Эластомерные респираторы , также называемые многоразовыми воздухоочистительными респираторами , [1] прилегают к лицу с помощью эластомерного материала, который может быть натуральным или синтетическим каучуком . Они, как правило, многоразовые. Полнолицевые версии эластомерных респираторов лучше прилегают и защищают глаза. [2]
Эластомерные респираторы состоят из многоразовой маски, которая плотно прилегает к лицу, со сменными фильтрами. [3] [4] Эластомерные респираторы могут использоваться с фильтрами с химическими картриджами , которые удаляют газы, механическими фильтрами , которые задерживают твердые частицы, или и тем, и другим. [5] В качестве фильтров для улавливания твердых частиц они сопоставимы [3] (или, благодаря качеству и устойчивости к ошибкам эластомерного уплотнения, возможно, превосходят [5] ) с фильтрующими лицевыми респираторами , такими как большинство одноразовых респираторов N95 и масок FFP . [3]
Эластомерные воздухоочистительные респираторы предназначены для безопасного повторного использования в течение многих лет. При условии, что целостность картриджа и фильтра не была нарушена, текущая практика показывает, что фильтры могут использоваться по крайней мере в течение одного года. [6] Некоторые, но не все, фильтрующие материалы являются запатентованными и специфичными для производителя , [7] и сбои в цепочке поставок могут затруднить поиск замены. [2] [7]
Хотя электроприводные воздухоочистительные респираторы и респираторы с подачей воздуха могут иметь эластомерные маски, их обычно не называют эластомерными респираторами. [3] [4]
Эластомерные респираторы являются примерами респираторов с фильтрацией воздуха, в отличие от респираторов с подачей воздуха. Респираторы с подачей воздуха обычно имеют положительное давление, поэтому они пропускают воздух наружу и, таким образом, обеспечивают лучшую защиту. Они сложнее и тяжелее, но менее громоздки на голове и могут носиться дольше. [1] Респираторы с очисткой воздуха пропускают окружающий воздух через фильтры, которые удаляют загрязняющие вещества. [8]
Используется ряд эластомеров , включая силикон , неопрен , EPDM ( этиленпропиленовый диеновый мономерный каучук ) или фирменные эластомеры, такие как Hycar. Латекс используется редко из-за аллергии. Многие производители предлагают выбор из двух материалов. [5]
Эластомерные респираторы включают в себя: [9]
Некоторые эластомерные маски включают односторонние клапаны, чтобы выдыхать нефильтрованный выдыхаемый воздух. Это уменьшает сопротивление, когда пользователь выдыхает, и некоторые считают, что это делает маску более удобной. [2] Это также может уменьшить внутреннюю утечку. [10] Однако маски, которые не фильтруют выдыхаемый воздух, не могут использоваться для контроля источника . [2]
Воздухоочистительные респираторы имеют фильтры. Маски и фильтры выпускаются в различных стандартах для механических фильтров и для химических картриджей , предназначенных для различных целей. [8] Для того чтобы маска была эффективной, необходимо использовать соответствующий стандарт фильтра. [2]
Фильтры могут быть в картриджах или канистрах; также существуют гибкие плоские и блинчатые фильтры (см. иллюстрации). [2] Фильтры обычно крепятся на лице, но в случае с электроприводными воздухоочистительными респираторами они крепятся на поясе, а вентилятор прогоняет воздух через них в лицевую маску. Большинство масок используют один или несколько фильтров. [5]
По состоянию на 2020 год [обновлять]имеющиеся в продаже диски и картриджи для улавливания частиц являются одноразовыми и должны быть заменены в случае засорения из-за скопившихся частиц (сопротивление дыханию становится слишком высоким), повреждения (разрыва или загрязнения чем-либо, что может повредить фильтр, например, многими жидкостями; физического или химического повреждения) или загрязнения (снаружи попали опасные частицы, например, инфекционные частицы). [2] Методы дезинфекции и повторного использования были протестированы для использования в экстренных случаях; некоторые, такие как мыло и вода, разрушают традиционные одноразовые электретные фильтры , удаляя электретный заряд. Стираемые, многоразовые электретные фильтры разрабатывались во время пандемии COVID-19. [10]
Фильтры для твердых частиц могут быть простыми дисками или другими формами плоского фильтрующего материала, [11] которые легкие, [12] или они могут быть блинообразными [2] полыми дисками с меньшей центральной пластиковой соединительной трубкой с одной стороны. [13] Фильтры для твердых частиц также могут быть заключены в жесткие одноразовые картриджи. Одноразовые корпуса защищают фильтр от брызг и могут быть протерты, что может быть важно в некоторых приложениях. [14] [2]
Во время пандемии COVID-19 2020 года пластиковые адаптеры и держатели фильтров были напечатаны на 3D-принтере в больших количествах. Они подходят для обычных масок, изначально сделанных для использования фирменных фильтров (тип показан ниже). Адаптеры удерживают круги, вырезанные из хирургических масок , используя их в качестве фильтровальных дисков (как показано выше). Из одной маски можно вырезать шесть фильтровальных дисков. [15]
Как и другие фирменные сменные картриджи, фирменные фильтрующие картриджи вызывают привязку к поставщику .
