ТОНКОВОЛОКНИСТЫЕ ФИЛЬТРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ ОТ ОЗОНА

Обвинцева Л.А., к.ф.-м.н.; Шепелев А.Д., к.х.н.;
Цыркина Т.Б.; Аветисов А.К., к.х.н.
НИФХИ им. Л.Я. Карпова, Москва
Коробейникова А.В., к.х.н.; Подплетнева Г.В.
ЗАО «СЗ НТЦ «Портативные СИЗ» им. А.А. Гуняева»,
г. Санкт-Петербург


ТОНКОВОЛОКНИСТЫЕ ФИЛЬТРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ ОТ ОЗОНА

В связи с широким использованием озона в различных технологиях все больше людей могут оказаться в зонах с превышенным уровнем предельно- допустимой концентрации по озону: 100 мкг/м3 в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з.). Для их безопасной и комфортной работы необходимы средства, обеспечивающие различную степень защиты от озона: от легких разовых респираторов на 1-3 час при 1,5-2 ПДКр.з. озона до защиты от 5-10 ПДКр.з. в течение рабочей смены и более продолжительное время. В то же время для защиты органов дыхания от аэрозолей в качестве фильтрующих элементов респираторов широкое распространение получили микроволокнистые полимерные фильтрующие материалы из различных полимеров - фильтров Петрянова (ФП) [1].
Проведенные в НИФХИ им. Л.Я. Карпова исследования взаимодействия озона с рядом тонковолокнистых фильтрующих материалов показали, что материалы на основе полистирола и полисульфона определенной структуры в наибольшей степени удовлетворяют требованиям, предъявляемым к средствам индивидуальной защиты от озона и аэрозолей одновременно. При концентрациях до нескольких ПДКр.з. (100 – 400 мкг/м3) они полностью поглощает озон, не образуя токсичных газообразных продуктов [2-4].
На основе экспериментальных исследований и математического моделирования определены кинетические параметры, характеризующие начальную активность материала и степень потери им активности под воздействием озона, что позволяет определить для конкретного типа материала требуемое количество слоев и время его работы в предполагаемых условиях. Из опытного материала на основе полистирола на промышленном оборудовании в ЗАО «СЗ НТЦ «Портативные СИЗ» им. А.А. Гуняева» изготовлена партия легких респираторов, рис. 1. Изделия тестировали в лабораторных условиях и в СПА салоне.



Рисунок 1 – Респиратор из фильтрующего материала на основе полистирола

Результаты тестирования респиратора приведены на рис.2. Человека в респираторе обдували озоном при концентрации 0,35 – 0,45 мг/м3. Концентрацию озона в окружающем воздухе измеряли промышленным хемилюминесцентным газоанализатором 3.02П-Р, (ЗАО «Оптек», С-П) – верхняя пунктирная кривая (красная). Одновременно сенсорным анализатором озона [2] определяли содержание озона поочередно в подмасочном пространстве – нижние участки сплошной кривой и снаружи респиратора - максимумы на сплошной кривой. Результаты тестирования респиратора, приведенные на рис.2, демонстрируют полное поглощение озона материалом респиратора в процессе эксперимента.
Фильтрующий элемент респиратора дополнительно содержит контрольный элемент в виде диска диаметром 1 - 3 см из инертного или малоактивного к озону материала, по цвету совпадающего с цветом активного слоя фильтрующего элемента, по изменению цвета активного материала делают выводы о непригодности респиратора к эксплуатации.
Работа поддержана РФФИ. Проект № 12-03-01129-а.

Рисунок 2 - Результаты тестирования респиратора

Список использованных источников: 1. Басманов П.И., Каминский С.Л., Коробейникова.А.В., Трубицина М.Е. Средства индивидуальной защиты органов дыхания: Справ. Руководство. СПб: ГИПП «Искусство России», 400 с. 2. Обвинцева Л.А., Жерников К.В., Сухарева И.П. и др. Взаимодействие озона при низких концентрациях с микроволокнистыми полимерными фильтрами // Ж. Прикл. Химии. 2010. Т. 83. 2002, Вып.9. С. 1545-1551. 3. Обвинцева Л.А., Дмитриева М.П., Климук А.И. и др. Взаимодействие озона с микроволокнистыми фильтрами на основе полисульфона // Журнал Прикладной химии. 2010. Т. 83. Вып. 6. С.1015-1019. 4. Патент РФ на полезную модель № 118210. Обвинцева Л.А., Шепелев А.Д., Аветисов А.К.. Сухарева И.П., Дмитриева М.П., Жерников К.В., Климук А.И. Фильтрующий элемент респиратора для защиты органов дыхания от озона и аэрозолей, 2012.