DE2623065A1 - Behaelter zur entfernung von in der atemluft enthaltenen organovinylverbindungen - Google Patents
Behaelter zur entfernung von in der atemluft enthaltenen organovinylverbindungenInfo
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Description
Ο» -IN·. DIPL.-IN· M. SC. OI-L.--HV«. DR. OIPL.-PHY«.
A 41 715 m
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23. April 1976
Mine Safety Appliances Company 400 Penn Center Blvd.
Pittsburgh, Pa. 15 235 / USA
Pittsburgh, Pa. 15 235 / USA
Behälter zur Entfernung von in der Atemluft enthaltenen Organoviny!verbindungen
Die Erfindung betrifft einen Behälter oder Kanister zur Entfernung
von in der Atemluft enthaltenen Organovinylmaterial, mit einer Einlass- und einer Auslassöffnung und einer inneren,
mit dem aktiven Filtermaterial im wesentlichen angefüllten Kammer sowie mit einem den Blick in die innere Kammer freigebenden
Indikatorfenster angrenzend an die Auslassöffnung.
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Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf einen Tcolorimetrischen
Organovinylindikator, der zusammen mit einem eine Schutzgasmaske oder Atemmaske zugeordneten Kanister oder
einer Atemkartusche Verwendung findet.
Es ist bekannt,zum Schutz gegen das Einatmen toxischer Gase
Atemgeräte oder Gasmasken zu verwenden. Solche Atemgeräte oder Gasmasken verfügen über eine Kartusche oder einen Kanister,
der beispielsweise mit aktivierter Holzkohle angefüllt ist, die den Schutz des Trägers gegen das Einatmen solcher Gase,
beispielsweise Vinylchlorid, sicherstellt. Dabei ist der Schutz, den solche Filtermittel gegen diese toxischen Gase
bieten, hervorragend; allerdings verringert sich im Laufe der Benutzung die Schutzfähigkeit des Filtermediums, so dass gegebenenfalls
toxische Gase zum Benutzer gelangen können, falls das Filtermaterial nicht ersetzt wird.
Um den Benutzer von der drohenden Erschöpfung der Schutzfähigkeiten
des Kanisters oder der Kartusche Mitteilung zu machen, sind schon verschiedene Indikatormittel vorgesehen und den
das Filtermedium enthaltenden Kanistern zugeordnet worden, die beispielsweise eine optische Angabe über die restliche
Lebensdauer des Filtermediums machen. Solche Systeme sind bekannt aus den üS-PSen 1,537, 519, 1,725,893 und 2,961,303.
Diese Indikatoren sind zum grössten Teil gasspezifisch, das bedeutet, dass sie lediglich mit Bezug auf eine begrenzte Anzahl
ganz spezieller Verbindungen empfindlich sind.
kürzlicher
Aufgrund/ Feststellungen mit Bezug auf die karzinogene, d.h.
Aufgrund/ Feststellungen mit Bezug auf die karzinogene, d.h.
krebserregende Natur gewisser Vinylverbindungen, insbesondere
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Vinylchlorid und den sehr niedrigen Grenzwerten, denen Menschen
hierbei ausgesetzt werden können, hat es sich als wünschenswert herausgestellt, ein Warnsystem zu schaffen, welches die
drohende Erschöpfung der Schutzfähigkeit des Atemsystems oder der Gasmaskenfüllung angibt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Atemsystem eine Warnanordnung zu schaffen, die rechtzeitig
die drohende Erschöpfung der Filterfähigkeit des in einem Kanister oder in einer Kartusche enthaltenden Filtermediums
mitteilt, genauer gesagt soll die Erfindung einen kolorimetrischen Indikator schaffen, der vor der drohenden Erschöpfung
der Filtereigenschaften mit Bezug auf Vinylchloridverbindungen warnt.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem eingangs genannten Behälter und besteht erfindungsgemäss darin,
dass unmittelbar hinter dem Fenster ein kolorimetrisches, die Organovinylverbindungen anzeigendes Indikatormaterial
angeordnet ist, welches sich in das aktive Filtermaterial hineinerstreckt und dass das Indikatormaterial aus aktiviertem
Aluminamaterial (Aluminium(hydr)oxid) besteht, welches
mit 0,5 bis 5,0 Gewichtsprozent Kaliumpermanganat imprägniert ist.