Для фильтрации различных химикатов необходимо использовать различные типы картриджей. Большинство картриджей изготовлены из активированного угля , который имеет очень большую площадь поверхности для адсорбции токсинов. Эти угольные фильтры часто пропитаны реагентами , которые реагируют и связываются с определенными химикатами в воздухе, на которые нацелен картридж. Этот процесс называется хемосорбцией ; реагенты связывают токсичные газы и пары до того, как пользователь сможет их вдохнуть. Активированный уголь может быть насыщен соединениями меди, цинка, серебра и молибдена, а также триэтилендиамином (TEDA) [16] [17] Многие химикаты не могут быть безопасно отфильтрованы никаким химическим картриджем. [18]
Химические картриджи, как правило, должны храниться в герметично закрытом виде до момента использования, и со временем они станут слишком старыми для использования, даже если их хранить герметично закрытыми. [19]
Многие химические вещества связываются с материалом картриджа довольно необратимо, посредством хемосорбции . [17] Но некоторые адсорбированные органические пары могут связываться только слабо и обратимо (например, метанол [20] ). Эти органические пары, особенно более летучие, могут десорбироваться из фильтра и диффундировать через картридж, пока он не используется, так что пользователь может вдыхать их, когда он снова начнет использовать картридж. [21] [18] По этой причине картриджи, используемые против органических паров, являются одноразовыми, если только экспериментальные данные не показывают, что прорыв, вызванный десорбцией после периода хранения, не является проблемой для конкретных рассматриваемых органических паров. [22] [18]
Химические картриджи должны быть заменены, когда они больше не способны поглощать токсичные химикаты, точка, которая определяется квалифицированным промышленным гигиенистом. Срок службы картриджа зависит от многих факторов, [5] [22] включая тип и концентрацию загрязняющих веществ, помехи от других химикатов, частоту дыхания, является ли использование респиратора непрерывным или прерывистым, сорбционную способность картриджей и факторы окружающей среды, такие как влажность и температура. [23] Ведутся активные исследования по созданию большего количества типов химических картриджей с индикатором окончания срока службы (ESLI), который указывает пользователю, когда истек срок службы картриджа. [24] [21] [23] ESLI могут зависеть от влажности, и в этом случае использование их в сухой атмосфере может привести к опасно высокому уровню воздействия. [23]
Воздухоочистительные респираторы нельзя использовать в атмосферах с дефицитом кислорода (менее 19,5% кислорода). Их также нельзя использовать в атмосферах с концентрацией загрязняющих веществ, которая может быть непосредственно опасна для жизни или здоровья , или в неизвестных атмосферах. В этих случаях необходимо использовать воздухоподающие респираторы . Если концентрации опасных частиц или газов превышают предел профессионального воздействия , правила США требуют ношения респираторов, но их можно носить и при более низких концентрациях. [25] Аналогичные обязательные правовые требования применяются к работодателям во многих других странах (примеры [26] [27] [28] [29] ). Респиратор должен иметь достаточный назначенный фактор защиты (APF) для данных условий. [25]
Эластомерные маски могут не защитить, если их не надевать перед входом в опасную среду. Другие проблемы включают использование размера, отличного от того, который был проверен на пригодности пользователя, использование неправильного типа картриджа, повторное использование картриджа, который больше не пригоден, отсутствие проверки герметичности при положительном и отрицательном давлении каждый раз, когда надевается маска, отсутствие проверки респиратора (и, возможно, вдыхание углерода из сломанного картриджа) и даже засовывание носового зажима в нос вместо того, чтобы использовать его для зажимания носа. [34]Подгонка имеет решающее значение для защиты, обеспечиваемой эластомерными респираторами. Эластомерные маски должны быть индивидуально проверены на подгонку и проверены на полную эффективность. [2] Их может быть несколько легче подгонять, чем фильтрующие лицевые респираторы. Старые конструкции масок были разработаны только для молодых взрослых мужчин среднего веса и узкого диапазона этнических групп; новые используют обновленную антропометрию и подходят большему количеству людей. [5]
