Gasmasken werden seit jeher verwendet, um den menschlichen Körper vor Viren und Verunreinigungen zu schützen. Es wurde sogar mit Krieg, Chaos und chemischer Zerstörung in Verbindung gebracht. Die Gasmasken können in bestimmten Situationen zu Recht als Überlebensausrüstung für Menschen bezeichnet werden.

Filters for Gas Masks

Gasmasken werden nicht häufig verwendet, da sie sehr teuer sind. Gasmasken werden hergestellt, um zu verhindern, dass der Träger luftgetragene Giftstoffe einatmet. Der Begriff “Gasmaske” wird für militärische Ausrüstung wie Feldschutzmasken verwendet. Eine fortschrittliche Art von Gasmaske wird für ABC-Situationen (Nuclear Biological Chemical) verwendet. Die ABC entwickelte sich weiter zu CBRN, die eine ABC + Strahlung ist. CBRN steht für Chemisch, Biologisch, Radiologisch und Nuklear.

Alle diese Masken werden mit Filtern zur Reinigung der Atemluft geliefert, und die Filter sind auch separat erhältlich. Es gibt verschiedene Arten von Filtern, die in Gasmasken verwendet werden. In diesem Artikel haben wir umfassend über die Filter, ihre Verwendung und Konstruktionen geschrieben.

Wie funktionieren Gasmaskenfilter?

Gasmaskenfilter werden nach dem Absorptionsprinzip hergestellt. Dies gilt sowohl für partikelförmige als auch für gasförmige Stoffe, die sich in der Luft befinden. Dieses Prinzip funktioniert in einem Zustand, der so einfach ist wie das Abdecken des Mundes mit einem Tuch, während man dem Feuer entkommt, oder so komplex wie eine Kriegsführungssituation mit Beschuss und Bränden. Gasmasken werden in der Regel aus Polymermaterial hergestellt und haben unterschiedliche Bänder zur Anpassung. Das Hauptelement, d.h. der Filter, ist vorne mit elastischen Schläuchen verbunden. Nach der Herstellung der Vollmaske werden gefährliche Gase wie Phenylchlorid, CS-Gas und Tränengase verwendet, um die Wirksamkeit zu testen.

Mechanische vs. chemische Patronenfiltration

Die üblicherweise verwendeten chirurgischen Masken und N95-Masken sind mit einem mechanischen Filterverfahren ausgestattet, das bei der Bekämpfung luftübertragener Viren und Aerosole hilft. Diese Masken sind nicht wiederverwendbar, da sie den Staub und andere Partikel aus der Luft zurückhalten. Die Intensität und die Fähigkeit, die Verunreinigungen zu absorbieren, variieren von Maske zu Maske.

Die meisten von ihnen schützen nicht vor Ölpartikeln, und selbst wenn einige es sind, dann nur in begrenztem Umfang. Sie haben eine begrenzte Lebensdauer und Haltbarkeit. Darüber hinaus erfordern sie einen ordnungsgemäßen Entsorgungsprozess, um die Ausbreitung von schädlichen oder ansteckenden Substanzen, die sich auf ihren Oberflächen befinden, einzudämmen.

Im Gegenteil, die zur Diskussion stehenden Gasmasken verwenden chemische Patronen, die für den Filtrationsprozess verantwortlich sind. Gasmasken sind viel komplizierter, teurer und langlebiger als die medizinischen Masken. Bei Atemschutzmasken mit chemischen Patronen wird eine Patrone verwendet, um toxische Substanzen herauszufiltern, zu denen auch flüchtige organische Verbindungen gehören. Das Absorptionsmedium folgt einem Filtrations- und Absorptionsprozess oder einer Kombination von chemischen Reaktionen, um die toxischen Verbindungen in der Luft zu neutralisieren.