Die Erfindung umfasst daher einen kolorirretrischen Detektor zur Anzeige der drohenden Erschöpfung der Schutzfähigkeit
eines Behälters, Kanisters oder einer Kartusche, die einem Atemsystem oder einer Gasmaske zugeordnet sind, üblicherweise
umfasst die vorliegende Erfindung einen üblichen Kanister oder
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einen Filtereinsatz, der über ein Indikatorfenster verfügt, welches die optische Wahrnehmung des von dem Kanister gebildeten
Kammerinneren ermöglicht. Bevorzugt ist dabei das Indikatorfenster
angrenzend an das Auslassende des Kanisters angeordnet. In der inneren Kammer ist ein filterndes Schutzmedium,
beispielsweise aktivierte Kohle angeordnet; in Kombination mit diesem Filterstoff befindet sich unmittelbar hinter dem Indikatorfenster
das kolorimetrische Indikatormaterial. Dieses Indikatormaterial besteht aus aktivierter Alumina (also Aluminiumoxid,
Aluminiumhydroxid, Tonerdehydrat und dergleichen), das mit Kaliumpermanganat in einer Menge zwischen 0,5 und 5,0
Gewichtsprozent imprägniert oder durchtränkt ist.
Bevor das Indj.katormaterial den zu ermittelnden Vinylverbindungen,
also Organoviny!verbindungen ausgesetzt wird, hat das
Kaliumpermanganat eine purpurne Farbe, die durch das Indikatorfenster des Kanisters festgestellt werden kann. In der
Gegenwart von Vinylverbindungen, beispielsweise Vinylchlorid verändert das Kaliumpermanganat jedoch seine Farbe von purpur
in braun. Die Geschwindigkeit oder die Änderungsrate der Farbe hängt ab von der jeweils gegenwärtigen Vinylchloridmenge.
Wird das Indikatormaterial einem 100%-igen Vinylchlorid-Monomere
ausgesetzt, dann ändert es seine Farbe schlagartig sofort; bei Anwesenheit von 25 ppm benötigt die Farbänderung annähernd
15 Minuten. Dementsprechend ist dieses Material als Indikator auch nur nutzbar in Kombination mit dem Filtermedium in dem
Kanister. Wenn das Filtermedium seine Schutzfähigkeiten verliert, dann verändert das Indikatormaterial seine Farbe mit
einer Rate, die von dem Verlust der Filteraktivität abhängt und sorgt so für eine Warnung ausreichend vor der endgültigen
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Erschöpfung.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sowie Vorteile lassen sich der folgenden Beschreibung entnehmen bzw. können den
Unteransprüchen entnommen werden. Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren nach Aufbau und Wirkungsweise im
einzelnen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines aktivierte Holzkohle als Filtermedium enthaltenden Standard-Kanisters,
wobei Teile weggebrochen sind,
Fig. 2 zeigt den Kanister der Fig. 1 in einer Seitenansicht, ebenfalls mit weggebrochenen Teilen und
Fig. 3 zeigt eine vergrösserte Teildarstellung entlang der Linie III-III der Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein üblicher Kanister 10 zur Verwendung in Verbindung
mit einer Atemmaske oder einer Gasmaske gezeigt. Der Kanister 10 verfügt über einen Bodenteil 11 mit einem
Einlassventil 12, welche am Unterteil oder an der Basis des Körpers des Kanisters 10 befestigt ist. Ein gleichzeitig
Filteraufgaben übernehmendes Abstandselement 13 ist konzentrisch hierzu angeordnet und zum Einlassventil 12 im Abstand
gehalten; gleichzeitig wird auf diese Weise eine Lagerung für ein aus einer Glasfasermatte bestehendes Filtermaterial
14 geschaffen.
