-
Verfahren zur Anzeige der nahenden Erschöpfung von Atemschutzfiltern
und dazu geeignetes Filter Es sind Atemschutzfilter bekannt, bei denen die Filtermasse
in zwei Schichten geteilt ist und die Erschöpfung der ersten Schicht ein Warnungszeichen
für den nahenden Erschöpfungszustand des gesamten Filters gibt. Dabei ist in die
Filtermasse von der Luftaustrittsseite her ein Rohrstück eingesetzt, das nach der
Erschöpfung der vordersten Filterschicht verschlossen werden kann, so daß das Filter
bis zum Verbrauch der zweiten, rings um das Rohrstück angeordneten Filterschicht
weiterverwendet werden kann. Diese Bauform hat den Nachteil eines komplizierten
Aufbaus, der insbesondere eine einfache Herstellung des Atemschutzfilters erschwert.
-
Es ist weiterhin ein Verfahren zum Feststellen des Erschöpfungsgrades
von Atemschutzfiltern bekannt, deren Filterwirkung von einer Wärmetönung begleitet
ist. Dabei ist es bekannt, in das Filter mehrere die Temperatur vor und in oder
hinter der die Giftgase zurückhaltenden oder umsetzenden Filtermasse anzeigende
Wärmemeßvorrichtungen einzubauen. Aus den Unterschieden der Temperatur kann der
Gehalt des Giftgases gemessen werden. Es ist weiterhin ein Verfahren zum Feststellen
des Erschöpfungsgrades der Filtermasse bekannt, bei dem in der filtrierenden Schicht
der Temperaturunter schied zwischen der Lufteintrittsseite und der Luftausgangsseite
gemessen oder festgestellt und aus diesem Temperaturunterschied auf den Erschöpfungszustand
des Filters geschlossen wird. Dieses Verfahren ist nachteilig, da Temperaturmeßvorrichtungen
notwendig sind.
-
Weiterhin sind Verfahren zur Anzeige des Erschöpfungszustandes von
Gasreinigungsmassen bekannt, bei denen in oder hinter den Filter- oder Reinigungsmassen
Stoffe angeordnet sind, die bei Unwirksamwerden des Filters mit den durchtretenden
Verunreinigungen reagieren und einen leicht wahrnehmbaren Stoff bilden. Dabei kann
die Entwicklung des Warnstoffes durch dem Gasstrom zugesetzte Begleitstoffe erreicht
werden. Diese Verfahren haben den Nachteil, daß sich in dieser Weise nicht alle
Gase einwandfrei nachweisen lassen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der
Gerätträger durch den Geruchstoff belästigt wird.
-
Es sind weiterhin gegen Kohlenoxyd schützende Filter bekannt, die
eine Katalysatormasse enthalten, die beim Vorbeistreichen von kohlenoxydhaltiger
Luft die Oxydation des Kohlenoxyds auch bei normalen Temperaturen katalytisch beschleunigt,
so daß Kohlenoxyd nicht durchtritt. Die Katalysatormassen verlieren bei Feuchtigkeit
ihre Wirkung. Demzufolge
enthalten die Filter auf ihrer Lufteintrittsseite wasserdampfaufnehmende
Mittel. Dabei ist es auch bekannt, in dem Kohlenoxydfilter eine Schicht anzuordnen,
die beim Eindringen von Feuchtigkeit über das zulässige Maß zusammenbackt, so daß
der Atemwiderstand des Filters erhöht wird. Das bevorstehende Ende der Gebrauchsdauer
des Filters ist auf die Anzeige einer übermäßigen Wasserdampfaufnahme beschränkt
und für andere Zwecke nicht brauchbar.
-
Es ist weiterhin bekannt, Natriumhydroxyd, das zur Aufnahme von Kohlensäure
aus Gasen dient, mit einem Farbstoff zu versehen, der seine Farbe bei einer Änderung
des p, zwischen 11 und 14.5 anzeigt. Der Farbstoff zeigt das Ende der Aufnahmefähigkeit
des Natriumhydroxyds für Kohlensäure an.
-
Diese bekannte Anzeige ist auf die Verwendung in einem alkalischen
Absorptionsmittel und nur auf ganz bestimmte Umsetzungsreaktionen beschränkt.
-
Es ist weiterhin ein Atemschutzfilter mit körniger, beim Gebrauch
zerfließender Reinigungsmasse bekannt, die den gesamten Querschnitt des Filtergehäuses
ausfüllt. Dabei wird die Reinigungsmasse durch eine nur durch Kapillarwirkung Flüssigkeit
aufsaugende Trennschicht oder durch mehrere solcher Trennschichten senkrecht zur
Durchströmrichtung der Luft in Teilschichten unterteilt. Die Trennschichten können
aus im trockenen Zustand luftdurchlässigem, wasseraufsaugendem Gewebe bestehen und
können gleichzeitig auch als Rauch- oder Staubfilterschichten ausgebildet sein.
Bei einem Zerfließen der Reinigungsmasse werden nach deren Aufsaugen durch die Trennschichten
deren Poren verstopft, so daß der Durchströmwiderstand des Filters erhöht wird.
