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防毒面罩

防毒面罩作为个人防护器材,用于对人员的呼吸器官,眼睛及面部皮肤提供有效防护。面罩是防毒面具的重要组成部分,是使人员面部与外界染毒空气隔离的部件。防毒面具由面罩,导气管和滤毒罐组成,面罩可直接与滤毒罐连接使用,或者用导气管与滤毒罐连接使用。防毒面罩可以根据防护要求分别选用各种型号的滤毒罐,应用在化工、仓库、科研、各种有毒、有害的作业环境。

滤毒罐内的装填物是由吸附剂层和过滤层两部分构成。

其中,吸附剂层是过滤有毒蒸气的,过滤层是过滤有害气溶胶的。

滤毒罐根据装填方式的不同,分为轴流式(层装式)和径流式(套装式)2种。

轴流式滤毒罐内的吸附剂层是以床层方式装填的,截面不变,气体沿滤毒罐轴向流动。径流式滤毒罐内的吸附剂层是套装的,截面是变化的,气体沿滤毒罐直径方向流动。

滤毒罐的分类 根据滤毒罐与面罩的连接方式不同,滤毒罐可分为直接式和导气管式2类。

直接式滤毒罐直接与面罩相连,一般放置在面罩的嘴部正下方或左颊处,也有一些滤毒罐放置在面罩的右颊处,以便于左撇子佩戴者使用。还有一些面具左右颊均设有滤毒罐接口,可根据使用者的需要将滤毒罐放置在任意一处,未利用的接口可安装1副通话器;也可在左右两侧均装上滤毒罐而形成双罐型面具。直接式滤毒罐一般为轴流式结构。

导气管式滤毒罐通过一波纹状橡胶导气管与面罩相连,一般为径流式结构,其体积、重量比轴流式的大,防毒性能也较轴流式有所增强。 对蒸气状毒剂的吸着和对有害气溶胶的过滤是2种不同的过程,只有在进一步弄清防毒原理的基础上,才能正确理解滤毒罐的防毒性能,正确运用防护面具

吸附剂层的防毒原理

有毒蒸气是工业毒物的基本状态之一,主要通过呼吸器官、眼睛和皮肤伤害人员。不论何种工业毒物,也不论采用何种使用方法,有毒蒸气总是存在的。因此,对于有毒蒸气的防护是基本的,防毒面具都必须有吸着有毒蒸气用的吸附剂层。

防毒面具的吸附剂层,采用的是载有催化剂或化学吸着剂的活性炭。这种活性炭通常称为浸渍活性炭或浸渍炭,或称为防毒炭或催化炭。

活性炭是浸渍炭的基础,浸渍炭的防毒性能在很大程度上取决于活性炭的性能与质量。在活性炭的过渡孔和大孔表面上,载有铜、银、铬或钼、锌等金属氧化物,这就是浸渍活性炭。这些金属氧化物的加入数量,对防毒性能影响较大。除添加这些金属氧化物外,为进一步提高防毒性能和稳定性,有的浸渍炭上还加有少量的碱(氢氧化钠)、氮苯、葡萄糖、三乙二胺之类的化学药剂。

两国科学家从中得到启示,根据泥土能滤毒的原理,选中了既能吸附有毒物质,又能使空气畅通的木炭,很快设计制造出世界上首批仿照野猪嘴形状的防毒面具。

1916年2月下旬,德法双方军队在惨烈的凡尔登浴血大战中,德军又重施故伎,在阵地上大放毒瓦斯,此时的法军已基本上戴上了防毒面具,较有效地抵御了德军的毒气攻击。在当时,英国年轻的科学家弗莱明(1881~1955年,1928年发现了神奇的青霉素)兴奋地说:“好哇,可爱的野猪拯救了士兵啦!”

浸渍活性炭通过如下3种作用来达到防毒目的

① 物理吸附作用

所谓吸附,是指流体分子在固体表面增稠或凝聚的现象。物理吸附是由吸附质与吸附剂分子间的力相互吸引发生的,被吸附分子保持着原来的化学性质,吸附热较低,无选择性,吸附和脱附速度较快,例如,活性炭对沙林、 芥子气、氯等毒剂蒸气就是物理吸附作用

② 化学吸附作用。

化学吸附是由吸附质与吸附剂分子之间以类似化学链的力相吸发生的,吸附质与吸附剂形成表面化合物,吸附热较高,有选择性,通常不可逆。浸渍炭借助于添加金属氧化物来提高对难吸附毒剂的防毒能力。在浸渍炭吸附光气时,炭上的水分能与之发生水解反应。 所以,当滤毒罐受潮后,对光气的防护能力会有所提高。由于化学吸着作用是在炭上发生化学变化,所以过滤罐吸收氰化氢之类的毒剂失效以后,是不能用普通办法使之再生的。而借助物理吸附作用进行防护时,过滤罐失效以后还可以再生。

③ 催化作用。

催化作用是指某些难被物理吸附化学吸附的有毒蒸气,采用催化剂使之发生催化反应,可以显著提高化学反应速度,例如铜和铬的氧化物与难以吸附的氯化氰砷化氢等起水解反应。浸渍炭上发生的催化反应,主要是空气中的氧和水,在催化剂的作用下,与毒剂发生反应。 应当指出,催化剂在反应中只是提高了化学反应的速度,本身并未发生化学变化,且会逐渐被反应生成物所覆盖,而失去催化作用。

