Что такое обтюратор в респираторе
Респираторы
Респиратор по-латински означает дыхание.
Респираторы представляют собой облегченное средство защиты органов дыхания от вредных газов, паров, аэрозолей и пыли.
Широкое распространение получили в шахтах, рудниках, на химически опасных объектах (ХОО), металлургических предприятиях и других объектах.
Респираторы делятся на два типа:
Первый – респираторы, у которых полумаска и фильтрующий элемент одновременно служат и лицевой частью.
Второй – очищает вдыхаемый воздух в фильтрующих патронах, присоединяемых к полумаске.
По назначению подразделяются на:
Противопылевые защищают органы дыхания от аэрозолей различных видов, противогазовые – от вредных паров и газов, газопылезащитные – от газов, паров и аэрозолей при одновременном их присутствии в воздухе.
Использовать противопылевые респираторы для защиты от вредных паров, газов, аэрозолей органических растворителей, легковозгорающихся и ОВ запрещается.
Респиратор противоаэрозольный «Кама» служит для защиты органов дыхания от аэрозолей (растительных, животных, металлургических, минеральных).
Респиратор У-2К (Р-2) предназначен для защиты органов дыхания от силикатной, металлургической, горнорудной, угольной, радиоактивной и другой пыли, от некоторых БС, порошкообразных удобрений. Представляет собой фильтрующую полумаску из полиуретанового поропласта, внутренняя его часть из полиэтиленовой пленки. К лицу крепится при помощи регулируемого оголовья. Выпускается 3-х ростов. Рост определяется путем измерения высоты лица человека.
Для защиты детей выпускается респиратор Р-2Д. Изготовляется 4-х размеров для детей от 7 до 17 лет. Использовать респиратор целесообразно при кратковременных работах небольшой интенсивности и запыленности воздуха. Не рекомендуется применять, когда в атмосфере сильная влажность. Надо остерегаться попадания на фильтрующую поверхность капель и брызг органических растворителей.
Облегченный респиратор для действий в условиях заражения (загрязнения) местности и объектов (респиратор облегченный сорбирующий «РОС») предназначен для защиты органов дыхания различных категорий населения (школьников старшего возраста, взрослого трудоспособного населения, пенсионеров), производственного персонала промышленных предприятий, работников структур и формирований ГО и ЧС от радиоактивной пыли, газовой фазы радионуклидов и паров аварийно химически опасных веществ.
Респиратор представляет собой полумаску из фильтрующе-сорбирующих материалов, снабженную клапаном выдоха, обтюратором, оголовьем, выполненным из двух эластичных лент с пряжками для регулирования натяжения.
Респиратор фильтрующий противогазовый РПГ-67 защищает органы дыхания от воздействия парогазообразных вредных веществ в воздухе производственных помещений. Состоит из резиновой полумаски, обтюратора, фильтрующих патронов, пластмассовых манжет с клапанами вдоха, клапанами выдоха с предохранительным экраном и оголовья.
В зависимости от условий респиратор комплектуется патронами различных марок. Выпускается трех ростов – 1,2,3. Марки патронов могут быть: А, В, КД, Г. Используются на промышленных предприятиях.
Респиратор газопылезащитный РУ-60М защищает органы дыхания от воздействия вредных веществ одновременно в виде паров, газов, аэрозолей (пыли, дыма и тумана). Состав как и у РПГ-67.
РПГ-67 и РУ-60М запрещается применять для защиты от высокотоксичных веществ типа синильной кислоты, мышьяковистого, фосфористого, цианистого водорода, тетраэтилсвинца, метана, этана.
Новейший газопылезащитный респиратор У-2ГП по внешнему виду и устройству напоминает респиратор У-2К. Однако защитные свойства его много выше из-за того, что добавлен новый слой. Им является углеродная ткань, обладающая развитой микропористой структурой и обеспечивающая защиту от газо-парообразных вредных веществ. Поэтому новый респиратор может защищать органы дыхания от вредных примесей в виде газов, паров и различных типов пыли. При этом концентрация газо- и парообразных примесей не должна превышать ПДК более, чем в 5-10 раз, а концентрация пыли не более 100 мг/м.куб.
Изготовление обтюратора для респиратора
Как сделать, любой, даже самый простой, одноразовый респиратор лучше, избавиться от подсосов воздуха при вдохе по краям маски и снизить давление на лицо, особенно в области переносицы, при этом не потратив много времени и денег.
