DE3719420C2

DE3719420C2 -

Info

Publication number: DE3719420C2
Application number: DE3719420A
Authority: DE
Inventors: Anna-Maria 8562 Wunsiedel De Weiss; Klaus 8586 Gefrees De Smolik
Original assignee: Helsa-Werke Helmut Sandler & Co Kg 8586 Gefrees De GmbH
Current assignee: Helsa-Werke Helmut Sandler & Co Kg 8586 Gefrees De GmbH
Priority date: 1987-06-11
Filing date: 1987-06-11
Publication date: 1991-06-06
Also published as: NO882497D0; IL83881A0; EP0294707A3; DE3719420A1; EP0294707A2; US4883052A; IL83881A; NO882497L

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrlagige Atemschutzmaske gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Atemschutzmaske ist aus der DE-PS 31 13 828 bekannt. Sie dient zum Ausfiltern von teilchenförmigen Verunreinigungen aus der Atemluft und weist zu diesem Zweck eine Außenlage aus einem warmverformbaren Kunststoffmaterial auf. Desgleichen kann die Innenlage bei dieser Atemschutzmaske aus einem warmverformbaren Kunststoffmaterial sein. Das Filterelement ist bei dieser Atemschutzmaske ein Faservlies. Infolge des Aufbaus dieser Atemschutzmaske aus einer Außen- und einer Innenlage aus warmverformbarem Kunststoffmaterial ergibt sich eine relativ aufwendige Herstellung dieser Atemschutzmaske. Außerdem hat sie jederzeit einen bestimmten Platzbedarf und kann nicht sehr platzsparend zusammengelegt werden. Diese bekannte Atemschutzmaske ist nicht oder nur sehr bedingt zur Entfernung von gasförmigen Schadstoffen geeignet.

Eine Partikel filternde Halbmaske aus einem Polymer-Weichschaum ist aus der DE-PS 34 34 357 bekannt. Diese Atemschutzmaske ist zwar platzsparend zusammenlegbar, sie ist jedoch ebenfalls nur zur Filtration partikelförmiger Schadstoffe vorgesehen und nicht zur Filtration gasförmiger Schadstoffe.

Die DE 35 22 873 A1 beschreibt eine Atemschutzmaske mit einer Gerüsthalbmaske, an der zwei Schichten verschiedener Filtermittel angeordnet sind. Die beiden verschiedenen Filtermittel sind als Schichten ausgebildet, die an den beiden voneinander abgewandten Seiten der Gerüsthalbmaske vorgesehen sind und die Außenlage bzw. die Innenlage der Atemschutzmaske bilden.

Aus der DE-OS 29 04 170 ist eine Atemschutzmaske bekannt, die ein Partikelfilter aus einem Elektretmaterial aufweist. Diese bekannte Atemschutzmaske ist ohne Adsorberfilter ausgebildet, so daß mit ihr eine Chemosorption von Schad- und/oder Geruchsstoffen nicht möglich ist.

Die DE-AS 29 27 287 offenbart ein mehrlagiges Filtermaterial, das mindestens zwei Lagen aus offenporigem Schaumstoff mit unterschiedlichen Porengrößen aufweist. Dieses Filtermaterial kann mit einem Schadstoff adsorbierenden Mittel, vorzugsweise Aktivkohle, ausgerüstet sein. Außerdem können zusätzlich zwischen den unmittelbar aneinander angrenzenden Schaumstofflagen kleine Körper des adsorbierenden Mittels eingelagert sein. Dort kommen also mindestens zwei Schaumstofflagen zur Anwendung. Das wirkt sich auf den Durchgangswiderstand der Atemschutzmaske aus.

Ein Kohlenstoffmonoxid-Atemluftfilter ist aus der DE 35 07 486 C2 bekannt. Dieses Filter weist eine katalytische Filterschicht auf, die als Katalysator ein Metall aus der Platingruppe enthält.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mehrlagige Atemschutzmaske der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut und auf sehr kleinen Raum zusammenlegbar ist, und die nicht nur zur Filtration partikelförmiger Schadstoffe, sondern auch zur Filtration gasförmiger Schadstoffe geeignet ist, wobei die Filtereigenschaften, insbes. das Speichervermögen bzw. die Reaktionskinetik, je nach Anwendungsfall in weiten Grenzen einstellbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 gelöst. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Atemschutzmaske sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Das Partikelfilter und das Adsorberfilter sind dabei derart ausgebildet, daß der Strömungswiderstand beim Ein- und Ausatmen durch die Atemschutzmaske hindurch klein bleibt.