Am oberen Teil des Kanisters 10 ist ein Verbindungselement
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angeordnet, welches so ausgebildet ist, dass es in den Einlassbereich
einer Atem- oder Gasmaske passt. Wie den Fig. 1 und 2 entnommen werden kann, verfügt ein Kappenteil 23 über
eine Dichtung 24, die über dem Auslassverbindungsstück 22 angebracht ist. Die Kappe 23 wird dann, bevor man den Kanister
10 mit dem Einlasselement einer nicht dargestellten Gasmaske verbindet, abgenommen.
Des weiteren verfügt der Kanister über ein Anzeige- oder Indikatorelement in Form eines Fensters 26, so dass eine
optische Zugänglichkeit zu einer zweiten Kammer 25 besteht. Wie der Darstellung der Fig. 3 entnommen werden kann, umfasst
das Indikatorfenster 26 eine Glasscheibe 27, die über innere
und äussere ringförmige Dichtungen 2 8 und 29 verfügt, die über eine Beilegscheibe 31 gesichert sind.
Zur Verwendung bei der Filterung von in Luft enthaltenem Vinylchlorid-Monomere, werden die erste und zweite Kammer
15 und 25 jeweils, wie in Fig. 2 gezeigt, mit granulierter aktivierter Holzkohle 30 gefüllt. Entsprechend einem Merkmal
vorliegender Erfindung ist eine sich unmittelbar hinter dem Indikatorfenster 26 befindliche Tasche 35 in der aktivierten
Holzkohle 30 mit einem Indikatormaterial 40 gefüllt. Die Tasche 35 kann dabei eine schalenförmige Form aufweisen und
aus einer geformten porösen Papierschale, einem Schirm, aus geformten oder gegossenen, mit Remay bezeichneten Schalenmaterial
oder einem ähnlichen Material bestehen, durch welches die gefilterte Luft hindurchtreten kann. Bevorzugt liegt das
Indikatormaterial am Indikatorfenster 26 an. Bei dem Indikatormaterial handelt es sich gemäss einem Merkmal vorliegender
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Erfindung um aktiviertes Alumina (also Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Tonerdehydrat), welches mit Kaliumpermanganat
imprägniert ist. Dabei hat sich herausgestellt, dass das Kaliumpermanganat in einer Menge zwischen 0,5 bis 5,0 Gewichtsprozent
vorhanden sein sollte. Ist eine Menge von weniger als 0,5 Gewichtsprozent KIInO. vorhanden, dann ist die Farbe zu
hell und ergibt keine angemessene Farbabstufung, wie sie bei der Verwendung für eine wirksame optische Warnung gewünscht
ist. Ist andererseits die Menge an KMnO. grosser als 5,0 Gewichtsprozent, dann ist die Farbe zu dunkel für eine angemessene
Warngebung bei der Verwendung. Daher liegt auch die bevorzugte Menge an KMnO. bei etwa 3,0 Gewichtsprozent.
Es können eine Vielzahl von Verfahren verwendet werden, um das Permanganat auf dem aktivierten Alumina niederzuschlagen.
Beispielsweise kann aktiviertes Alumina (diese Bezeichnung wird aus Gründen einer allgemeinen Verständlichkeit beibehalten)
mit einer 5%-igen wässrigen Lösung von Kaliumpermanganat imprägniert und getrocknet werden. Darüber hinaus kann
ein im Handel erhältliches Material mit der Warenbezeichnung Purafil verwendet werden. Bei Purafil handelt es sich um
ein Erzeugnis, welches von der Firma H.E.Burroughs & Associates,
Inc. hergestellt v/ird und bei welchem es sich um aktiviertes Alumina handelt, welches mit etwa 3 bis 5% Kaliumpermanganat
imprägniert ist.