Dadurch soll der Gerätträger auf die bevorstehende Erschöpfung des Filters aufmerksam
gemacht
werden. Derartige Geräte haben den Nachteil, daß in das Filter Trennschichten aus
Gewebe eingebaut werden müssen, wodurch die Herstellung des Gerätes erheblich kompliziert
wird. Auch handelt es sich dabei nur um Atemschutzfilter, deren Reinigungsmasse
beim Gebrauch zerfließt, z. wasseraufnehmende Trockenschichten aus Chlorkalzium
od. dgl.
-
Schließlich ist noch ein Filtergerät bekannt, dessen Filtersubstanz
aus körnigem Material besteht, das mit einem Indikator für das Gas imprägniert ist,
das durch das Filter zurückgehalten werden soll. Der Filterbehälter ist außerdem
mit einem Fenster versehen, das sich über die Höhe des Filters erstreckt und durch
das das Filtermaterial beobachtet werden kann. Diese Geräte geben dem Gerätträger
keine sinnfällige Warnung vor dem bevorstehenden Ende der Gebrauchsdauer, wenn der
Gerätträger nicht ständig oder zumindest sehr häufig das Fenster des Kanisters beobachten
kann. Auch sind derartige Warnmittel auf die Fälle beschränkt, in denen Indikatoren
zur Verfügung stehen, die unter gut erkennbarer Farbänderung eine Umsetzungsreaktion
mit dem Stoff zeigen, gegen den das Filter schützen soll.
-
Die Erfindung erstrebt, die Nachteile der bekannten Verfahren zu
vermeiden. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anzeige der nahenden Erschöpfung
von Atemschutzfiltern, die gegen in der Luft verteilte organische Gase und Dämpfe
schützen sollen. Die Erfindung besteht darin, daß über einen Teil oder den gesamten
Querschnitt des Atemschutzfilters Stoffe hoher molarer kryoskopischer Konstante
als Indikatorsubstanz in derartigen Mengen und derart verteilt sind, daß beim Lösen
oder Quellen der Indikatorsubstanz durch die Gase oder Dämpfe eine Luftwiderstandserhöhung
des Filters hervorgerufen wird. Bei dem neuen Verfahren werden, wenn das Filtermaterial
erschöpft ist, die Gase, wie Lösungsmitteldämpfe, von der Indikatorsubstanz aufgenommen,
die dabei ihre räumliche Form und Lage durch Verbacken, Zusammensintern od. dgl.
verändert. Dadurch werden die Hohlräume zwischen dem Filtermaterial mehr oder weniger
verstopft, so daß sich der Widerstand des Filters gegen durchströmende Gase erhöht.
Die Veränderungen in der räumlichen Ausdehnung oder Lagerung der Indikatorsubstanz
durch die Aufnahme der von ihr zurückgehaltenen Gase können unterschiedliche Formen
haben. Wesentlich ist, daß diese Veränderung den Luftwiderstand des Filters erhöht.
-
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung solcher Stoffe bzw. Stoffgemische
hoher molarer kryoskopischer Konstante, deren Schmelzpunkt unter etwa 1000 C liegt.
Die Indikatorsubstanz kann aus Kampfer bestehen. Bei einer anderen Ausbildung des
erfindungsgemäßen Verfahrens kann als Indikatorsubstanz Dicyclopentadien-Monoxyd
verwendet werden.
-
Weiterhin ist als Indikatorsubstanz Dihydro-d-Dicyclopentadien-Oxyd
geeignet. Die Indikatorsubstanz kann auch aus Mischungen mehrerer Stoffe bestehen.
So können als Indikatorsubstanz Mischkristalle aus Kampfer mit einem aromatischen
Kohlenwasserstoff, wie insbesondere Phenathren, verwendet werden. Weiterhin können
Mischkristalle aus neun Teilen Kampfer und einem Teil Mono-Vinyl-Carbazol verwendet
werden.
-
Die Indikatorsubstanz kann dem Filtermaterial bzw. einer bestimmten
Schicht des Filtermaterials
beigemischt sein. Eine vorteilhafte Bauform besteht darin,
daß die Indikatorsubstanz eine das Filter ganz oder teilweise durchsetzende poröse
Platte, ein Sieb od. dgl. bildet. Bei dieser Ausführungsform ist demnach in dem
Filter eine Schicht eines Materials untergebracht, das sich unter der Einwirkung
der von dem Filter zurückzuhaltenden Gase löst bzw. aufquillt.
-
Die Indikatorsubstanz kann auch auf Trägern aufgebracht sein. Die
Träger können unterschiedliche Gestalt haben. Die Indikatorsubstanz bzw. deren Gemische
können dabei auf Trägern, vorzugsweise durch Schmelzen, aufgebracht werden. Einmal
können die Träger körnig sein. Sie können dabei dem Filtermaterial gleichmäßig beigemischt
oder auch in einer besonderen Schicht angeordnet sein. Eine andere Ausführungsform
besteht darin, daß der Träger aus einer porösen Platte, einem Sieb od. dgl. besteht.
