, brombutylkaučuku. Její funkcí je chránit obličej nositele před stykem s nebezpečnými látkami ze zamořeného vzduchu a zároveň jsou v ní upevněny průzory, průhledné skleněné či plastové otvory sloužící k pozorování okolí, u vojenských masek obvykle tvrzené a eventuálně zdvojené pro zajištění vyšší ochrany proti proražení např. kamínkem apod. Dále je v lícnici umístěn vdechovací a vydechovací ventil a filtr nebo propojka s filtrem ve formě vrapové hadice.
Vdechovací ventil slouží k zamezení přístupu vlhkého uživatelem masky vydechnutého vzduchu do tělesa filtru, protože zamočením aktivního uhlí by se snižovala účinnost filtru a zároveň průdyšnost filtru. Postupně by došlo až k jeho neprůchodnosti a tím znemožnění používání masky do výměny filtru za nový.
Výdechový jednocestný ventil slouží pro odvod vydechnutého vzduchu mimo lícnici masky a zároveň musí splňovat vysoké nároky proti podsávání při nádechu, kdy jím nesmí do lícnice pronikat zamořený vzduch. Obvykle je tvořen dvěma i více pružnými gumovými membránami.
Ačkoliv životnost lícnice masky je při správném skladování i několik desítek let, gumové membrány ve ventilech mají životnost maximálně několik let (typicky 5) a poté je nutná jejich výměna pro zajištění spolehlivé funkce ventilu. Ochranné masky, nakupované tzv. z druhé ruky např. v Army shopech mají obvykle tyto membránové ventily již za dobou své životnosti a je třeba je vyměnit v případě, že uživatel plánuje masku používat. Princip činnosti vdechovacího a výdechového ventilu je na přiloženém obrázku.
Úchytný systém - je připevněn k lícnici a slouží k pevnému uchycení masky k obličeji, většinou je složen z týlního štítku coby opěrky na týlu hlavy a pružných tkalounů, které štítek spojují s lícnicí a umožňují pevné dotažení masky na obličej pro zabránění podsávání zamořeného vzduchu mezi tváří a lícnicí. Některé typy ochranných masek kryjí celou hlavu díky pružné lícnici ve tvaru kukly, pokrývající po nasazení celý povrch hlavy. Tyto masky již obvykle speciální upínací systém nemají, protože sama pružná lícnice masku přidržuje dostatečně pevně na hlavě a efektivně zabraňuje podsávání.
Ochranný filtr - Ochranný filtr obvykle obsahuje protidýmovou vložku a náplň z aktivního uhlí, popřípadě dalších chemikálií, podle zaměření na určitý druh škodliviny u filtrů průmyslových. Protidýmová vložka zachycuje větší pevné částice (prach) a kapičky aerosolů a je vždy umístěna před vložkou tvořenou aktivním uhlím. Jejím účelem je zabránit rychlému zanesení jemných pórů aktivního uhlí prachem nebo kapalinou, což by velmi zvýšilo sílu potřebnou pro dýchání a dýchání by posléze až znemožnilo. Samotné aktivní uhlí také tyto částice nezachycuje dostatečně efektivně.
Velikost částic aktivního uhlí ve filtrech se pohybuje v rozmezí 1 milimetru u velkých kolektivních filtrů až po 40-100 µm u filtrů lícnicových. Čím menší jsou částice aktivního uhlí, tím má filtr větší sorpční kapacitu na stejný objem sorbentu.
Filtry pro ochranné masky jsou konstruovány z několika hledisek. Podle své sorpční kapacity, účelu a univerzálnosti použití. Vojenské ochranné filtry mají poměrně velkou absorpční kapacitu a spektrum zachytávaných látek cílené pro vojenské otravné látky, ale pro průmyslové škodliviny je jejich účinnost menší. Civilní průmyslové ochranné filtry jsou obvykle specializované na určitou škodlivinu, kterou vážou s vysokou účinností i po dlouhou dobu, ale ostatní škodliviny vážou slabě nebo vůbec. Běžné ochranné filtry jsou konstruované pro použití v prostředí obsahujícím 1% až maximálně 2% objemová (10 000–20 000 ppm) škodliviny. Vyšší koncentrace škodlivin již malý filtr prorazí velmi rychle a jeho použití je nevhodné. Jediný spolehlivý prostředek pak představují izolační dýchací přístroje s vlastní zásobou vzduchu, nezávislé na okolní atmoséře.
Pro používání ochranných masek také platí dosažení minimálního množství kyslíku ve vzduchu 17 % obj., neboť při poklesu množství kyslíku pod tuto hranici (normální hodnota je 20,9%) by už došlo k udušení nositele masky z nedostatku kyslíku, přestože filtr by byl jinak funkční. S tím je třeba počítat v případě, že v lokalitě (zvlášť nebezpečné jsou uzavřené prostory) došlo k hoření či výronu velkých množství plynů těžších než vzduch.
Filtrace je v principu metoda oddělování nerozpustných tuhých látek, kapalin a plynů od jiných pevných látek, kapalin nebo plynů na základě rozdílné velikosti částic frakcí nebo aktivním rozpouštěním dané frakce ve filtru oproti nosnému médiu, které vázáno není. Existují 2 základní způsoby zachycení či zneškodnění toxických látek pomocí filtru, filtrace a reakce:
Využívá se fyzikálního, chemického nebo fyzikálně-chemického navázání škodliviny na substrát filtru bez změny její molekuly.