В связи с тем, что в данный момент, ряд специалистов, высказывает свои опасения о возможности развития глобальной пандемии 1, 2, 3. И имея информацию из исследований 1, 2, 3, что одноразовые полумаски с индексом NR и многоразовые полумаски с индексом R часто имеют проблемы с подсосом воздуха по краям маски в момент вдоха, а так же, в отличии от многоразовых полумасок со сменными фильтрами и обтюратором выполненным из силикона, не имеют возможности полноценно проверить герметичность пролегания. Я решил проверить, возможность самостоятельного изготовления простыми средствами, из доступных, недорогих материалов, обтюратора для масок. Его наличие улучшает прилегание и уменьшает вероятность подсоса воздуха.
Маски изначально произведенные с обтюратором не всегда легкодоступны и могут стоить дороже аналогов без обтюратора. Возможность самостоятельно изготовить обтюратор, видится довольно привлекательной альтернативой, покупки маски с обтюратором. Безусловно, полумаски из силикона выглядят наиболее предпочтительным вариантом, они обладают большими возможностями по созданию герметичной посадки на лице, и позволяют произвести более качественную проверку герметичности пользователем. Но их не всегда возможно, или удобно использовать, по разным причинам. В дальнейшем речь будет идти об одноразовых респираторах с индексом R или NR для простоты я буду писать просто маска.
Я начал с того, что постарался идентифицировать материал, встречающийся в качестве обтюратора. Из всех представленных на рынке вариантов обтюратора я решил остановиться на одном на мой взгляд наиболее подходящим под задачу. Изучение каталогов и фотографий имеющихся на руках обтюраторов участниками чата в телеграмм канале показало что для обтюратора UVEX 2310 исходя из его data sheet используется PVC. Поиски подходящего материала привели к обнаружению EVA (этиленвинилацетат). Википедия говорит о том что материал довольно безопасен для человека, я решил использовать его, в силу доступности материала в продаже. Его можно найти например, под торговой маркой фоамиран, также продается под другими названиями. Там, где я приобретал материал, он был доступен в листах различного размера от 20х30 до 60х70 и толщиной от 0.8 мм до 2 мм. Возможно есть и другие толщины и размеры. Еще этот материал продается в магазинах для шитья и рукоделия, там он доступен в пачках по 10 листов 20х30 толщиной 1 мм, вероятно на рынке присутствуют и другие варианты упаковки, но мне они не попадались. Я использовал материал 1 мм и 2 мм. Эта толщина на мой взгляд наиболее подходящая для данной задачи. Те маски, что я видел, изготовленные заводским способом, с подобной реализацией обтюратора, имеют толщину материала обтюратора близкую к 1 мм. Материал может иметь разную текстуру, но она присутствует только с 1 стороны, двустороннего текстурирования я не находил, но нам оно и не нужно.
Примеры текстур. Самый нижний шёлковый, средний махровый, верхний без текстуры. Без текстуры материал более пластичен и легче тянется, после экспериментов, я остановился на нем.
Все 3 материале крупно. Шёлковый.
Я использовал 2 разных маски. Первая маска JM6626.
JM6626 имела подобный обтюратор, но меня не устраивало то, что он вдавлен внутрь и не работает так как я рассчитывал. Обтюратор припаян по периметру, что не дает реализовать весь потенциал возможностей по борьбе с подсосом воздуха при вдохе.
Довольно старый но вполне живой.
Так что я использовал его распустив по середине. Распускать скотч довольно просто если приклеить один его конец к краю стола, а второй конец держать в руке сохраняя натяжение. По опыту оклейки двух масок от разных производителей, 240 мм будет достаточной длинной для скотча, но вы можете измерить периметр по которому будете клеить скотч ниткой и получить свою, более точною длину, рекомендую добавить к ней пару сантиметров для подстраховки.
Итак скотч подготовлен, лист пены на столе. Как подложку я использовал коврик для резки, также можно использовать кухонную доску или фанеру. Для большего удобства, если у вас крупный лист, можно отрезать от него часть, как сделал я.
Я рекомендую использовать ручку, а не маркер, так как ручка не испачкает край респиратора.
Прикладываем респиратор к той стороне которая вам менее симпатична, это сторона будет приклеена к респиратору.
Аккуратно обводим кучкой по контуру.
Должно получиться, что то подобное. проверяем что все ровно и контур везде четко виден.
Должно получиться что-то такое.
