DE2623065B2 - Kolorimetrischer Indikator zur Anzeige des Erschöpfungszustandes eines Organovinylverbindungen zurückhaltenden Filters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen kolorimetrischen Indikator zur Anzeige des Erschöpfungszustands eines Organovinylverbindungen zurückhaltenden Filters, dieser bestehend aus einer das aktive Filtermaterial enthaltenden Kammer, die angrenzend an eine Auslaßöffnung ein den Blick in das Kammerinnere freigebendes I ndika torfe.ister aufweist Bei der Kammer bündelt es sich um einen Kanister oder »ine Atemkartusche, die normalerweise zusammen mit einer Schutzgasrnaske oder Atemmaske 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 dhse toxischen Gase bieten, hervorragend; allerdings verringert sich im Laufe der Benutzung die Schutzfälligkeit 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 Filtermediurn enthaltenden Kanistern zugeordnet worden, die beispielsweise eine optische Angabe über die redliche Lebensdauer des Filtermediums machen. Solche Systeme sind bekannt aus den US-PS 15 37 519,17 25 893 und 29 61 303. Diese Indikatoren sind zum größten Teil gasspezifisch, das bedeutet, daß sie lediglich mit Elezug auf eine begrenzte Anzahl ganz spezieller Verbindungen empfindlich sind.

Aufgrund kürzlicher Feststellungen mit Bezug tiuf die karzinogene, d.h. krebserregende Natur gewisser Vinylverbindungen, insbesondere Vinylchlorid umI den sehr niedrigen Grenzwerten, denen Menschen hierbei ausgesetzt werden können, hat es sich als wünschenswert herausgestellt, ein Warnsystem zu schiffen, welches die drohende Erschöpfung der Schutzfähigkeit des Atemsystems oder der Gasmaskenfüllung angibt

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen kolorimetrischen Indikator zur Anzeige des Erschöpfungszustands eines Organovinylverbindungen zurückhaltenden Filters zu schaffen, der kostengünstig herzustellen und in einfacher Weise dem Filtermaterial zugeordnet werden kann und dabei rechtzeitig die drohende Erschöpfung der Filterfähigkeit mitteilt

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem eingangs genannten kolorimetrischen Indikator und besteht erfindungsgemäß darin, daß das unmittelbar hinter dem Fenster angeordnete und sich in das aktive Filtermaterial hineinerstreckende Indikatormaterial aus aktiviertem Aluminiumoxid besteht welches mit 0,5 bis 5,0 Gewichtsprozent Kaliumpermanga-

■ ■j nat imprägniert ist

Bei der Erfindung ist ein Behälter, ein Kanister oder eine Kartusche, die einem Atemsystem oder einer Gasmaske zugeordnet sind, vorgesehen, wobei der Kanister oder Filtereinsatz 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 kolor.metrische IndikatormateriaL Dieses Indikatormaterial besteht aus aktiviertem Aluminiumoxid, das mit Kaliumpermanga-

jo nat in einer Menge zwischen 0,5 und 5,0 Gewichtsprozent imprägniert-öder durchtränkt ist

Bevor das Indikatormaterial den zu ermittelnden Vinylverbindungen, also Organovinylverbindungen 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 Anderungsrate der Farbe hängt ab von der jeweils gegenwärtigen Vinylchloridmenge. Wird das Indikatormaterial einem 100%igen Vinylchlorid-Monomeren ausgesetzt dann ändert es seine Farbe schlagartig sofort; bei Anwesenheit von 25 ppm benötigt die Farbänderung annäherend 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

so mit einer Rate, die von dem Verlust der Filteraktivität abhängt und sorgt so für eine Warnung ausreichend vor der endgültigen 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 Es zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht eines aktivierte Holzkohle

als Filtermedium enthaltenden Standard-Kanisters, wobei Teile weggebrochen sind,

Fig.2 zeigt den Kanister der Fig. I in einer Seitenansicht, ebenfalls mit weggebrochenen Teilen und F i g. 3 zeigt eine vergrößerte Teildarstellung entlang

der Linie IH-III der F ig. 1.

In F i g. 1 ist ein üblicher Kanister 10 zur Verwendung in Verbindung mit einer Atemmaske oder einer Gasmaske gezeigt Der Kanister 10 verfügt über einen

Bodenteil U 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 22 angeordnet welches so ausgebildet ist daß ι ο es in den Einlaßbereich einer Atem- oder Gasmaske paßt Wie den F i g. 1 und 2 entnommen werden kann, verfugt 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 ι s dem Einlaßelement einer nicht dargestellten Gasmaske verbindet abgenommen.