Die Lebensdauer dieser Chemiekartuschen hängt von einer Reihe von Faktoren ab. Dazu gehören das Material, das Kohlenstoffgewicht, das Molekulargewicht der Verunreinigungen, denen sie ausgesetzt sind, und die Konzentration der Chemikalien. Sie hängt auch vom Feuchtigkeitsgehalt der Luft und der Atemfrequenz des Trägers ab. Nachdem eine Patrone eine bestimmte Zeit lang benutzt wurde, muss sie unbedingt durch eine neue ersetzt werden, um Atemprobleme, Erstickungsgefahr und Beeinträchtigung des Schutzes zu vermeiden.

Verschiedene Arten von Filterdesigns

In Gasmasken werden verschiedene Arten von Filtern verwendet, die die Luft reinigen. Diese Filter verwenden mindestens eine oder eine Kombination der folgenden drei Ausführungen für den Filtrationsprozess. Betrachten wir jede einzelne davon.

filter designs

Die drei allgemeinen Arten von Filterdesigns sind:

Filtration von Partikeln

Die Partikelfiltration ist die einfachste der drei Konstruktionen. Wenn Sie Ihr Gesicht mit einem Tuch bedecken, um Ihre Lungen vor schädlichen Aerosolen zu schützen, folgt dies dem einfachen Prinzip der Partikelfiltration. Wenn es um Gasmasken geht, werden Partikelfilter improvisiert, damit sie besser gegen giftige Substanzen in der Luft geeignet sind.

Partikelfilter entfernen erfolgreich Verunreinigungen bis zu einer Größe von 0,3 Mikrometern. Dabei kommt es vor allem auf die Absorptionsqualität des Filters an. Die meisten flüssigen Partikel, Gase, Nebel oder Dämpfe werden von einem Partikelfilter nicht leicht gefiltert, weil er irgendwann verstopft. Daher werden hochporöse Substanzen verwendet, um die Dichte und Lebensdauer solcher Filterkonstruktionen zu erhöhen.

Chemische Absorption

Aktivkohle ist wegen ihrer großen Oberfläche von etwa 300 bis 2000 Quadratmetern pro Gramm eine häufig verwendete Substanz. Da sie extrem porös ist, kann sie verschiedene in der Luft vorhandene geruchlose und farbige Partikel erfolgreich absorbieren.

Holzkohle ist jedoch im Grunde genommen eine Kohlenstoffverbindung. Daher können viele Chemikalien wie Stickstoff und Natrium durch sie hindurchgehen, ohne eingeschlossen zu werden. Sobald der Filter vollständig verstopft ist, stoppt der Filtrationsprozess und verursacht außerdem Atembeschwerden für den Träger.

Daraus lässt sich schließen, dass Aktivkohle gefährliche Chemikalien ignorieren kann. Dies kann den Filter unbrauchbar machen, wenn die Person mit einer schädlichen Substanz in der Luft in Kontakt kommt. Dieses Problem veranlasst die Hersteller, sich mit der dritten Art der Konstruktion, d.h. den aktivierungschemischen Reaktionen, zu befassen.

Chemical absorption

Neutralisierung von Chemikalien durch chemische Reaktionen

In vielen Fällen ist die Absorption möglicherweise nicht die einzige Lösung, um den Träger vor luftgetragenen Chemikalien und Verunreinigungen zu schützen. Daher wird bei der dritten Konstruktionsart ein Neutralisationsprozess eingesetzt, um die Chemikalien in der Luft zu verteilen, die von der Aktivkohle nicht absorbiert werden. Beim Einbringen dieser Schicht in die Filter muss der Zweck der Masken berücksichtigt werden.

Der Filter muss mit der entsprechenden gegenwirkenden chemischen Verbindung beladen werden, um die Substanzen zu neutralisieren, denen er ebenfalls ausgesetzt wird. Zum Beispiel werden verschiedene Chemikalien benötigt, wenn die Person die Maske im Kriegsgebiet oder in einem Atomlabor tragen wird.

Unabhängig davon, welcher Filter verwendet wird, ist ein Austausch erforderlich. Je nach Typ und Qualität des Filters variiert die Haltbarkeit. Es wird daher immer empfohlen, einige wenige für den sofortigen Austausch und aus Sicherheitsgründen griffbereit aufzubewahren.