Далее нам нужно вырезать внутреннее отверстие под рот и нос. У меня расстояние от нижнего края нижней губы до середины переносицы 7 см Если я отступаю по 3 см от края то у меня получается комфортный вырез (я экспериментировал с разными формами, все оказалось довольно индивидуально и зависит от черт лица).
Ниже будет 2 примера как можно вырезать внутреннюю часть, но разметка будет одинаковая 3 см от края по всему периметру.
Первый вариант формы внутреннего выреза.
Один из вариантов соединения точек разметки.
Я использовал скальпель. Аккуратно вырезаем по контуру.
В итоге должно получиться вот так.
Обезжириваем спиртом. Клеим скотч по периметру, уделяем внимание тому, что бы он не выходил за край маски.
Аккуратно обрезаем скотч для максимально идеального стыка. Конец не должен наползать на начало, щели быть также не должно. Я стараюсь делать немного с запасом, буквально пара десятых, и потом укладываю так, чтобы края упирались друг в друга.
Должно получиться как-то так. Перед окончательным прижатием, доворачиваем края чтобы они были параллельны друг другу.
Снимаем защитный слой.
Все почти готово, клеим. Располагаем обтюратор вверх той стороной, по которой делали разметку. Обезжириваем спиртом. Так как материал обтюратора очень пластичный и если накладывать его на маску, то помимо того что надо как-то закреплять маску, придется еще контролировать, чтобы обтюратор изгибаясь под собственным весом не приклеивался в произвольных точках. Я пробовал такой способ мне он не понравится, из-за меньшего контроля в момент приклеивания.
Аккуратно касаемся носиком края, стараясь сверху контролировать симметричность.
Если требуется производим корректировки. Когда обтюратор лег так, как вас устраивает, обжимаем пальцами по краю, чтобы наш двусторонний скотч лучше схватился.
Результат. Вид с лицевой стороны.
Аналогично поступаем со вторым респиратором.
Второй вариант формы внутреннего выреза.
Такой вырез может лучше подойти людям с высокой переносицей. Пробуйте, смотрите, что будет лучше для вас.
Размер по вертикали.
Обратите внимание наш обтюратор не лежит распластавшись по маске, а после одевания растягивается и начинает соответствовать форме нашего лица. Что обеспечивает лучшую защиту от подсоса воздуха при вдохе.
Пример того как это работает.
По моему опыту, во время носки, даже если маска становится влажной, обтюратор не отклеивается и не пропитывается влагой. Никаких проблем в процессе эксплуатации не замечено.
Но все же, я настоятельно рекомендую взять одну маску и походить в ней в безопасном месте, чтобы убедиться, что и в вашем случае все прошло хорошо и проблем при носке не возникает. Также можете попробовать подышать в маске минут 5, а потом, когда она будет прогрета вашим дыханием, открыть холодильник или выйти на улицу, если у вас за окном прохладно и сделать несколько глубоких вдохов, если есть подсос воздуха вы почувствуете его, за счет холодка, пробежавшего по лицу, в месте подсоса.
Также замечу, что некоторые производители заботясь об удобстве пользователя, прошивают край резинки, сложив ее в двое, что не позволяет резинке выскользнуть из крепления при ослаблении оного для снятия маски.
Если в вашем респираторе производитель заранее не позаботился об этом, можно исправить этот момент с помощью того же двустороннего скотча. Отрезаем узкую полоску, в моем случае 5х10 мм, и клеем ее на ту сторону резинки, которая смотрит к голове когда маска одета, а вы затягиваете резинку
Снимаем защитный слой, аккуратно складываем резинку и сдавливаем пальцами. В итоге должно получиться вот так.
В процессе тестирования, выяснилось, что на некоторых лицах, у некоторых моделей респираторов могут возникать нагрузки, которые потенциально могут привести к отрыву скотча от респиратора. Если вы столкнетесь с такой проблемой или хотите подстраховаться, можно использовать степлер для усиления конструкции.
Так же в качестве эксперимента я собрал бутерброд из толстого и тонкого фоамирана. Имеющийся у меня тонкий 1 мм фоамиран обладает более приятной на ощупь структурой. В таком бутерброде, нижний 2 мм материал выступает поддержкой верхнему. А верхний уже в силу толщины имеет возможность более точно повторить все контуры лица. Эксперимент себя оправдал и мне удалось добиться превосходного комфорта и окончательно исключить подсосы воздуха при вдохе в районе переносицы. Для идеальной посадки я сделал небольшие 5 мм надрезы. Они позволили материалу, точнее повторить контуры моего лица.
