[科普中国]-防毒面具

历史沿革

防毒面具是保护人员呼吸器官、眼睛及面部免受毒剂、生物战剂、细菌武器和放射性灰尘等有毒、有害物质伤害的个人防护器材。滤毒罐作为防毒面具的核心部件，其内部装填的滤毒材料直接影响面具的防护性能。自第一次世界大战中防毒面具产生后，世界各国陆续开展了防毒面具的研制工作，各种各样的防毒面具相继问世。随着科学技术的快速发展，防毒面具在防毒能力和舒适性等方面都有了质的飞跃，防毒面具的应用领域也从最初的军事防护扩展到工业防护、劳动保护和应急救援等领域。随着人们生活水平不断提高，自我保护意识不断增强1

第一次世界大战中的1915年4月22日，德方为了扭转不利的战局，出其不意地向英法军队集结的阵地上，施放了180吨氯气，使5000名联军官兵当场中毒，8人死亡，这就是世界军事史上首次大规模的毒气战。

经此役后蒙受重大损失的英法联军，立即敦促本国政府尽快制造防毒器具。

不久，两国派出数十名最优秀的科学家，到曾被德方用氯气熏袭过的地段，进行考察取证研究。他们惊奇地发现，阵地上大量野生动物，包括树林中的雀鸟及蛰伏的蛙类与裸露的昆虫，都相继中毒死亡。唯独当地的庞然大物——野猪，却安然无恙地活下来。

经研究和实验，科学家发现野猪特别喜欢用强有力的长嘴巴，拱动泥土寻觅地里植物的根茎及一些小动物。当它们嗅到强烈的刺激气味时，常用拱地来躲避。当德军施放毒气突袭联军时，聪明的野猪把嘴鼻拱进泥土里，躲过了灾祸。再经进一步的科学分析，得出结论：由于野猪用嘴拱地，松软的土壤颗粒吸附和过滤了毒气，使它们幸免于难。

两国科学家从中得到启示，根据泥土能滤毒的原理，选中了既能吸附有毒物质，又能使空气畅通的木炭，很快设计制造出世界上首批仿照野猪嘴形状的防毒面具。

1916年2月下旬，德法双方军队在惨烈的凡尔登浴血大战中，德军又重施故伎，在阵地上大放毒瓦斯，此时的法军已基本上戴上了防毒面具，较有效地抵御了德军的毒气攻击。在当时，英国年轻的科学家弗莱明（1881～1955年，1928年发现了神奇的青霉素）兴奋地说：“好哇，可爱的野猪拯救了士兵啦！”

组成结构防毒面具作为个人防护器材，用于对人员的呼吸器官，眼睛及面部皮肤提供有效防护。面具由面罩，导气管和滤毒罐组成，面罩可直接与滤毒罐或滤毒盒连接使用，称为直连式；或者用导气管与滤毒罐和滤毒盒连接使用，称为导管式。防毒面罩可以根据防护要求分别选用各种型号的滤毒罐，应用在化工、仓库、科研、各种有毒、有害的作业环境。

防毒面具主要是由过滤元件、罩体、眼窗、呼气通话装置以及头带等部件组成，它们各有各的职责，同时又能默契配合。2

过滤元件过滤元件是防毒面具上忠诚的把关卫士，它只允许人体须臾不可缺的清洁空气通过。世界各国的面具五花八门，面具上的过滤元件也是形状各异，但它们内部结构的设计思路却大同小异。其内部装有对付气溶胶（悬浮在空气中的微小颗粒）的过滤层，又叫滤烟层，实际上是一层特制过滤纸。它既要高效率地滤除有害物气溶胶粒子，又要对人体的呼吸不产生明显的阻力。

过滤元件内还装有专门对付毒气蒸汽的防毒炭。它跟普通民用活性炭不同，防毒炭不仅要有非常发达的微孔结构，使其有足够大的“肚子”，能尽量多“吃”毒剂，而且要有充分发达的中孔、大孔，以使具有吸附作用的道路畅通，满足吸附速率的要求。防毒炭除要求孔隙结构合理外，还须经特殊的化学药剂处理，因为，对付各种毒魔单靠物理吸附作用是远远不够的，必须借助催化剂，进行物化反应，使其大量“吸毒”，成为身手不凡的“瘾君子”。

新的防毒炭对付毒剂的能力很强。然而，随着时间的推移，防毒炭会产生一种惰性，这就是自然界的陈化作用。为了防止这种惰性的过早出现，面具设计师们必须对防毒炭进行防陈化处理。催化与陈化是两门根深的学问，其关键技术，各国都秘而不宣。

