ЗАЩИТНАЯ МАСКА ОТ ОТРАВЛЕНИЯ ПАРАМИ РТУТИ

Полезная модель относится к области устройств и может найти применение для защиты органов дыхания от содержащихся в воздухе различных примесей, в частности, паров ртути. Полезная модель относится также к области медицины и может быть использована для защиты верхних дыхательных путей человека от различных веществ и бактерий, которые передаются воздушно-капельным путем от человека к человеку или животных к человеку; защиты органов дыхания от пыли, содержащих вирусы и бактерии; защиты от производственной пыли, содержащей пары ртути.
Известна индивидуальная фильтрующая маска, имеющая плоскую складную форму, по крайней мере две лямки, прикрепленные соответственно к верхним и нижним углам маски, либо с застежки-крепления типа "контакт" (липучка) на концах лямок, выполненная двухслойной со сменным фильтром-картриджем, маска выполнена из полотна основовязаного эластичного двухслойного, включающего внутренний и внешний слои с противоположенной гигроскопичностью волокна. Сменный фильтр-картридж выполнен из материала задерживающего вирусы и бактерии, передающиеся воздушно-капельным путем, и аллергены. На сменный фильтр-картридж нанесено лекарственное средство (Патент РФ на полезную модель №32368, МПК A41D 13/11, опубликованный 20.09.2003).
Известна индивидуальная антивирусная, антимикробная, антиалергенная, антипылевая, профилактическая, лечебная маска со сменным фильтром-картриджем, заполненным кашицей различных серосодержащих растений, обладающих антибиотическими, антисептическими свойствами, репчатый лук, чеснок, хрен и т.д. (Заявки РФ на изобретения 2000114426, МПК A41D 13/11, опубликованная 27.09.2002, 200311549, МПК A61M 1606, опубликованная 27.11.2004). Использование маски, содержащих кашицу остропахнущих растений, может вызывать аллергию или спазм сосудов дыхательных путей. Защитный эффект от использования такой маски непродолжителен, т.к. кашица со временем высыхает, а эфирные соединения, входящие в состав растений, улетучиваются.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является лицевая маска или повязка, содержащая фильтровальную прослойку из фильтрующего материала, пропитанного антисептиком, преимущественно октенисептом (Патент РФ на изобретение №2127619, МПК A62B 18/02, опубликованный 20.03.1999). При использовании повязки, пропитанной антисептиком, необходимо учитывать, что антисептики обладают селективной активностью против определенных вирусов и бактерий и таким образом не могут быть использованы для широкого назначения, кроме того лекарственное средство также постепенно испаряется.
Аналогом можно считать заявку PCTWO/2011/009188, Патент US 5699791 и Патент РФ на полезную модель №110937, МПК A41D 13/11, опубликованный 10.12.2011, а в качестве прототипа выбран Патент РФ на полезную модель №135880, опубликованный 27.12.2013).
Таким образом, известные лицевые маски (повязки) имеют ограниченный срок годности. К недостаткам известных масок и повязок следует отнести и ограничения их использования во влажной среде, образующейся под воздействием дыхания пользователя или вследствие дождливой погоды, т.к. бактерии и вирусы хорошо сохраняются в условиях повышенной влажности.
Но самый распространенный недостаток изученных аналогов и прототипа это невозможность использования описанных масок и повязок для защиты человека от отравления парами ртути, а недостатком прототипа является недолговечность этой маски.
Полезная модель решает задачи: 1) повышение безопасности органов дыхания человека; 2) увеличение длительности защитного действия устройства.
Известно, что ртуть и ее пары обладают способностью растворять в себе многие металлы, образуя с ними частью жидкие, частью твердые сплавы называемыми амальгамами. При этом получаются химические соединения ртути с металлами.