Поиски идеального респиратора, который бы в случае пандемии и исчезновения из продажи СИЗ мог быть использован повторно или многократно. привели меня к этой модели. Она существует в трех вариантах Р1, Р2, Р3 Для своих экспериментов я приобрел Р2 На мой взгляд, большой плюс данной модели, заключается в устройстве фиксации, но о ней чуть позже.
Данный респиратор имеет жесткий пластиковый каркас, что позволяет при одевании и снимании не касаться мягкого материала маски, но исключает использование степлера. Узкий борт требует клеящегося материала с более высокой способностью к фиксации.
По совету продавцов, я решил попробовать вот такую ленту.
Как меня уверили в магазине именно лента в блистере будет иметь самый сильный хват. так как есть подобная лента но не в блистере.
Я использовал 2 мм фоамиран как первый слой.
Потом приложив респиратор к лицу и обхватив его ладонями, прижал его, это сформировало основной контур лица.
Так как 2 мм материал довольно упругий, я слегка доработал контур руками, аккуратно растягивая наиболее натянутые участки.
Так же, у меня появилось желание проверить возможность использования сетки, как фиксатора для носового зажима. Вот такого.
Поэксперементировав с его формой, я остановился на этой. Для зажима я использовал стальную проволоку, диаметром около 1 мм в диаметре.
Сетка отстоит от материала и довольно плотная и упругая.
Ближе к краю плавно переходит в корпус.
Респиратор с установленным носовым зажимом. Он легко ставится и снимается, без разгибания и полагаю, может служить довольно долго. Респиратор так же ни как не повреждается при установке или снятии. Какой либо инструмент для этого не требуется.
Зажим чуть сдавливает материал фильтра, мне нужен был именно этот эффект.
В завершении я наклеил второй, тонкий обтюратор толщиной 0.8 мм. Для него я использовал 10 мм скотч, о котором писал в начале, не распуская его.
Толщина всех слоев получилась порядка 5 мм
Хорошо видно, что толстый фоамиран остается упругим, в то время как тонкий растягивается и лучше повторяет все изгибы лица.
Получив опыт использования разных респираторов, для себя я пришел к выводу, что для быстрого надевания и снятия, наиболее удобна конструкция со скользящие резинкой, и вот таким фиксатором на ней. Если вам надо надеть респиратор быстро, не в самых удобных условиях и не на долго, это возможно лучший вариант крепления. Но безусловно, 4 затягивающиеся резинки, позволяют создать большее усилие прижима.
И в завершении привожу изображение респираторов, для которых мне не удалось сделать обтюратор с помощью двусторонней клейкой ленты.
Проблема в том, что данные респиратор очень мягкий и у него почти отсутствует плоский борт. Это затрудняет использование как клейкой ленты так и степлера.
Я надеюсь мой опыт окажется вам полезен и вы воспользуетесь им, чтобы улучшить прилегание ваших масок.
Так же хочу выразить огромную благодарность steanlab за поддержку и мотивацию меня на написание данного гайда.
Это моя первая публикация на Хабре, я надеюсь, что мне удалось все сделать правильно и вам было комфортно и приятно, ознакамливаться с данным гайдом.
Ликбез по респираторам
Спрос на индивидуальные средства защиты органов дыхания, включая самые простейшие, такие как медицинские маски, возник на фоне повсеместного заражения населения китайским коронавирусом. В связи с этим возникла необходимость в приобретении респираторов, но прежде всего надо ознакомиться и узнать, что такое респираторы, как они работают, и могут ли они защитить нас от этой опасности
Закупиться одноразовыми масками и респираторами в ближайших аптеках оказалось весьма проблематично – их просто нет в наличии. Возникает вопрос, а что же теперь делать? Остается обратиться в строительный магазин и приобрести по одному экземпляру из имеющихся в ассортименте не очень дорогих масок и респираторов для ознакомления на предмет использования их для нашей цели.
К каждому образцу прилагается техническое описание и инструкция по эксплуатации. Поэтому не сложно сделать обзор по каждому из образцов.
К тому же, респираторы – одноразовые, поэтому нельзя работать в них в течение дня. А если загрязненность воздуха высокая необходимо менять маску через каждые 2 часа! Тем более если маска без клапана, так как происходит увлажнение материала этой маски выдыхаемым нами воздухом.
