Производство промышленных полнолицевых противогазов и стандарты качества

Общие сведения

Противогаз защищает носителя от вредных паров, пыли и загрязнителей. Он может поставлять свой свежий воздух или использовать фильтрующий картридж для очистки загрязнителей. Последний, известный как Очищающий Воздух Респиратор (ОВР), имеет плотно прилегающий лицевой кусок, один или несколько фильтрующих картриджей, вдыхательный клапан и прозрачные очные линзы. Первый ОВР запатентовали в 1914 году Гаррет Морган из Кливленда, Огайо. Изобретение Моргана доказало свою ценность во время взрыва на كليвлендских водоводах 1916 года, когда он использовал газозаполненный тоннель для спасения рабочих. С тех пор технология ОВР драматически продвинулась, особенно в фильтрующих помощниках, комфорте и посадке. Современные ОВР фильтруют токсичные промышленные дымы, испаренную краску, частицатное загрязнение и некоторые химические боевые газы. Они бывают ротно-носового и полнолицевого стилей и служат как военным, так и промышленным применениям, хотя военные маски должны соответствовать более строгим стандартам.

Сырьё

Полнолицевой противогаз состоит из фильтрующего картриджа, гибкого лицевого покрытия (юбки), прозрачных очных линз и ремней или лент для фиксации устройства. Картридж — это пластиковая банка диаметром 3–4 дюйма (8–10 см), глубиной 1 дюйм (2,5 см), содержащая фильтрующее средство. Углеродные фильтры распространены, потому что они адсорбируют большие количества органических газов, особенно высокомолекулярные пары, используемые в химической войне. Неорганические пары слабо адсорбируются на углероде; однако активирование углерода специфическими реагентами или катализаторами повышает его эффективность. Типы активированного углерода выбирают для таргетинга конкретных загрязнителей. Например, углерод Ухлерайта (хром-медь) использовали с 1940-х для фильтрации цианида водорода, хлорида цианогена и формальдегида. Из-за опасений по токсичности хрома современные картриджи используют комбинацию молибдена-триэтилендиамина. Другие активированные углероды включают серебро, оксиды железа или цинка, в то время как натрий-, калий- или щелочь-обработанный углерод нацелен на сточные пары, хлор и подобные газы.

Юбка удерживает компоненты на месте и создает уплотнение вокруг лица. В зависимости от дизайна, односторонний выдыхательный клапан может быть встроен для выгорания выхлопных газов без впуска внешнего воздуха.

Очные линзы — химически устойчивые, прозрачные поликарбонатные линзы, сохраняющие зрение. Их можно обработать для ударопрочности, антизапотевания или фильтрации специфических длин волн света. Большинство производителей аутсорсят производство линз специализированным поставщикам.

Эластичные ремни обычно делают из силиконового каучука, и дополнительные ремни могут позволять носить маску на шее во время перерывов.

Дизайн

Дизайн маски варьируется по применению. Некоторые модели включают речевые диафрагмы, дополнительные фильтрующие порты или подключения к внешним источникам воздуха. В то время как базовая архитектура остается последовательной, фильтрующие среды отличаются согласно предполагаемому использованию. Производители поддерживают ассортимент стилей и типов картриджей, позволяя кастомные заказы, отвечающие специфическим требованиям производительности.

Процесс производства

1. Картридж литье под давлением из стиролного пластика, выбранного за водостойкость, химическую долговечность, размерную стабильность и пригодность для высоконапорного литья. Два металлических дисковых формы зажимают вместе; расплавленный пластик впрыскивают под 50–2500 тонн давления, затем охлаждают водяными каналами. После снятия давления половины расходятся, и готовая банка извлекается. Термопластичная природа стирола позволяет переплавлять отходы, минимизируя отходы. Аналогичный процесс создает маленькие круглые экраны, удерживающие активированный углерод внутри картриджа.

2. Лицевой кусок литье из силиконового каучука, ценного за термическую стабильность, конформность форме и перерабатываемость. Процесс литья зеркалит процесс картриджа. После извлечения юбку обрезают и любые шершавые края вручную чистят перед сборкой.

3. Сборка происходит на частично автоматизированной линии под надзором двух-четырех техников. Фильтрующий картридж крепят к лицевому куску, очные линзы клеят на место, ремни и ленты заклепкивают. Каждая маска проходит финальный контроль качества. Одобренные маски получают маркировку согласно Американскому Национальному Стандарту Идентификации Картриджей и Банок Очищающих Воздух Респираторов. Упаковка спроектирована для легкой идентификации и быстрого развертывания в экстренных случаях.

Побочные продукты/Отходы

Химически обработанный активированный углерод, такой как хром-содержащий углерод, может классифицироваться как опасный отход. Процесс литья под давлением генерирует минимальные отходы, так как излишки смолы можно переплавлять. Производство линз аутсорсится, поэтому производителям не нужно управлять поликарбонатными отходами.

Контроль качества

Противогазы регулируются Кодексом федеральных правил (CFR), который определяет типы масок — автономные дыхательные аппараты, неэлектрические очищающие воздух респираторы, химические картриджные респираторы и пылевые маски — и специфицирует протоколы тестирования. Тесты оценивают производительность фильтра против обозначенных загрязнителей под контролируемой температурой и влажностью, измеряя время до насыщения. Проверки качества происходят на множественных этапах: входящие материалы, пост-сборочный картридж, финальная посадка маски (часто на манекене) и финальная сертификация.

Будущее

За прошедшие восемь десятилетий технологии противогазов доказали свою надежность. Будущие вызовы включают разработку респираторов для младенцев, пациентов с головными ранениями и других специальных потребностей. Прогресс в материаловедении — особенно в химии углерода — обещает более компактные, легкие и эффективные фильтрующие картриджи, потенциально урезающие текущие размеры вдвое. Эти инновации породят новые поколения респираторов для промышленных, медицинских и военных применений.