Die Lage aus Elektretmaterial kann Polykarbonat- bzw. Polypropylen-Mikrofasern aufweisen. Mit dem Partikelfilter werden die durch die Außenlage in die Atemschutzmaske einströmenden Schadstoffpartikel durch physikalische, d. h. insbes. durch elektrostatische Kräfte am Partikelfilter festgehalten und an einem Durchdringen der Atemschutzmaske gehindert.

Im Adsorbermaterial erfolgt eine Adsorption bzw. chemische Zersetzung der in die Atemschutzmaske eindringenden Schadstoffe. Das Adsorbermaterial kann mit verschiedenen Metallen bzw. Metallverbindungen imprägniert sein. Durch die Anwendung entsprechender Metalle bzw. Metallverbindungen kann die katalytische Zersetzung der unterschiedlichsten Schadstoffe in einem weiten Bereich wunschgemäß eingestellt werden. Entsprechendes gilt im militärischen Bereich für Kampfstoffe. In der nachfolgenden Tabelle 1 sind einige Katalysatoren und Schad- bzw. Kampfstoffe aufgeführt, die durch diese Katalystoren zersetzt werden.

Metall bzw. Metallverbindung
Schad- bzw. Kampfstoff
Kupfer
Blausäure, Chlorcyan
Zink	Blausäure
Silber	Arsenwasserstoff
Kupfer, Chrom	Lost
Kupfer, Chrom, Silber	Sarin
Paladium, Platin	Kohlenmonoxid

Das Adsorbermaterial der Atemschutzmaske kann zum Zurückhalten von Feuchtigkeit bzw. Wasser mit Polymeren beschichtet sein. Dabei handelt es sich beispielsweise um Polymere aus der Gruppe Polypropylen, Vinylchlorid-Vinylidenchlorid-Copolymere, Ethylenglykolpolymetaacrylat, Pyroxilin, Kollagen, Acrylsäure- Acrylnitril-Copolymere, od. dgl.

Die mindestens eine Lage des Adsorberfilters aus offenporigem Schaummaterial ist mit Adsorbermaterial versehen, das mindestens zwei unterschiedliche Partikelgrößen aufweist. Bei den ersten Partikeln kann es sich um kugelförmige, körnige oder granulatförmige Partikel handeln, und die zweiten Adsorberpartikel können beispielsweise puder- bzw. pulverförmig sein. Hierbei kann das Adsorbermaterial erste Partikel mit einer Partikelgröße aufweisen, die zwischen dem 0,1fachen und dem 0,9fachen des mittleren Porendurchmessers des offenporigen Schaummaterials liegt, und kann das Adsorbermaterial zweite feinpulvrige Partikel aufweisen, wobei die feinpulvrigen zweiten Adsorberpartikel die neben den ersten Adsorberpartikeln verbleibende freie Porenoberfläche bedecken. Durch die ersten großen Adsorberpartikel, beispielsweise in Gestalt von Aktivkohlekugeln, ergibt sich eine hohe Speicherkapazität fürSchaumstoff-Gase und -Dämpfe. Die zweiten kleinen Adsorberpartikel sorgen für eine gute Adsorptionskinetik.

Durch geeignete Wahl des Anteils großer erster Adsorberpartikel und des Anteils feinpulvriger zweiter Partikel, welche die freie Porenoberfläche neben den ersten Adsorberpartikeln bedecken, sind die Filtereigenschaften der Atemschutzmaske in weiten Grenzen wunschgemäß einstellbar. Das bedeutet, daß eine hohe Speicherkapazität, eine geringe Empfindlichkeit gegen Feuchtigkeit, durch die großen ersten Adsorberpartikel eine große innere Oberfläche der Aktivkohle und durch die Verwendung des offenporigen Schaummaterials ein geringer Druckabfall durch die Atemschutzmaske hindurch, d. h. ein kleiner Atemwiderstand, möglich sind. Durch die kombinierte Verwendung von großen ersten Adsorberpartikeln und feinpulvrigen zweiten Adsorberpartikeln kann die Adsorptionskinetik und die Speicherkapazität der Atemschutzmaske wunschgemäß eingestellt werden. Sowohl die relativ großvolumigen ersten Adsorberpartikel als auch die feinpulvrigen zweiten Adsorberpartikel sind vorzugsweise mittels eines Bindemittels auf dem Schaummaterial und in den offenen Poren des offenporigen Schaummaterials gebunden. Das Bindemittel wird beispielsweise durch Imprägnieren des offenporigen Schaummaterials an den offenen Poren derselben aufgetragen, bevor die Adsorberpartikel in die offenen Poren des Schaummaterials eingebracht werden.