Ограниченные исследования показывают, что эластомерные респираторы могут иметь лучшие характеристики прилегания, чем одноразовые фильтрующие респираторы , подходящие для более широкого спектра лиц, и, таким образом, с большей вероятностью будут хорошо герметизироваться, когда пользователь не проводил формальный тест на прилегание. Имеющиеся данные также показывают, что как класс эластомерные респираторы могут меньше протекать, и их уплотнения с меньшей вероятностью будут повреждены. Эластомерные респираторы имеют более широкие ремни, которые меньше скользят, индивидуально регулируемые ремни и более широкие, мягкие, более гибкие уплотнения (см. изображение ниже); это может помочь уменьшить утечки. [5]
Эластомерные респираторы, закрывающие все лицо, как правило, обеспечивают лучшую герметичность. [2] Для веществ, опасных для глаз, рекомендуется респиратор, оснащенный полнолицевой маской, шлемом или капюшоном. [35]
Очки могут конфликтовать с эластомерными масками. Обычно полнолицевые маски модифицируются, в них вставляются линзы по рецепту. Очки можно носить поверх полумаски, если они не мешают уплотнению или головным ремням. Некоторые пользователи считают это неудобным. [2] [5] Ношение контактных линз невозможно там, где есть риск паров растворителя, и может быть нецелесообразным, если есть риск заражения, [2] но в противном случае контактные линзы можно носить. [5]
Проблема также заключается в волосах на лице под уплотнением. Пирсинг, украшения, тяжелая косметика, а также некоторые складки и шрамы также могут помешать запечатыванию. [5]
В некоторых моделях ремни могут немного растягиваться со временем. [5]
Труднее понимать речь человека, носящего большинство типов эластомерных респираторов. Это может быть опасно в некоторых условиях. Некоторые коммерчески доступные респираторы включают звукопередающие диафрагмы и/или прозрачные окна, дающие вид на рот, для повышения эффективности коммуникации. Конструкции, которые позволяют челюсти двигаться более свободно, также могут помочь. Также использовались электронные голосовые реле, изнутри маски или с помощью гортанного микрофона . [5]
Эластомерные респираторы без этих модификаций заглушают речь пользователя больше, чем фильтрующие лицевые респираторы (FFR), такие как респираторы N95 . В некоторых исследованиях это было основной причиной, по которой работники здравоохранения предпочитали носить FFR. [5]
Пот не так легко испаряется из-под маски; эластомерные респираторы могут быть более горячими и влажными, чем FFR. Более тяжелые респираторы вызывают большую усталость. Большее сопротивление дыханию вызывает большую усталость и делает пользователя более склонным к одышке или клаустрофобии . Сообщается, что тугие ремни на любом типе респиратора оказывают давление на пазухи и вызывают головные боли. [5]
Спасатели могут использовать эластомерные респираторы, в том числе во время учений по имитации дыма. [5] : Таблица 2-1 Воздухоочистительные респираторы неэффективны во время пожаротушения , в атмосфере с недостатком кислорода или в неизвестной атмосфере; в этих ситуациях вместо них рекомендуется использовать респиратор с подачей воздуха, такой как автономный дыхательный аппарат . [35]
Центр по контролю и профилактике заболеваний рекомендует использовать эластомерные респираторы для защиты людей от передачи смертельных вирусов воздушно-капельным путем с 1992 года. [44]
Противогазы широко используются в горнодобывающей промышленности и строительстве. Они используются против паров краски, растворителей, кварцевой пыли и других опасных частиц и газов. [5] Каменщики и плотники используют их против пыли и клея. [5] : Таблица 2-1
Для защиты от сварочных дымов могут использоваться эластомерные респираторы. [45] [5] : Box2-1 Различные сварочные процессы могут производить различные дымы, как частицы, так и газы, такие как окись углерода . Вытеснение кислорода безвредными защитными газами также представляет риск. [46] [47] Может потребоваться автономный дыхательный аппарат. [ 45 ] Респираторы, используемые сварщиками, должны подходить под сварочную маску . [48]