Des weiteren verfügt der Kanister über ein Anzeigeoder 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 indikatorfensier 28 eine Glasscheibe 27, die über innere und äußere ringförmige Dichtungen 28 und 29 verfügt, die Tiber eine Beilegscheibe 31 gesichert sind.

Zur Verwendung bei der Filierung von in Luft enthaltenem Vinylchlorid-Monomere, werden die erste und zweite Kammer 15 und 25 jeweils, wie in F i g. 2 gezeigt mit granulierter aktivierter Holzkohle 30 gefüllt Entsprechend einem Merkmal vorliegender jo Erfindung ist eine sich unmittelbar hinter dem Indikatorfenster 26 befindliche Tasche 35 in der aktivierten Holzkohle 30 mit einem Indikatormateriai 40 gefüllt Die Tasche 35 kann dabei eine schalenförmige Form aufweisen und aus einer geformten porösen Papierschale, einem Schirm, aus geformten oder gegossenen Schalenmaterial oder einem ähnlichen Material bestehen, durch welches die gefilterte Luft hindurchtreten kann. Bevorzugt liegt das Indikatormaterial am Indikatorfenster 26 an. Bei dem Indikatormaterial hanctilt es sich gemäß einem Merkmal vorliegender Erfindung um aktiviertes Aluminiumoxid, welches mit Kaliumpermanganat imprägniert ist Dabei hat sich herausgestellt daß das Kalnimpermanganat in einer Menge zwischen 0,5 bis 5,0 Gewichtsprozent vorhanden sein sollte. Ist eine Menge von weniger als 0,5 Gewichtsprozent KMnO₄ 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 KMnO₄ größer als 5,C Gewichtsprozent dann ist die Farbe zu dunkel für eine angemessene Warngebung bei der Verwendung. Daher liegt auch die bevorzugte Menge an KMnO₄ bei etwa 3,0 Gewichtsprozent

Es können eine Vielzahl von Verfahren verwendet werden, um das Permanganat auf dem aktivierten Aluminiumoxid niederzuschlagen. Beispielsweise kann aktiviertes Aluminiumoxid mit einer 5%-igen wäßrigen Lösung von Kaliumpermanganat imprägniert und getrocknet werden. Darüber hinaus kann aktiviertes Aluminiumoxid, welches mit etwa 3 bis 5% Kaliumpermanganat imprägniert ist, verwendet werden.

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 hängt ab von der Konzentration des Vinylchlorid^, dem das Indikatcrmaterial 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 Aissfülr ungsbeispiel vorliegender Erfindung enthält ein Kanister eine Gesamtmenge von 1400 cm³ 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 cm³ des erwähnten aktivierten Aluminiumoxids, welches mit Kaliumpermanganat imprägniert ist Ein solcher Kanister ist dann mit Bezug auf die Einwirkung eines Vinylchlorid-Monomeren getestet urd untersucht worden, wobei die Bedingungen des NIOSH (National Institute of Occupational Safety and Health)-Tests eingehalten worden sind Demnach wurde der Kanister 5 Stunden lang bei einer relativen Feuchte von 85% in einen Gleichgewichtszustand gebracht und bei 25 ppm Vinyichlorid-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 bis 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 Filtermediums 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 fiber ausreichend Zeit verfügt die Warnung optisch wahrzunehmen und den Kanister zu ersetzen, ohne daß er selbst Jen gefährlichen Gasen ausgesetzt ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kolorimetrischer Indikator zur Anzeige des Erschöpfungszustands eines Organovinylverbindungen zurückhaltenden Filters, dieser bestehend aus einer das aktive Filtermaterial enthaltenden Kammer, die angrenzend an eine Auslaßöffnung ein den Blick in das Kammerinnere freigebendes Indiikatorfenster aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das unmittelbar hinter dem Fenster angeordnete und sich in das aktive Filtermaterial hineinar.strekkende Indikatormaterial (40) aus aktiviertem Aluminiumoxid besteht, welches mit 0,5 bis 5,0 Gewichtsprozent Kaliumpermanganat imprägniert ist

2. Indikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Kaliumpermanganats 3,0 Gewichtsprozent beträgt

3. Indikator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kolorimetrische Indikatormaterial (40) in einem gasdurchlässigen Teilbchälter enthalten ist