Bei einer Ausbildung der Atemschutzmaske kann das Filterelement ein Partikelfilter und ein Adsorberfilter aufweisen, kann das Partikelfilter eine Lage aus Elektretmaterial und als Adsorberfilter mindestens zwei Lagen aus offenporigem Schaummaterial aufweisen, die unterschiedliche Porositäten besitzen, wobei die Lage mit der kleineren Porosität mit feinpulvrigen Adsorberpartikeln und die Lage mit der größeren Porosität mit Adsorberpartikeln versehen ist, deren Korngröße im Bereich zwischen dem 0,1fachen und dem 0,9fachen des mittleren Porendurchmessers dieser Lage liegt. Eine solchermaßen ausgebildete Atemschutzmaske ist ebenfalls - wie oben ausgeführt wurde - zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe geeignet.

Auf diese Weise ergibt sich ein sog. progressives Filter, bei dem vorzugsweise auf der der Außenseite der Atemschutzmaske zugewandten Seite die Schaumstofflage mit der kleineren Porosität, und auf der gegenüberliegenden, nach innen weisenden Seite der Atemschutzmaske das offenporige Schaumstoffmaterial mit der größeren Porosität vorgesehen ist. Durch geeignete Wahl der Porositäten und der Adsorberpartikelgrößen können der Druckabfall bzw. der Luftdurchlaßwiderstand der Atemschutzmaske sowie die Schadstoffverteilung und die Speicherkapazität in nahezu beliebiger Weise gesteuert und eingestellt werden.

Die feinpulvrigen Adsorberpartikel liegen vorzugsweise als Imprägnierbeschichtung vor. Durch diese Imprägnierbeschichtung wird eine hohe Adsorptionskinetik erreicht, d. h. die Geruchs- und Schadstoffe werden von den Adsorberpartikeln schnell aufgenommen.

Die Außenlage der erfindungsgemäßen Atemschutzmaske ist vorzugsweise ein flammresistentes und/oder wasser- bzw. ölabweisendes Gewebe. Bei diesem Gewebe kann es sich um ein Baumwoll- bzw. Glasfilamentgewebe handeln. Für den militärischen Einsatz der Atemschutzmaske hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Außenlage olivgrün zu färben. Insbesondere bei Verwendung der Atemschutzmaske im militärischen Bereich hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Außenlage bestimmte Reflexionseigenschaften für Infrarotstrahlung aufweist. Die Infrarot-Reflexion soll bei einer Wellenlänge von 1000 nm unter 28% betragen. Durch eine derartige Ausbildung kann der Benutzer der Atemschutzmaske vor infraroter Detektion geschützt werden. Durch die flammwidrige Ausrüstung der Außenlage bietet die Atemschutzmaske einen guten Schutz gegen Flammeneinwirkung, was sowohl bei Anwendung im militärischen Bereich als auch bei Anwendung im zivilen Bereich, z. B. bei Feuerwehrmännern, Hotelbränden usw. vorteilhaft ist. Die wasserabweisende bzw. wasserabstoßende Ausbildung der Außenlage, die durch eine wasserabstoßende Imprägnierung erfolgt, schützt die Atemschutzmaske außerdem vor Feuchtigkeit. Dadurch wird in einfacher Weise ein geringer Druckabfall bzw. ein kleiner Atemwiderstand gewährleistet. Eine ölabweisende Imprägnierung sorgt für ein Abperlen von auftreffendem flüssigen Kampfstoff und verhindert das Eindringen derartiger Kampfstoffe in die Atemschutzmaske.

Bei der Atemschutzmaske kann die Innenlage ein Baumwoll- und/oder Polyester-Gewebe oder ein Vlies sein. Die einzelnen Lagen der Atemschutzmaske, d. h. die Außenlage, das Filterelement und die Innenlage sind vorzugsweise entlang des Umfangsrandes der Atemschutzmaske miteinander verbunden. Diese Verbindung kann durch Zusammennähen, Verschweißen od. dgl. erfolgen. Nach dem Zusammenstecken der unterschiedlichen Lagen am Rand kann die Atemschutzmaske mit einem Schrägband versäubert werden.

Mindestens entlang eines Teiles des Umfangsrandes der Atemschutzmske kann an der Innenseite zur Abdichtung ein Schaumstoffstreifen angeordnet sein. Dadurch wird eine enge und dichte Anpassung der Atemschutzmaske an das Gesicht eines Benutzers bewirkt. Der Schaumstoffstreifen ist insbesondere im Bereich der Nase und im daran angrenzenden Wangenbereich eines Benutzers vorgesehen. Der Schaumstoffstreifen kann an der Innenseite der Atemschutzmaske festgeklebt sein.