过滤元件有的安在面具左边；有的安在下颌处；有的还带导气管，无论安置得怎样巧妙，都像是个赘物。据说，发现了一种会“吃”毒剂的酶，如果这种酶用到过滤元件上，面具设计将出现质的飞跃。

面具罩体面具罩体是将防毒面具各部件构成一整体的主要部件。乍看，它无非就是一块橡皮，没什么大多的学问。然而，它要适合多种头型的人佩戴，既要密合，不让有毒物乘隙而入，又不至给人造成面部压疼，最初，密合框由一片橡皮制成，称单片密合框。它能与面部吻合，结构及制造工艺均十分简单，但戴后常使人面部的突出部位感到难以承受的压痛，动态气密性也较差。

以后，出现了单反折边密合框结构。它是在平面密合框的基础上再加一圈反折边，依靠橡胶的弹性拉力在人面部形成密合力。呼气时面具内压力大于外界压力，是一种正压气密性好的密合框结构。单反折边密合框无疑比单片密合框前进了一大步，然而，在满足战术使用要求上依然还存在较大差距。

英国的S6型面具是当今国际上公认的先进面具，其最显著的特点就是采用了气垫管密合框结构。这种密合框由一个中间充有一定量气体并密封起来的橡胶管构成。管上装有压力调节阀，可使气垫管变得“鼓”一些或“瘪”一些，使之与各种面型的人员面部都能紧密吻合。由于气垫管内的气体对各个方向施加的压力相等，因此，在人的面部产生均衡的压力，长时间佩戴亦不会产生局部压疼。但这种密合框制作工艺复杂，产品合格率低。

英国最新研制的S10型面具是采用了整体模压成型的类双反折边密合框。它是具有两道反折边的密合框，能在人的面部形成两道密封圈，即使有少量毒剂乘隙突破第一道“防线”，第二道“防线”还可阻挡毒剂的进一步侵入。 波纹密合框结构据说也是一种两道线密合结构。美国最新研制的M40型系列面具就采用了波纹状结构。

面罩参数规格：

规格型号：防毒面具全面罩

材质：硅胶 增强聚碳酸酯镜片

防毒时间:同选定滤毒罐的性能

适用环境:适用于危害呼吸系统但不会立即危害生命健康的场所

防护范围:粉尘、重烟、雾滴、毒气、毒蒸气以及那些肉眼看不见的微小物质

呼气阻力:≤98Pa(30L/min)

接口：快速旋拧卡口

重量：510克（不含滤毒件）

视野: 总视野:≥75%，双目视野: ≥60%，下方视野: ≥40度，面罩镜片透光率：≥89%

罩体采用柔软无毒的硅胶材料制成，反折边密合框可满足95%的成年人佩戴，确保长时间佩戴时仍具有高度舒适性；头网式头带设计，佩戴牢固，确保气密性，完全满足需要佩戴安全帽或者安全头盔的作业需要，可防止在头部出现压力集中点，进一步增加舒适性；球形视窗设计，视野清晰开阔无畸变，有效减少压抑感，视窗由抗冲击聚碳酸酯材料制成并涂有防雾防刮擦涂层，具有高强度和高透光性，在确保视线良好的同时能有效保护眼睛和面部；合理的面罩内部气流设计，可有效防止视窗结雾、确保视线清晰；优化的罩内口鼻罩设计，呼出气体的复吸量减至最小；设有语音振膜，确保佩戴面罩的同时具有良好的语言沟通；特有的快速旋拧卡口，可连接本公司10、11系列滤毒盒；轻量化设计，仅重510克，可有效减轻长时间佩戴的疲劳感。

产品分类按防护原理，可分为过滤式防毒面具和隔绝式防毒面具。

过滤式由面罩和滤毒罐（或过滤元件）组成。面罩包括罩体 、眼窗、通话器、呼吸活门和头带（或头盔）等 部件。滤毒罐用以净化有毒气体，内装滤毒层和吸附剂，也可将这 2 种材料混合制成过滤板，装配成过滤元件。较轻的（200克左右）滤毒罐或过滤元件可直接连在面罩上，较重的滤毒罐通过导气管与面罩连接。

隔绝式由面具本身提供氧气，分贮气式、贮氧式和化学生氧式 3 种。隔绝式面具主要在高浓度染毒空气（体积浓度大于 1 %时）中，或在缺氧的高空、水下或密闭舱室等特殊场合下使用。