-
Der Träger kann in allen Fällen selbst aus einer Substanz gebildet
sein, die unter Einwirkung der Gase bzw. der Lösung der Indikatorsubstanz in den
aufgenommenen Gasen quillt.
-
Gemäß einer anderen Ausbildung der Erfindung wird die Indikatorsubstanz
aus einer das Filter durchsetzenden porösen Platte, einem Sieb od. dgl. gebildet,
wobei beispielsweise Nitrozellulose als Indikatorsubstanz dient, die beim Durchtritt
von Lösungsmitteln, wie Ester, Azeton, Alkohol od. dgl., diese anzeigt, da die Nitrozellulose
bei Aufnahme dieser Stoffe quillt.
-
An Stelle der genannten Indikatorsubstanz können auch andere gewählt
werden, wobei es immer nur darauf ankommt, daß die Indikatorsubstanz mit den nachzuweisenden
Stoffen sich unter Formveränderung löst bzw. diese aufnimmt.
-
Man kann bestimmte Indikatorsubstanzen mit anderen kombinieren, so
daß Indikatorelemente erhalten werden, die auf praktisch alle vorkommenden Lösungsmittel
ansprechen. So kann man beispielsweise eine Schaumgummischicht oberflächlich mit
einem Pulver bestreuen, das einen Stoff einer hohen molaren kryoskopischen Konstante
enthält oder aus einem Gemisch derartiger Stoffe besteht. Man kann auch diese Stoffgemische
beispielsweise zwischen zwei Schichten aus Schaumgummi anordnen. Dadurch wird einmal
eine absolute Randdichtung erzielt. Weiterhin wird bei dem Auflösen der Indikatorsubstanz
die Lösung in die Schaumgummischicht eindringen und diese aufquellen und kann den
Widerstand aus mehreren Gründen erhöhen. Zunächst werden allein durch das Eindringen
der Lösungsmittel in die Öffnungen der Schaumgummischicht diese verstopft. Dann
wird weiterhin durch die Lösung der Schaumgummi aufgequollen.
-
Ein anderes Beispiel besteht darin, daß Nitrozellulose, vorzugsweise
mit Stoffen hoher molarer kryoskopischer Konstante gemischt, angewendet werden kann.
So können z. B. in Nitrozellulose große Mengen Kampfer aufgelöst werden. Dieser
wirkt hier als Weichmacher und zugleich als Indikator. Aus einer derartigen Kampfer-Nitrozellulose-Masse
können poröse, siebförmige oder andere gasdurchlässige Bauelemente mit genau definierter
Porengröße hergestellt werden, z. B. im Spritzgußverfahren, wobei dann diese Elemente
in die Atemschutzfilter bzw. in die Filterleitungen eingesetzt werden.
-
Die erfindungsSmätén Indikatoren eignen sich nicht nur zur Verwendung
in Atemschutzfiltern, die ein Gerätträger mit sich führt, sondern auch zur Verwendung
in Raumfiltern und dergleichen. Die Indikatorsubstanz kann dann nicht nur in das
Filter, sondern auch in Luftleitungen oder an anderen Stellen eingebaut werden,
in denen das Auftreten bzw. Durchtreten bestimmter Gasbeimengungen festgestellt
werden soll.
-
Die Indikatorsubstanz kann mit dem Filtermaterial gleichmäßig gemischt
sein. Eine andereAusführungsform besteht darin, daß die Indikatorsubstanz in einer
Schicht angeordnet ist, die vorzugsweise in der Nähe der Ausströmöffnung des Filters
hinter der Hauptmenge der Filtermasse angeordnet ist. Dabei wird eine Widerstands
erhöhung des Filters erst dann eintreten, wenn das vor dieser Schicht liegende Filtermaterial
erschöpft ist.
-
Zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei der, in Strömungsrichtung
der das Atemschutzfilter durchströmenden Luft gesehen, hinter der Indikatorsubstanz
bzw. der diese enthaltenden Schicht noch eine Filtermaterialschicht angeordnet ist.
Diese Bauform hat den Vorteil, daß bei einem langsamen Lösen der Indikatorsubstanz
durch das durchströmende Gas und demzufolge bei einem langsamen Ansteigen des Widerstandes,
der unbemerkt bleiben könnte, eine Sicherheit für den Gerätträger besteht, daß durchtretendes
Gas nicht in die Atemorgane gelangt.
-
Um das Lösen der Indikatorsubstanz sichtbar zu machen, kann diese
mit einem Farbstoff überzogen bzw. gemischt sein, der in der Indikatorsubstanz oder
in den vom Filter zurückzuhaltenden Dämpfen löslich ist. Wenn die Indikatorsubstanz
mit dem Gas in Wechselwirkung tritt, löst sich der Farbstoff in der entstehenden
Lösung, wobei sich im allgemeinen eine starke Farbwirkung ergibt. Vorteilhaft werden
Farbstoffe benutzt, die sich unter intensiver Verfärbung auflösen.
-
Die Indikatorsubstanz kann nur im Bereich des durchsichtigen Teiles
des Filtergehäuses angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, dem Filtermaterial
durchgehend eine Indikatorsubstanz beizumischen.