Es hat sich herausgestellt, dass das Indikatormaterial nach
vorliegender Erfindung seine Färbung von purpur in braun ändert, wenn es der Einwirkung von Vinylchlorid ausgesetzt
wird. Die Rate oder die Geschwindigkeit der Farbänderung
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hängt ab von der Konzentration des Vinylchlorid, dem das Indikatormaterial ausgesetzt wird. So bewirkt die Aussetzung
des Indikatormaterials gegenüber 100%-igem Vinylchlorid eine unmittelbare Änderung, wohingegen das Eindringen einer
Atmosphäre mit 25 ppm Vinylchlorid eine Zeitdauer von 15 Minuten erfordert, um einen farblichen Umschlag zu bewirken.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung enthält ein Kanister eine Gesamtmenge von 1400 cm
aktivierte Holzkohle in den Kammern 15 und 25. Das Indikatorfenster 26 befindet sich etwa 5 cm unterhalb des Kanisteroberteils. Die Tasche 35 hinter dem Fenster 26 ist angefüllt
mit 10 bis 15 cm des erwähnten aktivierten Aluminamaterials,
welches mit Kaliumpermanganat imprägniert ist. Ein solcher Kanister ist dann mit Bezug auf die Einwirkung eines Vinylchlorid-Monomers
getestet und untersucht worden, wobei die Bedingungen des NIOSH-Tests eingehalten worden sind. Demnach
wurde der Kanister 6 Stunden lang bei einer relativen Feuchte von 85% in einen Gleichgewichtszustand gebracht und bei
25 ppm Vinylchlorid-Monomer untersucht, desgleichen bei 85% relativer Feuchte und 64 ppm. Der Kanister 10 wurde darüber
hinaus 420 Minuten einem Leckfluss von 1 ppm ausgesetzt. Der Indikator veränderte seine Farbe während dieser Untersuchungen
von purpur in braun innerhalb eines Zeitraums von 300 üis 360 Minuten.
Bringt man daher das Fenster und das Indikatormaterial in der Kammer 25 unter, dann ist die Konzentration, die erforderlich
ist, um die Farbe zu verändern, bezogen auf die Absorptionsfähigkeit der Holzkohle oder eines sonstigen. Filter-
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mediums in der Kammer 15 stromabwärts (in Flussrichtung des zu filternden Mediums gesehen) zum Fenster. Da das Fenster
nicht am Kanisteroberteil angeordnet ist, hält der Kanister seine Schutzfähigkeit auch bei Farbumschlag weiter aufrecht
und stellt so sicher, dass der Benutzer über ausreichend Zeit verfügt, die Warnung optisch wahrzunehmen und den Kanister
zu ersetzen, ohne dass er selbst den gefährlichen Gasen ausgesetzt ist.
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Claims (3)
- Patentansprüche :Behälter zur Entfernung von in der Atemluft enthaltenen Organovinylmaterial, mit einer Einlass- und einer Auslassöffnung und einer inneren, mit dem aktiven Filtermaterial im wesentlichen angefüllten Kammer sowie mit einem den Blick in die innere Kammer freigebenden Indikatorfenster angrenzend an die Auslassöffnung, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar hinter dem Fenster (26) ein kolorimetrisches, die Organovinylverbindungen anzeigendes Indikatormaterial(40) angeordnet ist, welches sich in das aktive Filtermaterial (30) hineinerstreckt und dass das Indikatormaterial aus aktiviertem Aluminamaterial (Aluminium (hydr)oxid) besteht, welches mit 0,5 bis 5fO Gewichtsprozent Kaliumpermanganat imprägniert ist.
- 2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Menge des Kaliumpermanganat 3f0 Gewichtsprozent beträgt.
- 3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das kolorimetrische Indikatormaterial (40) in einem gasdurchlässigem Teilbehälter enthalten ist.609852/0263
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