3
3
Особенно легко образуется амальгама золота, вследствие чего золотые изделия не должны соприкасаться с ртутью, также ртуть и пары ртути взаимодействуют с медью. На этом основании была изготовлена медная сетка с ячейками 1,0-2,0 нм, которая легко изгибается (толщина сетки 0,1 мм) и представляет собой эластичную сетку, пригодную для изготовления защитной маски от отравления парами ртути. Медную сетку можно легко извлечь из слоев эластичной вставки наносника маски, затем обработать 20%-ным раствором FeCl или 10%-ным раствором KMnO, подкисленным соляной кислотой, на медную сетку можно нанести эмаль синтетической смолы (Revell EMAIL COLOR) с наночастицами меди размера 10-16 нм, которая обладает антибактериальными свойствами.
3
4
Очистка воздуха основана на том, что пары ртути, находящиеся в воздухе и являющиеся продуктами выстрела, адсорбируются на поверхности медной сетки и наночастиц меди, покрывающей сетку эмаль синтетической смолы (Revell EMAIL COLOR), таким образом пары ртути подвергаются связыванию, т.е. химическому взаимодействию, протекающему между ртутью и медью. В результате химического взаимодействия паров ртути с чистой медью образуются амальгамы, которые через определенный промежуток времени (1000 часов) и через определенное число выстрелов (более 1000) растворяют в FeCl или раствором KMnO, подкисленным соляной кислотой. Медь после очистки растворами от амальгам может вновь использоваться для защиты от отравления парами ртути, т.е. способна активно взаимодействовать с парами ртути. При этом активность меди проявляется как в сухой, так и в увлажненной атмосфере.
Сущность заявляемой полезной модели состоит в том, что в защитной маске содержатся три встроенные гибкие вставки, верхняя - наносник служит для лучшего прилегания маски с учетом индивидуальных особенностей носа пользователя, вторая - центральная для оптимальной фиксации формы самой маски, расположена по середине маски горизонтально, а третья вставка состоит из медной сетки с ячейками 1,0-2,0 нм, при этом медная сетка покрыта антимикробной эмалью синтетической смолы (Revell EMAIL COLOR) с наночастицами меди с двух сторон толщиной слоя 100 нм, которая вставляется между двумя встроенными вставками. Это позволяет придать и сохранить правильную форму воздушного кармана, препятствует соприкосновению маски с ротовой частью при вдохе, существенно снижает риск увлажнения маски и передачи инфекции, а также обеспечивает взаимодействие медной сетки с парами ртути, которые образуются в момент выстрела, тем самым защищая от отравления парами ртути сотрудника, находящегося на огневом рубеже, в стрелковом тире.
Эмаль синтетической смолы (Revell EMAIL COLOR) с наночастицами меди обладает антимикробными свойствами (Интернет ресурс: http://www.inauka.ru/…le83906.html)
Полезную модель можно отнести и к области медицины и можно использовать для защиты верхних дыхательных путей человека от различных вирусов и бактерий.
Заявляемое техническое решение рекомендуется для использования людям, работающим в цехах по переработке ртутно-кварцевых и ртутных ламп, сотрудникам Министерства внутренних дел России, Министерства обороны России, Федеральной службы безопасности России, Федеральной службы по контролю наркотиков России, в служебные обязанности которых входит организация и проведение занятий с личным составом подразделений по огневой подготовке, находящимся на огневом рубеже и осуществляющим контроль за результатами огневой подготовки. Маска может быть полезна и в войсковых подразделениях во время учений, несении патрульно-постовой и караульной службы, при участии в боевых операциях и действиях. Полезную модель можно использовать в медицине для защиты от вирусов, болезнетворных бактерий, которые передаются воздушно-капельным путем от человека к человеку или животных к человеку.
Техническими результатами, достигаемыми при использовании заявляемой полезном модели, являются:
- расширение арсенала защитных средств, защитных масок и повязок;
- обеспечение более эффективной защиты человека от отравления парами ртути при исполнении своих служебных обязанностей.
Технические результаты достигаются за счет использования защитной маски от отравления парами ртути, содержащей нетканый фильтрующий материал прямоугольной формы, приспособления для крепления маски к голове, наносник в виде эластичной двухслойной вставки, вшитой с двух сторон в края длинной стороны нетканого фильтрующего материала прямоугольной формы, а также между слоями эластичной вставки наносника медную сетку толщиной 0,1 мм с ячейками 1,0-2,0 нм, покрытую антимикробной эмалью синтетической смолы (Revell EMAIL COLOR) с наночастицами (размер 10-16 нм) меди с двух сторон толщиной слоя 100 нм, вставляемую между слоями вдоль осевой линии, идущей по центру длинной стороны прямоугольника, при этом защитная основа маски может быть выполнена из хлопчатобумажной ткани.