Die Atemschutzmaske kann mit einem biegbaren Versteifungselement ausgebildet sein. Bei diesem Versteifungselement kann es sich um einen Metallstreifen handeln, der auf die Atemschutzmaske mittels eines Stoffstreifens aus dem Material der Außenlage aufgenäht ist. Durch das biegbare Versteifungselement wird eine optimale Anpassung an alle möglichen Nasenformen und Nasengrößen ermöglicht, wodurch das abdichtende Anliegen der Atemschutzmaske auf dem Gesicht eines Benutzers weiter verbessert wird.

Des weiteren kann ein elastisches Halteelement vorgesehen sein, das mit seinen Endabschnitten an der Atemschutzmaske befestigt ist. Bei diesem Halteelement kann es sich um zwei Gummibänder handeln, die durch ein Mittelteil H-förmig miteinander verbunden sind. Die Gummibänder überspannen den Kopf des Benutzers der Atemschutzmaske derart, daß diese eng und abdichtend am Gesicht des Benutzers anliegt. Die Gummibänder erstrecken sich um den Hinterkopf und um das Nackenteil des Benutzers und bieten damit einen bequemen Sitz und einen sicheren Halt. Das Halteelement ist derart ausgebildet, daß die Atemschutzmaske im Bedarfsfall schnell angelegt bzw. abgenommen werden kann.

Die Atemschutzmaske kann - wie bereits ausgeführt wurde - sowohl im zivilen als auch im militärischen Bereich Anwendung finden. Sie kann von Soldaten bei unerwarteten Angriffen mit Kampfstoffen als Provisorium bis zum Aufsetzen der eigentlichen Atemschutz-Vollmaske getragen werden. Mit der erfindungsgemäßen Atemschutzmaske kann somit der Zeitraum zwischen dem Auftreten des Kampfstoffes bis zum Aufsetzen der ABC-Schutzmaske überbrückt werden. Mit der erfindungsgemäßen Atemschutzmaske ist in einfacher Weise zu verhindern, daß Soldaten bei einem Überraschungsangriff eine kampfunfähig machende bzw. eine tödliche Dosis in Kampfstoffen aufnehmen. Infolge ihrer minimalen physiologischen Belastung kann die Atemschutzmaske vorbeugend auch während des Schlafes getragen werden. Im zivilen Bereich kann die Atemschutzmaske bei Hotelbränden, bei Feuerwehren, in Industriebetrieben mit schadstoffbeladener Umgebungsatmosphäre etc. verwendet werden. Da die Atemschutzmaske nur ein geringes Gewicht besitzt, kann sie auch während einer längeren Zeitspanne bei den unterschiedlichsten Einsatzzwecken getragen werden. Sie weist darüber hinaus nur einen geringen Atmungswiderstand auf und garantiert einen hohen Sprachübertragungsgrad.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen mehrlagigen Atemschutzmaske ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Atemschutzmaske, bei der die Halteelemente abschnittweise dargestellt sind,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des geschnitten gezeichneten Details II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine weiter vergrößerte Darstellung des Details III gemäß Fig. 2,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus einem Filterelement der Atemschutzmaske in einem stark vergrößerten Maßstab, und

Fig. 5 einen Ausschnitt aus einem anderen Ausführungs beispiel eines Filterelementes der Atemschutzmaske.

Fig. 1 zeigt eine Atemschutzmaske 10 in einer Seiten ansicht. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Atemschutzmaske 10 eine Außenlage 12, eine Innenlage 14 und zwischen der Außen- und Innenlage ein Filter element 16 aus einem Partikelfilter 18 und einem Adsorber filter 20 auf. Die Außenlage 12 ist aus einem flamm festen, wasser- und ölabweisend ausgerüsteten Baumwoll- bzw. Glasfilamentgewebe. Sie kann olivgrün gefärbt sein, was insbesondere bei Anwendung der Atemschutzmaske 10 im militärischen Bereich gefordert ist.

In Innenlage 14 kann ein Baumwoll- und/oder Polyester- Gewebe oder ein Vlies sein. Das Partikelfilter 18 ist vorzugsweise auf der der Außenlage 12 zugewandten Seite das Filterelementes 16 vorgesehen. Das Adsorberfilter 20 ist vorzugsweise auf der der Innenlage 14 zugewandten Seite des Filterelementes 16 angeordnet. Auf diese Weise werden durch die Außenlage 12 eindringliche Partikel im Partikelfilter 18 festgehalten. Das Partikelfilter 18 kann ein Elektretmaterial, z. B. in Gestalt von Polykarbonat oder Polypropylen-Mikrofasern aufweisen. In der Lage aus Elektret material werden die Partikel durch elektrostatische Kräfte festgehalten.