К основным параметрам масок и респираторов относятся степени очистки и классы защиты FFP ( ГОСТ на классы фильтрации FFP1-3 ):
Эффективность респираторов зависят от условий работы и степени загрязненности воздуха:
— без клапана по имеющимся данным — до 2 часов,
— с клапаном — до 8 часов.
Кроме того, их эффективность снижается из-за увлажнения самого респиратора от дыхания. К влажной ткани или мембране прилипают частицы пыли, а не просто механически ей останавливаются за счет мелких пор мембраны, так как принцип работы данных респираторов — это электростатическая фильтрация. Влажная маска утрачивает электростатические свойства и теряет свою эффективность, просто работает как механический фильтр. Маска с маркировкой D означает, что она тестировалась на фильтрование доломитовой пыли в течение 8 часов, но, возможно, что не учитывалось из-за увлажнения от дыхания потери электростатических свойств.
К респираторам начального уровня, т.е. имеющие степень защиты FFP1, относятся два респиратора от 3M — 8101 и 8112. Маркировка NR D на изделии означает Non Reusable (однократно используемый) — нами рассматриваемые респираторы относятся к однократно используемым. D означает, что тестирование производилось в условиях загрязненности воздуха доломитовой пылью с использованием имитации дыхания, респиратор выполнял свои функции в течение 8 часовой рабочей смены.
К аналогичным респираторам производителя SPIROTEK относятся SPIROTEK VS 2100 и VS 2100 V, разница лишь в наличие клапана, со степенью защиты у обоих FFP1, для использования только в условиях работы с простой грубой строительной пылью, без вредных примесей.
Стоимость таких респираторов без клапана — около 35 руб., с клапаном — около 50 руб. с небольшой надбавкой за клапан, преимущество в пользу модели VS2100V. Также эти две маски снабжены алюминиевым фиксатором на нос. У данных респираторов SPIROTEK прокладка на нос сделана не из поролона, как у респираторов 3M, а, более приятного тактильно, тканого ворсистого материала. Резинки, как и у остальных респираторов SPIROTEK, имеют фиксатор натяжения из пластика, вполне удобный для регулировки натяжения их на голове.
Познакомимся с респираторами более серьезной, второй степени защиты FFP2 — 3M 8122 и SPIROTEK VS 2200 WV. Эти маски со второй степенью защиты с устройством клапанов для выдоха рассчитаны для работы в условиях загрязнения воздуха до 12 ПДК, фильтруют до 94% твердых аэрозолей средней токсичности, а также аэрозолей на основе воды и масла. Ничего особенного в респиратор 3M больше нет, стоимость его около 90 рублей. А вот респиратор SPIROTEK VS 2200 WV более интересен, и стоимость его около 300 рублей. Респиратор имеет пластиковый сетчатый кожух, что защищает его от деформации и загрязнения при снимании руками. Применена четырехточечная усовершенствованная более надежная система крепления и натяжения ремней. Имеется дополнительный внутренний слой для защиты от сварочных газов, а также от аэрозолей и озона. Этот респиратор предназначен для сварщиков.
SPIROTEK предлагает нам рассмотреть еще два респиратора аналогичных по конструкции со степенью защиты FFP2 — SPIROTEK 2200 CV по стоимости около 100 рублей и SPIROTEK 2200 AV по такой же стоимости. У модели CV (с серым внутренним слоем) имеется дополнительный слой фильтрующего материала с применением угольного фильтра, что обеспечивает надежную дополнительную защиту от органических газов и паров от красок, лаков, растворителей и т.п. в концентрации до 1 ПДК. У модели AV (с голубым внутренним слоем) установлена дополнительная защита от кислых газов и паров в черной и цветной металлургии, в литейном, аккумуляторном и гальваническом производстве с концентрацией до 1 ПДК. Серия 2200 сама по себе очень интересна своей специализацией:
Но вот особый и самый интересный респиратор в недорогом ценовом диапазоне. Это респиратор третьей категории защиты FFP3 — SPIROTEK VS 2300 V по стоимости около 190 рублей. В отличие от выше рассмотренных респираторов, он обладает защитой органов дыхания от аэрозолей при концентрации до 50 ПДК, при этом фильтруя до 99% загрязнений. Также заявлено, что респираторы FFP3 могут задерживать бактерии, вирусы и споры, скорее всего от пыли и капель влаги, на которых они летают в воздухе, это звучит более реалистично.
Итоги и важная информация, которую нужно понять, чтобы правильно выбрать и использовать средства защиты органов дыхания.