Пример 1. Произвели сравнительный анализ содержания ртути на внутренней поверхности маски, изготовленной согласно предлагаемой полезной модели, после 12, 20, 32, 54, 100, 500, 1000 выстрелов с содержанием ртути на внутренней поверхности маски без использования металлической медной сетки после 1000 выстрелов.
Результаты сравнительного анализа представлены в табл.
Анализируя данные прототипа и предлагаемой полезной модели можно сделать вывод: медная сетка толщиной в 0,1 мм с ячейками 0,1-0,2 нм и с нанесенными наночастицами меди выполняет свою функцию, медь адсорбирует, химически взаимодействует с парами ртути, и тем самым защищает пользователя маски от отравления парами ртути, защитная маска от отравления парами ртути в 100 раз эффективнее поглощает пары ртути и химически связывает их, а наночастицы меди, имеющие размер 10-16 нм, входящие в состав эмали синтетической смолы (Revell EMAIL COLOR), повышают не только эффективность маски по сравнению с контрольным образцом, но и обеспечивают антимикробные свойства маски.
Таблица 1
Количество выстрелов
12
20
32
54
100
500
1000
Прототип: содержание ртути на внутренней поверхности маски, мг/см<sup>2</sup>·10<sup>-4</sup>
отс.
отс.
отс.
0,02
0,060
0,080
0,09
Предлагаемая полезная модель: содержание ртути на внутренней поверхности маски, мг/см<sup>2</sup>·10<sup>-4</sup>
отс.
отс.
отс.
0,022
0,095
0,169
0,30
Краткое описание чертежа. Вариант реализации:
На фиг. 1 - общий вид маски.
Защитная маска 1, выполненная из нетканого воздухопроницаемого материала 2 содержит наносник 3 в виде эластичной вставки 4 и другую гибкую вставку 5, расположенную вдоль осевой линии 6, проходящей по центру вдоль длинной стороны прямоугольника. Для лучшего облегания лица материал может иметь плиссированную поверхность в виде складок 7. Для крепления маски к голове могут применяться приспособления в виде ушных петель 8. Возможно также применение завязок в качестве приспособления для крепления маски к голове с образованием узла на затылочной области. Расположение гибкой вставки 5, идущей вдоль центральной осевой линии 6, может быть различным относительно последней. Вставка 5 может располагаться точно по линии 6, быть параллельной ей, или пересекаться с ней или ее продолжением под острым углом. Медная сетка 9, покрытая с двух сторон эмалью синтетической смолы с наночастицами меди 10 толщиной слоя в 100 нм, вставляется между слоями эластичной вставки наносника 3 с двух сторон в основу защитной маски 1 (фиг. фиг. 2, 3). На фиг. 2 представлена медная сетка 9, покрытая с двух сторон синтетической эмалью с наночастицами меди (вид сверху - 10); на фиг.3 медная сетка 9 имеет вид в разрезе (9 - медная сетка, 10 - слой эмали с наночастицами меди).
Осуществление полезной модели.
В качестве материала для изготовления маски могут применяться любые виды существующих адсорбирующих фильтрующих материалов. Например, такие как медная сетка с ячейками 1,0-2,0 нм, покрытая антимикробной эмалью синтетической смолы (Revell EMAIL COLOR) с наночастицами (размер 10-16 нм) меди с двух сторон толщиной слоя 100 нм, и эластичный двухслойный материал вставки, вшиваемой с двух сторон в края длинной стороны нетканого фильтрующего материала прямоугольной формы.
В качестве приспособления для крепления маски к голове можно использовать ушные петли, представляющие собой шнур круглого сечения, внутри которого находится резинка, одетая в оплетку из ткани, которая крепится к заготовке защитной маски. Эластичные вставки изготовлены из пластмассы и имеют посередине тонкий металлический стержень.