1、 滤毒罐为自吸过滤式呼吸防护面具的一部分,不能单独使用。

2、 环境中氧气浓度低于18-时禁止使用。

3、 根据作业环境有毒有害气体浓度的不同可选择滤毒罐。

4、 当明确作业环境中有毒有害气体性质时可选择使用滤毒罐,否则禁止使用。

5、 滤毒罐的防护性能具有专一性,应根据环境中有毒有害气体的性质进行选择,不能乱用或混用。

6、 储存:滤毒罐为5年,库房应干燥通风。

防毒面罩按防护原理,可分为过滤式防毒面罩和隔绝式防毒面罩。

过滤式防毒面罩

由面罩和滤毒罐(或过滤元件)组成。面罩包括罩体 、眼窗、通话器、呼吸活门和头带(或头盔)等部件。滤毒罐用以净化染毒空气,内装滤烟层和吸着剂,也可将这 2 种材料混合制成过滤板,装配成过滤元件。较轻的(200克左右)滤毒罐或过滤元件可直接联在面罩上,较重的滤毒罐通过导气管与面罩联通。

隔绝式防毒面罩

由面具本身提供氧气,分贮气式、贮氧式和化学生氧式 3 种。隔绝式面具主要在高浓度染毒空气(体积浓度大于 1 -时)中,或在缺氧的高空、水下或密闭舱室等特殊场合下使用。

除上述2 种防毒面具以外,许多国家还装备有各类特种防毒面具。它是在过滤式防毒面具的基础上更换滤毒罐内的吸着剂或改进局部结构而成。现代防毒面具能有效地防御战场上可能出现的毒剂、生物战剂和放射性灰尘。它的重量有的已减至0.6千克左右,可持续佩戴8小时以上,佩戴防毒面具后还可较方便地使用光学、通信器材和武器装备。

采用优质硅胶制作的全面罩主体,抗老化,防过敏,耐用,

防毒面具的外形

细心的人回会注意到防毒面具的外形和猪嘴极为相似,这是为什么呢?莫非防毒面具的发明和猪嘴有关?事实确实如此。

在第一次世界大战期间,德军曾与英法联军为争夺比利时伊泊尔地区展开激战,双方对峙半年之久。1915年,德军为了打破欧洲战场长期僵持的局面,第一次使用了化学毒剂。他们在阵地前沿设置了5730个盛有氯气的钢瓶,朝着英法联军阵地的顺风方向打开瓶盖,把180吨氯气释放出去。顿时,一片绿色烟雾腾起,并以每秒三米的速度向对方的阵地飘移,一直扩散到联军阵地纵身达25 公里处,结果致使5万英法联军士兵中毒死亡,战场上的大量野生动物也相继中毒丧命。可是奇怪的是,这一地区的野猪竟意外的生存下来。这件事引起了科学家的极大兴趣。经过实地考察,仔细研究后,终于发现是野猪喜欢用嘴拱地的习性,是它们免于一死。当野猪闻到强烈的刺激性气味后,就用嘴拱地,以搪避气味对鼻子的刺激。而泥土被野猪拱动后其颗粒就变得较为松软,对毒气起到了过滤和吸附的作用。由于野猪巧妙地利用了大自然赐予它的防毒面具,所以它们能在这场氯气的浩劫中幸免于难。

根据这一发现,科学家们很快就设计、制造出了第一批防毒面具。但这种防毒面具没有直接采用泥土作为吸附剂,而是使用吸附能力很强的活性炭,猪嘴的形状能装入较多的活性炭。如今尽管吸附剂的性能越来越优良,但它酷似猪嘴的基本样式却一直没有改变。

防毒面具可以说是模仿猪嘴的一件杰作。

为了防止对面部皮肤过敏,高级的防毒面具的材质已由普通橡胶,改为硅橡胶。

第一次世界大战中的1915年4月22日,德方为了扭转不利的战局,出其不意地向英法军队集结的阵地上,施放了180吨氯气,使5000名联军官兵法场中毒死亡,这就是世界军事史上首次大规模的毒气战。经此役后蒙受重大损失的英法联军,立即敦促本国政府尽快制造防毒器具。
  不久,两国派出十数名最优秀的科学家,到曾被德方用氯气熏袭过的地段,进行考察取证研究。他们惊奇地发现,阵地上大量野生动物,包括树林中的雀鸟及蛰伏的蛙类与裸露的昆虫,都相继中毒死亡。唯独当地的庞然大物野猪,却安然无恙地活下来。

经研究和实验,科学家发现野猪特别喜欢用强有力的长嘴巴,拱动泥土寻觅地里植物的根茎及一些小动物。当它们嗅到强烈的刺激气味时,常用拱地来躲避。当德军施放毒气突袭联军时,聪明的野猪把嘴鼻拱进泥土里,躲过了灾祸。再经进一步的科学分析,得出结论:由于野猪用嘴拱地,松软的土壤颗粒吸附和过滤了毒气,使它们幸免于难。

防毒面具不断的改善和完善中,多半应用于救火等方面。

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