Das mehrschichtige Gebilde aus Außenlage 12, Filterelement 16 und Innenlage 14 wird entlang des Randes der Atemschutzmaske 10 zusammengenäht oder verschweißt und nach dem Zusammen stecken am Rand 22 mit einem (nicht dargestellten) Schräg band versäubert. In dem die Nase und die an die Nase angrenzenden Wangenbereiche bedeckenden Teilabschnitt des Randes 22 der Atemschutzmaske 10 ist an der Innenseite der Atemschutzmaske 10 ein Schaumstoffstreifen 24 vorgesehen. Dieser Schaumstoffstreifen 24 dient zur weiteren Verbesserung der Abdichtung zwischen der Atemschutzmaske 10 und dem Gesicht des Benutzers der Atemschutzmaske. Auf der Außenseite des zuletzt genannten Teilabschnittes des Randes 22 der Atemschutz maske 10 ist ein biegbares Versteifungselement 26 vor gesehen. Bei diesem Versteifungselement handelt es sich um einen formbaren Metallstreifen, der in einen Streifen aus dem Material der Außenlage 12 eingenäht ist.

An der Atemschutzmaske 10 sind zwei Gummibänder 28 mit ihren beiden Endabschnitten festgenäht. Die beiden Gummi bänder 28 erstrecken sich zueinander annähernd parallel und sie sind in ihrem Mittelteil durch ein Verbindungs element 30 miteinander H-förmig verbunden. Das obere Gummiband 28 erstreckt sich bei Verwendung der Atem schutzmaske 10 über den Hinterkopf des Benutzers und das untere Gummiband 28 erstreckt sich entlang des Nackens des Benutzers. Das aus den Gummibändern 28 und dem Verbindungselement 30 bestehende Halteelement 32 der Atemschutzmaske 10 ist so beschaffen, daß die Atem schutzmaske 10 schnell angelegt und abgenommen werden kann.

Durch das Versteifungselement 26 kann die Atemschutz maske 10 insbesondere im Nasenbereich an jede beliebige Nasenform und Nasengröße angepaßt werden, wodurch die Abdichtung der Atemschutzmaske auf dem Gesicht des Benutzers weiter verbessert wird.

In den Fig. 2 bis 4 ist ein Adsorberfilter 20 in verschiedenen Maßstäben dargestellt, das aus einer Lage offenporigen Schaummaterials besteht. Bei diesem Schaummaterial handelt es sich insbesondere um einen Polyurethanschaum. Die Lage aus offenporigem Schaum material weist eine bestimmte Porosität auf, d. h. die offenen Poren 34 besitzen einen bestimmten mittleren Porendurchmesser, der innerhalb eines relativ engen Abmessungsbereiches schwankt. Im Vergleich dazu zeigt die Fig. 5 ein Adsorberfilter 20, das zwei Lagen aus offenporigem Schaummaterial aufweist, wobei die beiden Lagen aus Schaummaterial voneinander verschiedene Poro sitäten aufweisen.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind in den offenen Poren 34 des Schaummaterials 36 Adsorbermaterialien mit zwei unterschiedlichen Partikelgrößen vorgesehen. Die ersten Partikel 38 sind im dargestellten Ausführungs beispiel kugelförmig ausgebildet. Bei diesen ersten Adsorberpartikeln 38 handelt es sich beispielsweise um Aktivkohlekugeln. Die ersten Adsorberpartikel 38 sind an der freien Porenoberfläche 40 des Schaum materials 36 festgeklebt. An der zwischen den ersten Adsorberpartikeln 38 freibleibenden freien Poren oberfläche 40 sind zweite Adsorberpartikel 42 auf die gleiche Weise befestigt, wie die ersten Adsorberpartikel 38. Zur Befestigung der ersten und der zweiten Adsorberpartikel 38 und 42 kann die freie Porenober fläche 40 mit einer Klebstoffschicht versehen sein. Zur Ausbildung der (nicht dargestellten) Klebstoff schicht kann der Filterkörper 20 aus Schaummaterial in einen flüssigen Klebstoff eingetaucht werden, bis der gesamte Filterkörper 20 mit Klebstoff vollständig benetzt ist. Dann wird der Filterkörper 20 abgequetscht, so daß der größte Teil des Klebstoffes aus den offenen Poren 34 entfernt wird. An der auf der Porenoberfläche 40 verbleibenden (nicht dargestellten) Klebstoffschicht können die ersten und zweiten Adsorber partikel 38 und 42 festgehalten werden. Durch die ersten, relativ großen Adsorberpartikel 38 ergibt sich eine hohe Speicherkapazität für gasförmige Schadstoffe, ohne daß der Strömungswiderstand durch das Adsorber filter 20 hindurch wesentlich vergrößert wird.