除上述2 种防毒面具以外，许多国家还装备有各类特种防毒面具。它是在过滤式防毒面具的基础上更换滤毒罐内的吸着剂或改进局部结构而成。现代防毒面具能有效地防御战场上可能出现的毒剂、生物战剂和放射性灰尘。它的重量有的已减至0.6千克左右，可持续佩戴8小时以上，佩戴防毒面具后还可较方便地使用光学、通信器材和武器装备。

采用优质硅胶制作的全面罩主体，抗老化，防过敏，耐用，易清洗.2

应用领域

防毒面具主要用来阻断经呼吸道产生毒性的毒气，如氯化氰（CK）、氯化苦（PS）等；对于生物毒剂的防护，也有一定的作用。在《禁止化学武器公约》生效后，防毒面具的需求曾一度降低；但随着全球反恐行动的加强，潜在的化学袭击的威胁依旧存在，防毒面具依旧是化学防护的重要器材，在各国的军队中都有相当的装备量。

此外，在有毒有害气体环境下工作的人群也在使用防毒面具作为防护；但一般民用防毒面具的结构没有军用的复杂，各项指标也不如军用的严格。针对民用的化学防护，设计出更多的外观，来适应不同人群的需要。

使用细节1、应该正确的选择防毒面具，选对型号，确认出毒气是哪一种毒气，现场的空气里面毒物的浓度是多少，空气中氧气含量是多少，温度又是多少度。应该特别的留意防护面具的滤毒罐所规定的范围以及时间。在氧气浓度低于19%时，禁止使用负压式防毒面具；

2、在使用防毒面具之前，应该对其进行认真的检查，查看各部位是否完整，有无异常情况发生，其连接部份是不是接好了，仔细看看整个面具的气密性是不是特别的好。

3、对于在工作中要使用到防毒面具的劳动者，我们要对他们有专门的培训，以便他们能够正确的作用防毒面具，在使用防毒面具的时候，我们应该选择一个比较合适的面罩，要保持防毒面具里面气流的畅通，在有毒的环境中要迅速戴好你的防毒面具。

4、当你的防毒面具出现使用故障时，你应该采用下面的应急措施，并且应该马上离开有毒的区域。

5、在每次使用前必须进行气密性实验，并检查各配件是否有老化痕迹，各关键配件是否完整；每次使用完毕后及时清洁保养；记录累计使用时长；及时更换滤毒盒、滤棉；

注意事项（1）如果在防毒面具上的面罩或者是导气管上面发现有孔洞出现，可以用手指将孔洞捏住，而如果你的防毒面具上的气管有破损的情况出现，那么你可以将滤毒罐跟头罩直接连接起来作用就可以了。出现以上任何情况必须及时撤离工作区，到安全区及时更换防毒设备；

（2）如果防毒面具上的呼气阀坏了，应该用手指将呼气阀的孔堵住，当你呼气的时候将手松开，吸气的时候再用手堵住。以上方法将严重威胁您的健康及生命安全，建议及时离开作业区，到安全地区更换设备；

（3）如果防毒面具上的头罩被破坏得比较厉害，可以考虑将滤毒罐直接的放在嘴里，然后再捏住鼻子，用滤毒罐来呼吸就好了。同时必须第一时间撤离现场；

（4）如果防毒面具上的滤毒罐上面出现了小孔，那么可以用你的手或者是其它的材料来将其堵住。并及时撤离；

（5）如果防毒面具出现了面罩破损，老化，漏气，或者是呼气阀坏了等情况发生，那么就不能再使用它了。而当使用防毒面具时，如果你感觉到呼吸比较的困难，觉得十分的不舒服，并且能够闻到毒物的气味，那么应该立刻撤退，在毒区的时候是不能将防毒面具的面罩取下来的。严格说来，在呼吸阻力变大，或者在佩戴正确的情况下闻到异味，有其中一种情况及需要您及时撤离作业区，并更换设备；

性能测试测试方法一：将手掌盖住呼气阀并缓缓呼气，若面部感到有一定压力，但没感到有空气从面部和面罩之间泄露，表示佩戴密合性良好；若面部与面罩之间有泄露，则需重新调节头带与面罩排除漏气现象。
测试方法二：用手掌盖住滤毒盒座的连接口，缓缓吸气，若感到呼吸有困难，则表示佩戴面具密闭性良好。若感觉能吸入空气，则需重新调整面具位置及调节头带松紧度，消除漏气现象。
重做按以上方法一，方法二做密合性测试，直至密合性能良好。