Klassifizierung von Filtern in Gasmasken

Die Filter werden je nach Art der chemischen Verbindungen eingesetzt. Diese Filter werden üblicherweise durch Farben unterschieden, die auf unterschiedliche Absorptionskapazitäten hinweisen. Die Standardklassifizierung wird in der folgenden Tabelle erläutert:

ColorHazard
BrownGases and vapors of organic compounds above 65 degrees
BrownGases and vapors of organic compounds less than or equal to 65 degrees
GreyInorganic gases like Chlorine, Hydrogen sulphide and cyanide
YellowAcidic gases like Hydrogen chloride and Sulphur dioxide
GreenAmmonia and Amines
OrangeRadioactive gases like Iodine and Methyl iodide
BlackCO i.e. Carbon Monoxide
RedMercury vapors
WhiteParticles like dust

Die oben angegebenen Farben basieren auf europäischen Normen. Gemäß den amerikanischen Normen gibt es eine leichte Abweichung bei der Farbwahl für jeden Filter, aber die Funktionalität bleibt je nach Gefährdung gleich. Eine weitere Unterstützung der Atmung ist auch durch die Verwendung eines an eine Sauerstoffquelle angeschlossenen Schlauchs möglich. Er hält die Luft länger sauber und trägt zu einer ausreichenden Atmung des Trägers bei. Da eine stationäre Sauerstoffquelle die Mobilität des Trägers einschränkt, wird sie unter Bedingungen eingesetzt, bei denen die Luftschadstoffe direkt gesundheitsgefährdend sind.

Bei Filtern mit CBRN- oder ABC-Einstufung ist vorzugsweise ABEK auf der Patrone aufgedruckt.

Filters that are CBRN or NBC

Aufgrund der technischen Merkmale und des innovativen Designs unterscheiden sich Gasmasken in Design, Funktionalität und Verwendungszweck erheblich von den üblichen medizinischen Masken. Zu den führenden Unternehmen, die Gasmasken herstellen, gehören MSA, 3M, Scott, Avon usw. Masken, die für militärische Zwecke hergestellt werden, sind zertifiziert und mit NATO-40-mm-Standardfilterhalterungen ausgestattet. Die meisten Hersteller geben eine Verfallsfrist von fünf Jahren an, aber wenn die Masken richtig verwendet, verpackt und aufbewahrt werden, bleiben auch die guten Masken bis zu zehn Jahre lang intakt.

Für weitere Innovationen haben die Forscher verschiedene Röntgenstrahlen und Kompositverbindungen verwendet, um die derzeit verfügbaren Filter zu testen und sind zu vielversprechenden Ergebnissen gekommen. Die Funktionalität von Filtern erleichtert es, mehr über sie zu untersuchen und bei Bedarf zu innovieren.

Einpacken

Die Herstellung und Auswahl von Gasmasken und Atemschutzgeräten wird von den gesetzgebenden Organen der Regierung geregelt. Aufgrund der damit verbundenen technischen Einzelheiten, die für einen gewöhnlichen Menschen möglicherweise nicht vollständig verständlich sind, werden verschiedene Programme und Lehrbücher erstellt, um die Entscheidungsfindung zu unterstützen. Die alternativen Anti-Schadstoff-Masken werden von der Zivilbevölkerung häufig verwendet, um sich regelmäßig vor Schadstoffen in der Luft zu schützen.

Die Geschichte der Verwendung von Atemschutzgeräten reicht bis ins erste Jahrhundert zurück. Der zunehmende wissenschaftliche Fortschritt und die Entwicklung haben auch zu neuen Anforderungen in diesem Bereich geführt. Gasmasken sind unerlässlich, um Wissenschaftler in hochgefährlichen Laboratorien, Soldaten im Kriegsgebiet und Mitarbeiter/Patienten des Gesundheitswesens bei Pandemien zu schützen.

Alles in allem sind Gasmasken aus verschiedenen Gründen in unterschiedlichen Situationen unerlässlich. Wir hoffen daher, dass Sie diese Informationen hilfreich fanden und darauf aufbauend zwischen verschiedenen Masken unterscheiden können.