Andererseits bewirken die relativ kleinen zweiten Adsorber partikel 42 eine hohe Adsorptionskinetik, so daß eine rasche Aufnahme der Geruchs- und Schadstoffe erfolgt.

Zur Erhöhung der Kontaktzeit der zu adsorbierenden gas förmigen Schadstoffe an den Adsorberpartikeln dient es, das Adsorberfilter 20 nicht einlagig, wie in Fig. 3 dar gestellt, sondern zwei- bzw. mehrlagig auszubilden, wie in Fig. 5 dargestellt ist. In der zuletzt genannten Figur ist verdeutlicht, daß das Adsorberfilter 20 eine Lage aus Schaummaterial 36 mit einer großen Porosität, d. h. mit offenen Poren großen mittleren Durchmessers und aus Schaummaterial 36 kleiner Porosität, d. h. mit offenen Poren 34 kleinen mittleren Durchmessers ausgebildet ist. Auf diese Weise ergibt sich ein sog. progressives Filter, bei dem die vergleichsweise großen offenen Poren 34 auf der linken Seite der Darstellung mit relativ großen ersten Adsorberpartikeln und die vergleichsweise kleinen Poren 34 des in dieser Figur rechts dargestellten Schaum materials 36 mit feinpulvrigen oder puderförmigen bzw. kugelförmigen zweiten Adsorberpartikeln mit einem Durch messer zwischen 0,05 und 1 µm versehen sind. Selbstver ständlich ist es auch möglich, die Lage aus Schaummaterial 36 mit den großen offenen Poren 34 nicht nur mit vergleichsweise großen Adsorberpartikeln zu versehen, sondern - wie in Fig. 4 dargestellt ist - große erste Adsorberpartikel 38 mit kleinen zweiten Adsorberpartikeln 42 zu kombinieren. Durch geeignete Wahl der Porengröße und der Größe der Adsorberpartikel können der Druckabfall durch die Atemschutzmaske 10 hindurch bzw. ihr Luftdurchlaßwiderstand, sowie die Schadstoffverteilung und die Speicherkapazität in nahezu beliebiger Weise gesteuert werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Atemschutzmaske 10 ist wie folgt ausgebildet:

Die Außenlage 12 besteht aus einem flammfest und wasser abweisend ausgerüsteten Baumwoll-Glasfilament-Gewebe.

Das Partikelfilter 18 hält durch mechanische Filterung Schwebstoffe aus der Umgebungsluft zurück, bevor die Luft zum Benutzer gelangen kann. Das Partikelfilter 18 ist als dreilagiger Verbund ausgebildet, der aus einem Trägervlies, einer Mittelschicht aus Polykarbonat-Mikrofasern und einem Abdeckvlies besteht. Der Vorteil dieses Elektretfilters gegenüber konventionellen Partikelfiltern besteht einerseits in einer erhöhten Abscheideleistung, insbesondere im lungengängigen Größenbereich der Partikel von 0,1 bis 2 µm sowie andererseits in einem geringeren Druck verlust bei vergleichbarer Leistung.

Als Adsorberfilter 20 wird ein Kombinationsfilter verwendet. Das Kombinationsfilter besteht aus einer Vorfilter lage aus offenzelligem bzw. retikuliertem (-netzartigem) Polyurethan-Schaum mit einer Porengröße von 15-100 ppi (Poren pro inch) und einer Dicke von 3 mm. Der Polyurethan- Schaum wird mit einer Paste imprägniert, die folgende Bestandteile aufweist:

- 20 bis 30 Gewichtsteile hochaktive mit Katalysatoren belegte pulverförmige Aktivkohle
- 40 bis 65 Gewichtsteile Wasser
- 10 bis 20 Gewichtsteile Bindemittel und
- 5 bis 10 Gewichtsteile Verdickungsmittel.

Diese Vorfilterlage dient als Chemisorptionsfilter.