Респираторы также используются при сносе зданий для защиты от асбеста , плесени и других опасных отходов. [49]
Эластомерные респираторы используются для очистки после разливов нефти . [50]
Эластомерные респираторы используются против химических аэрозолей и токсичных газов. [5] Они используются в химической промышленности при работе с опасными материалами ; работникам обычно выдаются спасательные респираторы в качестве меры предосторожности против утечек. Работникам предписывается надевать маску и немедленно выходить, чтобы подать сигнал тревоги, если они обнаружат утечку. Другие респираторы могут использоваться для ремонта протекающего оборудования. [51]
Эластомерные респираторы можно носить в сельском хозяйстве, [5] : рис.2–4 например, при использовании сельскохозяйственных химикатов, растворителей, рыбной муки , силоса , спор плесени и пыли. [52]
В производстве также используются эластомерные респираторы, [5] : рис.2–4 , например, на сборочных линиях. [5] : Таблица 2-1 Эластомерные респираторы носят многие работники ядерной промышленности. [5]
Эластомерные респираторы впервые были использованы для защиты работников здравоохранения от туберкулеза в середине 1990-х годов. CDC давно рекомендовал работникам здравоохранения использовать эластомерные респираторы во время пандемий, чтобы защитить себя от капельной и воздушно-капельной передачи. CDC рекомендовал работникам здравоохранения использовать эластомерные респираторы для защиты от SARS в 2003 году, H1N1 в 2009 году и COVID-19 в апреле 2020 года. [53]
Возможность более широкого использования во время пандемий изучалась в США в 2017 году. [54] В 2017 году ученый CDC Лью Радонович представил план CDC по широкому использованию эластомерных респираторов во время пандемий. В сентябре 2019 года Лью Радонович и CDC представили план по широкому использованию эластомерных респираторов во время пандемий на конференции AOHP Nation в Балтиморе. При медицинском использовании эластомерные части маски также необходимо очищать и дезинфицировать, поскольку некоторые микробы могут выживать на них в течение нескольких недель. Обычно фильтрующие картриджи выбрасываются. [2]
Фильтрующие картриджи может быть трудно найти из-за дефицита. В чрезвычайных ситуациях, если фильтры не засорены и не загрязнены, но загрязнены микробами, фильтры можно стерилизовать и использовать повторно, хотя эффективность фильтрации может быть снижена некоторыми формами дезинфекции. [2] По состоянию на 2020 год [обновлять]доступные фильтрующие материалы будут повреждены при погружении в чистящую жидкость, но внешнюю часть [55] фильтрующих картриджей можно очищать и дезинфицировать салфетками (фильтры в виде блинов дезинфицировать нельзя). [2] Во время пандемии COVID-19 органы общественного здравоохранения выпустили рекомендации о том, как сохранять, дезинфицировать и повторно использовать стандартные механические фильтры , предостерегая от методов дезинфекции, которые ухудшают эффективность фильтрации. [56] [57]
Ограниченные исследования не смогли найти доказательств того, что эластомерные респираторы вызывают больше беспокойства у пациентов, чем маски FFR, в том числе у детей и дезориентированных пациентов. [5] Один фильтрующий воздух эластомерный респиратор стоит примерно столько же, сколько 40 одноразовых фильтрующих лицевых респираторов, а медицинский работник использует около 20 одноразовых масок в день, согласно публикации 2018 года. Картриджи для улавливания частиц стоят примерно столько же, сколько шесть одноразовых масок. [58] Респираторы с подачей воздуха могут быть проще в использовании для персонала больницы; их можно носить в течение более длительного времени. [1]
Нефильтрованный выдох воздуха обнаруживается как в фильтрующих лицевых масках, так и в эластомерных респираторах с клапанами выдоха. [43] Нефильтрованный воздух также обнаруживается в электроприводных воздухоочистительных респираторах , которые никогда не могут фильтровать выдыхаемый воздух. [59] Во время пандемии COVID-19 маски с нефильтрованными клапанами выдоха противоречили требованиям некоторых обязательных приказов о масках. [60] [61] Несмотря на вышеупомянутое убеждение, исследование 2020 года, проведенное NIOSH и CDC, показывает, что открытый клапан выдоха уже обеспечивает контроль источника на уровне, аналогичном или даже лучшем, чем хирургические маски. [62] [63]
