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Die Erfindung betrifft eine Atemschutzmaske zum
Schutz des Atemtrakts vor Einwirkungen gesundheitsschädlicher
Stoffe oder Erregern wie Viren, Bakterien, Sporen oder dergleichen.
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Es sind unter der Bezeichnung Gasmaske Atemschutzmasken
bekannt, die als Vollmaske praktisch das gesamte Gesicht, also auch
die Augen, Schläfen
und Ohren bedecken und unter dem Kinn und vom Hinterkopf gehalten
werden. Vor dem Mund haben diese Gasmasken eine auswechselbare Filtereinheit.
Solche Gasmasken sind sehr unbequem und hinderlich.
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Es sind auch Halbmasken bekannt,
die nur Nase und Mund bedecken und nur dem Schutz der Atemwege dienen
sollen. Solche Halbmasken sind vorzugsweise aus einem der Form des
Gesichts angepassten Material gefertigt, das durch seine Beschaffenheit
oder zusätzliche
Anpassungshilfen wie eine Nasenklammer sich dem Gesicht besonders
anschmiegend verhält,
um Leckagen zwischen Haut und Maske weitgehend auszuschließen. Auch
Gewebebänder
für eine
leichte und sichere Fixierung der Halbmaske am Kopf sind üblich.
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Bei einer solchen Halbmaske ist es
bekannt, das Maskenmaterial und/ oder ein oder mehrere Filtermaterialschichten
so auszubilden, dass eine gute Filterleistung mit geringem Atemwiderstand
kombiniert wird. Die Halbmaske kann wahlweise mit unterschiedlichen
Filtern ausgestattet werden, um unterschiedliche Wirkungen zu erzielen.
So kann das Filtermaterial flüssige
und feste Partikel ausfiltern, wie sie bei mechanischer Metallbehandlung,
beim Bohren, Fräsen
Schleifen oder dergleichen auftreten. Ein solches oder anderes bekanntes
Filtermaterial kann auch einigen Schutz gegen Partikel krebserregender Stoffe,
Bakterien und Pilze und deren Sporen bieten. Es ist in gewissem
Umfang auch wirksam gegen Viren wie SARS, Enzyme und radioaktive
Partikel. Im Atemweg vor dem eigentlichen Filter angebrachte Grobfilter
vermögen
die Standzeit der feinen Filter zu verlängern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Atemschutzmaske zu schaffen, mit der die bekannten Halbmasken verbessert
werden können.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch
1 definierte Erfindung gelöst.
Weiterbildungen sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert. Durch die Erfindung wird erreicht, dass durch das Filter
auch Kontaminationen der Atemluft mit Giften wie Organophosphaten
(dazu gehören
sowohl chemische Kampfstoffe wie Tabun, Sarin und Soman als auch Umweltgifte
wie Insektizide und Pestizide) ausgefiltert weden.
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Im Prinzip besteht die Erfindung
darin, dass bei einer Atemschutzmaske mit einer oder mehreren Filterschichten
ein Enzym auf dem Filtermaterial immobilisiert ist. Bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
enthält
das Filtermaterial Aktivkohle, auf der das Enzym immobilisiert ist.
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Als Enzym wird vorzugsweise eine
rekombinante Diisopropylfluorophosphatase (DFPase) , also ein gentechnisch
hergestelltes Enzym aus dem Kopfganglion von Loligo vulgaris (Tintenfisch)
verwendet. Ein Herstellungsverfahren für dieses Enzym ist bekannt
(
DE 19808192 A1 ).
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Das Enzym wird auf dem Trägermaterial
mit einer adsorptiven oder einer kovalenten Trägerbindung immobilisiert.
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Die Enzymwirkung ist sehr effektiv.
Wie experimentell nachweisbar, kann ein Milligramm Enzym in einer
Minute 37 Milligramm Phosphorsäureester spalten. In nur zwei
Sekunden verdaut das Enzym also schon mehr als sein Eigengewicht
(Masse) an Gift. Ein Molekül
Enzym kann also in einer Sekunde ca. 130 Giftmoleküle spalten,
ohne dabei verbraucht zu werden. Das Enzym wird in einer Menge auf
dem Filtermaterial immobilisiert, die bei den heute bekannten Bio-
oder chemischen Giften wie Sarin bei rechtzeitigem Einsatz des Filters
ein Entkommen des Nutzers aus der Gefahrenzone ermöglicht.
Das Enzym wird vorzugsweise in einer Lösung mit einem ph- Wert von
5 – 10,
insbesondere 7,5 gelöst
und auf die Filterschicht gesprüht.