Das Imprägnieren des Polyurethan-Schaumes mit der Aktiv kohlepaste kann wie folgt erfolgen:

a) Aufbringen der mittelviskosen Paste durch Foulardieren (-Appretieren, Imprägnieren)
b) Aufsprühen oder
c) beidseitiges Pflatschen

Das Kombinationsfilter weist außerdem ein bis zwei Gas filterlagen aus offenzelligem bzw. retikuliertem (-netzartigem) Polyurethan-Schaum mit einer Porengröße von 15 bis 25 ppi und einer Materialstärke von 3 bis 6 mm auf. Dieser Polyurethan-Schaum wird mit einem Bindemittel imprägniert. In einem nachfolgenden Arbeitsgang wird kugelförmige Aktiv kohle 38 am Polyurethan-Schaum 36 fixiert. Diese Gasfilter schicht besitzt ein hohes Speichervermögen.

Der Härtegrad des Polyurethan-Schaums kann durch Vorimpräg nierung mit Bindemittel eingestellt werden. Ein definierter Bindemittelauftrag kann durch Sprühen, Foulardieren, Pflatschen oder mit Walzen erfolgen.

Zur Belegung des Polyurethan-Schaumes mit kugelförmiger Aktivkohle 38 existieren verschiedene Alternativen:

a) elektrostratische Beflockung,
b) definiertes Aufstreuen mit geringem Überschuß,
c) definiertes Anschleudern, oder
d) Durchführen durch ein Kugelbad.

Bei der pulverförmigen Aktivkohle handelt es sich um eine hochaktive Pulverkohle mit einer inneren Oberfläche von über 1000 m²/g (mit einem hohen Makroporenanteil). Die Pulverkohle wird fein gemahlen, so daß 80% der Kohle eine Größe von weniger als 40 µm aufweisen. Die Pulver kohle kann zur spezifischen Zerstörung von Schadstoffen mit Metallsalzen wie Kupfer oder Chrom imprägniert werden.

Als Träger für die Imprägnierungen können auch Zeolithe verwendet werden, die anstelle von Aktivkohle oder mit Aktivkohle gemischt eingesetzt werden.

Die innere Oberfläche der kugelförmigen Aktivkohle 38 beträgt 600-1400 m²/g (mit hohem Mesoporenanteil). Der Durchmesser der Kugeln kann 0,1 bis 0,9 mm betragen, wobei ein optimales Verhältnis von Adsorberauflage zu Adsorptions kinetik bei Verwendung von Kugelkohle mit einem Durchmesser von 0,4 mm erreicht wird. Die Kugelkohle kann - abgestimmt auf entsprechende gasförmige Schadstoffe - mit Metallen oder Metallverbindungen imprägniert werden.

Als Bindemittel können zum Einsatz gelangen:

- modifizierte Acrylate
- Polyurethane
- Silikonkautschuk
- Polyvinylidene
- Polyvinylchlorid
- Polyamid
- Polyestergranulate oder -pulver.

Als Innenlage 14 kommt ein weißes Viskosevlies oder ein schwarzes Polyamid-Charmeuse zum Einsatz. Viskosevliese sind hautverträglich und bieten bei der Filterwirkung durch die hohe Fähigkeit zur Feuchtigkeitsaufnahme besondere Vorteile. Durch die mikroskopische Wirkung des Viskosevlieses entsteht einerseits eine zusätzliche Filter wirkung durch die feuchte Schicht beim Einatmen, anderer seits wird das Gasfilter vor Feuchtigkeit beim Ausatmen geschützt. Da ab ca. 60% relativer Feuchtigkeit der Beladeluft bereits eine deutliche Beeinträchtigung der Adsorptionskapazität des Filters eintritt, erhöht sich die Lebensdauer der Atemschutzmaske 10 durch die Verwendung eines Viskosevlieses erheblich.

Die Außenlage 12, das Partikelfilter 18, das Adsorberfilter 20 und die Innenlage 14 werden verschweißt oder mit Einfachnähten beidseitig zusammengenäht. Dabei soll die Maske 10 wegen der chemischen Schutzleistung möglichst wenige Naht- und Stoß stellen aufweisen. Anschließend wird der Rand 22 der Atemschutzmaske 10 über alle Materialschichten mit einem Schrägband versäubert. Die mit Kugelkohle 38 belegte Gas filterschicht liegt dabei vorzugsweise lose in der sandwichartig aufgebauten Atemschutzmaske 10 und ist nur am Rand befestigt.

Als Abdichtung des Maskenrandes 22 ist am Maskenoberteil direkt am Rand 22 ein seitlich auslaufender Polyurethan- Schaumstoffstreifen 24 eingeklebt. Als Randabdichtung kann auch eine Rundum-Wulstabdichtung mit Schaumstoffschnüren zum Einsatz gelangen. Weitere Möglichkeiten zur Abdichtung sind:

- Annähen einer Dichtungslippe aus Polyurethan-Schaumstoff an das zur Randversäuberung vorgesehene Einfaßband,
- Rundumschweißen des Maskenrandes 22 als Bördelrand.