Toxické látky se ukládají uvnitř struktury absorpčního média / rozpouští se v něm.
Toxické látky se ukládají na povrchu adsorpčního média – typické pro aktivní uhlí a látky s velkým měrným povrchem obecně, např. anorganické zeolity.
Toxické látky reagují s materiálem filtru a vznikají jiné, neškodné nebo méně toxické produkty reakce, nositeli masky neškodné nebo filtrem již zachytitelné. Většina ochranných masek první generace, použitých v první světové válce, fungovala na tomto principu.
Filtrační schopnost (účinnost) je daná číslem beta, kdy poměr beta je definovaný vztahem: βx = Nu/Nd, kde:
Když filtrační vložka deklaruje zachycení pro částice s rozměry x=25 μm a β25=200, znamená to, že pokud na vstupu filtru je 10 000 částic v jednotce objemu, na výstupu z filtru (ve filtrátu) může být až 50 částic větších než 25 μm v dané jednotce objemu filtrované kapaliny.
Účinnost filtrace E je potom daná vztahem:
V tomto případě (metoda poměru beta) se neudává, jaké jsou největší filtrem proniknuvší částice. Při absolutní zachytávací schopnosti se udává i to, jaká největší částice může proniknout do filtrátu.
Všechny filtry mají tzv. dynamickou sorpční kapacitu a rezistenční dobu.
Ochranné filtry se dělí do několika kategorií podle své velikosti a tvaru, koncentrace a typu zachycovaných škodlivin a účinnosti jejich zachycování.
Filtr LF – Lícnicový Filtr, váha cca 250 g, tvar trojúhelník. Od tohoto provedení se obecně ustupuje z důvodu špatné až nemožné vyměnitelnosti filtru v zamořeném prostředí (dojde k zamoření obličeje nositele masky, protože ji pro výměnu filtrů musí zcela sejmout).
Filtr MOF – Malý ochranný filtr, váha cca 250–500 g, připevněn přímo k lícnici masky, tvar válcový, použitelnost do 0,5 % objemového (5000 ppm) škodliviny v atmosféře. V současnosti nejvíce používaný typ. Umožňuje snadnou a rychlou výměnu bez ohrožení nositele masky jejím sejmutím.
Filtr VOF – Velký ochranný filtr, váha 1 kg i víc, připevněn pomocí vrapové hadice, filtr umístěn v brašně, tvar kvádr, má lepší ochranné vlastnosti i kapacitu než MOF, použitelnost do 2 % objemových (20 000 ppm) škodliviny v atmosféře. Umožňuje snadnou a rychlou výměnu bez ohrožení nositele masky jejím sejmutím.
Dle velikosti náplně (a tím i míry ochrany uživatele) se průmyslové filtry dělí do 3 tříd účinnosti:
Pro rychlé určení typu a vlastností průmyslových filtrů uživatelem byla zavedena norma, založená na barevných pruzích, vyznačených po obvodu filtru a písmenech s doplňujícím číslem třídy účinnosti filtru. Barevný pruh určuje kategorii látek, pro které je filtr určen, písmeno upřesňuje jaké látky z dané kategorie filtr zachycuje nejlépe a číslo určuje třídu účinnosti.
Označení | Barva | Chemikálie |
---|---|---|
A | hnědá | páry organických látek s bodem varu vyšším než 65 °C rozpouštědla, např. butanol, tetrachlormetan, dichloretan, cyklohexanol, propanol, benzen, vinylacetát atd. |
AX | hnědá | páry organických látek s bodem varu nižším nebo rovným 65 °C, např. chloroform, toluen |
B | šedá | anorganické plyny a páry, např. chlor, kyanovodík, sirouhlík, fluorovodík, fosfin atd. mimo CO |
E | žlutá | oxid siřičitý, chlorovodík, kyselina dusičná, kyselina sírová, kyselina mravenčí |
K | zelená | amoniak, sirovodík, metylamin, etylendiamin atd. |
Hg | červená | páry rtuti |
NOx | tmavě modrá | nitrozní plyny |
P | bílá | pevné částice |
Reaktor | oranžová | radioaktivní jód včetně radioaktivního metyljodidu |
SX | fialová | speciálně vyjmenované plyny a páry dle výrobce |
Pozor!: Běžné ochranné filtry na bázi aktivního uhlí proti silně jedovatému oxidu uhelnatému vůbec nechrání! Při vstupu do atmosféry zamořené CO je nutno mít masku vybavenou hopkalitovým katalytickým filtrem, který CO katalyticky mění na neškodný CO2 nebo raději izolační dýchací přístroj, který je spolehlivější díky plnému oddělení uživatele od okolní atmosféry.
A3B1K2 s hnědým, šedým a zeleným pruhem po obvodu – filtr dosahuje 3. třídy účinnosti pro páry organických látek s bodem varu vyšším než 65 °C, 1. třídy účinnosti pro anorganické plyny a 2. třídy účinnosti pro amoniak a organické aminy.