Можно запечатать некоторые нефильтрованные клапаны выдоха [64] или закрыть их дополнительной хирургической маской; это может быть сделано, когда нехватка масок делает это необходимым. [65] [66] Однако, пока нет нехватки, респираторы без клапанов выдоха по-прежнему следует предпочитать в ситуациях, когда необходим контроль источника. [63]Эластомерные респираторы могут использоваться для защиты от химических, биологических, радиологических и ядерных агентов (CBRN). Некоторые эластомерные респираторы специально сертифицированы для такого использования. [67]
Противогазы изначально широко использовались в химической войне, против последствий применения боевого газа . Химическое и биологическое оружие запрещено обычным международным гуманитарным правом в международных и немеждународных конфликтах. Использование считается военным преступлением . [68] [69] [70]
Во время демонстраций и протестов, где полиция по борьбе с беспорядками применяет слезоточивый газ (например, газ CS [71] ), противогазы обычно используются как полицией [72] , так и демонстрантами. [73] [74] [75] Журналисты, освещающие эти события, также используют респираторы, и когда слезоточивый газ распространяется на жилые районы, даже те, кто не находится на передовой, могут их купить. Доступ к респираторам был ограничен властями, которые считают их инструментами сопротивления, что приводит к обходу и контрабанде. [73]
Процедуры очистки зависят от типа и материала маски и предоставляются производителем. Обычно они включают мытье мылом и водой или другими химическими дезинфицирующими средствами. [2] Некоторые инструкции производителя, как было показано, гораздо сложнее понять, чем переформулированные инструкции; отсутствие стандартизации также усложняет очистку. Очистка может быть довольно трудоемкой, в зависимости от автоматизации и инструкций производителя. [5]
В зависимости от материалов эластомерные компоненты масок могут быть повреждены некоторыми методами очистки (такими как ацетон , этанол , сильные растворы гипохлорита и йода , четвертичные аммониевые соли , оксид этилена или температуры выше 50 °C/122 °F). Возможна машинная очистка, но очистка также может быть выполнена вручную. [2] [5] Фильтрующий материал может быть поврежден и потерять эффективность при контакте с чистящими или дезинфицирующими растворами. Производители обычно советуют выбрасывать его каждый раз после очистки маски, но это может быть невозможно в ситуациях нехватки. [2]
Сушка маски может занять несколько часов, в зависимости от конструкции (эластомерные ремни обычно высыхают в течение получаса, а тканевые ремни — дольше). Маски никогда не следует хранить мокрыми. Лицевую часть и ремни нельзя хранить таким образом, чтобы они деформировались. [2] Эластомерные маски, которые хорошо хранятся, могут прослужить годы при промышленном использовании. [5] Пользователи могут носить респиратор в наплечной сумке для удобства. [5] [54]
В строительстве эластомерные маски встречаются реже, чем одноразовые механические фильтры; одноразовые маски выдаются в первую очередь, поскольку руководители предпочитают избегать их очистки и хранения. [5] : Вставка 2-1 В промышленности, когда рабочих немного, каждый может отвечать за свою постоянную маску; там, где рабочих больше, может быть специальный персонал, который обслуживает и обрабатывает респираторы. [5]
Эластомерные респираторы могут использоваться граффити- теггерами, использующими баллончики с аэрозольной краской . [76]
Их также используют городские исследователи, отправляющиеся в места, где могут присутствовать такие материалы, как радиоактивные частицы [77] или асбест [78] .
Помимо выполнения своих функциональных задач, противогазы также используются как модный элемент одежды киберготов . [79] Они также используются в качестве эмблем некоторыми музыкантами. [80]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Но она добавила, что маску можно легко закрыть хирургической маской или щитком.