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Die letale Konzentration (LC) charakterisiert die
Toxizität
eines Giftstoffes bei Inhalation. Sie gibt die absolut tödlich wirkende
Menge in einer Volumeneinheit der Luft an. Die LCt 50 ist die Konzentration, die
bei einer Einwirkungszeit von einer Minute mit 50%iger Wahrscheinlichkeit
ein Individuum tötet.
Die mittlere tödliche
Konzentration (LCt50) für
Sarin beträgt
(Militärchemie
der ehemaligen DDR, Band 1, 1977) bei einem Atemminutenvolumen von
10 Litern pro Minute 70 – 100
mg/cbm oder 0,07 – 0,1
mg pro Liter. Legt man für
einen Menschen ein allerdings von Ruhestellung oder körperlicher
Anstrengung abhängiges
Atemminutenvolumen von 15 Litern zugrunde, so würden in zehn Minuten 150 Liter
Luft eingeatmet bzw ausgeatmet werden und in zwanzig Minuten 300 Liter
Luft. Zehn oder zwanzig Minuten können eine realistische Zeit
sein, um nach einer Terrorattacke beispielsweise aus einem U-bahn-Schacht
zu entkommen. Die LCt50 beträgt
bei Sarin 0,07 mg/Liter Luft. Im Atemminutenvolumen von 15 Litern
sind für diesen
LCt50- Wert dann 0,07 x 15 = 0,105 mg Sarin enthalten, was einer
Konzentration von 0,105 x 10 = 1,05 mg in zehn Minuten und 2,10
mg in zwanzig Minuten entspricht. Wenn also pro Minute 0,105 mg
Sarin zu entgiften sind, dann sind das pro Sekunde 17,5 μg. Mit einer
Menge von beispielsweise 1 – 2
mg auf der Filterschicht gleichmäßig verteilt
immobilisierten Enzymen ist es daher möglich, einer Terrorattacke
in ausreichender Zeit zu entkommen. Anschließend sollte die ganze derart
kontaminierte Halbmaske in dafür
vorgesehene Spezialbehälter
aus beispielsweise undurchlässigem
Folienmaterial dicht verschlossen und von zuständigen Stellen entsorgt werden, um
eine Weiterverbreitung der Gifte zu vermeiden. Da die betroffene
Person nicht prüfen
kann, ob sie evtl schon einen Teil des Giftes eingeatmet hat, kann der
Halbmaske ein Behälter
für ein
zusätzliches
Medikament wie Doxycyclin zugeordnet sein, das auch gegen viele
Erreger (u.a. Milzbrand, Pest) hilft. Da die Halbmaske wie ein Papiertaschentuch
verpackt mitgeführt
wird, kann das Medikament (z. B. 2x 100mg) auch in oder am Behälter angeordnet
sein. Nach dem Vorfall sollte in jedem Fall sofort eine ärztliche
Untersuchung folgen.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden
im folgenden mehrere Ausführungsbeispiele
anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Diese zeigen
in:
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1 eine
prinzipielle Darstellung einer Halbmaske gemäß der Erfindung,
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2 einen
Schnitt durch das Filtermaterial
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3 eine
Abwandlung der Halbmaske mit einem zusätzlichen Medikament,
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4 einen
Behälter
für die
Halbmaske nach 1 mit
einem zusätzlichen
Medikament.
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1 zeigt
eine prinzipielle Darstellung einer Halbmaske 1 für den Schutz
der Atemwege mit einem Filtermaterial 2, das durch Formgebung
die Eingänge
von Mund und Nase bedeckt und sich über die Wangen, Kinn und Nasenwandungen
erstreckt und so schmiegsam ausgebildet ist, dass sie alle Leckagen
zwischen Haut und Filtermaterial schließt. Die Filterschicht ist mit
einer Menge von beispielsweise 1 – 2 mg gleichmäßig verteilt
immobilisierten Enzymen versehen. Das Enzym ist in einer Lösung mit einem
ph- Wert von maximal 7,5 gelöst
und auf die Filterschicht gesprüht.
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2 zeigt
einen Schnitt durch das Filtermaterial 2. Die angedeuteten
Enzyme 3 sind durch kovalente oder adsorptive Bindung mit
dem Filtermaterial 2, insbesondere mit einer dieser zugeordneten Aktivkohleschicht 4 verbunden.
Die Stärke
der einzelnen Schichten ist so gewählt, dass bei geringem Atemwiderstand
und guter Filterwirkung zusätzlich die
Aufspaltung der Gifte bewirkt wird.
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In 3 ist
eine Abwandlung der Halbmaske 1 mit einem zusätzlichen
Medikament 5 dargestellt, welches gegen eine evtl Einatmung
von Bakterien und/oder Bakterien und Sporen eingesetzt werden kann.
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4 zeigt
einen Behälter 6 für die Halbmaske 1 nach 1 mit einem zusätzlichen
Medikament 5.