Als Halteelement 38 der Atemschutzmaske 10 dienen Gummibänder 28, die mit der Maske 10 vernäht sind, und die hinter dem Kopf des Benutzers durch ein Kunstlederteil 30 verbunden sind. Die Halterung 32 ist so beschaffen, daß die Atemschutzmaske 10 schnell angelegt bzw. abgenommen werden kann. Die Gummibänder 28 können an die Atemschutzmaske 10 auch angeschweißt oder angenietet sein. Eine Änderung der Länge der Gummibänder 28 ist beispielsweise durch Druckknöpfe oder mittels eines Klettverschlusses möglich. Der Verschluß der Gummibänder 28 kann auch taucherbrillen ähnlich ausgebildet sein.

Claims

1. Mehrlagige Atemschutzmaske (10) zum Bedecken des Mundes und der Nase, mit einer Außenlage (12), einer Innenlage (14) und einem zwischen der Außen- und der Innenlage vorgesehenen Filterelement (16), dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (16) ein Partikelfilter (18) und ein Adsorberfilter (20) aufweist, daß das Partikelfilter (18) eine Lage aus Elektretmaterial und das Adsorberfilter (20) mindestens eine Lage aus offenporigem Schaummaterial (36) aufweist, das mit Adsorbermaterial (38, 42) versehen ist, das Partikel (38, 42) mit mindestens zwei unterschiedlichen Partikelgrößen aufweist, wobei die ersten Partikel (38) eine Partikelgröße zwischen dem 0,1fachen und dem 0,9fachen des mittleren Porendurchmessers des offenporigen Schaummaterials (36) aufweisen und wobei die zweiten Partikel (42) feinpulvrig ausgebildet sind und die neben den ersten Adsorberpartikeln (38) verbleibende freie Porenoberfläche (40) des Schaummaterials (36) bedecken.

2. Mehrlagige Atemschutzmaske nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (16) ein Partikelfilter (18) und ein Adsorberfilter (20) aufweist, daß das Partikelfilter (18) eine Lage aus Elektretmaterial und das Adsorberfilter (20) mindestens zwei Lagen aus offenporigem Schaummaterial (36) aufweist, die unterschiedliche Porositäten aufweisen, wobei die Lage mit der kleineren Porosität mit feinpulvrigen Adsorberpartikeln (42) und die Lage mit der größeren Porosität mit Adsorberpartikeln (38) versehen ist, deren Korngröße im Bereich zwischen dem 0,1fachen und dem 0,9fachen des mittleren Porendurchmessers dieser Lage liegt.

3. Atemschutzmaske nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorbermaterial (38, 42) Aktivkohlepartikel aufweist, die zum Zurückhalten von Feuchtigkeit bzw. Wasser mit Polymeren beschichtet sind.

4. Atemschutzmaske nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivkohlepartikel zur Zerstörung von Geruchs- bzw. Schadstoffen mit Katalysatoren imprägniert sind.

5. Atemschutzmaske nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die feinpulvrigen Adsorberpartikel (42) als Imprägnierbeschichtung vorliegen.

6. Atemschutzmaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenlage (12) ein flammresistentes und/oder wasser- bzw. ölabweisendes Gewebe ist.

7. Atemschutzmaske nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenlage (12) ein Baumwoll- bzw. Glasfilamentgewebe ist.

8. Atemschutzmaske nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, die Außenlage (12) Reflexionseigenschaften für sichtbares Licht und/oder für Infrarotstrahlung aufweist.

9. Atemschutzmaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenlage (14) ein hautverträgliches Gewirke, Gewebe oder Vlies ist.

10. Atemschutzmaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens entlang eines Teiles ihres Umfangsrandes (22) an der Innenseite zur Abdichtung ein Dichtungsstreifen, insbesondere aus Schaumstoff (24) angeordnet ist.

11. Atemschutzmaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem die Nase und dem an die Nase angrenzenden Wangenbereich bedeckenden Teilabschnitt der Atemschutzmaske ein biegbares Versteifungselement (26) vorgesehen ist.

12. Atemschutzmaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisches Halteelement (32) vorgesehen ist, das mit seinen Endabschnitten an der Atemschutzmaske (10) befestigt ist.

13. Atemschutzmaske nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (32) zwei Gummibänder (28) aufweist, die durch ein Verbindungselement (30) H-förmig verbunden sind.